JPS6316151A - デイ−ゼルエンジン用燃料噴射ポンプの制御装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディーゼルエンジン用燃料噴射ポンプの制御装
置に関し、特に電歪アクチュエータを用い、更にパイロ
ット噴射制御を行うことができるようにしたディーゼル
エンジン用燃料噴射ポンプの制御装置に関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする問題点〕

−Ｓにこの種の制ｊ１［１装はを用いてディーゼルエン
ジンの燃料噴射制御を行うにあたり、所謂パイロット噴
射制御を行うことによってアイドル騒音やＮＯｘの低減
に効果があることが知られている。

しかしこの種のパイロット噴射は、噴射期間の長い高負
荷域においては燃費およびスモークの特性上、停止させ
た方が好ましい。そこで特定の負荷以上ではパイロット
噴射させない（すなわちパイロット噴射領域か否かを判
断する）手段としてエンジンのスロットル開度センサを
用い、特定のスロットル開度以下ではパイロット噴射を
行い、そのスロットル開度以下ではパイロット噴射を停
止することが考えられている。

しかしながら一般に電子制御噴射ポンプをそなえたディ
ーゼルエンジンではスロットル開度センサを具備してい
るものの、メカニカルな噴射ポンプをそなえたディーゼ
ルエンジンではかかるセンサを通常具備していないため
これを利用することができず、またかかるスロットル開
度センサによると、一定スロットル開度の場合、ポンプ
のガバナ特性のため低速時（例えば１１０００ｒｐ以下
）においてはスロットル開度が少ないにも拘らず噴射量
が多く、本来はパイ−ロット噴射を停止したい領域でも
パイロット噴射をしてしまうという問題点がある。

本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので
、該噴射ポンプの圧送期間が特定の回転角度以上となっ
たときにパイロット噴射が停止され、特定の回転角度以
下でパイロット噴射が行われるようにして、該圧送期間
に対応する回転角度を検出することによって、上述した
スロットル開度センサを利用することなくエンジンの負
荷状態を検出できるようにしたものである。

〔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に本発明によれば、ディーゼ
ルエンジンの噴射ポンプの高圧室に面して電歪素子を装
着した噴射率制御装置をそなえ、ポンプ圧送により該電
歪素子に発生した電圧を噴射ノズルからの噴射開始後に
降下させ該電歪素子を収縮させてパイロット噴射を行わ
せるようにするとともに、ポンプの圧送期間が特定の回
転角度以上では該パイロット噴射が停止され、特定の回
転角度以下でのみ該パイロット噴射が行われるように制
御されることを特徴とするディーゼルエンジン用燃料噴
射ポンプ制御装置が提供される。

〔作　用〕

上記構成によれば該ポンプの圧送期間を検出することに
よってエンジンの負荷状態がスロットル開度センサなし
でも検出できることになり、このように該圧送期間が特
定値以上のときパイロット制御を停止し、特定値以下で
パイロット制御を再開するように制御することによって
、本来バイロフト噴射を停止したい領域においてパイロ
ット噴射を確実に停止することができる。

〔実施例〕

第１図に従って本発明の１実施例としての燃料噴射ポン
プの制御装置の構成を説明する。

１はディーゼルエンジンの分配型噴射ポンプの圧送部で
あって、ディストリビュータハウジング２、シリンダ３
、プランジャ４から構成される。

プランジャ４はシリンダ３内の貫通穴部を往復回転運動
する。一般にＶＥ型ポンプと呼ばれるものである。ハウ
ジング２の右端のネジ５によって噴射率制御装置６を取
り付は噴射率を制御する。噴射率制御装置６はハウジン
グ７、ピストン８、圧電素子を用いたアクチュエータ９
、圧電素子を用いたセンサ部１９、バネ部材１０及びデ
ィスタンスピース１１から構成される。

ハウジング７はディストリビュータハウジング２に締結
する為のネジ７Ａと、ピストン８が油密でしかも軸方向
に摺動可能なシリンダ部７Ｂ、及びアクチュエータ９及
びセンサ部１９を収納する為の空間７Ｃ１及びディスタ
ンスピース１１を挿入する為の座ぐり部７Ｄ、さらにリ
ード線１２　、１３゜２０　、２１を取り出す為の２ケ
の穴７Ｅよりなる。ピストン８は凹部形状で凹部にはア
クチュエータ９が収納できる。ディスタンスピース１１
とピストン８及びシリンダ部７Ｂに囲まれた可変容積室
１４内に板バネｌＯがピストン８を同右方向に付勢する
様に設置している。

ディスタンスピース１１はケーシング７の座ぐり部７Ｄ
に挿入され、ケーシング７をネジ７Ａによりネジ込むこ
とによりシリンダ３に圧着される。

この時、ディスタンスピース１１の同左端面に設けた突
起１１Ａにより高圧室（ポンプ室）１５の高圧燃料をシ
ールする。又、中央部の小孔１１Ｂによりポンプ室１５
と可変容積室１４を結んでいる。

アクチュエータ９は多数の円盤状の圧電素子を電極板を
介して機械的に直列、電気的に並列に積層したものであ
る。その両端には電気絶縁部材１６を形成しである。ア
クチュエータ９からは２本のリード線、■側す−ド線１
２、とｅ側す−ド線１３がケーシング７に形成した穴７
Ｅから取り出され駆動回路１８に接続される。

センサ部１９は数枚（１枚〜３枚）の圧電素子を電極板
を介して機械的に直列、電気的に並列に積層しである。

その両端には電気絶縁部材１６を設はアクチュエータ９
とケーシング７との絶縁をしている。センサ部１９から
は２本のリード線■側リード線２０とｅ側す−ド線２１
がケーシング７に形成した穴７Ｅから取り出され、制御
回路１７に接続される。

制御回路１７から駆動回路１８にトリガ信号を出す為に
それぞれの回路１７と１８はリード線２２で結ばれる。

次に作動を説明する。

第１図においてパイロット噴射を実現するのであるが、
プランジャ４が右行する時、すなわち、ポンプの圧送工
程において高圧室１５内の圧力は上昇する。（第２図Ａ
）この時アクチュエータ９及びセンサ部１９は小孔１１
Ｂを介して導入された圧力を受ける。荷重として圧力に
ピストン８の断面積を乗じたものが作用する。するとア
クチュエータ９及びセンサ部１９には圧電素子の特性の
為にその荷重に見合った電圧が生じる。（第２図Ｂ　、
　Ｅ）この電圧の大きさは噴射開始時において３００Ｖ
以上にもなる。この時、アクチュエータ９に発生したこ
の電圧をショートしてやれば、やはりその電圧降下に見
合った縮み量が得られる。この縮みはピストン８に伝わ
り可変容積室１４内の体積を増加させ、圧力を低下させ
る。この圧力が図示しない噴射ノズルの開弁圧力を下回
るので噴射は一時停止する。よって、このショートの時
期を噴射直後とすれば少量のパイロット噴射ができる。

その後はポンプとして圧送を続けるので再び圧力が上昇
し噴射される。前述したシａ）の時期を選ぶためにはセ
ンサ部１９の発生電圧を用いている。

第２図Ｂに示す様に、圧送工程でセンサ部発生電圧が■
、になったところでトリガＡ（第２図Ｃ）を発しアクチ
ュエータ９の電圧を降下させ、アクチュエータ９を縮め
る。と同時にこの時の電荷放出骨を他のコンデンサへ蓄
える。その後噴射工程でない回転角度でトリガＢを発し
コンデンサに蓄えた電荷をアクチュエータ９に戻してや
るのである。この電圧が第２図（Ｅ）における■６であ
り、■。があることによりＶＴ□が大きくできアクチュ
エータ９の縮み量を大きくとることができる。この結果
、第２図Ｆの様なバイロフト噴射ができアイドルの騒音
、Ｎ０８の低減が出来る。しかし、パイロット噴射は噴
射期間の長い高負荷域においては燃費、スモークの特性
上停止させた方が好ましい。

上述した課題を解決するための手段として、本発明は第
２図（Ｂ）における圧送期間θをセンサ部１９の発生電
圧から検出し、該θが特定のθ以上でパイロット制御を
停止させ、また特定のθ以下でパイロット制御を行なう
ようにしたものである。

第３図は一定回転数のもとて噴射量をパイロット状態で
変えたものであるがＣＧ）のセンサ部発生電圧から検出
した圧送期間がθ、からθ２まで変わる間はパイロット
制御が行なわれ、それと同時に（Ｈ）のノズルリフトは
後ろへ延びる。このθ２を基準としこの０２以上の圧送
期間ではパイロット制御を停止することができる。

また、第４図に示す様にセンサ部発生電圧（＋）から検
出した圧送期間がθ３より少なくなったθ４でパイロッ
ト制御を行なうようにすることもできる。この時、（Ｊ
）のノズルリフトは破線の様にパイロット形態を示す。

第５図は各回転数での噴射量と圧送期間θの関係を示す
グラフであるが噴射量大はど圧送期間θは大きくなる。

又、回転数が高いほど同一噴射量なら圧送期間が長いこ
とを示している。

第６図はエンジンの回転数と噴射量の図である。

パラメータはスロットル開度（ポンプのレバー開度）で
ある、この図に第５図の圧送期間４０”ＣＡ一定の時の
各回転数における噴射量をプロットしてみると一点鎖線
で結んだ線となり、４０”ＣＡの圧送期間までバイロフ
ト制御をすることに仮定すれば斜線までの領域となる。

これによればエンジン回転数１１００Ｏｒｐ以下の高負
荷側はパイロット領域からはずれてくれることになる。

第２実施例について第７図により説明する。

燃料噴射ポンプ制御装置の構成は第１図と同様である。

又、上述した第１実施例は圧送開始から終了までの期間
を検出した。これは噴射時期には全く無関係なものであ
る。本実施例はエンジンの基準信号、たとえばＴＤＣ信
号（第７図Ｌ）から圧送終了までの０７　（第７図に、
Ｌ）を検出し、該θ７が特定の角度以上ではバイロフト
制御を停止させようというものである。第７図において
（Ｋ）はセンサ部発生電圧であり噴射時期をＢＴＤＣ１
°〜１０゜まで変化させた時を重ね書きしたものである
。圧送終了はＴＤＣ信号から一定期間（θＴ）のところ
としている。（Ｍ）は（Ｋ）の実線に対応する噴射時期
がＢＴＤＣ５°ＣＡのノズルリフト、（Ｎ）は（Ｋ）の
一点鎖線に対応する噴射時期ＢＴＤＣＩＯ°ＣＡのノズ
ルリフト、（Ｐ）は（Ｋ）の破線に対応する噴射時期Ｂ
ＴＤＣ１’Ｃへのノズルリフトである。もともと噴射開
始の遅い（Ｐ）なる条件においては他の（Ｍ）（Ｎ）と
比べ噴射量の少ないところでパイロット制御は停止され
る。一方、もともと噴射開始の早い（Ｎ）なる条件にお
いては他の（Ｍ）（Ｐ）と比べ噴射量の多いところでパ
イロット制御が停止される。θ７より大きい期間でパイ
ロット制御無で運転されてθ７より期間が小さくなった
らパイロット制御が開始するのは第１実施例と同様であ
る。この実施例の長所は噴射時期が遅い時の高負荷とい
うのは排気特性上ＨＣが排出されやすくさらにパイロッ
ト噴射で噴射率を下げることは得策ではなく、噴射時期
の遅い時は少ない噴射量でパイロットを停止でき、噴射
時期の早い時は比較的、噴射量の多いところまでバイロ
フトの制御をするというものでＨＣの排出を抑えつつ広
い範囲でパイロット噴射の効果を発揮できる。

第６図において第２実施例の制御範囲を点線で示すが第
１実施例に比べ低速で噴射量が少なく高速で噴射量の多
い範囲で制御することになる。これは８００ｒｐｍ　（
エンジン）の２８　ａｍ’／ｓｔの噴射量における噴射
開始を基準とし、一定のθアをとった場合であるが噴射
開始は回転数で一義的に決まる為、８００ｒｐｍより遅
い回転数では噴射開始が遅れる分、少ない噴射量となり
速い回転数では噴射開始が早まる分、多い噴射量となる
為である。

第３実施例を第８〜９図に従って説明する。

第１．２実施例と構成が異なるのは制御装置６にセンサ
部１９が無いことである。制？１１１は第１および第２
実施例がセンサ部１９の電圧をもとに行なっていたのに
対し、本実施例ではアクチュエータ（９）の発生電圧か
ら圧送開始を検出し、そこから一定角度θ、でトリガＡ
を発し、電圧を降下させる。（第９図、Ｑ、Ｒ）駆動回
路１８は第１実施例と同様である。コンデンサからアク
チュエータ９に電荷を戻すのはトリガＢによる。

本実施例における圧送期間θ１もしくはθ２は（Ｑ）に
おける■６より若干電圧が上昇した点から圧送終了まで
の期間としている。このため該■６はサンプルホールド
される。

パイロットの制御は第１実施例と同様にθ２が特定期間
以上で停止、該特定期間以下で開始とするものである。

もちろん本実施例でも第２実施例と同様に圧送路りと基
準信号間の期間で制御することはできる。効果は第１．
第２実施例と同様である。

本発明の第１実施例にかかる制御回路１７および駆動回
路１８の構成を第１０図に示し、以下説明する。

１９は圧電素子を用いたセンサ部で、１９の発主電圧は
分圧抵抗１０２　、１０３で約２００分の１に分圧され
て第１コンパレータ１０１の非反転入力に４かれている
。反転入力には基準電圧（ＶＲＩ）１０４が接続されて
おり、センサ部１９の端子電圧が■３になると第１コン
パレータ１０１の出力は「１ルベルになる。第１コンパ
レータ１０１の出カバ、リトリガラブルの第１ワンシヨ
ツトマルチ１０５の立上りトリガ入力に接続されている
。

第１ワンシヨツトマルチ１０５の出力パルス幅はコンデ
ンサ１０６、抵抗１０７により決定される。第１図装置
においては、このパルス幅を、アイドル回転時のポンプ
圧送行程期間より少し長め（約１５ｍ５ｅｃ）に設定し
である。

この理由は、高負荷時には圧送期間が長くなりかつ圧送
圧力も高くなるため、パイロット噴射のための１回目の
ショート以後においても電歪式アクチュエータの発生電
圧が前述の基準電圧（ＶＲｌ）を超えてしまい、複数回
のショート動作を行なってしまうのを防止するためであ
る。

すなわち第１ワンシヨ・７トマルチ１０５の信号発生期
間中は、不必要な信号はマスクされるようになっている
。第１ワンシヨツトマルチ１０５の出力は第２ワンシヨ
ツトマルチ１０８の立上りトリガ入力に接続されている
。第２ワンシヨツトマルチ１０８の出力パルス幅はコン
デンサ１０９　、抵抗１１０により決定される。このパ
ルス幅は第１サイリスタ１６１のトリガ信号（トリガＡ
）のパル反幅であるため、短かくてよく約３０μｓに設
定しである。

第２ワンシヨツトマルチ１０８の出力は抵抗１１１゜１
１２を介してトランジスタ１１３のヘースに接続されて
おり、第２ワンシヨツトマルチ１０８の出力が「１」レ
ベルのとき、トランジスタ１１３はオンになる。トラン
ジスタ１１３のコレクタにはパルストランス１１４が接
続されており、トランジスタ１１３がオンになるとパル
ストランス１１４の１次コイルに電流が流れ、２次コイ
ルにトリガＡが誘起される。

このトリガＡは第１サイリスタ１６１のゲート◇；１；
子に接続され、第１サイリスク１６１をトリガする。

ダイオード１１５はハックパルス吸収用である。第１ワ
ンシヨツトマルチ１０５の出力は第３ワンシヨツトマル
チ１２０の立上りトリガ入力にも接続されている。第３
ワンシヨツトマルチ１２０の出力パルス幅はコンデンサ
１２１、抵抗１２２で決定される。

このパルス幅は第２サイリスク１６２をトリガするタイ
ミングを決めるためのもので、このタイミングをポンプ
圧送行程終了から次の圧送行程開始までの間とするため
に約２０ｍ５としである。

第３ワンシヨツトマルチ１２０の出力は第４ワンシヨツ
トマルチ１２３の立下りトリガ入力に接続されている。

第４ワンシヨツトマルチ１２３の出力パルス幅はコンデ
ンサ１２４、抵抗１２５により決定され、約３０μｓに
設定しである。第４ワンシヨツトマルチ１２３の出力は
抵抗１２６　、１２７を介してトランジスタ１２８のヘ
ースに接続されており、第４ワンシヨツトマルチ１２３
の出力が「１」レベルのときトランジスタ１２８はオン
になる。トランジスタ１２８のコレクタにはパルストラ
ンス１２９が接続されており、第２サイリスク１６２の
ゲート端子に接続されている。ダイオード１３０はバッ
クパルス吸収用である。

抵抗１０２　、１０３で分圧されたセンサ部１９の発生
電圧は、第２コンパレータ１４０の非反転入力にも接続
されている。反転入力には基準電圧（ＶＲ２）１４１が
接続されており、センサ部１９の端子電圧が５０Ｖ以上
になると第２コンパレータ１４０の出力は「１」レベル
となる。

第２コンパレータ１４０の出力が「１」レベルの期間が
圧送期間に相当する。

５１は磁性材料よりなり、３６歯の突起部５２を有する
歯車であり、ポンプ回転に同期して回転する。一方５３
はマグネソトビソクアノプであり、磁性材料から成る磁
心５３１のまわりに巻装されたコイル５３３と永久磁石
５３２とから構成され、歯車５１の突起部５２がマグネ
ソトビノクアノプ５３の磁心５３１　と対向したときに
閉（５！路が形成されるようになっている。歯車５１の
突起部５２が磁心５３１　と対向するたびに磁心５３１
内の磁束密度が変−化するのでコイル５３３に電圧が生
しる。すなわち、ポンプ１回転に３６個のパルス電圧が
コイル５３３に発生し、１パルス２０’ＣＡに相当する
回転角度信号となる。

この回転角度信号は第３コンパレータ１５０の非反転入
力に導かれている。−力筒３コンパレータ１５０の反転
入力には比較電圧（ＶＲ３）１５１が入力されており、
回転角度信号はこの電圧と比較され整形される。

第２コンパレータ１４０の出力は１０進カウンタ１４２
のリセット人力Ｒに接続されている。一方ＩＯ進カウン
タ１４２のクロック人力Ｃにはコンパレータ１５０で整
形された回転角度信号が導かれており、第２コンパレー
タ１４０の出力が「１」レベルからｒＯＪレベルに変化
、すなわちポンプが圧送行程を終了した時点から回転角
度信号のパルスをカウントし始める。１０進カウンタ１
４２のＱ、２出力、Ｑ４出力は夫々ＲＳフリップフロッ
プ１４３のセット人力Ｓ、リセット人力Ｒに導かれてお
り、ＲＳフリップフロップ１４３のＱ出力は１０進カウ
ンタ１４２のＱ２出力が「１」レベルになった時「１」
レベルとなり、Ｑ４出力が「１」レベルになった時「０
」レベルとなる。すなわち、４０’ＣＡに相当する時間
の間「１」レベルの信号となる。

オペアンプ１４６、アナログスイッチ１４４．１４５゜
１４７および抵抗１４８、コンデンサ１４９より成る回
路は定電流充放電回路で、アナログスイッチ１４５がオ
ンし、端子１５０の電位が一５■になったとき、オペア
ンプ１４６の出力電圧は単位時間当り５／ＲＣの傾きで
上昇し、一方アナログスイッチ１４４がオンし、端子１
５０の電圧が５■のときはオペアンプ１４６の出力電圧
は５／ＲＣの傾きで下降する。またアナログスイッチ１
４４　、１４５ともにオフの時はオペアンプ１４６の出
力電圧は変化しない。なお、ここでＣはコンデンサ１４
９の静電容量、Ｒは抵抗１４８の抵抗値を指す。アナロ
グスイッチ１４７がオンのときはコンデンサ１４９はシ
ョートされるので、オペアンプ１４６の出力電圧はＯＶ
となる。

第２コンパレータ１４０の出力はアナログスイッチ１４
５のコントロール端子Ｃに入力されており、第２コンパ
レータ１４０の出力が「１」レベルのときアナログスイ
ッチ１４５はオンする。一方、アナログスイッチ１４４
のコントロール端子ＣにはＲＳフリップフロップ１４３
のＱ出力が導かれており、Ｑ出力が「１」レベルの間ア
ナログスイッチ１４４はオンする。またアナログスイッ
チ１４７のコントロール端子Ｃには１０進カウンタ１４
２のＱ５出力が導かれており、Ｑ５出力が「１」レベル
のときアナログスイッチ１４７がオンし、コンデンサ１
４９をショートしてオペアンプ１４６の出力電圧を０゛
ｖにする。

オペアンプ１４６の出力は第３コンパレータ１５１の非
反転入力に導かれており、１５１の反転入力は接地され
ており、オペアンプ１４６の出力電圧がＯＶより大きい
とコンパレータ１５１の出力は「ｌ」レベルとなる。第
３コンパレータ１５１の出力は抵抗１５３、ダイオード
１５４を介してＤフリップフロップ１５２のデータ人力
りに導かれている。ダイオード１５４のアノードは接地
されており、第３コンパレータ１５１の出力が負電圧に
なった際にカットする役目をし、Ｄフリップフロップ１
５２を保護している。Ｄフリップフロップ１５２のクロ
ック入力Ｃには、１０進カウンタ１４２のＱ４出力が譚
かれている。Ｄフリップフロップ１５２のＱ出力は１０
進カウンタ１４２のＱ４出力が立上った時にＤ入力の状
態が「１」レベルであれば「１」レベルとなる。このＤ
フリップフロップ１５２のＱ出力は第２ワンシヨツトマ
ルチ１０８、第４ワンシヨツトマルチ１２３の出力禁止
人力Ｒに導かれており、この端子が「１」レベルのとき
は第２ワンシヨツトマルチ１０８、第４ワンシヨツトマ
ルチ１２３のＱ出力は発生しない。

ここで第１０図に示される回路の動作を説明する。いま
、低回転、低負荷時を考えると、ポンプ駆動軸の回転に
伴いカムがリフトし、ポンプ室１５の圧力が上昇する。

それにつれて電歪式アクチュエータ９は加圧され電圧が
発生する。この電圧の初期値は前回コンデンサ３００か
ら電荷が供給されているため例えば３００■から上昇す
ることになる。一方、センサ部１９の発生′電圧は抵抗
１０２゜１０３により分圧されてコンパレータ１０１に
よす基準電圧ＶＲＩと比較される。センサ部１９の端子
電圧がＶＳを越えると、コンパレータ１０１の出力は「
１」レベルとなり、第１ワンシヨツトマルチ１０５をト
リガする。第１ワンシヨツトマルチ１０５の出力の立上
りにて第２ワンシヨツトマルチ１０８がトリガされ、抵
抗１１１　、１１２を介してトランジスタ１１３を導通
する。これによりパルストランス１１４を介して第１サ
イリスク１６１がトリガされて専通し、電歪式アクチュ
エータ９の電荷をコンデンサ３００へ吸収する。このた
め電歪式アクチュエータ９の端子電圧は０■に低下し、
電歪式アクチュエータ９は収縮するため、前述の如くポ
ンプ室１５の圧力が低下し、噴射が中断される。第１サ
イリスタ１６１はコイル１６３の共振により自動的に転
流し非導通となる。この時カムリフトは、リフトの途中
にあるため、さらに燃料の圧送が行なわれ、ポンプ室１
５の圧力は再び上昇し噴射を再開する。カムリフトが上
死点に達する前にスピルポートが開き、ポンプ室圧がス
ピルされて噴射を終了する。この時電歪式アクチュエー
タ９の端子電圧は負電圧まで下がろうとするが、負電圧
の値が大きいと電歪式アクチュエータ９の分極がこわれ
るおそれがあるためダイオード１６６により逆電圧をシ
ョートし保護するようになっている。同時にダイオード
１６６により電歪式アクチュエータ９に電荷が補充され
、元の長さまで伸長する。前記第１ワンシヨツトマルチ
１０５の立上りにより第３ワンシヨツトマルチ１２０も
トリガされる。この出力の立下りで第４ワンショソ１−
マルチ１２３がトリガされる。すなわち第１サイリスク
１６１がトリガされてから約２０ｍ５ｌに第４ワンシヨ
・ノドマルチ１２３に信号が発生し第２サイリスク１６
２をトリガする。この時点では既にポンプは圧送行程を
終了しており次の圧送行程のためのＹ４！備段階にあり
ポンプ室圧は低圧となっている。第２サイリスタ１６２
の導通により、コンデンサ３００に蓄えられていた電荷
が、電歪式アクチュエータ９に戻され電歪式アクチュエ
ータの端子電圧は例えば約３００Ｖに上昇する。

次に、圧送期間θによって制御の有無を判別する部分に
ついての動作を以下に説明する。説明に当たって第１１
図に示すタイミングチャートを用いる。

燃料の圧送に伴いセンサ部１９は電圧を発生し、発生電
圧が５０Ｖ以上のとき第２コンパレータ１４０の出力は
「１」レベルとなる。５０Ｖのしきい値電圧は充分に小
さいので、第２コンパレータ１４０の出力が「１」レベ
ルの期間はすなわち圧送期間（第１１図θに相当）と見
なすことができる。

従ってアナログスイッチ１４５は圧送期間の間オンし、
オペアンプ１４６の出力電圧が５／ＣＲの傾きで上昇す
る。今、圧送期間θに相当する時間をＴとすると、圧送
期間終了時には、オペアンプ１４６の出力電圧は５Ｔ／
ＣＲとなる（第１１図（２））。圧送期間が終了すると
、１０進カウンタ１４２のリセットが解除されるので、
回転角度信号がカウントされ、１０進カウンタ１４２の
Ｑ２．　Ｑ４．　Ｑ５出力に信号が発生する（第１１図
（３）　、　（４）　、　（５）　）。ＲＳフリップフ
ロップ１４３のＱ出力は、１０進カウンタ１４２のＱ２
出力の立上りからＱ４出力の立上りまでの４０’ＣＡの
期間「１」レベルとなり（第１１図（６））、アナログ
スイッチ１４４をオンさせるのでオペアンプ１４６の出
力電圧は圧送期間終了時の電圧５Ｔ／ＣＲを初期値とし
て下降することになる（第１１図（２））。今、４０’
ＣＡに相当する時間をＴ４゜とすると、ＲＳフリップフ
ロップ１４３のＱ出力が立下った時、すなわちｌＯ進カ
ウンタ１４２のＱ４出力の立上り時間のオペアンプ１４
６の出力電圧はＶＯＵＴ＝５Ｔ／ＣＲ５Ｔ４０／ＣＲ（
Ｖｏｕｔはオペアンプ１４６の出力電圧） となる。このオペアンプ１４６の出力電圧Ｖ。ｕｔは、
第３コンパレータ１５１で０７以上か以下が判別される
。ｖｏｕｔが０となる条件は、Ｔ＝Ｔ、。のときであり
、Ｔ＞Ｔ４゜のときくすなわち圧送期間が４０６ＣＡ以
上のとき）はＶ。Ｕア〉０となるので、第３コンパレー
タ１５１の出力は「１」レベルとなる。Ｄフリップフロ
ップ１５２のクロック人力Ｃには１０進カウンタ１４２
のＱ　４出力が入力されており、Ｑ４出力が立上った時
に第３コンパレータ１５１の出力は「１」レベルなので
、Ｄフリップフロップ１５２のＱ出力は「１」レベルと
なり、第２ワンショットマルチ１０８　、第４ワンシヨ
ツトマルチ１２３からサイリスクのトリガ信号が発生す
るのを禁止することになる。すなわち圧送期間θが、４
０”ＣＡ以上のときは制御禁止となる。

１０進カウンタ１４２のＱ５出力はアナログスイッチ１
４７をオンさせ、コンデンサ１４９を放電させてオペア
ンプ１４６の出力電圧をＯ■にする。これは、上記判別
のあと、次の判別を行う前にオペ−アンプ１４６の出力
電圧を初期化しているのである（第１１図（２））。

第２実施例の制御回路１７について以下に説明する。第
１２図に第２実施例の制御回路１７と駆動回路１８を示
す。第１Ｏ図の回路との共通部分については同一符号を
施しである。共通部分については説明を省略し、異なる
部分についてのみ説明する。６１は磁性体より成り、円
周上に９０゜ごとに計４個の突起部６２を有する歯車で
、ポンプ回転に同期して回転する。６３はマグネットピ
ックアップであり、第１実施例のマグネットピックアッ
プ５３と同様のものである。歯車６１は、突起部６２が
、マグネットピックアップ６３の磁心６３１　と対向し
た時、エンジンのピストン位置がＴＤＣになる様に設置
されている。従って、コイル６３３には、各気筒（４気
筒）のエンジンのＴＤＣ毎にパルス電圧が発生する。こ
のパルス電圧は第４コンパレータ１５５にて波形整形さ
れ、ＲＳフリップフロップ１５７のセット人力Ｓに導か
れる。一方、第２コンパレータ１４０の出力はインバー
タ１５６で反転されてＲＳフリップフロップ１５７のリ
セット人力Ｒに導かれている。従って、ＲＳフリップフ
ロップ１５７のＱ出力は、エンジンのＴＤＣで「１」レ
ベルとなり、圧送期間が終了した時「０」レベルとなる
パルス幅信号となる。このパルス幅は第７図のθ、に相
当する。このＲＳフリソプフロフプ１５７のＱ出力はア
ナログスイッチ１４５のコントロール端子に導かれてい
る。よって、オペアンプ１４６の出力電圧はθ１の間、
５／ＣＲの傾きで上昇する。また、アナログスイッチ１
４４には、第１実施例と同様４０’ＣＡの間ｒｌＪレベ
ルとなるパルス幅信号が導かれているので、θｙ＞４０
’ＣＡの条件で、Ｄフリップフロップ１５２のＱ出力が
「１」レベルとなり、第２ワンシヨツトマルチ１０８、
第４ワンシヨツトマルチ１２３のＱ出力を禁止し、制御
禁止となる。第１２図の回路の動作状況を第１３図のタ
イミングチャートに示す。

次に第３実施例の制御回路１７について以下に説明する
。この実施例では、第９図（Ｑ）に示す様に圧送開始時
期は、電圧■、より若干高い電圧で検出しなければなら
ないので、ｖＧをサンプルホールドする回路と、■。と
若干の電圧を加算する加算回路が必要となる。第３実施
例の制御回路１７を示す第１４図に於て、２点鎖線で囲
んだ部分（ア）はサンプルホールド回路で、ボルテージ
フォロワーの役目をするオペアンプ１７４　、１７７、
アナログスイッチ１７５、コンデンサ１７６から構成さ
れ、アナログスイッチ１７５がオンしている時に、オペ
アンプ１７４の非反転入力に印加されている電圧が、コ
ンデンサ１７６にホールドされるようになっている。１
７１はワンショットマルチで、その立上りエツジ入力に
は、第４ワンシヨツトマルチ１２３のＱ出力が入力され
ている。このワンショットマルチ１７１のＱ出力は、第
４ワンシヨツトマルチ１２３のＱ出力の立上りに同期し
て立上る。第４ワンシヨツトマルチ１２３のＱ出力の立
上りは第９図（Ｑ）のｖＧの立上りと同一時期であるの
で、ワンショットマルチ１７１のＱ出力は、すなわち、
■。の立上りに同期することになる。ワンショットマル
チ１７１のＱ出力のパルス幅はコンデンサ１７２、抵抗
１７３の値で決定され、ここでは、■６の立上り時間よ
り充分長いｌ　ｍ５ｅｃ程度に選んである。従ってアナ
ログスイッチ１７５は、■６が立上った時にオンするの
で、コンデンサ１７６には■６に相当する電圧がホール
ドされることになる。

第１４図に於いて破線で囲んだ部分（イ）は、■６と若
干電圧（アクチュエータの電圧で５０Ｖ程度）を加算す
る回路で、オペアンプ１７８　、１８４、および抵抗１
７９．１８０．１８１．１８２．１８３から構成され、
１７９〜１８３の抵抗は同じ抵抗値となっている。

オペアンプ１７Ｂの反転入力には抵抗１７９を介してサ
ンプルホールド回路（ア）でサンプルホールドした電圧
Ｖ、に相当する電圧が入力されると同時に、若干電圧Ｖ
Ｒ□が抵抗１８０を介して入力されている。また、オペ
アンプ１７８の非反転入力は接地されている。また、オ
ペアンプ１７８の反転入力と出力の間には抵抗１８１が
挿入されている。ここで１７９．１８０．１８１の抵抗
値は同一なので、オペアンプ１７８の出力電圧Ｖ、は Ｖ＋　＝　　（ＶＧ’　＋ＶＩＩ２） となる。ただし■、′は■。を抵抗１０２　、１０３で
分圧した値である。

オペアンプ１８４、抵抗１８２　、１８３から成る回路
は公知の反転増幅回路であり、オペアンプ１７８の出力
電圧■１を反転させる。従ってオペアンプ１８４の出力
電圧は（ＶＧ’＋ＶＲ□）となる。

コンパレータ１４０は圧送終了時期を検出するためのも
のであり、その反転入力にはオペアンプ１８４の出力電
圧（ＶＧ’十Ｖ、□）が入力され、非反転入力には、ア
クチュエータ９の発生電圧を抵抗１０２　、１０３で分
圧した電圧が入力されているので、アクチュエータ９の
発生電圧が、ＶＧを若干（たとえば５０■）上回ると、
コンパレータ１４０の出力は“１”レベルとなる。

一方コンバレータ１８５は圧送終了時期を検出するため
のもので、その非反転入力には■８□が入力され、反転
入力には、やはりアクチュエータ９の発生電圧を抵抗１
０２　、１０３で分圧した電圧が入力されているので、
コンパレータ１８５の出力はアクチュエータ９の発生電
圧が５０Ｖ以下になったとき１”レベルとなる。

ＲＳフリップフロップ１８６のセット入力Ｓにはコンパ
レータ１４０の出力が、リセット人力Ｒにはコンパレー
タ１８５の出力が入力されており、Ｑ出力には圧送期間
（第９図θ１あるいはθ２に相当）の間“１”レベルと
なるパルス幅信号が発生する。

このＲＳフリップフロップ１８６のＱ出力は、アナログ
スイッチ１４５のコントロール端子Ｃに入力されており
、一方、アナログスイッチ１４４のコントロール端子Ｃ
には、回転角度信号を１０進カウンタ１４２　、ＲＳフ
リップフロップ１４３で分周処理して得た４０６ＣＡＯ
間“１”レベルとなるパルス幅信号が入力されている。

このため第１実施例で述べたと同様に、Ｄフリップフロ
ップ１５２のＱ出力は圧送期間が４０６ＣＡより大とな
った時“１”レベルとなり、制御を禁止する。この制御
状態を第１５図のタイミングチャートに示す。

〔発明の効果〕

本発明によれば、スロットル開度センサを利用すること
なくエンジンの負荷状態を検出することができ、したが
って電子制御噴射ポンプをそなえたディーゼルエンジン
のみでなくメカニカルな噴射ポンプをそなえたディーゼ
ルエンジンにも適用可能であり、更に一定スロソトル開
度の場合であっても、本来パイロット噴射を停止したい
領域においてパイロット噴射を確実に停止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例としての燃料噴射ポンプの
制御装置の構成を説明する図、第２図は、第１図の装置
によってパイロット噴射を行わせる場合の説明図、 第３図および第４図は、第１図の装置においてポンプの
圧送期間に応じてパイロット噴射の実行又は停止を行わ
せる場合の説明図、 第５図は、エンジン回転数をパラメータとして噴射量と
圧送期間との関係を示す図、 第６図は、スロットル開度をパラメータとしてエンジン
回転数と噴射量との関係を示す図、第７図は、第１図の
装置においてポンプの圧送期間に応じてパイロット噴射
の実行又は停止を行わせる場合の他の例を説明する図、 第８図は、本発明の他の実施例としての燃料噴射ポンプ
の制御装置の構成を説明する図、第９図は、第８図の装
置においてポンプの圧送ＩＩＪ１間に応じてパイロット
噴射の実行又は停止を行わせる場合の説明図、 第１Ｏ図は、第１図に示される制御装置に対する制ｆ’
［１１回路および駆動回路の１実施例を示す回路図、 第１１図は、第１Ｏ図に示される制御回路の動作を説明
するタイミング図、 第１２図は、第１図に示される制御装置に対する制御回
路および駆動回路の他の実施例を示す回路図、 第１３図は、第１２図に示される制御回路の動作を説明
するタイミング図、 第１４図は、第８図に示される制御装置に対する制御回
路および駆動回路の１実施例を示す回路図、 第１５図は、第１４図に示される制御回路の動作を説明
するタイミング図である。 （符号の説明） １・・・噴射ポンプの圧送部、 ６・・・噴射率制御装置、 ９・・・電歪アクチュエータ、 １４・・・可変容積室、　　１５・・・高圧室、１７・
・・制御回路、　　　　１８・・・駆動回路、１９・・
・センサ部。 １・・・噴射ポンプの圧送部 ６゛°°噴射率制御装置 ９°°°電歪アクチユエータ １９・・°センサ部 （Ｆ）ノズルリフト □回転方向 第２図 （Ｈ）ノズルリフト　　　　−一一一一一一−４，／て
７〉又−一一一一一第３図 （」）ノズルリフト　　　　−一一一一一一−７くブデ
′−ゝ〉Ｍ−一一一一第４図 第５図 第７図 第８図 第９図 第１１図 第１３図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 　１．ディーゼルエンジンの噴射ポンプの高圧室に面し
   て電歪素子を装着した噴射率制御装置をそなえ、ポンプ
   圧送により該電歪素子に発生した電圧を噴射ノズルから
   の噴射開始後に降下させ、該電歪素子を収縮させてパイ
   ロット噴射を行わせるようにするとともに、ポンプの圧
   送期間が特定の回転角度以上では該パイロット噴射が停
   止され、特定の回転角度以下でのみ該パイロット噴射が
   行われるように制御されることを特徴とするディーゼル
   エンジン用燃料噴射ポンプ制御装置。
2. 　２．該圧送期間がポンプの圧送に対応した電歪素子の
   積層体の発生電圧の立上りから終了までとして検出され
   る、特許請求の範囲第１項記載の制御装置。
3. 　３．該圧送期間がアクチュエータ部をなす電歪素子の
   積層体と同軸上に設置されたセンサ部電歪素子の発生電
   圧の立上りから終了までとして検出される、特許請求の
   範囲第１項記載の制御装置。
4. 　４．該圧送期間が固定の基準信号から該電歪素子発生
   電圧の終了までとして検出される、特許請求の範囲第１
   項記載の制御装置。