JPS5977043A - 内燃機関の燃料噴射装置 - Google Patents
内燃機関の燃料噴射装置Info
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- JPS5977043A JPS5977043A JP57187157A JP18715782A JPS5977043A JP S5977043 A JPS5977043 A JP S5977043A JP 57187157 A JP57187157 A JP 57187157A JP 18715782 A JP18715782 A JP 18715782A JP S5977043 A JPS5977043 A JP S5977043A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関への燃料を噴射供給する為の装置に関
し、特にこれを電気的に制御するものに関する。
し、特にこれを電気的に制御するものに関する。
従来、この種の装置は、定圧燃料源と噴口とを電磁弁に
よって断続して燃料噴射を制御する方法が周知であった
。この方法では定圧燃料源とし“C。
よって断続して燃料噴射を制御する方法が周知であった
。この方法では定圧燃料源とし“C。
ポンプとリリーフ弁の組合せを用い°ζおり、リリーフ
量に相当する無効仕事をポンプはやらねばならず動力損
失となるS′また、リリーフ燃料によっ゛ζ燃料/A!
を度が上昇しベーパーロックの危険を^めたりする。ご
れら2つの問題点の対策として−°b圧p、α射が不可
能であって燃料噴孔が充分でない、という問題がある。
量に相当する無効仕事をポンプはやらねばならず動力損
失となるS′また、リリーフ燃料によっ゛ζ燃料/A!
を度が上昇しベーパーロックの危険を^めたりする。ご
れら2つの問題点の対策として−°b圧p、α射が不可
能であって燃料噴孔が充分でない、という問題がある。
さらに、噴射量を開弁時間で制御しており、これが噴射
圧、開口面積の影響を受けることから、噴口面積に高精
度が要求されること、及び吸気管負圧の補正が必要なこ
と、電磁弁の応答遅れの補正が必要なこと、内燃機関の
1回転に1回噴射する為空気との混命が均一でない、な
ど種々の問題があった。
圧、開口面積の影響を受けることから、噴口面積に高精
度が要求されること、及び吸気管負圧の補正が必要なこ
と、電磁弁の応答遅れの補正が必要なこと、内燃機関の
1回転に1回噴射する為空気との混命が均一でない、な
ど種々の問題があった。
本発明は、電歪式アクチュエータを使った定容量ポンプ
と噴口とを至近距離で結合したユニットインジェクタを
用いて比較的高圧で噴射することにより、また、このポ
ンプを可変周波数で連続的に駆動することによって前記
した問題点を改良するものである。
と噴口とを至近距離で結合したユニットインジェクタを
用いて比較的高圧で噴射することにより、また、このポ
ンプを可変周波数で連続的に駆動することによって前記
した問題点を改良するものである。
以下図面に基づいて、本発明の実施例について説明する
。
。
第1図によってユニットインジェクタlの構造を説明す
る。ユニットインジェクタ1は電歪式アクチュエータ2
の伸縮によって作動する。電歪式アクチュエータ2は電
歪効果を有する薄い円盤状の素子を円柱状に積層したも
のであり、各々の素子の厚み方向に500■を印加する
と約0.5μm伸長し、逆に一500■を印加すると約
0.5μm収縮する。よってこの素子を100枚積層す
ればその100倍の伸縮が得られる。素子としてはチタ
ン酸、ジルコン酸、鉛を焼結したセラミックを用い、こ
の両面に銀電極を形成して電圧の印加を行なう。電圧を
印加する為にリード線201を用いており、このリード
線はグロメット202を介してユニットインジェクタl
のケーシングアッパ1011を通して外部に取り出され
、後述するコントrJ−ラ4に接続されている。電歪式
アクチュエータ2の伸縮動作はピストン203に直接伝
達され、これを往復動させる。
る。ユニットインジェクタ1は電歪式アクチュエータ2
の伸縮によって作動する。電歪式アクチュエータ2は電
歪効果を有する薄い円盤状の素子を円柱状に積層したも
のであり、各々の素子の厚み方向に500■を印加する
と約0.5μm伸長し、逆に一500■を印加すると約
0.5μm収縮する。よってこの素子を100枚積層す
ればその100倍の伸縮が得られる。素子としてはチタ
ン酸、ジルコン酸、鉛を焼結したセラミックを用い、こ
の両面に銀電極を形成して電圧の印加を行なう。電圧を
印加する為にリード線201を用いており、このリード
線はグロメット202を介してユニットインジェクタl
のケーシングアッパ1011を通して外部に取り出され
、後述するコントrJ−ラ4に接続されている。電歪式
アクチュエータ2の伸縮動作はピストン203に直接伝
達され、これを往復動させる。
ピストン203はケーシングアッパ101内のシリンダ
102内を摺動しポンプ室103の容積を拡大及び縮小
し°Cポンプ仕事を行なう。ポンプ室103内には皿バ
ネ104が設けてあり、電歪式アクチュエータ2の収縮
方向にピストン203を付勢している。というのは電歪
式アクチュエータ2の収縮力は伸長力に比べて弱いから
である。
102内を摺動しポンプ室103の容積を拡大及び縮小
し°Cポンプ仕事を行なう。ポンプ室103内には皿バ
ネ104が設けてあり、電歪式アクチュエータ2の収縮
方向にピストン203を付勢している。というのは電歪
式アクチュエータ2の収縮力は伸長力に比べて弱いから
である。
ポンプ室103が拡大する時逆止弁105を介lして外
部の燃料を吸入する。この時の吸入路106はケーシン
グアッパ101を構成する壁の中に設けである。また、
逆止弁105はポンプ室103と噴射弁107とを隔離
する為のディスタンスピース108内に設けである。
部の燃料を吸入する。この時の吸入路106はケーシン
グアッパ101を構成する壁の中に設けである。また、
逆止弁105はポンプ室103と噴射弁107とを隔離
する為のディスタンスピース108内に設けである。
噴射弁107はノズルボディ109とニードル110よ
りなる外開きの単孔ノズルである。ニードル110は皿
バネ111によって噴口112を閉じるように付勢され
ている。しかしポンプ室103が収縮する時ディスタン
スピース108の吐出口113′を経て圧送される燃料
はその油圧によってニードル110を押し出し噴口11
2を開けて外部に噴射される。ケーシングアッパ101
とディスタンスピース108とノズルボディ109とは
同径であってその順序に積み重ね袋状のケーシングロア
によって軸方向に押圧され固定される。
りなる外開きの単孔ノズルである。ニードル110は皿
バネ111によって噴口112を閉じるように付勢され
ている。しかしポンプ室103が収縮する時ディスタン
スピース108の吐出口113′を経て圧送される燃料
はその油圧によってニードル110を押し出し噴口11
2を開けて外部に噴射される。ケーシングアッパ101
とディスタンスピース108とノズルボディ109とは
同径であってその順序に積み重ね袋状のケーシングロア
によって軸方向に押圧され固定される。
ケーシングロアのメネジとケーシングアッパ101のオ
ネジとはねじ込みによって結合される。ケーシングロア
の下端には孔114があって噴口112が露出している
。ケーシングロアには更に外周にオネジ115が設けて
あってこれにより内燃機関3に固定される。なお116
は0リング、lI7はノックピン、118はケーシング
アッパー01に設けた燃料入口である。
ネジとはねじ込みによって結合される。ケーシングロア
の下端には孔114があって噴口112が露出している
。ケーシングロアには更に外周にオネジ115が設けて
あってこれにより内燃機関3に固定される。なお116
は0リング、lI7はノックピン、118はケーシング
アッパー01に設けた燃料入口である。
ユニットインジェクタlの1回当りの噴射量は電歪式ア
クチュエータ2のストロークによってきまり、ストロー
クは印加電圧によってきまる。今、印加電圧を一500
vから+500■にかえた時5龍噴射するものとする。
クチュエータ2のストロークによってきまり、ストロー
クは印加電圧によってきまる。今、印加電圧を一500
vから+500■にかえた時5龍噴射するものとする。
噴射圧は噴口112[7)径、皿バネ111の強さ、噴
射量によってきまるが今500■の印加、5w1lIの
噴射で100kg/cJとする。
射量によってきまるが今500■の印加、5w1lIの
噴射で100kg/cJとする。
第2図によって内燃機関と本発明になる燃料噴射装置全
体との関り合いについて説明する。
体との関り合いについて説明する。
3は内燃機関であり、周知のようにシリンダブロック3
01、ビストノ302、点火栓303、吸気力゛304
、Dト気弁305、吸気+141・306<Jノ[気管
307等で構成されている。吸気管306にはその内部
にスロットル弁308が、その管壁309にはユニット
インジェクタlが設けζある。
01、ビストノ302、点火栓303、吸気力゛304
、Dト気弁305、吸気+141・306<Jノ[気管
307等で構成されている。吸気管306にはその内部
にスロットル弁308が、その管壁309にはユニット
インジェクタlが設けζある。
ユニットインジェクタlはスロットル弁308の上流で
も又下流でもどちらでもよい。吸気管306はエアクリ
ーナ310を介して大気と導通してG)るが、このエア
クリーナ310の下流にはエアソロ−メータ501が設
けである。
も又下流でもどちらでもよい。吸気管306はエアクリ
ーナ310を介して大気と導通してG)るが、このエア
クリーナ310の下流にはエアソロ−メータ501が設
けである。
エアフローメータ501は多くの種lのものが実用化さ
れており、そのいずれでもよいが、例えば熱線風速針を
使い風速に比例した即吸入空気量に比例した電圧を出力
とするエアフローメータを使うことにする。熱線風速針
の原理、構造は公知であり説明は省略する。エアフロー
メータ501の出力はコントローラ4に入力される。
れており、そのいずれでもよいが、例えば熱線風速針を
使い風速に比例した即吸入空気量に比例した電圧を出力
とするエアフローメータを使うことにする。熱線風速針
の原理、構造は公知であり説明は省略する。エアフロー
メータ501の出力はコントローラ4に入力される。
ユニットインジェクタlにはフィールドポンプ7、フィ
ルター8を介して燃料タンク9より燃料が供給される。
ルター8を介して燃料タンク9より燃料が供給される。
フィードポンプ7は吐出圧が設定値を越えると作動を停
止する形式のごく一般的なものであり通常はダイアフラ
ム又は電磁式がよく用いられる。そのいずれでもよく吐
出圧は0.5kg/ cJに設定される。図示していな
いが、フィードポンプ7とユニットインジェクタ1との
間にはリザーバ又はアキュムレータを設けるのが有効で
ある。又はフィードポンプ7を廃して、燃料タンク9と
ユニットインジェクタ1とに十分な落差をもたせるか、
さもなくば燃料タンク9内に加圧するかの方法をとるこ
ともできる。
止する形式のごく一般的なものであり通常はダイアフラ
ム又は電磁式がよく用いられる。そのいずれでもよく吐
出圧は0.5kg/ cJに設定される。図示していな
いが、フィードポンプ7とユニットインジェクタ1との
間にはリザーバ又はアキュムレータを設けるのが有効で
ある。又はフィードポンプ7を廃して、燃料タンク9と
ユニットインジェクタ1とに十分な落差をもたせるか、
さもなくば燃料タンク9内に加圧するかの方法をとるこ
ともできる。
シリンダブロック301にはウズータジャケソト311
が設けてあり、その冷却水温度を検出する為の水温セン
サ502が設けである。水温センサ502の信号はコン
トローラ4へ人力される。
が設けてあり、その冷却水温度を検出する為の水温セン
サ502が設けである。水温センサ502の信号はコン
トローラ4へ人力される。
排気管307には02センサ503が設けてあり、02
センサ503は排気ガス中の02濃度を検出し、排気ガ
ス中に02がない時又は少な過ぎる時にリッチ信号を、
02が多過ぎる時にリーン信号をコントローラ4に送る
。
センサ503は排気ガス中の02濃度を検出し、排気ガ
ス中に02がない時又は少な過ぎる時にリッチ信号を、
02が多過ぎる時にリーン信号をコントローラ4に送る
。
コントローラ4はエアフローメーク501の出力に比例
した周波数を基本周波数とし、この納本周波数に水温、
センサ502やO?センタ5 (1:(の信号による補
正を行って得られた周波数でユニットインジェクタlを
駆動する。
した周波数を基本周波数とし、この納本周波数に水温、
センサ502やO?センタ5 (1:(の信号による補
正を行って得られた周波数でユニットインジェクタlを
駆動する。
次に上記構成による実施例の作動について説明する。
エアフローメータ501からの出力が空気量5g /
s e cに相当している時、燃料がガソリンで比重0
.74ならコントローラ4はユニットインジェクタ1を
基本周波数92 fizで駆動する。この時の燃料量は
5mmX92/secであって460鰭、即ち0.34
g/secであって空燃比は510.34即ちA/F
14.7で理論空燃比である。同様に空気量10g/s
ecなら184 fiz空気量20g/ s e cな
ら36811z、空気m 30 g / s e cな
ら552Hzを基本周波数としてコントローラ4はユニ
・7トインジエクタ1を駆動し空燃比を理論空燃比に維
持しようとする。
s e cに相当している時、燃料がガソリンで比重0
.74ならコントローラ4はユニットインジェクタ1を
基本周波数92 fizで駆動する。この時の燃料量は
5mmX92/secであって460鰭、即ち0.34
g/secであって空燃比は510.34即ちA/F
14.7で理論空燃比である。同様に空気量10g/s
ecなら184 fiz空気量20g/ s e cな
ら36811z、空気m 30 g / s e cな
ら552Hzを基本周波数としてコントローラ4はユニ
・7トインジエクタ1を駆動し空燃比を理論空燃比に維
持しようとする。
ここで基本周波数という意味は水温センサ502の信号
、02センサ503の信号によって補正を加える為であ
る。水温センサ502からの信号が、冷却水温度60℃
以下を意味している時、GOoCを1℃下回る毎に0.
211zづつ基本周波数に加算する。また02センサ5
03よりリーン信号がでている時で、冷却水温度60°
C以下を意味している時には、02センサ503による
補正は行なわず、水温による補正を行なう。この補正方
法は、例えば、水温に応じて予め台上試験等で適当な贈
呈比を設定しておき、このデータをコントローラ4に記
憶させ°ζおく。コントローラ4は水温センサ502に
よって検出した水温に応じた増量比を求め、先の基本周
波数に掛けることにより、水温による補正を施された周
波数でユニットインジェクタ1を駆動する。例えば、水
温20°Cのときの増量比が1.5と予め設定してあり
、空気量か10g / s e cの場合には、基本周
波数18411zx増駄比1.5 = 27611zに
てユニットインジェクタ1を駆動することになる。水温
が60℃以上になると、内燃機関3の暖機は完了したと
みなし、水温による補正は行なわない。そのかわり02
センサ503による補正を行なう。
、02センサ503の信号によって補正を加える為であ
る。水温センサ502からの信号が、冷却水温度60℃
以下を意味している時、GOoCを1℃下回る毎に0.
211zづつ基本周波数に加算する。また02センサ5
03よりリーン信号がでている時で、冷却水温度60°
C以下を意味している時には、02センサ503による
補正は行なわず、水温による補正を行なう。この補正方
法は、例えば、水温に応じて予め台上試験等で適当な贈
呈比を設定しておき、このデータをコントローラ4に記
憶させ°ζおく。コントローラ4は水温センサ502に
よって検出した水温に応じた増量比を求め、先の基本周
波数に掛けることにより、水温による補正を施された周
波数でユニットインジェクタ1を駆動する。例えば、水
温20°Cのときの増量比が1.5と予め設定してあり
、空気量か10g / s e cの場合には、基本周
波数18411zx増駄比1.5 = 27611zに
てユニットインジェクタ1を駆動することになる。水温
が60℃以上になると、内燃機関3の暖機は完了したと
みなし、水温による補正は行なわない。そのかわり02
センサ503による補正を行なう。
02センサ503による補正は、納本周波数に掛ける補
正係数を02センサ503の検出したリッチ、リーン状
態に応じ゛ζ増減してやることで行なう。ずなわち、o
2センサ503の出力がリッチと判定された場合には補
正係数を例えば0.04/ s e cの割合で徐々に
減らしていき、逆にリーンと判定した場合には補正係数
を例えば0.06/seeの割合で徐々に増加させてい
く。この補正係数を基本周波数に掛けることにより、ラ
ンチ時には駆動周波数は徐々に低くなるためA / F
はリーんに向かい、逆にリーン時には駆動周波数は徐々
に高くなるためA/Fはランチに向かっ′C変化してい
く。このようにして常に理論空燃比に収束するように補
正を行なうことができる。
正係数を02センサ503の検出したリッチ、リーン状
態に応じ゛ζ増減してやることで行なう。ずなわち、o
2センサ503の出力がリッチと判定された場合には補
正係数を例えば0.04/ s e cの割合で徐々に
減らしていき、逆にリーンと判定した場合には補正係数
を例えば0.06/seeの割合で徐々に増加させてい
く。この補正係数を基本周波数に掛けることにより、ラ
ンチ時には駆動周波数は徐々に低くなるためA / F
はリーんに向かい、逆にリーン時には駆動周波数は徐々
に高くなるためA/Fはランチに向かっ′C変化してい
く。このようにして常に理論空燃比に収束するように補
正を行なうことができる。
次にコントローラ4の構成および作動について説明する
。第3図はコントローラ4の構成を示すブロック図であ
る。501は例えば熱線風速針を利用したエアーフロー
メークで、吸入空気量に比例した電圧を出力するもので
ある。401は第1AD変換回路で、前記エアフローメ
ータ501の信号をAD変換し1(ibitのデジタル
信号に変換しCPUのパスライン414に接続する。5
02は例えばサーミスタを利用した水温センサでエンジ
ンを冷却している水温に応じて抵抗値が変化し、この変
化を電気信号として出力するものである。402は第2
AD変換回路で、前記水温センサ502の出力信号をA
D変換し16bitのデジタル信号に変換しCPUのハ
スライン414に接続する。503は公知の02センサ
で、排気カス中の酸素濃度に応じた信号を出力する。4
03は整形回路で前記02セン号503の出力信号を所
定のレベルで比較、整形し、排ガス中の酸素濃度がβj
いときにはOレベルのリーン信号を、排ガス中の酸素濃
度が低いときにはルベルのリッチ信号をCPUのパスラ
イン414に出力する。
。第3図はコントローラ4の構成を示すブロック図であ
る。501は例えば熱線風速針を利用したエアーフロー
メークで、吸入空気量に比例した電圧を出力するもので
ある。401は第1AD変換回路で、前記エアフローメ
ータ501の信号をAD変換し1(ibitのデジタル
信号に変換しCPUのパスライン414に接続する。5
02は例えばサーミスタを利用した水温センサでエンジ
ンを冷却している水温に応じて抵抗値が変化し、この変
化を電気信号として出力するものである。402は第2
AD変換回路で、前記水温センサ502の出力信号をA
D変換し16bitのデジタル信号に変換しCPUのハ
スライン414に接続する。503は公知の02センサ
で、排気カス中の酸素濃度に応じた信号を出力する。4
03は整形回路で前記02セン号503の出力信号を所
定のレベルで比較、整形し、排ガス中の酸素濃度がβj
いときにはOレベルのリーン信号を、排ガス中の酸素濃
度が低いときにはルベルのリッチ信号をCPUのパスラ
イン414に出力する。
404はクロック発生回路で、周波数の安定したクロッ
ク信号φ1、φ2、φ3を発生ずる。各クロック信号の
周波数は例えばφ+=IK)Iz。
ク信号φ1、φ2、φ3を発生ずる。各クロック信号の
周波数は例えばφ+=IK)Iz。
φ2=10011Z、φ3 = 500 K Ilzで
ある。クロック信号φ1は後述するCPUの割込み入力
IN′I” 2−\接続されて才?す、クロック信υφ
、、+;1間しく割込み入力I N i’ 3へ接続さ
れている。405は16bitのランチ回路で、後述す
るC P IJ 17)演算したユニットインジェクタ
駆動周期Tをラッチし”ζ出力する。406と15bi
tのバイナリカウンタで、そのリセッ。ト入力には後述
するデジタルコンパレータ407の比較出力が接続され
ており、クロック入力には前記クロック発生回路404
からのクロック信号φ3が接続されている。
ある。クロック信号φ1は後述するCPUの割込み入力
IN′I” 2−\接続されて才?す、クロック信υφ
、、+;1間しく割込み入力I N i’ 3へ接続さ
れている。405は16bitのランチ回路で、後述す
るC P IJ 17)演算したユニットインジェクタ
駆動周期Tをラッチし”ζ出力する。406と15bi
tのバイナリカウンタで、そのリセッ。ト入力には後述
するデジタルコンパレータ407の比較出力が接続され
ており、クロック入力には前記クロック発生回路404
からのクロック信号φ3が接続されている。
したがってバイナリカウンタ406の内容は、前回のデ
ジタルコンパレータ407の出力が発生してからの時々
刻々の経過時間を示していることになる。これを【とす
る。
ジタルコンパレータ407の出力が発生してからの時々
刻々の経過時間を示していることになる。これを【とす
る。
407は16bitのデジタルコンパレータで、前記ラ
ンチ回路405の出力であるユニットインジェクタ駆動
周期′rと前記バイナリカウンタ406の出力とを比較
し、t、)Tのときルベルの信号を発生する。ごの出力
信号は、前記バイナリカウンタ406のリセット入力と
、後述のcPUの割込み込力lNTlおよびワンショッ
トマルチy−408へ接続されている。
ンチ回路405の出力であるユニットインジェクタ駆動
周期′rと前記バイナリカウンタ406の出力とを比較
し、t、)Tのときルベルの信号を発生する。ごの出力
信号は、前記バイナリカウンタ406のリセット入力と
、後述のcPUの割込み込力lNTlおよびワンショッ
トマルチy−408へ接続されている。
ワンショットマルチ408は、前記デジタルコンパレー
タ407の出力信号の時間幅が短いため、これを一定時
間例えば400μsecに広げるために設けである。4
09は駆動回路で、ユニットインジェクタ7の電歪式ア
クチュエータ2に前記ワンショットマルチ408の信号
がルベルのときには+500V、0レベルのときには一
500■を印加するようになっている。410ばバッテ
リ10よりキースイッチ11を介して供給さた電源を安
定化して各部に供給し、さらに電歪式アクチュエータ駆
動用として+500Vの高電圧を前記駆動回路409へ
供給する。
タ407の出力信号の時間幅が短いため、これを一定時
間例えば400μsecに広げるために設けである。4
09は駆動回路で、ユニットインジェクタ7の電歪式ア
クチュエータ2に前記ワンショットマルチ408の信号
がルベルのときには+500V、0レベルのときには一
500■を印加するようになっている。410ばバッテ
リ10よりキースイッチ11を介して供給さた電源を安
定化して各部に供給し、さらに電歪式アクチュエータ駆
動用として+500Vの高電圧を前記駆動回路409へ
供給する。
411は16bitのCPUで、前述のようにその割込
み入力lNTlにはデジタルコンパレーク407の出力
信号が、I N T2にはクロック信号φ1が、I N
T 3にはクロック信号φ2が接続されている。割込
みの優先順位はI N i’ 1、INT 2、I N
T 3の順に優先して処理されるようになっている。
み入力lNTlにはデジタルコンパレーク407の出力
信号が、I N T2にはクロック信号φ1が、I N
T 3にはクロック信号φ2が接続されている。割込
みの優先順位はI N i’ 1、INT 2、I N
T 3の順に優先して処理されるようになっている。
412はプ11グラムおよびデータを記憶しである1ン
OM、413はCI) U作業用のRAMである。C1
)U411はエアソ瞥」−メータからの吸入空気量を基
にユニットインジェクタ1を駆動する基本周波数を演貧
し、水温および02f?ンサからの信号を用いてこの基
本周波数を補正し、ラッチ405へ出力する。
OM、413はCI) U作業用のRAMである。C1
)U411はエアソ瞥」−メータからの吸入空気量を基
にユニットインジェクタ1を駆動する基本周波数を演貧
し、水温および02f?ンサからの信号を用いてこの基
本周波数を補正し、ラッチ405へ出力する。
以上の構成によるご1ントローラ4の作動について以下
説F9ノする。第4図は説明にイノ目゛る各部の状態J
述すタイムチャート、第5図はプログラムのフローチャ
ートである。まずキーswをONにするとコントローラ
4にバッテリ10より電源が供給され、電源回路410
によりコンl−o−ラ各部および駆動回路409へ所定
の電源が供給され作動を開始する。電源ON時には各側
込みルーチンは禁止されており、MAIN、ルーチンの
みが起動する。MAINルーヂンでは割込みの許可、初
期値の設定等の各種イニシャライスを行ない、その後ア
イドルループに入る。
説F9ノする。第4図は説明にイノ目゛る各部の状態J
述すタイムチャート、第5図はプログラムのフローチャ
ートである。まずキーswをONにするとコントローラ
4にバッテリ10より電源が供給され、電源回路410
によりコンl−o−ラ各部および駆動回路409へ所定
の電源が供給され作動を開始する。電源ON時には各側
込みルーチンは禁止されており、MAIN、ルーチンの
みが起動する。MAINルーヂンでは割込みの許可、初
期値の設定等の各種イニシャライスを行ない、その後ア
イドルループに入る。
次に運転状態を考える。I N i” 2ルーチン(J
りC1y り4M 号φ1(IKIIZ)により起動さ
れる。まずN< I A D変換回v8から吸入空気量
のデータをよ心こむ。この値は1NT2が起動された時
点での吸入空気量であって、周知のように吸入空気量は
エンジンの各行程に応じて脈動する。従って、吸入空気
!から燃料量を演算する対象となっている期間中の42
均値を求める〃・要がある。このため、IN’r2ルー
チンで読みこんだ瞬時瞬時の吸入空気量のデータを毎回
積算しRAMに記憶しておく。
りC1y り4M 号φ1(IKIIZ)により起動さ
れる。まずN< I A D変換回v8から吸入空気量
のデータをよ心こむ。この値は1NT2が起動された時
点での吸入空気量であって、周知のように吸入空気量は
エンジンの各行程に応じて脈動する。従って、吸入空気
!から燃料量を演算する対象となっている期間中の42
均値を求める〃・要がある。このため、IN’r2ルー
チンで読みこんだ瞬時瞬時の吸入空気量のデータを毎回
積算しRAMに記憶しておく。
これをΣΔi卿とする。同時に積算回数NもIN1゛2
ルーヂン毎に1づつ増やしてやり後述の平均値を求める
時のデータとして記憶しておく。ΣAj p 、、 N
は後述のI N’T 1ル−チーンにてイニシ+ライス
される。この後INT2ルーチンはリターンして処理を
終える。
ルーヂン毎に1づつ増やしてやり後述の平均値を求める
時のデータとして記憶しておく。ΣAj p 、、 N
は後述のI N’T 1ル−チーンにてイニシ+ライス
される。この後INT2ルーチンはリターンして処理を
終える。
I N T 3ルーヂンはクロック信号φ2(1001
1z)により起動される。まず、第2AD変換回路から
水温データをよみこむ。次に水温が60’C以上かをヂ
エノクし、60℃未満であれば水yi!による暖機補正
を行なう。この方法は予め台上試験等で各水温に対する
増量比をマツプの形でROM +’(に記憶しておき、
先の水温データから暖機31!l 量比を補開演旅によ
り求める。これにより得られた値を補正係数PとしてR
AMに格納してリターンする。水温が60℃以上では暖
機は完了しているとして暖機補正は行なわない。かわり
に02センサ503によるA/Fフィードバック補正を
行なう。
1z)により起動される。まず、第2AD変換回路から
水温データをよみこむ。次に水温が60’C以上かをヂ
エノクし、60℃未満であれば水yi!による暖機補正
を行なう。この方法は予め台上試験等で各水温に対する
増量比をマツプの形でROM +’(に記憶しておき、
先の水温データから暖機31!l 量比を補開演旅によ
り求める。これにより得られた値を補正係数PとしてR
AMに格納してリターンする。水温が60℃以上では暖
機は完了しているとして暖機補正は行なわない。かわり
に02センサ503によるA/Fフィードバック補正を
行なう。
この方法は、基本周波数に掛ける補正係数pを02セン
サ503の検出したリッチ、リーン状態に応じて増減し
てやることで行なう。
サ503の検出したリッチ、リーン状態に応じて増減し
てやることで行なう。
整形回路403よりo2センサ503が検出した排ガス
のリッチまたはリーン状態をよみこみ、リッチの最初で
あれば補正係数pから予め設定したスキップ量KSLを
減じてp KSLとする。
のリッチまたはリーン状態をよみこみ、リッチの最初で
あれば補正係数pから予め設定したスキップ量KSLを
減じてp KSLとする。
以後のリッチ状態ではある設定された割込Δに乙で補正
係数pを減少させる。例えばこの割合が0゜04/se
cであったとするとINT3の割込の周波数100 +
1z?:対してはΔKL=0.0004/l Qms
e cとなるたがら、I N ”r3でリッチと判定さ
れる毎に補正係数はp−ΔKLとする。逆に02センサ
jO3の信号がリーンのときには、リーンの最初かどう
かをチェックし1.最初であれば補正係数pにKSRな
るスキップ量を加えp十KSRとする。最初でなければ
予め設定された割合ΔKRで補正係数pを増加させる。
係数pを減少させる。例えばこの割合が0゜04/se
cであったとするとINT3の割込の周波数100 +
1z?:対してはΔKL=0.0004/l Qms
e cとなるたがら、I N ”r3でリッチと判定さ
れる毎に補正係数はp−ΔKLとする。逆に02センサ
jO3の信号がリーンのときには、リーンの最初かどう
かをチェックし1.最初であれば補正係数pにKSRな
るスキップ量を加えp十KSRとする。最初でなければ
予め設定された割合ΔKRで補正係数pを増加させる。
例えばこの割合が0.06/secであればΔKR=0
.0006 / 10 m s e cであるためIN
T3てリーンと判定される毎に補正係数pはp+ΔKR
とする。
.0006 / 10 m s e cであるためIN
T3てリーンと判定される毎に補正係数pはp+ΔKR
とする。
この過程を第6図に示す。
なお、)1」−チャートには示さないが、02センサ5
03の温度が低くて活性化していない場合とか、エンジ
ンブレーキ等で燃料カット等を行なった場合などにおい
て、リッチあるいはリーン状態が長く続くことがある。
03の温度が低くて活性化していない場合とか、エンジ
ンブレーキ等で燃料カット等を行なった場合などにおい
て、リッチあるいはリーン状態が長く続くことがある。
この時には補正係数pの上限、下限を予め設定しておき
、この範囲内に補正係数がおさまるようにリミットをか
け、さらにある設定された時間以上リッチあるいはリー
ン状態が持続すれば強制的に補正係数を1.0あるいは
予め設定された値に戻してしまうような制御を行なうご
ともできる。I N i” 3の最後では補正係数1〕
を1?ΔMに格納し゛Cリターン°4る。吹にIN′I
゛1ルーチンについて説明する。I N ′Vlはコン
パレータ407の出力ずなわち、電歪式アクヂ16エー
タを駆動する毎に起動される。lNTlは、吸入空気量
の平均値を61算し、この値から基本周波数を演貧しこ
れに補正を加えて出力するルーヂンである。
、この範囲内に補正係数がおさまるようにリミットをか
け、さらにある設定された時間以上リッチあるいはリー
ン状態が持続すれば強制的に補正係数を1.0あるいは
予め設定された値に戻してしまうような制御を行なうご
ともできる。I N i” 3の最後では補正係数1〕
を1?ΔMに格納し゛Cリターン°4る。吹にIN′I
゛1ルーチンについて説明する。I N ′Vlはコン
パレータ407の出力ずなわち、電歪式アクヂ16エー
タを駆動する毎に起動される。lNTlは、吸入空気量
の平均値を61算し、この値から基本周波数を演貧しこ
れに補正を加えて出力するルーヂンである。
才ず、INT2で積算しておいたΣAirと積算回数N
をRAMから読み出し、A、1r−=ΣAir/Nを計
算する。このAirは前回の駆動信号と今回の駆動信号
(INTI)の間の平均吸入空気量に対応する。この後
、次の積算の準備としてΣAi r=Q、N=0とクリ
アしておく。次に、この吸入空気量へirから基本周波
数1・゛を求める。
をRAMから読み出し、A、1r−=ΣAir/Nを計
算する。このAirは前回の駆動信号と今回の駆動信号
(INTI)の間の平均吸入空気量に対応する。この後
、次の積算の準備としてΣAi r=Q、N=0とクリ
アしておく。次に、この吸入空気量へirから基本周波
数1・゛を求める。
この方法は例えば予め台上試験等で各吸入空気1Air
に対する基本周波数Eをマツプの形でROMに記憶して
おき、先の吸入空気量テークAirから補間により基本
周波数Fを演訃する。次にこの基本周波数Fを、INT
3ルーチンにて演詐しておいた補正係数pに応じて補正
する。RA Mに記憶しておいた補正係数pを読み出し
、先に求めた基本周波数1=’に掛けることにより補正
された駆動周波数を得る。
に対する基本周波数Eをマツプの形でROMに記憶して
おき、先の吸入空気量テークAirから補間により基本
周波数Fを演訃する。次にこの基本周波数Fを、INT
3ルーチンにて演詐しておいた補正係数pに応じて補正
する。RA Mに記憶しておいた補正係数pを読み出し
、先に求めた基本周波数1=’に掛けることにより補正
された駆動周波数を得る。
最後にこの周波数を周期すなわちバイナリカウンタ40
6のクロックであるφ2のパルス数]゛に変換してラッ
チ405の出力しリターンする6以後は、コンパレータ
407がバイナリカウンタ406の出力tとラッチ40
5の内容ゴとを比較し、L>1゛となった時点で自動的
に駆動信号を発生ずる。この駆動信号は駆動回路409
で±500■の電圧に変換され電歪アクチュエータ2を
ドライブする。
6のクロックであるφ2のパルス数]゛に変換してラッ
チ405の出力しリターンする6以後は、コンパレータ
407がバイナリカウンタ406の出力tとラッチ40
5の内容ゴとを比較し、L>1゛となった時点で自動的
に駆動信号を発生ずる。この駆動信号は駆動回路409
で±500■の電圧に変換され電歪アクチュエータ2を
ドライブする。
以上、コントローラ4の構成および作動についで説明し
たが、上記実施例(Jはんの・例°Cあり同様な機能を
実現するには他にも種々のものが考えられる。
たが、上記実施例(Jはんの・例°Cあり同様な機能を
実現するには他にも種々のものが考えられる。
例え(J、本実施例では水温センタによる暖機補正と0
2センサによるA/Fフィードバック禎止についてその
動作例を説明したか、その他にも始動時補正、加速時補
正、減速時補正等種りの補正を追加することは容易であ
る。これらは既存の技術°C対応できるためその内容に
ついては省略する。
2センサによるA/Fフィードバック禎止についてその
動作例を説明したか、その他にも始動時補正、加速時補
正、減速時補正等種りの補正を追加することは容易であ
る。これらは既存の技術°C対応できるためその内容に
ついては省略する。
また本実施例では補正の方法として基本周波数に補正係
数を掛けて駆動周波数を補正する方法を説明したが、こ
の他にも電歪式アクチュエータの伸びが印加電圧に対応
するという特徴を利用して、駆動電圧により補正するこ
とも可能である。この場合、電歪式アクチュエータの駆
動周波数は基本周波数とし、補正係数に応じて駆動回路
に供給する電圧を変化させることにより実現できる。
数を掛けて駆動周波数を補正する方法を説明したが、こ
の他にも電歪式アクチュエータの伸びが印加電圧に対応
するという特徴を利用して、駆動電圧により補正するこ
とも可能である。この場合、電歪式アクチュエータの駆
動周波数は基本周波数とし、補正係数に応じて駆動回路
に供給する電圧を変化させることにより実現できる。
以上、本発明の実施例について述べたがその他の実施例
として、第2図に於てユニットインジェクタ1はスロッ
トル弁308の下流に設けであるが、これはスロットル
弁308の上流に設けてもさし支えない。また、前記実
施例では簡単の為、内燃期間を単気筒であるように説明
しているが、これは多気筒であってもよく、この場合ユ
ニットインジェクタ1は1ケのままであっても又は各気
筒毎に装着してもよい。もし、気筒毎に装着する場合に
はユニットインジェクタ1ヶ当りの吐出景を気筒数に反
比例させるか、又は周波数を夕(筒数に反比例させるか
で対応をとればJ−い。さらに、実施例ではエアフロー
メータ501を用いているが、これは直接的に空気量を
計測するものではなく吸気管圧力、吸気温度、内燃期間
の回転数等によってマツプより演算し間接的に空気量を
求める形式のものでもよい。
として、第2図に於てユニットインジェクタ1はスロッ
トル弁308の下流に設けであるが、これはスロットル
弁308の上流に設けてもさし支えない。また、前記実
施例では簡単の為、内燃期間を単気筒であるように説明
しているが、これは多気筒であってもよく、この場合ユ
ニットインジェクタ1は1ケのままであっても又は各気
筒毎に装着してもよい。もし、気筒毎に装着する場合に
はユニットインジェクタ1ヶ当りの吐出景を気筒数に反
比例させるか、又は周波数を夕(筒数に反比例させるか
で対応をとればJ−い。さらに、実施例ではエアフロー
メータ501を用いているが、これは直接的に空気量を
計測するものではなく吸気管圧力、吸気温度、内燃期間
の回転数等によってマツプより演算し間接的に空気量を
求める形式のものでもよい。
また、内燃期間の燃焼が幅広い空燃比を許容するもの(
例えばディーゼルエンジン)であれば、エアフローメー
タ501や02センサ503は不要であって、ユニット
インジェクタ1は単にスロットル弁308の開度や又は
アクセルレバ−やアクセルペダルの開度に応じた周波数
によって駆動されることができる。
例えばディーゼルエンジン)であれば、エアフローメー
タ501や02センサ503は不要であって、ユニット
インジェクタ1は単にスロットル弁308の開度や又は
アクセルレバ−やアクセルペダルの開度に応じた周波数
によって駆動されることができる。
以上述べたように、本発明は内燃期間に供給する燃料の
計量を、燃料を圧送する為の燃料噴射ポンプの駆動周波
数によって行なうので動力ロスも少なく、ヘーパーロノ
クを防止でき、応答性の良い、高精度で均一な燃料噴射
が達成されるとい・)優れた効果を有する。
計量を、燃料を圧送する為の燃料噴射ポンプの駆動周波
数によって行なうので動力ロスも少なく、ヘーパーロノ
クを防止でき、応答性の良い、高精度で均一な燃料噴射
が達成されるとい・)優れた効果を有する。
第1図はユニットインジェクタの縦断面図、第2図は本
発明の実施例の全体図、第3図は:lンI−[J−ラ4
の内部ブロック図、第4図はコントローラ4の各部のタ
イムヂャート、第5図はコントローラ4の制御プログラ
ムのフローヂャート、第6図は空燃比補正制御のタイム
チャートである。 1・・・ユニットインジェクタ、2・・・電歪式アクチ
ュエータ、3・・・内燃期間、4・・・コント1コーラ
、7・・・フィードポンプ、8・・・フィルタ、9・・
・燃料タンク、303・・・点火栓、304・・・吸気
弁、306・・・+111!、308・・・スロ・ノト
ル弁、310・・・エアクリーナ、501・・・エアフ
ローメーク、502・・・水温センサ、503・・・0
2センサ。 代理人弁理士 岡 部 隆 第1図
発明の実施例の全体図、第3図は:lンI−[J−ラ4
の内部ブロック図、第4図はコントローラ4の各部のタ
イムヂャート、第5図はコントローラ4の制御プログラ
ムのフローヂャート、第6図は空燃比補正制御のタイム
チャートである。 1・・・ユニットインジェクタ、2・・・電歪式アクチ
ュエータ、3・・・内燃期間、4・・・コント1コーラ
、7・・・フィードポンプ、8・・・フィルタ、9・・
・燃料タンク、303・・・点火栓、304・・・吸気
弁、306・・・+111!、308・・・スロ・ノト
ル弁、310・・・エアクリーナ、501・・・エアフ
ローメーク、502・・・水温センサ、503・・・0
2センサ。 代理人弁理士 岡 部 隆 第1図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 0)内燃機関に供給する燃料の計量を、燃料を圧送する
為の燃料噴射ポンプの駆動周波数に基づいて行なうこと
を特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。 (2)内燃機関に供給される空気料を検知し、該空気料
に対応した周波数、もしくは該周波数に補正を加えた周
波数、に暴づいて前記燃料噴射ポンプを駆動し、該燃料
噴射ポンプによって内燃機関に燃料を噴射して供給する
ことを特徴とする特許績、求の範囲第1項記載の内燃機
関の燃料噴射装置。 (3)前記燃料噴射ポンプは、電歪効果によって伸縮す
るアクチュエータによっ“ζピストンを往復動させるポ
ンプであることを特徴とする特許aIII求の範囲第1
項または第2項に記載の内燃機関の燃料噴射装置。 (4)前記燃料噴射ポンプは、内燃機関に燃料を噴射し
て供給する為の噴射弁もしくは噴射ノズルと共通の固定
装置によって内燃機関に取り付けられていることを特徴
とする特許請求の範囲第1項、または第2項、または第
3項に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57187157A JPS5977043A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
US06/544,417 US4499878A (en) | 1982-10-25 | 1983-10-21 | Fuel injection system for an internal combustion engine |
DE19833338741 DE3338741A1 (de) | 1982-10-25 | 1983-10-25 | Kraftstoffeinspritzanlage fuer eine brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57187157A JPS5977043A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5977043A true JPS5977043A (ja) | 1984-05-02 |
JPH0413545B2 JPH0413545B2 (ja) | 1992-03-10 |
Family
ID=16201119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57187157A Granted JPS5977043A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | 内燃機関の燃料噴射装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5977043A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62210241A (ja) * | 1986-03-12 | 1987-09-16 | Nippon Denso Co Ltd | 圧電素子の駆動装置 |
US5036263A (en) * | 1988-11-09 | 1991-07-30 | Nippondenso Co., Ltd. | Piezoelectric actuator driving apparatus |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5696150A (en) * | 1979-12-29 | 1981-08-04 | Kubota Ltd | Fuel injection pump of engine |
-
1982
- 1982-10-25 JP JP57187157A patent/JPS5977043A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5696150A (en) * | 1979-12-29 | 1981-08-04 | Kubota Ltd | Fuel injection pump of engine |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62210241A (ja) * | 1986-03-12 | 1987-09-16 | Nippon Denso Co Ltd | 圧電素子の駆動装置 |
US5036263A (en) * | 1988-11-09 | 1991-07-30 | Nippondenso Co., Ltd. | Piezoelectric actuator driving apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0413545B2 (ja) | 1992-03-10 |
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