JPS60128962A - 燃料噴射装置 - 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】 本発明は機関の低速低負荷運転状態から高速高負荷運転
状態までの全運転域に亘って高精度の燃料噴射量制御を
行なえるよう１；ｔた燃料噴射装置に関する。　′ 従来、電気式アクチュエータにて駆動制御される噴射量
調節部材（ラック或いはコントロールスリーブ等）の位
置船検出し、該検出信号を前記アクチュエータの制御回
路にフィードバック信号として入力し、これにより実噴
射量が目標噴射量に一致するように前記噴射量調節部材
を駆動制御するようにした電子制御式燃料噴射装置とし
て、特開昭５５−５７６５８号公報に記載のものが知ら
れている。

この従来のものは、実噴射量を直接計測するものではな
く、コントロールスリーブに対してプランジャが動いて
午のカットオフポートがポンプ室に開放するまでの距離
を基に噴射量を検出するという間接的Ｍ　測方法である
為、コントロールスリーブを含むその゛駆動系構成部品
の摩耗に起因する制御誤差が生じた場合、その補正弊行
なえず、従って長期向に亘っ゛て高精度の噴射量制御を
維持することができないという問題がある。

忌のような問題を解消する為、リフトセンサにより噴射
ノズル□の針弁リフト量の時間的変化を検出し該針弁リ
フト量の変化状態から実噴射量を演算し、該実噴射−と
目標噴射量とを比較し、該比較結果に基づいて噴射量調
節部材を駆動制御するようにした燃料噴射装置が本願出
願人により提案され、特開昭５７−１３２４１号公報に
て公開されている。

これは２機関の低速低負荷運転状態から高速高負荷運転
状態までの全運転域における実噴射量を総て共通の単一
の計測手段で計測するようにしたもので、予め噴射ノズ
ルの針弁リフト量に対する噴口面積を調査しておき、針
弁リフト量と時間との積に流速を乗じて実噴射量を検出
するものである。

しかし１機関の低速低負荷運転時にノズルばねの影響に
て針弁のリフト動作にバラツキを生じたり、低速で噴射
量が少ない場合は最高噴射圧も低い為、最大リフトしな
い場合もあり、仮置最大リフトするとしても時間がかか
る等の理由にて、低速低負荷運転時における実噴射量の
計測精度が低速低負荷以外の運転時に比較して悪く、低
速低負荷運転状態から高速高負荷運転状態までの全運転
域に亘って高精度の燃料噴射量制御が行なえないという
問題がある。

本発明は上記事情に鑑みなされたもので１機関の低速低
負荷運転状態から高速高負荷運転状態までの全運転域に
亘って高精度の燃料噴射量制御を行なえるようにするこ
とを目的とし、この目的達成の為１機関の運転状態に応
じで予め設定した目標噴射量と、噴射ノズルから噴射さ
れる実噴射量とを比較して、該比較結果に基づいて該実
噴射量が前記目標噴射量に一致するように噴射量調節部
材を駆動制御するようにした燃料噴射装置において、機
関の低速低負荷運転時における実噴射量を計測する第１
の計測手段と、［関の一低速低負荷以外の運転時におけ
る実噴射量を計測する第２の計測手段とを具備したこと
を特徴とする燃料噴射装置を提供するものである。

以下本発明の一実施例について図面を参照して説明する
。図中１は電子制御式の燃料噴射ポンプで、その燃料流
入口２と燃料タンク３との間の燃料供給管路４には第１
の計測手段である容量形流量計５が介装しである。該容
量形流量計５は例えばオーバル流量計よりなるもので１
機関の低速低負荷運転時において、前記燃料タンク３内
から前記燃料供給管路４を通って前記燃料噴射ポンプ１
の燃料吸入口２に流入する燃料の流量、即ち噴射ノズル
１５からの実噴射量を計測するようになっている。

前記容量形流量計５の計測信号は第１の信号ライン６を
介してコントロールユニット７に入力するようになって
いる。前記燃料供給管路４には前記容量形流量計５の流
入口より上流側と流出口より下流側との間に亘ってバイ
パス管路８が配設してあり、該バイパス管路８には電磁
弁９が介装しである。該電磁弁９は例えばスプール式の
２ポ一ト２位置切換弁よりなり、機関が低速低負荷）■
転状態にある時閉弁して前記バイノ（入管路８を閉塞し
、低速低負荷以外の時間弁して前記）（イノ（入管路８
を開口するようになっている。前記電磁弁９は前記コン
トロールユニット７に第２の信号ライン１０を介して電
気的に接続してあり、前記コントロールユニット７から
前記第２の信号ライン１０を介して前記電磁弁９に開閉
制御信号が入力する。

前記燃料噴射ポンプ１のオーバーフローバルブ１１の流
出口は接続管路１２を介して前記燃料供給管路４の容量
形流量計５より下流側に連通接続しである。

前記燃料噴射ポンプ１のデリバリバルブホルダ１３の流
出口１３ａには噴射管路１４を介して燃料噴射ノズル１
５が接続しである。該燃料噴射ノズル１５はその針弁（
図示省略）のリフト量の時間的変化を検出するリフトセ
ンサ１６を備え、該リフトセンサ１６の検出信号は第３
の信号ライン１７を介して前記コントロールユニット７
に入力するようになっている。前記リフトセンサ１６は
前記コントロールユニット７に設けた演算回路（図示省
略）と共に、機関の低速低負荷以外の運転時における噴
射ノズル１５からの実噴射量を計測する第２の計測手段
１８を構成している。即ち、この第２の計測手段１８は
前記リフトセンサ１６にて針弁のリフト量の時間的変化
を検出し、該針弁リフト量の変化状態から実噴射量を演
算し得るように構成したものである。

機関の低速低負荷運転時は第１の計測手段である容量形
流量計５の計測信号のみ噴射量制御に関与し、また機関
の低速低負荷以外の運転時は第２の計測手段１８の計測
信号のみが噴射量制御に関与するようになっている。

尚、前記燃料噴射ポンプ１は従来公知の構成で。

第２図に示す如くハウジング１９に軸支されて機関によ
り駆動される駆動軸２０と、該駆動軸２０の回転に従っ
て回転するフィードポンプ２１及びカムディスク２２と
、複数のローラ（図示省略）を支持したローラホルダ２
３とを有し、前記駆動軸２０の回転に従って前記フィー
ドポンプ２１とカムディスク２２が回転し、フィードポ
ンプ２１にて燃料タンク３内の燃料が燃料吸入口２から
ハウジング１９の内部室１９ａ内に加圧導入され、また
カムディスク２２にてプランジャ２４が回転運動兼往復
運動させられる。該プランジャ２４の加圧室２５側端部
外周面には気筒（図示省略）と同数の吸入スリット２６
が設けてあり、前記プランジャ２４の圧加圧室２５側へ
の移動行程時において前記吸入スリット２６と吸入ポー
ト２７とが合致した時、ハウジング１９の内部室１９ａ
内の加圧燃料が吸入通路２８．吸入ポート２７及び吸入
スリット２６を順次弁して加圧室２５とプランジャ２４
の内部通路２９に吸入される。該吸入された加圧燃料は
プランジャ２４の回転運動兼往復運動により吸入ポート
２７が閉塞されると圧縮され始める。そして前記プラン
ジャ２４が更に回転運動兼往復運動を続行し、プランジ
ャ２４の内部通路２９に連通ずる吐出スリット３Ｏが吐
出通路３１と合致すると、圧縮された高圧燃料はデリバ
リバルブホルダ１３内のデリバリバルブ（図示省略）を
開弁し、噴射ノズル１５から気筒の燃料室内に噴射され
る。前記プランジャ２４がカムディスク２２にて更に加
圧室２５側に移動させられると、プランジャ２４の内部
通路２９に連通ずるカットオフポート３２の開口端がコ
ントロールスリーブ（噴射量調節部材）３３の外方に表
出してハウジング１９の内部室１９ａに開放することに
より燃料噴射が終了する。前記コントロールスリーブ３
３とプランジャ２４との相対的位置を制御することによ
り燃料の噴射量を調節するため、コントロールスリーブ
３３には電磁アクチュエータ３４が連結してあり、該電
磁アクチュエータ３４番；流す電流値の大きさを制御す
ることによりコントロールスリーブ３３の嵌合位置を変
え、これによりプランジャ２４の有効ストロークが変わ
ることによって噴射量を任意に調節することができる。

前記電磁アクチュエータ３４は前記コントロールユニッ
ト７に第４の信号ライン３５（第１図参照）を介して接
続してあり、該コントロールユニット７からの駆動制御
信号が第４の信号ライン３５を介して電磁アクチュエー
タ３４に入力することにより。

実噴射量が機関の運転状態に応じて予め設定した目標噴
射量番；一致するように、前記電磁アクチュエータ３４
を介してコントロールスリーブ３３が駆動制御されるよ
うになっている。

前記コントロールユニット７には、噴射量を制御するた
めに必要な機関回転数信号、負荷信号。

冷却水温度信号及び燃料温度信号が第５．第６゜第７及
び第８の信号ライン３６，３７．３８及び３９を介して
それぞれ入力するようになっている。

第１図中４０は前記容量形流量計５より上流番；位置し
て前記燃料供給管路４に介装したフィルタ。

第２図中４１は吸入通路２８と吸入ポート２７との間を
開閉制御する電磁弁である。

次に上記構成の本発明の燃料噴射装置の作用を説明する
。第５及び第６の信号ライン３６及び３７から入力する
機関の回転数信号及び負荷信号を基にコントロールユニ
ット７にて、機関が低速低負荷運転状態にある旨を検出
すると、該コントロールユニット７から閉弁指令信号が
出力され、該信号は第２の信号ライン１０を介して電磁
弁９に入力され、該電磁弁９が閉弁しバイパス管路８が
閉塞される。

この状態において、燃料タンク３内の燃料が噴射ノズル
１５から噴射された分と同量だけ逐次燃料供給管路４．
フィルタ４０及び容量形流量計５を通り燃料吸入口２か
らフィードポンプ２１を介してハウジング１９の内部室
１９ａ内に吸入される。この内部室１９ａ内への吸入量
、即ち噴射ノズル１５からの噴射量である実噴射量は、
容量形流量計５にて逐次計測され、該計測信号は第１の
信号ライン６を介してコントロールユニット７に入力さ
れ、該コントロールユニット７内において前記計測信号
に基づく実噴射量と、機関の運転状態に応じて予め設定
した目標噴射量とを比較して。

該比較結果に基づいて前記実噴射量が目標噴射量に一致
すべくコントロールユニット７から駆動信号が出力され
、ＭＮＥ動信呼信号４の信号ライン３５を介して電磁ア
クチュエータ３４に入力し、該電磁アクチュエータ３４
によりコントロールスリーブ３３にフィードバックされ
該コントロールスリーブ３３が所定量だけ噴射量増方向
（加圧室２５側）又は噴射量減方向（反却圧室２５側）
に駆動制御され、当該実噴射量が目標噴射量に一致する
ものである。

次に、コントロールユニット７にて、ｍ関が低速低負荷
以外の運転状態にある旨を検出すると。

該コントロールユニット７から開弁指令信号が出力され
該信号は第２の信号ライン１ｏを介して電磁弁９に入力
され、該電磁弁９がｙＦ！弁゛しバイパス管路８が開口
される。

この状態において、燃料タンク３内の燃料が噴射ノズル
１５から噴射された分と同量だけ逐次燃料供給管路４．
容量形流量計５及びバイパス管路８を通り燃料吸入口２
からフィードポンプ２１を介してハウジング１９の内部
室１９ａ内に吸入される。前記噴射ノズル１５からの噴
射量である実噴射量は、該噴射ノズルＴ５の針弁リフト
量の時間的変化を検出し該検出信号が第３の信号ライン
１７を介してコントロールユニット７に入力され。

該コントロールユニット７において前記針弁リフト量の
変化状態から実噴射量が演算され、該演算値である実噴
射量と目標噴射量とを比較して、該比較結果に基づいて
前記実噴射量が目標噴射量に一致すべくコントロールユ
ニット７がら駆動信号が出力され、上述した低速低負荷
運転状態の場合と同様にコントロールスリーブ３３が駆
動制御され、当該実噴射量が目標噴射量に一致するもの
である。

尚、この低速低負荷以外の運転時は、燃料が容量形流量
計５と共にバイパス管路８を通って噴射ポンプ１内に吸
入されるから、吸入量が充分確保される。即ち、バイパ
ス管路８を設けず常に容量形流量計５を通って吸入する
ようにした場合、該容量形流量計５は小流量を正確に計
測し得る如く容量を小さく設定しであるため、低速低負
荷運転以外の例えば高速高負荷運転状態における吸入量
が不足してしまうものである。

また、第１の計測手段である容量形流量計５としては、
オーバル流量計のみに限られるものではなく、小流量を
正確に計測できる構造の流量計であればどのようなタイ
プでも採用し得るものである。

以上の如く本発明の燃料噴射装置は、８Ｍ関の運転状態
に応じて予め設定した目標噴射量と、噴射ノズルから噴
射される実噴射量とを比較して、該比較結果に基づいて
該実噴射量が前記目標噴射量に一致するように噴射量調
節部材を駆動制御するようにした燃料噴射装置において
、機関の低速低負荷運転時における実噴射量を計測する
第１の計測手段と１機関の低速低負荷以外の運転時にお
ける実噴射量を計測する第２の計測手段とを具備したこ
とを特徴とするから１機関の低速低負荷から高速高負荷
までの全運転域に亘って高精度の燃料噴射量制御を行な
うことができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例をボし、第１回は本発明の燃料
噴射装置の構成図、第２図は燃料噴射ポンプの縦断面図
である。 ５・・・容量形流量計（第１の計測手段）、１５・・・
燃料噴射ノズル、１８・・・第２の計測手段、３３・・
・コントロールスリーブ（噴射量調節部材）。 出願人　ヂーゼル機器株式会社 代理人　弁理士　渡部敏彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　機関の運転状態に応じて予め設定した目標噴射量
   と、噴射ノズルから噴射される実噴射量とを比較して、
   該比較結果に基づい七該実噴射量が前記目標噴射量に一
   致するように噴射量調節部材を駆動制御するようにした
   燃料噴射装置において、ａｌｌ関の低速低負荷運転時に
   おける実噴射量を計測する第１の計測手段と１機関の低
   速低負荷以外の運転時における実噴射量を計測す葛第２
   の計測手段とを具備したことを特徴とする燃料噴射装置
   。