JPS6059417B2

JPS6059417B2 - 燃料噴射装置

Info

Publication number: JPS6059417B2
Application number: JP7143880A
Authority: JP
Inventors: 秀和押沢; 恭一藤森; 研二岡本; 玲関口
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1980-05-30
Filing date: 1980-05-30
Publication date: 1985-12-25
Also published as: JPS56167825A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は燃料噴射装置に関し、更に詳細に述べＪると
、アイドル運転時の回転数を所要の値に維持することが
できる上に、アイドル状態から走行状態に移行する場合
におけるエンジン回転数の滑らかなつながりを確保する
ことができるようにした燃料噴射装置に関する。

従来の燃料噴射装置におけるアイドル時の回転数制御は
、特開昭４７−３５５２５号公報で提案されているよう
に、ガバナ装置内に予めアイドル用に設定されたアイド
ル用ガバナ特性を用意し、アクセルの位置が所定のアイ
ドルアクセル位置となつた時にこのアイドル用ガバナ特
性に従つてアイドル回転数を制御するものであつた。

従つて、この場合、アイドル状態の場合のアクセル位置
は一定であり、外部環境条件の変化等により、アクセル
位置が所定のアイドル位置にあつても、所望のアイドル
回転数を得ることができないという欠点があつた。この
欠点を除去し、アイドル回転数が所望の値に正確に維持
されるようにするため、回転数の情報をフィードバック
し、アイドル状態の場合にだけ、燃料調節部材の位置を
回転数に従つて制御する方法が考えられている（実開昭
５４−１５１２１号公報）。しかしながら、このように
、アイドル状態の場合にのみ、従来のガバナ動作と異な
つた制御動作を行なわせる場合には、アイドル状態から
走行状態態に移動する時にアクセルを踏込むと逆に回転
数が低下する場合があり、極めて不満足なものであつた
。本発明の目的は、従つて、アイドル回転数を所定の値
に保つことができ、且つ、アイドル状態から走行状態に
移行する場合にエンジン回転数が滑らかに上昇するよう
調速動作を行なわせることができる燃料噴射装置を提供
することにある。本発明の構成は、内燃機関の運転条件
を示ず電気信号に基づいて燃料噴射量調節部材の位置制
御を行ない所要のガバナ特性を得るようにした制御系を
電子制御式燃料噴射装置において、上記内燃機関のその
時々の運転条件に見合つた目標アイド５ル回転数を演算
する第１演算手段と、上記目標アイドル回転数と実際の
回転数との差分を検出る第１手段と、該第１手段におけ
る検出結果に基つき回転数を上記目標アイドル回転数と
するための仮想アクセルベグル信号を発生させる第２演
算手段クと、実際のアクセルペダル操作量に従うアクセ
ル信号を出力する第２手段と、該アクセル信号又は上記
仮想アクセルペダル信号のいずれか一方を択一的に上記
制御系にアクセル位置情報として印加しうるスイッチ手
段と、上記内燃機関が所要のアイドル運転状態にあるか
否かを検出しアイドル運転状態にあると判別された場合
には上記仮想アクセルペダル信号が選択出力されアイド
ル運転状態にないと判別された場合には上記アクセル信
号が選択出力されるよう上記スイッチ手段の切換制御を
行なう制御手段とを備えた点に特徴を有する。以下、図
示の実施例により本発明の詳細な説明する。ノ第１図
には、本発明による燃料噴射装置の一実施例の機構部分
が断面して示されている。

この実施例では、燃料噴射装置として４気筒用の分配型
燃料噴射装置が例にとられており、この燃料噴射装置１
は、図示しない車輛用内燃機関と組合されて使用され、
後述する制御装置３１（第４図参照）と共に電子制御式
燃料噴射装置を構成する。燃料噴射装置１は、ハウジン
グ２に軸受けされている駆動軸３により駆動されるベー
ンポンプ４を有し、駆動軸３が内燃機関（図示せす）の
回転数に関連した回転数て回転駆動されることにより、
ベーンポンプ４がハウジング室６内に燃料を加圧供給す
る。駆動軸３の一端部にはドライビングディスク７を介
してカムディスク８が接続されており、カムディスク８
の一側面にはプランジャ９がプランジャスプリング（図
示せず）により押しつけられていて、駆動軸３が回転す
ると、プランジャ９は回転往復運動を行なう。プランジ
ャ９の一端部には、機関の気筒数に応じた数のインテー
クスリット１０，１１（図面では４つのインテークスリ
ットのうちの２つのみが示されている。）が設けられて
おり、プランジャ９の下降行程でインテークボート１２
とインテークスリットとが重なり合つた時、加圧燃料が
ハイプレツシヤチエンバ１３とプランジャ９内の通路１
４とに吸入される。この吸入された加圧燃料は、プラン
ジャの回転リフト動作によりインテークボートが閉じる
と圧縮されはじめる。プランジャ９が更に回転リフトを
続け、通路１４に連通するデイストリビユータスリツト
１５が図示しないアウトレツトパツセージと重なり合う
と、圧縮された高圧燃料は送出弁（図示せす）を押し上
けて噴射ノズルから機関の燃料室内に噴射される。プラ
ンジャ９がカムテイスク８により更に押し上けられると
、通路１４に連通するカットオフボート１６がコントロ
ールスリーブ１７から外れることにより燃料噴射が終了
する。コントロールスリーブ１７とプランジャ９との相
対位置を制御することにより、燃料の噴射終了時期を、
換言すると噴射量を制御するため、コントロールスリー
ブ１７には電磁アクチュエータ１８が連結されている。
第２図及び第３図には電磁アクチュエータ１８が示され
ている。

電磁アクチュエータ１８は、励示コイル１９が巻かれて
いる界磁鉄心２０と、界磁鉄心２０により界磁束が与え
られる回転子２１とを有している。回転子２１はばね２
２，２３により矢印Ａ方向に付勢されており、励磁コイ
ル１９が励磁されると回転子２１はばね付勢に抗して反
対方向に回転し、ばね力と電磁力とがつり合つた角度位
置において停止する。従つて、励磁コイル１９に流す電
流値を制御することにより回転子２１のシャフト２４が
回転し、シャフト２４の下端（第１図参照）に連結され
たコントロールスリーブ１７の位置が制御される。電磁
アクチュエータ１８には、第２図に示すように、回転子
２１の回転角度位置を検出するための位置センサ２５が
設けられている。

位置センサ２５は、２つの磁路を持つ鉄心２６に図示の
如く巻回された検出用コイル２７と補助コイル２８とを
有している。シャフト２４に固着された磁性体からなる
可動検出子２９はシャフト２４の回転に従つて回動し、
検出コイル２７のインダクタンスをシャフト２４の回転
位置に相応したインダクタンスとする。固定検出子３０
はシャフト２４の回転には連動しない調整用の部材であ
り、補助コイル２８のインダクタンスを調整するために
使用される。第４図には、所要のガバナ特性を得ると共
にアイドル状態における機関の回転数を所定値に維持し
、且つ、車輛がアイドル状態から走行状態に移動した場
合にも回転数の一時的な低下を招くことがないように、
電磁アクチュエータ１８を駆動制御する制御装置のブロ
ック図が示されている。

この制御装置３１は、機関の運転条件に従う最適なガバ
ナ特性を得るためのコントロールスリーブ位置を演算す
るためのコントロールスリーブ位置演算回路３２を有し
ている。コントロールスリーブ位置演算回路３２には、
回転センサ３３から出力される機関の回転数を示す回転
信号Ｓｌ，機関の冷却水の水温を示す水温信号Ｓ２，燃
料の温度を示す燃料温度信号Ｓ３，大気圧を示す大気圧
信号Ｓ４，ブースト圧を示すブースト圧信号Ｓ５が図示
しないセンサから夫々印加されると共に、図示しないエ
ア・フローセンサからの流量信号Ｓ６が機関の運転条件
を示す信号として入力されている。コントロールスリー
ブ位置演算回路３２には、更に、アクセルペダル位置検
出回路３４から出力され実際のアクセルペダル操作量を
示すアクセル信号Ｓ７が切換スイッチ３５を介して入力
されており、コントロールスリーブ位置演算回路３２に
は、これらの各入力信号に基づいてその時々の最適なコ
ントロールスリーブ位置を示す目標位置信号Ｓ８を出力
する。目標位置信号Ｓ８は、位置センサ２５から出力さ
れる実際のコントロールスリーブ位置を示す検出信号Ｓ
９が一方の入力に印加されている誤差増幅回路３６の他
方の入力に印加され、目標位置信号Ｓ８と検出信号Ｓ９
との差に応じた誤差信号ＳｌＯが誤差増幅回路３６から
出力される。誤差信号ＳｌＯは駆動回路５０（例えばパ
ルス幅変調器）に入力され、その出力が電磁アクチュエ
ータ１８の駆動制御信号Ｓ２Ｏとして電磁アクチュエー
タ１８の励磁コイル１９に印加される。電磁アクチュエ
ータ１８は誤差信号ＳｌＯのレベルが零となるように駆
動される。このようにして、内燃機関の運転条件を示す
電気信号に基ずいて燃料噴射量調節部材の位置制御を行
ない所要のガバナ特性を得るようにした制御系が構成さ
れており、これにより、コントロールスリーブ１７の位
置は目標位置信号Ｓ８によノリ示される位置に位置決め
される。この上述の制御系を用いて、アイドル時にアイ
ドル回転数を所定の値に維持するため、水温信号Ｓ２，
空気調和装置のオン，オフ状態を示す信号Ｓｌｌ，及び
バッテリーの電圧レベルを示すバツテーリ信号Ｓｌ２と
が入力され、これらの入力信号に基づいてその時々の機
関の運転条件に見合つた最適な目標アイドル回転数を演
算する目標アイドル回転数演算回路３７が設けられてい
る。

目標アイドル回転数演算回路３７において演算された目
標アフイドル回転数を示す目標信号Ｓ，３は、回転信号
Ｓ１と共に、目標アイドル回転数と実際の回転数との差
分を検出するための誤差増幅回路３８に入力され、両信
号Ｓｌ，Ｓｌ３の差に応じた大きさの誤差信号Ｓｌ４が
出力される。実際の回転数Ｎと目標アイドル回転数Ｎ。
との差を示す誤差信号Ｓｌ，は、仮想アクセルペダル位
置演算回路３９に入力され、目標信号Ｓｌ３により示さ
れる目標アイドル回転数Ｎ。にて機関が運転されるよう
な仮想アクセルペダル位置を示す仮想アクセルペダル信
号Ｓｌ５が出力される。仮想アクセルペダル信号Ｓｌ５
は切換スイッチ３５に入力されており、切換スイッチ３
５により、アクセル信号Ｓ７又は仮想アクセルペダル信
号Ｓｌ５のいずれか一方が選択的にコントロールスリー
ブ位置演算回路３２にアクセル位置情報として入力され
る。切換スイッチ３５の切換制御を行なうため、制御装
置３１はアクセルスイッチ４０を含む切換制御回路４１
を備えている。切換制御回路４１は、回転数Ｎと目標ア
イドル回転数Ｎ。との大小判別を行なうため回転信号Ｓ
１と目標信号Ｓｌ３とが入力される第１比較器４２と、
実際のアクセルペダル位置と仮想アクセルペダル位置演
算回路３９において演算された仮想アクセルペダル位置
との大小判別を行なうためアクセル信号Ｓ７と仮想アク
セルペダル信号Ｓｌ５とが入力されている第２比較器４
３とを有している。第１比較器４２の出力は、Ｎ〉ＮＯ
の場合にはＲＯ．．であり、Ｎ≦ＮＯの楊合にＲｌＪと
なる。アクセルスイッチ４０は、アクセルを解放した場
合に７１ョとなる検出信号Ｓｌ６を出力するものであり
、これにより、アイドル運転状態であるか否かを検出す
ることができるようになつている。第１比較器４２の出
力と検出信号Ｓｌ６とはアンド回路４４に入力され、ア
ンド回路４４の出力はＲ−Ｓフリップ・フロップ４５の
セ．ツト入力端子Ｓに入力されている。従つて、アクセ
ルスイッチ４０によりアイドル運転状態にあることが検
出され、且つ回転数ＮがＮ。以下となつた場合に、アン
ド回路４４の出力がＲ−Ｓフリップ・フロップ４５をセ
ットし、そのＱ出力のレベ．ルをｒ１ョとして、切換ス
イッチ３５を実線で示す如く切換え、仮想アクセルペダ
ル信号Ｓｌ５がコントロールスリーブ位置演算回路３２
に入力される。これにより、この制御装置３１は、アイ
ドル運転時に、機関の回転数がＮ。となるように燃料・
噴射量を制御することがてきる。切換スイッチ３５のア
クセルペタル位置検出回路３４側への切換えは、第２比
較器４３の出力によるＲ−Ｓフリップ●フロップ４５の
リセット動作によりＱ出力をＲＯョとすることによつて
行なわれる。

即ち、切換スイッチ３５が実線て示されているように切
換えられている時にアクセルペダルを踏込んだ場合、先
ず検出信号Ｓ，６のレベルがＲＯＪとなり、Ｒ−Ｓフリ
ップ●フロップ４５のセット入力端子ＳがＲＯＪとなる
。この状態において、Ｓ７≧Ｓｌ５となると、第２比較
器４３の出力がＲＯＪからＲｌＪに変化し、Ｑ出力がＲ
ＯＪとなり、切換スイッチ３５は図中点線で示すように
ノ切換えられ、アクセル信号Ｓ７がコントロールスリー
ブ位置演算回路３２に入力され、実際のアクセル操作に
従つてコントロールスリーブ位置の制御が行なわれる。
このような構成によると、アイドル運転時以外．では、
アクセル信号Ｓ７がコントロールスリーブ位置演算回路
３２に入力され、所定のガバナ特性に従つた、部分負荷
又は全負荷運転が行なわれる。

アクセルスイッチ４０によりアクセルの解放状態、即ち
アイドル状態が検出され、且つ実際の工”ンジン回転数
が目標アイドル回転数Ｎ。より小さくなるとＲ−Ｓフリ
ップ・フロップ４５がセットされ、そのＱ出力がＲｌＪ
となつて仮想アクセルペダル信号Ｓｌ５がアクセル位置
を示す信号としてコントロールスリーブ位置演算回路３
２に入力され、これによりアイドル制御状態に入る。こ
の制御状態においては、既述の如く、仮想アクセルペダ
ル信号Ｓｌ５により機関の回転数が所望の値Ｎ。となる
ようにガバナ制御が行なわれる。このように、アクセル
スイッチ４０によりアイドル状態が検出されたとしても
、実際のエンジン回転数Ｎが目標アイドル回転数Ｎ。よ
り高い場合にはアイドル制御を開始することないように
し、これにより、空ふかし等のアクセル急解放時におけ
る回転数の急激な低下による所謂アンダーシュート現象
を小さく抑えることができる。一方、アイドル状態にお
いてアクセルを踏込んだ場合、実際のアクセルペダル踏
込量が仮想アクセルペダル信号Ｓｌ５により示される仮
想アクセルペダル踏込量より大きくなつた場合にアクセ
ル信号Ｓ７が再びコントロールスリーブ位置演算回路３
２に入力され、制御が通常のガバナ制御に戻るようにな
つている。このため、アイドル状態から走行状態に移行
する場合に、回転数が一時的に低下することを確実に防
止することができる。本発明によれば、上述の如く、ア
イドル回転数を所望の値に正確に保つことができる上に
、アイドル状態から走行状態に移行する場合のエンジン
の回転数の一時的低下を引き起すことのないよう調速制
御を行なえる等の利点を有する電子制御式の燃料噴射装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の機構部分の断面図、第２図
は第１図に示される電磁アクチュエータの平面図、第３
図は第２図において位置センサを除去した状態を示す平
面図、第４図は本実施例の制御装置のブロック図である
。１・・・燃料噴射装置、９・・・プランジャ、１７・・
・コントロールスリーブ、１８・・・電磁アクチュエー
タ、２５・・・位置センサ、３１・・・制御装置、３２
・・・コントロールスリーブ位置演算回路、３３・・・
回転センサ、３４・・・アクセルペダル位置検出回路、
３５・・・切換スイッチ、３６，３８・・・誤差増幅回
路、３７・・・目標アイドル回転数演算回路、３９・・
・仮想アクセルペダル位置演算回路、４０・・・アクセ
ルスイッチ、４１・・・切換制御回路、４２・・・第１
比較器、４３・・・第２比較器、４４・・・アンド回路
、４５・・・Ｒ−Ｓフリップ・フロップ、Ｓ１・・・回
転信号、Ｓ７・・アクセル信号、Ｓ８・・・目標位置信
号、Ｓ９，Ｓｌ６・・検出信号、ＳｌＯ，Ｓｌ４・・・
誤差信号、Ｓｌ３・・・目標信号、Ｓｌ５・・・仮想ア
クセルペダル信号。

Claims

【特許請求の範囲】１内燃機関の運転条件を示す電気信号に基づいて燃料
噴射量調節部材の位置制御を行ない所要のガバナ特性を
得るようにした制御系を備えた電子制御式燃料噴射装置
において、前記内燃機関のその時々の運転条件に見合つ
た目標アイドル回転数を演算する第１演算手段と、前記
目標アイドル回転数と実際の回転数との差分を検出する
第１手段と、該第１手段における検出結果に基づき回転
数を前記目標アイドル回転数とするための仮想アクセル
ペダル信号を発生させる第２演算手段と、実際のアクセ
ルペダル操作量に従うアクセル信号を出力する第２手段
を、該アクセル信号又は前記仮想アクセルペダル信号の
いずれか一方を択一的に前記制御系にアクセル位置情報
として印加しうるスイッチ手段と、前記内燃機関が所要
のアイドル運転状態にあるか否かを検出しアイドル運転
状態にあると判別された場合には前記仮想アクセルペダ
ル信号が選択出力されアイドル運転状態にないと判別さ
れた場合には前記アクセル信号が選択出力されるよう前
記スイッチ手段の切換制御を行なう制御手段とを備えた
ことを特徴とする燃料噴射装置。２前記制御手段が、前記内燃機関の回転数が前記目標
アイドル回転数以下となつたことを検出する第１検出手
段と、アクセルペダル位置が前記仮想アクセルペダル信
号により示される仮想アクセルペダル位置以上に踏込ま
れたことを検出する第２検出手段と、前記第１および第
２検出手段による検出結果に応答し前記内燃機関の回転
数が前記目標アイドル回転数以下となつたタイミングで
前記仮想アクセルペダル信号が選択されアクセルペダル
位置が前記仮想アクセルペダル信号により示される仮想
アクセルペダル位置以上に踏込まれたタイミングで前記
アクセル信号が選択されるよう前記スイッチ手段を切換
制御する手段とを備えて成ることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の燃料噴射装置。