JPS601352A - 燃料噴射装置の制御方法 - 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、ディーゼルエンジンの燃料噴射装置を制御す
る方法に関し、詳しくは上記エンジンの始動時に上記噴
射装置１？イのコントロールラックを始動増量位置に保
持させる方法に関する。

ソレノイドをコントロールラック駆動用のアクチュエー
タとして用いた燃料噴射装置が最近実用でれているが、
従来のこの種の噴射装置は下記する理由によシ始動時専
用のソレノイドを上記ラック駆動用のソレノイドに併用
している。

すなわち、この燃料噴射装置は、エンジンの始動時に上
記ソレノイドによってコントロールラックが始動増量位
置（フルロード位置）まで移動されるが、上記始動時に
はセルスタータ等のＷ！、力消費によってバッテリの電
圧が大きく降下するので、上記ソレノイドに流れる電流
が低下し、その結果、上記コントロールラックを上記始
動増量位置に保持させるだけの力を上記ラック移動用の
ソレノイドが出し得なくなる。そこで、バッテリ電圧の
低下に耐えうる始１ｒ３ｆ１専用のソレノイドを前記ラ
ック移動用のソレノイドに併設して、上記バッテリ電圧
の変動に併なうコントロールラックの始動増量位置から
の変位を防止し、これによってエンジンの始動性を向上
している。

しかるに、かかる始動専用の補助ソレノイドを設けるこ
とはそれだけ噴射装置４のコストを高くしかつ構造を複
雑にする。また上記始動用ソレノイドを駆動するための
電気回路を必要とするので、この点においても経済性が
損なわれる。

本発明の目的は、かかる点に鑑み、始動専用のソレノイ
ドを使用することなくエンジンの始動性を向上させるこ
とかできる燃料噴射装置の制御方法を提供することにあ
る。

そのため本発明では、エンジンの始動時においてコント
ロールラック駆動用のソレノイドに規定値よシも大きな
電流を流し、この電流に基づく上記ソレノイドの磁気ヒ
ステリシスを利用して上記コントロールラックを始動増
量位置に保持させるようにしている。

以下、図示する実施例を参照し外から本発明の詳細な説
明する。

第１図において、ディーゼルエンジン１の１’ｌｌ　方
に配設された燃料噴射ボンノ２は、上記エンジン１の回
転動力を利用して図示していない燃料タンクの燃料を該
エンジン１の各インジェクタ１８〜１ｄに圧送する作用
をなすものであシ、第２図に示すコントロールラック３
の左右方向位置を変化させて上記各インジェクタ１ａ〜
１ｄに対する燃料供給量を増減するように構成されてい
る。

第２図に示す直流ソレノイド４　ｔｊ２、上記コントロ
ールラック３をリターンスプリング５に抗して移動させ
るアクチュエータであり、そのプランジャ４Ｂをラック
３の右ｊ１，１に当鈷させである。上記ラックの位置は
このプランジャ４ａのストロークに応じて変化し、該グ
ランジャのストロークはこのソレノイド４に印加する電
圧値つまシ該ソレノイドに流す電流の大きさに応じて変
化する。したがって上記印加電圧の値を制御することに
よって燃料の噴射量を制御することができる。

上記プランジャ４ａに従動するラック位置検出器６は、
上記ラック３の移動位置を電気信号Ｓ。

として検出するものであシ、／ξとえばポテンショメー
タが適用される。またスロットルレバー位置検出器７は
、スロットルレバー８の操作位置を電気信号Ｓ２として
検出するものであシ、これもボテ炙シータ等が適用され
る。

エンジン回転速度検出器９は、エンジン１の回転数を検
出するものであシ、該エンジンによって回動される歯車
１０の歯に対向して設けである。

この検出器９は、いわゆる電磁ピックアップであシ、上
記歯車の丙の凹凸に基づく磁気的変化を利用してエンジ
ンの回転数に対応した周波数の゛祇気信号Ｓ３を出力す
る。しかして、その出力信号Ｓ３は波形整形回路１１で
方形波に整形され、かつ分周回路１２で分周されたのち
中央処理装置１３（以下、ＣＰＵと略称する）に入力さ
れる。

排気温度検出器１４は、エンジンｌの排気温度に対応し
た電気信号Ｓ４を出力するものであり、上記エンジンの
排気マニホールドに付設されている。

冷却水検出器１５は、エンジンｌの冷却水の温度に対応
した電気信号Ｓ５を出力するものであ広該エンジンの冷
却配管系内に設置されている。

油圧検出器１６は、エンジンｌの潤滑油圧に対応した′
心気信号Ｓｒ、ｅ出力するものであシ、エンジンの潤７
（１配管中の適所たとえばオイルフィルタに設置Ｅｔさ
れている。

ＣＰＵ　ｌ　３１ｄ、アナログ／デジタル変換器１７を
介して入力される上記各検出器７，１４．１５および１
６の出力信号８２！８４．Ｓ、およびＳ６と、上記分周
回路１２の出カイ；４号Ｓ３′とに基づいて、上記コン
トロー醗ノラック３に対する移動位置指令を演算し、か
つエンジンｌのが１常を検出する作用をなし、その演ｎ
：結果および検出結果はデジタル／アナログ変換器１８
を介しラック位置指令情号Ｓ７および異着報イ１）号Ｓ
８として出力される。

ソレノイド駆動回路１９は、上記ラック位置指令４ｇ号
Ｓ７と前記ラック位置検出器６の出力信号Ｓ１とに基づ
いて、上記信号Ｓ７に対応した位置にラック３を移動さ
ぜるように前記ソレノイド４を１ｉｉｌＪ御するもので
ある。第３図に例示するようにこの駆動回路１９は、上
記指令４６号Ｓ７を加算点２０および制御補償要素２１
（たとえばＰＩＤ補償要素）を介して入力するパルス幅
変調（１）ＷＭ）回路２２と、該変調回路２２の出力４
１号を入力して上記ソレノイドを枢動する増幅器２３と
を備えている。そして上記ソレノイド４に流れる電流の
大きさを抵抗２４の端子電圧■１として検出し、これを
上記変調回路２２にフィードバックするとともに、上記
ラック位装置検出器６の出力信号ｓｌを加算点２０にフ
づ−ドパックさせている。

いま、上記指令信号Ｓ７とラック位置信号ｓ１との偏差
が加算点２０よ多出力されると、この偏差に対応したデ
ユーティ比のパルス信号が上記変調回路２２よ多出力さ
れ、これによって上記ソレノイドが付勢される。しかし
て上記シランジャ４ａが上記偏差が零となるように移動
され、これによって上記コントロールラック３が上記指
令信号Ｓ７に対応する位置まで移動される。

上記パルス信愛ｖ４回路２２は、入力信号に対応したデ
ユーティ比のパルス（Ｆｉ号を出力する作用の他、上記
抵抗２４の端子電圧■１が設定電圧以上になったさいに
、出力パルスのデユーティ比ｆｆ：変化させて上記ソレ
ノイド４に流れる１Ｌ流を制限する作用をなす。なおこ
の変調回路２２に電流制限作用をもたせたｊ里山につい
ては後述する。

ｆｊ４１図に示したメモリ２５は、後述する制御シーケ
ンスを実施するためのプログラムをストアさせるもので
ある。

？ｌＳ　４　図は、ソレノイド４に流れる電流ｌと該ソ
レノイドの保持力との関係を示している。同図に示す如
く、上記ソレノイド４の電流工を値Ｉａｔで増加させて
いくと、曲線Ａに示す態様で保持力が増加し、ついで電
流工を値Ｉ３から減少させていくと曲！９　Ｂに示す態
様で保持力が減少する。すなわちソレノイド４の保持力
はヒステリシスを有し、したがって同図に示す電流値■
２がラック３をストッパ２６に当接させる電流値でおる
とすると、上記ソレノイドにｉ（ｉ；流１ｓ’Ｃ流した
場合、たとえ電流Ｉが値工１まで減少したとしても２ツ
ク３の位置が保持される。

本発明は、かかる考察に基づき、エンジンの始動時にｖ
１＋Δｖｌ（ΔＶｔ＞０）なる指令４１号Ｓ７を上記Ｃ
ＰＵ　ｌ　３から出力させるようにしている。なお、上
記値Ｖ、は上記コントロールラック３を第２図に示した
始動増量位置（ストッパ２６に２ツク３が当接する位置
）まで移動さぜるに必要な指令信号Ｓ７の値を示し、こ
の指令信号が入力された場合、第５図に示した電流工２
がソレノイドに泥倉上記のような指令−＋＝号Ｓ７が駆
動回路１９に入力されると、上記コントロールラック３
がストッパ２６に当接する位１近址で移動され、これに
よってラック位置６検出器６から値ｖ１なる位置イト１
号ｓｌが加算点２０に入力される。この時点において加
算点２０からはΔ■なる偏差が出力されているので、ソ
レノイド４にｂｔｔ、れる電流はラック３がストラック
に当接したのちｆＡＳ５図に示す如く急速に増大する。

なお、この’＋ｉｉ、流はバッテリの電圧で制限される
値まで増加する。

ソレノイド４お・よびその駆動素子には流しうる許容電
流が存在し、したがってこの許容電流以下で使用しなけ
ｔｌば該ソレノイドおよび駆動素子を損傷させることに
なる。前記パルス幅変調回路２２に電流ｆｆｔｌｌ限作
用をもにせだのは、かがる不都合を防止するためであシ
、この実施例ではこの変調回路２２の作用によって上記
ソレノイド４に流す最大電流Ｉを第４図に示した値工３
に制限している。

い捷、上記始動時にスタータの始動による電力消費によ
ってバッテリの電圧が第６図（、）に示すように急激に
低下したとすると、同図（ｂ）に示す如くソレノイド４
を６１しれる電流も減少する。しかしてこの減少値Δ■
が”−’１（４４図参照）よシも小さければ、第６図（
ｃ）に示す如くソレノイド４の保持力が前記リタースゾ
リング５の反力よりも大きい状態が継続され、これによ
ってコントロールラック３が始動増量位置つまりストッ
パ２６に当接した位置に保持される。

第４図に示した制限？ｂ、流値Ｉ３は、上記バッテリ電
圧の低下に伴なうソレノイド電流の降下値Δ■がｌ３−
１１（ΔＩとなるように設定してあシ、したがって本発
明の方法によれば始動時において第７図に区間Ａ−Ｂで
示す如くコントロール２ツク３を始動増量位置に保持さ
せることができる。

上記エンジンｌの始動後、該エンジンｌの回転数が規定
の回転数Ｎ！に達すると、前記ＣＰＵ　ｌ　３が前記ス
ロットル位置検出器７の出力信号ｓ２とエンジン回転数
信号Ｂ３／とに基づきスロットル指令に対応するラック
位置指令信号ｓ７を出刃し、。

これによってコントロールラック３始動増量制御が解除
されてその位置が第７図に示す態様で変化される。

なお、エンジン始動後における上記位置指令４８号Ｓ７
は、エンジンの状態を示す前記各検出器１４．１５．よ
び１６の出力信号Ｓ４＋８５およびＳｓｅ加味して形成
される。そして上記ソレノイド３とＣＰＵ　ｌ　３を宮
むその制御回路は噴射ポンプ２に対する電子ガバナとし
て仁ヤ能し、この’ｒｌｖ、子ガバナと上記ポンプ２が
燃料１す１射装置″ｆ：枯成している。

本発明の方法によれば、従来のように始動Ｉ）°専用の
ソレノイド企併用することなく始動時におけるコントロ
ールラックの位置変化を＃、ＩＪすることができる。す
なわち、燃料噴射機構に何らの手段も伺加することなく
ディーゼルエンジンの始動性を向上することができ、そ
の実用性はきわめて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施するだめの制御回路の一実
１）（ｒＮ例を句り金的に示したブロック図、第２図は
燃料噴射装置を部分的に破断しかつ拡大して示した概念
図、第３図はソレノイド駆動回路の構成音例示したブロ
ック図、第４図はソレノイドの保持力のヒステリシス特
性を示した図、絶５図はソレノイドの電流変化の態様を
例ボした図、第６図（ａ）　、　（ｂ）および（ｃ）は
、各々セルスタータ始動時におけるバクテリ電圧、ソレ
ノイド電流およびソレノイドの保持力の変化態様を例示
した波形図、第７図はエンジン回転速度に対するラック
位置の夏化態様を例示した図である。 ｌ・・・エンジン、２・・・；８科噴射ポンプ、３・・
・コントロールラック、４・・・ソレノイド、５・・・
リターンスノリング、６・・・ラック位置検出器、７・
・・スロットルレノ々−位置検出器、９・・・エンジン
回転速度検出器、１３・・・中央処理装置、１９・・・
ソレノイド駆動回路、２２・・・ノぐルス幅変調器。 第２図 ２ 第３図 ０ 第４図 参 ゛プレ／イド贋昔メ〃［ 第５図 ）・γり慎重 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ソレノイドをコントロールラック駆動用のアクチュエー
   タとして用いた燃料噴射装置において、エンジンの始動
   時に上記ソレノイドに対し規定値よシも大きな値の電流
   を流し、この電流に基づく上記ソレノイドの磁気ヒステ
   リシスを利用して上記コントロールラックを始動増−′
   ｉｉ１゛位置に保持させることを特徴とする燃料噴射殿
   １θの制（１ｉ１１方法。