JPH09119336A - 分配型ポンプの噴射量制御装置 - Google Patents

分配型ポンプの噴射量制御装置

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JPH09119336A
JPH09119336A JP28007295A JP28007295A JPH09119336A JP H09119336 A JPH09119336 A JP H09119336A JP 28007295 A JP28007295 A JP 28007295A JP 28007295 A JP28007295 A JP 28007295A JP H09119336 A JPH09119336 A JP H09119336A
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JP
Japan
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injection amount
control sleeve
engine speed
fuel
amount
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Pending
Application number
JP28007295A
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English (en)
Inventor
Hiromichi Miwa
博通 三輪
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コントロールスリーブが燃料噴射量のスピル
等によってつれ動きを起こし、各気筒に供給される燃料
噴射量がバラツキ、サージ等が発生することを防止し、
運転性の向上を図ることが可能な分配型ポンプの噴射量
制御装置を提供する。 【解決手段】 燃料噴射量制御装置を有するディーゼル
用の電子制御式分配型燃料噴射ポンプにおいて、噴射時
期を基準として噴射量とエンジン回転数を関数とする時
期から、エンジン回転数を関数とする期間と、噴射量と
エンジン回転数を関数とする変位量に相当する出力をコ
ントロールスリーブに加え、スピルによってコントロー
ルスリーブに加わる力をキャンセルできるようにするこ
とにより、スピルに起因したコントロールスリーブのつ
れ動き現象の抑制を図る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プランジャ室の燃
料を圧送するプランジャと、該プランジャ室からの燃料
圧送期間(燃料スピル時期)を制御するコントロールス
リーブと、該コントロールスリーブの位置を制御するロ
ータリーソレノイドを有し、燃料噴射量をロータリーソ
レノイドの回転角度によって制御可能とする燃料噴射量
制御装置を有するディーゼル用の電子制御式分配型燃料
噴射ポンプに関し、コントロールスリーブが燃料噴射量
のスピル等によってつれ動きを起こし、各気筒に供給さ
れる燃料噴射量がバラツキ、サージ等が発生することを
防止し、運転性の向上を図ることを目的として、噴射量
制御用のコントロールスリーブ位置を補正制御する噴射
量制御装置に関わるものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の技術としては、例えば特
開昭61−212644号公報に記載されたものがあ
る。これには、各気筒の瞬時回転速度が一定となるよう
に、各気筒に供給する噴射量を制御する技術が開示され
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
このような制御方法では、エンジン回転数が一定となる
条件、即ちアイドル条件でのみ成立する為、その他の運
転条件では成立しなかった。このため、通常走行時等
に、前記コントロールスリーブにつれ動き等によって発
生する噴射量バラツキに伴う運転性悪化を防止すること
は難しかった。このつれ動き量は、図15に示すよう
に、燃料のスピル率によって変化する特性を持ってお
り、スピル率が高いほど、燃料噴射量バラツキが大きく
なるという特性を持っている。
【0004】また、このつれ動きによる噴射量バラツキ
は、図16に示すように、制御構造系が持つ固有振動数
などの他の要因とも組み合わさり、気筒毎の噴射量バラ
ツキを発生させる。従って、この噴射量バラツキの抑制
(防止)を行なわなければ、サージ等の運転性不具合の
改善はできない。本発明はこのような従来技術の問題点
であるコントロールスリーブが燃料噴射量のスピル等に
よってつれ動きを起こし、各気筒に供給される燃料噴射
量がバラツキ、サージ等が発生することを防止し、運転
性の向上を図ることが可能な分配型ポンプの噴射量制御
装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、プランジャ室の燃料を圧送するプランジ
ャと、このプランジャ室からの燃料スピル時期(燃料圧
送期間)を制御するコントロールスリーブと、このコン
トロールスリーブの位置を制御するロータリーソレノイ
ドを有し、燃料噴射量をロータリーソレノイドの回転角
度によって制御可能とする燃料噴射量制御装置を有する
ディーゼル用の電子制御式分配型燃料噴射ポンプに関
し、噴射時期を基準として、噴射量とエンジン回転数を
関数とする時期から、エンジン回転数を関数とする期間
と、噴射量とエンジン回転数を関数とする変位量に相当
する出力をコントロールスリーブに加え、スピルによっ
てコントロールスリーブに加わる力をキャンセルできる
ようにすることによって、スピルに起因したコントロー
ルスリーブのつれ動き現象の抑制を図る。
【0006】更に、スピルと他の要因の組み合わせによ
って発生する各気筒毎の噴射量バラツキに対しては、各
気筒毎に設定された所定期間内のクランクシャフトの角
速度変動のバラツキを検出し、当該バラツキに応じて、
コントロールスリーブに対する噴射量とエンジン回転数
を関数とした期間と変位量の出力値を各気筒毎に補正制
御する。既述したように、分配型電制燃料噴射ポンプの
コントロールスリーブが燃料噴射量のスピル等によって
つれ動きを起こし、各気筒に供給される燃料噴射量がバ
ラツキ、サージ等が発生することを、この現象をキャン
セルする力をコントロールスリーブに加えることによっ
て防止でき、運転性の向上を図れる。
【0007】
【発明の実施の形態】次に添付図面を参照して本発明に
よる分配型ポンプの噴射量制御装置の実施の形態を詳細
に説明する。本願の制御系を用いる分配型燃料噴射ポン
プの構成と作用の内、噴射量制御部について図1〜図3
にそって説明する。図1は電子制御の分配型燃料噴射ポ
ンプである。
【0008】まず、燃料はポンプ本体1の図示しない入
口からドライブシャフト(エンジン出力軸に連結されて
いる)2により駆動されるフィードポンプ3によって、
ポンプ室5に吸引、予圧され、ポンプ室5に導かれた燃
料は、作動部分の潤滑を行うと同時に吸入ポート6を通
って高圧プランジャポンプ7に送られる。ポンプ7のプ
ランジャ8は、ドライブシャフト2に連結したカムディ
スク9に固定されており、継手2Aを介してドライブシ
ャフト2によりエンジン回転に同期して駆動される。カ
ムディスク9は、エンジンのシリンダ数と同数のフェイ
スカム10を持ち、回転しながらローラリング11に配
設されたローラ12をフェイスカム10が乗り越えるた
びに、所定のカムリフトだけ往復運動する。
【0009】このようにしてプランジャ8が回転しなが
ら往復運動をすると、この往復運動によって吸入ポート
6から吸引された燃料が分配ポート13よりデリバリバ
ルブ14を通って図示しない噴射ノズルへと圧送され
る。燃料の噴射量は、プランジャ8に形成したカットオ
フポート15を被覆するコントロールスリーブ16の位
置により決められる。例えば、カットオフポート15の
開口部がプランジャ8の右側への移動により、コントロ
ールスリーブ16の右端部を越えると、それまでプラン
ジャ高圧室7A内から分配ポート13へと圧送されてい
た燃料が、カットオフポート15を通って低圧のポンプ
室5へと解放されるので、分配ポンプ13への圧送を終
了する。このため、コントロールスリーブ16をプラン
ジャ8に対して右方向に相対的に変位させると、燃料噴
射終了時期が遅くなって燃料噴射量が増加し、逆に左方
向に変位させたときは、燃料噴射終了時期が早まって燃
料噴射量が減少するのである。
【0010】コントロールスリーブ16は、ロータリー
ソレノイド(比例ソレノイドの一種)21のローター
(回転シャフト)22先端に偏心して設けたボール23
に支持され、図2に示したローター22の回転角に応じ
てコントロールスリーブ位置が変位する。図3にも示し
たように、ローター22の回転運動がコントロールスリ
ーブ16の左右方向への直線運動に変換されるわけであ
る。
【0011】図3において、ローター22の時計方向へ
の回転角が大きくなるほど、コントロールスリーブ16
の右方向への移動量が大きくなる(燃料噴射量が多くな
る)ので、ロータリーソレノイド21に与えるデューテ
ィ比(一定時間当たりの開時間割合)に比例してロータ
ー22の時計方向への回転角が大きくなるようにしてい
る。図4中、38はコントロールスリーブ16の位置を
検出するコントロールスリーブ位置センサーである。
【0012】図4は電子制御の上記噴射ポンプの制御シ
ステム図である。コントロールスリーブ位置センサー3
8は、図2にも示したようにロータリーソレノイド21
のローター22と一体に取り付けられ、ローター22の
回転角に応じた信号を出力する。リファレンスパルスは
クランク1回転当たり一個のパルス、スケールパルスは
噴射ポンプ1回転当たり36個のパルスである。これら
のパルスとコントロールスリーブ位置センサー38、リ
フトセンサー43の各センサー信号が、アクセル開度を
検出するセンサー36、水温センサー40、エアコンス
イッチ41、自動変速機のセレクター位置を検出するイ
ンヒビタースイッチ42からの信号とともに、コントロ
ールユニット35に入力され、マイクロコンピュータか
らなるコントロールユニット35では、上記のロータリ
ーソレノイド21に与える駆動量を制御する。なお、上
記2つのリファレンスパルスとスケールパルスにもとづ
き、コントロールユニット35内でエンジン回転数Ne
が計算される。
【0013】尚、リフトセンサー43は、燃料噴射ノズ
ル61(図5参照)の開弁時期を検出するためにノズル
のニードルリフトを検出するものである。このリフトセ
ンサー43は図5にも示すように、各気筒の燃焼室に直
接的に燃料を噴射する燃料噴射ノズル61に装着され、
図示しないニードルに連動するプッシュロッド62がス
プリング63に抗してリフトしたときに、燃料噴射ノズ
ルの開弁を検出する。なお、燃料噴射ノズル61は、燃
料通路64に前記デリバリバルブから燃料が圧送される
と、この燃料圧力によりニードルが押し上げられ、燃料
を噴射する。
【0014】次に、本願の要旨である噴射量制御系の説
明を図6のフローチャートに基づいて説明する。ステッ
プS1で、エンジン回転数Neが、ステップS2でアク
セル開度Accが、ステップS3で水温Twが図示しな
いセンサーから読み込まれる。ステップS4では、Ac
cとNeから、図7に示すMapより要求噴射量Qf
読み込まれる。
【0015】ステップS5では、Qf とNeから、基本
ロータリーソレノイド駆動量(V sol)が図8から読
み込まれる。ステップS6では、燃料噴射ノズルに取り
付けられ、ノズル針弁のリフトを検出するノズルリフト
センサーの信号から検出されるノズルの針弁開弁時期
(噴射開始時期)からのロータリーソレノイドに対する
補正駆動信号の出力開始時期(T DSOL)が、図9
より読み込まれる。
【0016】ステップS7では、R/S(ロータリーソ
レノイド)基本補正駆動信号出力期間(D DSOL)
が図10より読み込まれる。ステップS8では、R/S
基本補正駆動信号出力値(V DSOL)が、図11よ
り読み込まれる。ステップS9〜ステップS10では、
別のフローチャートで演算される、各気筒毎の補正値が
読み込まれ、ステップS11で、ロータリーソレノイド
への駆動出力が演算される。この演算結果は、時系列で
見ると図12のようになる。
【0017】図13には、各気筒に対する補正値の演算
に関するフローチャートを示す。本フローチャートで
は、リングギアの歯を電磁ピックアップで計測する場合
について記したものである。ステップS20では、各気
筒に対して割り当てられた計測期間(時間)か否かの判
定が行なわれ、所定期間内である場合にステップS21
以降を実施する。ステップS21では、i気筒のリング
ギアの歯数がサンプルされ、周波数として読み込まれ
る。その結果は、逆数として、ステップS22で回転数
に変換される。
【0018】ステップS23では、気筒数分の平均値
(Ave N)が演算される。ステップS24では、前
回のAve Nとの差と、所定値Aとが比較され、差の
絶対値が所定値A未満の場合には、定常運転条件である
と判定して、ステップS25に進みAve Nと、各気
筒の回転数Niの差が、ΔNiとして求められる。ステ
ップS24で非定常とされたものは、ステップS26に
進み、所定回転回数B(気筒数n×所定値)の平均値を
Ave Nとして求める。
【0019】ステップS27で、各気筒毎の平均値TA
ve Niが演算される。ステップS28では、ステッ
プS26で計算されたAve Nと、ステップS27で
の演算値の差がΔNiとして演算される。過渡で演算を
変えているのは、ステップS25に示す演算では、過渡
的に変化する回転数変化を排除できないためである。ス
テップS30で、ΔNiと所定値Cが比較され、ステッ
プS31に進む場合には、HD DSOLiは、0とさ
れ、HV DSOLiが、図14から読み出される。
【0020】また、ステップS30からステップS33
に進んだ場合には、ステップS33でHD DSOLi
に所定値Dが与えられる。これは、ΔNiが所定以上の
場合、次噴射のコントロールスリーブ位置にも影響を与
える為、これを防止するため、HD DSOLiを延長
する。ステップS34では、図14からΔNiに対して
割り付けられたHV DSOLiが読み込まれ、終了す
る。出力段については、図示しないが、ニードルリフト
センサ出力から判定される開弁時期を基準に、図12に
示すように出力される。尚、本実施の形態は、ロータリ
ーソレノイドを用いたものであるがその他のリニアソレ
ノイドによりコントロールスリーブを駆動するものでも
よい。
【0021】
【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、プランジャ室の燃料を圧送するプランジャと、この
プランジャ室からの燃料スピル時期(燃料圧送期間)を
制御するコントロールスリーブと、このコントロールス
リーブの位置を制御する電子ガバナを有し、燃料噴射量
を電子ガバナによって制御可能とする燃料噴射量制御装
置を有するディーゼル用の電子制御式分配型燃料噴射ポ
ンプに関し、噴射時期を基準として、噴射量とエンジン
回転数を関数とする時期から、エンジン回転数を関数と
する期間と、噴射量とエンジン回転数を関数とする変位
量に相当する出力をコントロールスリーブに加え、スピ
ルによってコントロールスリーブに加わる力をキャンセ
ルできるようにすることによって、スピルに起因したコ
ントロールスリーブのつれ動き現象の抑制を図る。
【0022】更に、スピルと他の要因の組み合わせによ
って発生する各気筒毎の噴射量バラツキに対しては、各
気筒毎に設定された所定期間内のクランクシャフトの角
速度変動のバラツキを検出し、当該バラツキに応じて、
コントロールスリーブに対する噴射量とエンジン回転数
を関数とした期間と変位量の出力値を各気筒毎に補正制
御することによって、分配型電制燃料噴射ポンプのコン
トロールスリーブが燃料噴射量のスピル等によってつれ
動きを起こし、各気筒に供給される燃料噴射量がバラツ
キ、サージ等が発生することが防止でき、運転性の向上
を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における電子制御の分配型
燃料噴射ポンプの構造を示す断面図である。
【図2】本発明の実施の形態における電子制御の分配型
燃料噴射ポンプの部分拡大斜視図である。
【図3】本発明の実施の形態におけるローターの回転運
動を示した説明図である。
【図4】本発明の実施の形態における電子制御の噴射ポ
ンプの制御システムを示すブロック図である。
【図5】本発明の実施の形態における電子制御の噴射ポ
ンプのリフトセンサーを示す断面図である。
【図6】本発明の実施の形態における噴射量制御系を説
明するフローチャートである。
【図7】本発明の実施の形態における噴射量制御系の要
求噴射量Qf とエンジン回転数Neとの関係を示すマッ
プである。
【図8】本発明の実施の形態における噴射量制御系の基
本ロータリーソレノイド駆動量(V sol)を示す図
である。
【図9】本発明の実施の形態における噴射量制御系の出
力開始時期(T−DSOL)を示す図である。
【図10】本発明の実施の形態における噴射量制御系の
R/S基本補正駆動信号出力期間(D DSOL)を示
す図である。
【図11】本発明の実施の形態における噴射量制御系の
R/S基本補正駆動信号出力値(V DSOL)を示す
図である。
【図12】本発明の実施の形態における噴射量制御系に
おいてロータリーソレノイドへの駆動出力の演算結果を
時系列で示した図である。
【図13】本発明の実施の形態における噴射量制御系に
おいて各気筒に対する補正値の演算に関するフローチャ
ートである。
【図14】本発明の実施の形態における噴射量制御系に
おいてHV DSOLiを示す図である。
【図15】従来のコントロールスリーブにおいて、燃料
のスピル率によって変化するつれ動き量を示す図であ
る。
【図16】従来のコントロールスリーブにおいて、つれ
動きによる噴射量バラツキを示す図である。
【符号の説明】
1 ポンプ本体 2 ドライブシャフト 2A 継手 3 フィードポンプ 5 ポンプ室 6 吸入ポート 7 ポンプ 7A プランジャ高圧室 8 プランジャ 9 カムディスク 10 フェイスカム 11 ローラリング 12 ローラ 13 分配ポート 14 デリバリバルブ 15 カットオフポート 16 コントロールスリーブ 21 ロータリーソレノイド 40 水温センサー

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プランジャ室の燃料を圧送するプランジ
    ャと、該プランジャ室からの燃料圧送期間を制御するコ
    ントロールスリーブと、該コントロールスリーブの位置
    を制御する電子ガバナを有し、燃料噴射量を電子ガバナ
    によって制御可能とする燃料噴射量制御装置を有するデ
    ィーゼル用の電子制御式分配型燃料噴射ポンプにおい
    て、 所定のクランク角度を基準として、噴射量とエンジン回
    転数を関数とする時期から、エンジン回転数を関数とす
    る期間と、噴射量とエンジン回転数を関数とするコント
    ロールスリーブ変位補正量の基本量を演算する機能と、 各気筒毎に所定期間内の角度信号から演算された各気筒
    のエンジン回転数によって求めたエンジン回転数差に応
    じて、各気筒毎のコントロールスリーブ変位補正量を演
    算する機能と、 前記基本補正量と、回転角度補正量気筒毎に演算された
    回転角度補正量の組合せによって、燃料噴射量とエンジ
    ン回転数に応じて演算されたコントロールスリーブ位置
    を補正することを特徴とする分配型ポンプの噴射量制御
    装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の噴射量制御装置におい
    て、前記所定のクランク角度を噴射時期とすることを特
    徴とする分配型ポンプの噴射量制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2に記載の噴射量制御装
    置において、前記電子ガバナは、ロータリーソレノイド
    であることを特徴とする分配型ポンプの噴射量制御装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項1,2,3に記載の噴射量制御装
    置において、コントロールスリーブ変位補正量をロータ
    リーソレノイドの回転角度に対する補正量として演算す
    ることを特徴とする分配型ポンプの噴射量制御装置。
JP28007295A 1995-10-27 1995-10-27 分配型ポンプの噴射量制御装置 Pending JPH09119336A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107420211A (zh) * 2017-09-18 2017-12-01 南京威孚金宁有限公司 一种用于位置式电控分配泵的控制方法及系统

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CN107420211A (zh) * 2017-09-18 2017-12-01 南京威孚金宁有限公司 一种用于位置式电控分配泵的控制方法及系统
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