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JPH09210823A - Pressure sensor - Google Patents

Pressure sensor

Info

Publication number
JPH09210823A
JPH09210823A JP1728196A JP1728196A JPH09210823A JP H09210823 A JPH09210823 A JP H09210823A JP 1728196 A JP1728196 A JP 1728196A JP 1728196 A JP1728196 A JP 1728196A JP H09210823 A JPH09210823 A JP H09210823A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
signal
circuit
threshold value
detecting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1728196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiromasa Okita
裕正 沖田
Katsumi Takatsu
克己 高津
茂裕 ▲吉▼内
Shigehiro Yoshiuchi
Masato Shoji
理人 東海林
Noriyuki Jitosho
典行 地頭所
Shinjiro Ueda
真二郎 上田
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP1728196A priority Critical patent/JPH09210823A/en
Publication of JPH09210823A publication Critical patent/JPH09210823A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a rectangular wave signal free from fluctuation by detecting a lower limit of a pressure detection signal by a bottom hold circuit, setting a threshold with the lower limit as a reference, and comparing the threshold with the pressure detection signal for outputting constant rectangular wave signals. SOLUTION: A pressure signal from a pressure-sensitive element 7 is input to a sensing circuit 9, and pressure is detected by a pressure detecting circuit 21. A bottom hold circuit 22 detects a lower limit of the pressure signal, a threshold setting means 23 sets a predetermined threshold with an output signal from the circuit 22 as a reference, and a comparison circuit 24 compares the threshold as the reference with the pressure signal for outputting constant rectangular wave signals. Since a reference value applied to the circuit 24 is the predetermined threshold set with the lower limit of the pressure value as the reference, correlation with the pressure signal is always constant so that rectangular wave signals free from fluctuation can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばディーゼ
ルエンジンにおける燃料噴射ポンプ圧を検出する圧力セ
ンサに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure sensor for detecting a fuel injection pump pressure in a diesel engine, for example.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジンの有害な排気ガスに
対する規制は年々厳しくなる方向にある。この対策とし
て、エンジンの回転中のクランク角で表される燃料の噴
射時期を適切に制御して有害な排気ガスを減らすために
燃料噴射の電子制御化が必要となる。そのためにまず正
確な噴射時期の決定が必要となる。当分野において一般
によく知られている従来の燃料の噴射時期の決定方法で
は、燃料噴射ポンプのタイマピストンの位置をタイマポ
ジションセンサで検出し、タイマポジションセンサの検
出値に基づいて噴射時期を決定していた。
2. Description of the Related Art Regulations on harmful exhaust gas from diesel engines are becoming stricter year by year. As a countermeasure against this, electronic control of fuel injection is required to appropriately control the fuel injection timing represented by the crank angle during rotation of the engine to reduce harmful exhaust gas. Therefore, it is first necessary to accurately determine the injection timing. In the conventional fuel injection timing determination method generally well known in the art, the position of the timer piston of the fuel injection pump is detected by a timer position sensor, and the injection timing is determined based on the detection value of the timer position sensor. Was there.

【0003】タイマポジションセンサの検出値に基づい
て得られる噴射時期と実際の噴射時期とは正確に一致し
ておらず、従って正確な燃料噴射時期の決定が不可能で
あった。排気ガス中の硫黄酸化物を減らすために、燃料
に含まれる硫黄分は年々減らされる方向にある。硫黄は
燃料噴射ポンプの潤滑剤の作用をするので、硫黄分が減
ると燃料噴射ポンプの各摺動部に劣化が生じ、タイマポ
ジションセンサによって検出される噴射時期と実際の噴
射時期の間の誤差が更に大きくなるという問題があっ
た。
The injection timing obtained on the basis of the detection value of the timer position sensor and the actual injection timing do not exactly coincide with each other, so that it is impossible to accurately determine the fuel injection timing. In order to reduce sulfur oxides in exhaust gas, the sulfur content in fuel tends to be reduced year by year. Since sulfur acts as a lubricant for the fuel injection pump, when the sulfur content decreases, each sliding part of the fuel injection pump deteriorates, causing an error between the injection timing detected by the timer position sensor and the actual injection timing. However, there was a problem that the

【0004】他の従来のディーゼルエンジンの燃料噴射
ポンプにおいては、シリンダ内に燃料を噴射する燃料噴
射ノズルの弁が圧力応動弁により動作し、燃料噴射ポン
プから吐出される燃料の所定圧力への上昇によって開
き、シリンダ内に燃料が噴射されるように構成されてい
る。この従来の例では、燃料噴射ポンプ内の燃料の圧力
を計測することによって燃料の噴射時期を決定するもの
がある。この検出方法はエンジンの回転位相との関係が
前者よりも正確であり、常に実際に必要な噴射時期の決
定が可能である。この決定方法による燃料噴射時期の決
定装置では、燃料噴射ポンプで加圧される燃料の圧力を
所定の基準値と比較し、基準値に達した時点で、矩形波
信号を出力する構成となっており、燃料噴射ポンプのコ
ントローラでこの矩形波信号の立ち上がりあるいは立ち
下がりのエッジを検出することによって、噴射開始時期
や噴射終了時期の決定を行っていた。
In another conventional fuel injection pump for a diesel engine, a valve of a fuel injection nozzle for injecting fuel into a cylinder operates by a pressure responsive valve to raise fuel discharged from the fuel injection pump to a predetermined pressure. Is opened and fuel is injected into the cylinder. In this conventional example, the fuel injection timing is determined by measuring the pressure of the fuel in the fuel injection pump. This detection method has a more accurate relationship with the engine rotation phase than the former, and can always determine the actually required injection timing. In the fuel injection timing determination device according to this determination method, the pressure of the fuel pressurized by the fuel injection pump is compared with a predetermined reference value, and when the reference value is reached, a rectangular wave signal is output. Therefore, the injection start timing and the injection end timing are determined by detecting the rising or falling edge of this rectangular wave signal with the controller of the fuel injection pump.

【0005】前記の他の従来例のような、燃料噴射ポン
プ内の燃料の圧力を基準値と比較して矩形波信号を出力
する噴射圧の検出のための圧力センサでは、圧力の僅か
な変動によって矩形波信号の出力のタイミングが変動
し、噴射時期の決定に誤差が発生する。燃料噴射ポンプ
内の燃料はプランジャによって圧縮されてその圧力が上
昇するが、燃料噴射ノズルが噴射を開始すると一時的に
圧力が下がり、そして再度上昇し、燃料噴射ノズルの噴
射開始時期付近では圧力の変化に段差が発生し、滑らか
な上昇はしない。このため、圧力があまり変化せず安定
している時期の圧力を基準値として設定するのが望まし
い。
In the pressure sensor for detecting the injection pressure which outputs the rectangular wave signal by comparing the pressure of the fuel in the fuel injection pump with the reference value like the above-mentioned other conventional example, a slight fluctuation of the pressure is generated. As a result, the output timing of the rectangular wave signal fluctuates, causing an error in the determination of the injection timing. The fuel in the fuel injection pump is compressed by the plunger and its pressure rises, but when the fuel injection nozzle starts injection, the pressure temporarily drops and then rises again, and the pressure rises near the injection start timing of the fuel injection nozzle. There is a step in the change and it does not rise smoothly. Therefore, it is desirable to set the pressure at the time when the pressure does not change much and is stable as the reference value.

【0006】また、噴射時期決定のための圧力値は燃料
噴射ポンプ内の最高圧の1/6〜1/10程度の低い圧
力であるので検出出力は比較的低く、噴射時期検出の誤
差のバラツキを低減するためには、圧力センサとしての
検出回路に非常に高いS/N比が必要であるとともに基
準値を高い精度で設定する必要がある。
Further, since the pressure value for determining the injection timing is a low pressure of about 1/6 to 1/10 of the maximum pressure in the fuel injection pump, the detection output is relatively low, and the error in the injection timing detection varies. In order to reduce, the detection circuit as a pressure sensor needs to have a very high S / N ratio and the reference value must be set with high accuracy.

【0007】図8に従来の圧力センサを示す。101は
感圧抵抗体よりなる感圧素子であり、この感圧素子10
1からの出力は差動増幅器よりなる圧力検出手段102
に入力され、所定の圧力信号aが出力される。前記圧力
検出手段102からの圧力信号は比較手段103に入力
され、所定の基準信号bと比較され、矩形波信号cが得
られる。ここで、基準信号bは圧力があまり変化せず安
定している時期の圧力を基準値とするべく設定されてお
り、一方、S/N比を高めるために比較手段103の前
段にフィルタを設けることが行なわれていた。
FIG. 8 shows a conventional pressure sensor. Reference numeral 101 denotes a pressure sensitive element made of a pressure sensitive resistor.
The output from 1 is a pressure detecting means 102 comprising a differential amplifier.
And a predetermined pressure signal a is output. The pressure signal from the pressure detecting means 102 is input to the comparing means 103 and compared with a predetermined reference signal b to obtain a rectangular wave signal c. Here, the reference signal b is set so that the pressure at the time when the pressure does not change so much and is stable is used as the reference value, and on the other hand, in order to increase the S / N ratio, a filter is provided in front of the comparison means 103. Things were being done.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
圧力センサでは、燃料噴射ポンプのポンプ圧の変動に対
して圧力信号が変化し、比較手段103への入力信号の
オフセットが定まらないため、基準信号bが一定であっ
ても出力される矩形波信号cのデューティ比が変化して
しまうという問題があった。
However, in the conventional pressure sensor, the pressure signal changes in response to the fluctuation of the pump pressure of the fuel injection pump, and the offset of the input signal to the comparison means 103 cannot be determined. There is a problem that the duty ratio of the rectangular wave signal c that is output changes even if b is constant.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の圧力センサは、感圧素子に加わる圧力を検
出する圧力検出手段と、この圧力検出手段からの圧力信
号の下限値を検出するボトムホールド手段と、このボト
ムホールド手段から出力される信号を基準とした所定の
しきい値を設定するしきい値設定手段と、このしきい値
設定手段により設定されたしきい値を基準値とし、上記
圧力検出手段からの圧力信号と比較し、一定の矩形波信
号を出力する比較手段とを備えたことを特徴とするもの
である。
In order to solve the above-mentioned problems, the pressure sensor of the present invention has a pressure detecting means for detecting the pressure applied to the pressure sensitive element and a lower limit value of the pressure signal from the pressure detecting means. Bottom hold means for detecting, threshold setting means for setting a predetermined threshold value based on the signal output from the bottom hold means, and threshold value set by the threshold setting means And a comparison means for outputting a constant rectangular wave signal for comparison with the pressure signal from the pressure detection means.

【0010】かかる構成により、比較手段に加えられる
基準値は圧力信号の下限値を基準とした所定のしきい値
であるため、比較手段に加えられる圧力信号のオフセッ
トが定まらない場合であっても、その圧力信号としきい
値との相対関係は常に一定となり、変動のない矩形波信
号を得ることができる。
With this configuration, since the reference value applied to the comparison means is a predetermined threshold value based on the lower limit value of the pressure signal, even if the offset of the pressure signal applied to the comparison means cannot be determined. The relative relationship between the pressure signal and the threshold value is always constant, and a rectangular wave signal without fluctuation can be obtained.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、感圧素子に加わる圧力を検出する圧力検出手段と、
この圧力検出手段からの圧力信号の下限値を検出するボ
トムホールド手段と、このボトムホールド手段から出力
される信号を基準とした所定のしきい値を設定するしき
い値設定手段と、このしきい値設定手段により設定され
たしきい値を基準信号とし、上記圧力検出手段からの圧
力信号と比較して一定の矩形波信号を出力する比較手段
とを備えた圧力センサであり、高い精度の基準値を決定
できるという作用を有する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The invention according to claim 1 of the present invention comprises pressure detection means for detecting the pressure applied to the pressure-sensitive element,
Bottom holding means for detecting the lower limit value of the pressure signal from the pressure detecting means, threshold setting means for setting a predetermined threshold value based on the signal output from the bottom holding means, and this threshold value. A pressure sensor having a threshold value set by the value setting means as a reference signal, and comparing means for outputting a constant rectangular wave signal in comparison with the pressure signal from the pressure detecting means, which is a highly accurate reference. It has the effect that the value can be determined.

【0012】本発明の請求項2に記載の発明は、しきい
値設定手段が定電流回路と抵抗による定電圧降下を利用
した定電圧降下回路である圧力センサであり、常に圧力
信号としきい値の相対関係が一定となり、変動のない矩
形波信号を得ることができるという作用を有する。
The invention according to claim 2 of the present invention is a pressure sensor in which the threshold value setting means is a constant voltage drop circuit utilizing a constant voltage drop due to a constant current circuit and a resistor, and the pressure signal and the threshold value are always provided. Has the effect that a square wave signal with no fluctuation can be obtained.

【0013】本発明の請求項3に記載の発明は、感圧素
子に加わる圧力を検出する圧力検出手段と、この圧力検
出手段からの圧力信号に対して相対的なしきい値を設定
するしきい値設定手段と、このしきい値設定手段により
設定されたしきい値を基準信号とし、上記圧力検出手段
からの圧力信号と比較して一定の矩形波信号を出力する
比較手段とを備え、上記しきい値設定手段は上記圧力検
出手段からの圧力信号を入力とする定電流回路と抵抗に
よる定電圧降下を利用した定電圧降下回路と、この定電
圧降下回路からの圧力信号の下限値を検出するボトムホ
ールド回路を含み、上記ボトムホールド回路からの出力
信号を基準信号とするよう構成した圧力センサであり、
しきい値と圧力信号の相対関係を常に一定として変動の
ない矩形波信号を得ることができるという作用を有す
る。
According to a third aspect of the present invention, the pressure detecting means for detecting the pressure applied to the pressure sensitive element and the threshold value for setting the threshold value relative to the pressure signal from the pressure detecting means. A value setting means and a comparing means for outputting a constant rectangular wave signal by comparing the pressure signal from the pressure detecting means with the threshold value set by the threshold setting means as a reference signal; The threshold value setting means detects a constant current circuit receiving the pressure signal from the pressure detecting means and a constant voltage drop circuit utilizing a constant voltage drop due to a resistance, and a lower limit value of the pressure signal from the constant voltage drop circuit. Is a pressure sensor including a bottom hold circuit, which is configured to use the output signal from the bottom hold circuit as a reference signal,
This has the effect that the relative relationship between the threshold value and the pressure signal can be kept constant to obtain a rectangular wave signal with no fluctuation.

【0014】本発明の請求項4に記載の発明は、感圧素
子に加わる圧力を検出する圧力検出手段と、この圧力検
出手段からの圧力信号に対して相対的なしきい値を設定
するしきい値設定手段と、上記圧力検出手段からの圧力
信号を入力とする定電流回路と抵抗による定電圧降下を
利用した定電圧降下手段と、上記しきい値設定手段によ
り設定されたしきい値を基準信号とし、上記定電圧降下
手段からの圧力信号と比較して一定の矩形波信号を出力
する比較手段とを備え、上記しきい位置設定手段は上記
圧力検出手段からの圧力信号の下限値を検出するボトム
ホールド回路を含み、このボトムホールド回路からの出
力を基準信号とするよう構成した圧力センサであり、し
きい値と圧力信号の相対関係を常に一定として変動のな
い矩形波信号を得ることができるという作用を有する。
According to a fourth aspect of the present invention, the pressure detecting means for detecting the pressure applied to the pressure sensitive element, and the threshold value for setting the threshold value relative to the pressure signal from the pressure detecting means. A value setting means, a constant voltage circuit using a constant current circuit that receives a pressure signal from the pressure detecting means and a constant voltage drop by a resistor, and a threshold value set by the threshold value setting means. A threshold value setting means for detecting a lower limit value of the pressure signal from the pressure detecting means, and a comparing means for outputting a constant rectangular wave signal as a signal in comparison with the pressure signal from the constant voltage lowering means. It is a pressure sensor that includes a bottom hold circuit and uses the output from this bottom hold circuit as a reference signal to obtain a square wave signal that does not fluctuate by keeping the relative relationship between the threshold value and the pressure signal constant. It has the effect that it is possible.

【0015】(実施の形態1)図1〜図5は本発明の第
1の実施形態における圧力センサを燃料噴射ポンプの噴
射圧センサとした場合について示してある。図1〜5に
おいて、7は感圧素子としての感圧抵抗体であり、この
感圧素子7からの圧力信号は検知回路9に入力される。
ここで、検知回路9は感圧素子7からの圧力信号に加わ
る圧力を検出する圧力検出回路21と、この圧力検出回
路21からの圧力信号の下限値を検出するボトムホール
ド回路22と、このボトムホールド回路22から出力さ
れる信号を基準とした所定のしきい値を設定するしきい
値設定手段23と、このしきい値設定手段23により設
定されたしきい値を基準信号とし、上記圧力検出回路2
1からの圧力信号と比較して一定の矩形波信号を出力す
る比較回路24より構成されている。
(Embodiment 1) FIGS. 1 to 5 show a case where a pressure sensor in a first embodiment of the present invention is used as an injection pressure sensor of a fuel injection pump. 1 to 5, reference numeral 7 denotes a pressure sensitive resistor as a pressure sensitive element, and a pressure signal from the pressure sensitive element 7 is input to the detection circuit 9.
Here, the detection circuit 9 detects a pressure applied to the pressure signal from the pressure sensitive element 7, a bottom hold circuit 22 that detects a lower limit value of the pressure signal from the pressure detection circuit 21, and a bottom hold circuit 22. The threshold value setting means 23 for setting a predetermined threshold value based on the signal output from the hold circuit 22, and the threshold value set by the threshold value setting means 23 as a reference signal are used to detect the pressure. Circuit 2
It is composed of a comparison circuit 24 which outputs a constant rectangular wave signal in comparison with the pressure signal from 1.

【0016】上記圧力検出回路21の出力である圧力信
号は図2(a)に示すようにオフセットが定まっていな
い。この圧力信号を上記ボトムホールド回路22に通す
と、図2(b)に示すように圧力信号の下限値であるボ
トムホールド信号を得ることができる。次に上記ボトム
ホールド信号よりしきい値設定手段23にて設定した図
2(c)に示すしきい値信号を比較回路24に入力する
と、この比較回路24では図2(a)に示す圧力信号と
の比較が行なわれ、図2(d)に示す矩形波信号を出力
することになる。ここで、図2(c)に示すしきい値信
号は圧力信号の下限値であるボトムホールド信号からΔ
Vの一定値にあるため、比較回路24において図2
(a)に示す圧力信号との比較時に同じオフセット分が
重畳された圧力信号としきい値との比較となり、常に圧
力信号の下限値からΔVの一定値をしきい値として確保
した状態で比較することになり、矩形波信号として得ら
れるクランク角情報は常に一定となる。
The pressure signal output from the pressure detection circuit 21 has no fixed offset as shown in FIG. 2 (a). When this pressure signal is passed through the bottom hold circuit 22, a bottom hold signal which is the lower limit value of the pressure signal can be obtained as shown in FIG. Next, when the threshold value signal shown in FIG. 2C set by the threshold value setting means 23 from the bottom hold signal is input to the comparison circuit 24, the comparison circuit 24 outputs the pressure signal shown in FIG. And the rectangular wave signal shown in FIG. 2D is output. Here, the threshold signal shown in FIG. 2C is calculated from the bottom hold signal, which is the lower limit value of the pressure signal, by Δ.
Since the value of V is constant, the comparison circuit 24 in FIG.
In comparison with the pressure signal shown in (a), the comparison is made between the pressure signal on which the same offset is superimposed and the threshold value, and the comparison is always made with a constant value of ΔV from the lower limit value of the pressure signal being secured as the threshold value. Therefore, the crank angle information obtained as the rectangular wave signal is always constant.

【0017】ところで、検出回路9を構成する各手段に
おいてAcタイプのオペアンプを利用する場合、各手段
間をコンデンサで結合する必要があり、Acカップリン
グのためにオフセット変動(ドリフト)の影響を受ける
ことになる。この場合には、しきい値設定手段23とし
て定電流回路と抵抗による定電圧降下を利用した定電圧
降下回路を使用することにより、オフセット変動の影響
をなくすることができる。すなわち、しきい値設定手段
23として抵抗分圧回路を使用すると、電源電圧Vcc
ボトムホールド信号間の比は同じであってもしきい値の
絶対値はオフセット変動の影響を受けて違った値となる
が、定電圧降下回路を使用するとオフセット変動の影響
をキャンセルすることができる。
By the way, when an Ac-type operational amplifier is used in each means constituting the detection circuit 9, it is necessary to couple each means with a capacitor, which is affected by offset fluctuation (drift) due to Ac coupling. It will be. In this case, the influence of offset fluctuation can be eliminated by using a constant current circuit and a constant voltage drop circuit utilizing a constant voltage drop due to a resistor as the threshold value setting means 23. That is, when a resistance voltage dividing circuit is used as the threshold value setting means 23, the absolute value of the threshold value is different due to the influence of offset variation even if the ratio between the power supply voltage Vcc and the bottom hold signal is the same. However, the influence of offset fluctuation can be canceled by using a constant voltage drop circuit.

【0018】図3、図4は同圧力センサを噴射圧センサ
として利用した場合を示す。図3、図4において、噴射
圧センサ1は、従来から知られた燃焼噴射ポンプ2の噴
射圧センサ取付部3にねじ4を螺入して取り付けられて
いる。噴射圧センサ1は下部に導圧孔5を有し、この導
圧孔5は燃料噴射ポンプ2の、燃料に圧力を与えるため
のプランジャ室15に連通している。導圧孔5の上端部
はダイアフラム6により密閉されている。ダイアフラム
6の上面には従来から知られている2個の既知の感圧抵
抗体7が設けられている。感圧抵抗体7は上部筐体8内
に設けられた検出回路9の圧力検出回路に接続されてい
る。
3 and 4 show the case where the same pressure sensor is used as an injection pressure sensor. In FIG. 3 and FIG. 4, the injection pressure sensor 1 is attached by screwing a screw 4 into an injection pressure sensor attachment portion 3 of a conventionally known combustion injection pump 2. The injection pressure sensor 1 has a pressure guide hole 5 in its lower portion, and this pressure guide hole 5 communicates with a plunger chamber 15 of the fuel injection pump 2 for applying pressure to the fuel. The upper end of the pressure guiding hole 5 is sealed by the diaphragm 6. On the upper surface of the diaphragm 6, two conventionally known pressure-sensitive resistors 7 are provided. The pressure sensitive resistor 7 is connected to a pressure detection circuit of a detection circuit 9 provided in the upper housing 8.

【0019】燃料の圧力がダイアフラム6に印加される
と、ダイアフラム6は歪みを生じ、感圧抵抗体7も同様
に歪む。感圧抵抗体7の歪みによってその抵抗値が変化
し、検出回路9の圧力検出回路によってプランジャ室1
5の燃料の圧力が測定される。
When the fuel pressure is applied to the diaphragm 6, the diaphragm 6 is distorted and the pressure sensitive resistor 7 is also distorted. The resistance value changes due to the strain of the pressure-sensitive resistor 7, and the pressure detection circuit of the detection circuit 9 causes the plunger chamber 1 to move.
The fuel pressure of 5 is measured.

【0020】燃料噴射ポンプ2はエンジンのクランクシ
ャフト(図示略)に連結され、その2分の1の回転数で
回転するようになされている。燃料噴射ポンプ2の、加
圧された燃料を吐出する吐出口10は噴射管11によ
り、エンジンのシリンダ12に取り付けられた噴射ノズ
ル13に連結されている。噴射ノズル13に応じて弁1
4を開くことによって燃料をシリンダ12内に噴射す
る。
The fuel injection pump 2 is connected to a crankshaft (not shown) of the engine and is adapted to rotate at half the rotational speed thereof. The discharge port 10 of the fuel injection pump 2 for discharging the pressurized fuel is connected to an injection nozzle 13 attached to a cylinder 12 of the engine by an injection pipe 11. Valve 1 according to the injection nozzle 13
Fuel is injected into the cylinder 12 by opening 4.

【0021】図5は前記の圧力検出回路によって検出さ
れた燃料噴射ポンプ2のプランジャ室15内の圧力の変
化を示す波形図である。燃料はクランクシャフトのクラ
ンク角がθ1を超えるとプランジャ室15内のプランジ
ャ17によって圧縮される。プランジャ室15内の圧力
が噴射管11内の燃料噴射後の圧力である残留圧Paを
超えると燃料噴射ポンプ2の吐出弁18が開く。さらに
圧力が上昇して、クランク角θ11において、噴射ノズ
ル13の弁14が開く圧力である開弁圧Pnに達する
と、弁14が開き燃料はシリンダ12内に噴射される。
弁14が開くと燃料の噴射によって圧力上昇は一時的に
緩慢となるが、さらにプランジャ17による圧縮が継続
されるために、脈動を伴いながら再度圧力上昇を開始す
る。噴射は、例えばクランク角θ3において、プランジ
ャ室15内の燃料をバイパスして圧力を低下させること
により終了する。その結果、クランク角θ13において
吐出弁14が閉じる。その後急激な圧力変化が生じてプ
ランジャ室15内に圧力の脈動が生じる(クランク角θ
5)。この脈動は時間と共に減衰する。
FIG. 5 is a waveform diagram showing changes in the pressure in the plunger chamber 15 of the fuel injection pump 2 detected by the pressure detection circuit. The fuel is compressed by the plunger 17 in the plunger chamber 15 when the crank angle of the crankshaft exceeds θ1. When the pressure in the plunger chamber 15 exceeds the residual pressure Pa, which is the pressure after fuel injection in the injection pipe 11, the discharge valve 18 of the fuel injection pump 2 opens. When the pressure further increases and reaches the valve opening pressure Pn at which the valve 14 of the injection nozzle 13 opens at the crank angle θ11, the valve 14 opens and the fuel is injected into the cylinder 12.
When the valve 14 is opened, the pressure increase temporarily becomes slow due to the fuel injection, but since the compression by the plunger 17 is further continued, the pressure increase starts again with pulsation. The injection ends by bypassing the fuel in the plunger chamber 15 and reducing the pressure at the crank angle θ3, for example. As a result, the discharge valve 14 closes at the crank angle θ13. After that, a sudden pressure change occurs and pressure pulsation occurs in the plunger chamber 15 (crank angle θ
5). This pulsation decays over time.

【0022】圧力検出回路21の検出出力は比較回路2
4の一方の入力端子に入力されている。しきい値設定回
路23では、所定の基準圧力Prがあらかじめ設定され
ている。基準圧力値Prは、後で説明するようにプラン
ジャ室15内の圧力が一定の増加率など単調に上昇して
いる時期における圧力を選定する。基準圧力値Prを表
す出力は比較回路24の他方の入力端子に入力されてい
る。比較回路24において、圧力検出回路21の検出出
力は基準圧力値Prを表す出力と比較される。比較結果
の出力は噴射開始時期の決定に利用される。
The detection output of the pressure detection circuit 21 is the comparison circuit 2
4 is input to one of the input terminals. In the threshold value setting circuit 23, a predetermined reference pressure Pr is set in advance. As the reference pressure value Pr, the pressure at the time when the pressure in the plunger chamber 15 is monotonously increasing, such as a constant increase rate, as will be described later, is selected. The output indicating the reference pressure value Pr is input to the other input terminal of the comparison circuit 24. In the comparison circuit 24, the detection output of the pressure detection circuit 21 is compared with the output representing the reference pressure value Pr. The output of the comparison result is used to determine the injection start timing.

【0023】ここで、基準圧力値Prは噴射ノズル13
の弁14が開となる開弁圧Pnより低い値に設定されて
いる。
Here, the reference pressure value Pr is the injection nozzle 13
Is set to a value lower than the valve opening pressure Pn at which the valve 14 is opened.

【0024】燃焼噴射ポンプ2の動作によってプランジ
ャ室15の燃料の圧力が上昇し、クランク角θ10で基
準圧力値Prを超えると、出力が反転して、高レベルか
ら低レベルになる。クランク角θ10の時期を「噴射開
始時期」と称するが、この噴射開始時期には、燃料はま
だシリンダ12内に噴射されていない。その後、さらに
燃料の圧力が上昇して、クランク角θ11で、開弁圧P
nに達すると、燃料がエンジンのシリンダ12内に噴射
される。燃料圧はさらに上昇してクランク角θ12で最
大値となる。その後プランジャ室15内の燃料をバイパ
スすることにより、圧力は低下し、クランク角θ13
で、基準圧力値Prより低い値となる。その結果、出力
は再び高レベルとなる。クランク角θ10からθ13ま
での時期を「噴射期間」と称する。噴射期間は基準圧力
値Pr及び圧力の変化を示す波形図の形状が不変であれ
ば、常に一定の時間幅であり、この時間幅の矩形波が出
力される。従って、クランク角θ10とθ11間の角度
は常に一定であり、クランク角θ10の時期に基づい
て、噴射ノズル13の弁14が開となるクランク角θ1
1の時期を正確に決定することができる。このような矩
形波出力を電子制御燃料噴射ポンプのコントローラ(図
示せず)に印加して従来と同様の処理をすることによっ
て、噴射開始のクランク角度や噴射期間の決定が可能と
なり、噴射時期制御が可能となる。
When the pressure of the fuel in the plunger chamber 15 rises due to the operation of the combustion injection pump 2 and exceeds the reference pressure value Pr at the crank angle θ10, the output is reversed and goes from the high level to the low level. The timing of the crank angle θ10 is referred to as “injection start timing”, but at this injection start timing, fuel has not yet been injected into the cylinder 12. After that, the fuel pressure further increases, and at the crank angle θ11, the valve opening pressure P
When n is reached, fuel is injected into the cylinder 12 of the engine. The fuel pressure further increases and reaches the maximum value at the crank angle θ12. After that, by bypassing the fuel in the plunger chamber 15, the pressure is reduced and the crank angle θ13
Thus, the value becomes lower than the reference pressure value Pr. As a result, the output goes high again. The timing from the crank angle θ10 to θ13 is called the “injection period”. The injection period has a constant time width as long as the shapes of the waveform diagrams showing changes in the reference pressure value Pr and the pressure are unchanged, and a rectangular wave having this time width is output. Therefore, the angle between the crank angles θ10 and θ11 is always constant, and the crank angle θ1 at which the valve 14 of the injection nozzle 13 opens based on the timing of the crank angle θ10.
The time of 1 can be accurately determined. By applying such a rectangular wave output to the controller (not shown) of the electronically controlled fuel injection pump and performing the same processing as in the past, it is possible to determine the crank angle of the injection start and the injection period, and control the injection timing. Is possible.

【0025】(実施の形態2)図6は本発明の第2の実
施形態における圧力センサを示す。図6において、感圧
抵抗体7に加えられた圧力を検出する圧力検出回路21
からの圧力信号は比較回路24の一方の入力端子に印加
される。上記圧力検出回路21からの圧力信号はその圧
力信号に対して相対的なしきい値を設定するしきい値設
定手段に印加される。このしきい値設定手段は定電流回
路と抵抗による定電圧降下を利用した定電圧降下回路2
5と、この定電圧降下回路25からの圧力信号の下限値
を検出するボトムホールド回路26より構成されてお
り、このボトムホールド回路26からの出力を基準信号
として比較回路24の他方の入力端子に印加される。
(Second Embodiment) FIG. 6 shows a pressure sensor according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 6, a pressure detection circuit 21 for detecting the pressure applied to the pressure sensitive resistor 7.
Is applied to one input terminal of the comparison circuit 24. The pressure signal from the pressure detection circuit 21 is applied to threshold value setting means for setting a threshold value relative to the pressure signal. This threshold setting means is a constant voltage drop circuit 2 utilizing a constant voltage drop due to a constant current circuit and a resistor.
5 and a bottom hold circuit 26 for detecting the lower limit value of the pressure signal from the constant voltage drop circuit 25. The output from the bottom hold circuit 26 is used as a reference signal to the other input terminal of the comparison circuit 24. Is applied.

【0026】本例において、定電圧降下回路25に通し
た圧力信号をボトムホールド回路26に通すと、定電圧
化された圧力信号の下限値であるボトムホールド信号を
得ることができ、比較回路24で圧力検出回路21から
の圧力信号と比較することにより、比較回路24に印加
されるボトムホールド信号は圧力信号に対して相対的な
しきい値となり、高い精度のしきい値を決定することが
できる。
In this example, when the pressure signal passed through the constant voltage drop circuit 25 is passed through the bottom hold circuit 26, the bottom hold signal which is the lower limit value of the pressure signal converted into the constant voltage can be obtained, and the comparison circuit 24 By comparing with the pressure signal from the pressure detection circuit 21, the bottom hold signal applied to the comparison circuit 24 becomes a threshold value relative to the pressure signal, and a highly accurate threshold value can be determined. .

【0027】(実施の形態3)図7は本発明の第3の実
施形態における圧力センサを示す。図7において、感圧
抵抗体7に加えられた圧力を検出する圧力検出回路21
からの圧力信号は定電流回路と抵抗による電圧降下を利
用した定電圧降下回路27を通して比較回路24の一方
の入力端子に印加される。一方、上記圧力検出回路21
からの圧力信号はその圧力信号に対して相対的なしきい
値を設定するしきい値設定手段を介して比較回路24の
他方の入力端子に印加される。ここで、しきい値設定手
段は圧力信号の下限値を検出するボトムホールド回路2
8より構成されている。
(Third Embodiment) FIG. 7 shows a pressure sensor according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 7, a pressure detection circuit 21 for detecting the pressure applied to the pressure sensitive resistor 7.
The pressure signal from is applied to one input terminal of the comparison circuit 24 through a constant current circuit and a constant voltage drop circuit 27 utilizing a voltage drop due to resistance. On the other hand, the pressure detection circuit 21
Is applied to the other input terminal of the comparison circuit 24 through a threshold value setting means for setting a threshold value relative to the pressure signal. Here, the threshold setting means is a bottom hold circuit 2 for detecting the lower limit value of the pressure signal.
8.

【0028】本例において、定電圧降下回路27を通し
た定電圧化された圧力信号と、圧力信号の下限値である
ボトムホールド信号とを比較回路24にて比較すること
により、ボトムホールド信号は定電圧化された圧力信号
に対して相対的なしきい値となり、高い精度のしきい値
を決定することができる。
In this example, the bottom hold signal is obtained by comparing the pressure signal, which has been converted to a constant voltage through the constant voltage drop circuit 27, and the bottom hold signal, which is the lower limit value of the pressure signal, by the comparison circuit 24. It becomes a threshold value relative to the pressure signal converted into a constant voltage, and a highly accurate threshold value can be determined.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、比較手段
に加えられる基準値を圧力信号の下限値を基準とした所
定のしきい値としたので、比較手段に加えられる圧力信
号としきい値との相対関係を常に一定とし、変動のない
矩形波信号を得ることができる。
As described above, according to the present invention, the reference value applied to the comparing means is set to the predetermined threshold value based on the lower limit value of the pressure signal, so that the pressure signal applied to the comparing means is determined as the threshold value. It is possible to obtain a square wave signal with no fluctuation by keeping the relative relationship with the value always constant.

【0030】また、比較手段に加えられる基準信号を、
圧力信号に対して相対的なしきい値としたので、高い精
度のしきい値として変動のない矩形波信号を得ることが
できる。
The reference signal applied to the comparison means is
Since the threshold value is set relative to the pressure signal, a square wave signal that does not fluctuate can be obtained as a highly accurate threshold value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態における圧力センサの
回路図
FIG. 1 is a circuit diagram of a pressure sensor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同圧力センサの要部の信号波形図FIG. 2 is a signal waveform diagram of essential parts of the pressure sensor.

【図3】同圧力センサの一応用例を示す噴射圧センサの
断面図
FIG. 3 is a sectional view of an injection pressure sensor showing an application example of the pressure sensor.

【図4】同噴射圧センサが取付けられる燃料噴射ポンプ
の側面図
FIG. 4 is a side view of a fuel injection pump to which the injection pressure sensor is attached.

【図5】同燃料噴射ポンプ内で加圧される燃料圧力とエ
ンジンのクランク角との関係を示す波形図
FIG. 5 is a waveform chart showing the relationship between the fuel pressure pressurized in the fuel injection pump and the crank angle of the engine.

【図6】本発明の第2の実施形態における圧力センサの
回路図
FIG. 6 is a circuit diagram of a pressure sensor according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第3の実施形態における圧力センサの
回路図
FIG. 7 is a circuit diagram of a pressure sensor according to a third embodiment of the present invention.

【図8】従来の圧力センサの回路図FIG. 8 is a circuit diagram of a conventional pressure sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

7 感圧素子 21 圧力検出回路 22,26,28 ボトムホールド回路 23 しきい値設定手段 24 比較回路 25,27 定電圧降下回路 7 Pressure Sensing Element 21 Pressure Detection Circuit 22, 26, 28 Bottom Hold Circuit 23 Threshold Setting Means 24 Comparison Circuit 25, 27 Constant Voltage Drop Circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 東海林 理人 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 地頭所 典行 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 上田 真二郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Rito Tokaibayashi 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. In-house (72) Inventor Shinjiro Ueda 1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 感圧素子に加わる圧力を検出する圧力検
出手段と、この圧力検出手段からの圧力信号の下限値を
検出するボトムホールド手段と、このボトムホールド手
段から出力される信号を基準とした所定のしきい値を設
定するしきい値設定手段と、このしきい値設定手段によ
り設定されたしきい値を基準信号とし、上記圧力検出手
段からの圧力信号と比較して一定の矩形波信号を出力す
る比較手段とを備えた圧力センサ。
1. A pressure detection means for detecting a pressure applied to a pressure sensitive element, a bottom hold means for detecting a lower limit value of a pressure signal from the pressure detection means, and a signal output from the bottom hold means as a reference. Threshold value setting means for setting a predetermined threshold value, and a threshold value set by the threshold value setting means as a reference signal, and a constant rectangular wave compared with the pressure signal from the pressure detecting means. A pressure sensor having a comparison means for outputting a signal.
【請求項2】 しきい値設定手段は定電流回路と抵抗に
よる定電圧降下を利用した定電圧降下回路である請求項
1記載の圧力センサ。
2. The pressure sensor according to claim 1, wherein the threshold value setting means is a constant voltage drop circuit utilizing a constant voltage drop due to a constant current circuit and a resistor.
【請求項3】 感圧素子に加わる圧力を検出する圧力検
出手段と、この圧力検出手段からの圧力信号に対して相
対的なしきい値を設定するしきい値設定手段と、このし
きい値設定手段により設定されたしきい値を基準信号と
し、上記圧力検出手段からの圧力信号と比較して一定の
矩形波信号を出力する比較手段とを備え、上記しきい値
設定手段は上記圧力検出手段からの圧力信号を入力とす
る定電流回路と抵抗による定電圧降下を利用した定電圧
降下回路と、この定電圧降下回路からの圧力信号の下限
値を検出するボトムホールド回路を含み、上記ボトムホ
ールド回路からの出力信号を基準信号とするよう構成と
した圧力センサ。
3. A pressure detecting means for detecting the pressure applied to the pressure-sensitive element, a threshold setting means for setting a threshold value relative to a pressure signal from the pressure detecting means, and this threshold setting. Comparing the pressure signal from the pressure detecting means with a threshold signal set by the means and outputting a constant rectangular wave signal, the threshold setting means includes the pressure detecting means. The bottom hold circuit includes a constant current circuit that receives a pressure signal from the input terminal, a constant voltage drop circuit that uses a constant voltage drop due to a resistor, and a bottom hold circuit that detects the lower limit value of the pressure signal from the constant voltage drop circuit. A pressure sensor configured to use an output signal from a circuit as a reference signal.
【請求項4】 感圧素子に加わる圧力を検出する圧力検
出手段と、この圧力検出手段からの圧力信号に対して相
対的なしきい値を設定するしきい値設定手段と、上記圧
力検出手段からの圧力信号を入力とする定電流回路と抵
抗による定電圧降下を利用した定電圧降下手段と、上記
しきい値設定手段により設定されたしきい値を基準信号
とし、上記定電圧降下手段からの圧力信号と比較して一
定の矩形波信号を出力する比較手段とを備え、上記しき
い値設定手段は上記圧力検出手段からの圧力信号の下限
値を検出するボトムホールド回路を含み、このボトムホ
ールド回路からの出力を基準信号とするよう構成した圧
力センサ。
4. A pressure detecting means for detecting a pressure applied to the pressure sensitive element, a threshold setting means for setting a threshold value relative to a pressure signal from the pressure detecting means, and the pressure detecting means. The constant voltage circuit using the constant current circuit that receives the pressure signal of the above, and the constant voltage drop means that uses the constant voltage drop due to the resistance, and the threshold value set by the threshold value setting means as the reference signal. The threshold value setting means includes a bottom hold circuit for detecting a lower limit value of the pressure signal from the pressure detection means, and a bottom hold circuit for comparing the pressure signal and a constant rectangular wave signal. A pressure sensor configured to use the output from the circuit as a reference signal.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013205086A (en) * 2012-03-27 2013-10-07 Toyota Central R&D Labs Inc Bottom detection circuit

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