JPS58214631A - 燃料噴射ポンプの燃料調量装置 - 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】 本発明はエンジンにお（Ｊる燃オ′」噴射ポンプの燃わ
１調帛装置に関し、特に、多シリンダーＦンジンのシリ
ンダ相互間にお（Ｊる燃料噴射吊のバラン１−を、燃料
１１ｒ４　！：ｉｊポンプの燃料溢流通路に設置された
流量制御弁を各シリンダに対応して聞弁制０１ｌ−！Ｉ
Ｉることにより修止Ｊるようにした燃料ｉｉＩ！１吊菰
買に関づるものである。

従来、エンジンに使用される燃）１３＋　１１１’４　
！ＪＪポンプは、１２９２回転数どスロワ１〜ルの踏み
込み閉に応じて動くガバナレバーにＪ、り燃料噴用吊を
全気筒共通に−１１１に制御していた。

しかし、！ＩＩ！Ｉ造公差あるいは経時変化などにより
気筒相方間で燃料噴射弁の間口面積にバラツキを４１−
するなとして気筒別の燃料噴用量にバラツキを生じ、そ
の結果安定した燃焼が得られず、排ガス中の有害成分が
増大したり特にアイドル回転時にａ３　Ｌ−Ｊるドライ
バビリティを損うというような問題が生じ易かった。

−２− 本発明は上記の点を解？ノコすることを目的どじ、各気
筒毎に適正な燃斜噴ｑ１串が１１７られ上記の如きエミ
ッションを良好にすることがＣぎしかｂドライバビリテ
ィの向上を図るものである。

このｌこめ本発明は多シリンタ］−ンジンの各シリンダ
に対応づるエンジン回転速度に応じて燃料ｐｈｉ帽吊を
調節する燃料噴射ポンプの燃斜調吊装置Ｒであって、該
エンジンの回転速度を検出づる同転速度センサと、該エ
ンジンの負荷吊を示Ｊ信号を出力するエンジン負荷セン
サと、上記エンジンの回転速度にもとづくＴンジン平均
回転速度と負荷吊と／）目ろ基本制御量を演瞳すると共
に、上記エンジンの平均回転速度と各シリンダに対応す
る回転速度との偏差に応じてシリンダ角の学習値を算出
し、上配基本制油１吊をシリンダ角の学習値により補正
することによりシリンダ毎の制御用を算出する制御回路
と、１１７４則ポンプの燃１．！ｌ溢流通路に設置され
、かつ、１−記制御回路による制御量のデータにもとづ
く制す１１信号を受（プ各シリング間の燃料噴Ｑ・１ｍ
の不均印を補正するにうに開弁動作する電磁弁とを−　
　３　　− 備えたことをＲ徴とでる。以下図面を参照１）つつ本発
明を説明Ｊる。

第１図は本発明の一実施例の全体構成図を示η。

第１図にａ３いて、分配型（・あってフェイスカム式の
燃＄ｊｌ噴射ポンプの本体１には、燃料の吸入、圧縮及
び分配を行うプランジャ２が嵌入される。

る該７ランジト２の先端はポンプ本体１と」（に圧力室
５を形成する。他端はフェイスカム３が取りつ（プられ
るど共にエンジンのドライブシャ７１〜と連結される。

該フェイスカム３Ｉま［］−ラ保持器１４に固定された
ローラピン３２で支承された［：Ｉ　−ラ３１ど当接し
ている。従って、前記プランジャ２は回転しながら、図
示矢印ａ、ｂ方向に往復動づるＪ：うにイ象される。又
、前記プランジャ２には燃料吸入、分配及び溢流用の各
ボー１〜が設（プられ、回転に伴ってポンプ本体１に設
けられた吸入通路１０、分配通路６及び溢流通路７とそ
れぞれタイミング良く合致するようにイｒされている。

分配通路６の末端は吸い戻しブ↑４を介して噴射ノズル
へ連結され、溢流通路７の間は渦流制御用の電磁弁−４
− ８を介し−Ｃ燃わ１吸入側へ連結されている。

−力、Ｅ　ＣＩＪ即ち制御回路９には、エンジンのクラ
ンク軸に取りイ９１けられたリングキアと電磁ピックア
ップとからなる回転速度センサ１１、Φ両のアクレルペ
ダルの踏み込み具合を検出りるボラーンシ」メータ等か
らなる］ニンジン負荷センサ１２、又、必要に応じてア
クはルが踏み込まれない状態を検出するアイドルスイッ
ヂ１３、更に例えばエンジンの冷却水湿度、吸入空気潤
度、大気圧、吸気圧等を検出する各種センサ１５及び気
筒判別セン１ノ１６が接続される。［ｃ［Ｊ９はこれら
の入力信号に基づいて所定の演拝処理を行い電磁弁８の
開弁時＋１１１を決定し対応する指令信号を出力Ｊる。

次に、本実施例の作用を説明づる。

プランジｔ２と）」ニイスヵム３はエンジンの回転に同
期して回転しつつ、１回転に気筒数分だり往復動し、該
１往復動を１サイクルとし、各サイクル毎に先ずプラン
ジャ２の五降時（図示矢印ａ方向の動作）に吸入通路１
ｏがら圧力室５内へ燃料を吸入し、続いてフェイスカム
３が［］−ラ３１−　　　５　　　− に乗りＩ−げてプランシト２を押し上げて上昇に稈（図
示矢印１）方向の動作）ｌこ入ると、プランジＸ・２の
回転につれて吸入通路１０ば塞がれ、吸入された燃料は
圧力室５内で圧縮され、引ぎ続いて分配通路６が開口し
て、高圧燃料は吸い戻し弁４の閉弁圧力に打つ克ってノ
ズルから噴射され、更に所定時間経過後電磁弁８を通電
するど、高圧燃料は渦流通路７を通って低圧側へ溢流し
て圧力が低下し−Ｃノズルからの噴射は終了する。

前記＠磁弁８の量弁時期はＥ　ＣＵ　９がらエンジンの
運転状況に応じて各シリンダ毎の最適値にυｉ算指令さ
れるものである。

第２図は制御回路９のブロック図を示し、１００は気筒
毎の制御量を演ＩＩ　？Ｉるマイクロプロセッサ＜　ｃ
　Ｐ　Ｕ　）である。１０１は入力カウンタであり、回
転速度センサ１１からの信号よりエンジン回転速度をカ
ラン１〜する。またこの入力力ウンタ１０１はＪンジン
回転に同期して割り込み制御部１０２に割り込み指令信
号を送る。割り込み制御部１０２はこの信号を受（プる
と、コモンバス１５−　６　− Ｏを通じてマイクロブ［ＩＩ？ツ→ｊ−１００に割り込
み信号を出力づる。又入力カウンタ１０１には基準のシ
リンダを示Ｊパルス信弓を発生するシリンダ判別センサ
１６が接続され、そのシリンダを示すデジタル２進信号
をマイクロプロセッサ１００に伝達する。１０３は△−
Ｄ変換器から成るアナログの入カポ−１〜であって、エ
ンジン負仙セン４）１２からの信号を△−Ｄ変換してマ
イクロプロセッサ１００に読み込ませる機能を持つ。こ
れら各ユニッｉ〜１０１．１０２．１０３の出力情報は
］モンバス１５０を通してマイク［」プ［１セツリ−１
００に伝達される。１０５（よ電源回路で後述づるＲＡ
Ｍ１０６に電力を供給Ｊる。１７はバラ−アリ、１８は
キースイッチであるが電源回路１０５はキースイッチ１
８を通さず直接、バッテリ１７に接続されている。よっ
て後述するＲＡＭ１０６はキースイッチ１８のオン・Ａ
〕に関係無く常時電源が印加されている。１０４も電源
回路であるがキースイッチ１８を通してバッテリ１７に
接続されている３、電源回路１０４４；ｊ；後述するＲ
ＡＭ１０６以−７− 外の部分に電源を供給でる。１０６はプログラノ、動作
中一時使用される一時記憶ユニツ１〜（ＲＡＭ）である
が＾１１述の様にキースイッチ１８のオン・Ａフに関係
なく常時電源が印加されキースイッチ１８をＡノにして
機関の運転を停車しても記憶内容が消失しない構成とな
っていて不揮発性メモリをな１ｏ１０７は通常の一時記
憶メｔす、１０８はプログラムや各種の定数等を記憶し
ておく読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）で゛ある。、　１
１０は、電磁弁８に制御信号を送る出力回路であり、ラ
ッチ、ダウンカウンタ、増幅回路等を含み、ＣＰＵ１０
０で演粋された制御量を示１データに基づいて電磁弁８
を開弁ざＵる。電磁弁８は出力回路１１０からの駆動信
号を受【Ｊで量弁動作を行い、燃料を燃料渦流通路７を
経て渦流さける。１１１はタイマーであって、クロック
パルス信号を発生して経過時間を測定し、ＣＰｊＪｌｏ
ｏにり日ツク信号を出力したり、割り込み制御部１０２
に時間割り込み信号を出力する。入力カウンタ１０１は
回転速度センサ１１の出力によりエンジン半回転に１回
、＝　　８　　＝ エンジン回転速度を測定し、その測定の終了時に割り込
み制御部１０２に割り込み指令信号を供給する。割り込
み制御部１０２はその信号から削り込み信号を発生し、
マイクロプロはツサ１００に制御１ＭＩの演算を行なう
割り込み処理ルーチンを実行さける。

尚、回転速度センサ１１は、エンジンのクランク軸の回
転速度を検出し、回転速度に応じた周波数のパルス信号
を出力する。

シリンダ判別センサ１６は各シリンダの燃焼順序に応じ
て燃わ１を供給する各シリンダを特定Ｊるため１１１準
どなる第１シリンダの咄剣時にパルス信号を出力する。

エンジン負荷センサ゛１２は、］−ンジンの負荷に応じ
たアナログ電圧信号を入カポ−ｈ　１０３に出力する。

第３図はマイクロプロセッサ１００の概略フローチャー
トを示す。以上、このフローチャートにもとづきマイク
ロプロセッサ１００の機能を説明すると共に構成全体の
作動をも説明する。

−９− キースイッチ１８がオンづると同時に、Ｒ（’）　Ｍ２
Ｏ３内に予め用意されたプログラムがスターＩへし、ｊ
ず後続の処理に先立って初期化の処理を実行づる。

ステップ２００では回転速度レン’Ｊ−１１による同転
速度Ｎからエンジン平均回転速劇画を締出づると技に、
］−ンジン負荷レセン１２からＴンジン負？Ｉ？ｉαを
取り込み、これらのデータ良、αから基本制御Ｉ量Ｔｏ
を算出する。

ステップ２０１ではシリンダに対応した学習値を補正す
る為、シリンダ（ｉ）の判定をシリンダ判別ゼン’ｊ−
１６からの０信弓入力後の回転速ｊ哀センサ１１からの
Ｎ信号の入力回数により行う。

ステップ２０２では不揮発刊メモリ１０６内にある上記
判定されたシリンダ（ｉ）に対応覆る学習値Ｋｉを取り
出し、ステップ２０３では学習値Ｋｉにより基本側ｔｉ
ｌｌ　ｍ　Ｔｏを補正して制ｔｌｌｌｆｆｉＴｉをＴｏ
Ｘ（１＋Ｋｉ）とし、ステップ２０４で出力づる。

ステップ２０５−２０６の間では、エンジン負−１０− 葡およびエンジン回転速度の安定状態を判別し、安定状
態の時のみステップ２０７へ進む。非安定状態の時（よ
ステップ２２２へ進み、メ七り１０６内の後述ＪるＴン
ジン回転速１宴積紳値ΣＮｉをクリ）ｌ　ｌ、て偏った
エンジン回転数データで学習ｉｆｉの補正をしく、ｒい
様にしている。

上述の安定状態の判別は次の様に実施している。

即ち、ステップ２０５では］−ンジン回転速度変化吊お
よびエンジン負荷変化■（ΔＮ・＝Ｎｉ−１−Ｎｌおよ
び△α・・α１−１−α１）がそれぞれ各所定値以下か
どうかを判別し、当該変化量が所定値以下の場合は更に
スラップ２０６に進み、確実な学習のために、負荷変化
か無くな・）でからエンジン状態が安定になるまでのデ
ィレィ判定を行な−う。

了して所定ディレィ後はステップ２０７に進む。

ステツノ゛２０７から２１２間では字消のための気筒別
のエンジン回転）＊度Ｎ１を取り込み後述づるステップ
２１３における比較２ｇ準を算出Ｊる。

即らステップ２０７では燃料噴１）Ｊ後の燃わ１がＪ−
レジン１〜ルクとして反映されるまでのディレィを考−
１１−− 慮し、所定ディレィ中はこのルーチンから１にりＣステ
ップ２２２へ進むが、所定ディレィ後はステップ２０８
にＭＬむ。

ステップ２０８Ｃは燃オ；１がエンジン出力としＣ反映
された時の気筒別の］−ンジン回転速度Ｎ１を取り込み
、ステップ２０９に進／Ｖで、メ王り１゜６内にある１
−ンジン回転速度槓紳値ΣＮ１に加えて新たなΣＮ１と
Ｊる。

ステップ２１０では＋ｉｆｆステップ２０って算出した
一ｒンジン回転速度槓紳（「ＩΣＮ１をメモリ１０６に
格納りる。

ステップ２１１ではエンジン回転速度Ｎ１の取り込み回
数が所定回数（気筒数の整数倍例えば４回）と一致しノ
こかどうかを判定し、所定回数にψ１だイ１い場合は本
ルーヂンから抜（）てステップ２゜ＯにジトンゾＪるが
、所定回数になった場合にはステップ２１２に進む。

ステップ２１２では所定回数取り込んだ後の」ニンジン
回転速度積算値ΣＮ１の平均値Ｍを算出して、ステップ
２１３では該平均値＆と気筒別のニー　　１２　− ンジン回転速度Ｎｉとの差（△Ｎ＝Ｎｉ−Ｎ）が１Ｆか
、負かあるいは等しいかの判別を行ない、エンジン回転
速度Ｎ１が平均値＆にり人きい場合は当該気筒の燃料ｌ
＾劃側が多いど判定しステップ２１６（こ進むが、エン
ジン回転速度Ｎ１が平均値艮より小さい場合は当該気筒
の燃料噴射吊が少ないと判定してステップ２１４に進み
、Ｔンジン回転速度Ｎ１が平均値酊と等しい１月合はス
テップ２１５に進む。

ステップ２１６ではステップ２０３での制御吊下１から
中位？Ｉｌｉ正吊△Ｔ１を減じ、ステップ２１４では制
ｉｌｌ　ｍ　Ｔ　ｉに１１１位補正量△Ｔ１を加え、ス
テップ２１５では制御量１”ｉをそのままどじ、それぞ
れ補正制ｔａｎ吊Ｔｉ　　−とＪる。

ステップ２１７では補正制御量Ｔ１−ど基本制御ｆｉＴ
ｏどの差をとり、Ｌｌｉ位補正邑槓算ｔ１１ｉ　（ΣΔ
Ｔ）ｉを求める。

ステップ２１８で゛はステップ２１７で゛求めた単、　
　位補正吊積ｗｌｌｆ１〈Σ△Ｔ）ｉが所定値以トであ
るかどうかを判別し、所定値以上の場合は何らかの−１
３− 異常があるとしてステップ２１９へ進み、学習萌１（ｉ
をクリアする。一方、所定値未満の場合は正常どしてス
テップ２２０で単位補ｒｌ！ａ積綽値（Ｌ△Ｔ）１どス
テップ２００で求めた基本制御量Ｔ。

との比を駈１こな学習偵に１として求める。

ステップ２２１では学ＰＪ　ｍ　Ｋ　ｉを不揮発性メモ
リ１０６に記憶して、次回の制御量Ｔ１算出に利用する
。

マイクロプロセツサの機能は以上の通りである。

以上の様にして気筒別の字消値Ｋｉを補正し各シリンダ
相互間の燃わＩＩ＠躬吊差をなくＪように電磁弁８のシ
リンダ毎の開弁時期を決定づる。

第４ａ図および第１１１〕図は上述した如き実施例を従
来例と比較１ノで具体的に説明するｌこめのタイムチｔ
　−ｔ−を示しており、第４ａ図が従来例に対応づ゛る
もの、第４ｂ図が本実施例に対応づるものとして表わし
ている。

従来の方法においては、第４ａ図に図示する如＜、−丁
ンジン回転速度Ｎが気筒間での供給燃料量のバラツキに
より（ａ　＞に示す如く気筒間でバラ−ｉ／Ｉ　　− ツキを生じていて５．Ｊ１本本制１１１　ＩＩ　Ｔｏを
一定に設定し、かつ学習値１〈が＜’にいため制御吊下
は（１））に示Ｊ如く一定と４１す、このため供給燃料
１ｆｉｑは（Ｃ）に示す如く依然として気筒間でバラツ
キをもち、この結果エンジン回転速度Ｎは修正されず気
筒間でバラツキを生じたままの状態とされる。

これに対し、本実施例においては、第４　ａ図の（ａ）
に示す如く］］ンジン回転速度Ｎにバラツキが介と１−
リ−ると、第３図で」二）ホした如く、学習値Ｋを気筒
別に補正するため、第４ｂ図に１４示する如く制御Ｉ　
ｆＵ　Ｔは（ｂ）に示す如く気筒別に補正され、この結
果供給燃料量ｑは（Ｃ）に示す如（気筒間でのバラツキ
が解消されて金気筒について略同−の値をもつにうにな
る。従ってＴンジン回転速度Ｎ（よ（ａ）に示す如く気
筒間でのバラツキが解消し金気筒について略同−の値と
なり回転ムラのない運転状態となる。

以上説明した如く、本発明は多シリンダ」ンジンの各シ
リンダに対応づるエンジン回転速度に応じて燃わ１噴射
量を調節する燃ｌｉｔ　ｌｊ躬水ポンプ燃わ１−　１５
　− 調量装置であって、該エンジンの回転速１良を検出づる
回転速曵センリど、該エンジンのｆ″ｌｌ荷吊り信号を
出力ＪるＪンジン負荷センリど、上記−１−ンシンの回
転速度にムどづくＴンジン平均回転速度と負荷吊とから
１（水制９１１量を演紳づると共に、ト記丁ンジンの平
均回転速度と各シリンダに対応する回転速度との８差に
応じてシリンダ毎の学習値をい出し、上記基本制御量を
シリンダ毎の学習値により補正Ｊることににリシリンタ
毎の制Ｏ１ｌ　ｆｌを算出する制御回路と、噴躬ポンプ
の燃料溢流通路に設置され、かつ、上記制御回路による
制御量のデータにもとづく制御信号を受は各シリンダ間
の燃料噴ＱＪ　ｉの不均石を補正するように量弁動作す
る゛電磁弁とを備えてなる。

このため本発明によれば気筒間で燃第３１噴則吊にバラ
ツキを生ずるようになっても適切な修正を１１なうため
金気筒について均一な燃わ１噴則量に補正でき、このた
めエミッションの改善、ドライバビリティの向十仕充分
に達成することが可能になる。

更にアイドル運転の安定性向上により燃費の改善−１６
− を図ることもできる。

１Ｊ）ホした実施例では基本制御量Ｔｏの大小に無関係
に学習Ｉｆｆ　Ｋ　ｉを定め補正を行なっているが、基
本制御ｅＪ　ｌ−ｏの値に応じて字消値に１を定め法定
められた学習値Ｋｉにより補正を行なうようにしてもよ
い。

また本発明の構成要素である電磁弁は１個に限定される
ものではなく、複数個例えば気筒ど同数個でそれぞれ対
応する気筒の噴射ｍを制す１１するものであつ−（もよ
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例全体構成、第２図はその電気
ブロック構成、第３図は本実施例の処理の一例を表わす
一ノローヂャー１〜、第４ａ図は従来例の説明図、第７
Ｉｂ図は本発明の説明図をそれぞれ示づ。 １・・・燃お１噴射ポンプ本体 ７・・・燃料溢流通路 ８・・・電磁弁 ９・・・制御回路 −１７− １１・・・回転速庶センザ １２・・・エンジン負？Ｒｒセンザ １６・・・気筒判別センサ 代理人　弁理士　定立　勉 −１８− 第４０図 ｋをａＪｒｔ間とｔノ 第４ｂ図 り１１８時間（１）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 多シリンダ］ニンジンの各シリンダに対応Ｊるエンジン
   回転速度に応じて燃料哨剣串を調節づる燃料噴射ポンプ
   の燃わ１調ｍ装置であって、該エンジンの回転速度を検
   出する回転速度センサど、該エンジンの負荷量を示す信
   号を出力する一ｒンジン角荷セセンと、上記エンジンの
   回転速度にもとづくエンジン平均回転速度と負荷量とか
   ら基本制御ｌｌ量を演紳づると共に、上記エンジンの平
   均回転速度と各シリンダに対応する回転速度との偏差に
   応じてシリンダ毎の学冒値を痺出し、上記基本制御量を
   シリンダ毎の学召伯により補正Ｊることによりシリンダ
   毎の制御量を膨出りる制御回路と、噴部］ポンプの燃料
   溢流通路に設置され、かつ、上記制御回路による制御量
   のデータにもとづ（制御信号を受は各シリンダ間の燃わ
   １噴躬量の不均吊を補正するように開弁動作する電磁弁
   どを備えたことを−１− 特徴どＪる燃１３１噴躬ポンプの燃料調量装置。