JPS5879631A - 電気式燃料噴射ポンプガバナ - Google Patents

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】 本発明は圧縮着火式内燃−関（ディーゼル−関）の燃料
噴射ボンデにおいて、噴射量の目標値を演算し％夫際の
噴射量を１橡とする噴射ＩＫａｉｌ１１度に修正する電
気式燃料噴射ポンプガバナに胸するものである。

従来のディー　４１１Ａ／磯関川分配型燃料噴射ボンデ
の燃料噴射量の＃ＪｉＭｌは、鉤えばガバナドフイプギ
ャによりて駆動されるフライウェイトによって発生する
遠心力をその基本とし、これに各稙のバネレバーを複雑
に岨み合わせることＫよって燃料噴射量パターン（いわ
ゆるガバナパターン）全発生させることにより行なって
いる。これがいわゆるメカニカルガバナと呼ばれている
ものである。メカニカルガバナによりて発生されるガバ
ナパターンには基本的には２櫨舶のものがあり、各々オ
ールスピードタイプガバナパターンとミニマムマキＶマ
ムスビーＦタイプガバナパターンである。オールスピー
ドタイ１ガバナパターンには、その特性によりて、−一
の任意の回転蓮度において一定の１８Ｊｋ速度を保つよ
うに＃Ｊｉｌｌできる長所があるが、これを目動重用エ
ンジンのガバナパターンとじて用い九楊合には、車両の
加速性が劣る感じを運転１１に与えるという短所がある
。一方、ミニマムママ キＶムスピードタイデガパナパターンには、ｊｌｌｋ＾ 一＃に与える加速性は良好であるが、ｊＬ荷変動に対し
て一関の回転数が一定になりにくいという短所がある。

これらの点を考えると自動重用ａＳ―・ガバナパターン
には、低速領域すなわち一関のアイドル回転数付近では
回転数の安定性が良好なオーμスピードタイプガバナパ
ターンが適しておシ、寧鉤が加速し−にシ、負荷がかか
つた伏動での一関に対しマ ては、加速性が良好なミニマムキシムスピードタ＾ イブがガバナパターンが適している。そこでＭｊ＆関の
回転数に応じてガバナパターンを変えることが望ましく
、これらを９ｉ！現するために塊状では各纏のバネ、レ
バーなどを用いてガバナパターンを発生させている。こ
のメカ二カμガバナは各−のバネ、レバーを使用してい
る丸め１重量が大きく、精度も出Ｋ＜＜、Ｌかもメイン
テナンスも複雑なものとなっている。これに加えて、判
型燃料噴射ポンプが持つ１１４１転数による同一コント
ロールフック位置での噴射量の違いを情正しようとすれ
ば。

よシ複雑な装置が必要となシ体槓１重−，コストの増加
を招いてしまう。

本＠ＴＱ４ｒｉこれらメカ二カ〜ガバナのもり欠点を電
１ｉｃ式ガバナによ）解決すると共に、さらに改良を加
えたものであ）、噴射量の１標値を演算して出力するマ
イクロコンビーータ等の演ＪＥ部における出力端子の数
を１本に低減することを目的とするものである。

この目的を構成するために本発明は、噴射量の目標値を
演算する６１１４１部が一標噴射皺の演算結果に従うて
デー−ティ比の変化する連続方形波信号を出力し、この
信号を変換部によりデー−ティ比に応じ九電圧信’１ｊ
ＫＷ′換して突際の噴射量との誤差を算出するアクチー
エータ嗣御回路に人力するように構成している。この構
成にょシ、一般的な１１ｍ式ガバナの演算部のようにデ
ィジタＮｔＩＩ号を出力するための置数の出力端子は不
必要となる。

以下本発四になる装置をｗＪｄｊＪに示すｊＪ！施例に
ょル説明するｅｊｇｔ図は、本発明の−＊に鉤を示す構
成図である。ｌはディーゼμＩＩＭ６のｊｌｌｋ条件を
電気信号として検出する運転条件検出温であり、アクセ
Ａ／繰作量検出１１１ａ、ＩＩ関回転敵検出路１ｂを備
えている。２は目標値演算回路、アクチーエータ調御回
路を有する電気的嗣−回路であシ、運転条件検出１１１
！１よ〕アク七μｌＩｋ作置鮪す、回転斂曽号を入力し
て機関６に噴射すべき１標とフる燃料噴射量に対応し九
燃料１１１１ｓ部材（コントロールフック）４０目標位
置を演算すると共に、東位置検出１１７によって検出さ
れた突際に噴射された燃料量に対応し九寮位置信号を入
力し、燃料１１４節部材の目標位鐙を表わす信号と突位
置Ｏｌｖとから。

実際の燃料噴射量と目標とする燃料噴射量との誤差を修
正するように電磁式アクチーエータ３を駆動する。電磁
式アクチーエータ３は電気的制御回路２からの信号に対
応して燃料＃節部材４を動かす、ＩＩＩ！ｌ＠綱節部材
４はコントローＩＬｐｙ１１りのことであ）、燃料噴射
ポンプ５はポ９Ｖ一式列型燃料噴射ポンプである。寮位
置検出賂７ｔｉ、燃料噴射ボンデ５よシ寮際に一関６に
噴射される燃料量を制卸する燃料−１１１ｔ４材（コン
トロールフック）嫌の位置を検出しておシ、本＊施例で
Ｆｉ司変インダクタンスタイプの位置センサを用いる。

ＪＩＢ２図は回置インダクタンスタイプの突位置検出１
１７のＩＩＩＩＩｆｌを示すもので、中空のボビン１３
に−Ｓコ仁１２と二次コイ／％’ｌｌが巻いである。

中空部にはコア１４が挿入されている。−次コイμｍ２
に黴輪一定で鳩紋斂一定の励緩信号を与えると、二次コ
イμｍ１を抵抗で終端した場合、この抵抗の両端に電圧
が発生する。今、中空部に挿入されたコア１４が二次ス
イ／Ｍｊｌと重なつている部分の長さを１とすると、二
次コイ／＆／絢ｆｌｌｌＫ発生する電圧ｖｐｐと１との
関係は、第３図に示すものとなる。本’＊ｌ１例の東位
置検出麺はこの特性の直線帥分を利用している。

第４１！１ｌｒｉ、電磁式アクチーエータ（リニアソレ
ノイド）３０−造を示すものである。電磁式アクチ畠エ
ータ３は、コイμ３１．コイμを鍼持し磁気回路を形成
するコア３２、ρＩＪＩＩＩ！１部分であるふ−ピング
コア３３．ムービングコア３３と直結される連接棒３４
％バネ３５からピングコア３３、ムービングコア３３と
直結される連接棒３４、バネｓｓ＋ｂ成つている。ムー
ビングコア３３と連接棒３４Ｆｉａ、１）両方肉に移動
が可能である。ムービングコア３３＃ｉ、コイＡ’３１
に流れる電流１によって発色する矢印ａ方向の力と電磁
アクチーニーダ内部に取ル付けられ九バネ３５によって
発生する矢印す方向への復元力とが釣り合うた状龜で停
止する。コイμ３１に流す電流と、コア３２とムービン
グコアｓｓｏｗａｏギヤ！プの長さｍと、電流により矢
印ａ方向に発生する力Ｆの関係が第５１１に示されてい
る。第５図中で一点鎖線で示されるの紘、バネ３５によ
って発生する矢印す方向の力である。この図から分かる
ように本突施例における燃料調節部材の位置を制御する
ためＫは、コ。

イμ３１に流す電流を制御すればよい。

第６図は、ボｖｐ一式列１１１Ｉｌ！ｉ料噴射ポンプに
この発明Ｋｎる装置を適用しえ要部断面構成図である。

Ｓはボｗｐ一式列型燃料噴射ポンプの本体で本体よ如突
出し友燃料ＩＩＪ４節部材（コントロールラック）４の
位置によプ燃料噴射置をコントローμすることができる
。

電磁式アクチーエータ３はコイ〜３１に流れる電流によ
って発生する矢印ａ方向の力とバネ３５によって発生す
る矢印す方向のカとの釣シ合いＫよつて、ムービングコ
ア３３の位置１定める。このムービングコア３３は連接
棒３４とリンク−構３８會介してコントロー〜うｔり４
を移動させ燃料噴射量を＃ｌ即する。１ｂは一関の回転
数を検出する回転ｌ！１［検出器であり、ボンデ躯動軸
４１に直結され友ギヤｔｂｌの回転数を電磁ピックアッ
プ１ｂ２より検出し、このｔ気帥号を一関の回転数徊す
として電、気的Ａｌｌ備図路２に入力するａｉａは鉤え
ばボテンＶ−メータを（支）いたアクセ／４／！Ｉｋ作
飯検出−であり、アクセｊｖ！＃作置に対応しぇ電気信
号を電気的ｍＨＥＥＪ路２に入力する。まえｌｏ、ｌｄ
。

Ｍ３はそれぞれ吸気圧カ、吸気温度、＠料温度の検出器
でそれぞれに対応した電気信号を電気的嗣＃回路２　Ｖ
Ｃ入力する。なお、７１はスタータがＯＮかＯＦＦかを
検出するキースイッチである。

電気的制御回路２は一関の回転数検出器１ｂ・アクセル
ｌ１ｋｔＩＰ量検出！ｆｋｌ　＆、吸気圧力検出鯵１ｃ
、吸気温度検出１！１１（１，燃料温度検出１１１１１
８、キースイッチ７１からそれぞれ検出１８号をうけて
、＃！ｉ料噴射ボン１の目標位置を演算し、この１標位
−を表わす１号と突位置検出Ｉ＃７よりの東位置曽すと
を比較し、これらの誤差にもとづきｗｃ磁式アクチーエ
ータ３に信号を与え、その誤差を修正するよう電磁式ア
タチーエー！３を駆動する。本！＊ｌｌＩｈ例ではこの
目標噴射量および目標位置の演算をマイクロコンビーー
タによつて行なりている。

第７図は電気的制御回路２の構成を示すもので、電気的
制御回路２は各検出器よシの信号をもとに目標噴射量お
よびコントロールラックの目標位置を演算する目標値演
算回路をなすマイクロコンビーータ部２ａと、これによ
シ演算されたコントローμ）νりの目般位置を表わす目
標位置信号と東位置検出器７からの実位置信号とを入力
し、これら＝ｆＩＩＪｉ！ｊの誤差によりて、この誤差
を修正するように電磁式アクチーエータ３を駆動するア
クチーエータａ１１１Ｉｌ！！Ｉｗ６をなす電磁式アク
チーエータサーボ回路２ｂと、妓形整形回絡２　ｃ　ｓ
増幅回路２ｄ。

検出回路２θ、発振駆動回路２ｆとから成る。

第８図は、マイクロコンビーータ部２ａの詳細な構成図
である。８０は目標噴射量を計算する中１１＆喝−１＝
−）（ＣＰＵ）と、Ｉ１１制御プログフムや１１１１＃
定敵を記憶している続み出し専用記憶ユニ！）（ＲＯＭ
）と、制御プログラムに従りて動作中、制御データの一
時的な記憶に使用される一時記憶ユニ、）（ＲＡＭ）等
を含む演算部をなすワンチップマイクロコンヒ鼻−タユ
ニツ）（ＭＣＵ）−ｔ’あり、８ビツト構成のものを使
用している。８１は回転数信号検出部であシ、回転数検
出１ｔｉｌ’ｂによシ究生され＆信号を波形整形してパ
〜スｔＭ号にし、そのパル３浦号の闇かくｔＭＣＵ内の
タイマにて計測し、機関回に数に逆比例する数値を得る
ようにしている。デジタμλカボート８２は、論理ｍ号
の入力に使用されるボートであり、−開始一時にスター
タが駆動されていることを認識する九めにキースイッチ
７１からの信号を波形ｍ影して入力する。アナログ入力
ポート８３は、゛アナログ信号の入力ＫｔＩ！用される
ボートであ如、アクセｆｉ／ＩＩ！号、吸気圧信号、吸
気温ＩＩ号、燃料温信号を入力し、マμチデレク号で１
信号を選択するＩＩはアナログ入力ポート８３を経て入
力されたｔｉ！号をアナログデジタμ変換（Ａ／Ｄ変換
）するＡ／Ｌ）コンバータである。

８ｓはデー−ティ比の制御された連続方形Ｍ（ｉ！号を
出力するＭＣＵの端子である。８６はＭＯＵからの出力
のレペμを安定にする出力パラ７７である。８）は出力
パνファを通りた方形＃を信号を。

電磁式アクチーエータサーボ回路２ｂへの入力＋ｇ号と
しての目標位置信号ｖ８に変換するための父換部をなす
フイμり１ｊ１１路である。

第９図１１）はフイμり回路８７の入力波形である方形
ＭＯ！号を示し、ｔｕｂはこのｔＨ号の細則でシシ、プ
ログラムを変更することにより、Ｊｗ減り能であに、ｔ
−Δ）はＭ（３Ｕ８００出力が論場的にｌになる期間で
ある。このｔ＊ａｔＭｃＵ内部で演算された目標位置に
従い、変化させる。第９図１２）は、アイＮ１１回路８
７の出力波形で、電磁式アクチーエータサーボ回路２ｂ
への入力ｔＩＩｆ号となる目標位置信号ＶＳである。ｖ
８の値は、ｔｅａが増加すれは、増加しｔｅａが減少ブ
れば減少する。

第１〇−はこの７４〜りｌ略８７の一例を示す電気回路
図であり、演算増幅−８７１，コンデンサ８７２８７３
、抵抗８７４，８７５．８７６で構成される２次ローパ
スフイμりｌｆ！ｌ略である。

第１１図に、回転数信号検出部８１の詳細な構成を示し
友ものであり、第１２図は第１１１ｉ３における入力と
出力の箇号波形を示したものである。

Ｉｔ）ｌは判型燃料噴射ボンデのポンプ駆動軸４１に直
結された歯車であり、１ｂ２は歯車ｔｂｔの歯の凹凸を
検出する電磁ピックアップであシ、その出力であるａ点
の波形は第１２図１１）に示すようになっている３また
出力技形（ｂ点の波形）は第１２図１２１　Ｋボす如く
、方形波となって出力される。

３ｇ１３図はアク七〜操作１に検出器ｉａ、吸気圧構出
Ｊｉ！ｌ　ｃ、吸気温検出１１ｉ（１，燃料温検出路ｌ
θからＯＳ号を増幅して、マイクロコンビーータ部２ａ
が扱い申す％／％信号電圧Ｋｔ−秦する増幅部＊２ｄを
水す、１！１は検出器からのｔＩＩｆのレベ〜を上下に
移動させる回路で、１２２Ｆｉ−路の利得を自由に設定
できる増幅部である。この場輪回路により、各検出量に
対応する信号電圧を任意に決めることができる。Ｓ子１
の出力信号がアナログ入力ポート８３へ入力される。

ｊＩ１４図は、キースイッチからのスタータｔＨＪｌｊ
ＳＴｔ−嶋珊してディＶりμ入出ボート８２へ入力する
波８１１３１１１ｗｋ２　ｏを示す＠１３１１ｊ４−Ｘ
イ豐チからの信号をレペμ変換するトランジスタで６り
、１３２はパルスの波ｓｌＩ形をするためのシーｔｌＦ
）トリガ回路である。

第１５図は寮位置検出１！７Ｋｌ１％する回路すなわち
検出回路２ｅ、発振駆動回路２ｆである。この図におい
て、１４１乃至１４５は発振駆動回路、そして１４６Ｐ
Ｊ至１４９は検出回路を構成する。

１４１は定電圧部で各増幅段に対して一定のオフセット
電圧を供給する回路であシ、抵抗分圧１ｆｆｌ絡とバッ
フｙｊ１１輪話から成る。１４２．１４３ｔｉクワＦツ
チャ発緻回路、１４４はバシ７ア増輻器、１４５は電流
増幅論である。なお１４２１；ｉクワドラチャ発−一路
の発縁部であり、１４３は発縁澁の発振＆拳の振幅を＃
ＩＩｌ！ｆｉする振幅Ｉｌｌ傭回路である。検出回路ａ
直流分を力！トするコンデンサ１４６．全妓贅流ｌｆ！
ｊ＊１４７、積分回路１４ｇそして差動増幅−ｍ１４９
から成りている。差動増幅一路１４９の出力ｍすｖｐが
夫位Ｗ１治すとして電磁式アクチーエータサーボ回路２
ｂＫ入力される。

第１６Ｗｄマイクロコンビ＾−夕部２ａＫおけるＩＩＩ
Ｉｌ珊手験を示すフローチャートであシ、以下にのフロ
ーチャートに従って燃料１１１１Ｉ節部材であるコント
ロールラック４の１榛位置を演算する手順を睨明する。

１５０はプログラムイニシャフイズステップである。こ
のステ１グでは鳩頃に必要な各―の準備をする。その内
容は入出力ボートの条件設定、変数格納エリヤの内容を
Ｊにすることである。１５１はスタータ０！！号がオン
にな′５友かどうかを判別するステップで単画のキース
イッチをスタータオン位置に＠すと処理が１５２のステ
ジグに移行する。以下の説明では、＊胸圓紘斂をＮ。

アクセｆｉ／操作量をＲＡ％吸気温度をＴ１、燃料温度
をＴ、と記す、１５２は始動増置時１ｉｊｔ、を演出す
るステップである。始ＩＩ：Ｊｖｌ＃′は始動時の＠気
温Ｔ　ｗｓ　Ｋよ如第１７図に示され走時間ｔ、たけ行
なわれ、例えば吸気温？、、Ｔ　ｂＴ　ｍのときの増一
時開はｔ・＠　ｔ　ｔ　ａ　ｔ　ｍである。１５３は運
転条件検出ＪＩＩｌよシのｆＩＩ４ｊをマイクロコンビ
ーータｌｔｉ内に収シ込むステップである。１５４は、
現在始動増量パターンを付加しなければならない時間で
あるか否かの判定を行なうステップであり、もし時間内
であれば、１５９に進み、始動増量回転域（Ｎ≦Ｎ、）
であるかを判定する。そして始動増量回転域であれｄ、
ステップ１６０へ進み見ｒ（目標噴射量）をＱ、（始動
時噴射量）とする。

ステップ１５４でｔ≧ｔ、であるかあるいはステップ１
５９でＮＵＮ、でありたら、ステ１プ１５５へ進み基本
最大制限噴射ｉｉＱｍａｘの計算を行なう。

その詳細なフローチャートを第１８図に示し、基本最大
ａｍ噴射愈のパターンをＭｌ　９ｗＪに示す。

ｔｔｖｔ＜ターンの規定方法はマイクロコンビ畠−タ１
１ｉ２ａＯＭｃＵ８０内のＲＯＭＫ、Ｑ誉ＫＮ　ＬＱ、
＊。

ＮＭＱ＋、・・・、Ｎｎ、Ｑ、ｎの配列で格納しておけ
ば良い。ｎの数値ヰ固定的なものではなく、可変であり
、従って最大Ｓ＠噴射鎗Ｑ　ｍａｘのパターンは任意の
パターンが寮蜆可魅となる。このｎの数値を増すことに
よってより一かい＃Ｊ　ＩＩが可能となりスモーク濃度
の鋼ｒ１１範囲内で最大の出力ができるように制−する
ことが可能である。このステップ１５５では運転条件を
ボす徊号の内、機関回転数Ｎのみを用いて、第１９図の
パターンから基本最大＃ｌＪ＠噴射置Ｑ、ｍａｘを計算
する。−例として、今ＮがＮｓとＮ４の闇のｌｆ！１転
数である場合、その時のＱ、ｌｌ１ａＸＦｉ −Ｎａ Ｑ　ｍ　ａ　ｘ　；Ｎ、　　Ｎ　、　Ｘ　（Ｑ　’−Ｑ
　”　）　”　Ｑ　”として計算される。

ステップ１５６は、ステップ１５５で求め九基本蝦大１
ｌＩｌ限噴射緻を吸気密度で補正するステップである。

一般に空気の吸装置が多ければ最大制限噴射量は増す、
したがりて吸１ｉｃ温゛ｒ、と吸気圧Ｐ。

ｋより、ｑｌ＆気密度補正係做ＫＤ＝２７３・Ｐ閣／１
（１−’ｒ、を基本最大＋１１１＠噴射量に乗すること
によって補正する０式で膏わすと次のようになる。

補正後最大調■噴射量Ｑ’ｍａｘ＝ＫＤ　−Ｑｍａｘス
テ！プ１５７は一関回転数８とアクセル操作量ＦＡを用
いて部分負荷時の燃料噴射量を計算するステップである
。ステ＄７’１５７の詳細なフローチャートを第２０図
に示し、また燃料噴射量の部分負荷時における噴射量パ
ターンを第２１図に示す、第２１図のステップ１８１で
、アイドル噴射パターンＱ工をＱ工＝−ａｅＮ＋ｂｏ（
ａｏ、ｂ。

：定数）として演算し、ステップ１８３で、ＱＪとＱ、
Ａの大きい方を部分負荷時噴射亀Ｑ、ｐａ　ｒとする。

以上のよう′ｔｋ演算によシ部分負荷時噴射組のバ声−
ンは１１２１図の如（＆る。

ステ？７’１５８は、ステップ１５６で求め九吸気ｇ！
Ｆ度補正され九Ｑ’　ｍａｘとス？ｔ７１５７で求めた
Ｑｐａｒから、基本目標噴射１ｋＱｆを計算するステッ
プである。ここでは、＠気密Ｆ！Ｉ補正されされたＱ’
ｍａｘとＱｐａｒとを比較し、小さい方をＱｆとする。

−Ｃで表わすと次のようになる。

Ｑｆ＝ＭｉｎｌＱ、’ｗａｘ、Ｑ、ｐａｒｌステップ１
６１は、ステップ１５８、あるいはステップ１６０で計
算された基本目標噴射量Ｑ、ｆｔ−ＩＰ料温度で補正す
るステップであるｐここで求められている基本目標噴射
皺Ｑｆｒ；ｔ、ある温度での＃料の体積（ざいかえれば
燃料の質量のディメンシーン）で求められ友ものである
ので、最終的な目標噴射ＩＱ’ｆ（体積）Ｕ燃料の温度
によって（ｆを伸圧したものとなる。ティー（μ燃料用
軽油の温度′ｒとＭ良ｐの関坪は、第２２図に示す如く
１１ぼ直線的な関係がある。第２２図をもとに補正され
た噴射量Ｑ′では次のようになる。

Ｑ’ｆ＝に、−Ｑｆ　ＫＩ＝８０．９　、（Ｔ、−２７
３）＋５８９　８９　　　　４７ たたし、Ｔ、：＃！料湿温度０Ｋ） ステップ１６２は、１５５〜１６１の各ステップを鳩し
て計算された計算結果てめる目標噴射量Ｑ′ｆからコン
トロールフック４の目標位置を計算するステップである
。判型燃料噴射ポンプの噴射量は、コントローμツｔり
４の位置が同一でありても噴射ボン１の回転数が変化す
ると、それに伴なって変化してしまう、その様子を第２
３図にボす、この噴射ポンプのもつ特性を輛正し、噴射
ポンプの回転数がいくらであっても目標噴射量Ｑ’ｆと
同じ噴射量となるようにこのステップでコントロー〜う
！り４の目標位置の計算を行なう。−関回転数Ｎと目標
噴射量Ｑ′ｆに対する目標位置ｖ、Ｉｌの値はマツプと
してマイクロコンビーータ部りａ内のＭＯＵｇＱ内のＲ
ＯＭにおさめられており、このマツプの値から目標位置
Ｖ１．を求める手順を一例をあけて説明する。　ｌ１ｌ
ｉｌｌｆｉ１転数がＮ　＝　Ｈｚで、ステ１プ１１８１
で算出された目標噴射量がＱ′ｔｗＱｆｘであるとし、
これらの値は各々Ｎａ＜１１＜Ｎｌ）、Ｑ、ａ＜Ｑ、ｆ
Ｘ＜Ｑｔ）の関係にあるとする。今（Ｉａ、Ｑａ）点で
の目標位置ｔ−■１．１゜（Ｎａ、Ｑ、’ｂ）点”ｃｏ
目標位置ｔ　ｖａｍ　＝　ｖａｍ　”　＋（Ｉｔ）、Ｑ
ｌ））点での目標位置をｖ、、　＝ｖ、、ａとする。こ
れらの条件の下で（Ｎｘ、Ｑｆｘ）点での目標位置ｖ０
．ｌＩを求める手順を第２４図を用いて睨１する。最初
に次式によって（Ｎｘ、Ｑａ）点での目標位置ｖａ　ｍ
　ａを求める。

Ｈｚ−Ｎａ ｖａｓ　ａ＝　Ｎｂ１ａＸ（ｖ、”　ｖａｍ　”　）＋
ｖ＊　＠　’次に１次式によって（Ｎｘ、Ｑｂ）点での
目標位置ｖ＠Ｉｌｂを求める。

Ｎｘ−Ｎａ ｖｓ　ｗ　””Ｎ　ｂ−Ｎａ　Ｘ（Ｖ＠　ｗ　”＠−”
　）＋ｖｓ　ｗ　”１１ＮｋＫｃａＸ、ＱｆＸ）点での
目標位置ｖ８ｗを次式以上のような一連の計算式で示し
た計算を行なうステップが１６２である。

１６３ｒｊ運転＃がキースイッチを切りたかどうかを＋
ｔｌｆＩ＃するステップで、キースイッチの０Ｎ−Ｌ＞
ＦＦの判別は、バッテリ電圧がある電圧値よシを高いか
ｔいかで判断している。マイクロコンビーータ部ｚａｌ
ｃ入力さｊＬるバッテリ電圧絋鉱−スイッチを通じてい
るので、この方法を用いることができる。このステップ
１６３にょシ、キースイ９チｂｉｔ７（Ｄ位置にあると
判断された時は、ステップ１５１に戻り、Ｊｌ！［転１
がキースイッチを再びスタータオン位置にするまでステ
ップ１５１を東行し、待−状■となる。キースイッチが
オフの位置にはないと判断された時には、ステップ１５
３にＩＩ）、運転条件信号を新しく入力して、次の噴射
量の計算に移る。

このようＫｌｌ算されたＶ、、よｌ）ＭＯＵ出力熾子８
５よシデーーテイ比のＩｉｌ＃された方形波ｔ１１号を
出力する割込みμｍチンのフローチャートを＠２５図に
示す、ＭＯＵ８０は、内部タイマーによ少時間を針側し
ておシ特定レジスタ（以下これをＯＣＲと呼ぶ）ＫＷｆ
ｊ間をセットすると、その＃閣が経過すると割込みを発
生させ、また同時にその時点で出力設定用フラグ（以下
これを０ＬＶＬ、と呼ぶ）ｋ書き込まれている値に従い
、端子８５の出力を切換る機能を持つ、つまシフラグ０
ＬＶＬに１がセットされていればｌを出力し、Ｏがセッ
トされていればＯを出力する。ステップ２４１は端子８
５の出力が１＄０かを判断するもので、ｌであればステ
豐１２４２へ、０であればステップ２４５へ進む、ステ
ップ２４２は現在の出力ｌを保持すべき時ｆｋｌｔ　９
　ａをセットするものである。ｔ９ａ紘前回の割込みＩ
＆Ｈ１時に計算されている。ステップ２４３ｔｌ出力が
次ＫＯに切換られた時に、それを保持すべき時間を計算
するもので、これをｔ９Ｇとすれば次式となる。

ｔ９ｅ＝ｔ９ｋｌ−ｔ９ａ ステップ２４４はフラグ０ＬＶＬへ、０）を書き込むス
テップであり、これによｌｔｇａだけ時間が経過し、次
回の割込みが発生した時に出力ｔｉＯＫ切換えられる。

これで割込みμｍチンは終了し！ｓ１５図のメインμｍ
チンへ移る。

次に割込みが発生じた時には前記ステップ２４４によシ
出力は０となっているので、ステ？　１２４１からステ
ップ２４５へ移る。ステップ２４５は出力０を保持すべ
き時間ｔ９ｅをレジスタＯＣＲへ−ｋｇトするステップ
であり、ｔｇｃは前回割込魁一時にステップ２４３で計
１されている。ステップ２４６は演算された目標位置ｖ
ＩＩＩよシ、次回出力が１に切換えられた時に保持すべ
き時間ｔ９ａを計算するステップである。ｔｇａを式で
表わせば次式になる。

ｔ”　”Ａ”　ｖａｍ　＋　Ｂ　　（Ａ−Ｂは定数）ス
テップ２４７は７ラグ０ＬｖＬ、へｌを優き込むステッ
プであシこれによシｔ９０だけ時間が経過し、次回の割
込みが発生した時、端子８５０昌力はＩＫ切換られる。

これで割込μｍチンは終了し、ＪｌｌＨｓ図のメインμ
ｍチンへ練る。以上のように、該割込が発生するととに
！ｍ端子５の出力は切換られデー−ティ比の制御された
方形波ｔｌ号が出力される。

以上がマイクロコンピーータ部２ａによって寮行される
デーダラムの実行内容である。

電磁式アクチ島エータサーボｌ１ｍｇ２　ｔｌ、マイク
ロコンビーータ部２ａから出力された一標位隨を表わす
目標位置信号Ｖ、と東位置検出路７がらの信号ｖｐとか
ら、東位置の目標位１１１に対する１差を修正するよう
に、電磁式アクチーエータ３を駆動するものであるｅｇ
ｚｓ図は電磁式アクチーエータサーボ回路の詳幌な電気
回路図である。マイクロコンピーータ部２ａの出方であ
る目標位置ｗすＶ、が端子２５ａＫ＃Ｊ加される。反転
増幅段２５１の一出力電圧に、−ＫＩＸＶ、＋Ｖｂ＊と
なる。に１は利得でｌ１１１変抵抗器２６１によシー節
が１１１１ｍがあり、Ｖｂｘはオフセラ）電圧で可変抵
抗麺２６２によって調節が可能である。また寮位置ｆｓ
号ｖｐは端子２５’ｂＫ印加される。増幅段２５２は、
増幅＃９２５１の出力電圧と電子２５ｂに印加された大
泣ｗｔｓすｖｐとの差電圧を増幅し、利得はｑＪ変低抵
抗２６３によプ用変である。増幅段２５２の出力電圧ｖ
２５２は利得をに！、オフセシト電圧をｖｂ麿とすると
、Ｖ２５２＝ＫｆｆｉＸ（ＫｘＶ。

４−ｖｐ−ｖｐ　＋　）＋Ｖｂｍとなる。２６５は電磁
式アクチーエータ３のコイル３１′ｆ電流れる電流値を
検出するための抵抗であり、抵抗の両港に電流に比例し
た電圧が発生する。増幅段２５３は、この抵抗の両港に
発生する電圧を増幅する部分でその利得は可３ｉ′抵抗
話′２６６で、オフセットは可父抵抗６２６７で決めら
れる。比較積分段２５４は増幅８２５２、増幅段２５３
の出力電圧を比４ｉ！２積分することによシ、最終的に
ｗｔ岨アクチーエータのコイμ３１を流れる電流が平均
的に電圧ｖ２５２に比例するようＫｉ制御している。比
較段２５５Ｆｉ比較積分段２５４の出力と発量段２５６
の出力とを比較しトツンＶスタ２６８を０Ｊ−ＯＦＦの
デーーティ比調御で駆動する。

第２７図に噴射量Ｑと目標位ｗ信Ｖｖｓの関係を、第２
８図に噴射量Ｑと来位置ｔｌ１号ｖｐの関係を示す。こ
れらの図によって示される関係がある九めに、噴射量に
対してはネガティブフィードバッタが形成されることに
なる。！＊位置ｔｅｖｖｐと噴射量Ｑの関係を第２８図
のようにしたのは、センｆが＃線等で出力＃！Ｉｔを出
さな（なりた場合−Ｃ。

エンジンが過闘転となることを防止するためである。電
流検出用抵抗２６５、増幅段２５３によって電磁式アク
チーエータ３のコイ／Ｉ／３１に／ｌれる電流を電圧に
変換してフィードバックしているのは、アクチ墨エータ
３のコイ〜３１にはパ豐テリ電圧が直接供給されている
ため、この電圧変動を補正する目的と自己発熱や熱的環
境の変化によりてコイμ３１０抵抗値が貧化するのを補
正する１的との二つの目的のためである。

次に以上説明した槙ｆ＆賛嵩から戚る燃料噴射ポンプガ
バナの作動説明をする。アクセ／＆／操作量が一定であ
り、吸慨圧、吸気温、燃料温４一定であつて―＃＃回転
敵がＨθ（Ｎθ≧Ｎ　）であるとする、４Ｉ＆関に対す
る負何が変動して回転数がＮθよりも小さい値になると
、同転数横出１＃ｌ　ｂ　ｍにて検出される波形の鳩波
做が下がり第１１図の銃形整形ｌｆ！Ｎ路の発生するパ
ルスの間隔が広がる。マイクロコンビーータ部２ａのＭ
ＣＵ３Ｏは、この情轢から第１６図中のステｔ７″１５
５〜１５８を実行する。この時ステップ１５７０計算方
法で説明し良ように、嶺関回転数６が減少すると第２０
図の部分ｗＬ何噴射量パターン算出において、噴射量が
増加する。従うてマイクロコンピー−Ｊ’１ｉｌ１２ａ
Ｋよる計算Ｍ果の目標位１１ｖ、、ｒ；を増加する。ｖ
、。

は＠２５−の割込ルーチンにより方形波に変換され、さ
らにフィルタ回路を通ることにょシ目標位ｌ１ｌ１４Ｉ
１号Ｖ、に変換されるが、この変換にょシＶ、／が増加
する。電磁式アクチーエータサーボ回路２ｂにおいては
、この目標位置信号Ｖ、が増加すると増幅段２５１０出
力電圧が減少し、増幅＃９２５２の出力電圧が増加する
。この電圧が上昇すると比較横分子！Ｒ２５４の出力電
圧が増加する。これによりトフンジス！２６８の導通時
間が増加し、電磁式アクチーニータ３のコイμ３１の電
流が平均的に増加し抵抗２６５０両端に電圧が発生する
。この電圧が増幅段２５３によって増幅され比較積分段
２５４のオペアンプの一個に入力されるン電蝿式アクチ
ーエータ３に流れる電流が増加するとアクチーニー！３
のムービングコア３３が第６図中の矢印ａ方向に動く、
Ａ−ピングコア３３が矢印ａ方向に動くとこれと連接し
ているりンクＩｌ！橘３８を介してコントローμフ！り
４が矢印Ｃ方向に動き、その結果−１１に噴射される燃
料噴射Ｉｌは増加し、これによル機関の回転数が増加す
る。その俊以上鋺明したことと反対方向に各部が作動し
噴射量が減少して、機関の回転数は一定に保たれる。

一方今、＠２！ＩＩＩＫ示すように運転者がアクセル傑
作量ＦＡ２％で運転しており、その時の一関回転数がＮ
１ｏ′Ｔ：あるとする。アクセル傑作量をＰＡ５ｑｂＫ
増加し九場合、アク七〜操作量検出鯵１ａの出力電圧が
増加し、栗１３図の増輪部１２２の出力電圧が増加する
。マイクロコンビーータ部２ａｒｉアクセ〜操作社の変
化を検知し、第１６図のステップ１５５〜１５８の計算
においてアクセル傑作量か増加したことによシ１９１ａ
点から１９２ａ点への部分負荷噴射＊Ｑｐａｒが移動す
る。ま九この時の第１５図ステー７’１５６で計算され
た最大４１１隈噴射置Ｑ’ｍａＸ；ｇ）ｆ第２１図のｌ
　９２ｔ）点であり九ならば基本１標噴射置Ｑｆとして
は、１９２ｂ点がステ！１１５ｇで選択される。これに
より瞥標位置ｔＩＩ号Ｖ、が増加し、電磁式アクチーエ
ータサーボ回路を介して電磁式アクチーエータサーボ回
路を介して電磁式アクチーエータが矢印ａ方向に勤いて
コントロールフ！り４が矢印Ｃ方向ＫＩＩＩ／ｌｌ！燃
料噴射級が増加する。燃料噴射量が増加すれば一＃４ｕ
転数が増加し、これによってマイクロコンピー一夕鄭２
ａによって計算される最大１ｉｉｌ＠噴射置Ｑ’ｍａｘ
ｐ１９２ｂ点から１９３ａ点に肉りて移動していき、次
に１９３ａ点から１９３１）点へ部分負荷噴射量フィン
にそりて噴射量が減少していうて新しい回転数Ｎ１・に
て安定する。

ま九、吸９Ｌ温あるいは吸気圧が変化した場合は第１６
図のステップ１５６で計算′される最大副御噴射量Ｑ、
’ｍ　ａ　ｘが変化する。この場合、部分員？１１１ｊ
の定常ｕ転時にはステップ１５ｇでＱｆ＝Ｑｐａｒとな
るので回転数には影響をあたえない。また。

燃料温度が変化した場合第１６図のステップ１６１で計
算されるＱ’ｆが変化するが、これは同−エンジン回転
、アタセｆｉ／ＩＩｋｆｗ量のもとでは噴射される燃料
の質量を一定にする丸めのものである。

本寮總鉤では、部分負荷噴射量をアク七〜位値とエンレ
フ回転数から計算によって求めたが、他の方法として、
アク七μ位置とエンジンＩｆ！１転数會バフメータとす
るマツプをｆ＄６．その−ｙｔプから現在の部分負荷噴
射量を４点補闇によって求めることも可能である。

また始動増量パターンについては始動時の＠気温を検出
し、その謳良によりて、第１７図に示す如く始動ｌｌｌ
ｌ一時間を設定する。友とえば、始動時の吸９１１ｃ温
がＴｏの時は、始動挟特間ｔ・だけ始勧増龜パターンが
噴射量パターンに加えられる。つまり、第１６図ステッ
プ１５４でＮＯの判定をされステープ１５９に？ｋｕこ
とになる。ステップ１５９では、エンジン回転数が始動
回転数へ、以下であるかどうかｔ−判定して、始動回転
数Ｎ１以下であったならば、ステ？７”１６０で基本目
標噴射量Ｑｆを始動時噴射量Ｑ８とする。もし、始動回
転数取トであったならば、ステップ１５５へ進み、本来
の噴射−の計算を行なう。

なお、上記爽施例でに判型燃料噴射ポンプに本弁明を通
用したが、スビ〜りングを燃料−節部材とする分配ｔＪ
！燃料噴射ボンデに対しても同様に適Ｉ＠可能である。

以上述べたように本発明は、電気式燃料噴射ポンプＨｔ
＜　ｔ　Ｋ　＆いて、噴射量の一裸値を演算する演算部
が演算結果に応じてデー−ティ比の変化する連続方形波
ｔＨ号を出力し、この阿すを変換部によ如デーーティ比
に応じ九電圧ｔＭＪｇｊＫ変換してアクチーエータ調御
回路に入力するようにしているので、目標値信号を出力
する演算部の出力端子は一つ錠用するだけであシ、拳子
を節約することができ、節約され九端子を噴射ポンプの
タイマ＃Ｉｌ−等の他の用途Ｋｌ用できるという利点を
存する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一９＋１織例を示す概略構成図、第２
図は第１図中の来位置検出話の要部１１ｒ０１１４１１
成図、第３図は突位置検出−の特性図、第４図は第１ａ
ｌｌ中の電磁式アクチーエータの螢部断向檎成図、第５
図は電磁式アクチーエータの特性図、第６図はボＩＰＶ
一式列ａｍ料噴射ポンプに本発明を適用し九要部＃面檎
成図、＠７因は第五図中の電気的ｌｌ４ＩＩＩＩｉｌ路
のプｇｔタ図、第８図は第７図中のマイクロコンピー一
タ、部のプロ豐り図、第９図は第８図中フィルり回路の
入出力波形図、第１０図はフイμり回路の電９Ｉｔ回路
図、第１１図Ｆｉ第８図中の回転数信号検出部の電気回
路図、第１２図は第１１図の入出力信号波形図、第１３
図は第７図中の増幅回路のｌ１１９ｊｃ回路図、第１４
図は第７図中の波形整形回路の電９ＩＬＩｆ！Ｊ路図、
第１５図は第７−中の検出回路および発ａｍ動回絡の電
気回路図、第１６図、第１８−１第２０図、第２５図は
第８図に示すマイクＰコンビーータ部における＠理手順
を示す７０〜チヤート、８１７図、第１９図、第２１図
、第２２図、８２３図、第２７図、第２８図は本発明の
作動説明に供する特性図、第２４図は目標位ｗ１ｆｆ１
号倉演算するマツプの模式図、第２６図は第７−中のｍ
ａｉ式アクチーエ〜タサーボ回路の電気回路図である。 １・ｇ転条件横出１１ｉ、ｌａ、ｌ’ｂ、１０．１（１
゜ｌｅ・・・趨転条件検出話をなすアクセＡ／ｌＩｋ作
量検出路０回転数検出路、後気圧検出す、吸気温検出器
。 燃料温検出益、２・・・電気的４ＩＩＩｌｉ１回路、３
・・・電磁式アクチーエータ、４・−燃料−節部材をな
すコントロールラック、５−ＩｌｌＴ料噴射ボング、６
・−ディーゼル像間、７・・−央位置横出躊、２ａ・・
・目標値演算−ｗｔをなすマイクロコンビー−ター、２
ｂ・・・アクチーエータ＃Ｊ１ｍ１回路をなす電磁式ア
クチーエータサーボ回路・８０−・演算部をなすマイク
ロコンビ“−一タコニ−）、８７−変換部をなすフィル
タ回路。 代理人弁理士　Ｎ部　瞼 第８図 第９図 （１） ■ ″ミ１０１５り ’ｊ’　　１１　１“′１ ′だ　　１２１４ τ１ 第１３Ｍ 第１６図 第１７　　図 竿　１９１醗 第２０図 グイ′、２１図 竿２２図 ζき２３図 Ω Ｎ＝ＮＸ　　　　　　　　回記取 竿２５　　図 第　２′７　〜 Ｑ ず 第２８　ｊ、、Ｉ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 圧縮着火式内燃−関の運転条件を電気ｔＩＩｇとして検
   出する運転条件検出器と、該検出器からの鉋号に応じて
   目標とする燃料噴射量を演算する目標値演算回路と、実
   際の噴射量をこの目標とする噴射量に向けて燃料噴射ポ
   ンプの燃料−節部材をアクチーニーｊｊＫよって操作し
   て帰還制御するアクチーエータ調御回路とを備える電気
   式燃料噴射ポンプガバナにおいて、前記目標値演算回路
   は目標噴射量の演算結果に従うてデー−ティ比の変化す
   る連続方＊＊舘号を形成する演算部と、この方形ａｌ１
   号をデ島−テイ比に応じた電圧ｆｉｔ号に変換して前記
   アクチーエータ調御回路に入力する変換部とを備ええこ
   とを特徴とする電気式燃料噴射ボンデガバナ。