JPH04101045A - Fuel injection rate controller of diesel engine - Google Patents

Fuel injection rate controller of diesel engine

Info

Publication number
JPH04101045A
JPH04101045A JP21775790A JP21775790A JPH04101045A JP H04101045 A JPH04101045 A JP H04101045A JP 21775790 A JP21775790 A JP 21775790A JP 21775790 A JP21775790 A JP 21775790A JP H04101045 A JPH04101045 A JP H04101045A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel
voltage
piezoelectric actuator
injection
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP21775790A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2765207B2 (en
Inventor
Naohiko Oikawa
直彦 笈川
Yoshiyasu Ito
嘉康 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2217757A priority Critical patent/JP2765207B2/en
Publication of JPH04101045A publication Critical patent/JPH04101045A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2765207B2 publication Critical patent/JP2765207B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable compensation of dispersion in piezoelectric characteristics of a piezoelectric actuator among products and change in fuel properties by correcting reference voltage used by a pilot injection timing control means based on voltage generated at the piezoelectric actuator at the time of main injection. CONSTITUTION:Pressure of fuel in a variable capacity chamber is also raised, and a piezoelectric actuator M3 generates voltage corresponding to the pressure in the variable capacity chamber. When voltage reaches reference voltage, a pilot injection timing control means M4 impresses voltage on the piezoelectric actuator M3. By this impression of the voltage, the piezoelectric actuator M3 is extended and raises pressure of the fuel in the variable capacity chamber so as to carry out a pilot injection by an injection valve. Also, in the process of pressure rise of the fuel in a pressurized chamber, when the variable capacity chamber is shut out from the pressurized chamber after the pilot injection is carried out, a main injection is carried out by the injection valve. At this main injection, pressure in the variable capacity chamber is not affected by the pressurized chamber and the voltage generated at the piezoelectric actuator becomes almost constant. At this main injection, a reference voltage correcting means M5 corrects the reference voltage used by the pilot injection timing control means M4 based on the voltage generated at the piezoelectric actuator M3.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野〕 本発明は圧電アクチュエータを用いたディーゼル機関の
燃料噴射率制御装置に係り、より詳しくは、燃料噴射ポ
ンプに加圧室と連通ずる可変容積室を設け、その可変容
積室の容積を圧電アクチュエータで増減して燃料の噴射
率を調節することにより、パイロット噴射を行わせるよ
うにした燃料噴射率制御装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a fuel injection rate control device for a diesel engine using a piezoelectric actuator, and more specifically, the present invention relates to a fuel injection rate control device for a diesel engine using a piezoelectric actuator, and more specifically, a variable volume chamber that communicates with a pressurizing chamber in a fuel injection pump. The present invention relates to a fuel injection rate control device in which pilot injection is performed by adjusting the fuel injection rate by increasing or decreasing the volume of the variable volume chamber using a piezoelectric actuator.

[従来の技術] 従来より.ディーゼル機関の燃料噴射時においては、主
噴射に先立ち予備的に噴射する、いわゆるパイロット噴
射を行うことによって.ディーゼル機関で発生する騒音
及び有害排気ガスを低減できることが知られている。そ
して、このパイロット噴射を行うために圧電アクチュエ
ータを用いた燃料噴射率制御装置がある。このタイプの
制御装置では、圧電アクチュエータの発生電圧が燃料噴
射ポンプの圧送行程の位相に対応していること、すなわ
ち、同圧送行程が進行するにつれ圧電アクチュエータが
収縮して発生電圧か増加することから、その発生電圧が
予め定められた基準電圧に達した時、圧電アクチュエー
タに高電圧を印加することにより同圧電アクチュエータ
を伸張させてパイロット噴射を行わせるようにしている
[Conventional technology] From the past. When injecting fuel in a diesel engine, this is done by performing a so-called pilot injection, which is a preliminary injection prior to the main injection. It is known that noise and harmful exhaust gases generated by diesel engines can be reduced. There is a fuel injection rate control device that uses a piezoelectric actuator to perform this pilot injection. In this type of control device, the voltage generated by the piezoelectric actuator corresponds to the phase of the pressure stroke of the fuel injection pump, that is, as the pressure stroke progresses, the piezoelectric actuator contracts and the generated voltage increases. When the generated voltage reaches a predetermined reference voltage, a high voltage is applied to the piezoelectric actuator to extend the piezoelectric actuator and perform a pilot injection.

しかし、前記制御装置では基準電圧か常に一定であるの
で、燃料の粘度変化を補償することができず次のような
問題か起こる。つまり、燃料の温度か上昇すると燃料の
粘度か下がるために同燃料のリーク量か増加し、圧電ア
クチュエータにかかる圧力か低下する。その結果、最適
なタイミングで圧電アクチュエータに高電圧を印加する
ことができない。
However, since the reference voltage is always constant in the control device, it is not possible to compensate for changes in the viscosity of the fuel, resulting in the following problems. In other words, when the temperature of the fuel increases, the viscosity of the fuel decreases, so the amount of leakage of the fuel increases, and the pressure applied to the piezoelectric actuator decreases. As a result, high voltage cannot be applied to the piezoelectric actuator at optimal timing.

そこで、本出願人は先に、燃料の温度を検出する燃料温
検出手段と、燃料温度の上昇に従い前記基準電圧を低下
させる基準電圧低下手段とを設けた燃料噴射率制御装置
を提案している(特願平1−333737号)。この装
置では、燃料温検出手段によって検出される燃料温度か
上昇するに従い、基準電圧低下手段が基準電圧を低下さ
せる。
Therefore, the present applicant has previously proposed a fuel injection rate control device that is provided with a fuel temperature detection means for detecting the temperature of the fuel, and a reference voltage lowering means for lowering the reference voltage as the fuel temperature rises. (Patent Application No. 1-333737). In this device, as the fuel temperature detected by the fuel temperature detection means increases, the reference voltage reduction means lowers the reference voltage.

このため、燃料温度の上昇に伴う圧電アクチュエータの
圧力低下を前記基準電圧の低下により補償でき、安定し
たタイミングでパイロット噴射を実行できる。
Therefore, a pressure drop in the piezoelectric actuator due to a rise in fuel temperature can be compensated for by a drop in the reference voltage, and pilot injection can be performed at a stable timing.

[発明が解決しようとする課題] ところが、従来技術においては前述したように燃料の温
度変化を補償することかできるものの、圧電アクチュエ
ータの圧電特性の製品間ばらつきや、軽油の種類等の燃
料性状までは考慮されておらず、これらを補償すること
かできない。特に、燃料性状に関しては粘度の低い燃料
を使用した場合、加圧室の昇圧に時間かかかりパイロッ
ト噴射のタイミングか遅れてしまうという問題かある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, although the conventional technology can compensate for temperature changes in the fuel as described above, it is difficult to compensate for variations in the piezoelectric characteristics of piezoelectric actuators between products and fuel properties such as the type of diesel oil. are not taken into consideration and cannot be compensated for. In particular, when using fuel with low viscosity, there is a problem in that it takes time to increase the pressure in the pressurizing chamber, resulting in a delay in the timing of pilot injection.

第9図は圧電素子電圧■と基準電圧vthとの関係を示
し、図中αは圧電素子電圧の目標とする特性、βは粘度
の低い燃料を使用した場合の圧電素子電圧の特性である
。この図より、特性αては時刻taで圧電素子電圧Vか
基準電圧vthに達するのに対し、特性βでは前記時刻
taよりもΔTたけ遅れた時刻Tに圧電素子電圧Vが基
準電圧vthに達する。従って、特性βでは最適なタイ
ミングtaで圧電素子への電圧印加が行われない。
FIG. 9 shows the relationship between the piezoelectric element voltage (■) and the reference voltage vth, where α is the target characteristic of the piezoelectric element voltage, and β is the characteristic of the piezoelectric element voltage when a fuel with low viscosity is used. From this figure, it can be seen that for the characteristic α, the piezoelectric element voltage V reaches the reference voltage vth at time ta, whereas for the characteristic β, the piezoelectric element voltage V reaches the reference voltage vth at time T, which is delayed by ΔT from the time ta. . Therefore, with the characteristic β, voltage is not applied to the piezoelectric element at the optimal timing ta.

本発明は前述したような事情に鑑みてなされたものであ
り、その目的は圧電アクチュエータの圧電特性の製品間
ばらつきや燃料性状の変化を補償することかでき、圧電
アクチュエータを常に最適なタイミングで駆動すること
により、安定した実行タイミングのパイロット噴射を行
うことができるデーイーセル機関の燃料噴射率制御装置
を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and its purpose is to be able to compensate for product-to-product variations in the piezoelectric characteristics of piezoelectric actuators and changes in fuel properties, and to always drive piezoelectric actuators at optimal timing. An object of the present invention is to provide a fuel injection rate control device for a diesel engine that can perform pilot injection with stable execution timing.

[課題を解決するための手段] 本発明は、パイロット噴射時には可変容積室が加圧室に
連通し、主噴射時には可変容積室が加圧室から遮断され
るタイプの燃料噴射ポンプを備えた燃料噴射率制御装置
においては、可変容積室の圧力か加圧室の影響を受けな
い主噴射時に、圧電アクチュエータで発生する電圧が所
定期間はぼ一定となることに着目してなされたものであ
る。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides a fuel injection pump equipped with a type of fuel injection pump in which a variable volume chamber communicates with a pressurizing chamber during pilot injection, and a variable volume chamber is isolated from the pressurizing chamber during main injection. The injection rate control device is designed with the focus on the fact that during main injection, where the pressure in the variable volume chamber is not affected by the pressurizing chamber, the voltage generated by the piezoelectric actuator remains approximately constant for a predetermined period of time.

そこで、前記目的を達成するために本発明は第1図に示
すように.ディーゼル機関M1の駆動に伴い、シリンダ
内に挿入されたプランジャが往復動することにより燃料
の吸入及び昇圧を行う加圧室と、前記プランジャか往復
動する過程での主噴射に先立つパイロット噴射時には前
記加圧室に連通され、かつ主噴射時には遮断される可変
容積室とを有する燃料噴射ポンプM2と、 前記可変容積室内の圧力に応した電圧を発生するととも
に、電圧の印加により伸張動作し、可変容積室内の燃料
を昇圧して燃料噴射弁によるパイロット噴射を行わせる
圧電アクチュエータM3と、前記燃料噴射ポンプM2の
加圧室と可変容積室が連通したときの、同可変容積室の
昇圧に伴う圧電アクチュエータM3の発生電圧が基準電
圧に達した時、同圧電アクチュエータM3に電圧を印加
してパイロット噴射を行わせるパイロット噴射タイミン
グ制御手段M4と を備えたディーゼル機関の燃料噴射率制御装置において
、前記主噴射の際の前記圧電アクチュエータM3で発生
している電圧に基づき、前記パイロット噴射タイミング
制御手段M4に用いられる基準電圧を補正する基準電圧
補正手段M5を設けている。
Therefore, in order to achieve the above object, the present invention is as shown in FIG. As the diesel engine M1 is driven, a plunger inserted into the cylinder reciprocates to create a pressurized chamber that sucks in and pressurizes fuel; a fuel injection pump M2 having a variable volume chamber that communicates with a pressurizing chamber and is shut off during main injection; A piezoelectric actuator M3 that increases the pressure of fuel in the volume chamber to perform pilot injection by the fuel injection valve; and a piezoelectric actuator M3 that increases the pressure of the variable volume chamber when the pressurization chamber of the fuel injection pump M2 and the variable volume chamber communicate with each other. A fuel injection rate control device for a diesel engine, comprising a pilot injection timing control means M4 for applying a voltage to the piezoelectric actuator M3 to perform a pilot injection when the voltage generated by the actuator M3 reaches a reference voltage. A reference voltage correction means M5 is provided for correcting the reference voltage used in the pilot injection timing control means M4 based on the voltage generated by the piezoelectric actuator M3 during injection.

[作用] 本発明によれば第1図に示すように、ディーゼル機関M
1の駆動に伴い、燃料噴射ポンプM2のプランジャが往
復動すると、加圧室で燃料の吸入及び昇圧か行われる。
[Operation] According to the present invention, as shown in FIG.
When the plunger of the fuel injection pump M2 reciprocates with the driving of the fuel injection pump M2, fuel is sucked into the pressurizing chamber and the pressure is increased.

加圧室内の燃料か昇圧される過程で可変容積室が加圧室
に連通されると、同可変容積室内の燃料も昇圧される。
When the variable volume chamber is brought into communication with the pressurizing chamber during the process of increasing the pressure of the fuel in the pressurizing chamber, the pressure of the fuel in the variable volume chamber is also increased.

このとき、圧電アクチュエータM3は可変容積室内の圧
力に応じた電圧を発生する。この発生電圧が基準電圧に
達すると、パイロット噴射タイミング制御手段M4は圧
電アクチュエータM3に電圧を印加する。
At this time, the piezoelectric actuator M3 generates a voltage according to the pressure inside the variable volume chamber. When this generated voltage reaches the reference voltage, the pilot injection timing control means M4 applies a voltage to the piezoelectric actuator M3.

この電圧の印加により、圧電アクチュエータM3は伸張
動作し、可変容積室内の燃料を昇圧して噴射弁によるパ
イロット噴射を行わせる。
By applying this voltage, the piezoelectric actuator M3 expands, increases the pressure of the fuel in the variable volume chamber, and causes the injection valve to perform pilot injection.

また、前記加圧室内の燃料が昇圧される過程において、
パイロット噴射が実行された後可変容積室が加圧室から
遮断されると、噴射弁による主噴射が行われる。この主
噴射時には可変容積室内の圧力か加圧室の影響を受けず
、圧電アクチュエータで発生する電圧かほぼ一定となる
。この主噴射の際に圧電アクチュエータM3で発生して
いる電圧に基つき、基準電圧補正手段M5は前記パイロ
ット噴射タイミング制御手段M4に用いられる基準電圧
を補正する。
Further, in the process of increasing the pressure of the fuel in the pressurizing chamber,
When the variable volume chamber is cut off from the pressurizing chamber after the pilot injection is performed, the main injection by the injection valve is performed. During this main injection, the pressure in the variable volume chamber is not affected by the pressurizing chamber, and the voltage generated by the piezoelectric actuator remains approximately constant. Based on the voltage generated by the piezoelectric actuator M3 during this main injection, the reference voltage correction means M5 corrects the reference voltage used in the pilot injection timing control means M4.

従って、圧電アクチュエータM 3の圧電特性の製品間
ばらつきや、燃料の種類等の燃料性状により圧電素子電
圧の特性が目標とする特性に対し変動しても、パイロッ
ト噴射のための基準電圧が補正され、圧電アクチュエー
タM3が常に最適なタイミングで駆動される。
Therefore, even if the piezoelectric element voltage characteristics vary from the target characteristics due to product-to-product variations in the piezoelectric characteristics of the piezoelectric actuator M3 or fuel properties such as fuel type, the reference voltage for pilot injection is corrected. , the piezoelectric actuator M3 is always driven at optimal timing.

「実施例」 以下、本発明を具体化した一実施例を図面に従って説明
する。
“Embodiment” An embodiment embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図はディーゼルエンジン2の燃料噴射率制御装置l
の概略構成を示す図であり、この燃料噴射率制御装置1
は、ディーゼルエンジン2へ供給する燃料を加圧及び圧
送する分配型の燃料噴射ポンプ3と、その燃料噴射ポン
プ3に併設された圧電アクチュエータ4と、その圧電ア
クチュエータ4を駆動する駆動回路5及び高電圧電源6
と、これらを制御するパイロット噴射タイミング制御手
段及び基準電圧補正手段としての電子制御装置(以下、
単にECUという)7とから構成されている。
Figure 2 shows the fuel injection rate control device for diesel engine 2.
1 is a diagram showing a schematic configuration of this fuel injection rate control device 1.
A distribution type fuel injection pump 3 that pressurizes and pumps fuel to be supplied to the diesel engine 2, a piezoelectric actuator 4 attached to the fuel injection pump 3, a drive circuit 5 that drives the piezoelectric actuator 4, and a high Voltage power supply 6
and an electronic control device (hereinafter referred to as
It consists of 7 (simply referred to as ECU).

ディーゼルエンジン2の燃焼室8は、シリンダ9、ピス
トンlO及びシリンダヘッド11により形成され、その
燃焼室8に燃料噴射弁12が配設されている。シリンダ
9にはディーゼルエンジン2の冷却水温Thwを検出す
る水温センサ13が取付けられている。
A combustion chamber 8 of the diesel engine 2 is formed by a cylinder 9, a piston 1O, and a cylinder head 11, and a fuel injection valve 12 is disposed in the combustion chamber 8. A water temperature sensor 13 is attached to the cylinder 9 to detect the cooling water temperature Thw of the diesel engine 2.

また、前記燃料噴射ポンプ3の後部(第2図左側部)に
挿通支持されたドライブシャフト15には燃料フィート
ポンプ16、パルスキャ17及びカップリング18か接
続されている。そして.ディーゼルエンジン2の駆動力
かドライブプーリ19を介しドライブシャフト15に伝
達されると、前記燃料フィードポンプ16等が同ドライ
ブシャフト15と一体に回転するようになっている。
Further, a fuel foot pump 16, a pulse carrier 17, and a coupling 18 are connected to a drive shaft 15 that is inserted through and supported at the rear part of the fuel injection pump 3 (left side in FIG. 2). and. When the driving force of the diesel engine 2 is transmitted to the drive shaft 15 via the drive pulley 19, the fuel feed pump 16 and the like rotate together with the drive shaft 15.

一方、燃料噴射ポンプ3の前部(第2図右側部)にはブ
ロック20が取付けられ、同ブロック20において前記
ドライブシャフト15と同一軸線上にシリンダ21が固
定されている。シリンダ21内にはプランジャ23が摺
動可能に挿入されており、これらのブロック20、プラ
ンジャ23及びシリンダ21によって囲まれた空間は、
燃料の吸入及び昇圧を行う加圧室24となっている。
On the other hand, a block 20 is attached to the front part of the fuel injection pump 3 (right side in FIG. 2), and a cylinder 21 is fixed to the block 20 on the same axis as the drive shaft 15. A plunger 23 is slidably inserted into the cylinder 21, and the space surrounded by the block 20, the plunger 23, and the cylinder 21 is
This is a pressurizing chamber 24 that takes in fuel and increases the pressure.

プランジャ23は前記ドライブシャフト15前端のカッ
プリング18に対し一体回転可能に、かつ前後方向への
往復動可能に連結されている。すなわち、ドライブシャ
フト15の前端部にはローシリンダ25か一体回転可能
に連結され、その外周部に複数個のカムローラ26が回
転可能に取付けられている。これに対し、プランジャ2
3の後端部にはカムフェースを有するカムプレート27
が連結され、これらのプランジャ23及びカムプレート
27はスプリング28により、後方へ付勢されている。
The plunger 23 is connected to the coupling 18 at the front end of the drive shaft 15 so that it can rotate integrally with the coupling 18 and can reciprocate in the front-rear direction. That is, a low cylinder 25 is rotatably connected to the front end of the drive shaft 15, and a plurality of cam rollers 26 are rotatably attached to the outer periphery of the low cylinder 25. On the other hand, plunger 2
A cam plate 27 having a cam face is provided at the rear end of 3.
The plunger 23 and the cam plate 27 are urged rearward by a spring 28.

このため、ドライブシャフト15の回転によりプランジ
ャ23は回転しながら前後方向へ往復動じて燃料を分配
及び圧送する。
Therefore, as the drive shaft 15 rotates, the plunger 23 rotates and reciprocates in the front-rear direction, distributing and pumping the fuel.

なお、前記パルスギヤ17の外周近傍には回転速度セン
サ29が配置されており、同回転速度センサ29はドラ
イブシャフト15の回転速度からディーゼルエンジン2
のエンジン回転速度Neを検出する。
A rotational speed sensor 29 is arranged near the outer periphery of the pulse gear 17, and the rotational speed sensor 29 detects the rotational speed of the drive shaft 15 from the diesel engine 2.
The engine rotation speed Ne is detected.

第3図は前記プランジャ23及びシリンダ21を拡大し
て示す断面図であり、このプランジャ23の前端外周に
は.ディーゼルエンジン2の気筒数と同数個の吸入ポー
ト30か形成されている。プランジャ23の軸心には中
央ポート31が形成され、この中央ポート31の前端か
前記加圧室24に開口している。前記プランジャ23外
周において吸入ポート30の後方近傍には環状溝32が
形成され、同環状溝32はポート33により前記中央ポ
ート31に連通している。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the plunger 23 and cylinder 21, and the front end of the plunger 23 has an outer periphery. The same number of intake ports 30 as the number of cylinders of the diesel engine 2 are formed. A central port 31 is formed at the axis of the plunger 23, and the front end of this central port 31 opens into the pressurizing chamber 24. An annular groove 32 is formed on the outer periphery of the plunger 23 near the rear of the suction port 30, and the annular groove 32 communicates with the central port 31 through a port 33.

また、前記プランジャ23外周において環状溝32の後
方位置にはディーゼルエンジン2の気筒数と同数の分配
ポート34か凹設され、各分配ポート34は前記中央ポ
ート3Iに連通している。
Further, distribution ports 34 of the same number as the number of cylinders of the diesel engine 2 are recessed at rear positions of the annular groove 32 on the outer periphery of the plunger 23, and each distribution port 34 communicates with the center port 3I.

さらに、第2図に示すようにプランジャ23内の中央ポ
ート31の後端からは、半径方向外方へ向けてスピルポ
ート35が延びており、同スピルポート35はプランジ
ャ23の外周面に開口している。このスピルポート35
は前記加圧室24で昇圧された燃料のうちの余剰分を溢
流するためのものである。
Further, as shown in FIG. 2, a spill port 35 extends radially outward from the rear end of the central port 31 in the plunger 23, and the spill port 35 opens on the outer peripheral surface of the plunger 23. ing. This spill port 35
is for overflowing the excess fuel pressurized in the pressurizing chamber 24.

一方、前記ブロック20には、燃料噴射ポンプ3内の低
圧室36とシリンダ21内面とを連通ずる吸入通路37
が形成されるとともに、前記ディーゼルエンジン2の燃
料噴射弁12とシリンダ21内面とを連通ずる分配通路
38かディーゼルエンジン2の気筒数と同数本設けられ
、同分配通路38の途中にそれぞれデリバリ弁39か設
けられている。
On the other hand, the block 20 includes a suction passage 37 that communicates the low pressure chamber 36 in the fuel injection pump 3 with the inner surface of the cylinder 21.
The same number of distribution passages 38 as the number of cylinders of the diesel engine 2 are provided to communicate the fuel injection valve 12 of the diesel engine 2 with the inner surface of the cylinder 21, and a delivery valve 39 is provided in the middle of each distribution passage 38. Or is provided.

前記圧電アクチュエータ4は、ブロック20の下部に螺
着されたケーシング40と、そのケーシング40内の空
間に上下方向への摺動可能に嵌入されたピストン41と
、上半部かピストン4Iに挿入され、下端部がケーシン
グ40の内底面に固定された圧電素子42と、その圧電
素子42の発生する電荷、あるいは圧電素子42に供給
される電荷の導通路である信号線43とから構成されて
いる。そして、前記ケーシング40、ピストン41及び
ブロック20により囲まれた空間は可変容積室44とな
っている。この可変容積室44は、ブロック20に形成
された連通孔45によって前記シリンダ21内面に連通
している。
The piezoelectric actuator 4 includes a casing 40 screwed to the lower part of the block 20, a piston 41 fitted into the space inside the casing 40 so as to be slidable in the vertical direction, and an upper half inserted into the piston 4I. , a piezoelectric element 42 whose lower end is fixed to the inner bottom surface of the casing 40, and a signal line 43 which is a conduction path for electric charges generated by the piezoelectric element 42 or electric charges supplied to the piezoelectric element 42. . A space surrounded by the casing 40, piston 41, and block 20 is a variable volume chamber 44. This variable volume chamber 44 communicates with the inner surface of the cylinder 21 through a communication hole 45 formed in the block 20.

前記圧電素子42は、PZT (チタン酸ジルコン酸鉛
)からなる円板状部材を複数枚積層することにより形成
されている。そして、信号線43を介し電荷か供給され
ると、この圧電素子42は伸張してピストン4Iを上方
へ摺動させるので、可変容積室44の容積か減少する。
The piezoelectric element 42 is formed by laminating a plurality of disc-shaped members made of PZT (lead zirconate titanate). When an electric charge is supplied through the signal line 43, the piezoelectric element 42 expands and causes the piston 4I to slide upward, so that the volume of the variable volume chamber 44 decreases.

前記とは逆に信号線43を介して電荷を放電すると、こ
の圧電素子42は収縮してピストン41を下方へ摺動さ
せるので、可変容積室44の容積は増加する。なお、可
変容積室44内部の燃料圧力の増加に伴い圧縮力か圧電
素子42に作用すると、圧電素子42はその圧縮力に起
因する歪に応じた量の電荷を信号線43に放電する。
In contrast to the above, when the electric charge is discharged through the signal line 43, the piezoelectric element 42 contracts and causes the piston 41 to slide downward, so that the volume of the variable volume chamber 44 increases. Note that when compressive force acts on the piezoelectric element 42 as the fuel pressure inside the variable volume chamber 44 increases, the piezoelectric element 42 discharges an amount of charge to the signal line 43 in accordance with the strain caused by the compressive force.

前記のように構成された燃料噴射ポンプ3では、ドライ
ブシャフト15の回転に伴い、燃料フィートポンプ16
、カムプレート27及びプランジャ23か回転し、カム
プレート27かローラリンク25のカムローラ26から
乗り下げると、プランジャ23は後方へ移動して燃料の
吸入行程を行う。
In the fuel injection pump 3 configured as described above, as the drive shaft 15 rotates, the fuel foot pump 16
When the cam plate 27 and the plunger 23 rotate and the cam plate 27 rides down from the cam roller 26 of the roller link 25, the plunger 23 moves rearward and performs a fuel suction stroke.

この吸入行程では、第4図に示すように吸入ポート30
が吸入通路37と連通ずるか、分配ポート34は分配通
路38から遮断される。
In this suction stroke, as shown in FIG.
is in communication with the suction passage 37, or the distribution port 34 is blocked from the distribution passage 38.

反対に、カムプレート27かローラリング25のカムロ
ーラ26に乗り上げると、プランジャ23は前方へ移動
して燃料の圧縮行程を行い、パイロット噴射及び主噴射
を行う。パイロット噴射時には第5図に示すように、吸
入ポート30が吸入通路37から遮断されるが、環状溝
32は連通孔45と連通し、分配ポート34は分配通路
38と連通ずる。また、パイロット噴射終了時には、図
示はしないが、吸入ポート30が吸入通路37から、環
状溝32が連通孔45から、分配ポート34が分配通路
38からいずれも遮断される。さらに、主噴射時には第
3図に示すように、吸入ポート30が吸入通路37から
、環状溝32が連通孔45からそれぞれ遮断されるが、
分配ポート34は分配通路38と連通ずる。
On the other hand, when the cam plate 27 rides on the cam roller 26 of the roller ring 25, the plunger 23 moves forward to perform a fuel compression stroke and perform pilot injection and main injection. During pilot injection, as shown in FIG. 5, the suction port 30 is blocked from the suction passage 37, but the annular groove 32 communicates with the communication hole 45, and the distribution port 34 communicates with the distribution passage 38. Furthermore, at the end of the pilot injection, although not shown, the suction port 30 is shut off from the suction passage 37, the annular groove 32 from the communication hole 45, and the distribution port 34 from the distribution passage 38. Furthermore, during main injection, as shown in FIG. 3, the suction port 30 is cut off from the suction passage 37, and the annular groove 32 is cut off from the communication hole 45.
Distribution port 34 communicates with distribution passageway 38.

第2図に示すように前記圧電アクチュエータ4を駆動す
る駆動回路5は、高電圧電源6に並列接続されたコンデ
ンサ46と、そのコンデンサ46と圧電アクチュエータ
4との間に直列接続された通電用サイリスタ47及び通
電用コイル48と、圧電アクチュエータ4に並列接続さ
れた放電用サイリスタ49及び放電用コイル50と、E
CU7から出力される駆動回路制御信号である矩形信号
の立ち上がり時に通電用サイリスタ47にトリガパルス
を出力し、一方、前記矩形信号の立ち下がり時に前記放
電用サイリスタ49にトリ力パルスを出力するトリが発
生器51とから構成されている。
As shown in FIG. 2, the drive circuit 5 that drives the piezoelectric actuator 4 includes a capacitor 46 connected in parallel to the high voltage power supply 6, and a current-carrying thyristor connected in series between the capacitor 46 and the piezoelectric actuator 4. 47 and the energizing coil 48, the discharging thyristor 49 and the discharging coil 50 connected in parallel to the piezoelectric actuator 4, and the E
A trigger pulse is output to the energizing thyristor 47 at the rising edge of a rectangular signal that is a drive circuit control signal output from the CU 7, and a trigger pulse is output to the discharging thyristor 49 at the falling edge of the rectangular signal. It is composed of a generator 51.

前記駆動回路5は高電圧電源6で発生した高電圧を一旦
コンデンサ46に蓄電し、ECU7からの矩形信号の立
ち上がり時に通電用サイリスタ47が導通状態になると
、コンデンサ46に蓄電された電荷を圧電アクチュエー
タ4に供給し、一方、ECU7からの矩形信号の立ち下
がり時に放電用サイリスタ49が導通状態になると圧電
アクチュエータ4に蓄電された電荷を放電する。
The drive circuit 5 temporarily stores the high voltage generated by the high voltage power supply 6 in the capacitor 46, and when the energizing thyristor 47 becomes conductive at the rise of the rectangular signal from the ECU 7, the charge stored in the capacitor 46 is transferred to the piezoelectric actuator. On the other hand, when the discharging thyristor 49 becomes conductive at the fall of the rectangular signal from the ECU 7, the charge stored in the piezoelectric actuator 4 is discharged.

ところで、前記ディーゼルエンジン2の燃料噴射率制御
装置1は検出器として、前述した回転速度センサ29及
び水温センサ13以外にも、アクセルペダルの開度を検
出するアクセルセンサ52、及びクランク軸に設けられ
たシグナルディスクプレートに近接配置されたクランク
角センサ53を備えている。
By the way, the fuel injection rate control device 1 of the diesel engine 2 includes, as detectors, an accelerator sensor 52 that detects the opening degree of the accelerator pedal, and an accelerator sensor 52 that detects the opening degree of the accelerator pedal, in addition to the rotational speed sensor 29 and the water temperature sensor 13 described above. A crank angle sensor 53 is provided close to the signal disc plate.

前記ECU7は、CPU54、ROM55、RAM56
、タイマ57を中心に論理演算回路として構成され、こ
れらはコモンバス58を介して入出力部59に接続され
ている。前記回転速度センサ29、水温センサ13、ア
クセルセンサ52の検出信号、及び圧電素子42の圧電
素子電圧は入出力部59を介してCPU54に入力され
、一方、CPU54は入出力部59を介して駆動回路5
及び高電圧電源6に制御信号を出力する。また、ROM
55には燃料噴射ポンプ3の主噴射時における圧電素子
42の基準電圧Vmoが記憶されている。
The ECU 7 includes a CPU 54, a ROM 55, and a RAM 56.
, and a timer 57, which are connected to an input/output section 59 via a common bus 58. The detection signals of the rotational speed sensor 29, the water temperature sensor 13, the accelerator sensor 52, and the piezoelectric element voltage of the piezoelectric element 42 are input to the CPU 54 via the input/output section 59, and the CPU 54 is driven via the input/output section 59. circuit 5
and outputs a control signal to the high voltage power supply 6. Also, ROM
55 stores the reference voltage Vmo of the piezoelectric element 42 during main injection of the fuel injection pump 3.

なお、駆動回路5及びECU7には、車載バッテリ60
からイグニッションスイッチ61を介して電力が供給さ
れる。
Note that the drive circuit 5 and the ECU 7 include an on-vehicle battery 60.
Electric power is supplied from the ignition switch 61 through the ignition switch 61.

次に、ECU7にて実行される処理を第6,7図に示す
フローチャートに基づいて説明する。
Next, the processing executed by the ECU 7 will be explained based on the flowcharts shown in FIGS. 6 and 7.

第6図に示す噴射量算出処理は.ディーゼルエンジン2
の起動に伴い所定時間毎に繰り返して実行される。まず
、ステップ100では回転速度センサ29、アクセルセ
ンサ52及び水温センサ13の検出結果から、エンジン
回転速度Ne、アクセル開度Accp及び冷却水温Th
wを読み込む。
The injection amount calculation process shown in Fig. 6 is as follows. diesel engine 2
It is repeatedly executed at predetermined time intervals upon activation of the . First, in step 100, from the detection results of the rotational speed sensor 29, the accelerator sensor 52, and the water temperature sensor 13, the engine rotational speed Ne, the accelerator opening Accp, and the cooling water temperature Th
Load w.

続くステップ110〜150では、パイロット噴射に関
する各種値、すなわち、制御基準電圧vth、印加時間
TI、ショート時間T2.立下がり時間T3.  ドエ
ル時間TDUEL (第8図参照)か算出される。
In subsequent steps 110 to 150, various values related to the pilot injection, ie, control reference voltage vth, application time TI, short time T2. Falling time T3. The dwell time TDUEL (see FIG. 8) is calculated.

詳しく説明すると、制御基準電圧vthはパイロット噴
射を実行するために、圧電アクチュエータ4に高電圧を
印加する際の圧電素子電圧であり、エンジン回転速度N
e、アクセル開度Accp及び冷却水温T h wを変
数として規定されるものである。このことからステップ
110では、予めROM55に記憶された3次元マツプ
を用い、前記ステップ100て読み込まれたエンジン回
転速度Ne、アクセル開度Accp及び冷却水温Thw
に基づいてその制御基準電圧vthを算出する。
To explain in detail, the control reference voltage vth is a piezoelectric element voltage when applying a high voltage to the piezoelectric actuator 4 in order to execute pilot injection, and is a piezoelectric element voltage when applying a high voltage to the piezoelectric actuator 4 to execute pilot injection, and
e, accelerator opening Accp, and cooling water temperature T h w as variables. Therefore, in step 110, a three-dimensional map stored in advance in the ROM 55 is used to calculate the engine speed Ne, accelerator opening Accp, and cooling water temperature Thw read in step 100.
The control reference voltage vth is calculated based on.

また、印加時間Tl、ショート時間T2及び立下がり時
間T3はパイロット噴射率を定める各種値であり、ドエ
ル時間TDUELはパイロット噴射のためのコンデンサ
46への蓄電時間であり、これらの値はエンジン回転速
度Neを変数をとしてそれぞれ規定されるものである。
In addition, the application time Tl, the short time T2, and the fall time T3 are various values that determine the pilot injection rate, and the dwell time TDUEL is the time for storing electricity in the capacitor 46 for pilot injection, and these values are based on the engine rotation speed. They are each defined with Ne as a variable.

このことからステップ120〜150では、予めROM
55に記憶された1次元マツプを用い、前記ステップ1
00で読み込まれたエンジン回転速度Neに基ついて前
記印加時間T1、ショート時間T2、立下がり時間T3
及びドエル時間TDUELをそれぞれ算出する。
For this reason, in steps 120 to 150, the ROM
Using the one-dimensional map stored in 55, step 1
Based on the engine rotation speed Ne read at 00, the application time T1, short time T2, fall time T3
and dwell time TDUEL are calculated respectively.

ステップ150の実行後ステップ160に進み、主噴射
時における圧電素子42の発生電圧Vmを読み込む。続
くステップ170では、ステップ160で読み込んだ発
生電圧V+nを、ROM55に予め記憶された基準電圧
Vmoで割って補正係数K(−Vm/Vmo)を算出す
る。その後ステップ180へ移行し、前記ステップ11
0で算出した制御基準電圧vthにその補正係数Kを掛
けて新たな制御基準電圧v th”を算出する。ステッ
プ180の実行後、rNEXT」へ抜けて本処理を終了
する。以後、本処理は所定時間毎に繰り返して実行され
る。
After executing step 150, the process proceeds to step 160, where the voltage Vm generated by the piezoelectric element 42 during the main injection is read. In the following step 170, the generated voltage V+n read in step 160 is divided by the reference voltage Vmo stored in advance in the ROM 55 to calculate a correction coefficient K (-Vm/Vmo). After that, the process moves to step 180, and the step 11
A new control reference voltage v th'' is calculated by multiplying the control reference voltage vth calculated in step 0 by the correction coefficient K. After executing step 180, the process exits to rNEXT'' and ends this process. Thereafter, this process is repeatedly executed at predetermined time intervals.

第7図に示す噴射率制御処理は.ディーゼルエンジン2
のピストンlOか上死点前の予め定められた位置にある
ことを示す基準位置信号か、クランク角センサ53によ
って検出される毎に実行される。
The injection rate control process shown in FIG. diesel engine 2
This is executed every time the crank angle sensor 53 detects a reference position signal indicating that the piston IO is at a predetermined position before top dead center.

まず、ステップ200では圧電素子電圧Vを読み込む処
理が行われる。続くステップ210では、その読み込ん
だ圧電素子電圧Vか、前記ステップ180で算出した新
たな制御基準電圧v th′″を超えたか否かを判定す
る。ここで、圧電素子電圧Vか制御基準電圧v th”
を超えたと判定すると、ステップ220へ進み、前記し
た噴射量算出処理にて算出された印加時間TI、  シ
ョート時間T2゜立下がり時間T3及びトエル時間TD
UELに応じた圧電アクチュエータ4の制御かなされる
ように、駆動回路5を制御する処理を実行する。
First, in step 200, a process of reading the piezoelectric element voltage V is performed. In the following step 210, it is determined whether the read piezoelectric element voltage V exceeds the new control reference voltage v th''' calculated in step 180. Here, it is determined whether the piezoelectric element voltage V or the control reference voltage v th"
If it is determined that the injection amount has been exceeded, the process proceeds to step 220, where the application time TI, short time T2, fall time T3, and dwell time TD calculated in the injection amount calculation process described above are calculated.
A process for controlling the drive circuit 5 is executed so that the piezoelectric actuator 4 is controlled according to the UEL.

ステップ220の実行後、処理はrRETURN」に抜
け、以後、この噴射率制御処理はクランク角センサ53
により前記基準位置信号が検出される毎に操り返して実
行される。
After executing step 220, the process exits to ``rRETURN'', and thereafter this injection rate control process is performed by the crank angle sensor 53.
The process is repeated and executed each time the reference position signal is detected.

なお、ステップ210において圧電素子電圧Vか制御基
準電圧v th”を超えないと判定すると、ステップ2
20の処理を読み飛ばし、rRETURNJに抜ける。
Note that if it is determined in step 210 that the piezoelectric element voltage V does not exceed the control reference voltage v th'', step 2
Skip step 20 and exit to rRETURNJ.

次に、前記噴射量算出処理及び噴射率制御処理によって
達成される噴射率制御を、第8図のタイミングチャート
に従って説明する。
Next, the injection rate control achieved by the injection amount calculation process and the injection rate control process will be described with reference to the timing chart of FIG. 8.

燃料噴射ポンプ3が圧縮行程に移行するとカムリフト量
か上昇し始め、加圧室24、連通孔45及び可変容積室
44内部の燃料圧力が上昇する。
When the fuel injection pump 3 shifts to the compression stroke, the cam lift amount begins to increase, and the fuel pressure inside the pressurizing chamber 24, the communication hole 45, and the variable volume chamber 44 increases.

この燃料圧力の上昇により圧電アクチュエータ4内の圧
電素子42が圧縮力を受け、圧電素子電圧Vか上昇する
。圧縮行程開始時からドエル時間TDUELが経過する
までの間には、パイロット噴射のためにコンデンサ46
への蓄電が行われる。
Due to this increase in fuel pressure, the piezoelectric element 42 in the piezoelectric actuator 4 receives a compressive force, and the piezoelectric element voltage V increases. Between the start of the compression stroke and the elapse of the dwell time TDUEL, the capacitor 46 is closed for pilot injection.
Electricity is stored in the

そして、ドエル時間TDUELが経過して時刻t1にな
ると、圧電素子電圧Vか制御基準電圧v th”を超え
る。すると、コンデンサ46に蓄電された電荷か放電さ
れることにより、圧電アクチュエータ4に対し所定の印
加時間TIたけ高電圧Vpか印加される。その結果、圧
電素子42か伸張し可変容積室44の容積か減少する。
Then, at time t1 after the dwell time TDUEL has elapsed, the piezoelectric element voltage V exceeds the control reference voltage v th''.Then, the charge stored in the capacitor 46 is discharged, causing the piezoelectric actuator 4 to have a predetermined value. As a result, the piezoelectric element 42 expands and the volume of the variable volume chamber 44 decreases.

従って、燃料噴射管内圧力か上昇し燃料噴射弁の開弁圧
力を上回るので、十分昇圧された燃料の噴射(パイロッ
ト噴射)が開始され、噴射率は迅速に増加する。
Therefore, the internal pressure of the fuel injection pipe increases and exceeds the opening pressure of the fuel injection valve, so that injection (pilot injection) of sufficiently pressurized fuel is started, and the injection rate is rapidly increased.

時刻t1から印加時間TIか経過しての時刻t2になる
と、圧電アクチュエータ4に印加されていた電荷か放電
される。このため、圧電素子42は収縮し可変容積室4
4の容積が増加する。従って、燃料噴射管内圧力が低下
して燃料噴射弁の開弁圧力を下回るので、燃料噴射か終
了し噴射率も速やかに減少する。
At time t2, after the application time TI has elapsed from time t1, the charge applied to the piezoelectric actuator 4 is discharged. Therefore, the piezoelectric element 42 contracts and the variable volume chamber 4
The volume of 4 increases. Therefore, the pressure inside the fuel injection pipe decreases and becomes lower than the opening pressure of the fuel injection valve, so that fuel injection ends and the injection rate quickly decreases.

その後、カムリフトiか依然上昇し圧電素子42か収縮
し続ける。このため、時刻t3になると燃料噴射管内圧
力は再び上昇し、燃料噴射弁の開弁圧力を上回る。その
結果、燃料の主噴射が再び開始され噴射率は迅速に増加
する。この主噴射時には可変容積室44が加圧室24か
ら遮断されるので、圧電素子電圧Vは一定時間、所定の
値(発生1[圧Vm)となる。その後、カムリフト量の
減少とともに燃料噴射管内圧力は低下し、時刻t4で燃
料噴射が終了し、噴射率も速やかに減少する。
Thereafter, the cam lift i continues to rise and the piezoelectric element 42 continues to contract. Therefore, at time t3, the pressure inside the fuel injection pipe increases again and exceeds the opening pressure of the fuel injection valve. As a result, main injection of fuel starts again and the injection rate increases rapidly. During this main injection, the variable volume chamber 44 is cut off from the pressurizing chamber 24, so the piezoelectric element voltage V remains at a predetermined value (occurrence 1 [pressure Vm)] for a certain period of time. Thereafter, the pressure inside the fuel injection pipe decreases as the cam lift amount decreases, and fuel injection ends at time t4, and the injection rate also quickly decreases.

このように本実施例では、可変容積室44か加圧室24
から遮断された主噴射時に、前記圧電アクチュエータ4
で発生している発生電圧Vmに基づき、同圧電アクチュ
エータ4への電圧印加時期を判断するための制御基準電
圧vthを補正する。
In this way, in this embodiment, either the variable volume chamber 44 or the pressurizing chamber 24
During the main injection cut off from the piezoelectric actuator 4
The control reference voltage vth for determining the timing of voltage application to the piezoelectric actuator 4 is corrected based on the generated voltage Vm generated in the piezoelectric actuator 4.

そして、圧電アクチュエータ4の圧電素子電圧■かこの
補正された制御基準電圧v th”を超えた時、圧電ア
クチュエータ4を駆動して可変容積室44の容積を減少
させて、パイロット噴射を実行させるようにした。
Then, when the piezoelectric element voltage of the piezoelectric actuator 4 exceeds the corrected control reference voltage v th'', the piezoelectric actuator 4 is driven to reduce the volume of the variable volume chamber 44 and execute a pilot injection. I made it.

従って、本実施例によれば圧電アクチュエータ4の圧電
特性の製品間ばらつきがあったり、粘度の低い燃料を使
用したりして、第9図に特性βで示すように、圧電アク
チュータ4の圧電素子電圧Vが制御基準電圧vthに達
する時刻か特性αよりも遅れたとしても、制御基準電圧
vthを補償することで、その時間遅れΔTに相応する
分だけ制御基準電圧vthをv th”を変動させるこ
とができる。
Therefore, according to this embodiment, if the piezoelectric characteristics of the piezoelectric actuator 4 vary between products or if fuel with low viscosity is used, the piezoelectric element of the piezoelectric actuator 4 may Even if the time when the voltage V reaches the control reference voltage vth is later than the characteristic α, by compensating the control reference voltage vth, the control reference voltage vth is changed by an amount corresponding to the time delay ΔT. be able to.

そのため、最適なタイミングtaで圧電アクチュエータ
4への電圧印加の時期、すなわちパイロット噴射時期を
定めることができる。これにより、常に安定したタイミ
ングでパイロット噴射を行うことが可能となる。
Therefore, the timing of voltage application to the piezoelectric actuator 4, ie, the pilot injection timing, can be determined at the optimal timing ta. This makes it possible to always perform pilot injection at stable timing.

また、前記した発生電圧Vmは噴射率制御中にお−いて
主噴射が行われる毎に検出できるので、リアルタイムで
の補償か可能となる。さらに、前記発生電圧Vmはピー
ク電圧と異なり所定期間(主噴射時)はぼ一定の値であ
るため、発生電圧Vmの検出精度は高い。そして、本実
施例では直接圧電素子42の発生電圧Vmを読み取るこ
とによって制御基準電圧vthを補正するため、従来技
術における燃料温度の検出、及びその検出のための燃料
温センサが不要となる。
Further, since the above-mentioned generated voltage Vm can be detected every time main injection is performed during injection rate control, real-time compensation is possible. Furthermore, unlike the peak voltage, the generated voltage Vm has a substantially constant value during a predetermined period (during main injection), so the detection accuracy of the generated voltage Vm is high. In this embodiment, since the control reference voltage vth is corrected by directly reading the voltage Vm generated by the piezoelectric element 42, there is no need to detect the fuel temperature in the prior art and to use a fuel temperature sensor for the detection.

[発明の効果] 以上詳述したように本発明のディーゼル機関の燃料噴射
率制御装置によれば、可変容積室が加圧室から遮断され
た主噴射時に、圧電アクチュエータで発生している発生
電圧に基つき、同圧電アクチュエータへの電圧印加時期
を判断するための基準電圧を補正し、圧電アクチュエー
タの圧電素子電圧かこの補正された基準電圧を超えた時
、圧電アクチュエータを駆動して可変容積室の容積を減
少させてパイロット噴射を実行させるようにしたので、
圧電アクチュエータの圧電特性の製品間ばらつきや燃料
性状の変化を補償することかでき、圧電アクチュエータ
を常に最適なタイミングで駆動して、安定したパイロッ
ト噴射を行うことかできるという効果を奏する。
[Effects of the Invention] As detailed above, according to the fuel injection rate control device for a diesel engine of the present invention, the generated voltage generated in the piezoelectric actuator during main injection when the variable volume chamber is cut off from the pressurizing chamber. Based on this, the reference voltage for determining when to apply voltage to the piezoelectric actuator is corrected, and when the piezoelectric element voltage of the piezoelectric actuator exceeds this corrected reference voltage, the piezoelectric actuator is driven to open the variable volume chamber. Since the volume of the pilot injection was reduced and the pilot injection was performed,
It is possible to compensate for product-to-product variations in the piezoelectric characteristics of the piezoelectric actuator and changes in fuel properties, and the piezoelectric actuator can always be driven at the optimal timing to perform stable pilot injection.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の基本的構成を示す図、第2図は本発明
を具体化した一実施例のディーゼルエンジンの燃料噴射
率制御装置の概略構成を示す図、第3図は主噴射時にお
けるプランジャ近傍の部分拡大断面図、第4図は燃料吸
入時におけるプランジャ近傍の部分拡大断面図、第5図
はパイロット噴射時におけるプランジャ近傍の部分拡大
断面図、第6図は噴射量算出処理のフローチャート、第
7図は噴射率算出処理のフローチャート、第8図は各積
値のタイミングチャート、第9図は圧電素子電圧と制御
基準電圧との関係を従来技術の問題点とともに示す図で
ある。 Ml・・・ディーゼル機関、M2・・・燃料噴射ポンプ
、M3・・・圧電アクチュエータ、M4・・・パイロッ
ト噴射タイミング制御手段、M5・・・基準電圧補正手
段、2・・・ディーゼルエンジン、3・・・燃料噴射ホ
ンプ、4・・・圧電アクチュエータ、7・・・パイロッ
ト噴射タイミング制御手段及び基準電圧補正手段として
の電子制御装置(ECU) 、l 2・・・燃料噴射弁
、21・・・シリンダ、23・・・プランジャ、24・
・・加圧室、■・・・圧電素子電圧、Vm・・・発生電
圧、vth・・・制御基準電圧。 特許出願人   トヨタ自動車株式会社代理人 弁理士
 恩田博宣(ほか1名)a T 時間
Fig. 1 is a diagram showing the basic configuration of the present invention, Fig. 2 is a diagram showing the schematic configuration of a fuel injection rate control device for a diesel engine according to an embodiment of the present invention, and Fig. 3 is a diagram showing the main injection time. FIG. 4 is a partial enlarged sectional view of the vicinity of the plunger during fuel intake, FIG. 5 is a partial enlarged sectional view of the vicinity of the plunger during pilot injection, and FIG. 6 is a partial enlarged sectional view of the vicinity of the plunger during pilot injection. 7 is a flowchart of the injection rate calculation process, FIG. 8 is a timing chart of each product value, and FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the piezoelectric element voltage and the control reference voltage together with the problems of the prior art. Ml...Diesel engine, M2...Fuel injection pump, M3...Piezoelectric actuator, M4...Pilot injection timing control means, M5...Reference voltage correction means, 2...Diesel engine, 3. ...Fuel injection pump, 4...Piezoelectric actuator, 7...Electronic control unit (ECU) as pilot injection timing control means and reference voltage correction means, l2...Fuel injection valve, 21...Cylinder , 23... plunger, 24...
...pressure chamber, ■...piezoelectric element voltage, Vm...generated voltage, vth...control reference voltage. Patent applicant Toyota Motor Corporation agent Patent attorney Hironobu Onda (and one other person)a T Time

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.ディーゼル機関の駆動に伴い、シリンダ内に挿入さ
れたプランジャが往復動することにより燃料の吸入及び
昇圧を行う加圧室と、前記プランジャが往復動する過程
での主噴射に先立つパイロット噴射時には前記加圧室に
連通され、かつ主噴射時には遮断される可変容積室とを
有する燃料噴射ポンプと、 前記可変容積室内の圧力に応じた電圧を発生するととも
に、電圧の印加により伸張動作し、可変容積室内の燃料
を昇圧して燃料噴射弁によるパイロット噴射を行わせる
圧電アクチュエータと、前記燃料噴射ポンプの加圧室と
可変容積室が連通したときの、同可変容積室の昇圧に伴
う圧電アクチュエータの発生電圧が基準電圧に達した時
、同圧電アクチュエータに電圧を印加してパイロット噴
射を行わせるパイロット噴射タイミング制御手段とを備
えたディーゼル機関の燃料噴射率制御装置において、 前記主噴射の際の前記圧電アクチュエータで発生してい
る電圧に基つき、前記パイロット噴射タイミング制御手
段に用いられる基準電圧を補正する基準電圧補正手段を
設けたことを特徴とするディーゼル機関の燃料噴射率制
御装置。
1. As the diesel engine is driven, a plunger inserted into the cylinder reciprocates to draw in and pressurize the fuel, and a pressurized chamber is provided during the pilot injection prior to the main injection during the reciprocating process of the plunger. A fuel injection pump has a variable volume chamber that communicates with a pressure chamber and is shut off during main injection; and a fuel injection pump that generates a voltage according to the pressure within the variable volume chamber, expands upon application of the voltage, and expands the variable volume chamber. a piezoelectric actuator that increases the pressure of fuel to perform pilot injection by a fuel injection valve; and a voltage generated by the piezoelectric actuator as the pressure of the variable volume chamber increases when the pressurization chamber of the fuel injection pump and the variable volume chamber communicate with each other. A fuel injection rate control device for a diesel engine, comprising pilot injection timing control means for applying a voltage to the piezoelectric actuator to perform a pilot injection when the piezoelectric actuator reaches a reference voltage. A fuel injection rate control device for a diesel engine, comprising a reference voltage correction means for correcting a reference voltage used in the pilot injection timing control means based on a voltage generated in the pilot injection timing control means.
JP2217757A 1990-08-18 1990-08-18 Fuel injection rate control device for diesel engine Expired - Lifetime JP2765207B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2217757A JP2765207B2 (en) 1990-08-18 1990-08-18 Fuel injection rate control device for diesel engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2217757A JP2765207B2 (en) 1990-08-18 1990-08-18 Fuel injection rate control device for diesel engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04101045A true JPH04101045A (en) 1992-04-02
JP2765207B2 JP2765207B2 (en) 1998-06-11

Family

ID=16709268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2217757A Expired - Lifetime JP2765207B2 (en) 1990-08-18 1990-08-18 Fuel injection rate control device for diesel engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2765207B2 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62182445A (en) * 1986-02-06 1987-08-10 Nippon Soken Inc Injection rate control method for fuel injecting device for diesel engine
JPS6473152A (en) * 1987-09-16 1989-03-17 Nippon Denso Co Injection factor control device for diesel engine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62182445A (en) * 1986-02-06 1987-08-10 Nippon Soken Inc Injection rate control method for fuel injecting device for diesel engine
JPS6473152A (en) * 1987-09-16 1989-03-17 Nippon Denso Co Injection factor control device for diesel engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2765207B2 (en) 1998-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100372472B1 (en) Fuel pump control apparatus
US6953025B2 (en) Fuel supply control apparatus for internal combustion engine
US20140158205A1 (en) Method and apparatus for controlling a solenoid actuated inlet valve
JP3988541B2 (en) Accumulated fuel injection system
CN102619634A (en) Fuel injection control apparatus for internal combustion engine
US6047593A (en) Process and arrangement for monitoring a belt or chain drive of an internal combustion engine
JPH04101045A (en) Fuel injection rate controller of diesel engine
JP2015124716A (en) Fuel supply device for internal combustion engine
JP2630931B2 (en) Fuel injection control device for internal combustion engine
JP5141724B2 (en) High pressure pump control device
JP2003314330A (en) Injection amount control device for internal combustion engine
JP3746392B2 (en) Fuel injection control device for internal combustion engine
JP4075752B2 (en) Accumulated fuel injection system
JP2623512B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2730236B2 (en) Fuel injection rate control device for diesel engine
JP4147992B2 (en) Fuel injection control device for internal combustion engine
US6973923B1 (en) Dynamic fuel injection control pressure set-point limits
JP2874161B2 (en) Fuel injection rate control device for diesel engine
JP3628839B2 (en) Fuel injection timing control device for diesel engine
JP2611357B2 (en) Fuel injection control device
JP2008128015A (en) Fuel supply control device for internal combustion engine
JP2003232249A (en) Injection amount control device for internal combustion engine
JPH063164B2 (en) Fuel injection timing control method for diesel engine
JP2003222046A (en) Accumulation type fuel injection device
JP6380918B2 (en) Engine control device