JPH0121340B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0121340B2
JPH0121340B2 JP56020098A JP2009881A JPH0121340B2 JP H0121340 B2 JPH0121340 B2 JP H0121340B2 JP 56020098 A JP56020098 A JP 56020098A JP 2009881 A JP2009881 A JP 2009881A JP H0121340 B2 JPH0121340 B2 JP H0121340B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustion
injection timing
fuel
fuel injection
pressure
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.)
Expired
Application number
JP56020098A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS57135237A (en
Inventor
Hatsuo Nagaishi
Toyoaki Nakagawa
Kenji Okamura
Kimitake Sone
Takeshi Kitahara
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor 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 Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP56020098A priority Critical patent/JPS57135237A/ja
Publication of JPS57135237A publication Critical patent/JPS57135237A/ja
Publication of JPH0121340B2 publication Critical patent/JPH0121340B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/401Controlling injection timing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (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)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は燃料噴射式内燃機関の噴射時期制御装
置に関する。
燃料噴射式内燃機関にあつては、周知のように
燃料噴射後着火するまでの着火遅れ期間があり、
かつ着火後の火炎が燃焼室内に広まつて燃焼が完
了するまでの燃焼経過時間がある。従つて、内燃
機関が最大限に出力を発揮できるようにするため
には、かかる着火遅れ期間及び燃焼経過時間を見
込んで燃料噴射時期を設定する必要がある。
この燃料噴射時期制御装置として、例えば列型
噴射ポンプの場合には機械式のガバナ装置によつ
て噴射時期が制御され、或いは分配型燃料噴射ポ
ンプにおいては該ポンプに付設されたタイマーピ
ストンによつて噴射時期が制御される。第1図に
分配型燃料噴射ポンプにおける上記燃料噴射時期
制御手段を示す(自動車工学全書5巻、デイーゼ
ルエンジン、株式会社山海堂、昭和55年3月20日
発行)。
即ち、機関駆動される駆動軸1はガバナ装置2
のフライウエート3を回転駆動させるとともに、
噴射量制御部4のプランジヤ5を回転並びに往復
運動せしめる。該プランジヤ5の基端にはフエー
スカム6が設けてあり、ローラーホルダー7に配
設されたローラー7aと前記フエースカム6との
接触によりフエースカム6が回転するにつれてプ
ランジヤ5が往復動するようになつている。ロー
ラーホルダー7はロツド8を介してタイマーピス
トン9に連結されていて、ローラーホルダー7の
回転角をタイマーピストン9の軸方向移動量によ
つて設定する。タイマーピストン9の両端には低
圧室10とポンプ内の燃料室12に連通する油圧
室11が配設され、これら各室10,11に作用
する油圧と低圧室10を介装されたタイマースプ
リング13の作用力の合成によつて、タイマーピ
ストン9がバランスする位置まで移動し、ローラ
ーホルダー7の回動位置が設定される訳である。
ローラーホルダー7の回動位置がかくして決定さ
れると、これに従動するフエースカム6を介して
プランジヤ5の往復動時期が制御され、即ち、プ
ランジヤ5の圧油室14から油路15,16を介
して各燃料噴射ノズルに圧送されて噴射される噴
射時期が制御される訳である。
コントロールスリーブ17は油路15を燃料室
12内にリリーフするのをプランジヤ5の所定ス
トロークの間だけ閉鎖するものであつて、該コン
トロールスリーブ17の位置は前記ガバナ装置2
によつて制御され、この位置によつて前記圧油室
14内が加圧状態に保持されるプランジヤストロ
ーク期間を制御して燃料噴射量を制御するもので
ある。
尚、油圧室11の圧力は燃料室12内の燃料圧
と同一であり、該燃料室12内の油圧はベーンポ
ンプ18及びレギユレーテイングバルブ19とに
よつてポンプ回転速度即ち内燃機関の回転速度に
応じて変化する。従つて、タイマーピストン9に
よつて制御される燃料噴射時期は、一般に内燃機
関の回転速度に応じて一律に燃料噴射時期設定が
なされるものである。このため、予想された運転
条件の範囲内であつても、近似的に燃料噴射時期
制御がなされるに過ぎず、種々の機関運転条件に
応じて常に最適の燃料噴射時期を設定することが
できない不都合があつた。
勿論、前記油圧室11内の油圧を機関温度その
他の運転条件に応じて可変制御する手段はある
が、これは特定の運転条件のみを対象とし、それ
以外の運転条件に対しては不感となる性質を持つ
ている。
一方、燃料噴射時期制御装置としては、近年の
発達が著しいマイクロコンピユータを用いてテー
ブルルツクアツプ方式により燃料噴射時期を制御
する手段も提案されている。しかし、このような
噴射時期制御装置にあつても吸気温度,湿度,大
気圧等の機関運転環境の影響や、燃料の物性変化
或いは混合気の変動に基づく燃焼速度の変化によ
る影響、更には排気対策上有効とされる排気還流
を行なつた時の排気還流量に基づく燃焼変動等、
非常に複雑で、多岐に亘る燃料噴射時期制御要因
に対して満足のいく最適燃料噴射時期を設定する
ことは非常な困難を伴なうものであつた。
本発明は上記実情に鑑み、機関運転環境、燃料
物性、混合気性状等の燃料噴射時期制御要因に対
応して最適の燃料噴射時期を設定可能な内燃機関
の燃料噴射時期制御装置を提供することを目的と
する。
かかる目的達成のため本発明では、機関燃焼室
内における混合気の燃焼圧力上昇割合を求め、こ
れを予め定めた目標燃焼圧力上昇割合と比較して
該目標燃焼圧力上昇割合になるように燃料噴射時
期をフイードバツク制御する構成とする。
これにより、前記燃料噴射時期制御要因の変動
で燃焼特性が変化しても、特定のクランク角にお
ける燃焼圧力上昇割合が目標燃焼圧力上昇割合に
常にフイードバツク制御されるから、所望の機関
出力を確実に得ることができる。従つて、例えば
燃焼特性が良好な方向への燃料噴射時期制御要因
の変動では燃料噴射後、燃焼圧力上昇割合が目標
燃焼圧力上昇割合に到達するまでの期間が短く、
一方、燃焼特性が悪化する方向への燃料噴射時期
制御要因の変動では、特定のクランク角における
出力特性を確保するために、燃料噴射時期を適当
に進ませることが可能となる。このようにして燃
料エネルギーを最大限に利用して機関出力を得、
燃費を著しく向上させることができる。
以下に本発明を図面に示す実施例に基づいて説
明する。
第2図において、21は機関本体、22は燃焼
室、23は燃料噴射ノズルで、燃焼室22に臨設
され燃料通路25を介して燃料噴射ポンプ26に
接続される。24は燃焼室内圧力を検出する筒内
圧センサー、27は機関のクランク角度を検出す
る手段であるクランク角センサー、28はクラン
ク角センサー27の出力と筒内圧センサー24の
出力とを入力し所定のクランク角度における燃焼
質量割合(以下「MBT」(マスバーントMass
Burnt)と称す。なお、燃焼質量割合とは、吸入
混合気に対する燃焼した吸入混合気の質量相当割
合を表す。)を直接或いはMBTに関連した値と
して各サイクル毎に演算する燃焼時期演算回路で
ある。31は吸入負圧,回転速度,機関冷却水温
等の機関運転条件を示す信号を取り込んで所定の
クランク角度における機関の要求MBT値を設定
する比較値発生回路である。この比較値発生回路
31は機関運転条件に対応して予めテーブルとし
て目標MBT値を設定しておく固定式の設定回路
であつても良い。32は比較及び制御回路で、前
記した燃焼時期演算回路28による機関のサイク
ル中での実際の所定クランク角度におけるMBT
値計算結果と、比較値発生回路31からの目標
MBT値とを入力して、これら両入力値のズレを
計算し、該ズレがなくなるように燃料噴射時期可
変装置33に噴射時期信号を出力する。燃料噴射
時期可変装置33の具体例を第3図に示す。
燃料噴射時期可変装置は本実施例においては電
磁弁41であつて、ローラーホルダー7にロツド
8を介して連結されたタイマーピストン9の油圧
室11に接続したリリーフ通路42中に介装さ
れ、電磁弁41のオン・オフの時間的比率を変化
させることにより油圧室11内の圧力を制御し、
もつて低圧室10に作用する圧力とタイマースプ
リング13と油圧室11内の圧力とのバランスに
応じて設定されたタイマーピストン9の位置によ
りローラーホルダー7の回動位置を制御し、もつ
てこれに応動するプランジヤの軸方向往復動時期
即ち燃料噴射時期を制御するものである。
次に上記構成にかかる作用を説明する。
筒内圧センサー24は燃焼室22内の燃焼に基
づく圧力波形を第4図に示すように出力する。燃
焼時期演算回路28ではその圧力波形とクランク
角センサー27からの出力信号に基づき燃焼時期
に関係した信号を演算する。その細分図を第5図
に示す。
第4図において、L曲線は燃焼室内の混合気が
燃焼せず単なるピストンの上下運動だけがなされ
た場合の圧力波形即ちモータリング圧力波形であ
る。M曲線はピストン圧縮上死点において直ちに
100%燃焼した場合即ちオート―サイクルの理想
圧力曲線である。N曲線はピストン圧縮上死点前
に燃料噴射を行ない着火遅れを介してピストン圧
縮上死点前において着火がなされその後燃焼を行
なう一般的な圧力曲線である。S曲線は燃料噴射
時期を遅らせた場合の圧力曲線である。
いま、N曲線に着目して考察すると、圧縮途中
の圧力A点と燃焼後の圧力C点とピストン上死点
位置における圧力B点との夫々の瞬間圧力を、第
5図に示す燃焼時期演算回路28のサンプリング
用トリガー発生回路51,52,53に入力す
る。演算回路54はこれらトリガー発生回路51
〜53からのA,B,C各点の圧力信号を入力
し、B点における燃焼圧力上昇割合を燃焼時期に
関係した信号として近似的に計算する。
即ち、燃焼圧力上昇割合とは、特定クランク角
(例えば上死点)において、燃焼質量割合が100%
のときの燃焼圧力上昇分(第4図のF―D)に対
する現在の燃焼圧力上昇分(第4図のB―D)の
割合B―D/F―Dをいう。
ただしD=AK1(K1:定数) Fは上記特定クランク角におけるM曲線の値。
ここで、FからCへの圧力降下割合はDからE
への圧力降下割合とほぼ等しいといえるから、
F/C≒D/EすなわちF≒C・D/E ただし、E=AK2(K2:定数)と置ける。
この式にD=AK1及びE=AK2を代入すると、 F≒C・AK1/AK2=C・K1/K2 となり、従つて 燃焼圧力上昇割合=B−AK1/C・K1/K2−AK1 となる。このようにして演算された燃焼時期に関
係する信号が比較値発生回路31からの出力と、
比較回路を備えた制御回路32において比較さ
れ、そのズレがなくなるように電磁弁41へフイ
ードバツク制御する。これら燃焼時期演算回路2
8、比較値発生回路31制御回路32を総じて燃
料噴射時期制御回路30とする。
第6図に示すグラフは第4図に示す波形から計
算した所定クランク角時の圧力上昇割合を示す。
例えば噴射時期が遅く、あるいは燃料噴射時期制
御要因の変動により燃焼時期が遅い場合には、B
点における圧力上昇割合は小さくなり、ついには
略零となる。従つて、本発明ではB点における圧
力上昇割合が所定値になるように燃料噴射時期を
制御することによつて燃焼を所定のクランク角で
行なうように制御する。
尚、1サイクル毎の燃焼時期には多少のバラツ
キがあり、各サイクル毎に直接前記の如くフイー
ドバツク制御した場合には燃焼時期のバラツキが
余計に大きくなつてしまう場合がある。そのため
には、第2図に符号60で示すように平均化回路
を燃焼時期演算回路28と制御回路32との間に
介装し、何サイクルかの平均を演算してこの平均
化信号を比較値と比較することにより、燃料噴射
時期をフイードバツク制御する方が、特に安定し
た制御を望む場合には有利になる。
以上説明したように本発明によれば、機関の燃
焼室内に吸入された混合気の特定のクランク角に
おける燃焼圧力上昇割合を求め、これを機関運転
状態に応じた目標値と比較演算し、そのズレをな
くすように機関の燃料噴射時期をフイードバツク
制御するように構成したため、燃料噴射時期の制
御要因の変動にかかわらず、所定の出力特性を得
ることができる。これにより、機関の運転条件,
機関を取り巻く環境条件や長時間使用後の機関劣
化の影響を受けない燃料噴射時期制御装置ができ
るとともに、混合比,排気還流量,燃料成分の変
化にも充分対応でき、従つて最適な条件における
燃費を得ることができ、また排気エミツシヨンの
低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の分配型燃料噴射ポンプにおける
燃料噴射時期制御手段を示す縦断面図、第2図は
本発明にかかる燃料噴射時期制御装置の概略系統
図、第3図は第2図における燃料噴射時期可変装
置の具体例を示す断面図、第4図は燃焼室内にお
ける各種燃焼状態を示す圧力曲線図、第5図は第
2図に示す燃焼時期演算回路の一例を示すブロツ
ク図、第6図は第4図に示す圧力曲線に対応した
圧力上昇割合(MBT)曲線図である。 21……機関本体、22……燃焼室、23……
燃料噴射ノズル、24……筒内圧センサー、26
……燃料噴射ポンプ、27……クランク角センサ
ー、28……燃焼時期演算回路、30……燃料噴
射時期制御回路、31……比較値発生回路、32
……比較及び制御回路、33……燃料噴射時期可
変装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 機関燃焼室内における混合気燃焼圧力を検出
    する筒内圧力検出手段と、機関回転位置若しくは
    この関連信号を検出するクランク角センサと、燃
    料噴射時期可変手段と、前記クランク角センサ及
    び筒内圧力検出手段の出力に応じ、特定のクラン
    ク角における燃焼瞬間圧力値に基づいて燃焼圧力
    上昇割合を演算する演算回路と、該演算回路の出
    力が機関運転状態に応じた目標燃焼圧力上昇割合
    に近づくべく燃料噴射時期可変手段にフイードバ
    ツク指令制御する制御回路とを含んで構成された
    燃料噴射式内燃機関の噴射時期制御装置。 2 制御回路は、演算回路の出力値を複数サイク
    ルにわたつて平均化した値を機関運転状態に応じ
    た目標燃焼上昇割合と比較する回路を有すること
    を特徴とする特許請求の範囲1項記載の燃料噴射
    式内燃機関の噴射時期制御装置。
JP56020098A 1981-02-16 1981-02-16 Injection timing controller of fuel injection type internal combustion engine Granted JPS57135237A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56020098A JPS57135237A (en) 1981-02-16 1981-02-16 Injection timing controller of fuel injection type internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56020098A JPS57135237A (en) 1981-02-16 1981-02-16 Injection timing controller of fuel injection type internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57135237A JPS57135237A (en) 1982-08-20
JPH0121340B2 true JPH0121340B2 (ja) 1989-04-20

Family

ID=12017637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56020098A Granted JPS57135237A (en) 1981-02-16 1981-02-16 Injection timing controller of fuel injection type internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS57135237A (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4583507A (en) * 1982-11-06 1986-04-22 Lucas Industries Public Limited Company Engine system
JPS60190642A (ja) * 1984-03-09 1985-09-28 Toyota Motor Corp 電子制御デイ−ゼルエンジンの着火時期フイ−ドバツク制御方法
JP5023042B2 (ja) * 2008-11-07 2012-09-12 本田技研工業株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4449501A (en) * 1980-12-31 1984-05-22 Lucas Industries Limited Device for adjusting engine timing

Also Published As

Publication number Publication date
JPS57135237A (en) 1982-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5988137A (en) Controller of in-cylinder injection spark ignition internal combustion engine
US6718957B2 (en) Intelligent control to stabilize auto-ignition combustion without rapid pressure increase
JP3500951B2 (ja) ノンスロットル式の圧縮着火式内燃機関およびその制御方法
JP4672220B2 (ja) 圧縮着火式エンジンの燃焼制御装置
JP2003003873A (ja) 圧縮自己着火内燃機関
WO1998005856A1 (en) Control device for cylinder injection type spark-ignition internal combustion engines
RU2721745C2 (ru) Способ регулирования параметра работы двигателя (варианты) и соответствующая система
JP2000328986A (ja) ディーゼルエンジンの停止装置
US9909520B2 (en) Device and method for controlling internal combustion engine
US7406937B2 (en) Method for operating an internal combustion engine
CN1364216B (zh) 运行多缸内燃机的方法
JPH08232745A (ja) 内燃機関の制御装置
JPH0121340B2 (ja)
JPH11173201A (ja) エンジンにおけるパイロット燃料噴射制御方法及びその装置
JP7767980B2 (ja) 予混合圧縮自己着火内燃機関およびその制御方法
JP6658266B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP3635670B2 (ja) 火花点火内燃機関の制御装置及び方法
JP2611357B2 (ja) 燃料噴射制御装置
JP4534968B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP3266000B2 (ja) 筒内噴射型火花点火式内燃エンジンの制御装置
JP3233038B2 (ja) 筒内噴射型火花点火式内燃エンジンの制御装置
JP7232566B2 (ja) 内燃機関の制御方法および制御装置
JP3756366B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP3635726B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JPS584185B2 (ja) 電子制御燃料噴射機関