KR0137350B1

KR0137350B1 - 전자식 연료 분사장치의 분사시기 조정장치

Info

Publication number: KR0137350B1
Application number: KR1019930024702A
Authority: KR
Inventors: 아끼라 세끼구찌
Original assignee: 이다가끼 유기오; 가부시기 가이샤 젝셀
Priority date: 1992-11-19
Filing date: 1993-11-19
Publication date: 1998-04-25
Also published as: EP0598602A1; EP0598602B1; JPH06159125A; DE69308990D1; DE69308990T2; KR940011783A; ES2101244T3

Abstract

분사펌프가 처음에 가동된 시점에서 타이머 피스톤의 실제위치를 검출하여 그 실제위치의 기준위치로부터의 차분을 학습하고, 이후 이 학습을 가미하여 타이밍 제어밸브를 제어하여 타이머 피스톤의 실제위치를 보정한다. 타이머 위치센서의 기계적인 조정을 불필요로 하고 분사개시시기를 정확히 보정할 수 있는 전자식 연료 분사장치의 분사시기 조정장치를 제공할 수 있다.

Description

전자식 연료 분사장치의 분사시기 조정장치

도 1 은 본 발명에 관한 연료 분사펌프의 개략 구성예를 나타낸 도면.

도 2 는 본 발명에 관한 연료 분사펌프의 타이머 기구를 나타낸 확대 단면도.

도 3 은 제어장치의 일반적 처리를 나타낸 순서도.

도 4 는 제어장치에 의한 타이머 피스톤 스트로우크의 학습 처리예를 나타낸 순서도.

도 5 는 도 4 에 나타낸 타이머 피스톤 스트로우크의 학습처리중 학습치 연산의 구체예를 나타낸 순서도.

도 6 은 전자식 연료 분사장치의 제어장치에 의한 분사량 제어예를 나타낸 순서도.

도 7 은 전자식 연료 분사장치의 제어장치에 의한 분사시기 제어예를 나타낸 순서도.

도 8 은 타이머 위치센서의 실측치(VTPS)에서 학습치(VTPS_OFST)를 뺀값과 타이머 피스톤 스트로우크 제어치(TPSist)사이의 특성을 나타낸 변환맵.

도 9 는 제어 유닛에 의한 타이머 피스톤 스트로우크의 다른 학습처리예를 나타낸 순서도.

도 10 은 도 9 에 나타낸 타이머 피스톤 스트로우크의 학습처리중, 학습검정 처리예를 나타낸 순서도.

＊도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 연료 분사펌프27 : 타이머 피스톤

30 : 타이머 스프링31 : 타이밍 제어밸브

37 : 타이머 위치센서42 : 제어장치

[기술분야]

본 발명은 연료 분사펌프의 분사개시시기를 제어하는 전자제어식 연료 분사장치의 분사시기 조정장치에 관한 것이다.

분사펌프의 분사시기를 조절하는 타이머는 플런저의 왕복운동을 장악하는 캠디스크(cam disk)와 로울러 하우징에 지지된 로울러와의 상대적인 맞닿는 위치를 변경하는 것으로 로울러 하우징에 타이머 피스톤을 연결하며 최근의 것에서는 이 타이머 피스톤의 위치를 진각장치(timing control)밸브로 조정되는 고압실의 유압과 저압실의 수납된 스프링의 탄력과의 균형으로 결정하도록 되어 있다. 그리고 타이머 피스톤의 위치는 예컨대, 타이머 시프톤에 접속된 막대의 선단을 솔레노이드내에 삽입하여서 이루어지는 타이머 위치센서에 의하여 검출되도록 되어 있다.

그런데, 연료 분사펌프에 타이머 위치센서를 장착하는 경우 장착 정밀도가 불량하면 예정하는 분사 타이밍을 얻을 수 없게 된다. 또 분사펌프와 그것을 제어하는 제어장치는 통상 별도 납입이며 각 분사펌프와 제어장치의 조합 여하에 따라서는 분사타이밍에도 차이가 발생한다.

[종래기술]

그 때문에 종래 타이머 위치센서의 출력을 기계적으로 조절하는 것으로서 타이머 위치센서의 막대와 타이머 피스톤 사이에 쐐기를 개재시켜서 일정한 분사기기 특성을 얻을 수 있도록 조정하는 작업이 필요하였다.

더욱이 전기적으로 출력 조절하는 것으로서는 예컨대 일본국 특개 소59-105943호 공보나 특개 소59-173531호 공보에 개재된 것이 공지되어 있다. 이것들은 엔진의 시동후 예컨대 아이들(idle)상태와 같은 일정한 엔진 운전 조건하에서 분사시기의 보정을 위한 학습 제어를 한다.

그러나, 쐐기조절로 타이머 위치센서를 하나하나 조절하여 부착하려면, 아주 많은 노력을 필요로 하고, 코스트가 비싸지게 된다. 이 때문에 쐐기등에 의한 기계적인 조정을 없애고 분사시기 특성의 불일치를 보정할 수 있는 시스템의 개발이 요청되어 왔다. 또 상술의 전기적으로 출력 조절하는 방법에서는 일정 조건이 되지 않으면 보정을 위한 학습 제어를 할 수 없으므로 시간당의 물리량의 변화에는 대응할 수 있으나, 기계적인 조정을 없앴을 경우, 분사시기 제어에 커다란 차이를 발생한 상태에서 보정의 기회를 대기하지 않으면 아니되었다.

[발명의 개시]

따라서 본 발명의 주된 목적은 타이머 위치센서를 조립하는 경우에 기계적인 조정을 일체 필요없게 하여 타이머 위치센서의 조립의 정밀도 불량하여도 제어장치와의 결합으로 제어정도(制御精度)에 불일치가 생겨도 분사개시시기를 정확히 보정할 수 있는 전자식 연료 분사장치의 분사시기 조정장치를 제공하는 것을 과제로 하고 있다.

그런데 본 발명의 요지로 하는 바는 연료 분사펌프의 연료의 분사개시시기를 타이머 피스톤 위치에서 결정하여 타이머 피스톤에 가압되는 압력을 타이밍 제어밸브로 조절하고 타이머 피스톤 위치를 결정하는 타이머 기구와 타이머 피스톤의 실제 위치를 검출하는 타이머 위치 검출수단과 타이머 위치 검출수단의 출력신호를 입력하여, 연료 분사펌프가 최초의 가동인지 아닌지를 판정하여, 연료 분사펌프가 최초의 가동인 경우에, 타이머 피스톤의 실제 위치와 기준 위치의 불일치를 학습치(學習値)로서 연산하고, 이 학습치를 타이머 피스톤의 실제위치에 가미하여 타이밍 제어밸브를 제어하는 제어수단을 구비함에 있다.

여기에서 타이머 피스톤의 실제 위치와 기준위치의 불일치를 학습하는 경우에 분사펌프를 무분사 상태로 하여 타이밍 제어밸브를 완전 개방으로 하여 분사개시시기를 가급적 최대로 지연시키도록 하여도 좋다. 또 타이머 기구를 최지각(latest angular)측으로 이행시키기까지 학습을 지연시키도록 하여도 좋다.

또한, 학습은 타이머 피스톤의 실제 위치가 일정 범위내에 있을때에만 실행하도록 하여도 좋고, 학습 할 수 없는 조건하에서는 학습치를 영으로 하여 다음의 학습기회를 기다리도록 하여도 좋다.

따라서 분사펌프가 시동하여 가동된 시점에서 타이머 피스톤의 실제위치가 검출되고, 그 실제위치의 기준위치로 부터의 불일치가 학습되어 제2회째 이후의 가동에서는 그 학습치를 타이머 피스톤의 실제위치의 보정량으로서 가미한 위에서 타이밍 제어밸브가 구동 제어된다. 이 때문에 타이머 위치센서의 장착 오차등을 고려하여 분사펌프의 출하시(出荷時)에 하등 문제가 될것도 없고, 또 나중에 있어서도 기계적인 조정이 필요없게 된다.

(실시예)

도 1에 있어서 연료 분사펌프(1)는 분배형으로서, 전기식 버너(electric governor)이라 일컷는 작동기(2)를 부착한 하우징(3)을 구비하였고, 이 하우징(3)의 중심에는 구동축(4)이 삽입되어 있다.

이 구동축(4)의 일단은 하우징(3)의 외부에 돌출하였고, 도면에 없는 엔진으로부터의 구동 토우크를 받도록 되어 있다.

구동축(4)의 타단은 하우징(3)안의 챔버(5)에 뻗어있고, 그 구동축(4)에는 급수펌프(6)가 연결되었으며, 이 급수펌프(6)에 의하여 도면에 없는 연료 탱크로 부터의 연료를 챔버(5)에 공급하도록 되어 있다.

플런저(7)는 플런저 배럴(8)에 슬라이딩이 자유롭도록 장착되어 있다. 이 플런저(7)의 기부는 캠디스크(9)에 맞닿아 맞물리었고, 플런저 스프링(10)에 의하여 가압되어 있다. 캠디스크(9)는 커플링(11)을 개재하여 구동축(4)에 축방향의 이동을 허용하도록 맞물려 있음과 동시에 로울러 호울더(12)에 지지된 로울러(13)에 맞닿아 있고, 이 캠디스크(9)의 회전에 따라 플런저(7)에 대하여 연료의 흡입압송을 위한 왕복운동과 연료를 분배하기 위한 회전등을 동시에 부여하도록 되어 있다.

플런저(7)가 도면에서 좌행(左行)하는 흡입 공정시에는 송유펌프로부터 챔버(5)에 공급되는 연료가 흡입구(14)로부터 플런저(7)의 선단축 방향으로 형성된 흡입홈(15)의 하나를 개재하여 플런저 배럴(8)과 플런저(7)로 포위된 펌프실(16)에 공급되고, 플런저(7)가 도면에서 우행(右行)하는 압송공정시에는 흡입구(14)와 흡입홈(15)이 차단되어 펌프실(16)내에서 압축된 연료가 플런저(7)의 세로구멍(17)을 거쳐 분배구에서 분배통로(18)의 하나로 들어가서 송출밸브(19)를 개재하여 분사노즐에 송출되어 엔진의 기통내에 분사하도록 되어 있다.

또, 플런저(7)의 플런저 배럴(8)에서 돌축하는 부분에는 제어슬리이브(20)가 슬라이딩이 자유롭도록 밖으로부터 끼워졌고, 플런저(7)의 세로구멍(17)과 연통하는 차단구멍(21)이 제어슬리이브(20)의 상측 가장자리에서 벗어져서 챔버(5)에 개구하면, 압축된 연료가 쳄버(5)에 유출하므로 분사노즐에서 송출은 정지되어 분사가 종료한다. 이 때문에 제어슬리이브(20)의 위치조정에 의하여 분사가 끝나고 즉 분사량을 조정할 수 있고, 제어슬리이브(20)를 도면중 왼쪽으로 이동할수록 분사량을 감소시키며 오른쪽으로 이동할수록 분사량을 증가시킬 수 있다.

제어슬리이브(20)에는 작동기(2)의 회전자(22)에 부착된 축(23)의 선단이 맞물려 있다. 이 축(23)의 선단은 축(23)의 축 중심에 대하여 편심되어 있고, 따라서 작동기(2)는 제어슬리이브(20)의 위치를 회전자의 회전운동에 따라서 조절할 수 있도록 되어 있다.

타이머 기구(25)는 도 2에도 나타낸 바와 같이 전술한 로울러 호울더(12)의 하방에 설치된 실린더(26)에 슬라이딩이 자유롭도록 수납된 타이머 피스톤(27)을 구비하였고, 이 타이머 피스톤(27)을 레버(128)를 개제하여 로울러호울러(12)에 연결하여, 타이머 피스톤(27)에 의하여 로울러호울더(12)를 회전운동시켜서 분사시기를 조절하도록 되어 있다.

타이머 피스톤(27)의 일단에는 챔버내의 고압연료가 제한통로(141)를 개재하여 도입되는 고압실(28)이 또 타단에는 급수펌프의 흡입경로와 연통하고 있는 저압실(29)이 형성되어 있다. 또한 저압실(29)에는 타이머 스프링(30)이 탄성 장착되었고, 이 타이머 스프링(30)에 따라 타이머 피스톤(27)이 항상 고압실측에 가압 되어 있다.

따라서 타이머 피스톤(27)은 타이머 스프링(30)의 스프링 압력과 고압실내의 유압이 균형진 위치에서 정지하여 고압실내의 유압이 증대되면, 타이머 피스톤(27)이 타이머 스프링(30)에 저항하여 저압실측으로 이동하여 로울러 호울더(12)가 분사타이밍을 전진(advance)하는 방향으로 회전 운동하여 분사시기가 빨라지게 된다. 또 고압실압이 낮아지면 타이머 피스톤(27)이 고압실측으로 이동하여 로울러 호울더(12)가 분사타이밍을 전진하는 방향으로 회전운동하여 분사시기가 늦어지게 된다.

여기서 타이머의 고압실(28)의 압력은 요구되는 타이머 진각(timing advance)을 얻을 수 있도록 타이밍 제어밸브(TCV)(31)가 조절된다. 이 타이밍 제어밸브(31)는 고압실(28)로 통하는 연료입구(32)를 측면부에 또 저압실(29)로 통하는 연료출구(33)를 선단부에 각기 구비하였고, 내부에는 연료입구(32)와 연료출구(33)의 연통을 개폐하는 니이들(34)이 수납되어 있다. 이 니이들(34)은 연료입구(32)와 연료출구(33)의 연통을 차단하는 방향으로 스프링(35)에 따라 언제나 가압되어 있고, 솔레노이드(36)에의 통전에 의하여 스프링(35)에 저항하여 끌어당겨져서 연료입구(32)와 연료출구(33)가 연통하도록 되어 있다.

그런데, 솔레노이드(36)에 전류가 흐르고 있지 않을때에는 고압실(28)과 저압실(29)은 완전히 차단되지만, 전류가 흐를때에는 고압실(28)과 저압실(29)이 연결되어, 고압실(28)의 압력이 저하한다. 이 고압실(28)의 압력 저하에 따라 타이머 피스톤(27)은 타이머 스프링(30)의 탄발력과 균형지는 위치까지 이동하여 분사 타이밍이 변화한다.

더욱이 실제에는 고압실(28)의 압력은 타이밍 제어밸브의 충격비제어로 조절 되도록 되어 있다.

이 충격비는 제어장치(42)에 의하여 제어되며, 충격비가 0%에서 타이밍 제어밸브(31)는 완전개방 상태이고, 분사타이밍상태는 가장 지체된다. 또 충격비 100%에서 타이밍 제어밸브(31)는 완전폐쇄 상태이고, 분사타이밍 상태는 진각상태이다.

또 하우징에는 타이머 피스톤의 위치를 검출하는 타이머 위치센서(37)가 설치되어있다. 이 타이머 위치센서(37)는 예컨대 저압실측에 설치되어 있고, 센서 본체(38)에 설치된 검출코일(39)과, 이 검출코일의 안쪽을 이동하도록 타이머 피스톤(27)에 부착된 막대(40)로 구성되어 있고, 이 타이머 위치센서(37)로부터의 출력신호는 제어장치(41)에 송출되어 처리된다.

제어장치(41)는 작동기(2)나 타이밍 제어밸브(31)를 구동하는 구동회로, 이 구동회로를 제어하는 마이크로 컴퓨우터, 이 마이크로 컴퓨우터에 신호를 입력하는 입력회로등을 구비하여 구성되었고, 여기에서 마이크로 컴퓨우터는 중앙 연산처리(CPU), 판독할 수 있는 기억 소자 E² _PROMA/D 변환기등을 구비하고 있다. 제어장치(41)의 입력회로에는 타이머 위치센서(37)로부터의 신호의 외에 엔진의 회전속도(N), 가속페달의 조작량을 나타낸 가속위치신소(AC), 엔진 냉각수의 온도를 나타낸 수온신호(TW), 연료의 온도를 나타낸 연료온도신호(TF)등이 입력되어 이것들의 신호를 처리하여 작동기(2)나 타이밍 제어밸브(31)를 일정한 프로그램에 따라서 구동 제어하도록 되어 있다.

도 3에 있어서, 제어장치(41)의 일반적인 처리를 나타내고 있으며, 제어장치(41)는 점화의 투입에 따라서 초기치가 설정(initialized)되고 (스텝 51), 다음의 스텝(52)에서 나중에 설명하는 학습 카운터(TPW-LRN-CTR)를 일정한 초기치(T-TPS-LRN)로 설정하고, 스텝(53)에서 도 4에 나타낸 타이머 피스톤 스트로우크의 학습처리를 실행한다.

그런 다음 여러 가지의 백그라운드 조브(BGJ)를 반복 수행한다. 이 백그라운드 조브의 과정에서 분사량 제어와 분사량 개시기제어를 일정한 간격으로 개입중단 실행하도록 되어 있다.

도 4에 있어서, 타이머 피스톤 스트로우크의 학습처리는 먼저 분사펌프(1)의 각 센서로부터의 애널로그 신호, 예컨대 타이머 위치센서(37)의 전압으로 환산한 실측치(實測値)(VTPS)나 가속위치신호(AC), 수온신호(TW), 연료온도신호(TF)등을 순차 A/D변환기에 의하여 디지틀 신호를 변환하여 제어장치(41)에 입력한다(스텝 55).

다음에 스텝(56)에서 A/D변환기 그 자체가 이상치(異常値)(NG)인지, VTPS가 이상치(NG)인지 (Yes)아닌지 (No)를 판정한다. 이 스텝(56)에서 이상치(NG) 이라고(Yes) 판정되면 타이머 피스톤 스트로우크의 학습이 불가능하므로, 스텝(57)∼(60)으로 진행하고, 타이머 피스톤 스트로우크의 실제의 제어치(TPSist)를 미리 기억 유지되어 있는 후비치(backup value)로 하고(스텝57), 분사량을 무분사상태로 하기 위한 플래그(flag)(_Q_ZWRO)를 복귀하여 무분사상태로 되지 않도록 하고(스텝 58), 타이밍 제어밸브(31)를 완전 개방하기 위한 프래그(_TCV_OPEN)를 복귀하여 타이밍 제어밸브가 완전 개방상태로 고정되는 것을 회피한다(스텝 59).

또, 학습카운터(TPS_LRN_CTR)를 초기치(T_TPS_LRN)로 설정한다(스텝 60).

이에 대하여 스텝(56)에서 이상이 아니라고(No) 판정되었을 경우에는 스텝(61)에 진행하고, 타이머 피스톤 스트로우크의 학습이 이미 실행되었는지(YES) 않았는지(No)를 판정한다. 결국, 여기서는 학습완료 판정용 플래그(_TPS_LRN)가 설정(학습완료)되어 있는지 복귀(학습미완료) 되어 있는지를 판정한다. 이 스텝(61)에서 학습완료이라고 판정되었을 경우에는 스텝(62)에 진행하고 타이머 피스톤 스트로우크의 제어치(TPSist)를 타이머 위치센서의 실측치(VTPS)에서 학습치 (VTPS_OFST)를 차인한 값에 따라서 도 8에 나타낸 변환맵(conversion map)으로부터 2차원 보간(interpolation)에 의하여 구한다.

또, 학습미완료이라고 판정되었을 경우에는 스텝(63) 및 (64)에 진행하고, 스텝(63)에서 시동 개폐기(start switch)를 처음에 투입하였는지(ON) 않았는지(OFF)를 판정하고 또 스텝(64)에서 펌프회전수(N)가 소정치 (N_TPS_LRN) 이하인지 (YES) 아닌지 (No)를 판정한다. 시동개폐기가 투입되어 있지 않음에도 불구하고 시동기(starter)가 회전하였을 경우(밀어닥치는등) 나, 엔진회전이 어떤 이유 때문에 고회전으로 되었을 경우에는 학습이 미완료이였어도 스텝(65)에 진행하고, 학습이 불가능임을 나타낸 학습 불가능 플래그(_TPS_LRN_NG)를 재설정하여 나중에 설명하는 학습치 설정처리에 진행한다. 또, 시동개폐기를 처음에 투입하고 또한 펌프 회전수가 소정치 이하일 경우에는 스텝(66)에 진행하고, 학습 불가능 플래그가 설정 되어 있는지(YES) 아닌지 (No)를 판정한다. 여기에서 학습 불가능 플래그가 설정되어 있다고 판정되었을 경우에는 학습할 수 없으므로 나중에 설명하는 학습치 설정(Set) 처리에 진행하지만 재설정(Reset)되어 있다고 판정되었을 경우에는 학습치 연산이 이루어져서(스텝 67), 거기에서 얻어진 학습치로써 스텝(62)의 제어상 사용할 수 있는 타이머 피스톤 스트로우크가 산출된다.

다음에 스텝(67)의 학습치 연산의 구체적 처리예를 도 5에 따라서 설명하면, 먼저 스텝(71)에서 분사량을 무분사 상태로 하기 위한 플래그 (_Q_ZWRO)를 설정하여 강제적으로 분사량을 커트한다. 또 타이밍 제어밸브를 완전개방하기 위한 플래그(_TCV_OPEN)를 설정하여 타이밍 제어밸브를 완전 개방상태로 한다(스텝 72).

그리고, 다음의 스텝(73)에서 학습 카운터(TRP_LRN_CTR)가 초기치(T_TRS_LRN)로부터 카운트다운 하여 영으로 되었는지(YES) 아니였는지(No)를 판정하여 학습카운터가 영이 아니라고 판정되었을 경우에는 스텝(74)에 진행하여 학습 카운터를 하나 감소하고, 스텝(75)에서 카운터가 영으로 되기까지 학습치(VTPS_OFST)를 0 으로 설정한다. 여기에서 학습카운터가 영으로 되기까지 학습을 보류하는 것은 캠디스크(9)와 로울러(13)의 상대위치에 따라서는 타이머 피스톤(27)의 움직임을 방해할 염려가 있으므로, 캠디스크(99)가 4기통의 기관이라면 45도 회전하여, 타이머 피스톤(27)이 완전히 가장 지연쪽으로 이동하는 것을 대기하기 때문이다. 이 때문에 학습 카운터(TPS_LRN_CTR)의 초기치(T_TPS_LRN)는 캠디스크가 45도 회전하기 까지 학습을 지연시키는 충분한 값으로 되어 있다.

그리고, 스텝(73)에서 학습 카운터가 0으로 되었다고 판정되었을 경우에는 스텝(76)에 진행하고, 이 스텝에서 타이머 위치센서(37)의 실측치(VTPS)가 소정범위내에 있고, 본래 학습하는 위치에 있는지(YES) 아닌지(No)를 판정한다. 여기서 학습하는 범위내에 있지 않다고 판정되었을 경우에는 스텝(77)에 진행하여 학습불가능 플래그(_TPS_LRN_NG)를 설정하여 스텝(58)∼(60)와 마찬가지로 분사량을 무분사상태로 하기 위한 플래그(_Q_ZWRO)를 재설정하고, 무분사상태로 되지 않도록 하여(스텝 78), 타이밍 제어밸브를 완전개방으로 하기 위한 플래그(_TCV_OPEN)를 재설정한 다음 타이밍 제어밸브를 완전 개방상태로 고정되는 것을 회피한다(스텝 79), 또 학습카운터(TPS_LRN_CTR)를 초기치(T_TPS_LRN)로 설정한다(스텝80). 그런 다음 이와 같은 학습을 할 수 없을 경우에는 스텝(75)에서 학습치를 0으로 설정하여 그 값으로써 스트로우크의 제어치를 결정한다.

이에 대하여 스텝(76)에서 학습할 수 있는 범위내에 있다고 판정되었을 경우에는 타이머 위치센서(37)의 실측치(VTPS)가 8개 갖추었는지 어쩐지를 판정하여 (스텝 81), 8개 갖추기까지는 그 값을 E² _PROM의 일정영역에 보관하고(스텝 82), 8개 갖춘 시점에서 그 평균치를 VTPS이라 하여(스텝 83), 미리 기억된 기준차(VTPSO)와의 차를 학습치(VTPS_OFST)이라 하고 (스텝 84), 학습완료 판정용 플래그(_TCV_OPEN)를 재설정하여 타이밍 제어밸브가 완전 개방상태로 고정되는 것을 회피한다(스텝 87).

그리고 학습카운터(TPS_LRN_CTR)를 초기치(T_TPS_LRN)로 설정한다(스텝 88).

이상의 처리를 종합하면 학습 개시조건은 아직 학습하지 않은 것이여야 하고 타이머 위치센서가 정상이고, 처음에 기동 개폐기가 ON으로 되고, 또한 펌프회전이 일정 회전이하인 경우이다. 또 학습 방법으로서는 무분사상태로 하여 TCV를 완전개방(충격비를 0%)으로 하고, 소정시간(T_TPS_LRN)경과후에 VTPS가 소정학습범위내에 있을때에 VTPS의 8개의 평균치와 기준치와의 차(差)를 학습치로 한다.

그리고, 이 학습치를 E² _PROM에 기억하여 그 다음의 분사시기 제어에 사용한다. 여기에서 소요학습 시간은 학습카운터가 0으로 되기까지의 시간 즉 펌프가 45도 회전하기까지의 시간과 VTPS의 테이터를 8개 갖추기까지의 시간을 가하는 것으로 펌프의 회전속도를 60rpm이라 하였을 경우에 대체로 0.6∼0.7초이다. 상술의 학습은 처음에 기동개폐기를 ON으로 하였을때만이고, 제2회째 이행의 기동 개폐기의 조작으로부터는 학습에 따라서는 E² _PROM에 기억된 학습치가 분사시기 제어의 보정량으로서 사용되므로 연료커트시간이 없어져서 즉시로 분사시기 제어가 가능하게 된다. 또 본 실시예에서는 학습시에 VTPS가 소정 학습범위내로 되지 않을 경우에는 학습오차이라 하여 학습을 중지한다. 이 경우에는 학습치를 0으로 함과 동시에 아직 학습하지 않은 것으로 하고 재차 학습을 반복하도록 되어 있다.

다음에 백그라운드 조브의 과정에서 개입중단 실행하는 분사량 제어와 분사시기 제어를 설명하면, 분사량 제어는 도 6에 나타낸 바와 같이 10msec 마다 실행 되는 것으로 스텝(91)에서 분사량을 무분사 상태로 하기 위한 플래그(_Q_ZERO)가 설정되어 있는지(YES) 아닌지(No)를 판정한다.

무분사상태로 하기 위한 플래그가 학습 처리중에 설정되었을 경우에는 스텝(92)에 진행하여 목표분사량을 달성하기 위하여 필요한 목표제어 슬리이브 위치전압(Uαist)을 연료커트 범위의 값, 예컨대 0.5V로 설정한다. 이에 대하여 무분사 상태로 하기 위한 플래그가 설정되어 있을 경우에는 스텝(93)에 진행하여 통상의 분사량 제어를 한다. 여기에서 통상의 분사량 제어라함은 목표분사량을 아이들시의 부하변동에 대하여 목표 아이들 회전수를 일정하게 유지하기 위한 아이들 특성 맵, 통상 주행시의 주행특성 맵, 엔진 성능상에서 허용되는 최대 분사량(풀Q)을 연산 하는 풀(full) Q 틀성 맵, 엔진 시동시의 시동성이 양호한 분사상태를 연산하는 시동 특성 맵등에 기초하여 목표 분사량을 연산하고 또한 그 목표 분사량을 연료온도에 기초하여 보정하며, 그런 다음 제어슬리이브의 목표위치신호(UasoL)로 변환하는 것으로 여러 가지 주행환경의 속에서 가장 적합한 분사상태를 공급하도록 제어한다. 또, 분사시기 제어는 도 7에 나타낸 바와 같이 20msec마다 실행되는 것으로 스텝(101)에서 타이밍 제어밸브(31)를 완전 개방하기 위한 플래그(_TCV_OPEN)가 설정되어 있는지 (YES)아닌지 (No)를 판정한다. 이 플래그가 학습 처리중에 설정되었을 경우에는 타이밍 제어밸브에 공급되는 전류를 충격비 0%이라하여 밸브를 완전개방 상태로 하고 분사 타이밍 상태를 가급적 지연토록 한다(스텝 102).

이에 대하여 타이밍 제어밸브를 완전 개방으로 하기 위한 플래그가 재설정되어 있을 경우에는 스텝(103)에 진행하여 통상의 분사시기 제어를 한다.

여기에서 통상의 분사시기 제어라함은 스텝(57) 또는 (62)에서 얻은 타이머 피스톤 스트로우크의 제어치(TPSist)에 기초하여 연료의 분사시기를 엔진의 운전상태에 맞추어서 가장 적합하도록 제어한다.

상기 실시예에 있어서는 엔진 스위치를 최초에 투입하였을 때에만 타이머 피스톤 스트로우크의 학습처리가 실행된다. 이 때문에 타이머 위치센서(37)의 출력이 시간의 경과로 변화하였을 경우등에 대처할 수 없다. 도 9에 있어서는 이점을 고려한 다른 실시예를 나타내었고, 이하 상이한 부분에 대해서만 설명하고 동일부분은 동일번호를 붙여서 설명을 생략하였다.

도 9에 있어, 스텝(61)에서 이미 학습하였다고 판정되었을 경우에는 스텝(68)에 진행하고, 타이머 피스톤 스트로우크의 학습치의 체크처리를 하게 된다. 그 구체적인 예를 도 10에 나타내었고, 스텝(111)에 있어서는 펌프 작동중에 펌프 회전수(N)가 소정치(N_TPS_LRN_CHK)이하로 되었는지(YES) 아닌지(No)가 판정하고 또 스텝(112)에 있어서는 타이밍 제어밸브(31)가 충격비 0%에서 완전 개방 상태에 있는지 (YES) 아닌지 (No)를 판정한다. 종래에 있어서는 시간의 경과에 따른 변화를 수정하기 위하여 강제적으로 펌프회전수를 소정회전수 이하로 하여 타이밍 제어밸브를 완전 개방상태로 하였으나, 이 실시예에 있어서는 운전상태의 변화에 따라 가끔 상기 조건에 합치하였을 경우에만 보정하도록 하고 있다.

스텝(111) 및 (112)에 있어서 펌프회전수가 소정치 이하가 아니라고(No) 판정되고, 또 타이밍 제어밸브(31)가 완전 개방상태가 아니라고 (No) 판정되었을 경우에는 학습치를 수정하는 타이밍이 아니므로 스텝(113)에 진행하고, 학습카운터(TPS_LRN_CTR)를 초기치(T_TPS_LRN)로 설정한다.

이에 대하여 제어중에 펌프회전수가 소정치 이하로 되고 또한 타이밍 제어밸브가 완전 개방상태로 되었을 경우에는 스텝(114)에 있어서, 학습카운터가 초기치로부터 카운트 다운하여 영으로 되었는지(YES) 아니였는지(No)를 판정하게 되고, 학습 카운터가 영이 아니라고(No)판정되었을 경우에는 학습 카운터를 하나 감소하여(스텝 115), 카운터가 영으로 되기까지 학습치(VTPS-OFST)를 변경하지 않고 유지한다. 그리고 학습 카운터가 영으로 되었다고 (YES)판정되었을 경우에는 타이머 위치센서(37)의 실측치(VTPS)의 기준치(VTPSO)로부터의 어긋남(VTPS_VTPSO)과 미리 학습에 의하여 얻은 학습치(VTPS_OFST)의 차 (ΔV)를 계산하여 (스텝 116), 그차(ΔV)가 소정치(VTPS_LRN_CHK) 이하인지(YES) 아닌지(No)를 판정하고(스텝 117), 소정치 이하라면, 시간의 경과에 따른 변화가 없거나, 있어도 무시할 수 있는 정도이므로 학습치를 경신하지 않으며, 소정치 보다 크면 스텝(118)에 진행하여 학습치(VTPS_OFST)를 새로운 어긋남(VTPS_VTPSO)으로 갱신한다.

[산업상 이용 가능성]

따라서, 본 실시예에 있어서는 기동 개폐기를 최초에 투입되었을 경우에 보정량이 결정되었음에 더하여 시간의 경과에 따른 변화에 대하여 보정량을 조절할 수도 있으므로 보다 정확한 분사시기 제어를 이룰 수 있다.

이상, 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 분사펌프가 처음 가동되었을 때에 타이머 피스톤의 실제위치와 기준위치의 차분이 학습되고, 그런 다음 이 학습을 타이머 피스톤의 실제 위치에 가미하여 타이밍 제어밸브가 제어되므로, 타이머 위치 센서를 장착하는 경우에 기계적인 조정을 일체 불필요로 하여 타이머 위치센서의 장착 정확도가 나쁘더라도, 또 제어장치와의 조합여하에 따라서 발생하는 제어오차가 있어도 분사개시시기를 정확히 보정할 수 있고, 그 결과 작업노력이 대폭 저감됨과 동시에 연료 분사장치 자체의 코스트의 저감도 도모할 수 있다.

Claims

연료 분사펌프의 연료분사 개시시기를 타이머 피스톤의 위치에서 결정하여, 이 타이머 피스톤에 가압되는 압력을 타이밍 제어밸브로 조절하여 타이머 피스톤의 위치를 결정하는 타이머 기구와, 타이머 피스톤의 실제 위치를 검출하는 타이머 위치 검출수단을 구비한 전자식 연료 분사장치의 분사시기 조정장치에 있어서,

(a)상기 타이머 위치 검출수단의 출력신호를 입력하고, (b)상기 연료 분사 펌프의 시동개폐기가 제1회째의 투입인지 아닌지를 판정하고, (c)상기 연료 분사펌프의 시동개폐기가 제1회째 투입인 경우에 타이머 피스톤의 실제위치와 기준위치와의 어긋남을 학습치로 하여 연산하여 기억하고, (d)상기 시동개폐기가 제2회째 이후에 투입된 경우는 시동개폐기의 제1회째의 투입시에 기억된 학습치를 타이머 피스톤의 실제위치에 가미하여 타이밍 제어밸브를 제어하는 제어수단을 구비한 것을 특징으로 하는 전자식 연료 분사장치의 분사시기 조정장치.
청구항 1에 있어서, 타이머 위치 검출수단은 타이머 피스톤에 부착된 막대와, 이 막대가 안쪽을 이동하도록 설치된 검출코일로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자식 연료 분사장치의 분사시기 조정장치.
청구항 1에 있어서, 타이머 위치 검출수단으로부터의 출력이 이상치일 경우에는 타이머 피스톤을 미리 기억되어 있는 소정위치로 함과 동시에 무분사 상태를 회피하는 것을 특징으로 하는 전자식 연료 분사장치의 분사시기 조정장치.
청구항 1에 있어서, 학습치의 연산은 연료 분사펌프가 시동개폐기의 투입에 의하지 않고 처음으로 가동하였을 경우, 타이머 위치 검출수단의 출력치가 이상치는 아니지만 학습가능 범위내에 없을 경우 또는 연료 분사펌프의 펌프회전수가 소정회전수 이상일 경우에, 무분사 상태를 회피함과 동시에 타이머 피스톤의 위치가 분사타이밍을 더욱 지연시키는 위치로되는 것을 회피하여, 학습치를 영으로하여 타이밍 제어밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 전자식 연료 분사장치의 분사시기 조정장치.
청구항 1에 있어서, 학습치의 연산은 강제적으로 무분사상태로 하여 타이머 피스톤의 위치를 분사타이밍이 가장 지연하는 위치에 설정하여 실행할 수 있음을 특징으로 하는 전자식 연료 분사장치의 분사시기 조정장치.
청구항 1에 있어서, 타이머 피스톤의 실제위치는 타이머 위치 검출수단으로 부터의 여러개의 실측치의 평균치로 하는 것을 특징으로 하는 전자식 연료 분사장치의 분사시기 조정장치.
청구항 1에 있어서, 시동개폐기의 제1회째 투입시에 기억된 학습치를 체크하는 체크수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전자식 연료 분사장치의 분사시기 조정장치.
청구항 7에 있어서, 체크수단은 연료 분사펌프의 펌프회전수가 소정회전수 이하로 되어, 타이머 피스톤의 위치가 분사타이밍을 가장 지연시키는 위치로 되었을 경우에, 타이머 피스톤의 실제위치와 기준위치와의 어긋남을 연산하고, 이어긋남과 시동개폐기의 제1회째 투입시에 기억된 학습치와 비교하여, 그 차가 소정치보다 크면, 이 어긋남을 새로운 학습치로하여 상기 기억된 학습치를 갱신하는 것을 특징으로 하는 전자식 연료 분사장치의 분사시기 조정장치.