JPH04101045A - ディーゼル機関の燃料噴射率制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明は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。

［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
。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

［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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

「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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

【図面の簡単な説明】

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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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。