JPS5946330A - 燃料噴射ポンプの噴射量制御装置 - 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】 この発明は、ディーゼル機関の燃料噴射ポンプの燃料の
噴射量を制御する噴射量制御装置に関する。

従来、ディーゼル機関の燃料噴射ポンプの噴射量制御装
置としては、例えば第１図及び第２図に示すようなもの
がある（特公昭５５−３１３０７号公報参照）。

この分配型燃料噴射ポンプ１は、第２図に示すようにエ
ンジンのドライブシャフトに連結されたカムディスク２
の回転によって、燃料吸入圧送のための軸方向の往復移
動および燃料分配のための回転運動を行なうプランジャ
６を有している。

すなわち、吸入行程では、プランジャろが図で左側に移
動するときに、吸入縦溝４が燃料流入通路５と一致して
、加圧室６へ燃料が吸入される。

一方、吐出行程では、プランジャ６が図で右側に移動し
、このとき吸入縦溝４と燃料流入通路５はずれているの
で、加圧室６内の燃料はプランジャ６で加圧され、燃料
は縦通ｊ！８７を介して吐出横ｉｆｆ　８が吐出通ｉ′
８日と一致したときにｊφ止弁１０を経て図示しないシ
リンダの噴射弁へ吐出される。

そして、プランジャ６に設けた燃ｆｌ逃し通ｋｉｔ１１
が円筒状弁体であるスリーブ１２よりも右側に位置した
ときに、加圧燃料がその燃料逃し通路１１を通ってポン
プケーシング内の空間に逃げるので、加圧が終Ｙし−Ｃ
燃料の吐出が終ｒ電る。

このように燃料噴射量を決めるスリーブ１２を操作する
機構は、円筒状空隙をｔノー）鉄心１ろ１に巻かれた二
つのコイル１４．１５を有する電磁石と、この空隙内に
おいて回転軸１６によって外ｊ、ＸＥ部１７に回転自在
に支承された回転永久磁石１８とから構成されている。

その回転軸１６のド端には扇形ハ１９が偏心して取旬け
ら九、この扇形、ｌ’＋’　１　Ｂの中心軸より偏よっ
て固定された球状係合片２０が、スリーブ１２の穴２１
にはまっており、回転永久磁石１８−９Ｊ回転運動をス
リーブ１２へ伝達し〔軸線方向ｌ＼変位させるようにな
っている。

電磁石のコイル＋４．Ｉｓは、第１図に示すように増幅
器２２を介して制御装置２３の出力端に接続されている
。

この制御装置２３には、内燃機関の運転条件を示す各種
作動パラメータとして例えば、回転数センサ２５からの
機関回転数信号１発振器２６からの加速ペダル位置信号
、その他図示していないが吸気管負圧２機関温度あるい
は周囲温度等に関する信号が入力として与えられ、増幅
器２２を介してこれらの作動パラメータに対応した電流
を供給して、これに応じた操作力で回転永久磁石１８を
回転させるものである。

回転センサ２５は、エンジンのドライブシャツ（〜に取
付けた歯付き円板２４に対向して配置され、磁石２５ａ
に巻回した誘導コイル２５１）からエンジンの回転数に
比例した電圧を発生し、それを制御装置２３へ入力する
。

また、スリーブ１２の位置制御のためにスリーブ１２の
位置を検出する位置センサ２７は１発振器２８から給電
される２個のインダクタンスコイル２７ｂ、２７ｃの中
に、フェライト磁心２７Ａを軸線方向に移動可能に支承
して溝底される。

そして、この位置セン４ｊ２７　＋：Ｆ、　、回転永久
磁石１８に取付けた力ｌ、仮２９と、この力ｌ、板２９
とフェライト磁心２７ａとの間に介装したロツ１く３０
及び押ＪＥ−はね３１によって、回転永久磁ｆｉ１８の
回転をフェライト磁心２７．の直線変位に変換し、この
フェライト磁心２７　ａ　Ｏ，＋変位に応じたインダク
タンスコイル２７ｂ、２７ｃにｆ！ｌＬれる電流の変化
をフィー１くバック信υどして制御装置２ろに出力する
。

したがって、この燃料噴射ポンプ１においては。

スリーブ１２及び位置センサ２７の初期的な取ｆ、Ｊ位
「１によってスリーブ１２のＪ、い゛（〔−位置か定ま
り。

この初期位置を基準位置としてスリーブ１２０位置制御
、すなわち噴射批制御か行なわＪしる。

しかしながら、ブラシジャの燃Ａ゛１逃し通路（カッ１
−オフポー１〜）１１の位阿精度、スリーフ１２の一］
法精瓜２位圃センサ２７の取イ・１位’Ｆ’；、　ｉ’
：’；　Ｉ良、プランジャ乙の調整シ１１の）ｑみｉＹ
Ｊ瓜等の関係かり：′）、噴射量を決定するスリーブと
カッ１−７４フボー１．の相対位−をすべての製品につ
いて−・定にすることは困難である。

そのため、１台ごとの燃料噴射ポンプについて、試験装
置を使用して噴射量を較正しなければならず、また経年
変化に対して噴料Ｍを補ｊｌユできないという問題があ
った。

この発明は上記の点に鑑みてなさＡしたものであり、」
二連のような燃料噴射ポンプにおいで、加」−精度２組
立精度及び経年変化に係わりなく、燃料噴射量を正確に
制御できるようにすることを目的とする。

そのため、この発明による燃料噴射ポンプの噴射旦制御
装置は、機関の始動時又は停止時にスリーブを無噴射位
置（開弁位置）から噴射位置（閉弁位置）又はアイドル
位置から噴射停止位置に予め定めた関数に従って移動し
、プランジャににって加圧された燃料の圧力が最初又は
最後に吐出燃料圧力になった時のスリーブ位置を記憶し
、この記憶位置をスリーブの基準位置、すなわち噴射量
が零の位置としてスリーブの位置制御をするようにした
ものである。

以下、この発明の実施例を添（・１図面の第３図以降を
参照して説明する。なお、第１図及び第２図と対応する
部分には同一・符号を（；、ｉ　してその部分の説明は
省略する。

第３図は、この発明を実施しまた分配型燃料噴ルｊポン
プの噴射量制御装置の−・例を示す概略構成図である。

同図において、プランジャろの燃料逃し通路１１を閉塞
するスリーブ１２には、円筒状のマグネツ１−３５を固
着し、このマグネツｈ　７ｊ５の夕［周に間隔を置いて
対向する円筒状に巻回した駆動コイル３６．３６を配設
し、この駆動コイル３６の周囲を磁路とコイル保護を兼
ねるヨーク３７で取囲んで、スリーブ１２をプランジャ
乙の軸線方向に変位させるスリーブ）′クチコエータを
構成している。

また、スリーブ１２の近傍には、スリーブ１２が最大範
囲変位してもこのスリーブ１２と−１゛渉り。

ない位置に、このスリーブ１２の位Ｖｊを検出ずろ磁気
センサ等を用いた位置センサろ８を配設し、その出力を
位置検出回路３日に入力している。

この位置検出回路３日は、位置センサ３８の出力信号に
基づいてスリーブ１２の位置を検出し、その検出結果を
位置信号Ｓ１として後述する位置制御回路４３に出力し
、フィードバッタループを形成している。

これ等の位置センサ３８及び位置検出回路３日によって
、スリーブ１２の位置を検出する位置検出手段を構成し
ている。

また、燃料噴射ポンプのヘッド部４０には、圧力室６内
の燃料圧力を検出する圧力セン勺４１を埋設し、この圧
力センサ４１の燃料圧力に応した出力信号を吐出検出回
路４２に入力している。

この吐出検出回路４２は、圧カセンザ４１の出力信号に
よって燃料圧力が吐出燃料圧力になったか否かを判別し
て、燃料圧力が吐出燃料圧力になった時に吐出信号Ｓ２
を位置制御回路４３に出力する。

これ等の圧力センサ４１及び吐出検出回路４２によって
プランジャ３によって加圧された燃料の圧力が吐出燃料
圧力になったことを検出する１１（量検出手段を構成し
ている。

位置制御回路４３は、読み２！きｊｌ■能な半導体メモ
リ等の不揮発性メモリ４ろ、Ｉを１ｅｆｔえ、１１シ置
検出回路３９からの位置信号Ｓ１及び吐出検出回路４２
からの吐出信号Ｓ２と、エンジン回転数（ａ壮Ｓ３＋ア
クセルペダル踏代信号Ｓ７１．吸入負圧信号Ｓ５等の機
関の運転条件を示す各１重の１，１号と、キースイッチ
がオン状態にな一つだ時に出力されるキースイッチオン
（ｄ号Ｓ　＋ｒとを入力し、これ％ｌ、’、　０）入力
信号に基づいて駆動回路４４をｎして駆動二」イル３６
の電流の方向及び大きさを制御してスＩＪ−ブ１２の位
置を制御するもので１１１す、そのｄＹ細は後述する。

なお１図中、４５はカムティスフ２に連結さ、！（、た
エンジンのドライブシャフト（ポンプ駆動軸）４６はカ
ムティスフ２の力１１面に接触するＵ−うてあり、この
ローラ４６と力１１テイスク２との接触回転によって、
力１１デーｒスク２を介してプランジャ３が燃料吸入圧
送のための軸線方向の往復動をする。

また、４７はフューエルカットソレノイドであり、その
コイル４７ａへの通電が遮断されたときにプランジャ４
７ｂによって燃料流入通路５を閉塞して燃料供給を遮断
する。

次に、このように構成した実施例の作用について第４図
をも参照して説明する。なお、第４図における曲線ａは
ブランジャス１−ロータ、直線ｌ）はスリーブストロー
ク、曲線Ｃは燃料圧力をそれぞれ示す。

まず、機関の始動前には、スリーブ１２はプランジャ乙
の燃料逃し通路１１を開放した無噴射位置に位置決めさ
れているものとする。

この状態で、キースイッチがオン状態にされて機関の始
動が開始されると、キースイッチオン信号Ｓ６が位置制
御回路４３に入力される。

それによって、位置制御回路４３は、駆動回路４４を介
して駆動コイル３６，３Ｅｉに、例えば第３図に示すよ
うな極性になる励磁電流を供給して、スリーブ１２を予
め定めた関数、例えは第４図に示すようにランプ関数（
あるいは階段状関数）に従って無噴射位置から燃料逃−
し通路１１を閉塞する噴射位置側（第３図で右方向）へ
移動させる。

そして、吐出検出回路４２から吐出信号Ｓ２が人力され
た時、すなわち第４図に示すように燃料圧力が吐出燃料
圧力になったクランク角（ｌ　Ａの時点で、位置検出回
路ろ９からの位置１１１号ＳＩに）Ｊ２づいてその時の
スリーブ１２の位置を算出しで、その結果をメモリ４３
ａに記憶する。

その後、このメモリ４３ａに記１．αしたスリーブ１２
の位置をスリーブ１２の基準位５５゛、１′１．ｆ、わ
ち噴射量が零の位置どして、機関の運転条件を示す信号
Ｓ３　、Ｓ４　、Ｓ５及び位置検出回路３９からの位置
信号Ｓ１に基づいて駆動コイルろ６，６６に流ず電流の
方向及び大きさを制御してスリーブ１２の位置を制御す
る。

このスリーブ１２の位置に応し′Ｃプランジャ乙の燃料
逃し通路１１が開放される１１１゛期、すなわち燃才］
吐出終了時期が変ｆヒし、栴；関の運転条件に応じた燃
料噴射量の制御が行なわれる。

なお、スリーブ１２の基準位置は、１０μＩｌｌ以下の
誤差精度で求めることが望ましく、この場合には燃料圧
力の泪測期間を駆動軸４６が数回転以上する期間にする
必要がある。

第５図は、この発明の他の実施例を示す第６図と同様な
概略構成図である。

同図において、第３図の実施例と異なる構成及び作用の
み説明すると、まず、位置制御回路４３には第３図のキ
ースイッチオン信号Ｓ６に代えてキースイッチがオフ状
態になった時に出力・されるキースイッチオン信ＢＳ７
が入力されている。

また、タイマ回路４８は、キースイッチオン信号Ｓ７が
入力された時に起動され、予め定めたタイマ時間が経過
した時にタイムアツプ信号Ｓ８を電源回路４日に出力す
る。

この電源回路４９は、位置検出回路３Ｂ、吐出検出回路
４２９位置制御回路４３及び駆動回路４４からなる制御
部ＳＯ及びフューエルカッ１−ソレノイド４７のコイル
４７ａに給電する回路であす、タイマ回路４８からタイ
ムアツプ信号ｓ８が人力されると給電を遮断する。

次に、この実施例の作用についで第６図をも参照して説
明する。なお、第６図にオロノる曲線ｄ　１ｂ＋ｃ＋も
第４図と同様に、それぞれブランジャス゛１〜ローク、
スリーブストロータ、及び燃料ハー力を示し、ｄはアイ
ドル期間を示す。

ます、機関を停止するために、キースイッチをオフ状態
にすると、キースイッチオン信号ｓ７が位置制御回路４
ろに人力さ］しるど共に、夕・ｒマ回路４８に人力され
てタイマ回路４８が起動する。

それによって、位置制御回路４ろ１１：、１’、ｌλ動
用コイル３Ｇ、、３６に第５図に示すよ′）な極性にな
る励磁電流を供給して、スリーブ１２を第６図に示すよ
うに予め定めた関数、例えはランプ関数（あるいは階段
状関数）に従ってアイドル位層力叫）噴射停止位置側へ
（第５図で人力向）移動させる。

そして、吐出検出回路４２か＋？＋吐出Ｇｅｔ壮Ｓ、が
入力される毎に、位置検出回路６Ｓからの位置（ｉｆ号
Ｓ、に栽づいてその時のスリーブ１２の位置を算出して
、その結果を不揮発性メモリ４３ａに更新しながら記憶
する。

それによって、メモリ４３ａには第６図に示すクランク
角ＯＢの時点、すなわち最後に燃料圧力が吐出燃料圧力
になった時のスリーブ１２の位置が記憶される。

そこで、再び機関が始動された時には、前回の機関の停
止時にメモリ４３ａに記憶されたスリーブ１２の位置を
基準位置として、機関の運転条件に応じてスリーブ１２
の位置制御をする。

一方、キースイッチオン信号３７４によってタイマ回路
４８が起動されているので、そのタイマ時間経過後に、
電源回路４９がら制御部５ｏ及びフューエルカットソレ
ノイド４７への給電が遮断される。

それによって、フューエルカットソレノイド４７のプラ
ンジャ４７ｂが燃料流′入通路５を閉塞するので、機関
の停止時には圧力室６への燃料の流入が遮断される。

このように、エンジン（機関）の始動時又は停正時にス
リーブ１２を吐出量の少ない領域でスィーブさせて、最
初又は最後に燃料ｌ」、力が吐出燃料圧力になった時の
スリーブ１２の位置をｊｉ、７（Ｉｉ位置としてスリー
ブ１２の位置制御をするようにして゛いる。

つまり、個々の燃料噴射ポンプについてスリーブ１２の
基準位置を求めて位置制御しているので、スリーブ１２
と燃料逃し通路１１どの相ｎ位置の精度に係わりなく、
また経年変化による影響を受けることなく、個々の燃料
噴射ポンプに最適の噴射量制御ができる。

以」二説明したように、この発明によれは、ディーゼル
機関の燃料噴射ポンプにお′いて、プランジャの取イ」
位置や燃料逃し通路の１ヶ置精度９位置センサの取付精
度等の加工及び組立精度や経年変化による影響を受ける
ことなく、′ν（（に正確に燃料噴射量を制御できる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、従来の分配型燃料噴射ポンプの噴
り＝１抵制御装置の−・例を示す構成図及びその要部縦
断面図である。 第３図は、この発明の一実施例を示す概略構成図、第４
図は、その動作説明に供する線図である。 第５図は、この発明の他の実施例を示す概略構成図、 第６図は、その動作説明に供する線図である。 ２・・・カムディスク　　　３・・・プランジャ１１・
・・燃料逃し通！？ｒ　　１２・・スリーブ３５・・マ
グネッ１−　　３６・・・駆動コイル３８・・・位置セ
ンサ　　　３日山位置検出回路４１・・・圧力センサ　
　　４２・・・吐出検出回路４３・・・位置制御回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　プランジャの燃料逃し通路を閉基するスリーブの位
   置制御をして燃料噴Ｊｌ−１，１１を制御するようにし
   たテイーゼル機関の燃才」噴ル１ポンプにおいて、前記
   スリーブの位置を検出する位ｉｉ’、Ｅ検出丁目ど、前
   記プランジャによって加圧された燃料の圧力が吐出燃料
   圧力になったことを検出する吐出検出ト段と、機関の始
   動時又は停止時に前記スリーブを予め定めた関数に従っ
   て無噴射位置から！１０旧位１１′ｌ又はアイＩ・ル位
   置から噴射停止位Ｆ′〔へ移動させ、前記位置検出子１
   役及び１１」出検出丁目の各検出も１１果に基づいて最
   初又は最後に燃料の圧力か吐出燃料圧力になった時の前
   記スリーブの位置を記憶し、この記憶位置を前記スリー
   ブの、！１１・５＜＋’、位置としてスリーブの位置制
   御をする位置制御Ｊ′段どに設けでなることを特徴とす
   る燃料噴射ポンプの噴射Ｊｉ１ｊｌｉｌ＋御装匝。