JPS60249653A - 燃料噴射ポンプの噴射量制御装置 - Google Patents

燃料噴射ポンプの噴射量制御装置

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JPS60249653A
JPS60249653A JP10494984A JP10494984A JPS60249653A JP S60249653 A JPS60249653 A JP S60249653A JP 10494984 A JP10494984 A JP 10494984A JP 10494984 A JP10494984 A JP 10494984A JP S60249653 A JPS60249653 A JP S60249653A
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JP
Japan
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pump
injection amount
signal
fuel injection
reference position
Prior art date
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Pending
Application number
JP10494984A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuya Nakamura
哲也 中村
Nobushi Yasuura
保浦 信史
Yoshihiko Tsuzuki
都築 嘉彦
Masahiko Miyaki
宮木 正彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60249653A publication Critical patent/JPS60249653A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28Interface circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (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) 本発明は燃料噴射ポンプの噴射量制御装置に関するもの
である。
(従来技術) 従来の特開昭58−183826号公報に示されるよう
なディーゼル機関の電磁弁スピル式燃料噴射量制御装置
においては1.第2図に示す如き、基準位置信号発生器
をポンプに取り付け、その基準位置からの経過時間で、
電磁スピル弁の開閉時期を制御し噴射量を精度良く制御
している。例えば第3図に示すように基準位置Toから
時間1゜後に電磁スピル弁を開弁し、時間t2後に閉弁
するような制御をしている。
(発明の目的) 本発明は従来装置をさらに改良し、1回転当り数千パル
ス以上の微少角度パルスを検出可能な角度信号検出器を
ポンプの回転軸に取り付け、この微小角度パルスを計数
することにより所望のクランク角度位置で電磁スピル弁
の開閉を行なうことによって、エンジンの急加減速時や
一爆発毎の回転変動により、回転クランク角と時間との
関係が変化した場合においても、噴射量を高精度に制御
できるようにすることを目的としている。
例えば、第4図に示した角度信号検出器1は、同図(a
)に示す直径4.(in程度の非磁性材よりなる円板あ
るいは円筒101の外周に磁気記録用磁性材102を設
置し、磁性材102には公知の磁気記録手段により、例
えば第4図(blに示す如き記録を行なう。この時、N
S−組の磁極の間隔を10μm程度に設定すれば、φ4
Qm+aの円板の外周には約12000組の磁極が記録
できる。これを磁気ヘッド103により検出すれば、ポ
ンプ回転角0.03°毎にひとつの信号を検出すること
ができる。そこで第5図に示す如く、基準位置からn1
個目の信号で開弁し、n2個目の信号で閉弁するという
ような制御を行なえば、回転変動による誤差は発注しな
くなる。ポンプの一回の噴射期間は最大噴射量時に10
°程度であるので、0.03゜毎の信号で制御を行なえ
ば、最大噴射量対して0゜3%の精度で噴射量調量が行
なえる。
(実施例) 以下本発明を図に示す一実施例により説明する。
ます、第1図に本システムの構成図を示す。3は回転数
検出器で、公知の電磁ピンクアンプを利用しており、機
関あるいは噴射ポンプの回転に係動して回転する歯車に
対向して取り付けられている。
4はアクセル位置検出器で、ポテンショメータ等を使用
している。5はその他の運転状態検出器で例えば、吸気
圧検出器、冷却水温検出器、バッテリ電圧検出器等であ
る。2は基準位置検出器であり、ポンプの回転基準位置
を検出するものであり、例えば、4気筒機関用分配型噴
射ポンプの場合、フェイスカム、あるいはプランジャ軸
に4ケ所の突起を設け、それに対向してホール素子、磁
気抵抗素子、光検出器等を設置することにより基準位置
を検出する。1は前述の角度信号検出器で、第4図(a
lに示す如く、非磁性材よりなる円板あるいは円筒10
1外周に磁気記録用磁性材102を設置し、磁性材10
2には公知の磁気記録手段により第4図(b)に示す如
き記録を行なう。これを電磁式、あるいはホール素子、
磁気抵抗素子等を利用してた磁気ヘッド103で検出す
る。ここでは円板101の直径40mm程度し、外周に
12000組の磁極を記録するため、1組のN−3磁極
の間隔は第4図(blに示すように約10μmなってい
る。 6は、燃料噴射ポンプで、たとえば、第6図に示
すような分配型噴射ポンプである。この中には前述した
、基準位置検出器2と角度信号検出器1も、図示の如(
含まれている。
このポンプ6は、フェイスカム63により回転往復運動
するプラシャ62により吸入ポート69から吸入された
燃料を、加圧室としてのポンプ室65において加圧し、
各気筒への分配ポート65より吸い戻し弁64を経てノ
ズルへの圧送する形式のものである。
本発明では上記の構成に加えて、ポンプ室65の圧力が
加わり常時連通している溢流ポート(溢流通路)67の
一端に電磁弁61を配置し、この電磁弁を開弁すると前
記ポンプ室65内の高圧燃料が、通路67a、70aを
経て低圧のハウジング内70へ溢流するようにしである
20は、電子制御ユニット(以下ECUと呼ぶ)であり
、マイクロコンピュータ21を中心とする電子回路22
〜33で構成されている。
回転数検出器3からの信号は波形整形回路22で矩形波
に変換されてマイクロコンピュータ21に入力される。
マイクロコンピュータ21では、矩形波の立上り、又は
、立下りで割込が発注するように設定されており、割込
のかかる周期から回転数を演算するようになっている。
アクセル位置検出器4やその他の運転状態検出器5から
のアナログ信号はA/Dコンバータ23によりデジタル
信号に変換されマイクロコンピュータ21に入力される
角度信号検出器1からの信号は波形整形回路25で矩形
波に変換された後、カウンタ27に入力される。カウン
タ27は、この微小角度パルス信号が1つ入力される毎
に、1カウントアツプされる構成になっている。前述し
たように角度信号はポンプ−回転で12000パルス出
力されるので、カウンタ27の1カウントはポンプ軸で
0.03度の微小回転角度に相当する。カウンタ27は
、公知16bitのバイナリ−カウンタ使用し、例えば
、TTL I C。
LS’590を2個使用して使用している。
基準位置検出器2からの信号は波形整形回路24で矩形
波に変換され、読み取り手段26とマイクロコンピュー
タ21に入力される。読み取り手段26は、例えば、公
知のラッチ回路を使用し矩形波に整形された基準位置信
号の立上りが入力されると、その時のカウンタ27の値
を保持する構造となっている。それと同時に、マイクロ
コンピュータ21にも基準位置信号の立上りが入力され
、割込みが発生するように設定されている。マイクロコ
ンピュータ21は該別込み処理ルーチン内で、読み取り
手段26が保持した内容を読み取ることにより、ポンプ
基準位置でのカウンタの内容を知ることができる。
マイクロコンピュータ21では、前記回転数信号。
クセル位置信号、その他の運転状態信号とから目標噴射
量Qを算出する。次にこの目標噴射量Qに応じて目標開
弁時期’roと目標閉弁時期T。とを算出し、それらに
対応した値を、設定手段28.29に設定する。この設
定手段28.29は、読み取り手段26と同様の16b
itのランチを使用している。
マイクロコンピュータ21が次の設定値を入力するまで
は、前回の設定値を保持する。
比較手段30.31は、15bitデジタル比較器が構
成されており、それぞれ設定手段28.29に設定され
た値とカウンタ27と値が一致すれば、出力はHi g
 hレベル、異なっていればLowレベルとなるもので
ある。
32はセントリセット回転で第7図示すような構造にな
っている。比較手段30からの信号の立ち上りで出力が
Lowレベルになり、比較手段31からの信号の立上り
で出力がH7ghレベルとなる。そして、33は電磁弁
61の駆動回路であり、第8図の如き回路構成をしてい
る。
次にマイクロコンピュータ21の動作を第9図(A)〜
(E)に示すフローチャートに基づき説明する。
プログラムがスタートするとまずステップ901で初期
化を行なう。次にステップ902で機関が始動されたか
どうかを判定する。例えば、スタータがON状態になっ
たかどうかで判断できる。始動が確認されたならば、ス
テップ904へ進み回転数を算出する。これは、前述の
回転数信号の波形整形された信号が、マイクロコンピュ
ータ21に入力される毎に、第9図の(B)に示す回転
数割込を発生させて入力矩形波の信号間隔TNを今回及
び前回のタイマカウンタ値TN i、 TN i −1
より計算させ、その逆数をとり定数をかけることにより
算出される。
次にステップ905でアクセル位置を検出する。アクセ
ル位置信号は前述したようにA/D変換してマイクロコ
ンピュータ内に取り込まれる。A/D変換は、第9図(
C)に示すような定時割込みを、ある時間毎に発生させ
てA/D変換器を起動させ、変換の終了信号により第9
図(D)に示すA/D割込みを発生させてタイマカウン
タの値の差として行なう。
次にステップ906にて、その他の運転状態を算出する
。これは、その他の運転状態検出器5からの信号を前述
したようなA/D変換プログラムで入力して、そこから
算出する。
次にステップ907ではステップ904〜906で算出
された情報から、目標噴射量Qをメモリマツプあるいは
計算式により算出する。908では、機関の回転数と目
標噴射量から、°目標開弁時期’roを算出する。次に
ステップ909では、機関の回転数と目標閉弁時期Tc
を算出する。前記目標開弁時期Toと目標閉弁時期Tc
1よ、それぞれ対応するクランク角度位置を基準信号か
らの角度として算出する。
次にプログラムはステップ904へと戻り、以下同様に
繰り返する。
このように、第9図(A)に示すルーチンを繰り返し演
算している最中に基準位置信号がマイクロコンピュータ
21に入力される。すると、割込みが発生して、プログ
ラムは第9図(E)で示すルーチンとジャンプする。そ
こで、読み取り手段26内に読み取られたカウンタ値T
sをコンピュータへ内読み込 5む。次にステップ90
8で計算されたTOの値を前記Tsに加算して、その結
果を設定手段28に書き込む。次にステップ909で計
算されたTCの値を前記Tsに加算して、その結果を設
定手段29に書き込む。そして、プログラムは第9図(
A)のルーチンへ戻る。以上の動作で、希望のクランク
角度位置にて電磁弁61を開閉することができる。
第10図に各部波形を示し、動作を説明する。第10図
(A)?よ、カウンタ27のカウンタ値で、時間と共に
ポンプが回転していくので、増加している。
同図(B)は、基準位置信号で、ポンプの所定回転角位
置で信号が発生する。その瞬間、読み取り手段26は、
その時のカウンタ27の値T5を保持する。
同時にマイクロコンピュータ21のプログラムに割込み
が発生して、第9図(E)に示した基準位置割込みルー
チンが実行される。そこで、設定手段28にはTS+T
Oの値を、設定手段29にはrs+’rCO値をセット
する。次に時間は進み、時刻1.では、プランジャ62
がリフトを始め燃料噴射が始まる。次に時刻t2で設定
手段28に設定された値とカウンタ27値が等しくなり
、同図(C)のように比較手段30の出力が立ち上がる
。同時にセットリセット回路32の出力e端子は同図(
E)のように立ち下がり、電磁弁を開弁する。そこで第
同図(F)に示したように燃料の噴射は終了する。次に
時刻t3で、設定手段29の値とカウンタ27の値が等
しくなり、同図(D)のように比較手段31の出力が立
ち上がる。同時にセントリセット回路32の出力e端子
は立ち上がり、電磁弁を開弁し、次の気筒の噴射に備え
る。以上の繰り返しにより噴射量を制御する。
なお、上記実施例では、電流を遮断すると開弁する電磁
弁を用いたが、通電すると開弁するような逆特性の電磁
弁を用いても同様に実施できる。その場合は、セットリ
セット回路32の出力を反転する必要がある。
また、角度信号検出器1は、磁気記録方式のみでなく、
レーザー光による検出方式(レーザディスク等)や静電
容量による検出方式(VHD等)でもよい。
さらに、噴射ポンプ6としては、フエイカムタイプを例
としたが、インナカムタイプ等の他の形式の噴射ポンプ
でもよい。
(発明の効果) 以上述べたように本発明は、微小角度パルスを検出する
角度信号検出器を噴射ポンプの回転軸に取り付け、この
微小角度パルスを計数することによって目標とするクラ
ンク角度位置で電磁スピル弁の開閉を行なうようにして
いるので、回転変動の大きい加減速等においても、電磁
弁スピル式噴射量制御装置において特に重要な溢流時期
の制御誤差をなくし、常に高精度の噴射量制御を実現で
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を示す全体構成図、第2図
は基準位置信号発生器の一例を示す図、第3図は従来の
制御装置における制御方式を示すタイミング図、第4図
は本発明の制御装置における角度信号検出器の一例を示
す図、第5図は本発明の制御方式を示すタイミング図、
第6図は本発明を適用する噴射ポンプの一例を示す要部
断面図、第7図は第1図中のセントリセット回路の構成
図、第8図は第1図中の駆動回路の構成図、第9図(A
)〜(E)は本発明の制御手順を示すフローチャート、
第10図は本発明の作動説明に供するタイミング図であ
る。 1・・・角度信号検出器、2・・・基準位置検出器、6
・・・噴射ポンプ、20・・・電子制御ユニット、21
・・・マイクロコンピュータ、27・・・カウンタ、6
1・・・電磁弁、102・・・磁性材、103・・・磁
気ヘッド。 代理人弁理士 岡 部 隆 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図 n 第9図 (A) 第9図 (B)(C) (D) (E)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (11燃料噴射ポンプの燃料加圧室内の高圧燃料を電磁
    弁により直接溢流させて燃料の噴射量を制御する燃料噴
    射ポンプの噴射量制御装置において、前記噴射ポンプ回
    転軸の所定の回転角度基準位置を検出する基準位置検出
    器と、前記ポンプ回転軸の微小回転角度を検出する角度
    信号検出器と、前記基準位置より前記微小回転角度信号
    を計数し、前記電磁弁の開弁または閉弁の時期を制御す
    る制御手段とを備えることを特徴とする燃料噴射ポンプ
    の噴射量制御装置。 (2)前記制御手段は、前記角度信号検出器からの微小
    回転角度信号を計数するカウンタと、前記基準位置検出
    器からの信号に同期して前記カウンタの内容を保持する
    読み取り手段と、前記開弁または閉弁時期の演算を行な
    うマイクロコンピュータと、このマイクロコンピュータ
    からの出力値を保持する設定手段と、この設定手段と前
    記カウンタの内容とを比較する比較手段とを備え、この
    比較手段からの出力信号に応じて前記電磁弁を駆動する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の燃料噴
    射ポンプの噴射量制御装置。 (3)前記設定手段と比較手段は、前記電磁弁の開弁用
    と閉弁用として、2つ備えることを特徴とする特許請求
    の範囲第2項に記載の燃料噴射ポンプの噴射量制御装置
JP10494984A 1984-05-23 1984-05-23 燃料噴射ポンプの噴射量制御装置 Pending JPS60249653A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5103792A (en) * 1990-10-16 1992-04-14 Stanadyne Automotive Corp. Processor based fuel injection control system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5103792A (en) * 1990-10-16 1992-04-14 Stanadyne Automotive Corp. Processor based fuel injection control system
EP0481912A2 (en) * 1990-10-16 1992-04-22 Stanadyne Automotive Corp. Processor based fuel injection control system
EP0481912A3 (en) * 1990-10-16 1995-11-22 Stanadyne Automotive Corp Processor based fuel injection control system

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