JPS6052303B2

JPS6052303B2 - 燃料噴射ポンプ

Info

Publication number: JPS6052303B2
Application number: JP55038989A
Authority: JP
Inventors: 延宏貝原; 恵一山田; 政義小林; 研二岡本
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1980-03-28
Filing date: 1980-03-28
Publication date: 1985-11-18
Also published as: JPS56135729A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は燃料噴射ポンプに関し、更に詳細に述べると
、各気筒に対する噴射量の不均率を補正し、各気筒に等
量の燃料を噴射することができるようにした燃料噴射ポ
ンプに関する。

一般に、従来の燃料噴射ポンプにあつては、ポンプの
構成部品、又は噴射管、ノズルの機械的寸法のばらつき
により、各気筒に噴射される燃料の量が相互に異なると
いう問題点を有している。

特に、分配型燃料噴射ポンプの場合には、この不均量の
調整が不可能であり、一方、ライン型燃料噴射ポンプに
おいては、ポンプ部品のばらつきによる不均量の調整は
行なえるが、回転数−燃料噴射量特性における各気筒間
のばらつき及び噴射管、ノズルのばらつきに対する補正
はこれを行なうことができなかつた。これは、例えば特
公昭５４−４１６５４号公報に示されているような電子
制御式の燃料噴射ポンプにおいても同様であり、各気筒
に供給される燃料の不均率が所定の限度を越えると、機
関の回転安定性が悪くなると共に振動も激しくなるが、
これに対して有効な対策を行なうことができず、従つて
、特にアイドル運転状態において機関の回転停止や騒音
、の発生などの不具合いが生じるという欠点があつた。
本発明の目的は、従つて、各気筒に供給される燃料噴
射量を均等に制御することができる燃料噴射ポンプを提
供することにある。

以下、図示の実施例により本発明を詳細に説明する。

第１図には、本発明の分配型燃料噴射ポンプの一実施例
の機構部分が断面して示されている。噴射ポンプ本体１
は４気筒用であり、ハウジング２に軸受けされている駆
動軸３に連結されているベーンポンプ４と、ローラホル
ダ５とを有じている。駆動軸３は内燃機関（図示せず）
の回転数に関連した回転数で回転駆動され、ベーンポン
プ４がハウジング室６内に燃料を加圧供給する。駆動軸
３の一端にはドライビングディスク７を介してカムディ
スク８が接続されており、カムディスク８の一側面には
プランジャ９がプランジャスプリング（図示せず）によ
り押しつけられている。従つて、駆動軸３が回転すると
、プランジャ９は回転往復運動を行なう。プランジャ９
の一端部には、機関の気筒数に応じた数のインテークス
リット１０，１１（図面では４つのインテークスリット
のうちの２つのみが示されている。）が設けられており
、プランジャ９の下降行程でインテークボート１２とイ
ンテークスリットとが重り合つた時加圧燃料がハイプレ
ツシヤチエンバ１３と、プランジャ９内の通路１４とに
吸入される。この吸入された加圧燃料は、プランジャの
回転リフト動作によりインテークボートが閉じると、圧
縮されはじめる。プランジャ９が更に回転リフトを続け
、通路１４に連通するデイストリビユータスリツト１５
が図示しないアウトレツトパツセージと重なり合うと圧
縮された高圧燃料は送出弁（図示せず）を押し上げて噴
射ノズルからの機関の燃焼室内に噴射される。プランジ
ャ９がカムディスクー８により更に押し上げられると、
通路１４に連通するカットオフボート１６がコントロー
ルスリーブ１７から外れることにより燃料噴射が終了す
る。コントロールスリーブ１７とプランジャ９との相対
位置を制御することにより、燃料の噴射終一了時期を、
換言すると噴射量を制御するため、コントロールスリー
ブ７には電磁アクチュエータ１８が連結されている。第
２図及び第３図には電磁アクチュエータ１８が示されて
いる。

電磁アクチュエータ１８は、励一磁コイル１９が巻かれ
ている界磁鉄心２０と、界磁鉄心２０により界磁束が与
えられる回転子２１とを有している。回転子２１はばね
２２，２３により矢印Ａ方向に付勢されており、励磁コ
イル１９が励磁されると回転子２１はばね付勢力に抗し
て反対方向に回転し、ばね力と電磁力とがつり合つた角
度位置において停止する。従つて、励磁コイル１９に流
す電流値を制御することにより回転子２１のシャフト２
４を回転させ、シャフト２４の下端（第１図参照）に連
結されたコントロールスリーブ１７の位置を制御する。
電磁アクチュエータ１８には、第２図に示すように、回
転子２１の回転角度位置を検出するためｌの位置センサ
２５が設けられている。

位置センサ２５は、２つの磁路を持つ鉄心２６に図示の
如く巻回された検出用コイル２７と補助コイル２８とを
有している。シャフト２４に固着された磁性体からなる
可動検出子２９はシャフト２４の回転に−従つて回動し
、検出コイル２７のインダクタンスをシャフト２４の回
転位置に相応したインダクタンスとする。回定検出子３
０はシャフト２４の回転には連動しない調整用の部材で
あり、補助コイル２８のインダクタンスを調整するため
に使用される。第４図には、機関の各気筒に対する燃料
噴射量の不揃いを是正し、各気筒に等量の燃料を噴射す
るように電磁アクチュエータ１８を駆動制御する制御装
置のブロック図が示されている。

制御装置３１は、アクセル位置を示すアクセル信号Ｓ１
と機関の回転数を示す回転信号Ｓ２とが、夫々、アクセ
ル位置検出器３２及び回転検出器３３から出力され、目
標スリーブ位置回路３４に入力される。目標スリーブ位
置検出回路３４は、アクセル位置と回転数とによつて定
まる目標信号Ｓｒを出力する。この目標信号Ｓｒはアク
セル位置と回転数とに従う所要の目標ガバナ特性に従つ
て機関を運転することができるよう、電磁アクチュエー
タ１８を制御するための信号である。目標信号Ｓｒは、
加算器３５において、後述する補正信号Ｓ３と加算され
て位置制御回路３６、駆動回路３７を介して電磁アクチ
ュエータ１８に印加され、電磁アクチュエータ１８に設
けられている２つのコイル２７，２８を含む位置検出回
路３８からのコントロールスリーブ位置信号Ｓ４が位置
制御回路３６にフィードバックされている。加算器３５
に接続されたスイッチ３９が開いていると、上述の一連
の回路は、単に公知の電子ガバナとして働く。従つて、
その動作の詳細は省略する。次に、各気筒の噴射量の不
均率を補正して各筒に等量の燃料を供給するための回路
部について説明する。

角速度検出器４０は回転信号に基づいてその時々の機関
の角速度を示す角速度信号を発生し、クランク角センサ
４２は機関のクランク角の回転角度位置に基づき各気筒
のうち燃料噴射を行なつている気筒の噴射タイミングを
示すクランク角信号Ｓ６を出力する。

角速度信号Ｓ汲びクランク角信号Ｓ６は、夫々噴射量検
出回路４１に入力され、各気筒毎の噴射量が検出され、
この検出結果はその気筒に対する次の噴射量が検出され
るまで一時的に保持される。噴射量検出回路４１からの
検出データＤ１は補正量演算回路４３に入力され、検出
データＤ１に基づいて各気筒に対する補正データＤ２が
演算出力される。補正データＤ２は、クランク角信号Ｓ
６が入力されている補正信号発生回路４４において各気
筒の噴射タイミングに従つた所要の補正信号Ｓ３とされ
、スイッチ３９を介して加算器３５に印加される。スイ
ッチ３９は、機関がアイドル運転時の場合にのみ閉じら
れるスイッチであり、従つて、アイドル運転時の場合に
のみ補正信号Ｓ３が電子ガバナ装置に印加される。

第５図には、第４図に示した噴射量検出回路４１及び補
正量演算回路４３のより詳細なブロック図が示されてい
る。噴射量検出回路４１は４つの気筒に夫々対応した１
つの検出器４１ａ乃至４１ｄから成り、各検出器には夫
々角速度信号及びクランク角信号Ｓ６が印加されており
、各検出器は対応する気筒の噴射タイミングをクランク
角信号Ｓ６から検出し、その時の角速度信号Ｓ５の示す
角速度を噴射量として検出記憶する。これは、各気筒に
対する噴射量の不均一が角速度の脈動となつて現われる
ほか、噴射量そのもの以外に、各ノズルの寸法誤差、燃
焼室における燃焼具合いの不揃等も回転速度の脈動とな
つて現われるので、角速度を燃料噴射量の不均率を示す
指標として使用すれは、単に燃料噴射量そのものを検出
して処理するのに比べ、上述の種類の脈動原因による脈
動も除去することができるためである。各検出器４１ａ
乃至４１ｄからの検出データＤｌａ乃至Ｄｌｄは最小値
検出器４５に入力され、これらの検出データＤｌａ７７
至Ｐｌｄのうち最も小さな値が基準値データＤ３として
出力され、各検出データＤｌａ乃至Ｄｌｄが夫々入力さ
れている比較器４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄに共通
に入力される。

これらの比較器はそれぞれ入力された２つの信号のレベ
ル差に対応した補正データＤ２ａ乃至Ｄ２ｄが出力され
る。即ち、燃料噴射ポンプが１回転する間に得られた４
つの各気筒に対する燃料噴射量を検出し、そのうちの最
小の燃料噴射量のデータが最小値検出器４５により検出
される。各検出器４１ａ乃至４１ｄは各気筒の噴射毎に
データ内容が書き換えられ、従つて最小値検出器４５の
出力も連続する４回の噴射が終了する毎に、クランク角
信号Ｓ６に基づくタイミング検出動作でデータが更新さ
れる。それ故、比較器４３ａ乃至４３ｄからの補正デー
タＤ２ａ乃至Ｄ２ｄの夫々は、対応する気筒が噴射する
毎に更新される。第４図に戻ると、補正信号発生回路４
４は、これらの補正データＤ２ａ乃至Ｐ２ｄのうち噴射
タイミングにある気筒に対応する補正データを選択して
加算器３５に印加する。

このような構成によると、アイドル運転時にはスイッチ
３９が閉じられ、ある気筒が燃料噴射状態にある時その
気筒に相応した補正信号Ｓ３が加算器３５に印加され、
目標信号Ｓｒがこの補正信号Ｓ３により補正される。

この結果、コントロールスリーブ１７は各比較器４３ａ
乃至４３ｄからの補正データの値が零となるように補正
信号に従う量だけ変位し、この結果、機関の回転軸にお
ける脈動が除去される。上記実施例では、分配型燃料噴
射ポンプの場合を例にとつて説明したが、ライン型燃料
噴射ポンプの場合に本発明を適用することも可能てあり
、この場合にはラック位置を電磁アクチュエータによつ
て制御するようにすればよい。

また、不均率の検出は、角速度信号とクランク角信号と
により回転軸の角速度の変化から検出するものに限定さ
れるものではなく、他の如何なる方法により不均率を検
出してもよい。例えば、回転軸のトルク変動、又は噴射
管の管内圧を検出してもよい。更″に、基準値データＤ
３は最小値に限らず、所定の固定値又は４出力の平均値
等適宜の値を選択することができる。本発明によれば、
上述の如く、各気筒に対する燃料噴射量が均一となり、
アイドル運転時にも極めて安定な回転を行なわせること
ができるので、アイドル回転速度を低くすることにより
燃費の改善を図ることができると共に、回転軸の脈動が
除去され、騒音も従来に比べて著しく低くすることがで
きる等の優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の機構部分の断面図、第２図
は第１図に示される電磁アクチュエータの平面図、第３
図は第２図において位置センサを除去した状態を示す平
面図、第４図は本実施例の電気系統のブロック図、第５
図は第４図の一部のブロック図のより詳細なブロック図
である。１・・・・・・燃料噴射ポンプ本体、９・・・・・・プ
ランジャ、１７・・・・・・コントロールスリーブ、１
８・・・・・・電磁アクチュエータ、２５・・・・・位
置センサ、３４・・・・・目標スリーブ位置検出回路、
４０・・・・・・角速度検出器、４１・・・・・・噴射
量検出回路、４１ａ乃至４１ｄ・・・・・・検出器、４
２・・・・・・クランク角センサ、４３・・・・補正量
演算回路、４３ａ乃至４３ｂ・・・・・・比較器、４５
・・・・・・最小値検出器、Ｓ１・・・・・アクセル信
号、Ｓ２・・・・・・回転信号、Ｓ３・・・・・・補正
信号、・・・・・・角速度信号、Ｓ６・・・・・・クラ
ンク角信号、Ｄ１・・・・・・検出データ、Ｄ２・・・
・・・補正データ、Ｄ３・・・・・・基準値データ。

Claims

【特許請求の範囲】

１少なくともアクセル位置及び回転数に従う電気信号
に従つて燃料噴射量調節部材の位置制御を行ない所要の
ガバナ特性を得るようにした内燃機関燃料噴射ポンプに
おいて、各気筒に供給される燃料噴射量に関連したパラ
メータの値を検出する検出手段と、前記検出手段からの
検出結果に従つて前記パラメータの値の基準値を決定す
る決定手段と、前記基準値と前記検出手段により検出さ
れた各検出値との差を検出する差検出手段と、前記差検
出手段の検出結果に従つて各気筒における検出値が前記
基準値に等しくなるよう前記燃料噴射量調節部材の位置
を制御するための制御手段と、アイドル運転状態を検出
し、アイドル運転時にのみ前記制御手段を作動状態とす
る作動制御手段とを備えたことを特徴とする燃料噴射ポ
ンプ。