JPS6357828A - デイ−ゼルエンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents

デイ−ゼルエンジンの燃料噴射制御装置

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JPS6357828A
JPS6357828A JP20329786A JP20329786A JPS6357828A JP S6357828 A JPS6357828 A JP S6357828A JP 20329786 A JP20329786 A JP 20329786A JP 20329786 A JP20329786 A JP 20329786A JP S6357828 A JPS6357828 A JP S6357828A
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JP
Japan
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fuel injection
plunger
signal
roller
fuel
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JP20329786A
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Michio Kawagoe
川越 道男
Takeshi Sato
武 佐藤
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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    • 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

(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、ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置に係
り、特に、電子制御ディーゼルエンジンに用いるのに好
適な、ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置の改良に
関する。
【従来の技術】
従来から、ディーゼルエンジンの燃料噴射を行うための
燃料噴射ポンプには、ポンプドライブシャフトの回転運
動を燃料圧送用のプランジャの往復運動に変換するため
のフェイスカム及びローラと、該ローラを保持するため
のローラリングと、該ローラリングを回動させて前記ロ
ーラを前記ドライブシャフトに対して回動させることに
より、前記プランジャの圧縮工程の開始位置を変化させ
るためのタイマピストンと、該タイマピストンに作用す
る燃料圧を調整し燃料噴射を制御するための電磁弁と、
を備えたものがある。 前記の如き燃料噴射ポンプを制御してディーゼルエンジ
ンに適正な燃料噴射が行われるようにされた燃料噴射装
置に関する技術に、特開昭56−126630や実開昭
60−26243で提案されたものがある。 即ち、特開昭56−126630で開示された技tfi
は、アイドル運転状態を検出し、各回毎の燃料噴射期間
がタイマピストンに加えられる圧力を制御する弁手段の
開放期間に含まれるよう、該弁手段を制御するためのパ
ルス駆動信号の同期制御を行うようにした燃料噴射装置
であり、機関に出力不足を起こさせることなく、アイド
ル運転時の騒音を軽減することができるものである。 又、実開昭60−26243で開示された技術は、プラ
ンジャ圧送工程でプランジャの駆動反力をタイマピスト
ンの動き(ローラリングの回動)により吸収させ、噴射
率を低くするようにした装置に関するものである。
【発明が解決しようとする問題点】 しかしながら、前記特開昭56−126630で開示さ
れた技術は、アイドル時に燃料噴射期間が電磁弁の開弁
時期に含まれるために、噴射率を低く抑えることはでき
るがパイロット噴射が不可能である。又、前記噴射弁の
開弁直後は噴射圧が一旦低下し、その際燃料の霧化が悪
化するという問題がある。 又、前記実開昭60−26243で開示された技術は、
アウタピストンなる複雑な構成であるため、製遺性が悪
いばかりでなく、コスト的にも不利であり、更には制御
精度が劣る等の問題点を有していた。
【発明の目的】
本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、比較的簡易な構成で、燃料噴射開始直後に噴射圧
を低下できるディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置を
提供すること3目的とする。
【問題点を解決するための手段】
本発明は、ポンプドライブシャフトの回転運動を燃料圧
送用のプランジャの往復運動に変換するためのフェイス
カム及びローラと、該ローラを保持するためのローラリ
ングと、該ローラリングを回動させて、前記ローラを前
記ドライブシャフトに対して回動させることにより、前
記プランジャの圧縮工程の開始位相を変化させるための
タイマピストンと、該タイマピストンに作用する燃料圧
を調整して燃料噴射を制御するための電磁弁と、を備え
た燃料噴射ポンプを制御するためのディーゼルエンジン
の燃料噴射制御装置において、前記プランジャの特定リ
フトを検出する手段と、検出された特定リフトに対応さ
せて前記電磁弁の作動時期を制御する手段と、を備えた
ことにより、前記目的を達成したものである。
【作用】
本発明においては、燃料噴射ポンプを制御するためのデ
ィーゼルエンジンの燃料噴射制御装置において、該燃料
噴射ポンプのプランジャの特定リフトを検出し、検出さ
れた特定リフトに対応させて燃料圧を調整するための$
;、l1ll&弁の作動時期を制御する。従って、比較
的簡易な構成で、燃料噴射開始直後に噴射圧を低下でき
るため、低速、軽負荷時に燃料噴射率を低くしてパイロ
ット噴射を可能とし、その他の運転時期においては燃料
噴射率を高く制御することが可能となる。よって、一般
にディーゼルエンジンにおいて、低速、軽負荷時に燃料
噴射率が高いと燃焼騒音、いわゆるディーゼルノックが
大きくなるばかりでなく、排気中のNOxが増加し、又
、高負荷時に燃料噴射率が低いと出力の低下や黒煙の増
加を招いてしまうが、本発明の適用により、高負荷、高
速時のディーゼルエンジンの性能の悪化を引き起こすこ
となく、又、低速、低負荷時のディーゼルノックを低減
すると共に、排気中のNOxを抑制することができる。
【実施例】
以下、本発明に係るディーゼルエンジンの燃料噴射制御
装置の実施例について、図面に基づき詳細に説明する。 第1図は、この実施例に係る燃料噴射ポンプの主要部の
′に!I断面である。ス、第2図は、第1図中の■−■
線に沿う横断面図である。 即ち、図において、ポンプハウジング1に支持されたド
ライブシャフト2は、ディーゼルエンジン(図示省略)
と連結されている。ドライブシャフト2には、キー11
によって公知のベーン式フィードポンプ12が該ドライ
ブシャフト2と同軸的に回転するよう取付けられる。又
、該ベーン式フィードポンプ12は、供給通路13より
流入する燃料を圧力調整弁(図示省略)で決定される所
定の圧力でポンプハウジング室内14へ圧送するもので
ある。 又、ドライブシャフト2には、カップリング15を介し
てフェイスカム16が回転方向には一体的に、且つ、往
復方向には移動を許容するよう結合される。このフェイ
スカム16には、プランジャ17が一体的に結合されて
いる。又、該フェイスカム16が当接するローラ18が
その周上に配設されているローラリング10は、スライ
ドビン6によってタイマピストン7と係合されている。 このタイマピストン7は低圧室20内に収容されるスプ
リング21で高圧室19側へ付勢される。 該高圧室19と低圧室20は通路22で連通されており
、該通路22の途中部には二方向の電磁弁8が設けられ
る。 更に、ドライブシャフト2には、外周に複数の突起部か
らなる信号発生部を有するリング部材3が同軸的に取付
けられている。該リング部材3に対峙して、ポンプハウ
ジング1に第1の信号検出器4が、ローラリング10に
第2の信号検出器5が取付けられている。これら第1及
び第2の信号検出器4.5が前記リング部材3の信号発
生部を検出して出力する出力信号N1、N2は、エンジ
ンの負荷信号り等と共に電子制御ユニット(以下、EC
Uという)9に入力される。該EC1J9の出力信号に
より前記電磁弁8は駆動されるようになっている。 以下、実施例の作用について説明する。 プランジャ17は、ドライブシャフト2の回転により回
転駆動されると共に、フェイスカム16が当接するロー
ラ18に乗り上げるたびにフェイスカム16のカム曲線
に従って第1図中左右方向へ往復運動する。これにより
、プランジャ17は回転往復運動を行い、燃料を吸入・
圧縮しつつエンジンの所定気筒の噴射ノズルく図示省略
)へ燃料を分配する。この際、タイマピストン7はポン
プハウジング室内の燃料圧が導かれる高圧室19の圧力
、低圧室20の圧力及びスプリング21の付勢力とのバ
ランスにより位置決めされる。又、前記高圧室19と低
圧室20間の圧力は、電磁弁8にECU9からある駆動
周波数の出力信号が入力され該電磁弁8の通電比率が制
御されて、通路22の有効断面が調整されることにより
制御される。 ところで、前記通電比率が高い時には、通路22を流れ
る燃料量が多くなり高圧室19の圧力が低下し、第3図
に示されるようにタイマ変位が小さくなるため、タイマ
ピストン7は第1図中右方向へ移動する。逆に、前記通
電比率が低い時には前記流れる燃fl量が少なくなりタ
イマ変位が大きくなるため、タイマピストン7は図中左
方向へ移動する。このタイマピストン7の移動はスライ
ドビン6を介してローラリング3の回転方向の移動に変
換される。従って、通電比率が高くタイマピストン7が
第2図中右方向へ移動した場合、ローラリング3は図中
矢印で示す反時計則り方向へ回動し、フェイスカム16
とローラ18との相対位置が変化するため、燃料噴射時
期が遅角する。 前記のようにして移動するタイマピストン7の位置は、
エンジン回転数及び負荷りに応じてECU9で演算され
て決定される。この場合、該ECU9は、第1の信号検
出器4及び第2の信号検出器5より出力される信号の位
相差が予め定められた位相差になるように、タイマピス
トン7の位置をフィードバック制御している。 ところで、本実施例においては、本発明を適用すべく、
第2の信号検出器5が、フェイスカム16の特定位置即
ちプランジャ17が特定のリフトに達した時に、リング
部材3の信号発生部と対峙して信号を出力するようにし
ている。又、前記電磁弁8の通電時間は、この第2の信
号検出器5の信号発生部を検出する時期と同期されてい
る。このため本実施例は以下の如き作用を有する。 フェイスカム16がドライブシャフト2により駆動され
て当接するローラ16に乗り上げ、プランジャ17が第
1図中右方向へ移動している際には、ローラリング10
が該移動の反力を受は第2図中の矢印で示される反時計
方向へ回動させられようとする。このローラリング10
の動きはスライドピン6を介してタイマピストン7に伝
えられ、該タイマピストン7は第2図中右方向へ移動さ
せられようとする。電磁弁8が通路22を閉じている時
には、高圧室19は閉じられた空間とされており、且つ
、該高圧室19内に充填されている燃料もほとんど非圧
縮性のため、前記の如き駆動反力を受けてもタイマピス
トン7は図中右方向へほとんど移動しない。 一方、前記電磁弁8が通路22を開いている時には、前
記高圧室19内の燃料が通路22を介して低圧室20へ
流入し得るため、前記駆動反力を受けた時にはタイマピ
ストン7が図中右方向へ移動する。タイマピストン7が
右方向へ移動するとローラ18がフェイスカム16の回
転方向へ移動することとなり、結果的には、プランジャ
17のリフトが抑制されることになる。 以上のように電磁弁8の開閉とプランジャ17のリフト
との間には密接な関係がある。実施例では、電磁弁8へ
の通電時間がプランジャ17の特定リフトと同期させで
あるため、燃料圧送工程の途中においてプランジャ17
の燃料圧送率、即ち燃料噴射率を抑制することができる
。 上記の関係を、時間に対するプランジャ17のリフトL
D、第1及び第2の信号検出器4.5の出力信号N 1
 + N 2 、電磁弁8の駆動信号SV、及び噴射率
QVの関係を示す第4図に基づき説明する0図の時間軸
はカム角度軸である。 この場合、信号N1はプランジャ17のリフトLpとは
無関係な基準信号として検出され、信号N2はプランジ
ャ17の特定リフト位置として検出される。又、該信号
N + 、 N 2の位相差τCは、予め定められた位
相差になるようにECU9に制御される電磁弁8で調整
される。この電磁弁8の制御は、ECU9からの駆動信
号Svにより行われ、該駆動信号Svは前記信号N2と
同期されている。 まず、プランジャ17が特定リフトまでリフトすること
により、パイロット噴射が行われる。特定リフトに達す
ると第2の信号検出器5から信号N2が出力される。こ
の信号N2に基づき電磁弁8が通電されると駆動反力に
よりタイマピストン7が移動するため、前記プランジャ
17のリフトが抑制されて燃料噴射率Qvが、第4図に
示すように低く抑えられることとなる。更に、プランジ
ャ17がリフトすることにより燃料が追加噴射される。 この場合の噴射率Qvの抑え度合は、タイマピストン7
の逃げ速度即ちタイマピストン7内の高圧側オリフィス
及び電磁弁8の燃料通路面積で1lil整される。 なお、ディーゼルエンジンでは一般的に、高負荷時に進
角側に設定される。即ち、電磁弁8への通電比率が小さ
く設定されるために、タイマピストン7の逃げ量が小さ
くなり、高負荷時に燃料噴射率Qvが低くなり過ぎるこ
とがないのである。 一方、高速時においては、高圧噴射系の圧送遅れ分を補
償する目的で、タイマピストン7が進角側に設定される
ため、上述と同様の理由で噴射率は高く維持される。又
こればかりではなく、仮に電磁弁8への通電比率が同じ
であったとしても、高速時には該電磁弁8を介して高圧
室19から低圧室20へ流出する燃fI量が少なく駆動
反力によるプランジャリフトの抑制効果が小さいため、
燃料噴射率Qvは高く維持されることとなる。 なお、前記実施例では、電磁弁8への通電開始時間を第
2の信号検出器5の信号検出時期と同期させることによ
り、低速、軽負荷時の噴射率が抑制できると共に、パイ
ロット噴射が可能となった。 又それと同時に、高負荷時あるいは高速時に自動的に燃
料噴射率を高くすることができた。しかしながら、燃料
噴射率を低くする必要のない運転条件においては、電磁
弁8への通電開始時期をプランジャ17による燃料圧送
工程外に設定することもできる。 なお、前記実施例においては、第1図及び第2図に示さ
れるような構成の燃料噴射ポンプに本発明を適用した場
合について例示したが、本発明が適用される燃料噴射ポ
ンプは図の構成のものに限定されず、他の燃料噴射ポン
プに本発明を適用できることは明らかである。
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、比較的簡易な構成
で、燃料噴射開始直後に噴射圧を低下できるため、低速
、軽負荷時に燃料噴射率を低くしてパイロット噴射を可
能とし、その他の運転域においては燃料噴射率を高く制
御することが可能となる。従って、高負荷、高速時のデ
ィーゼルエンジンの性能の悪化を引き起こすことなく、
低速、低負荷時のディーゼルノックを低減すると同時に
排気中のNOxを抑制することができる等の優れた効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係るディーゼルエンジンの燃料噴射
制御装置が実施される燃料噴射ポンプの要部断面図、第
2図は、第1図中の■−■線に沿う横断面図、第3図は
、#記実施例の作用を説明するための、通電比率に対す
るタイマ変化の例を示す線図、第4図は、同じく、プラ
ンジャのリフト及び各検出信号に対する電磁弁の駆動信
号と燃料噴射率の関係の例を示す線図である。 1・・・ポンプハウジング、 2・・・ドライブシャフト、   3・・・リング部材
、4・・・第1の信号検出器、 5・・・第2の信号検出器、 6・・・スライドビン、 7・・・タイマピストン、    8・・・電磁弁、9
・・・電子制御ユニット(ECU)、10・・・ローラ
リング、    16・・・フェイスカム、17・・・
プランジャ、     18・・・ローラ、19・・・
高圧室、      20・・・低圧室、22・・・通
路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ポンプドライブシャフトの回転運動を燃料圧送用
    のプランジャの往復運動に変換するためのフエイスカム
    及びローラと、 該ローラを保持するためのローラリングと、該ローラリ
    ングを回動させて、前記ローラを前記ドライブシャフト
    に対して回動させることにより、前記プランジャの圧縮
    工程の開始位相を変化させるためのタイマピストンと、 該タイマピストンに作用する燃料圧を調整して燃料噴射
    を制御するための電磁弁と、を備えた燃料噴射ポンプを
    制御するためのデイーゼルエンジンの燃料噴射制御装置
    において、 前記プランジャの特定リフトを検出する手段と、検出さ
    れた特定リフトに対応させて前記電磁弁の作動時期を制
    御する手段と、 を備えたことを特徴とするデイーゼルエンジンの燃料噴
    射制御装置。
JP61203297A 1986-08-29 1986-08-29 デイ−ゼルエンジンの燃料噴射制御装置 Expired - Lifetime JP2531146B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03237246A (ja) * 1989-11-20 1991-10-23 General Motors Corp <Gm> 電子制御装置を有する燃料分配噴射ポンプ

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6095157A (ja) * 1983-10-31 1985-05-28 Isuzu Motors Ltd 電子制御式燃料噴射装置

Patent Citations (1)

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JPH03237246A (ja) * 1989-11-20 1991-10-23 General Motors Corp <Gm> 電子制御装置を有する燃料分配噴射ポンプ

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