JPH02245431A - 電子式燃料噴射ポンプ - 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］ 機械式分配型燃料噴射ポンプの燃料噴射時期および燃料
噴射量を高速電磁弁で制御するように構成した電子式燃
料噴射ポンプに関する。

［従来の技術］ 燃料噴射ポンプに機械式分配型燃料噴射ポンプの制御機
構の一部を電子化したディーゼルエンジン用の「電子制
御燃料噴射ポンプ」　（特開昭６０−１１６５４号等）
がある。

つまり、第５図に示すように密閉構造のゲージングｌの
一方に燃料のチャンバ２を形成し、他方に、そのチャン
バ２内に燃料を圧送するフィードポンプ３を設け、フィ
ードポンプ３のドライブシャフト４のチャンバ側端に、
ローラカム５を取付け、チャンバ２内に形成されたプラ
ンジャポンプ室６内を往復運動して燃料を加圧して吐出
させるプランジャ７に、上記ローラカム５と係合してド
ライブシャフト４の回転をプランジャ７の圧縮力に変換
するフェイスカム８を一体に取付けた機械式分配型燃料
噴射ポンプにおいて、第６図に示すように、上記プラン
ジャボン１室６に連通させて形成した燃料のスピル通路
９に、高速電磁弁１０を開閉自在に設け、その電磁弁９
を、アクセル開度（アクセル位置）、エンジン回転数、
そして燃料噴射ノズル（図示せず）の針弁リフト量に基
づくマツプ（図示せず）で開閉制御し、燃料の噴射時期
、及び、噴射量を電気的に制御するようにしたものであ
る。

このように構成すると、プランジャ７による圧送行程に
おいて、高速電磁弁１０を開（無励磁）にして燃料を１
．スピル通路９を介してプランジャポンプ室６外へ逃が
してプランジャポンプ室６から燃料噴射ノズルへの燃料
の圧送を停止し、逆に、高速電磁弁１０を閉（励磁）に
するとプランジャポンプ室６から燃料噴射ノズルに燃料
が圧送されるようになる。つまり、圧送行程行程の途中
で高速電磁弁１０を開く時期を制御して燃料噴射時期を
調整し、燃料噴射量（バルブ閉からバルブ開までの間に
噴射された燃料の積分量）を制御していた。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、この種の構造の電子燃料噴射ポンプににも課題
は残されている。

つまり、上記高速電磁弁が、電気的な０Ｎ−ＯＦＦで作
動する弁体と、この弁体を無通電（無励磁）時に強制的
に開作動させるスプリング（図示せず）とで構成してい
るため、始動時のバッテリーの電圧降下によって高速電
磁弁の動作、特に通電によるパルプ閉動作に応答遅れが
生じ、その結果として燃料噴射時期及び燃料噴射量が不
安定になり所望の噴射特性とならなくなってしまうこと
がある。即ち、バッテリの容量が不足しがちな冬期には
、エンジンを円滑に始動できなくなることも起こり得る
。

これは第４図に示すように、電磁弁に対して同一の駆動
（ＯＮ）信号が出力されても高速電磁弁のリフトでみた
場合に、立上がり開始の遅れ、開弁までの経過時間の増
加となり、燃料圧力の立上がりの遅れおよび噴射量の減
少となって現れるため好ましくなかった。

［課題を解決するための手段］ この発明は上記課題を解決することを目的とし、チャン
バ内燃料を加圧し吐出するプランジャポンプ室と接続の
スピル通路に、内部のスプリングに抗してスピル通路を
閉じる電磁弁を設け、該弁の開閉時期を機関回転数とア
クセル位置に応じて制御すると共に該弁の閉時期を、通
常運転時に対し進角するコントローラを設けて電子式燃
料噴射ボポンプを構成したものである。

［作用コ 通常運転におけるコントローラは機関回転数、に応じて
電磁弁を開閉制御し、燃料の噴射時期と噴射量を好適に
制御する。一方、コントローラは機関回転数およびアク
セル位置から機関が始動時であると判断した時は、上記
電磁弁の閉時期を通常運転に対し進角する。この進角は
、電磁弁の閉時期を通常運転に対して速めているから電
磁弁の供給電圧が低下して電磁弁内部のスプリングに抗
しスピル通路を閉じる時期が遅れても機関回転数に対し
ては応答遅れとなることがない、このとき燃料噴射ポン
プの回転数は、機関の回転数に応じて低速で回転してい
るから、プランジャポンプ室内に供給する燃料の流量は
、電磁弁の閉時期までの期間を調整することによって始
動時に適した量の燃料を機関へ供給すればよい。

［実施例］ 以下にこの発明の好適一実施例を添付図面に基づいて説
明する。

まずこの発明に係る電子式燃料噴射ポンプの基本的構造
は、制御部分を除き機械式分配型燃料噴射ポンプとほぼ
同様であるので第１図および第５図も使用してその構造
を簡単に説明する。

機械式燃料噴射ポンプは、上述（第５図参照）のように
、密閉構造のケーシング１の一方側に、燃料のチャンバ
２を形成し、他方に、そのチャンバ２内に燃料を圧送す
るフィードポンプ３を設ける。フィードポンプ３のドラ
イブシャフト４には、チャンバ２１）Ｉ端にローラカム
５を取付ける。チャンバ２内には、ローラカム５と係合
してドライブシャフト４の回転を往復運動に変換するフ
ェイスカム８を有するプランジャ７を配設する。つまり
、ドライブシャフト４とプランジャ７とは水平対向の位
置関係で設けられる。

プランジャ７は、上記チャンバ２に区画形成したバレル
１１内に往復動自在に収容され、バレル１１は、そのプ
ランジャ７の他端側に、燃料のプランジャポンプ室６を
区画形成するようになっている。このために、バレル１
１を区画形成するケ−リング１内には、そのプランジャ
ポンプ室６とチャンバ２とを連通させて接続する燃料導
入路１２が形成されると共に、そのプランジャポンプ室
６に連通させて燃料噴射ノズル側へ燃料を圧送する圧送
路１３が形成される。圧送路１３の他端には、第１図に
も示すように、デリバリパルプ１４が接続される。とこ
ろでケーシング１内には、第１図に示すように、ポンプ
室６に連通させて、そのポンプ室６内の燃料を上記チャ
ンバ２内へ逃がし、燃料噴射時期と燃料噴射量とを調節
するスピル通路１５が形成される。スピル通路１５は、
上記ポンプ室６に連通する流路断面の小さなスピル通路
１６と、そのスピル通路１６に対して流路断面が大きな
スピル通路１７とを接続チャンバ１８で接続して構成さ
れ、その接続チャンバ１８の上流となるスピル通路１６
＠を開閉して開時にチャンバ２へ上記ポンプ室６の燃料
を戻す高速電磁弁１０が取付けられる。

さて、この発明の目的とするところは、特に機関始動時
、つまり、燃料噴射ポンプの始動時における上記高速電
磁弁１０の開閉動作の安定化を図り、その燃料噴射時期
と噴射量を好適に制御することにある。

そこで、高速電磁弁１０を以下のような制御内容のコン
トローラ１９で開閉制御する。

コントローラ１９はＣＰＵで構成し、その入出力部に、
回転数センサ２０（上記ドライブシャフト４の回転数を
検出するセンサ）からの回転数、アクセルポジションセ
ンサ２１（アクセルの位置からアクセル開度を検出する
センサ）からのアクセルの位置、そしてバッテリ電圧を
それぞれ入力するように構成すると共に、予めメモリに
記憶させたマツプの記憶データの呼出値とこれら入力値
とを演算処理し、その処理値に応じて上記高速電磁弁１
０の電気接点（図示せず）を開閉するように構成する。

具体的に上記マツプを、予めテストにより求めた始動モ
ード、通常運転用の２種の回転数−アクセル位置−燃料
噴射量（燃料噴射ノズルからの燃料噴射量をさす）を要
素とする３次元マツプ、およびドライブシャフト回転数
−関弁時期一燃料噴射量を要素とする３次元マツプ、そ
してドライブシャフト回転数−燃料噴射量−ディレーシ
ョンの３次元マツプで構成する。

コントローラ１９は、第３図に示す制御を実行するよう
に構成する。

同図に示すように、まずステップ３０で回転数、アクセ
ル位置を求めて入力データとし、判断３１でその入力デ
ータが、始動モードか否かを判定する。ただし、この判
断３１は、回転数が所定値以下で、かつ、バッテリ電圧
が所定値以下のときに、始動モードと判断するものとし
、これらの値は、予めテストデータで求める。判断３１
が、ＹＥＳのときは始動モードに進み、ＮＯのときは通
常運転モードに進む。

（通常運転モード） 上記判断３１がＮＯのときは、通常運転モードとしての
フローを実行する。

つまり、ステップ３２で入力データと対応する回転数−
アクセル位置−燃料噴射量のマツプを読込み、次のステ
ップ３３で回転数−アクセル位置−噴射時期の３次元マ
ツプから高速電磁弁１０のＯＮ時期を演算して高速電磁
弁１０のＯＮ時期θ１を求め、次のステップ３４で回転
数−燃料噴射量−ディレーションの３次元マツプから高
速電磁弁１０のＯＮの期間θを演算する。そして次ステ
ツプ３５で求めた高速電磁弁のＯＮ時期θ１とＯＮ期間
θを加算して求めた値を、高速電磁弁１０のＯＦＦ時期
（開）θ２とする。次にステップ３６で回転数に基準と
して高速電磁弁１０を、求めたＯＦＦ時期（開）θ、、
ＯＮ時期（開）θ１で制御する。

つまり、通常運転時には燃料噴射ポンプの回転速度が増
加してポンプ１ランジヤ室６への燃料流量が増加するが
、この時コントローラ１９は、機関回転数とアクセル位
置に応じて高速電磁弁１０の開閉時期を制御するから燃
料の噴射時期と噴射機関が良好に調節される。

（始動モード） 始動モードでは、ステップ３７及びステップ３８にて入
力データと対応する回転数−アクセル位置−燃料噴射量
のマツプ及び回転数−開弁時期−燃料噴射量のマツプを
順次読込むと同時に、必要噴射量を演算し、ステップ３
８で上記高速電磁弁１０のＯＦＦ時期（開）θ２を演算
する０次にステップ３９にて、これら演算値に対応する
定数化された高速電磁弁１０のＯＮ時期（開）θ１を読
込みこむ、そして、ステップ３６で回転数に基準として
高速電磁弁を、求めたＯＦＦ時期（開）θ２、ＯＮ時期
（開）θ、に制御する。

第４図には、クランク角度に対するカムリフト線図、高
速電磁弁１０の開閉時期、リフト量、燃料圧力のタイミ
ングチャートを示す。

同図に示すように、始動モードのときの高速電磁弁１０
の駆動（ＯＮ）信号は、カムリフトＩが立上がる前の早
い時期に出力され、バッテリ電圧が低い場合に合っても
高速電磁弁１０を確実に閉弁させるようにする。この場
合、燃料圧力の立上がりは、カムリフトＩによって一義
的に決定され電磁弁１０の動作不安定の影響を受けない
で済む。

駆動信号のＯＦＦは、始動時に所望の噴射量が得られる
ようなタイミングで行えばよく、こちらの作動は、高速
電磁弁１０のスプリングによるために動作不安定がない
、つまり、コントローラ１９は、機関回転数およびアク
セル位置から機関が始動時であると判断した時は、第４
図に示すように上記電磁弁１０の閉時期を通常運転に対
し進角する。この進角は、高速電磁弁１０の閉時期を通
常運転に対して速めているから高速電磁弁１０の供給電
圧が低下してスプリングに抗しスピル通路１６を閉じる
時期に遅れが生じても、この遅れが機関回転数に対する
応答遅れとなることがない。

このとき燃料噴射ポンプは、低速で回転して一義的な一
定流量の燃料をプランジャポンプ室６へ供給するから、
上述のように燃料噴射期間を適正に調節することによっ
て始動時に適した量の燃料を機関へ供給できるようにな
る。

［発明の効果］ 以上説明したことから明らかなようにこの発明によれば
次の如き優れた効果を発揮する。

チャンバ内燃料を吸入して加圧し吐出するプランジャポ
ンプ室に、内部のスプリングに抗して燃料のスピル通路
を閉じる電磁弁を設け、通常運転時に機関速度に応じて
電磁弁を開閉制御すると共に機関始動時における電磁弁
の閉時期を通常運転時に対して進角させるコントローラ
を設けて電子式燃料噴射ポンプを構成したからバッテリ
ー電圧が著しく低下するようなエンジン始動時にあって
も正確な量の燃料を噴射させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の好適一実施例を示す断面図、第２図
はこの発明のシステム図、第３図はコントローラの制御
内容の一例を示すフローチャート、第４図はコントロー
ラで制御する電磁弁のタイミングチャート及び燃料の噴
射時期噴射期間、噴射特性およびカムリフトを示す性能
図、第５図及び第６図は機械式分配型燃料噴射ポンプと
、そのＩＩ械式分配型燃料噴射ポンプの制御機構の一部
を電子制御に代えた例を示す断面図である。 図中、２はチャンバ、６はプランジャポンプ室、１０は
電磁弁、１６はスピル通路、１９はコントローラである
。 特許出願人　　いすゾ自動車株式会社 代理人弁理士　　絹　谷　　信　雄

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　１．チャンバ内燃料を加圧して吐出するプランジャポ
   ンプ室と接続のスピル通路に、内部のスプリングに抗し
   てスピル通路を閉じる電磁弁を設け、該弁の開閉時期を
   機関回転数とアクセル位置に応じて制御すると共に該弁
   の閉時期を、通常運転時に対し進角するコントローラを
   設けた電子式燃料噴射ポンプ。