JPS62189349A - デイ−ゼル機関の燃料噴射ポンプにおける噴射時期調整方法およびその回路 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、ディーゼル機関の燃料噴射ポンプにおける噴
射時期調整方法と回路に関する。

従来の技術 ディーゼル機関は、公知の通り、オツトー機関に比べて
より高い騒音レベルを発するという欠点を有している。

特に問題になるのはとりわけ冷スタート後に聞かれるい
わゆるｒノッキング」である。推力負荷または部分負荷
から全負荷または高い部分負荷への移行時に、すなわち
急速な燃料供給量の増大時にも、同じく定常騒音レベル
に比べ数ｄＢ（Ａ）のレベル増大が生じる。このいわゆ
る非定常加速ノッキングは、燃料噴射時期を遅らせるこ
とにより確実し；減少できることが公知である。

ディーゼル機関の燃料噴射ポンプにおける噴射時期調整
のための公知の方法と回路を用いて、非定常加速ノッキ
ングを減少させるため、短時間の一定した噴射開始遅れ
を達成することは不可能である。

噴射ポンプにおける噴射時期を調整するための従来の装
置は、種々の運転パラメータに応じて噴射時期目標値を
提供する目標値発信器を含んでいる。目標値実際値比較
ユニットにおいて噴射時期目標値が実際値発信器の実際
値と比較され、相違のある場合は１両者の差値が後続す
る調整器に供給される。この調整器は比例積分要素を含
んでいる。すなわち時間遅れなく出力部の比例制御を入
力部における差値の大きさに応じて行い、積分要素によ
り差値をゼロに調整する。このｗｓ整装置に加えて制御
装置が重複して配置されており、目標値発信器はさらし
こ制御特性域ユニットの入力部と連結している。制御特
性域ユニットには噴射時期の値がメモリされており、こ
のメモリの内容によＩｊ５およその目標値のために適し
た噴射時期を決定する。制御特性域ユニットおよび調整
器からの出力は差し引かれ、差し引かれた信号が調整量
として噴射設定器に供給される。この結果、制御と調整
の共働により最適のエンジン作動が得られるが、しかし
エンジンは制御特性域ユニットからの特性域値によって
だけでも（最適化されずに）回転することができる。

急速な調整過程（加速）においては、回路によりまず制
御特性域ユニットが用いられ、ここにメモリされた値が
直ちに設定量として提供される。

制御特性域ユニットから値を引き出した後、ＰＩ調整器
が噴射時期を時間的にややずらせて再調整する。

噴射時期実際値は回転数発信器およびニードル運動感知
器（注：噴射ニードル弁の運動感知器）を通じて噴射ポ
ンプで決定される。これらの部分が故障することがあれ
ば、上記の噴射時期調整装置は、特に調整器の存在にも
とづき、不適切な噴射時期設定値にいたり、エンジンは
もはや全く回転しないことになる。そのような制御をな
くし、たとえ最適化されないものであっても少なくとも
エンジン回転を確保するため、通常の場合には、調整器
を分離または無機能とする非常切り換えユニットが設け
られている。

これにより、制御特性域ユニットからの制御特性域値だ
けが、直接の設定量として使用され、これにより上記の
最適化されないエンジン回転の確保にいたる。したがっ
て、従来の回路の場合は、制御特性域が非常機能特性域
としても利用されている。

発明が解決しようとする問題点 しかし、このことは、従来の制御特性域を用いたのでは
、加速ノッキング減少のため噴射時期を遅延する方向へ
著しく変化させることは行なえないことを意味する。こ
れは、非常切り換え回路の場合は、少なくとも制御特性
域を通じて機関の回転を維持されなければならないため
である。

そこで本発明は、非常時における運転を可能にしたうえ
で、非定常加速ノッキングを減少するための短時間の一
定の噴射開始遅延が可能となる。

ディーゼル機関の燃料噴射ポンプにおける噴射時期調整
方法と回路を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため本発明の方法は、噴射時期の
制御特性域値を遅く設定するか、または制御特性域から
生じる噴射時期を上死点の近くまで遅らせ、かつ非定常
の状況における車両運転のための、または早期の噴射開
始のための非常切り換えユニットの反応時に、制御特性
値に一定の修正値および／または修正特性域値を加算す
るか５あるいは制御特性域から独自の非常特性域への切
り換えを行なうものである。

また、本発明の回路は、種々なパラメータに応じて噴射
時期目標値を出力する目標値発信器と。

実際の噴射時期に関する信号を出力する実際値発信器と
、目標値実際値比較ユニットと、目標値実際値比較ユニ
ットに後続し、少なくとも一つの比例積分要素を備えた
Ｗ８整器と、調整器を分離させる非常切り換えユニット
と、入力側が目標値発信器に接続されるとともに出力側
が調整器出力に結合される制御特性域ユニットと、前記
調整器と制御特性域ユニットとの結合点に接続された噴
射調整器と、非常切り換えユニットに接続され、噴射時
期調整信号を噴射進みの方向へ変更させる修正域ユニッ
トとを有する構成としたものである。

作用 上記本発明方法によれば、制御特性域値は噴射時期にお
いて遅らせられ、あるいは制御特性域から生じる噴射時
期が上死点近くに遅れて設定され、非定常過程において
加速ノッキングの減少による明らかな音響改善が生じる
。これは遅れた制御特性値が直ちに設定値としてかかり
、この後【こ調整装置による調整が行なわれるためであ
る。

非常切り換えユニットが反応するとき、たとえばニード
ル運動感知器が故障の場合に、限定された車両運転に必
要な早期噴射時期をもつ非常制御特性域が提供さＪＬる
。これは上記の制御特性域値に一定の修正値が加えられ
たものである。一定の修正値だけでなく、噴射時期ｎ標
値に応して異なる修正特性域値が、噴射時期を進める方
向で制御特性域値に加えられるならば、非常運転時に、
さらに優れた適応が得られる。別の例として、遅延噴射
開始値のための制御特性域は、非常切り換えユニットに
より完全に分離でき、独立した非常制御特性域を働かせ
ることができる。これは、はぼ従来使用された制御特性
域値を含んでいる。

上記の方法により加速ノッキング減少のための非定常過
程における噴射遅れが得られ、同時に適切な非常運転も
可能となる。

本発明の回路において、非常切り換え二二ツ１〜は非常
制御値のための修正域ユニットと連結しており、その出
力は噴射設定器の入力部に供給されている。これにより
遅延噴射のための制御特性域値に対して、早期噴射開始
のための別の非常制御特性域値が得られる。したがって
回路技術的にも上記の本発明の方法による利点が達成さ
れる。

本発明の回路において、修正域ユニットは、−・定植あ
るいは入力値に応じて変化する非常特性域値を出力可能
で、この出力が、制御特性域ユニットの後方へ導かれる
ようにすることができる。このような構成によれば、制
御と特性域値がさらに利用され、これに非常切り換えユ
ニットの反応後一定の値または変更した非常特性域値が
加えられ、以前の非常噴射開始が維持される。

また、本発明の回路において、非常切り換えユニットは
制御特性ユニットに接続されてこの制御特性ユニットを
も分離可能で、非常制御値が独自の非常制御特性域であ
るようにすることができる。

このような構成によれば、非常切り換えユニットの反応
時に調整装置に加えて制御特性域ユニットも分離され、
以前の噴射時期における独立した非常制御特性域が働く
。

調整器がさらに微分要素を備えるのが適切となることが
あり、このようなものであると、噴射遅れのための特性
域値と調整器とをさらに良好に一致させることができる
。

ディーゼル機関用の燃料噴射ポンプは、通常さらに別の
回路部分を有している。特に噴射量決定のための回路が
存在するが、これらは本発明には直接関係はない。

実施例 第１図において、１は噴射時期調整回路で、ディーゼル
機関の燃料噴射ポンプにおける噴射時期を調整するため
のものである。２は目標値発イご器で、入力矢印で示さ
れている一連の入力パラメータにもとづいて噴射時期の
目標値を計算する。ここでＱＥは燃料供給量ｎは機関の
回転数、ｔｙ、は水温、１）は吸気管中の圧力を表わす
。３は実際値発信器で、状態１の回転数ｎ□、状態２の
回転数ｎ２．および噴射ポンプのノズルホルダにおける
（図示されていない）ニードル連動感知器の信号から、
噴射時期の実際値を計算する。これらの実際値発信器３
のための３入力パラメータも、同じく矢印で示されてい
る。目標値発信器２の出力４と実際値発信器３の出力５
は目標値実際値比較ユニット６に供給され、このユニッ
ト６は丸印で示されている。目標値実際比較ユニット６
の出力は非常切り換えユニット７と連結しており、この
ユニット７はたとえばニードル運動感知器が故障したと
きに反応する。正常な運転の場合、目標値実際値比較ユ
ニット６は非常切り換えユニット７を介してＰ１調整器
８の入力側に連結している。

ＰＩ調整器８の出力側は信号連結点９に接続されており
、この信号連結点９では主としてＰＩ調整器８の出力１
０と、制御特性域ユニット１２の出力１１とが比較され
、その差信号が導線１３により先へ送られる。

制御特性域ユニット１２は、入力側が目標値発信器２の
出力部と連結されており、仕様によってはさらに入力側
に機関回転数入力ｎおよび燃料供給社人力ＱＥを備えて
いる。

導線１３は他の信号連結点１４に導かれてお番１、この
信壮連結点１４はさらに修正域ユニット１５と連結して
いる。修正域ユニット１５は入力側で非常切り換えユニ
ット７と連結している（また総合判断表示部１６と連結
することもできる）。信号連結点１４では導線１３の差
信号と修正域ユニット１５の出力とが加算される。一方
、非常切り換えユニッ１−７が切り換わらなかった場合
は、導線１３の信号が不変のまま設定器信号として、あ
るいは時比率として電磁弁（噴射調整器）１７に供給さ
れ、これにより再び本来の噴射調整のための設定器が配
分ピストンなどの噴射設定器（噴射調整器）１８に供給
される。

図示した回路１は次の機能を有している。

目標値発信器２は、燃料供給量、機関回転数、水温およ
び吸気管圧力に応じて噴射開始に適した目標値を計算し
、対応する値を出力４として発信する。負荷が変化した
場合は、変化した目標値が大きく遅延することなく出力
４に現われる。このような変化はまた遅延なく制御特性
域ユニット１２に送られ、このユニット１２は直ちに対
応して変化した値を出力１１で提供する。これに対して
ＰＩ調整器８は級慢に作動し、支障のない運転状態のも
とでは修正域ユニット１５から出力は発信されない。

このため、その変更が主として制御特性域ユニット１２
によって行われる変更した設定信号は、時比率として噴
射設定器１８に供給される。本発明によれば噴射時期の
制御特性域値は比較的遅い方に設定されているため、公
知の′Ｉ８整装置に比べて短時間で一定の噴射時期の遅
延が行われる。

制御特性域ユニット１２による上記の急速制御では、目
標値実際値比較ユニット６に現われる目標値と実際値の
相違を時間的にずらせて調整する。

この場合は、信号連結点９で制御特性域ユニット１２お
よびＰＩ調整器８からの信号が加えられる。

ここで、調整済みの信号は変化した新しい負荷条件での
最適噴射時期に相当する。

非常切り換えユニット７が反応すると、ＰＩ調整器８へ
の信号供給が遮断され（非常切り換えユニット７のブロ
ックの中の破線で示す）、このため目標値実際値比較ユ
ニット６が修正域ユニット１５と連結する。すると、信
号連結点１４を通して、制御特性域値に、修正域ユニッ
ト１５に記憶された他の値が加えられ、加速ノッキング
減少のために行なわれた噴射時期遅延が再び補装される
。

本発明の主要な点は、遅い制御特性域値が、非常切り換
えユニット７の反応時に、非常運転の目的で早期噴射開
始を行なわせるような修正値を追加されて変更されるこ
とにある。従って非常切り換えユニット７による上記接
続の変化において。

制御特性域ユニット１２およびＰＩ調整器８を分離させ
ることができる。しかもこの場合は、修正特性域ユニッ
ト１５は全非常特性域値を独自に供給しなければならな
いことになる。別の実施例においては、非常機能の場合
に修正特性域ユニット１５が直接目標値発信器２の出力
と（目標値実際値比較ユニット６の後ではなく）連結す
るように切り換えてもよい。噴射時期が早期となるよう
な修正は。

さらに別の実施例では、制御特性域ユニット１２の入力
部で適切に行なうこともでき、こうすると。

入力側の目標値が（他のデータを入れた）修正域ユニッ
トによって予め変化されることになる。

発明の効果 以上述べたように本発明にもとづく噴射時期調整方法お
よび回路によると、加速ノッキングを減少させたうえで
、限定された走行運転を公知の方法で維持できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例を示すブロック図である。 ２・・・目標値発信器、３・・・実際値発信器、６・・
目標値実際値比較ユニット、７・・・非常切り換え二ニ
ット、８・・・ＰＩ調整器、１２・・・制御特性域ユニ
ット、１５・・・修正域ユニット、　１７・・・電磁弁
（噴射調整器）。 １８・・・噴射設定器（噴射調整器）。 代理人　　　森　　本　　義　　弘 駅

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．種々な運転パラメータに応じて噴射時期目標値を出
   力する目標値発信器と、実際値発信器および目標値実際
   値比較装置に接続する比例積分要素を備えた調整器から
   なる噴射開始調整装置とを備え、調整器と重複して設置
   された制御装置を備え、目標値発信器が制御特性域ユニ
   ットの入力部と連結され、制御特性域ユニットおよび調
   整器の合計した出力信号が噴射調整器へ調節信号として
   供給可能に構成され、調整器を分離して無機能とさせる
   非常機能のための非常切り換えユニットを備えたディー
   ゼル機関において、噴射時期の制御特性域値を遅く設定
   するか、または制御特性域から生じる噴射時期を上死点
   の近くまで遅らせ、かつ非定常の状況における車両運転
   のための、または早期の噴射開始のための非常切り換え
   ユニットの反応時に、制御特性値に一定の修正値および
   ／または修正特性域値を加算するか、あるいは制御特性
   域から独自の非常特性域への切り換えを行なうことを特
   徴とするディーゼル機関の燃料噴射ポンプにおける噴射
   時期調整方法。
2. ２．種々なパラメータに応じて噴射時期目標値を出力す
   る目標値発信器と、実際の噴射時期に関する信号を出力
   する実際値発信器と、目標値実際値比較ユニットと、目
   標値実際値比較ユニットに後続し、少なくとも一つの比
   例積分要素を備えた調整器と、調整器を分離させる非常
   切り換えユニットと、入力側が目標値発信器に接続され
   るとともに出力側が調整器出力に結合される制御特性域
   ユニットと、前記調整器と制御特性域ユニットとの結合
   点に接続された噴射調整器と、非常切り換えユニットに
   接続され、噴射時期調整信号を噴射進みの方向へ変更さ
   せる修正域ユニットとを有することを特徴とするディー
   ゼル機関の燃料噴射ポンプにおける噴射時期調整回路。
3. ３．修正域ユニットは、一定値あるいは入力値に応じて
   変化する非常特性域値を出力可能とされ、この出力は、
   制御特性域ユニットの後方の結合点に導かれていること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のディーゼル
   機関の燃料噴射ポンプにおける噴射時期調整回路。
4. ４．非常切り換えユニットは制御特性ユニットに接続さ
   れてこの制御特性ユニットをも分離可能とされ、非常制
   御値が独自の非常制御特性域であることを特徴とする特
   許請求の範囲第２項に記載のディーゼル機関の燃料噴射
   ポンプにおける噴射時期調整回路。
5. ５．調整器は、比例積分微分要素を含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載のディーゼル機関の燃料
   噴射ポンプにおける噴射時期調整方法。
6. ６．調整器は、比例積分微分要素を含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項から第４項までのいずれかに記
   載のディーゼル機関の燃料噴射ポンプにおける噴射時期
   調整回路。