JPS60175747A - 燃料噴射ポンプの基準位置補正装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は燃料噴射ポンプの基準位置補正装置に係シ、特
にディーゼルエンジンに使用される電磁スピル式分配型
燃料噴射ポンプの燃料噴射開始時期を定める基準位置を
補正するための装置に関する。

〔発明の背景〕

従来よシ、ディーゼルエンジンに供給される燃料噴射量
を精密に制御するため電磁スピル式分配形燃料噴射ポン
プが使用されている。この電磁スピル式分配型燃料噴射
ポンプは、プランジャ先端面とシリンダ内壁面とによっ
て形成される高圧室とポンプハウジング内の低圧室とを
連通路で連通ずると共に、この連通路を遮断および連通
ずる電磁弁を設け、この電磁弁をオンオフ制御すること
（二よって燃料噴射量を制御するものである。す々わち
、高圧室が縮小される方向にプランジャがリフトされる
前に電磁弁によって連通路を遮断しておき、プランジャ
がリフトして所定量の燃料が噴射されたとき電磁弁によ
って連通路を連通して燃料噴射を停止するものである。

上記の連通路を遮断する時期は、基準位置信号発生部を
備えたシグナルロータを燃料ポンプのドライブシャフト
に圧入すると共に、シグナルロータの周面に対向しがつ
燃料噴射開始時期を定める基準位置で基準位置信号が出
力されるようにピックアップを取付け、このピックアッ
プから出方される基準位置信号に基づいて定められる　
なお、上記の基準位置信号発生部は、気筒数と同数等間
隔に配置される。従って、基準位置で基準位置信号が出
力されれば、基準位置信号に基づいて各気筒毎に正確な
燃料噴射開始時期が決定され、また各気筒毎に正確な燃
料噴射終了時期も決定することができる。

しかし、シグナルロータ圧入時の圧入公差があるため、
基準位置に一致して基準位置信号が出方されなくなり、
気筒別燃料噴射量制御の誤差が発生する、という問題が
あった。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点を解消すべく成されたもので、シグ
ナルロータ圧入時の公差によって燃料噴射量制御の誤差
が発生しないようにした燃料噴射ポンプの基準位置補正
装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するために本発明は、エンジン１サイク
ル間の特定位置でクランク角基準信号を発生するクラン
ク角センサと、燃料噴射開始時期を定める基準位置に燃
料噴射ポンプのプランジャが到達したとき基準位置信号
を発生するように取付けられた基準位置センサと、前記
クランク角基準信号の発生位置に対応するプランジャの
位置と前記基準位置信号の発生位置との間隔をめ、前記
間隔と前記クランク角基準信号の発生位置に対応するグ
ランジャの位置から基準位置までの間隔との差をめる演
算手段と、前記差を用いて前記基準位置信号の発生位置
を補正する補正手段とを設けたものである。

本発明によれば、エンジンが回転されて特定位置を通過
する毎にクランク角基準信号が発生されまたクランク角
基準信号の発生位置に対応するグランジャの位置から基
準位置までの間隔は設計土足まっている。このため、ク
ランク角基準信号の発生位置に対応するプランジャの位
置と基準位置信号の発生位置との間隔をめ、この間隔と
クランク角基準信号の発生位置に対応するプランジャの
位置から基準位置までの間隔との差をめることによシ、
基準位置信号の発生位置が設計値からどの程度ずれてい
るか検出でき、このずれ量から基準位置信号の発生位置
を補正して正確な燃料噴射開始時期をめることができる
。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によればクランク角基準信号
によって基準位置信号の発生位置を補正して正確な燃料
噴射開始時期および正確な燃料噴射終了時期を定めるこ
とができる、という効果カ得られる。

〔発明の実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は電磁スピル式分配型燃料噴射ポンプを備えたデ
ィーゼルエンジンの概略図テある。

フィルタにより濾過された燃料は、ドライブシャフト２
で駆動されるベーン式フィードポンプ（９ｏ。

展開して図示）４によって給油口６からプレッシャレギ
ュレーティングバルブ８に導かれ、このプレッシャレギ
ュレーティングバルブ８にょＦ）圧ｆＪを調整された後
、ポンプハウジングｌｏ内の低圧室であるポンプ室１２
内に満される。ポンプ室１２内（＝満された燃料は、ポ
ンプ室１２内で作動部分の潤滑を行うと同時に、吸入ボ
ート１４を介してプランジャ１６の先端部に形成される
高圧室１８に送られる。また、一部の燃料は過剰燃料の
排出゛と作動部分の冷却のために、オーバフローバルブ
２０から燃料タンクに戻して循環される。

プランジャ１６の先端部には、気筒数と同数の吸入グル
ープ２２が穿設され、グランジャ１６の半径方向には軸
心ボート２４に連通する分配ボート２６が穿設されてい
る。また、プランジャ１６の尾端部には、カムプレート
２８が固定され、このカムプレート２８にはローラリン
グ３ｏに嵌合された気筒数と同数の一一２３２が接触さ
れている。このプランジャ１６は、先端側からシリンダ
３４に挿入され、プランジャ１６の先端面とシリンダ３
４の内壁面とによシ高圧室１８を形成している。シリン
ダ３４には、吸入ボート１４が穿設されると共にシリン
ダ内面からデリノ（リノくルブ３６に連通する気筒数と
同数の分配通路３８が穿設されている。そして、ポンプ
ハウジング１０には、連通路４０を連通および遮断する
電磁弁４４が取付けられている。この連通路４０は高圧
室１８とポンプ室１２とを連通させるものである。また
、電磁弁４４は、ソレノイド４６がオンされると弁体４
２を吸引して連通路４０を連通させ、ソレノイドがオフ
されると弁体を突出して連通路４０を遮断させる。

ドライブシャフト２は、ポンプ室１２方向へ突出してカ
ップリングを介してカムプレート２８に連結されている
。そして、カムプレート２８はプランジャ１６に固定さ
れると共にスプリング５０によシローラ３２に押圧され
ている。従って、カムプレート２８がドライブシャフト
２によって回転リレ、ローラ３２とカムプレート２８の
接触状態に応じてカムプレート２８のカム山がローラ３
２ヲ乗上ることによって、プランジャ１６は１回転中に
気筒数と等しい回数だけ往復動される。

燃料噴射ポンプの下部には、燃料送油圧力の変化を利用
してドライブシャフト２とプランジャ１６を駆動するカ
ムプレート２８との位相を変化させて燃料噴射時期を変
化させる油圧式タイマ（９０゜展開して図示）５２が設
けられている。このタイマ５２によれば、スプリング５
４がタイマピストン５６を噴射遅れの方向に押しており
、エンジン回転数が上昇すると送油圧力が上昇してピス
トン５６がスプリング５４０弾発力に抗して押されるた
め、ロッド５８を介してローラリング３０が噴射ポンプ
の回転方向と逆方向に回転され、油圧に比例して燃料噴
射時期が進められる。着火時期は、実着火時期をエンジ
ン条件によって予め定められた目標着火時期に一致させ
るよう電磁弁４８によってピストン５６に作用する油圧
を制御することによ）制御される。　′ ドライブシャフト２の先端部にはシグナルロータ６０が
ドライブシャフトと同軸に固定され、ローラリング３０
にはシグナルロータ６０の周面に対向するようにピック
アップ６２が取付けられている。シグナルロータ６０に
は、所定角（例えば、５、６２５°）毎に凸状歯が複数
個配置されると共に、気筒数と同数等間隔に凸状歯が切
欠かれて欠歯部が形成されている。すなわち、４気筒デ
イーゼルエンジンの場合には、第２図に示すように、５
．６２５゜（１１，２５’ＣＡに相当する）毎に凸状歯
６０α、６０β・・・・・・・・・が複数個配置される
と共に、９０”（１８０°ＣＡに相当する）毎に欠歯部
６０ａ　〜６０ｄが形成されている。従って、シグナル
ロータが回転すると凸状歯がピックアップに対して接近
離反するため、電磁誘導によってピックアップから第３
図に示すパルス信号が出力される。このパルス信号の幅
広の谷部は基準位置信号として作用し、その他の部分は
回転角信号として作用する。また、ピックアップとシグ
ナルロータとは、高圧室が縮少される方向にプランジャ
が往動される前すなわちプランジャがリフトする前に、
欠歯部の１つがピックアップに接近してピックアップか
ら基準位置信号が出力されるよう、すなわちパルス信号
の谷部の幅が広くなるように、相対位置が定められてい
る。

また、ポンプハウジング１０には、吸入ボート１４を遮
断することによって燃料噴射を停止させる燃料噴射カッ
トパルプ６４が取付けられている。

デリバリパルプ６４は、ディーゼルエンジン６６の副燃
焼室（二突出するように取付けられた燃料噴射弁６８に
接続されている。この副燃焼室には、グロープラグ７０
および燃料の着火を検出す着火センサ７２が突出するよ
う取付けられている。この着火センサ７２は、光ファイ
バとフォトトランジスタとで構成され、光ファイバを介
して伝達される火炎による光をフォトトランジスタで電
気信号に変換する。

なお、７４はアクセル開度を検出するアクセルセ／す、
７６は吸気管圧力を検出する圧力センナ、７８はエンジ
ン冷却水温を検出する水温センサ、８０はグローリレー
である。また、８４はクランク軸に固定されると共に特
定気随の上死点位置に突起ヲ備えたシグナルロータ、８
６は突起の通過に伴って上死点信号を出力する上死点セ
ンナである。

上記のピックアップ６２、着火センサ７２、アクセルセ
ンサ７４、圧力センサ７６、水温センサ７８および上死
点センサ８６は、マイクロコンピュータ８２０入力ボー
トに接続されている。まだ、マイクロコンピュータ８２
の出力ボートは、グローリレー８０を介してグロープラ
グ７０に接続されると共に、電磁弁４４のソレノイド４
６、電磁弁４８のソレノイドおよび燃料噴射カットバル
ブ６４のソレノイドに接続されている。なお、９０はス
タータである。マイクロコンピュータ８２は、ＣＰＵ、
ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＡＤ変換器等から構成され、ＡＤ変換
器はＣＰＵの指示に応じてアクセルセンサ、圧力センサ
および水温センサからの信号をディジタル信号に順次変
換する。

次に本実施例の第１の処理ルーチンを第４図を参照して
説明する。まず、ステップ１００においてクランク角基
準信号が発生したときの時刻Ｇｃａ（１１） ヲ取込み、またステップ１０２において基準位置信号が
発生したときの時刻Ｔｅａを取込む。次のステップ１０
４では、タイマ位置が標準タイマ位置（例えば、アイド
リンク時に頻繁に設定される進角度）であるか否かを判
断し、タイマ位置が標準タイマ位置である場合にはステ
ップ１０６においてクランク角基準信号の発生時刻Ｇｃ
ａと基準位置信号の発生時刻Ｔｅａとの差からクランク
角基準信号と基準位置信号との発生間隔に対応するクラ
ンク角Ｄｃａを演算する。標準タイマ位置か否かは、例
えばエンジン回転数により判断でき、エンジン回転数が
所定値（例えば、５００ｒｐｍ）以下のとき標準タイマ
位置と判断される。次のステップ１０８では、クランク
角基準信号の発生位置すなわちエンジンの上死点に対応
する位置から基準位置までのクランク角Ｄｏとステップ
１０６でめたクランク角Ｄｃａとの差をめ、その差をＥ
ｃａとする。そして、ステップ１１０において差Ｅｃａ
を用いて基準位置信号の発生位置を補正する。

上記のクランク角Ｄ　Ｃａ　Ｉ　Ｄｏ　ｓ基準位置等の
関係（１２） を４気筒デイーゼルエンジンを例にとって更に詳述する
。第５図に示すように、クランク角基準信号は各気筒の
１サイクル間の特定位置（例えば、上死点）で出力され
る。ピックアップ６２がローラリング３０上に取付けら
れているため、タイマ（二よってローシリングが回動さ
れても基準位置信号はプランジャが所定位置に到達した
ときに出力される。一方、クランク角基準信号の発生位
置に対応するプランジャ位置を基準にすると、基準位置
信号の発生位置はタイマの作動によって変化する。この
ため本実施例では、標準タイマ位置でのクランク角基準
信号発生位置に対応するプランジャ位置と基準位置信号
が発生されたときのプランジャ位置との間のクランク角
Ｄｃａをめ、このクランク角Ｄｃａと標準タイマ位置で
のクランク角基準信号発生位置に対応するプランジャ位
置から基準位置までのクランク角Ｄｏとの差Ｅｃａ１す
なわち取付誤差をめて基準位置を補正している。

次のステップ１１２では、アクセル開度、エンジン回転
数およびエンジン冷却水温等を用いて燃料噴射量Ｑをめ
、ステップ１１４において上記で補正された基準位置で
電磁弁をオフして連通路を遮断して燃料噴射を開始し、
燃料噴射量Ｑに相当する量プランジャがリフトされたと
きに電磁弁をオンして連通路を連通させることによ多燃
料噴射を停止させる。

一方、タイマが標準位置にないときはステップ１０４か
らステップ１１０１＝進んでタイマが標準位置にあると
きにめた差Ｅｃａを用いて上記のように基準位置を補正
する。

次に本実施例の第２の処理ルーチンを第６図に示す。な
お、第６図において第４図と対応する部分には同一符号
を付して説明を省略する。このルーチンは、始動直後の
一定期間のみタイマ制御用電磁弁４８のデユーティ比を
一定に制御してタイマの進角度を例えば最進角状態に制
御し、上記の差Ｅｃａをめるようにしたものである。

ステップ１２０では、始動後所定時間（例えば、１ｓｅ
ｃ）以内か否かを判断し、始動後所定時間以内ならばス
テップ１２２でタイマ制御用電磁弁４８のデユーティ比
を一定に制御してタイマ位置を基準位置（例えば、最通
角度）に固定する。一方、始動彼所定時間を経過した場
合には、ステップ１２４に進んでタイマ制御用電磁弁４
８のデユーティ比を通常状態に戻してタイマ位置を通常
位置にする。なお、始動か否かはスタータ９０に供給さ
れるスタータ信号により判断でき、スタータ信号がオン
からオフに変化した時点が始動と判断される。従って、
このルーチンでは、強制的に制御されたタイマ位置に基
づいて差Ｅｃａがめられる。

次に本実施例の第３の処理ルーチンの一部を第７図に基
づいて説明する。この処理ルーチンは第４図のステップ
１０４に代えてステップ１１６を用いるようにしたもの
である。上記と同様にステップ１０２で時刻Ｔｅａをめ
た後、ステップ１１６においてエンジン回転数と設計上
のタイマ位置とのマツプよシ設計上のクランク角Ｄｏを
める。

このクランク角Ｄｏは、第８図に示すように、エンジン
回転数が所定値以下のアイドリンク時で一定値になシ、
エンジン回転数が上昇するに従って（１５） 大きくなるように定められている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略図、第２図は第１
図のシグナルロータを示す説明図、第３図はピックアッ
プ出力を示す線図、第４図は上記一実施例の第１の処理
ルーチンを示す流れ図、第５図はクランク角ＤＯ，Ｄｃ
ａおよび差Ｅｃａの関係を示す線図、第６図は上記実施
例の第２の処理ルーチンを示す流れ図、第７図は上記実
施例の第３の処理ルーチンの一部を示す流れ図、第８図
はエンジン回転数に対応するクランク角り、の変化を示
す線図である。 １６・・・プランジャ、６０・・・シグナルロータ、６
２・・・ピックアップ、８２・・・マイクロコンピュー
タ、８６・・・上死点センサ。 （１６） 第　２　図 第　４　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　エンジン１サイクル間の特定位置でクランク角
   基準信号を発生するクランク角センサと、燃料噴射開始
   時期を定める基準位置に燃料噴射ポンプのプランジャが
   到達したとき基準位置信号を発生するように取付けられ
   た基準位置センサと、前記クランク角基準信号の発生位
   置に対応するプランジャの位置と前記基準位置信号の発
   生位置との間隔をめ、前記間隔と前記クランク角基準信
   号の発生位置に対応するプランジャの位置から基準位置
   までの間隔との差をめる演算手段と、前記差を用いて前
   記基準位置信号の発生位置を補正する補正手段と、を含
   む燃料噴射ポンプの基準位置補正装置。