WO1992006286A1 - Pilot-injection control device - Google Patents

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WO1992006286A1
WO1992006286A1 PCT/JP1990/001294 JP9001294W WO9206286A1 WO 1992006286 A1 WO1992006286 A1 WO 1992006286A1 JP 9001294 W JP9001294 W JP 9001294W WO 9206286 A1 WO9206286 A1 WO 9206286A1
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port
pilot
pilot injection
injection
voltage
Prior art date
Application number
PCT/JP1990/001294
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English (en)
French (fr)
Inventor
Aikihiro Izawa
Yasuyuki Sakakibara
Seiko Abe
Shigeiku Enomoto
Hiromichi Yanagihara
Yoshimitsu Henda
Toshimi Matsumura
Masamichi Shibata
Original Assignee
Nippondenso Co., Ltd.
Nippon Soken, Inc.
Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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Priority to PCT/JP1990/001294 priority patent/WO1992006286A1/ja
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Definitions

  • the present invention relates to an injection rate control device for a fuel injection device for a diesel engine using an electrostrictive actuator.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication Nos. 6-125925 and 62-31333 disclose an electrostrictive type that expands and contracts in response to an applied voltage in an injection path of an injection pump. It is shown that a pilot injection is performed by incorporating an actuator and controlling the electrostrictive actuator at a predetermined time. However, when the high voltage is applied to the electrostrictive actuator, that is, the pilot control time, the effect of reducing combustion noise, NOx, etc. cannot be obtained unless it is controlled at the optimal time. .
  • 61-259925 discloses that a voltage generated in an electrostrictive actuator in proportion to a pump chamber pressure boosted by a plunger is measured. There is shown a method in which when detection is made and this voltage reaches a predetermined value, the pilot control timing is set.
  • the pilot injection timing is not constant with respect to the main injection, but is actually earlier at higher rotation speeds, that is, the voltage generated during electrostrictive actuation is higher.
  • the optimal pilot injection form separated from the main injection will not be achieved. That is, at least at least a certain number of rotations (the engine rotation speed is about 200 rpm or more), it is optimal if the pilot rotation timing is not set before the generation voltage occurs.
  • the problem is that the pilot injection form is not Was.
  • a high-precision pump angle sensor As a method of obtaining a control timing that is not affected by the amount of pranial lift, a high-precision pump angle sensor is provided, and based on that, the control timing is set according to the operating conditions
  • the angle sensor In the case of an injection pump that electronically controls the metering, the angle sensor is often provided originally for the purpose of metering. New complex maps must be set for decisions.
  • injection pumps that perform mechanical metering it is necessary to newly provide a high-precision angle sensor. The above method requires a significant pump structure change and is costly. There is a problem of naming.
  • An object of the present invention is to provide a control device capable of obtaining an optimal pilot injection even at a high speed based on the above problems. Disclosure of the invention
  • the opening / closing timing of the port that connects the variable volume chamber and the pump chamber in the previous injection is detected, and the timing for performing the pilot injection in response to this detection signal is determined. I tried to do it.
  • the present bi-port injection timing can be determined starting from a predetermined time before the pressurizing action of the plunger is started in the current injection. Even at this time, the pilot injection timing is determined quickly, so that the execution of the pilot injection is not delayed, and the pilot injection is executed in an optimal form. It becomes possible to do.
  • FIG. 1 is a partial sectional view of an apparatus to which the present invention is applied
  • FIG. Fig. 3 is a cross-sectional view taken along the line R-R in Fig. 2
  • Figs. 4 and 5 are explanatory diagrams of the operation in Fig. 1
  • Fig. 6 shows the presence and absence of pilot injection.
  • Figure 7 shows the relationship between noise and noise
  • Figure 7 shows the relationship between the presence or absence of pilot radiation and exhaust gas components
  • Figure 8 illustrates the prior art
  • Figure 9 and Figure 10 illustrate the present invention.
  • FIG. 11, FIG. 11 is a characteristic diagram of ⁇ !
  • FIG. 12 is a circuit configuration diagram of the first embodiment of the present invention
  • FIG. 13 is an operation explanatory diagram of FIG. FIG.
  • FIG. 14 is a circuit configuration diagram showing a second embodiment of the present invention
  • FIG. 15 is an operation explanatory diagram of FIG. 14
  • FIG. 16 is a circuit configuration diagram of a third embodiment of the present invention
  • FIG. 17 is an operation explanatory view of FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is a structural diagram of a fuel injection device to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of the tip of the plunger 6 in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line RR in FIG.
  • an injection rate control device 2 is attached to a fuel injection pump 1.
  • a bridge 6 slidably supported in a cylinder bore 5 of the pump casing 4 performs a rotary reciprocating motion in synchronism with the engine tilling number of 1-2. That is, the rotation of the engine is transmitted to a drive shaft (not shown) via a gear or a timing belt, and the plunger 6 is driven to rotate coaxially by the drive shaft. Then, the face cam 7 integrally coupled with the plunger 6 reciprocates by engaging with the roller 8.
  • the face cam is constantly urged to the left in the figure by a panel (not shown) and is in contact with the roller 8, and the reciprocating motion of the plunger 6 moves around the axis. It is performed by rotating and following the shape of the cam surface of the piece cam 7.
  • Plunger 6 has one distribution port 9 and an The same number of suction ports 10 as the number of intake cylinders are formed, and a pump chamber 3, which is pressurized by the plunger 6, is provided between the distal end surface of the plunger 6 and the cylinder bore 5. Is formed.
  • the pump can sig 4, the low pressure chamber 15 and the suction passage (not shown) suitable for connecting the low pressure chamber 15 to the cylinder bore 5, and each of the external injection valves 11 can be connected to the cylinder bore 5.
  • a simple distribution passage 12 is formed.
  • the same number of distribution passages 12 as the number of engine cylinders are provided, and a delivery valve 13 is provided in the middle thereof.
  • the delivery valve 13 can be opened against the spring 14 and has a function as a check valve and a function as a suction valve.
  • Fuel delivery starts when the plunger 6 starts moving to the right, and the plunger 6 moves right again, causing the spill port 16 to move from the right end of the spill ring 17 to the low-pressure chamber 15. Ends when released inside.
  • the spill port 16 is an opening provided in the plunger 6 for conducting the pump chamber 3 and the low-pressure chamber 15, and the spill ring 17 is a short cylinder.
  • the plunger 6 slides through the inner hole.
  • the fixed position of the spill ring 17 can be changed by the lever 18, and the discharge amount of the fuel from the pump chamber 3 can be changed by the position of the spill ring i 7. it can.
  • Lever 18 is indirectly linked to the accelerator lever.
  • a blind plug 20 is screwed into the right end face of the cylinder 19 with a screw 21.
  • the annular projection 22 having a triangular cross section prevents pressure leakage from the pump chamber 3.
  • the fuel injection pump to which the present invention is applied further includes a port B 24 connected to a center port 23 of a plunger 6 connecting the pump chamber 3 and the spill port 16, A groove 25 around the outer periphery of the plunger that is electrically connected to the port B24 is formed. Further, the cylinder 19 has a port A 26 and a port C 27 which open to the cylinder bore 5.
  • the positional relationship between the port A 26 and the outer peripheral groove 25 is as shown in the partially enlarged view of FIG. 2, where the plunger 6 is a constant lift (the lift A shown in FIG. 2). It is in a conductive state until it is turned off, and is cut off after a certain lift. Further, the cross-sectional view of the port A26 along the line RR in FIG. 2 is formed in a square hole shape as shown in FIG.
  • the injection rate control device 2 is installed in a concave portion 28 of the pump casing 4.
  • the electrostrictive actuator 30 and the piston 31 are accommodated from above as shown in FIG. Ning
  • a packing 32 is arranged between the lower end surface of the housing 29 and the bottom surface of the concave portion 28 of the pump casing 4, and the casing 29 is packed by a screw 33.
  • a plate 35 is provided in the variable volume chamber 34 formed between the lower end face of the piston 31 and the bottom face of the pumping recess 28 and sealed by the packing 32. Then, through the piston 31, an upward pressing force is always applied to the squeezing type activator 30. Further, the variable capacity chamber 34 is electrically connected to the port C 27 and the port A 26. The port A is controlled to open and close according to the lift position of the plunger 6, and when the port A is open, the pump chamber 3 communicates with the variable volume chamber 3. .
  • variable volume ridge chamber 34 is increased via the piston 31 to the electrostrictive type.
  • the sliding surface of the piston 31 and the sliding surface of the casing 29 have a slight clearance required for sliding so as not to leak to the side of the actuator 30. It is formed oil-tight.
  • the electrostrictive actuator 30 is a columnar stack of approximately 50 thin disk-shaped electrostrictive elements ( ⁇ 15 mm X t0.5 mm).
  • This electrostrictive element is made of a ceramic material called PZT and contains lead zirconate titanate as a main component, and when a voltage of about 500 V is applied in its thickness direction. Extends about 1 m. Applying 500 V in the thickness direction of each element with 50 layers of these layers gives a total extension of 50 ⁇ m. When this voltage is released or a slight negative voltage is applied, the length is reduced by 50 m and returns to the original length.
  • an axial compression load is applied to the electrostrictive actuator 30, a voltage proportional to the load is generated in each electrostrictive element. For example, a 500 kg load produces a 500 V voltage.
  • the properties of these electrostrictive elements and electrostrictive actuaries are known.
  • Operations such as application of voltage to the electrostrictive actuator 30 at a predetermined time, short-circuiting, opening, and the like are performed via a lead wire 36 as an external control circuit. Is controlled by
  • the expansion and contraction action of the electrostrictive actuator 30 is transmitted to the piston 31 to reduce and expand the volume of the variable volume chamber 34.
  • Fig. 4 shows the relationship between the rotation angle of plunger 6 (or face cam 7) in Fig. 1 and the amount of lift of plunger 6, and the operation description showing the open / closed state of port A26.
  • FIG. The rotation angle of the plunger 6 (or face cam 7) is shown on the horizontal axis.
  • the mountain-shaped protrusions shown at every 90 ° indicate the reciprocating motion of the plunger 6, that is, the lift amount of the face cam 7.
  • I have. Injection of fuel is performed during lift of the lift of the fire scum. Note that this figure shows four This is the case of the cylinder pump.
  • Port A 26 is closed when the scam 7 is above the prescribed lift (shown as lift A in FIGS. 2 and 4) and the prescribed lift (lift A) Open below.
  • lift A the pressure in the pump chamber 3 becomes equal to or higher than the valve opening pressure of the injection nozzle 11, and the lift A is slightly larger than the cam lift when the injection actually starts. set to fi.
  • port A 26 open J refers to a state in which the port A 26 and the groove 25 provided on the outer periphery of the plunger 6 conduct
  • port A 26 closed means that the port A 26 and the outer peripheral groove 25 of the plunger 6 are shut off.
  • variable volume chamber 3 4 and the pump chamber 3 are connected. After communicating again, the pressure held in the variable volume chamber 34 flows into the pump chamber 3 which is already low pressure, and the pressure in the variable volume chamber 34 becomes low pressure.
  • the timing at which the port A26 is closed or opened is detected and reflected in the determination of the pilot injection control timing. This will be described in detail later.
  • FIG. 5 shows the rotation of plunger 6 (or face cam 7) in Fig. 1.
  • FIG. 8 is an explanatory view of the operation showing the change of the state of each part by taking the turning angle to the side, in which (A) shows the pressure change in the pump chamber 3, and (B) shows the pressure in the variable volume chamber 34.
  • (C) is the voltage change between the terminals of the electrostrictive actuator 30;
  • (D) is the change in the fuel injection rate from the injector 11;
  • (E) is the integral with the plunger 6.
  • the cam lift of the formed cam 7 is shown together with the open / close state of the port A26.
  • the fuel injection amount per unit time from the injection valve 11, that is, the fuel injection rate is as shown in Fig. 5 (D).
  • the solid lines in FIG. 5 show the state of each part during pilot injection, that is, during injection rate control.
  • the fuel is injected from the nozzle 11, but most of the work due to the extension of the strain actuator 30 is spent to increase the oil pressure to more than the valve opening pressure, and the discharge rate That is just one or two.
  • the electrostrictive actuator 30 extends and performs the pilot injection, the voltage applied to the electrostrictive actuator 30 is released (Fig. 5 (C)). 0 is contracted, and the injection is interrupted because the pressure in the variable volume chamber 34 decreases (Fig. 5 (D)).
  • the pilot injection is performed.
  • the pressure in the pump chamber 3 is increased again by the right-hand line of the plunger 6, and the main part is sprayed.
  • pilot injection which was conventionally performed only at low load even at high load, can reduce combustion noise and exhaust emissions. It was because it became clear. The following shows the results of experiments by the inventors on the effects of pilot injection at high speeds and high loads.
  • Fig. 6 shows that the engine is at the maximum speed (300 rpm) and the engine noise at full load is 1 m from each of the four directions from the left, right, front, and top of the engine in a no-fault room. This is the result of measuring the so-called 4-way lm average noise value, which averages the noise measured at a distance, in each of the cases with and without the pilot injection. From this experiment, it was found that a 1.5-dB noise reduction effect was obtained by performing pilot injection.
  • Fig. 7 shows the results when the engine speed is 2720 rpm and the load is 3Z4. These figures show the results of measurements of THC and NOx emissions for each case of pilot injection and non-pilot injection, using the injection start time as a parameter. With pilot injection, NOx is reduced by 30% in THC as compared to the case without pilot injection.
  • pilot injection at high speed and high load in the direct injection diesel engine reduces engine noise and exhaust emissions. Is very effective in reducing the
  • pilot injection control at high speed cannot be performed due to the following problems.
  • Fig. 8 (A) shows the optimal pilot control timing for each engine tilling number to obtain the optimal pilot injection form.
  • the optimum pilot control timing is earlier with respect to the rotation angle of the cam as the engine speed becomes higher, that is, the electrostrictive actuation time is shorter. 0 is low (Fig. 8 (B)).
  • the electrostrictive actuator corresponding to the optimum pilot injection timing is used.
  • the generated voltage is almost 0 V. Therefore, when the engine speed is more than 200 rpm, the generated voltage of electrostrictive actuator 30 is detected and the pilot control timing
  • FIG. 9 (A) shows the terminal voltage of the electrostrictive actuator 30 when the by-pass control is performed.
  • the time indicated by the arrow in FIG. 9 (A) is the time when the port A26 is closed and opened (hereinafter, simply referred to as the port open time).
  • Port timing T. Is determined from the voltage waveform (Fig. 9 ()) of the distortion type actuator, and the pilot control timing is determined by time measurement or angle measurement using this as the reference position. It is.
  • a port open signal shown in Fig. 9 ( ⁇ ) is generated at the port open timing, and the port open signal ⁇ .
  • a pilot control signal Tc (Fig. 9 (C)) is generated after a lapse of a predetermined time from 1 and a high voltage is applied to the electrostrictive actuator 30 as shown in Fig. 9 (A). That is what you do.
  • This port opening timing corresponds to the point of time when the lift A of the cam lift descends as shown in Fig. 9 (D), that is, one-to-one with the predetermined cam angle of the injection pump. It is a corresponding one. Therefore, using the port opening time as a reference, for example, a signal is output by a magnetoresistive element (MRE) or a magnetic pickup (MPU) at a predetermined crank angle of the engine.
  • MRE magnetoresistive element
  • MPU magnetic pickup
  • the pump is always pumped without being affected by the advance characteristics of the injection pump and the variation in the initial set position of the injection pump, compared to the method of generating and setting the reference position. A reference signal can be obtained.
  • this method also uses the electrostrictive actuator 30 itself as a sensor, there is no need to provide any other new sensors, so if it is cost-effective, There is also a merit of not having it.
  • the conventional control method that is, the method in which the time when the voltage generated by the electrostrictive actuator 30 reaches a predetermined voltage is set as the pilot control time, High rotation speed when the optimal pilot control timing on the rotation side is at the point when there is almost no voltage generated by electrostrictive actuator 30 Only in the region (about 2000 rpm) or more, the system may be switched to the system based on the port opening / closing timing.
  • FIG. 10 is an enlarged view of the vicinity of the port opening timing indicated by arrow 4 in FIG.
  • port A26 When port A26 is closed (hereinafter, when the port is closed), the voltage of V, is held in the electrostrictive actuator 30.
  • Port A 2 6 although ⁇ decreases open, Po the voltage V, click ⁇ electrostrictive formula until only the voltage V 2 is low Ri good Chiyue Ichita 3 0 time t the terminal ⁇ drops bets Perform the signal T fl as the opening time.
  • Shimo ⁇ V 2 is is previously set to a predetermined value that is not affected by the V i. Therefore, this method on port closed, it port open signal T n is always the same cams angular position be varied voltage obtained.
  • Port open signal T The time from when the pilot control signal Tc is generated (in FIG. 9,) must be set according to the engine speed. There is an inverse relationship with error emissions di down times rotation number of cormorants by as shown in FIG. 1, that is, t is shortened by about ⁇ rotation.
  • controller 100 which is a control circuit of the actuator 30 will be described.
  • FIG. 12 is a circuit diagram showing details of the controller 100 in FIG.
  • 1 2 0 is a port open signal port opening timing decision circuit for obtaining a (T D in the first 0 view) (opening and closing timing detecting means).
  • the terminal voltage of the cracking type actuator 30 is divided into 125 by resistors 121 and 122, and one is applied to the non-inverting input of the first comparator 123.
  • One is analog switch 13 3 and the other is second connector.
  • 1 4 1 connected to the inverting input.
  • the multivibrator 127 is used to set the period during which the port closed voltage (Vt in Fig. 10) is sampled and held.
  • the reference input voltage V R is connected to the inverting input terminal of the first comparator 123.
  • the voltage V R corresponds to 4 0 V is a terminal voltage of the electrostrictive type Akuchiyueta 3 0.
  • the output of the first controller 123 is connected to the rising trigger input terminal of the first shot multivibrator 124.
  • the output pulse width of the first one-shot multivibrator 124 is determined by the capacitor 125 and the resistor 126, and sets the time until the start of the sample hold of the voltage V ,.
  • the Q output terminal of the first one-shot multivibrator 124 is connected to the falling trigger input terminal of the second one-shot multivibrator 127.
  • the output pulse width of the second shot multivibrator 127 is determined by the capacitor 128 and the resistor 129, which is set to 500 s. This time is the time to sample hold the voltage V and.
  • the Q output of the second shot multivibrator 127 is connected to the control input of the analog switch 133.
  • the analog switch 13 33 is turned on when the control input goes to the “1” level, and outputs the voltage obtained by dividing the voltage of the electrostrictive actuator 30.
  • the output of analog switch 133 is connected to the non-inverting input terminal of sample hold capacitor 134 and the first op-amp 135.
  • the inverting input terminal of the first operational amplifier 135 is connected to the output terminal, and functions as a buffer for the impedance of the capacitor 134 so as not to let the electric charge of the capacitor 134 escape.
  • the output signal of the first op-amp 13 5 is applied to the non-inverting input terminal of the second op-amp 1 40 and the resistor 13 8 via the resistor 13 6, while the reference voltage V 2 is connected to the resistor 13 7 Is applied to the inverting input terminal of the second operational amplifier 140 and the output terminal via the resistor 1339.
  • These second op amps 140 and resistors 13 7, 13 8, 13 9, 14 0 are so-called differential Since the resistors 1337, 1338, 139, and 140 all have the same resistance value, the output voltage value of the second op-amp 140 is the first op-amp.
  • the reference voltage V 2 corresponds to a terminal voltage of 40 V of the 3 ⁇ 4-distortion type actuator 30, which is the voltage V 2 in FIG.
  • the output of the second operational amplifier 140 becomes the non-inverting input of the second comparator 1441, and is compared with the voltage of the electrostrictive actuator 30. That is, when the voltage of the electrostrictive actuator 30 falls below the output value of the second operational amplifier 140, the output of the second comparator 144 becomes "1".
  • the ⁇ "output of the second shot multivibrator 127 becomes the rising trigger input of the third shot multivibrator 130.
  • the output width of the third short-circuit multivibrator 130 is determined by the capacitor 131 and the resistor 132, and serves as a mask for the port open signal.
  • Reference numeral 142 denotes a two-input AND gate, one input terminal of which is connected to the Q output terminal of the third short-circuit multivibrator 130, and the other input terminal of which is the second comparator. Connected to 14 1 output terminal. Then, a port open signal is output to the output of the two-input AND gate 144.
  • the circuit i50 is a pilot injection timing determination (pilot injection timing determination means) circuit for determining a pilot injection control timing and supplying a signal for driving the drive circuit 110.
  • the port open signal from the circuit 120 is connected to the rising trigger input terminal of the fourth shot multi-noiser 1515.
  • Reference numeral 102 denotes a rotation sensor for detecting the engine rotation speed using, for example, a magnetic pick-up, and a disk 10 having a projection mounted on a drive shaft of the pump. 3 and the engine A signal having a frequency corresponding to the rotation speed is output.
  • This signal is connected to a so-called F-to-V converter 163, which converts frequency to voltage, so that the F-V converter 163 outputs a voltage proportional to the engine speed.
  • This output is connected to resistor 153.
  • the output pulse width of the fourth short-circuit multivibrator 153 is determined by the output voltage of the F-V converter 163 and the capacitor. It is determined by 15 2 and the resistor 15 3.
  • the magnitude of the pulse width of the output signal of the fourth shot multivibrator 1551 is an output pulse width that is inversely proportional to the engine speed and approximated to FIG.
  • the output pulse width sets the time (rt in FIG. 9) from the port opening timing to the pilot control timing, that is, the fourth shot multi-joint.
  • the rising edge of the ⁇ "output signal of the vibrator 1551 is the pilot control time.
  • The" ⁇ output signal of the 4th shot multivibrator 151 is the 5th shot multivibrator. 1 5 4 Rising trigger input.
  • the output pulse width of the fifth short multivibrator 154 is determined by the capacitor 155 and the resistor 156, and this width is about 500 ".
  • this time is a time during which a high voltage is applied to the electrostrictive actuating device 30, and the electrostrictive actuating device 30 is operated only during this time.
  • the Q output of the 5th shot multivibrator 15 4 is set to the 6th shot multivibrator 15 7.
  • the output pulse width of the 6th shot multivibrator 1 57 is determined by the capacitor 1 58 and the resistor 1 59, which is 3 0. This time is set to O ⁇ s. This time is the time during which the electrostrictive actuator 30 is in a short period, as will be described later.
  • the Q output of the I / O breaker 157 becomes the base input of the transistor 111.
  • the “ ⁇ ” output terminal of the 4th shot multivibrator 15 1 is connected to the rising trigger of the 7th shot multivibrator 16 0. Connected to the input terminal.
  • the output pulse width of the 7th shot multivibrator 160 is determined by the capacitor 161 and the resistor 162, and the output pulse width of the 7th shot multivibrator 160 is determined by the capacitor 161 and the resistor 162.
  • the " ⁇ " output signal is input to the base of the transistor 112 and turns on and off the transistor 112.
  • 110 is, for example, a 24 V in-vehicle battery, and the supplied power from the battery 110 is, for example, an iron core transformer (transformer) formed by laminating many silicon steel sheets. Connected to one terminal of primary coil 1 1 4 of 1 13. The other terminal of the primary coil 1 1 4 is connected to the collector of the transistor 1 1 2, and when the transistor 1 1 2 is turned on or off, the primary coil 1 1 Switch the turbulence flowing to 4.
  • the transformer 113 has a secondary coil 115 wound.
  • the turns ratio between the primary coil 1 14 and the secondary coil 1 15 is determined in consideration of the secondary-side generated voltage, the rise time of the secondary pressure, etc., and is about four times that of the primary side. Number of turns.
  • One end of the secondary coil 1 15 is connected to an electrostrictive actuator 30, and the other end is a force source of a diode 116 and a collector of a transistor 111. It is connected to the. Therefore, when the distortion type actuator 30 is to be short-circuited, the transistor 111 is turned on, so that the electrostriction type actuator 30 is switched from the secondary coil to the secondary coil. A discharge circuit is formed to reach the transistor 111 via the channel 115. When voltage is applied to the electrostrictive actuator, the transistor 111 is turned off, and the electrostrictive actuator is connected via the diode 116 and the secondary coil 115. A charging circuit is formed around 30 days to supply the compress.
  • Reference numeral 117 denotes a diode for preventing a reverse voltage from being applied to the electrostrictive actuator 30.
  • FIG. 13 is a waveform diagram of each part for explanation.
  • the terminal voltage of the electrostrictive actuator 30 has the voltage waveform shown in Fig. 13 (A).
  • the first comparator 1 2 3 the output is "1" level (first 3 view (B)).
  • the first one-shot multivibrator 124 is triggered, and the start time to sample hold the terminal voltage VL of the electrostrictive actuator 30 when the port is closed is set. ( Figure 13 (C)).
  • the second shot multivibrator ⁇ 27> is triggered at the fall of the first shot multivibrator 124, the second shot multivibrator is triggered.
  • a pulse is generated as the Q output of breaker i27 during 500 (Fig. 13 (D)).
  • the analog switch 13 3 is turned on, and the terminal voltage V of the electrostrictive actuator 30 when the port is closed (FIG. 13 (A)) is changed to the sample hold capacitor 13 4 And output to the first operational amplifier 135.
  • the reference voltage set to 40 V is set by the differential width circuit composed of the second op-amp 140 and the resistors 13 6, 13 7, 13 8, and 13 9. A voltage value obtained by subtracting only the voltage V 2 (FIG.
  • the output of the two-input A / D gate 1442 triggers the fourth shot multivibrator 1551 for a predetermined time.
  • This predetermined time is, for example, the time determined by Fig. 11! That is, the rising timing of the ⁇ "output signal of the fourth short-circuit multivibrator 1551 is the pilot control timing (Fig. 13 (H) :).
  • the ⁇ "output of the 4th shot multivibrator 15 1 triggers the 7th shot multivibrator 1660 (Fig. 13 (K)). Determines the turn-on time of the transistor 111.
  • the transistor 112 is turned on, the current flowing through the primary coil 114 increases with time. 13 (L))
  • the 0 "output signal of the seventh shot multivibrator 160 is turned off, that is, when the pilot control time is attained, the transistor 1 1 2 Is turned off, and the energy stored in the primary coil 114 becomes a high voltage, and the secondary coil 115 causes the electrostrictive activator 30 to turn off. (Fig. 13 ( ⁇ )).
  • the application of this high voltage causes the electrostrictive actuator 30 to expand, the pressure in the variable volume chamber 34 to rise, and the nozzle 11 to start the pilot injection.
  • the Q output signal of the four-shot multivibrator 151 triggers the fifth-shot multivibrator 1554 (Fig. 13 (I)). Furthermore, after 50, in order to trigger the sixth shot multivibrator 157, the Q of the sixth shot multivibrator 157 during 300 ° A pulse is generated at the output (Fig. 13 (J)). The transistor turns on the transistor 11 1 by this pulse, and the electrostrictive actuating circuit 30 through the secondary coil 115 is turned on. ( Figure 13)
  • the difference from the first embodiment lies in the method of determining the port opening timing from the terminal voltage of the electrostrictive actuator 30. That is, in this embodiment, the port opening timing is determined by differentiating the terminal voltage.
  • FIG. 14 shows the configuration of the control circuit of the second embodiment.
  • the pilot injection timing control circuit 150 and the driving circuit 110 which are circuits other than the port opening timing determination circuit 170, which is a circuit for obtaining the port opening signal, are the same as those in the first embodiment. Some details are omitted here.
  • the terminal voltage of the electrostrictive actuator 30 is divided into 1 Z 250 by the resistors 1 ⁇ 1 and 17 2, and the voltage is divided by the capacitor 17 3, the resistor 17 4, and the op amp 17 5. It is connected to the differentiating circuit configured. Since only a positive voltage is supplied as the power supply of the op-amp 175, only the falling signal of the input waveform of the capacitor 173 is generated as the output of the op-amp 175 .
  • the terminal voltage of the electrostrictive actuator 30 divided by the resistors 17 1 and 17 2 is also connected to the non-inverting input terminal of the comparator 1776.
  • the comparator 176, the first one-shot multivibrator 177, and the second one-shot multivibrator 180 are used for masking the port open signal. I have. It is an inverting input of the co damper regulator 1 7 6 reference voltage V R is applied. The voltage V R corresponds to 4 0 V is a terminal voltage of the electrostrictive Shikia Kuchiyueta 3 0.
  • the output terminal of the comparator 176 is connected to the rising trigger input terminal of the 1st shot multivibrator 1777.
  • the output pulse radiation from the first one-shot multivibrator 177 is a capacitor 178
  • the Q output terminal of the first one-shot multi-noiser 177 is connected to the falling trigger input terminal of the second one-shot multi-noiser 180.
  • the output pulse width of the second shot multivibrator 180 is determined by the capacitor 181 and the resistor 182, and the mask time is set by this pulse width. are doing.
  • 183 is a two-input AND gate, one input terminal of which is connected to the output terminal of the operational amplifier 175, and the other terminal of which is the second shot multivibrator. 0 is connected to Q output terminal. Then, a port open signal indicating the port open time t: is output from the output terminal of the two-input AND gate 183, and this signal is used to determine the pilot control time and drive circuit 1 It is supplied to the above-described pilot injection timing determination circuit 150 which generates a signal for driving 10.
  • the differential waveform of the terminal voltage of the electrostrictive actuator 30 (FIG. 15 (A)), that is, a waveform indicating the rate of change of the terminal voltage, is output to the output of the operational amplifier 175 (first example). 5 Figure (B)). Originally Figure 15
  • the negative voltage is not output because the power supply of the op-amp 175 is only the positive voltage as described above, and the power supply of FIG. Only the waveform shown by the solid line is output.
  • the second work is started.
  • the shot multivibrator is powered by 180
  • the mask time is set from the point in time (Fig. 15 (E)).
  • the output signal of the amplifier 175 and the Q output signal of the second short-circuit multivibrator 180 are input to a two-input AND gate 183, and the AND The output signal from gate 183 becomes the port open signal (Fig. 15 (F)).
  • the circuit configuration is different from that of the first embodiment. Has the advantage of being simpler.
  • This embodiment also differs from the first and second embodiments in the method of determining the port opening time from the terminal voltage of the electrostrictive actuator 30.
  • Means for forcibly controlling the terminal voltage of the electrostrictive actuator 30 to a predetermined constant voltage is provided, and the terminal voltage of the electrostrictive actuator 30 is lower than the constant voltage during the port opening time. It is regarded as the point in time when the voltage drops to the fixed voltage value.
  • FIG. 16 shows the configuration of the control circuit of the third embodiment.
  • the drive circuit 110 other than the port open timing determination circuit 190 for obtaining the port open signal and the pilot emission timing determination means 150 are the same as those in the first embodiment, so the details are omitted. Omitted.
  • the terminal voltage of the electrostrictive actuator 30 is applied to the collector of the transistor 199 via the current limiting resistor 201.
  • the emitter of the transistor 199 is connected to a cathode of a constant voltage diode 200 having a characteristic that a current flows at a reverse voltage of 100 V or more. Therefore, when the transistor 199 is turned on and the terminal voltage of the electrostrictive actuator 30 is more than 100 V, this terminal voltage is set to 100 V.
  • the terminal voltage of the electrostrictive actuator 30 is divided into 1/250 by the resistors 191 and 192 and the non-inverting input of the comparator 193 Is also applied.
  • the reference voltage V R is applied to the inverting input terminal of the co lymph rate data 1 9 3.
  • This pressure V s corresponds to 40 V.
  • the output of comparator 1993 is branched to 3, and the first output is the rising trigger input of one shot multivibrator 1994.
  • the output pulse width of the one-shot multivibrator 194 is determined by the capacitor 195 and the resistor 196, and sets the time until the transistor 199 is turned on. are doing.
  • the second output of the comparator 1993 is input to one input terminal of the two-input NOR gate 197, and the other output of the two-input NOR gate 197 is one-sided.
  • the Q output signal of the shot multivibrator 194 is provided.
  • the output signal of the two-input NOR gate is a port open signal, and this port open signal is supplied to the pilot injection control timing determination circuit 150.
  • the third output of the comparator 1993 is input to one input terminal of the two-input AND gate 198, and is used as the other input of the two-input AND gate 198. In this case, the ⁇ "output signal of the one-shot multivibrator 1994 is provided.
  • the output terminal of the two-input AND gate 198 is connected to the base of the transistor 199. Therefore, the timing for controlling the terminal voltage of the electrostrictive actuator 30 when the port is closed is determined.
  • the terminal voltage of the electrostrictive actuator 30 before the port is opened is always forcibly controlled to the same constant value (100 V). Even if the level is a fixed value (40 V), the port open signal does not vary.
  • a high voltage is applied to the electrostrictive actuator during the pilot control period, and the system is short-circuited immediately thereafter.
  • the present invention is applied to this method.
  • the method is not limited to the above method, but a method of short-circuiting the voltage generated in the electrostrictive actuator during the pilot period, and the voltage in the opposite direction to the polarization direction of the electrostrictive actuator. It can also be applied to a method in which the charge is applied, or a method in which a capacitor extracts the electric charge of the electrostrictive actuator.
  • pilot injection In determining the pilot control timing from the detection of the port opening timing, t was used as a parameter at a certain time, but the rotation angle of the injection pump or the engine was adjusted. Pilot injection may be controlled by providing an angle sensor for detection and using an angle based on the angle as a parameter. Also, if the time is set as a parameter, the map shown in Fig. 11 is built in the computer and the timer built in the computer is used. May be used to determine the pilot injection control timing.
  • the present invention can be similarly applied to any method of metering the injection pump using a mechanical governor or electronic control. .
  • timing of opening port A26 in the previous injection stroke was set as the starting point for calculating the pilot injection timing, but the timing of closing port A26 may be set as the starting point.
  • the timing of opening port A26 in the previous injection stroke was set as the starting point for calculating the pilot injection timing, but the timing of closing port A26 may be set as the starting point.
  • the electrostrictive actuator itself for controlling the pilot injection is used as a sensor.
  • the port is simple and inexpensive in that no new sensor is required.However, the port opening / closing timing is detected by another pressure sensor or a sensor that detects the lift position of the plunger. Of course, it may be performed by a sensor or the like.
  • the pilot injection timing is determined based on the opening / closing timing of the variable volume chamber in the previous injection stroke, when the rotation of the diesel engine is high, However, it is possible to execute the pilot injection in an optimal form, and it is possible to reduce noise at high speeds and reduce exhaust emissions.

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Description

j 明 細 害
パイ ロ ッ ト噴射制御装匿 技術分野
本発明は電歪式ァ クチユエ一夕を用いたディ ーゼル機関用燃料噴 射装置の噴射率制御装置に関する ものである。 背景技術
ディ ーゼルエンジ ンにおいて、 各噴射サイ クル毎に主噴射に先行 してパイ ロ ッ 卜噴射を行えば、 燃焼騒音や N O xを低減させる上で 有効である こ とが知られている。 例えば、 特開昭 6 1 一 2 5 9 2 5 号公報、 特開昭 6 2 — 3 1 3 3号公報には、 噴射ポ ンプの噴射経路 に、 印加電圧に応 じて伸縮する電歪式ァ クチユエ一夕を組み込み、 所定の時期に前記電歪式ァクチユエータを制御する こ と によって、 パイ ロ ッ ト噴射を行う ものが示されている。 と ころで、 電歪式ァ クチユエ一夕への高電圧印加時期、 すなわちパイ ロ ツ 卜制御時期は、 最適な時期に制御 しなければ燃焼騒音、 N 0 X等の低減効果が得ら れない。 例えば、 上記特開昭 6 1 — 2 5 9 2 5 号公報には、 プラ ン ジ ャ によ り昇圧されるポ ンプ室圧力に比例 して電歪式ァ ク チユエ一 夕 に発生する電圧を検出 し、 この電圧が所定値になった時をパイ 口 ッ 卜制御時期とする方式が示されている。
と こ ろが、 このパイ ロ ッ ト噴射時期は、 主噴射に対 し一定の時期 ではな く 、 実際には高回転ほど早い時期、 すなわち、 電歪式ァ ク チ ユエ一 夕の発生電圧が低い時点にパイ ロ ッ ト制御時期を設定 しなけ れば、 主噴射と分雜 した最適なパイ ロ ッ 卜噴射形態と はな らない。 即ち、 少な く と もある回転数以上 (エン ジ ン回転数約 2 0 0 0 rp m 以上) では、 前記発生電圧が生 じる前にパイ'ロ ッ ト時期を設定 しな ければ、 最適なパイ ロ ッ ト噴射形態と はな らないと いう 問題が生 じ た。 特に最近は、 直噴ディ ーゼルエ ン ジ ンに対し、 高速高負荷領域 に至る までの騒音及び排気エ ミ ッ シ ョ ン低減の要求が高ま ってきて おり 、 高速高負荷領域でもパイ ロ ッ ト噴射を最適な形態で実行する 必要性が大きいのでなおさ らである。
プラ ン ジ ャ リ フ 卜量の影響を受けない制御時期を得る方法と して は、 高精度なポ ンプ角度セ ンサを具備させ、 それに基づいて運転状 態に応 じた制御時期を設定する方式があるが、 調量を電子制御で行 う 噴射ポ ンプの場合は前記角度セ ンサを調量のためにも と も と具備 している こ とが多いが、 パイ ロ ッ 卜噴射時期の決定に新たに複雑な マ ッ プを設定せねばな らない。 また、 メ カニカルな調量を行う噴射 ポ ンプの場合は、 高精度な角度セ ンサを新たに具備する必要があ り . 上記方式では大幅なポ ンプ構造変更を要し、 コス トが高 く なつて し ま う と いう問題がある。
本発明は、 以上の問題点に基づき、 高速時でも最適なパイ ロ ッ ト 噴射が得られる制御装置を提供する こ とを目的とする。 発明の開示
こ のため、 本発明では、 以前の噴射における可変容積室とポンプ 室とを連通するポー ト の開閉時期を検出 して、 この検出信号に応答 してパイ ロ ッ ト噴射を実行する時期を決定するよ う に した。
こ の構成によ り、 ブラ ンジャが今回の噴射における加圧作用を開 始するよ り も以前の所定の時期を起点と して今回のバイ 口 ッ ト噴射 時期を決定でき るので、 たとえ高速時であってもパイ ロ ッ 卜噴射時 期の決定が早 く 行われるため、 パイ ロ ッ ト 咹射の実行が遅れる こ と がな く な り、 最適な形態でパイ ロ ッ ト噴射を実行する ことが可能と なる。
図面の簡単な説明
第 1 図は本発明を適用する装置の部分断面図、 第 2 図は第 1 図の 部分拡大図、 第 3 図は第 2 図の R— R線に沿う断面図、 第 4 図ない し第 5 図は第 1 図の作動説明図、 第 6 図はパイ ロ ッ 卜噴射の有無と 騒音との関係図、 第 7 図はパイ ロ ッ ト喷射の有無と排出ガス成分と の関係図、 第 8 図は従来技術の説明図、 第 9 図ない し第 1 0 図は本 発明の説明図、 第 1 1 図は第 9 図中 τ ! の特性図、 第 1 2 図は本発 明の第 1 実施例をなす回路構成図、 第 1 3 図は第 1 2 図の作動説明 図、 第 1 4 図は本発明の第 2 実施例を示す回路構成図、 第 1 5 図は 第 1 4 図の作動説明図、 第 1 6 図は本発明の第 3 実施例をなす回路 構成図、 第 1 7 図は第 1 6 図の作動説明図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明装置になる実施例を説明する。 第 1 図は本発明が適 用される燃料噴射装置の構造図である。
第 2 図は第 1 図中のプラ ンジ ャ 6 の先端部付近の拡大断面図、 第 3 図は第 2 図中の R— R線に沿う断面図である。
第 1 図において、 燃料噴射ポンプ 1 に噴射率制御装置 2 が取付け られている。
まず、 燃料噴射ポ ンプ 1 について説明する。 ポ ンプケー シ ング 4 の シ リ ンダボア 5 内に摺動自在に支持されたブラ ン ジ ャ 6 は、 ェン ジン回耘数の 1 ノ 2 に同期 して回転往復運動を行う。 即ち、 ェンジ ンの回転はギヤ又はタ イ ミ ングベル ト を介して駆動軸 (図示せず) に伝達され、 プラ ン ジ ャ 6 はこの駆動軸によ り同軸的に回転駆動さ れる と と もに、 プラ ン ジャ 6 と一体的に結合されたフヱイ スカム 7 がローラ 8 に係合する こ と によ り往復運動する。
フ ェ イ スカム 了 はパネ (図示せず) によ り常時図の左方に付勢さ れてローラ 8 に当接されており、 プラ ン ジ ャ 6 の往復運動は、 軸心 周 り に回転 してフ ヱ イ スカム 7 のカム面の形状に従う こ と によ り行 われる。 プラ ンジャ 6 は、 その外周に 1 個の分配ポー ト 9 とェンジ ン気筒数と同数個の吸入ポー ト 1 0 とが形成され、 こ のプラ ンジ ャ 6 の先端面と シ リ ンダボア 5 との間には、 プラ ンジャ 6 によ り昇圧 されるポ ンプ室 3 が形成される。
ポ ンプケー ンシグ 4 には、 低圧室 1 5 と この低圧室 1 5 をシ リ ン ダボア 5 に連適する吸入通路 (図示せず) と、 外部の各噴射弁 1 1 をシ リ ンダボア 5 に導通可能な分配通路 1 2 が形成される。 分配 通路 1 2 はエンジ ン気筒数と同数個設け られる と と もに、 その途中 にはそれぞれデリ バ リ弁 1 3 が設けられる。 デリバ リ 弁 1 3 はばね 1 4 に抗 して開口可能であり、 逆止弁と しての機能及び吸戻し弁と しての機能を有する。
しかして、 プラ ンジ ャ 6 が第 1 図中において左行してポ ンプ室 3 が膨張する時、 いずれかの吸入ポー ト 1 0 が吸入通路 (図示せず) を通 じて低圧室 1 5 と導通 して、 この低圧室 1 5 内の燃料がポ ンプ 室 3 に吸入されるよ う になっている。 これと は逆に、 プラ ンジャ 6 が第 1 図中.において右行してポンプ室 3 が縮小加圧される時、 分配 ポ一 ト 9 がいずれかの分配通路 1 2 に導通 してポ ンプ室 3 内の燃料 が外部に送出される。
燃料の送出はブラ ンジャ 6 が右行を始めた時に始ま り、 さ らにプ ラ ン ジャ 6 が右行してス ピルポー ト 1 6 がス ピルリ ング 1 7 の右端 面よ り低圧室 1 5 内へと開放された時に終わる。 こ こで、 ス ピルポ ー ト 1 6 は、 プラ ンジャ 6 に設け られてポ ンプ室 3 と低圧室 1 5 と を導通するための開口であり、 ス ピルリ ング 1 7 は短いシ リ ンダ状 であって、 その内孔をプラ ンジャ 6 が摺動する ものである。 ス ピル リ ング 1 7 は、 レバ一 1 8 によ ってその固定位置を変える こ とがで き、 ス ピルリ ング i 7 の位置によってポ ンプ室 3 からの燃料の吐出 量を変える こ とができ る。 レバ一 1 8 は間接的にアクセルレバ一と 連動 している。
シ リ ンダ 1 9 の右端面には、 盲栓 2 0 をネ ジ 2 1 によ り ネ ジ込ん で、 断面が三角形状の環状突起 2 2 により ポ ンプ室 3 の圧力漏洩を 防いでいる。
本発明が適用される燃料噴射ポ ンプには、 さ らにポ ンプ室 3 と ス ピルポー ト 1 6 とを結ぶプラ ンジ ャ 6 の中央ポ一 ト 2 3 に導通する ポー ト B 2 4 、 該ポー ト B 2 4 に導通するプラ ンジャ外周の溝部 2 5 を形成してある。 さ らに、 シ リ ンダ 1 9 には、 シ リ ンダボア 5 に 開口するポー ト A 2 6 と ポー ト C 2 7 とが形成されている。
ポー ト A 2 6 と外周溝 2 5 との位置関係は、 第 2 図の部分拡大図 に示す様にプラ ン ジ ャ 6 がー定リ フ 卜 (第 2 図中に示すリ フ 卜 A ) する まで導通状態であ り 、 一定 リ フ ト後に遮断される様に してある。 さ らに、 ポー 卜 A 2 6 の第 2 図中の R— R線に沿う断面図は第 3 図 に示される様に角穴状と してある。
次に、 噴射率制御装置 2 について説明する。 噴射率制御装置 2 は、 ポ ンプケーシ ング 4 の凹部 2 8 に設置されている。 凹部 2 8 内に挿 入されたケー シ ング 2 9 の中には、 第 1 図に示されるよ う に上から 電歪式ァ クチ ユエータ 3 0 、 ピス ト ン 3 1 が収納され、 ケー シ ング
2 9 の下端面と ポンプケーシ ング 4 の凹部 2 8 の底面との間にはパ ッ キ ン 3 2 が配置され、 ケーシ ング 2 9 はネ ジ 3 3 によ りパッ キ ン
3 2 を押圧 した状態でポ ンプケー シ ング 4 に固定されている。
ピス ト ン 3 1 の下端面とポ ンプケーシ ング凹部 2 8 の底面との間 で形成され、 パッ キ ン 3 2 で密閉された可変容積室 3 4 内には、 板 'ネ 3 5 を配設してピス ト ン 3 1 を介 して、 霪歪式ァ クチユエ一夕 3 0 に常に上向きの押圧力を加える様に してある。 そ して、 可変容 積室 3 4 はポー ト C 2 7 、 な らびにポー ト A 2 6 と導通している。 ま た、 ポー ト Aはブラ ンジャ 6 の リ フ ト位置に応 じて開閉制御され る ものであ り、 ポー 卜 Aが開いている時はポ ンプ室 3 と可変容積室 3 とが連通する。
また、 可変容稜室 3 4 の圧力がピス ト ン 3 1 を介 して電歪式ァ ク チ ユエー タ 3 0 側に漏洩 しないよ う に、 ビス ト ン 3 1 の摺動面と ケ — シ ング 2 9 の摺動面と は摺動に必要な僅かなク リ アラ ンスを有し て油密に形成されている。
電歪式ァクチユエ一夕 3 0 は薄い円盤状 φ 1 5 mm X t 0. 5 mm ) の電歪素子を約 5 0枚積層 して円柱状とな したものである。 こ の電 歪素子は P Z T と呼ばれるセラ ミ ッ ク材料製であ り、 チタ ン酸ジル コ ン酸鉛を主成分と しており、 その厚み方向に 5 0 0 V程度の電圧 を印加する と 1 m程度伸びる。 これを 5 0 枚穣層 して各々の素子 の厚み方向に 5 0 0 V印加する と、 全体と して 5 0 〃 mの伸張が得 られる。 この電圧を解除するか又は若干の負電圧を印加すれば、 5 0 mの縮小を起こ して元の長さに戻る。 また、 この電歪式ァ クチ ユエ一夕 3 0 に軸方向圧縮の荷重をかけた時は 1 枚 1 枚の電歪素子 には荷重に比例 した電圧が発生する。 例えば、 5 0 0 kgの負荷で 5 0 0 Vの電圧が発生する。 これらの電歪素子及び電歪式ァク チユエ 一夕の性質は公知である。
電歪式ァ クチユエータ 3 0 への所定の時期における電圧の印加、 シ ョ ー ト、 オープン等の操作は リ ー ド線 3 6 を介して外部の制御回 路である コ ン ト ローラ 1 0 0 によ って制御される。
電歪式ァクチユエータ 3 0 の伸縮作用はピス ト ン 3 1 に伝え られ、 可変容積室 3 4 の容積を縮小 · 拡大する。
次に、 ポー ト A 2 6 の開閉位置関係について説明する。
第 4 図は第 1 図中のプラ ンジャ 6 (またはフ ェ イ スカム 7 ) の回 転角 とプラ ンジャ 6 の リ フ ト量の関係、 及びポー ト A 2 6 の開閉状 態を示す作動説明図である。 なお、 プラ ンジ ャ 6 (またはフ ェ イ ス カム 7 ) の回転角は横軸に表されている。 第 4 図の波形において、 9 0 ° 毎に示されている山状の凸部はプラ ンジ ャ 6 の往復動を示す もので、 即ちフ ェ イ ス カ ム 7 の リ フ ト量を示している。 燃料の噴射 は、 フ ヱ イ スカ ムの リ フ ト上昇中に実行される。 尚、 こ の図は 4気 筒用ポンブの埸合である。
ポー ト A 2 6 は、 フ ヱイ スカム 7 が所定リ フ ト (第 2 図及び第 4 図中に リ フ ト Aと して示す) 以上で閉となり、 所定リ フ ト ( リ フ ト A ) 以下で開となる。 この リ フ ト Aは、 ポ ンプ室 3 の圧力が喷射ノ ズル 1 1 の開弁圧以上となり、 実際に噴射が開始する時のカム リ フ 卜量よ り も、 わずかに大き い リ フ ト fiに設定してある。
こ こで、 「ポー ト A 2 6 開 J と は、 ポー ト A 2 6 と プラ ン ジ ャ 6 の外周に設けた溝部 2 5 とが導通する状態であ り、 「ポー ト A 2 6 閉」 と は、 ポー ト A 2 6 とプラ ン ジ ャ 6 の外周溝部 2 5 とが遮断さ れた状態である。
従って、 今カム リ フ トの上昇が開始する、 即ちポ ンプの圧送行程 が開始する と、 プラ ン ジャ 6 によって加圧されたポ ンプ室 3 の圧力 が、 中央ポ一 ト 2 3 —ポー ト B 2 4 —プラ ン ジャ 6 の外周の溝部 2 5 →ポー ト A 2 6 →ポー ト C 2 7 を介して可変容積室 3 4 へと導入 される。 一方、 プラ ン ジャ 6 が リ フ ト Aだけ リ フ トする と、 ポー ト A 2 6 はプラ ンジ ャ 6 の外周の溝部 2 5 と遮断されて閉 じ られ、 そ の後は可変容積室 3 4 はポ ンプ室 3 から遮断され密室状態となるた め、 以後はカム リ フ ト量に関係な く 遮断した時点の圧力がそのま ま 保持される こ と になる。 その後、 プラ ン ジ ャ 6 が最大カム リ フ ト位 置を過ぎ、 下降途中の リ フ ト Aの リ フ ト位置に達 したと ころで、 可 変容積室 3 4 とポ ンプ室 3 と は再び連通 し、 可変容積室 3 4 に保持 されていた圧力はすでに低圧となっているポ ンプ室 3 へ抜け、 可変 容積室 3 4 の圧力は低圧となる。
そ して、 本実施例では、 このポー ト A 2 6 の閉—開となる時期を 検出 して、 パイ ロ ッ ト噴射の制御時期の決定に反映させている。 こ れについては後で詳 し く 述べる。
次に、 上記構成によ る従来の作用 · 作動を説明する。
第 5 図は第 1 図中のプラ ンジャ 6 (またはフ ェ イ スカム 7 ) の回 転角を横轴にと り 、 各部の伏態変化を示 した作動説明図であ り、 (A) はポ ンプ室 3 内の圧力変化、 ( B ) は可変容積室 3 4 内の圧 力変化、 ( C ) は電歪式ァクチユエ一夕 3 0 の端子間の電圧変化、 ( D ) は噴射弁 1 1 からの燃料の噴射率変化、 ( E ) はプラ ン ジ ャ 6 と一体的に形成されたフ ヱ イ スカム 7のカム リ フ トをポー ト A 2 6 の開閉状態と共に各々示したものである。
第 5 図において、 第 1 図に示される電歪式ァクチユエ一夕 3 0 を シ ョ ー ト させなかった時、 即ち電気的にオープンと した時には、 ポ ンプ室 3 の圧力は第 5図 ( A) の破線で示した曲線となる。 図中に 示す凸部分が燃料圧送カムの上昇行程であって、 プラ ンジ ャ 6が第 5 図 ( E ) に示すカム リ フ ト によ り第 1 図中において右行し、 かつ、 ス ピルポー ト 1 6がス ピルリ ング 1 7 によって覆われている時に対 応する。 このう ち、 噴射弁 1 1 の開弁圧及び閉弁圧よ り高い部分が 噴射に寄与する部分である。 すなわち、 この期間噴射弁 1 1 は開弁 しており、 その開弁リ フ ト はその圧力と比例 している。 よ って、 噴 射量もその圧力と概ね比例 している。
噴射弁 1 1 からの単位時間当りの燃料噴射量、 すなわち燃料噴射 率は第 5図 ( D ) のよ う になる。
燃料の圧送行程において、 第 5図 ( A) のよ う にポ ンプ室 3 内の 圧力が上昇 し始める と、 この時点ではまだポー ト A 2 6 と ポ ンプ室 3 と は導通状態にあるため、 可変容積室 3 4 内の圧力も上昇し始め る。
電歪式ァクチユエータ 3 0 にはこの時の圧力に比例 した電荷が生 じ、 第 5図 ( C ) に示す電圧が発生する。
さ らに圧送が続き、 力厶 リ フ ト量が第 5 図の ( E ) 中に示される リ フ ト Aとなった時、 ポー 卜 A 2 6 とポ ンプ室 3 との導通は断たれ る。 こ の後、 さ らに圧送が続き、 ポ ンプ室 3 の圧力はさ らに上昇を 続け、 また、 第 5図 ( D ) の噴射率も上昇し銃ける。 一方、 第 5 図 ( B ) の可変容穣室 3 4 の圧力変化は可変容稹室 3 4 がポー ト A 2 6 との導通を断たれる と同時に、 圧力の逃げ場のな い密室を形成するため、 圧力の上昇がな く 低下もない状態で維持さ れる。 第 5 図 ( C ) の電歪式ァクチユエータ 3 0 の発生電圧は、 第 5 図 ( B ) の可変容稜室 3 4 の圧力と同様に変化する。
こ こ までは、 電歪式ァク チユエ一夕 3 0 を電気的にオープン した 時、 即ち、 パイ ロ ッ ト噴射を実行しないと きの説明を してきたが、 次に噴射率制御時の説明に入る。
第 5 図中の実線は、 パイ ロ ッ ト喷射時、 すなわち噴射率制御時の 各部の状態を示す。
ポ ンプが圧送を開始する と、 ポ ンプ室 3 および可変容積室 3 4 の 圧力は上昇していき、 ¾歪式ァクチユエータ 3 0 に油圧に比例 した 押圧力が加わるため、 電歪式ァクチユエータ 3 0 の端子電圧は第 5 図 ( C ) の如 く 上昇してい く 。 この端子電圧が所定の (開弁圧前の 所定の圧力に相当する) 電圧になっ た時に、 電歪式ァ クチユエ一夕 3 0 に外部よ り高電圧を印加してやる と、 歪式ァクチユエ一夕 3 0 は伸長 し、 可変容積室 3 4 の圧力は第 5 図 ( B ) の実線のよ う に 急に高く な り、 開弁圧を越える。 従って、 ノ ズル 1 1 よ り燃料を噴 射するが、 歪式ァ クチユエ一夕 3 0 の伸長による仕事の大半は油 圧を開弁圧以上に加圧されるのに費やされ、 吐出量と しては 1 〜 2 にすぎない。 電歪式ァクチユエータ 3 0 が伸長してパイ ロ ッ ト噴 射を行った直後、 電歪式ァクチユエータ 3 0 の印加電圧を解除する と (第 5 図 ( C ) ) 電歪式ァ クチユエ一夕 3 0 は収縮し、 可変容積 室 3 4 の圧力は低下するため、 噴射が中断する (第 5 図 ( D〉 ) 。 このよ う に してパイ ロ ッ ト噴射を実 ^ している。 その後はプラ ン ジ ャ 6 の右行によ り再びポ ンプ室 3 の圧力は高 く な り 、 メ イ ン部の噴 射が行われる。
さ らにその後圧送が铳き、 カ ム リ フ ト量が第 5 図 ( E ) に示され る リ フ ト Aとなった時、 ボー ト A 2 6 とポ ンプ室 3 との導通は断た れ、 可変容稷室 3 4 内にはその直前の圧力が閉 じ込められる状態と なる (第 5 図 ( B ) ) 。 よ っ て、 電歪式ァクチユエ一夕 3 0 の発生 電圧 (第 5 図 ( C ) ) も同様の状態を示す。
その後、 圧送行程が終了 し、 カ ム リ フ トが下降行程に入り、 再び ポー 卜 A 2 6 がポ ンプ室 3 と導通 した時にはポンプ室 3 内の圧力は フ ィ ー ド圧となっているので、 可変容積室 3 4 内に閉 じ込められた 圧力は低圧部に向かって流出 して圧力が低下する (第 5 図 ( B ) ) 。 電歪式ァクチユエ一タ 3 0 の端子間の発生電圧も同様に変化する (第 5 図 ( C ) ) 。 - と こ ろで、 この喷射率制御装置 2 を特に直噴ディ ーゼルエンジ ン に適用する場合、 エ ン ジ ンの高速時 · 高負荷時までパイ ロ ッ ト噴射 を行いたいと いう要求が出てきた。 これは、 最近特に直噴ディ ーゼ ルエ ン ジ ンにおいては高速時、 高負荷時の燃焼騒音や Ν Ο χ · T H Cなどの排気エミ ッ シ ョ ンが問題となっているのに対し、 高速時 · 高負荷時にも従来低負荷時でしか行われなかったパイ ロ ッ ト噴射を 行う こ と によ って、 燃焼騷音ゃ排気エ ミ ッ シ ヨ ンの低減が可能であ る こ とが判明 したからである。 高速時 · 高負荷時におけるパイ 口 ッ ト噴射の効果について、 発明者らが実験によ り明らかに した锆果を 次に示す。
第 6 図は、 エンジ ンが最高回転数 ( 3 0 0 0 rpm) 、 全負荷にお けるエンジ ン騒音を無饗室にてエンジンの左 · 右 · 前 · 上の 4 方向 からそれぞれ 1 mの距離において測定した騒音を平均化した、 いわ ゆる 4 方向 l m平均騒音値を、 パイ ロ ッ 卜噴射有とパイ ロ ッ ト噴射 無のそれぞれの場合について測定した結果である。 こ の実験から、 パイ 口 ッ ト噴射を行う こ と によ って 1, 5 dBの騒音低減効果が得られ る こ とが判明した。
また、 第 7 図はエ ン ジ ン回転数 2 7 2 0 rpm , 3 Z 4 負荷におけ る T H C と N O xの排出量を、 噴射関始時期をパラ メ ータ と してパ イ ロ ッ ト噴射有とパイ ロ ッ ト噴射無のそれぞれの埸合について測定 した結果である。 パイ ロ ッ 卜噴射有はパイ ロ ッ 卜噴射無と比べ等 T H Cで N O xが 3 0 %低減している。
第 6 図及び第 7 図からわかるよ う に、 直噴ディ ーゼルエ ン ジ ンに おける高速時 · 高負荷時のパイ ロ ッ 卜噴射はエ ン ジ ン騒音の低減、 排気ェ ミ ッ シ ョ ンの低減に非常に効果がある。 しか し、 前述した従 来のパイ ロ ッ ト制御方式では、 次に示す問題から高速時のパイ ロ ッ ト噴射制御ができない。
従来のバイ ロ ッ ト制御方式では'、 前述 した通り ポンプが圧送を開 始する と、 電歪式ァクチユエータ 3 0 が自然に電圧を発生するが、 こ の電圧がある所定の電圧になった時をパイ ロ ッ ト制御時期と して いる。 こ こで、 最適パイ ロ ッ 卜噴射形態を得るための各エ ン ジ ン回 耘数での最適パイ ロ ッ ト制御時期を第 8 図 ( A ) に示す。 第 8 図
( A ) に示すよ う に、 最適パイ ロ ヅ 卜制御時期はエ ン ジ ン回転数が 高く なる程、 カ ムの回転角度に対して早い時期であ り 、 すなわち電 歪式ァクチユエ一夕 3 0 の発生電圧が低い時期となる (第 8 図 ( B ) ) 特に、 エ ン ジ ン回転数 2 0 0 0 r p ni 以上では、 最適パイ ロ ツ 卜噴射 時期に対応する電歪式ァクチユエータ 3 0 の発生電圧はほとんど 0 V近 く であ り 、 従って、 エ ン ジ ン回転数 2 0 0 0 r p m 以上では電歪 式ァクチユエ一夕 3 0 の発生電圧を検知して、 パイ ロ ッ ト制御時期 とする従来の方式では最適なバロイ ツ ト噴射形態を得られないと い う 問題がある。
次に、 第 1 図ない し第 4 図の構成に適用 した第 1 の実施例を第 9 図に従って説明する。 バイ ロ ッ ト制御を行っ た時の電歪式ァ ク チュ エータ 3 0 の端子電圧は第 9 図 ( A ) に示される。 そ して、 第 9 図 ( A ) に矢印 で示している時期がポー ト A 2 6 が閉—開となる時 期 (以後、 単にポー ト開時期と いう ) である。 本実施例では、 こ の ポー ト関時期 T。 を ¾歪式ァクチユエ一夕の電圧波形 (第 9 図 (Α ) ) から判定し、 そ こを基準位置とする時間計測あるいは角度計測によ りパイ ロ ッ 卜制御時期を決定しょ う とする ものである。 すなわち、 時間計測の場合はポー ト開時期に第 9 図 ( Β ) に示すポー ト開信号 を発生させ、 そのポー ト開信号 Τ。から所定時間て 1の経過後にパ ィ ロ ッ ト制御信号 T c (第 9 図 ( C ) ) を発生し、 第 9 図 (A ) の よ う に電歪式ァクチユエータ 3 0 に高電圧を印加する ものである。
電歪式ァクチユエータ 3 0 の電圧波形からポー ト開時期を判定する 具体方式については後述する。
このポー ト開時期は第 9 図 ( D ) のカム リ フ ト の下降時の リ フ ト Aとなる時点と対応する ものであ り、 すなわち、 噴射ポ ンプの所定 カム角度に一対一に'対応する ものである。 従って、 このポー ト開時 期を基準とする こと は、 例えばエ ン ジ ンの所定ク ラ ンク角度で磁気 抵抗素子 ( M R E ) やマグネ ッ ト ピッ クア ッ プ ( M P U ) などによ つて信号を発生させ、 基準位置とする方式と比べて、 噴射ポ ンプの 進角特性の影響、 噴射ポ ンプの初期セ ッ ト位置のばらつきによる影 響を受けずに、 常に噴射ポ ンプの圧送に対応した基準信号を得る こ とができ る。 また、 本方式は、 電歪式ァ クチユエータ 3 0 自身をセ ンサと しても活用 しているため、 他に新たなセンサを具備する必要 力《な く 、 コ ス ト ア ッ プにな らないと い う メ リ ッ ト も有す.る。
と ころで、 T D からの時間でパイ ロ ッ ト噴射時期を決める時間制 御であ る と 、 エンジンの回転変動が大きい場合、 その影響を受ける と カム角度に対するパイ ロ ッ ト制御時期がばらついてしまい、 安定 したパイ ロ ッ ト噴射が得られな く なる場合がある。 従って、 回転変 動の大きい低回転では、 従来の制御方式、 すなわち電歪式ァ クチュ エータ 3 0 の発生電圧が所定電圧に達した時点をパイ ロ ッ ト制御時 期とする方式で行い、 高回転側の最適パイ ロ ッ ト制御時期が電歪式 ァクチユエータ 3 0 の発生電圧がほとんどない時点である高回転数 領域 (約 2 0 0 0 r pm ) 以上でのみポー 卜の開閉時期を基準とする 方式に切換えるよ う に してもよい。
次に、 電歪式ァクチユエ一夕 3 0 の端子 ¾圧からポー ト開時期を 判定する具体方式について、 第 1 0 図に従って説明する。 第 1 0 図 は第 9 図の矢印 4 の示すポー ト開時期付近を拡大して示した もので ある。 ポー 卜 A 2 6 が閉 じている時 (以後、 ポー ト閉時と い う ) 、 電歪式ァ クチユエ一夕 3 0 には V , の電圧が保持されている。 ポー ト A 2 6 が開く と霍圧は低下するが、 電圧 V , よ り も低い電圧 V 2 だけにまで電歪式ァク チユエ一タ 3 0 の端子霪圧が低下した時点 t をポー ト開時期と して信号 T flを出すよ う に行う。 なお、 霜圧 V 2 は V iの影響を受けない所定値に予め設定してある。 従って、 こ の 方式ではポー ト閉時、 電圧 が変動しても常に同 じカ ム角度位置 でポー ト開信号 T n が得られる。
ポー ト開信号 T。からパイ ロ ッ 卜制御信号 T cを発生させるまで の時間 (第 9 図中におけ る て , ) は、 エ ン ジ ン回転数に応 じて設定 する必要があるが、 その値は第 1 1 図に示されるよ う にエ ン ジ ン回 転数と は反比例関係にあり、 即ち、 髙回転ほど て tは短縮される。
次に、 ァク チユエータ 3 0 の制御回路である コ ン ト ローラ 1 0 0 について説明する。
第 1 2 図は第 1 図中のコ ン ト ロ ー ラ 1 0 0 の詳細を示す回路図で め ^
第 1 2 図中、 1 2 0 はポー ト開信号 (第 1 0 図における T D ) を 求めるポー ト開時期判定回路 (開閉時期検出手段) である。 霪歪 式ァク チユエ一夕 3 0 の端子電圧は抵抗 1 2 1 , 1 2 2 によ り 1 2 5 0 に分圧され、 ひとつは第 1 コ ンパ レータ 1 2 3 の非反転入力 に、 ひとつはアナロ グスィ ッ チ 1 3 3 に、 も う ひとつは第 2 コ ンノヽ。 レータ 1 4 1 の反転入力に接続されている。 第 1 コ ンパレータ 1 2 3 、 第 1 ワ ン シ ョ ッ ト マルチバイ ブレータ 1 2 4 、 第 2 ワ ン シ ョ ッ 卜マルチバイ ブレータ 1 2 7 は、 ポー ト閉時電圧 (第 1 0 図におけ る V t ) をサンプルホール ドする期間を設定するための ものである。 第 1 コ ンパ レータ 1 2 3 の反転入力端子には、 基準鼋圧 V R が接続 されている。 この電圧 V R は電歪式ァクチユエータ 3 0 の端子電圧 である 4 0 Vに相当する。 第 1 コ ンノぐレータ 1 2 3 の出力は第 1 ヮ ン シ ョ ッ トマルチバイ ブレータ 1 2 4 の立上り ト リ ガ入力端子に接 続されている。 第 1 ワ ンシ ョ ッ トマルチバイ ブレータ 1 2 4 の出力 パルス幅は コ ンデンサ 1 2 5 、 抵抗 1 2 6 によ り決定され、 電圧 V, のサンプルホール ド開始までの時間を設定している。 第 1 ワ ンシ ョ ッ トマルチバイ ブレータ 1 2 4 の Q出力端子は第 2 ワ ンシ ョ ヅ トマ ルチバイ ブレータ 1 2 7 の立下り ト リ ガ入力端子に接続されている。 第 2 ワ ン シ ョ ッ 卜マルチバイ ブ レータ 1 2 7 の出力パルス幅はコ ン デンサ 1 2 8 、 抵抗 1 2 9 によ り決定されるが、 これは 5 0 0 sに 設定してある。 この時間は電圧 V, をサ ンプルホール ドする時間で ある。 第 2 ワ ンシ ョ ッ 卜マルチバイ ブレータ 1 2 7 の Q出力はアナ ログス ィ ツチ 1 3 3 の コ ン ト ロール入力に接続されている。
アナロ グス ィ ッ チ 1 3 3 はコ ン ト ロール入力が " 1 " レベルにな る とオ ンとな り 、 電歪式ァクチユエ一夕 3 0 の電圧を分圧 した後の 電圧を出力する。 アナロ グスィ ッ チ 1 3 3 の出力はサンプルホール ドコ ンデンサ 1 3 4 及び第 1 オペア ンプ 1 3 5 の非反転入力端子に 接続されている。 第 1 オペア ンプ 1 3 5 の反転入力端子は出力端子 に接続されており 、 前記コ ンデンサ 1 3 4 の電荷を逃がさないよ う に ノ、ィ イ ン ピーダンスのバ ッ フ ァ と して働く 。 第 1 オペア ンプ 1 3 5 の出力信号は抵抗 1 3 6 を介して第 2 オペア ンプ 1 4 0 の非反転 入力端子及び抵抗 1 3 8 に印加され、 一方、 基準電圧 V 2 は抵抗 1 3 7 を介して第 2 オペア ンプ 1 4 0 の反転入力端子及び抵抗 1 3 9 を介して同出力端子に印加されている。 これら第 2 オペア ンプ 1 4 0 及び抵抗 1 3 7 , 1 3 8 , 1 3 9 , 1 4 0 はいわゆる差動增蝠回 路を構成しており、 抵抗 1 3 7 , 1 3 8 , 1 3 9 , 1 4 0 は全て同 じ抵抗値と しているので、 第 2 オペア ンプ 1 4 0 の出力電圧値は第 1 オペア ンプ 1 3 5 の出力 ¾圧値から基準電圧 V 2を引いた電圧値 となる。 基準電圧 V 2は ¾歪式ァクチユエ一夕 3 0 の端子電圧の 4 0 Vに相当 し、 これが即ち、 第 1 0 図における電圧 V 2である。 第 2 オペア ンプ 1 4 0 の出力は第 2 コ ンパ レータ 1 4 1 の非反転 入力とな り、 電歪式ァクチユエータ 3 0 の ¾圧と比較される こ と に なる。 すなわち、 第 2 オペアンプ 1 4 0 の出力値を電歪式ァ クチュ ェ一タ 3 0 の電圧が下回った時、 第 2 コ ンパ レータ 1 4 1 の出力は " 1 " となる。
また、 第 2 ワ ンシ ョ ッ ト マルチバイ ブレータ 1 2 7 の ^"出力は第 3 ワ ンシ ョ ッ 卜マルチバイ ブレータ 1 3 0 の立上り ト リ ガ入力とな る。
第 3 ワ ンシ ョ ッ トマルチバイ ブレータ 1 3 0 の出力幅はコ ンデ ン サ 1 3 1 、 抵抗 1 3 2 によ り決定され、 ポー ト開信号のマスク と し て働く 。 1 4 2 は二入力 A N Dゲー トであり 、 その一方の入力端子 は第 3 ワ ンシ ョ ッ トマルチバイ ブレータ 1 3 0 の Q出力端子に接続 され、 も う一方の入力端子は第 2 コ ンパ レータ 1 4 1 の出力端子に 接続されている。 そ して、 二入力 A N Dゲー ト 1 4 2 の出力にはポ ー ト開信号が出力される。
回路 i 5 0 はパイ ロ ッ ト噴射制御時期の決定、 および駆動回路 1 1 0 を駆動させる信号を供耠するパイ ロ ッ 卜噴射時期決定 (パイ 口 ッ 卜噴射時期決定手段) 回路である。 回路 1 2 0 からのポー ト開信 号は第 4 ワ ン シ ョ ッ ト マルチノ イ ブ レータ 1 5 1 の立上り ト リ ガ入 力端子に接続されている。
また、 1 0 2 は例えばマグネ ッ ト ピ ッ クア ッ プを利用 したェンジ ン回転数を検出する回転セ ンサで、 ポ ンプの ドラ イ ブシャ フ 卜 に装 着された突起を有する円板 1 0 3 に対向させて設置され、 エ ン ジ ン 回転数に応じた周波数の信号を出力する。 この信号は、 周波数を電 圧に変換する、 いわゆる F — V変換器 1 6 3 に接続され、 従って F — V変換器 1 6 3 はエ ン ジ ン回転数に比例した電圧を出力する。 こ の出力は抵抗 1 5 3 に接続されており、 第 4 ワ ンシ ョ ッ ト マルチバ イ ブ レー タ 1 5 1 の出力パルス幅は、 F — V変換器 1 6 3 の出力電 圧と コ ンデンサ 1 5 2 、 抵抗 1 5 3 によ り決定される。 従って、 第 4 ワ ンシ ョ ッ トマルチバイ ブレータ 1 5 1 の出力信号のパルス幅の 大き さ は、 第 1 1 図に近似 したエ ン ジ ン回転数に反比例 した出力パ ルス幅となる。 そ して、 こ の出力パルス幅がポー ト開時期からパイ ロ ッ ト制御時期までの時間 (第 9 図における r t ) を設定している , すなわち、 第 4 ワ ン シ ョ ッ ト マルチ ノくイ ブレータ 1 5 1 の ^"出力 信号の立上りがパイ ロ ッ ト制御時期である。 第 4 ワ ンシ ョ ッ トマル チバイ ブレータ 1 5 1 の "^出力信号は、 第 5 ワ ンシ ョ ッ トマルチバ イ ブレータ 1 5 4 の立上り ト リ ガ入力となる。 第 5 ワ ン シ ョ ッ 卜マ ルチバイ ブ レー夕 1 5 4 の出力パルス幅はコ ンデ ンサ 1 5 5 、 抵抗 1 5 6 によ り決定される もので、 この幅は約 5 0 0 "sに設定してあ る。 こ の時間は後述の如 く 、 電歪式ァクチユエ一夕 3 0 に高電圧が 印加されている時間であり 、 こ の時間だけ電歪式ァクチユエ一夕 3 0 が伸長 し、 燃料を押 し出すこ と にな る。 第 5 ワ ン シ ョ ッ トマルチ バイ ブレータ 1 5 4 の Q出力は、 第 6 ワ ンシ ョ ッ トマルチ ノくィ プレ —タ 1 5 7 の立下り ト リ ガ入力となる。 第 6 ワ ンシ ョ ッ ト マルチバ イ ブ レー タ 1 5 7 の出力パルス幅はコ ンデ ンサ 1 5 8 、 抵抗 1 5 9 によ り決定され、 これは 3 0 O ^sに設定してある。 この時間は後述 の如 く 、 電歪式ァク チユエータ 3 0がシ ョ ー 卜 している時間である 第 6 ワ ン シ ョ ッ ト マルチノく'イ ブ レー夕 1 5 7 の Q出力は、 ト ラ ン ジ ス タ 1 1 1 のベース入力とな る。
—方、 第 4 ワ ン シ ョ ッ ト マルチバイ ブ レータ 1 5 1 の "^出力端子 は、 第 7 ワ ンシ ョ ッ ト マルチバイ ブレータ 1 6 0 の立上り ト リ ガ入 力端子に接铳されている。 第 7 ワ ン シ ョ ッ トマルチバイ ブレータ 1 6 0 の出力パルス幅はコ ンデ ンサ 1 6 1 、 抵抗 1 6 2 によ って決定 され、 第 7 ワ ンシ ョ ッ ト マルチバイ ブレータ 1 6 0 の "^"出力信号は ト ラ ン ジス タ 1 1 2 のベース に入力さ れ、 ト ラ ン ジス タ 1 1 2 のォ ン ' オ フを行っている。
次に、 駆動回路 1 1 0 について説明する。 1 1 0 は例えば 2 4 V の車載バッ テ リ で、 こ のバッ テ リ 1 1 0 か らの供袷電源が、 例えば けい素鋼板を多数枚積層 してなる鉄心 ト ラ ンス (変圧器) 1 1 3 の 1 次コ イル 1 1 4 の一方の端子に接続されている。 1 次コ イル 1 1 4 の他方の端子は、 ト ラ ンジスタ 1 1 2 のコ レク タに接铳されてお り 、 ト ラ ン ジスタ 1 1 2 のオ ン * オフによ り 1 次コィノレ 1 1 4 に流 れる ¾流をスイ ッチする。 ト ラ ンス 1 1 3 には 2 次コイル 1 1 5 力 < 卷回されている。 1 次コイル 1 1 4 と 2 次コイル 1 1 5 の卷数比は、 2 次側の発生電圧、 2 次霍圧の立上り時間等を考慮して決め られて おり、 1 次側の約 4 倍の巻数となっている。
2 次コイ ル 1 1 5 の一端には電歪式ァクチユエータ 3 0 が接铳さ れており、 他端はダイ オー ド 1 1 6 の力 ソー ド及び ト ラ ン ジスタ 1 1 1 のコ レク タに接続されている。 よ って、 ¾歪式ァク チユエータ 3 0 をシ ョ ー トする と き は、 ト ラ ンジスタ 1 1 1 をオ ンさせる こ と で、 電歪式ァク チユエ一夕 3 0 から 2 次コイ ル 1 1 5 を介 して ト ラ ン ジスタ 1 1 1 に至る放電回路が形成される。 また、 電歪式ァ ク チ ユエータに対する電圧印加時は ト ラ ンジスタ 1 1 1 をオフ状態に し ておき、 ダイオー ド 1 1 6 、 2 次コ イル 1 1 5 を介 して電歪式ァ ク チユエ一夕 3 0 に罨荷を供袷する充亀回路が形成される。 なお、 1 1 7 は電歪式ァクチユエ一夕 3 0 に逆方向の電圧がかかるのを防ぐ ためのダイォー ドである。
次に、 第 1 2 図の回路構成における作動について以下説明する。 第 1 3 図は説明に供する各部波形図である。 パイ ロ ッ ト制御を行っている時、 電歪式ァクチユエ一夕 3 0 の端 子電圧は第 1 3 図 (A ) に示す電圧波形となっている。 こ の端子電 圧が基準電圧値 V R 以上の時、 第 1 コ ンパレータ 1 2 3 の,出力は " 1 " レベルとなる (第 1 3 図 ( B ) ) 。 これによ り第 1 ワ ンシ ョ ッ トマルチバイ ブレータ 1 2 4 が ト リ ガされ、 ポー ト閉時の電歪式 ァ ク チユエ一夕 3 0 の端子電圧 V L をサンプルホール ドする開始時 間を設定している (第 1 3 図 ( C ) ) 。 そ して、 第 1 ワ ン シ ョ ッ 卜 マルチバイ ブレータ 1 2 4 の立下りで第 2 ワ ンシ ョ ッ トマルチノ <ィ ブレータ 1 2 7 力 ト リ ガされるため、 第 2 ワ ンシ ョ ッ ト マルチバイ ブレー夕 i 2 7 の Q出力と して、 5 0 0 の間、 パルスが発生する (第 1 3 図 ( D ) ) 。 これによ り、 アナログスィ ッ チ 1 3 3 がオ ン し、 ポー ト閉時の電歪式ァクチユエータ 3 0 の端子電圧 V , (第 1 3 図 ( A ) ) がサンプルホール ドコ ンデンサ 1 3 4 に蓄え られ、 第 1 オペア ンプ 1 3 5 に出力される。 そ して、 第 2 オペア ンプ 1 4 0 及び抵抗 1 3 6 , 1 3 7 , 1 3 8 , 1 3 9 で構成される差動增幅回 路によ り、 4 0 Vに設定されている基準電圧 V 2 (第 1 3 図 ( A ) ) だけ第 1 オペア ンプ 1 3 5 の出力電圧値から差し引いた電圧値が、 第 2 オペア ンプ 1 4 0 の出力と して生ずる。 すなわち、 第 2 ォペア ンプ 1 4 0 の出力は ( V , - V a ) の電圧値となる。 そ して、 こ の 電圧値と電歪式ァ ク チユエ一タ 3 0 の端子電圧とが第 2 コ ンパ レ一 タ 1 4 1 によ り比較され、 電歪式ァクチユエータ 3 0 の端子電圧が、 第 2 オペア ンプ 1 4 0 の出力電圧 (V t— V z) を下回る時、 第 2 コ ンパレータ 1 4 1 の出力は " 1 " レベルとなる (第 1 3 図 ( F ) ) 一方、 第 2 ワ ン シ ョ ヅ トマルチバイ ブレータ 1 2 7 の "^出力信号 の立上り によ り第 3 ワ ンシ ョ ッ トマルチバイ ブレータ 1 3 0 は ト リ ガされ、 設定されたマスク時間だけパルスが発生する (第 1 3 図
( E ) ) 。 そ して、 この第 3 ワ ン シ ョ ッ トマルチバイ ブレータ 1 3 0 の Q出力と、 第 2 コ ンパレータ 1 4 1 の出力とが、 二入力 A N D ゲ一 ト 1 4 2 に入力され、 この A N Dの信号がポー ト開信号となる (第 1 3図 ( G ) ) 。 そ して、 こ のポー ト開信号を基準と してパイ ロ ッ ト制御時期が決定される こ と になる。
二入力 A N Dゲー ト 1 4 2 の出力は第 4 ワ ンシ ョ ッ 卜マルチバイ ブレータ 1 5 1 を所定時間 ト リ ガする。 こ の所定時間は例えば第 1 1 図によ り決定される時間 て ! で、 すなわち、 第 4 ワ ンシ ョ ッ 卜 マ ルチバイ ブレータ 1 5 1 の ^"出力信号の立上り時期がパイ ロ ッ ト制 御時期となる (第 1 3 図 ( H ) :) 。
第 4 ワ ン シ ョ ッ 卜 マルチバイ ブ レータ 1 5 1 の ^"出力は第 7 ワ ン シ ョ ッ トマルチバイ ブレータ 1 6 0 を ト リ ガし (第 1 3 図 ( K ) ) 、 こ の時期で ト ラ ン ジス タ 1 1 2 のオ ン時期が決定される。 ト ラ ン ジ スタ 1 1 2 をオンする と、 1 次コイル 1 1 4 を流れる電流は時間と 共に増加してい く (第 1 3図 ( L ) ) 。 そ して、 第 7 ワ ンシ ョ ッ ト マルチバイ ブレータ 1 6 0の 0 "出力信号がオフ した時、 すなわちパ イ ロ ッ ト制御時期には ト ラ ンジスタ 1 1 2 はオフされる こ と にな り 、 1 次コ イ ル 1 1 4 に蓄え られていたエネルギーが高 ¾圧とな り、 2 次コ イ ル 1 1 5 から電歪式ァ クチユエ一夕 3 0 に印加される (第 1 3 図 ( Α ) ) 。 こ の高電圧印加によ って電歪式ァ ク チユエータ 3 0 は伸長し、 可変容積室 3 4 の圧力は上昇 し、 ノ ズル 1 1 よ りパイ 口 ッ ト噴射を開始する。
一力、 4 ワ ン シ ョ ッ トマルチバイ ブ レー タ 1 5 1 の Q出力信号 は第 5 ワ ン シ ョ ッ 卜マルチバイ ブレータ 1 5 4 を 卜 リ ガし (第 1 3 図 ( I ) ) 、 さ らに 5 0 後第 6 ワ ン シ ョ ッ トマルチバイ ブレー タ 1 5 7 を ト リ ガするため、 3 0 0 «の間、 第 6 ワ ン シ ョ ッ 卜 マル チバイ ブレータ 1 5 7 の Q出力にパルスが発生する (第 1 3 図 ( J ) ) このパルスによ り ト ラ ンジスタ 1 1 1 がオンされ、 2次コイ ル 1 1 5 を介して電歪式ァ ク チユエ一夕 3 0 をシ ョ ー 卜する (第 1 3 図
( A ) ) 。 その結果、 電歪式ァクチユエ一夕 3 0 は収縮し、 可変容 積室 3 4 及びポ ンプ室 3 の圧力は下がり、 パイ ロ ッ ト噴射を終了す る。 その後、 プラ ンジ ャ はさ らに燃料の圧送を継続しているため、 ポ ンプ室 3 の圧力は再び上昇し、 やがて主噴射を開始する。
次に、 本発明の第 2 実施例について説明する。
第 1 実施例との相違点は、 電歪式ァクチユエータ 3 0 の端子電圧 からポー ト開時期を判定する方式にある。 即ち、 本実施例では前記 端子電圧を微分する こ と によ り 、 ポー ト開時期を判定する ものであ る o
第 1 4 図に第 2実施例の制御回路の構成を示す。 ポー ト開信号を 求める回路であるポー 卜開時期判定回路 1 7 0以外の回路であるパ イ ロ ッ ト噴射時期制御回路 1 5 0 及び駆動回路 1 1 0 は、 第 1 実施 例と同一であるので細部を省略してある。
電歪式ァクチユエ一夕 3 0 の端子電圧は抵抗 1 Ί 1 , 1 7 2 によ り 1 Z 2 5 0 に分圧され、 コ ンデンサ 1 7 3 、 抵抗 1 7 4 、 ォペア ンプ 1 7 5 で構成される微分回路に接続されている。 オペア ンプ 1 7 5 の電源と しては正電圧のみが供給されているので、 オペア ンプ 1 7 5 の出力と してはコ ンデンサ 1 7 3 の入力波形のう ち、 立下り 信号のみが生ずる。
一方、 抵抗 1 7 1 , 1 7 2 によ り分圧された電歪式ァクチユエ一 タ 3 0 の端子電圧は、 コ ンパ レータ 1 7 6 の非反転入力端子にも接 続さ れている。 コ ンパ レー タ 1 7 6 、 第 1 ワ ン シ ョ ッ 卜 マルチバイ ブ レータ 1 7 7、 第 2 ワ ン シ ョ ッ ト マルチバイ ブ レータ 1 8 0 はポ 一 ト開信号のマスクを目的と している。 コ ンパ レータ 1 7 6 の反転 入力と しては基準電圧 V Rが印加されている。 この電圧 V Rは電歪 式ァ クチユエータ 3 0 の端子電圧である 4 0 Vに相当する。 コ ンパ レ ー 夕 1 7 6 の出力端子は第 1 ワ ン シ ョ ッ 卜 マルチバイ ブ レー タ 1 7 7 の立上り ト リ ガ入力端子に接続されている。 第 1 ワ ンシ ョ ッ 卜 マルチバイ ブ レータ 1 7 7 の出力パルス輻はコ ンデ ンサ 1 7 8 、 抵 抗 1 7 9 によ り決定される もので、 このパルス幅でポー ト閉期間中 の所定時期 t 。 までの時間を設定している。 第 1 ワ ンシ ョ ッ ト マル チノ イ ブ レータ 1 7 7 の Q出力端子は第 2 ワ ン シ ョ ッ ト マルチノ ィ ブレータ 1 8 0 の立下り ト リ ガ入力端子に接続されている。 第 2 ヮ ン シ ョ ッ ト マルチバイ ブ レータ 1 8 0 の出力パルス幅は コ ンデ ンサ 1 8 1 、 抵抗 1 8 2 によ り決定される もので、 こ のパルス幅でマス ク時間を設定 している。
1 8 3 は二入力 A N Dゲー トであ り、 その一方の入力端子はオペ ア ンプ 1 7 5 の出力端子に接铳され、 も う一方の端子は第 2 ワ ンシ ョ ッ ト マルチバイ ブレータ 1 8 0 の Q出力端子に接続されている。 そ して、 二入力 A N Dゲー ト 1 8 3 の出力端子からはポー 卜開時期 t : を示すポー 卜開信号が出力され、 こ の信号はパイ ロ ッ ト制御時 期の決定および駆動回路 1 1 0 を駆動させる信号を発生する前述 し たパイ ロ ッ 卜噴射時期決定回路 1 5 0 へと供給される。
以上の構成における第 2 実施例の作動について、 第 1 5 図の各部 波形図をもと に説明する。
オペア ンプ 1 7 5 の出力には電歪式ァクチユエータ 3 0 の端子電 圧 (第 1 5 図 ( A ) ) の微分波形、 すなわち、 前記端子電圧の変化 率を示す波形が出力される (第 1 5 図 ( B ) ) 。 本来は第 1 5 図
( B ) の破線も含めた波形が出力されるのであるが、 オペア ンプ 1 7 5 の電源は、 前述した通り正電圧のみであるため負電圧は出力さ れず、 第 1 5 図 ( B ) の実線で示す波形のみが出力される。
一方、 電歪式ァクチユエータ 3 0 の端子電圧が基準電圧 V s 以上 の時、 コ ンパ レータ 1 7 6 の出力は " 1 " レベルとなる (第 1 5 図 ( C ) ) 。 こ れによ り 、 第 1 ワ ン シ ョ ッ 卜 マルチノくイ ブ レ一 タ 1 7
7 が 卜 リ ガされ、 マス ク開始までの時間を設定する (第 1 5 図 ( D ) ) さ らに第 1 ワ ンシ ョ ッ トマルチノくイ ブレータ 1 7 7 の立下り と 同時 に第 2 ワ ンシ ョ ッ トマルチバイ ブレータ 1 8 0 力 卜 リ ガされ、 この 時点からマス ク時間が設定される (第 1 5 図 ( E ) ) 。 そ して、 ォ ぺア ンプ 1 7 5 の出力信号と第 2 ワ ン シ ョ ッ トマルチバイ ブ レータ 1 8 0 の Q出力信号とが二入力 A N Dゲー ト 1 8 3 に入力され、 こ の A N Dゲー ト 1 8 3 からの出力信号がポー ト開信号となる (第 1 5 図 ( F ) ) 。
第 2 実施例はポー 卜が開 く こ とによる電歪式ァクチユエ一夕 3 0 の端子電圧の変化を微分波形を利用 して直接と らえているため、 回 路構成が第 1 実施例に比べて簡単になる という利点がある。
次に、 第 3 実施例について説明する。
本実施例も電歪式ァ クチユエータ 3 0 の端子電圧からポー ト開時 期を判定する方式に第 1 、 第 2実施例に対し相違点があり、 即ち、 本実施例ではポー ト開時における電歪式ァクチユエ一夕 3 0 の端子 電圧を強制的に所定の一定電圧に制御する手段を設け、 ポー ト開時 期を電歪式ァクチユエータ 3 0 の端子電圧が前記一定電圧よ り低い、 あるいは固定電圧値に低下 した時点とみなすものであ る。
第 1 6 図に第 3 実施例の制御回路の構成を示す。
ポ一 ト開信号を求める ポー ト開時期判定回路 1 9 0 以外の駆動回 路 1 1 0 及びパイ ロ ッ ト喷射時期決定手段 1 5 0 は第 1 実施例と同 一であるので、 細部は省略してある。
電歪式ァクチユエ一夕 3 0 の端子電圧は、 電流制限用抵抗 2 0 1 を介 して ト ラ ン ジスタ 1 9 9 のコ レク タに印加されている。 また、 ト ラ ンジスタ 1 9 9 のエ ミ ッ タは 1 0 0 V以上の逆電圧で鼋流が流 れる特性を示す定電圧ダイォー ド 2 0 0 のカ ソ ー ドに接続されてい る。 従って、 ト ラ ンジスタ 1 9 9 がオ ン した時、 電歪式ァクチユエ 一夕 3 0 の端子電圧が 1 0 0 V以上の場合は、 この端子電圧は 1 0 0 Vに設定される。
—方、 電歪式ァクチユエータ 3 0 の端子電圧は抵抗 1 9 1 , 1 9 2 によ り 1 / 2 5 0 に分圧され、 コ ンパ レータ 1 9 3 の非反転入力 に も印加されている。 こ こで、 コ ンパ レー タ 1 9 3 の反転入力端子 には基準電圧 V R が印加されている。 こ の «圧 V s は 4 0 Vに相当 する。 コ ンパ レータ 1 9 3 の出力は 3 に分岐され、 第 1 の出力は ワ ン シ ョ ッ トマルチバイ ブレータ 1 9 4 の立上り ト リ ガ入力となる。 ワ ン シ ョ ヅ ト マルチバイ ブレータ 1 9 4 の出力パルス幅はコ ンデン サ 1 9 5 、 抵抗 1 9 6 によ り決定され、 ト ラ ン ジス タ 1 9 9 をオ ン するまでの時間を設定している。 コ ンパレータ 1 9 3 の第 2 の出力 は二入力 N O Rゲー 卜 1 9 7 の一方の入力端子に入力されており 、 二入力 N O Rゲー 卜 1 9 7 のも う一方の入力と してはワ ン シ ョ ッ ト マルチバイ ブ レータ 1 9 4 の Q出力信号が与え られる。 こ の二入力 N O Rゲー 卜 の出力信号がポー ト開信号であ り 、 こ のポー ト開信号 がパイ ロ ッ ト噴射制御時期決定回路 1 5 0 に供給されている。 また、 コ ンパ レータ 1 9 3 の第 3 の出力は、 二入力 A N Dゲー ト 1 9 8 の 一方の入力端子に入力されており、 二入力 A N Dゲー ト 1 9 8 の も う一方の入力と してはワ ンシ ョ ッ ト マルチバイ ブレータ 1 9 4 の^" 出力信号が与えられる。 そ して、 二入力 A N Dゲー ト 1 9 8 の出力 端子は ト ラ ン ジス タ 1 9 9 のベース に接続されてお り 、 ポー ト閉時 の電歪式ァ ク チユエ一夕 3 0 の端子電圧を制御するタ イ ミ ングを決 めている。
以上の構成における第 3 実施例の作動について、 第 1 7 図の各部 波形図をもと に説明する。
第 1 7 図 ( A ) に示す電歪式ァクチユエータ 3 0 の端子霍圧が基 準電圧 V R 以上の時、 コ ンパ レータ 1 9 3 の出力は " 1 " レベルと な る (第 1 7 図 ( B ) ) 。 これによ り 、 ワ ン シ ョ ッ ト マルチバイ ブ レータ 1 9 4 が ト リ ガされ、 ワ ンシ ョ ッ ト マルチバイ ブレータ 1 9 4 の Q出力信号はポー 卜が閉 じている状態におけるある時点 t 。 ま で " 1 " レベルが続く (第 1 7 図 ( C ) ) 。 逆に、 ワ ン シ ョ ッ トマ ルチバイ ブレータ 1 9 4 の "^出力は t D 時点から " 1 " レベルとな り 、 これと コ ンパ レータ 1 9 3 の出力と の A N Dを と る こ と によ り 、 第 1 7 図 ( E ) の信号が得られる。 これによ り ト ラ ンジスタ 1 9 9 がオンされ、 ポー ト閉における この時点 t 。 以後の電歪ァクチユエ —タ 3 0 の端子電圧はッヱナ一ダイオー ド 2 0 0 の設定電圧 1 0 0 Vに落と される (第 1 7 図 (A ) ) 。 その後、 時点 においてポ 一 卜が開く と、 電歪式ァクチユエータ 3 0 の端子電圧が下降するが、 こ の端子電圧が 4 0 Vになった時点でコ ンパ レータ 1 9 3 の出力は " 1 " から " 0 " になる (第 1 7 図 ( B ) ) 。 従って、 コ ンパレー タ 1 9 3 の出力と ワ ン シ ョ ッ 卜 マルチバイ ブ レータ 1 9 4 の Q出力 との N O Rをと ると、 第 i 7 図 ( D ) に示す信号が得られる。 こ の 信号の立上り時期 t 2 がポー ト開時期である。
本実施例においては、 ポー 卜が開く 前の電歪式ァクチユエ一夕 3 0 の端子電圧は常に同 じ一定の値 ( 1 0 0 V ) に強制的に制御され ているため、 ポー ト開判定レベルが固定値 ( 4 0 V ) であってもポ ー ト開信号がばらつ く こ と はない。
なお、 上述した実施例はいずれも電歪式ァクチユエ一夕に対し、 パイ ロ ッ ト制御時期に高電圧を印加し、 その直後にシ ョ ー ト させる 方式であるが、 本発明の適用はこの方式に限られる ものではな く 、 パイ ロ ッ ト時期で電歪式ァク チユエ一夕に発生した電圧をシ ョ ー ト させる方式、 電歪式ァクチユエ一夕の分極方向と逆方向の電圧を印 加する方式、 あるいは電歪式ァ クチユエ一夕の電荷をコ ンデンサが 抜き取る方式に も適用でき る。
また、 ポー ト開時期の検出からパイ ロ ッ ト制御時期を決定するに あた り、 時間 て t をパラ メ ータ と して行ったが、 噴射ポンプも し く はエンジ ンの回転角度を検出する角度センサを具備させて、 それに 基づく 角度をパラ メ ータ と して、 パイ ロ ッ ト噴射の制御を行っても よい。 また、 時間をパラ メ 一夕 と した場合、 第 1 1 図のマ ッ プをマ イ ク 口 コ ン ピュー タ に内蔵させ、 コ ンピュータ に内蔵のタイ マを利 用 してパイ ロ ッ 卜喷射制御時期を決定してもよい。
またさ らに、 噴射ポ ンプの調量方式と しては、 メ カニカルなガバ ナで調量する もの、 あるいは電子制御で調量する もののいずれに対 しても同様に本発明を適用でき る。
また、 前回の噴射行程におけるポー ト A 2 6 が開 く 時期をパイ 口 ッ ト噴射時期演算のための起点と したが、 ポー ト A 2 6 の閉 じ る時 期を起点と してもよいのはもちろんである。
なお、 上述した実施例では、 ポー トの開閉時期を検出するにあた り 、 パイ ロ ッ ト噴射を制御する電歪式ァクチユエ一夕 自身をセ ンサ と して活用 している こ と によ り、 他に新たなセンサ必要と しない点 で、 構造が簡単で安価なものになるが、 ポー トの開閉時期の検出を 別の圧力セ ンサ、 あるいはプラ ンジャの リ フ ト位置を検出するセ ン サ等にて行う よ う に してもよいのはもちろんである。 産業上の利用可能性
以上詳細に示したよう に、 本発明によれば、 前回の噴射行程での 可変容積室の開閉時期に基づいてパイ ロ ッ ト噴射時期を決定 してい るので、 ディ ーゼルエンジ ンの回転が高速時でも最適な形態でパイ ロ ッ ト噴射を実行する こ とが可能となり、 高速時の騒音低滅、 排気 エ ミ ッ シ ョ ン低減を実現でき る。

Claims

請求の範囲
1.ポ ンプ室を加圧するプラ ンジ ャ の加圧途中の所定の リ フ ト位置 で開閉されるポー トを介して、 該ポンプ室に連通する可変容積室を 有すると共に、 該可変容積室の容積を前記ポー 卜の開期間における 所定の時期に制御する こ とでパイ ロ ッ 卜噴射を実行するパイ ロ ッ ト 噴射制御装置において、
以前の噴射における前記ポ一 卜の開閉時期を検出する開閉時期検 出手段と、
前記開閉時期検出手段よ りの信号に応答して、 前記所定の時期を 決定するパイ ロ ッ ト噴射時期決定手段と
を備えるバイ ロ ッ ト噴射制御装置。
2.前記パイ ロ ッ ト噴射時期決定手段は、 前記開閉時期検出手段に て検出される前記ポー 卜 の開閉時期を起点と してパイ ロ ッ ト噴射を 実行させる までの所定期間を演算する期間決定手段を有する請求項 1 に記載のパイ ロ ッ ト噴射制御装置。
3.前記期間決定手段は、 エ ン ジ ン回転数をパラメ ータ と して前記 所定期間を決定する請求項 2 に記載のパイ ロ ッ 卜噴射制御装置。
4.前記バイ ロ ッ ト噴射制御装置は、 前記可変容積室の容積を電歪 式ァ クチユエ一夕 によ り制御する請求項 1 に記載のパイ ロ ッ ト噴射 制御装置。
5.前記開閉時期検出手段は、 前記電歪式ァクチユエ一夕の発生電 圧に基づいて前記ポー トの開閉時期を検出する請求項 4 に記載のパ イ ロ ッ 卜噴射制御装置。
6.前記開閉時期検出手段は、 前記電歪式ァクチユエ一夕の発生電 圧が所定電圧値まで低下した時期を前記ポー 卜の開閉時期と して検 出する請求項 5 に記載のパイ ロ ッ ト噴射制御装置。
7.前記所定電圧値は、 前記ポ ンプ室と前記可変容積室とが遮断さ れている期間における前記電歪式ァクチユエ一夕の電圧値よ り も所 定電圧だけ低い電圧値に設定されている請求項 6 に記載のパイ ロ ッ ト噴射制御装置。
8.前記ポ ンプ室と前記可変容穣室とが遮断されている期間におけ る前記電歪式ァ クチユエ一夕の電圧値は、 一定の電圧値に設定され ている請求項 6 に記載のパイ ロ ッ ト喷射制御装置。
9.前記パイ ロ ッ ト噴射制御装置は、 今回の喷射における前記ポー 卜の開期間において前記ポ ンプ室の圧力が所定値に達した時期に前 記霪歪式ァ クチユエータを駆動 してパイ ロ ッ 卜噴射を実行するパイ ロ ッ ト噴射手段を備える と共に、 運転条件に応じて、 前記パイ ロ ッ ト噴射時期決定手段の代わり に前記パイ ロ ッ ト喷射手段を作動させ る請求項 4 に記載のパイ 口 ッ 卜噴射制御装置。
10. 前記開閉時期検出手段は、 前記電歪式ァクチユエータの発生 電圧の微分波形に基づいて前記ポー トの開閉時期を検出する請求項 5 に記載のパイ ロ ッ 卜噴射制御装置。
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