JPS6124543B2 - - Google Patents

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JPS6124543B2
JPS6124543B2 JP56105821A JP10582181A JPS6124543B2 JP S6124543 B2 JPS6124543 B2 JP S6124543B2 JP 56105821 A JP56105821 A JP 56105821A JP 10582181 A JP10582181 A JP 10582181A JP S6124543 B2 JPS6124543 B2 JP S6124543B2
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JP
Japan
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signal
fuel injection
peak
signals
injection system
Prior art date
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Application number
JP56105821A
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English (en)
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JPS588263A (ja
Inventor
Susumu Nagai
Kazuhiro Mizushima
Tadashi Kawasaki
Teruo Nakano
Kozo Ooba
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Banzai Ltd
Kanadevia Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
Banzai Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Zosen Corp, Banzai Ltd filed Critical Hitachi Zosen Corp
Priority to JP56105821A priority Critical patent/JPS588263A/ja
Publication of JPS588263A publication Critical patent/JPS588263A/ja
Publication of JPS6124543B2 publication Critical patent/JPS6124543B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/32—Controlling fuel injection of the low pressure type
    • F02D41/34—Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/345—Controlling injection timing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は燃料噴射系の作動状態検出方法に関す
る。
例えば、デイーゼル機関の燃料噴射系は第1図
に示されるように、燃料ポンプ1、高圧管2、燃
料噴射弁3などの要素から構成される。カム(図
示せず)によつて駆動される燃料ポンプ1のプラ
ンジヤ4が上昇(矢印X方向)を開始すると、フ
ランジヤ室5の内の燃料油は急速圧縮され、吐出
弁6を押し上げて高圧管2を通つて燃料噴射弁3
に到達する。プランジヤが更に上昇すると、それ
と共に系内の圧力が上昇し、その圧力が燃料噴射
弁3のばね7の付勢力に打ち勝つとニードル8が
上昇〔矢印Y方向〕を始め、加圧燃料油が噴孔9
から噴出して燃料噴射が開始される。そしてプラ
ンジヤ4が更に上昇する間は燃料噴射が続くが、
プランジヤ4の切欠部10が燃料供給孔11に達
すると、系内の燃料油は逆流を始め、系内の圧力
は急速に低下してニードル8が降下し、燃料噴射
が終了する。
従来、このような燃料噴射系の作動状態を調べ
るためには、高圧管2の継手部のねじ取り外して
内部に圧力検出器を取り付けるなどの加工作業が
必要であつて、完成品の作動を各製品毎に短時間
でチエツクすることに適したものではない。
ところで、このような燃料噴射系にあつては燃
料噴射の開始と共に燃料油の急激な流動が起こ
り、それと共に燃料噴射系からは振動、音響の信
号が発せられており、これらの信号と高圧管2内
の圧力との間には一定の関係があることが確認さ
れた。そこで本発明はこの信号を処理して得られ
る抽出信号に含まれる所定のピーク信号の発生時
期または所定ピーク信号相互間の関係を予め求め
られた標準燃料噴射系の場合の前記所定ピーク信
号の発生時期または所定ピーク信号相互間の係と
比較して作動状態を判定することを特徴とするも
のであつて、以下本発明の具体的な一実施例を図
面に基づいて説明する。
第2図は6気筒デイーゼルエンジンの燃料噴射
系の外観を示し、前述のように燃料ポンプ1、高
圧管2、燃料噴射弁3などから構成され、特定シ
リンダの燃料噴射弁3には第3図に示す加速度セ
ンサ12が装着されている。13は高圧管2の結
合ナツト、14は取付面に対向する永久磁石、1
5は永久磁石13の裏面側に貼附された圧電素
子、16は圧電素子15を保護するケース、17
は結合ナツト13への装着を確実にするための押
えばね、18は圧電素子15のリード線である。
第4図は上記の加速度センサ12らの出力信号
(振動または音響信号)を入力とする作動時期検
出装置を示し、19は加速度センサ12の出力信
号が入力される入力端子、20は第1のゲイン切
換信号21によつてゲインが切換えられる高入力
インピーダンスの増幅器で、後端とのマツチング
をとつている。22は抽出周波数が第1のカツト
オフ周波数切換信号23によつて切換えられる特
徴抽出フイルタで、ハイパスフイルタで、、バン
ドパスフイルタで、またはローパスフイルタでが
用いられる。24は第2のゲイン切換信号25に
よつてゲインが切換えられるレベル変換増幅器
で、特徴抽出フイルタで、22出力にあらわれる
信号の特徴を更に強調するために信号レベルを高
める。26は絶対値回路で、基準レベルを中心と
して正方向と負方向にわたつて発生する加速度セ
ンサ12の検出処理信号を両波整流して片振幅の
信号とする。27は包絡線検波回路で、検波部を
検波信号を平滑る低域通過フイルタ部とから成
り、被試験エンジンの回転数に応じて低域通過フ
イルタ部の高域カツトオフ周波数を第2のカツト
オフ周波数切換信号28で切換えて抽出して特徴
成分を損わないよう構成されている。29は
CPUで、被試験装置の機種と回転検出信号30
に応じて増幅器20とレベル増幅器24とゲイン
と特徴抽出フイルタ22のカツトオフ周波数など
を予めメモリ31に書込まれているものへの変更
を指示し、かつ包絡線検波回路27出力をデジタ
ル変換してDMA方式で前記メモリ31に一旦書
込んでから所定の処理を施す。なお、ここで云う
所定の処理とは、例えばメモリ31から被試験装
置1サイクル毎の特定シリンダの信号を読み出
し、これを平化した信号から作動の良否を判定し
て出力装置としての表示装置32に表示すること
である。
第5図は特定シリンダの燃料噴射弁3の側面を
示し、33は弁本体、34は弁本体33の入口側
に位置する袋ナツトで弁本体33に前記高圧管2
一端を接続する。35は弁本体33の出口側に位
置するリテイニングナツトである。第6図イ,ロ
は加速度センサ12の取付箇所が第5図にで示
すリテイニングナツト35位置に取付け、開弁圧
力を順次変化させて計測した時の前記多数サイク
ル平均化信号のうちの前記特定シリンダの噴射終
り時期z〔第6図参照〕の後のクランク角度で約
50゜の期間の変化で、イは回転数が710rpm、ロ
が1400rpmの場合である。またイ,ロは共に特徴
抽出フイルタ22のカツトオフ周波数cが60K
Hzのハイパスフイルタ通過後の波形である。第7
図イ,ロと第8イ,ロは加速度センサ12取付箇
所をそれぞれ第5図に,で示す弁本体33、
袋ナツト34位置に変更した他は特徴抽出フイル
タ22および回転数は第6図と同じである。
第9図は加速度センサ12の取付箇所が第6図
の場合と同じリテイニングナツト35で、回転数
1400rpm、特徴抽出フイルタ22としてc=
30KHzのハイパスフイルタを用いた場合の多数サ
イクル平均化信号波形で、第6図ロと比較して
cの切換えによつて抽出波形が変わることがわか
る。
第6図〜第9図の何れの場合も同様であるが、
その波形の特徴を見やすい第7図の場合を例に挙
げて以下、作動の良否の判定方法を説明する。
第7図ロを見ると、仮想線Aで示す信号波形の
立ち上がり時期は開弁圧力変化にかかわらずほぼ
一定しているにもかかわらず、顕著な2つのピー
クb,cの発生時期は仮想線B,Cのように開弁
圧力を低下するにつれて後退し、また2つのピー
クb,cの間隔も開弁圧力の低下につれて広くな
つていることがわかる。
第10は良否判定に必要な信号要部を抜き出し
たもので、立ち上がり時期と顕著な2つのピーク
信号b,cとの間隔をL1,L2,ピーク信号bと
c相互間隔をL3、ピーク信号b,cのレベル
V1,V2とすると、開弁圧力変化に伴つてレベル
V1とV2との振幅比(V2/V1)は第11図のように
開弁圧力が高くなるにつれて減少し、間隔L1,
L2,L3は第12図のように開弁圧力が高くなる
につれて短く詰つてくることがわかる。良否の判
定はこのようなピーク信号b,cの発生時期また
はピーク信号b,cの相互間の関係を標準燃料噴
射系の場合のものと個々に比較することによつて
可能である。
第13図はCPU29の処理の一例を示す。被
試験装置の良否の判定に際し、先ずCPU29は
DMA方式でメモリ31に取り込んだデータから
判定に必要な前記第10図のような多数サイクル
平均化信号の要部を抜き出し〔a−1〕、次いで
〔a−1〕で抜き出した信号要部から立ち上がり
時期Zの時期t0を読み取る〔a−2〕。そして
〔a−1〕で抜き出した信号要部から、ピークの
レベルが最大の信号(最大ピーク)が発生する時
刻t1とその最大ピークのレベルVp1を読み取り
〔a−3〕、更に〔a−1〕で抜き出した信号要部
からピークのレベルが2番目に高い信号(第2番
目のピーク)の発生する時刻t2とそのレベルVp2
を読み取る〔a−4〕。〔a−2〕〜〔a−4〕の
読み取りが完了すると、次いで時刻t1とt2とを比
較して最大ピークと第2番目のピークの何れが先
行しているかを判定〔a−5〕する。第7図(ロ)に
おいては開弁圧力が90Kg/cm2と80Kg/cm2の間
付近で最大ピークと第2番目のピークの発生時期
が入れ替わり、それ以上の範囲Hでは最大ピーク
が第2番目のピークよりも先行して発生し、それ
よりも低い範囲Lでは第2番目のピークが最大ピ
ークよりも先行して発生している。従つて、〔a
−5〕の判定結果に基づいて、前記範囲H〔t1≦
t2〕の場合には〔a−6〕で〔a−2〕と〔a−
3〕と〔a−4〕の読み取り結果をもとにL1,
L2振幅比,L3,変化率の算出を実行し、前記範
囲L〔t1>t2〕の場合には〔a−7〕において同様
の算出を実行する。そして〔a−5〕に続いて
〔a−6〕又は〔a−7〕の算出が完了すると、
モリ31から読み出した標準燃料噴射系の標準の
L1〔a−6〕は又は〔a−7〕の算出によつて
得られた被試験装置のL1とを比較して正常か異
常かを判定して、正常と判定された場合には第1
のレジスタをインクリメント〔a−9〕し、異常
と判定された場合には第2のレジスタをインクリ
メント〔a−10〕し、〔a−9〕又は〔a−1
0〕の実行が完了すると、〔a−6〕又は〔a−
7〕で算出した全項目について〔a−8〕の実行
が完了したかを判定〔a−11〕する。ここでは
L1についての比較しか完了していないため再び
〔a−8〕にもどつて標準のL2と試験装置のL2と
の比較をして次いで〔a−9〕又は〔a−10〕
で第1又は第2のレジスタをインクリメントして
〔a−11〕に達し、以下同様に振幅比、L3,変
化率について標準値と比較して第1又は第2のレ
ジスタをインクリメントする。全項目の標準値と
の比較が完了すると、〔a−11〕に次いで第1
のレジスタの内容N1と第2のレジスタの内容N2
との比較を実行〔a−12〕し、〔a−12〕で
正常と判定された場合にはCPU29から前記表
示装置32に「正常」表示の信号を出力して「正
常」表示を実行〔a−13〕させ、〔a−12〕
で異常と判定された場合にはCPU29から表示
装置32に「異常」表示の信号を出力して「異
常」表示を実行〔a−14〕させる。以上第18
図のフローはCPU29の動作の所定のルーチン
に介装されている。
このように構成したため、被試験装置の外部所
定箇所に加速度センサ12を装着して、CPU2
9に被試験装置の機種等を入力すると被試験装置
を実動作させて表示装置32を確認するのみで短
時間で良否を判定でき、燃料弁切れ不良や油漏れ
なども同様に検出できる。
なお上記実施例では〔a−1〕で多数サイクル
平均化信号について〔a−6〕又は〔a−7〕の
算出を実行して〔a−8〕で比較したが、これは
平均化しない信号ごとに〔a−6〕又は〔a−
7〕の算出ならびに〔a−8〕の比較ならびに
〔a−9〕又は〔a−10〕を実行して多数サイ
クルについて比較が完了した時点で各サイクルに
おける第1のレジスタの内容N1と第2のレジス
タの内容N2のそれぞれの平均値を算出して〔a
−12〕を実行しても同様の結果が得られる。
また、上記実施例では最大ピークと第2番目の
ピークの場合を例に挙げて説明したが、これに限
定されるものではなく2つのピーク発生時期、2
つのピーク相互間の関係から良否を判定できる。
また、〔a−2〕〜〔a−4〕では時期を時刻
t0,t1,t2として、取り扱つたが、これはクラン
ク角度であつても同様である。
以上説明のように本発明の作動状態検出方法に
よると、短時間でしかも僅かの労力によつて実動
作状態で燃料噴射系の作動状態を検出でき、被試
験装置にチエツクのために特別な加工や分解等を
施すことを強いられないため、完成品ごとの作動
状態のチエツクに適したものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はデイーゼル機関の燃料噴射系の概略断
面図、第2図〜第13図は本発明の具体的な一実
施例を示し、第2図はデイーゼル自動車エンジン
の要部外観図、第3図は加速度センサの構成図、
第4図は作動状態検出装置の構成図、第5図は燃
料噴射弁の側面図、第6図〜第9図は開弁圧力変
化に判う検出信号変化の説明図、第10図は要部
信号波形図、第11図と第12図は開弁圧力変化
に伴う検出信号ピークの振幅比変化と発生時刻変
化の説明図、第13図はCPUの要部フローチヤ
ート図である。 1……燃料ポンプ、2……高圧管、3……燃料
噴射弁、12……加速度センサ、22……特徴抽
出フイルタ、26……絶対値回路、27……包絡
線検波回路、29……CPU、30……回転検出
信号、31……メモリ、32……表示装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 被試験燃料噴射系の外部に装着された加速度
    センサの出力信号を処理して作動状態に対応した
    ピーク信号を含んだ信号を抽出し、この抽出信号
    のうちの所定のピーク信号の発生時期または所定
    のピーク信号相互間に関係を予め求められた標準
    燃料噴射系の場合の前記所定のピークの発生時期
    または前記所定のピーク信号相互間の関係と比較
    して作動状態を判定することを特徴とする燃料噴
    射系の作動状態検出方法。
JP56105821A 1981-07-06 1981-07-06 燃料噴射系の作動状態検出方法 Granted JPS588263A (ja)

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JPS588263A JPS588263A (ja) 1983-01-18
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6211446U (ja) * 1985-07-05 1987-01-23
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JPS588263A (ja) 1983-01-18

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