JPS5977075A - 燃料噴射時期検出装置 - Google Patents
燃料噴射時期検出装置Info
- Publication number
- JPS5977075A JPS5977075A JP18683782A JP18683782A JPS5977075A JP S5977075 A JPS5977075 A JP S5977075A JP 18683782 A JP18683782 A JP 18683782A JP 18683782 A JP18683782 A JP 18683782A JP S5977075 A JPS5977075 A JP S5977075A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel injection
- injection timing
- pipe
- coil
- fuel
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M65/00—Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
- F02M65/003—Measuring variation of fuel pressure in high pressure line
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はディーゼル機関等内燃機関における燃料噴射装
置の噴射時期検出装置に関する。
置の噴射時期検出装置に関する。
燃料噴射時期を検出することは、機関性能に最適なタイ
ミングで燃料を噴射供給し、機関出力、排気特性、或い
は排気エミッションを良好に維持する等のために必要な
技術である。かかる噴射時期検出装置は従来、噴射ノズ
ルの針弁リフトを電歪素子等の圧電素子で検出するもの
が知られており、或いは第１図（実開昭５６−１５１９
０４号公報参照）にみられるように燃料噴射パイプａに
圧電素子すをねじＣによって配設して、噴射時期に同期
した圧力変動による燃料噴射パイプａの膨張、収縮を該
圧電素子すに応力変動として伝達し、これに基づく圧電
素子の起電力変動を検出する手段が知られている。
ミングで燃料を噴射供給し、機関出力、排気特性、或い
は排気エミッションを良好に維持する等のために必要な
技術である。かかる噴射時期検出装置は従来、噴射ノズ
ルの針弁リフトを電歪素子等の圧電素子で検出するもの
が知られており、或いは第１図（実開昭５６−１５１９
０４号公報参照）にみられるように燃料噴射パイプａに
圧電素子すをねじＣによって配設して、噴射時期に同期
した圧力変動による燃料噴射パイプａの膨張、収縮を該
圧電素子すに応力変動として伝達し、これに基づく圧電
素子の起電力変動を検出する手段が知られている。
しかしながら、上記圧電型の燃料噴射時期検出装置によ
ると、燃料噴射パイプの燃料噴射に直接対応する径方向
の膨張、収縮以外の、例えば機関振動、噴射パルプ開閉
時の衝撃振動、圧電素子自体或いは検出装置の共振等外
乱による振動をも圧電、素子が敏感に検出するため、そ
の検出出力信号は極めて多くのノイズを含むことになる
。従ってこの中から燃料噴射時期に対応した信号を選択
することが極めて困難であるし仮に複雑な信号処理を行
ったとしても噴射時期を確実に検出するのが難しい状態
であった。
ると、燃料噴射パイプの燃料噴射に直接対応する径方向
の膨張、収縮以外の、例えば機関振動、噴射パルプ開閉
時の衝撃振動、圧電素子自体或いは検出装置の共振等外
乱による振動をも圧電、素子が敏感に検出するため、そ
の検出出力信号は極めて多くのノイズを含むことになる
。従ってこの中から燃料噴射時期に対応した信号を選択
することが極めて困難であるし仮に複雑な信号処理を行
ったとしても噴射時期を確実に検出するのが難しい状態
であった。
本発明は上記に鑑み、燃料噴射時期に対応するパイプの
径方向の変位のみを検出することにより、ノイズの小さ
な噴射時期検出信号を得て精度の高い燃料噴射時期を検
出する装置を提供することを目的とし、噴射燃料が流通
する通路壁の少々くとも一部を磁歪材料で形成し、励磁
コイルを用いて該磁歪材料に磁気回路を付与し、燃料噴
射パイプの燃料噴射時期に同期する磁歪材料の径方向の
膨張、圧縮に応じた透磁率変化を利用して、磁歪材料に
磁束密度の変化を生起させ、これを検出コイルの誘導起
電力として検出し、該検出値を電気的に処理して燃料噴
射時期を検知する構成とする。
径方向の変位のみを検出することにより、ノイズの小さ
な噴射時期検出信号を得て精度の高い燃料噴射時期を検
出する装置を提供することを目的とし、噴射燃料が流通
する通路壁の少々くとも一部を磁歪材料で形成し、励磁
コイルを用いて該磁歪材料に磁気回路を付与し、燃料噴
射パイプの燃料噴射時期に同期する磁歪材料の径方向の
膨張、圧縮に応じた透磁率変化を利用して、磁歪材料に
磁束密度の変化を生起させ、これを検出コイルの誘導起
電力として検出し、該検出値を電気的に処理して燃料噴
射時期を検知する構成とする。
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第２図は本発明を適用したディーゼル機関の燃料噴射系
における燃料噴射時期検出装置の配設箇所を示す。即ち
、燃料噴射系を大略的に示せば、燃料タンク１内の燃料
は、燃料フィルタ２を介して噴射ポンプ３に送られる。
における燃料噴射時期検出装置の配設箇所を示す。即ち
、燃料噴射系を大略的に示せば、燃料タンク１内の燃料
は、燃料フィルタ２を介して噴射ポンプ３に送られる。
噴射ポンプ３でプランジャ等によシ加圧された燃料は、
デリバリパルプ３ａ、燃料噴射パイプ４を介して各気筒
毎に配設された噴射ノズル５に送られ、該噴射ノズル５
を開弁じて燃焼室に噴射供給される。噴射ノズル５にお
いて噴射に与からない余剰燃料及び噴射ポンプ３内の溢
流燃料はリターンバイブロを介して燃料タンク１に還流
される。
デリバリパルプ３ａ、燃料噴射パイプ４を介して各気筒
毎に配設された噴射ノズル５に送られ、該噴射ノズル５
を開弁じて燃焼室に噴射供給される。噴射ノズル５にお
いて噴射に与からない余剰燃料及び噴射ポンプ３内の溢
流燃料はリターンバイブロを介して燃料タンク１に還流
される。
かかる燃料噴射系において燃料噴射時期検出装置１０は
噴射ポンプ内蔵の燃料圧送用プランジャの高圧室から噴
射ノズル５に至る燃料噴射ノくイブ４を含めた噴射燃料
流通通路に装着される。このような噴射燃料流通通路は
燃料噴射に同期して燃料圧力が増大し通路壁に応力歪を
生じさせる。この意味から言って剛性の小さい燃料噴射
パイプ４に燃料噴射時期検出装置を設けることは好まし
い結果を得ることができる。
噴射ポンプ内蔵の燃料圧送用プランジャの高圧室から噴
射ノズル５に至る燃料噴射ノくイブ４を含めた噴射燃料
流通通路に装着される。このような噴射燃料流通通路は
燃料噴射に同期して燃料圧力が増大し通路壁に応力歪を
生じさせる。この意味から言って剛性の小さい燃料噴射
パイプ４に燃料噴射時期検出装置を設けることは好まし
い結果を得ることができる。
第３図に示す実施例は前記燃料噴射パイプ４の一部を磁
歪材料からなるパイプ１１によって形成した燃料噴射時
期検出装置の例を示す。即ち磁歪材料は鉄、ニッケルま
たこれらの合金等の磁性体からなシ、応力歪に応じて透
磁率が変化する材料である。
歪材料からなるパイプ１１によって形成した燃料噴射時
期検出装置の例を示す。即ち磁歪材料は鉄、ニッケルま
たこれらの合金等の磁性体からなシ、応力歪に応じて透
磁率が変化する材料である。
該パイプ１１の外周にはプラスチック等の絶縁材からな
るボビン１２が配設されて、該ボビン１２に、交流電源
１３が接続される励磁コイル１４及びこれに並列して検
出コイル１５が巻回される。
るボビン１２が配設されて、該ボビン１２に、交流電源
１３が接続される励磁コイル１４及びこれに並列して検
出コイル１５が巻回される。
交流電源１３は、一定レベルかつ一定周波数例えば数Ｋ
Ｈｚ〜数１００ＫＨ２の交流励磁電流を励磁コイル１４
に印加し、パイプ１１に磁気回路を形成する。従って、
検出コイル１５には誘導起電力が励起される。ここで励
磁電流によって生じる磁束は磁歪材料からなるパイプ１
１を通るが、パイプ１１内の噴射燃料圧力は燃料噴射時
期と同期して増大するから、パイプ１１に応力歪が発生
し該パイプ１１の透磁率が変化する。このためパイプ１
１を通る磁束密度に変化が生じて検出コイル１５に生じ
る誘導起電力の出力電圧が燃料噴射時期に同期して振巾
変調を受ける。
Ｈｚ〜数１００ＫＨ２の交流励磁電流を励磁コイル１４
に印加し、パイプ１１に磁気回路を形成する。従って、
検出コイル１５には誘導起電力が励起される。ここで励
磁電流によって生じる磁束は磁歪材料からなるパイプ１
１を通るが、パイプ１１内の噴射燃料圧力は燃料噴射時
期と同期して増大するから、パイプ１１に応力歪が発生
し該パイプ１１の透磁率が変化する。このためパイプ１
１を通る磁束密度に変化が生じて検出コイル１５に生じ
る誘導起電力の出力電圧が燃料噴射時期に同期して振巾
変調を受ける。
このようにして得られた検出コイル１５の出力電圧は適
当な電気的処理手段Ｐによシ処理されて燃料噴射時期を
知る。即ち例えば前記出力電圧は増巾回路１６によシ増
巾され、この増巾値の中から検波回路１７によシ励磁周
波数に対応した周波数成分が検波され、更に整流回路１
８によシ整流され、アナログ電圧値として検出される。
当な電気的処理手段Ｐによシ処理されて燃料噴射時期を
知る。即ち例えば前記出力電圧は増巾回路１６によシ増
巾され、この増巾値の中から検波回路１７によシ励磁周
波数に対応した周波数成分が検波され、更に整流回路１
８によシ整流され、アナログ電圧値として検出される。
かかるアナログ電圧値を適当にレベルでスライスする等
の処理を行えば燃料噴射時期を正確に知ることができる
。かかる電気的処理は外乱に対して影響を受けにくくシ
ている。
の処理を行えば燃料噴射時期を正確に知ることができる
。かかる電気的処理は外乱に対して影響を受けにくくシ
ている。
尚上記電気的処理手段は、これに限らず、当業者の知り
荘る常とう手段を用いることができることはいうまでも
ないことである。
荘る常とう手段を用いることができることはいうまでも
ないことである。
第４図に他の実施例を示す。このものは先の実施例と同
様の磁歪材料からなるパイプ１１に、十字交差型磁芯形
状を有する磁気コア２１０４つの足を接続し、対角線上
の一対の足には交流電源１３を接続した励磁コイル１４
を、他の一対の足には出力端子ｅを接続した検出コイル
１５を、夫々巻回する。
様の磁歪材料からなるパイプ１１に、十字交差型磁芯形
状を有する磁気コア２１０４つの足を接続し、対角線上
の一対の足には交流電源１３を接続した励磁コイル１４
を、他の一対の足には出力端子ｅを接続した検出コイル
１５を、夫々巻回する。
本例によれば噴射時期に同期した燃料圧力の増大に伴い
、パイプ１１表面で周方向に生じる引張応力が増大する
から、この方向に沿った磁力線の偏向が強まシ、第５図
（Ａ）に示すように励磁コイル１４間相互に生じていた
磁力線ｄに対し同図（１’３）に示すように検出コイル
１５と鎖交する磁束が増大する。従って燃料噴射がなさ
れない状態ではノ；イブ１１内の燃料圧力が零又は小さ
くなり、検出コイル１５の出力値は零又は小さくなるが
、噴射時期に同期して燃料圧力が増大するとこれにとも
なって検出コイル１５の出力電圧が増大することと々る
。
、パイプ１１表面で周方向に生じる引張応力が増大する
から、この方向に沿った磁力線の偏向が強まシ、第５図
（Ａ）に示すように励磁コイル１４間相互に生じていた
磁力線ｄに対し同図（１’３）に示すように検出コイル
１５と鎖交する磁束が増大する。従って燃料噴射がなさ
れない状態ではノ；イブ１１内の燃料圧力が零又は小さ
くなり、検出コイル１５の出力値は零又は小さくなるが
、噴射時期に同期して燃料圧力が増大するとこれにとも
なって検出コイル１５の出力電圧が増大することと々る
。
尚、上記２つの実施例では噴射燃料流通通路の一部を磁
歪材料で形成したが、その他、前記通路の表面に、ニッ
ケル等の磁歪効果の大きい磁歪材料をメッキ、塗布、溶
射等の手段で表層処理を行ってもよく、或いは磁性体ア
モルファス等の磁歪材料からなるシートを接着してもよ
いものである。
歪材料で形成したが、その他、前記通路の表面に、ニッ
ケル等の磁歪効果の大きい磁歪材料をメッキ、塗布、溶
射等の手段で表層処理を行ってもよく、或いは磁性体ア
モルファス等の磁歪材料からなるシートを接着してもよ
いものである。
第６図には燃料噴射時期検出装置を燃料噴射ノ々イブ４
に着脱自由に構成し、特に整備工場等における噴射時期
検査及び診断等に便々らしめた他の実施例を示す。
に着脱自由に構成し、特に整備工場等における噴射時期
検査及び診断等に便々らしめた他の実施例を示す。
本例は磁歪材料としてアモルファス磁性体シートを選び
、その優れた磁性特性と強度を生かしたものである。
、その優れた磁性特性と強度を生かしたものである。
図において、コ字型磁芯３１の一端部に励磁コイル３２
を装着し、他端部に検出コイル３３を装着して、これら
を一体にプラスチックモールドした状態で、一対のクリ
ップ部材３４．３５の一方に固定する。クリップ部材３
４．３５はその腰部を支軸３６に軸支され、その把持部
３４ａ、３５ａ相互間に、フィンガ一部３４ｂ、３５ｂ
を相互接近させる方向に弾性伺勢するためのばね３７を
介装する。そしてフィンガ一部３４ｂ、３５ｂの先端に
固定した軸体３８．３９に、磁歪材料からなる帯状のシ
ート材４０の両端を接合固定する。このシート材４０は
上記した如く、例えば鉄を主成分とした磁歪効果の大き
なアモルファス磁性体からなる。
を装着し、他端部に検出コイル３３を装着して、これら
を一体にプラスチックモールドした状態で、一対のクリ
ップ部材３４．３５の一方に固定する。クリップ部材３
４．３５はその腰部を支軸３６に軸支され、その把持部
３４ａ、３５ａ相互間に、フィンガ一部３４ｂ、３５ｂ
を相互接近させる方向に弾性伺勢するためのばね３７を
介装する。そしてフィンガ一部３４ｂ、３５ｂの先端に
固定した軸体３８．３９に、磁歪材料からなる帯状のシ
ート材４０の両端を接合固定する。このシート材４０は
上記した如く、例えば鉄を主成分とした磁歪効果の大き
なアモルファス磁性体からなる。
前記磁芯３１形状は上記の如くコ字型でも第２の実施例
で示した如き十字交差型磁芯等でも良いが、いずれの場
合であっても、その端面形状は、前記シート材４０を芥
−シて燃料噴射パイプ４の外周面曲率に合致することが
可能な形状としておく。
で示した如き十字交差型磁芯等でも良いが、いずれの場
合であっても、その端面形状は、前記シート材４０を芥
−シて燃料噴射パイプ４の外周面曲率に合致することが
可能な形状としておく。
尚図中４１は両コイル３２．３３に接続されたリード線
である。
である。
かかる構成によると、今クリップ部材３４．３５の把持
部３４ａ、３５ａを把持してフィンガ一部３４ｂ、３５
ｂを拡開し、第６図（Ｂ）に示す如くシート材４０を燃
料噴射バイブ４外周面に装着することにより燃料噴射時
期検出装置を取り付けることができ、ま′た不使用時に
は、第６図１（Ｃ）に示す如く、ばね３７の弾性力に抗
しフィンガ一部３４ｂ１３５ｂを拡開して該装置を取シ
外ずことができる。
部３４ａ、３５ａを把持してフィンガ一部３４ｂ、３５
ｂを拡開し、第６図（Ｂ）に示す如くシート材４０を燃
料噴射バイブ４外周面に装着することにより燃料噴射時
期検出装置を取り付けることができ、ま′た不使用時に
は、第６図１（Ｃ）に示す如く、ばね３７の弾性力に抗
しフィンガ一部３４ｂ１３５ｂを拡開して該装置を取シ
外ずことができる。
従って生産工程或いは整備工場等における燃料噴射時期
の検査或いは診断を極めて手軽に行うことができるので
ある。
の検査或いは診断を極めて手軽に行うことができるので
ある。
本例の如くコ字型磁芯を用いた場合には、励磁コイル３
２、検出コイル３３をインダクタンスとして夫々を交流
ブリッジ回路の一辺となるように配設し、燃料噴射時期
に対応してシート材４０に生じる応力に対応した透磁率
の変化をインダクタンスの変化として取シ出し、前記ブ
リッジ回路の不平衡電圧を検出するようにすることがで
きる。
２、検出コイル３３をインダクタンスとして夫々を交流
ブリッジ回路の一辺となるように配設し、燃料噴射時期
に対応してシート材４０に生じる応力に対応した透磁率
の変化をインダクタンスの変化として取シ出し、前記ブ
リッジ回路の不平衡電圧を検出するようにすることがで
きる。
処理回路は前述と同様であって、前記不平衡電圧を増巾
して行えばよい。
して行えばよい。
尚本実施例においてはシート材及び磁芯を燃料噴射パイ
プにクリップ部材を用いて密接いせる構成を示したが、
これに限るものではなく、シート材が燃料噴射パイプを
ホールドし、磁芯が燃料噴射パイプに密接する構造であ
れば、例えばねじを用いて燃料噴射時期検出装置を着脱
自由に固定する等いかなるものでもよいことは明らかで
ある。
プにクリップ部材を用いて密接いせる構成を示したが、
これに限るものではなく、シート材が燃料噴射パイプを
ホールドし、磁芯が燃料噴射パイプに密接する構造であ
れば、例えばねじを用いて燃料噴射時期検出装置を着脱
自由に固定する等いかなるものでもよいことは明らかで
ある。
以上述べたように本発明によれば、噴射燃料が流通する
通路壁の少くとも一部を磁歪材料により形成し、該磁歪
材料の燃料噴射時期に同期した前記通路の径方向の膨張
あるいは収縮に伴う応力変化を透磁率変化に変換し燃料
噴射時期を検出するようにしたので、径方向以外の９９
素の振動が主となる機関振動、噴射弁の開閉にともなう
衝撃等によって噴射燃料流通通路を伝播してくる振動等
の外乱に対する感度を小さくできると共に前記通路の応
力変化に対して感度が高いため、内燃機関の制御等に用
いる燃料噴射時期の検出が安定して精度良く実現できる
。
通路壁の少くとも一部を磁歪材料により形成し、該磁歪
材料の燃料噴射時期に同期した前記通路の径方向の膨張
あるいは収縮に伴う応力変化を透磁率変化に変換し燃料
噴射時期を検出するようにしたので、径方向以外の９９
素の振動が主となる機関振動、噴射弁の開閉にともなう
衝撃等によって噴射燃料流通通路を伝播してくる振動等
の外乱に対する感度を小さくできると共に前記通路の応
力変化に対して感度が高いため、内燃機関の制御等に用
いる燃料噴射時期の検出が安定して精度良く実現できる
。
第１図は従来例を示しく４）は斜視図、の）は断面図で
ある。第２図は本発明に係る燃料噴射時期検出装＃・Ｊ
′の取付箇所を示す燃料噴射系統図、へ！３図は本発明
の燃料噴射時期検出装ｆｒ−Ｊ″、の一実施例を示す断
面図、第４図は本発明の他の実施例を示す概略斜視図、
第５図（５）、ＣＢ）は同上の作用を説明する図、第６
図は本発明の他の実施例を示すものであって囚は余１視
図、（Ｂ）は装着状態を示す断面図、Ｃ）は取外し状態
を示す断面図である。 ３・・・噴射ポンプ ４・・・＋１然料噴射パイプ
５・・・噴射ノズル １０・・・燃ネ」噴射時期検
出装置１１・・・パイプ １３・・・交流電源 １
４・・・励磁コイル １５・・・検出コイル １６
・・・増巾回路１７・・・検波回路 １８・・・整流
回路 Ｐ・・・電気的処理手段 ２１・・・磁気コ
ア ３１・・・コ字型磁芯 ３２・・・励磁コイル
３３・・・検出コイル４０・・・シート材 特 許 出 願 人 日産自動車株式会経代理人弁理士
笹 島 富二雄
ある。第２図は本発明に係る燃料噴射時期検出装＃・Ｊ
′の取付箇所を示す燃料噴射系統図、へ！３図は本発明
の燃料噴射時期検出装ｆｒ−Ｊ″、の一実施例を示す断
面図、第４図は本発明の他の実施例を示す概略斜視図、
第５図（５）、ＣＢ）は同上の作用を説明する図、第６
図は本発明の他の実施例を示すものであって囚は余１視
図、（Ｂ）は装着状態を示す断面図、Ｃ）は取外し状態
を示す断面図である。 ３・・・噴射ポンプ ４・・・＋１然料噴射パイプ
５・・・噴射ノズル １０・・・燃ネ」噴射時期検
出装置１１・・・パイプ １３・・・交流電源 １
４・・・励磁コイル １５・・・検出コイル １６
・・・増巾回路１７・・・検波回路 １８・・・整流
回路 Ｐ・・・電気的処理手段 ２１・・・磁気コ
ア ３１・・・コ字型磁芯 ３２・・・励磁コイル
３３・・・検出コイル４０・・・シート材 特 許 出 願 人 日産自動車株式会経代理人弁理士
笹 島 富二雄
Claims (1)
- 噴射燃料が流通する通路壁の少くとも一部を磁歪材料に
より形成し、該磁歪材料を磁気回路の一部とする励磁コ
イル及び検出コイルと、検出コイルに生じる誘導起電力
を電気的に処理して噴射時期を検知する処理手段と、を
備えたことを特徴とする燃料噴射時期検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18683782A JPS5977075A (ja) | 1982-10-26 | 1982-10-26 | 燃料噴射時期検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18683782A JPS5977075A (ja) | 1982-10-26 | 1982-10-26 | 燃料噴射時期検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5977075A true JPS5977075A (ja) | 1984-05-02 |
Family
ID=16195491
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18683782A Pending JPS5977075A (ja) | 1982-10-26 | 1982-10-26 | 燃料噴射時期検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5977075A (ja) |
-
1982
- 1982-10-26 JP JP18683782A patent/JPS5977075A/ja active Pending
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