JPH0214536B2 - - Google Patents

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JPH0214536B2
JPH0214536B2 JP59006351A JP635184A JPH0214536B2 JP H0214536 B2 JPH0214536 B2 JP H0214536B2 JP 59006351 A JP59006351 A JP 59006351A JP 635184 A JP635184 A JP 635184A JP H0214536 B2 JPH0214536 B2 JP H0214536B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内燃機関用燃料噴射装置に関し、更に
詳細に述べると、最大噴射量特性が燃料の噴射進
角に応じて調節されるようにした内燃機関用燃料
噴射装置に関するものである。
従来の内燃機関用燃料噴射装置の噴射量制御特
性、特に最大噴射量特性は、一般に、内燃機関の
回転速度によつて定められているが、フリーアク
セレーシヨンが可能か否かによつて最大噴射量特
性を制御するようにした装置も提案されている
（実開昭56−136138号公報参照）。一方、燃料噴射
時期の制御に関しては、機関の回転速度のみなら
ず、機関の加速度、冷却水温、負荷等の大きさを
考慮している（例えば特公昭51−39285号公報）。
ところで、このような従来の燃料噴射装置にお
ける噴射時期の設定は、内燃機関のスモーク限界
特性に大きな影響を与えるものであり、噴射時期
が所定の調節範囲内において変化すると、回転速
度、噴射量が同一であつても排気ガス中に生じる
黒煙の発生状態が変化する。従つて、上述の従来
技術を組合せることによつて構成される燃料噴射
装置では、或る回転速度におけるフルＱ運転時に
噴射時期が変化すると、黒煙が発生する場合が生
じることになる。この不具合を避けるには、噴射
時期が如何に変化しても黒煙を発生することがな
いように最大噴射量特性を低目に設定することが
考えられるが、最大噴射量特性を上述の如く設定
すると、最大出力を犠性にしなければならない場
合が生じるという別の問題が発生する。
本発明の目的は、従つて、噴射時期の調節によ
つてスモークが発生することがないよう、噴射時
期の変化に応じて最大噴射量特性が設定されるよ
うにした内燃機関用燃料噴射装置を提供すること
にある。
本発明の構成は、内燃機関の運転状態を示す少
なくとも１つの信号に応答して噴射時期及び噴射
量を夫々制御する第１及び第２制御装置を備えた
内燃機関用燃料噴射装置において、第１制御装置
により定められる噴射時期が変化した場合のスモ
ーク限界特性の変化に応じて、最大噴射量特性が
第２制御装置により定められる点に特徴を有す
る。第２制御装置は、実噴射時期又は目標噴射時
期を示すデータに応答して最大噴射量特性を設定
する構成とすることができる。これにより、噴射
時期が変化しても最大噴射量時にスモークが発生
しないよう、噴射時期の設定値により変化するス
モーク限界特性を考慮して、その時々の最大噴射
量特性が定められる。
以下、図示の実施例により本発明を詳細に説明
する。
第１図には、本発明による燃料噴射装置の一実
施例を示すブロツク図が示されている。燃料噴射
装置１は、デイーゼル機関２に燃料を噴射供給す
るための燃料噴射ポンプ３と、該燃料噴射ポンプ
３の燃料噴射時期を調節するためのタイマ４と、
噴射量及び噴射時期を制御するための制御装置５
とを備えている。
燃料噴射ポンプ３に設けられている燃料調節部
材６はアクチエータ７により操作され、これによ
り噴射量の調節が行なわれ、一方、タイマ４に設
けられている電磁弁８の開度を制御することによ
り噴射時期の制御が行なわれる構成である。
制御装置５は、センサユニツト９、噴射時期制
御ユニツト１０及び噴射量制御ユニツト１１を備
えて成つている。センサユニツト９内のセンサ
（図示せず）からは、デイーゼル機関２の回転速
度を示すデータDN、機関の冷却水温度を示すデ
ータDW、燃料噴射ポンポ３における実噴射時期
を示すデータDT及びアクセルペダル（図示せず）
の操作量を示すデータDAが出力されている。そ
して、これらのデータと、加速度検出回路１２に
おいてデータDNに基づいて演算される機関の加
速度を示すデータDKとが噴射時期制御ユニツト
１０に入力されている。噴射時期制御ユニツト１
０においては、これらの入力データに基づいて、
その時々のデイーゼル機関２の運転状態に応じた
最適噴射時期が演算され、データDTによつて示
される実噴射時期を上記最適噴射時期に一致せし
めるよう電磁弁８を駆動するための第１制御信号
CS1が出力される。
一方、噴射量制御ユニツト１１では、所要の調
速特性を得るのに必要な燃料調節部材６の位置が
データDA，DT，DNに基づいて演算され、この演
算結果に従つてその位置決めが行なわれるようア
クチエータ７を駆動するための第２制御信号CS2
が噴射量制御ユニツト１１から出力される。尚、
この噴射量制御ユニツト１１においては、最大噴
射量特性と部分負荷特性とにおける所要の噴射量
が機関速度及びアクセルペダル操作量の関数とし
て出力されるほか、最大噴射量特性が噴射時期に
従つて制御される構成となつている。本実施例で
は、噴射時期制御が目標噴射時期と実噴射時期と
の差分に応答して行なわれる閉ループ制御となつ
ている。従つて、噴射時期が変化しても最大噴射
量での動作時にスモークが発生することがないよ
う、実噴射時期の制御に関連して変化するスモー
ク限界特性を考慮して最大噴射量特性を定める目
的で、噴射量制御ユニツト１１にはデータDTが
入力されている。噴射量制御ユニツト１１内に
は、予め実験等により求められた噴射時期とスモ
ーク限界との間の関係を示すデータがストアされ
ており、入力データのその時々の値に基づいてそ
の時のスモーク限界が演算され、この演算結果に
基づいてスモークを発生させない最大噴射量が演
算され、その時々の噴射時期の値に応じた最大噴
射量特性が定められる。この結果、噴射時期制御
ユニツト１０において噴射時期の制御が行なわれ
ると、その時の実噴射時期におけるスモーク限界
特性がデータDTに応答して演算され、これに基
づき、噴射時期が変化しても最大噴射量での動作
時にスモークが発生せず、且つ著しい出力不足を
生じることがないように、最大噴射量特性が定め
られる。
第２図には、噴射時期θと機関の回転速度Ｎと
の間の関係を示す特性曲線が示されている。第２
図で、特性曲線イは冷却水温ＴがT1のときの特
性を示し、特性曲線ロはＴ＝T2の特性を示して
いる。これらの特性曲線から判るように、機関の
運転条件が異なると、同一の回転速度N0におけ
る噴射時期θの値も変化し、例えば、回転速度が
N0で冷却水温ＴがT1からT2に変化すると、噴射
時期θはθ1からθ2に変化することになる。噴射時
期θのこのような変化は、スモーク限界特性に影
響を与えるものである。各回転速度において、運
転条件が異なつて噴射時期が変化することにより
機関の回転速度に対する機関のスモーク限界特性
が変化しても、最大噴射量での動作においてスモ
ークが全回転域に亘つて発生しないように、最大
噴射特性が補正される。この補正は、例えば第３
図に示されるように、Ｔ＝T1の最大噴射量特性
ハが、Ｔ＝T2の場合には他の最大噴射量特性ニ
に変更されることにより行なわれる。第３図に示
された最大噴射量特性の補正例は一例であり、機
関或るいは噴射ポンプの型式、種類により様々で
あることは勿論である。
このように、噴射時期θの変化によるスモーク
限界特性の変化を考慮して最大噴射量特性を定め
ることにより、噴射量がスモーク限界を越えて供
給されることがなく、且つ、最大噴射量がスモー
ク限界に対して不当に小さくなりすぎないように
制御される。この結果、噴射量Ｑと回転速度Ｎと
の間の関係を示す第３図において、回転速度N0
で且つＴ＝T1の場合の最大噴射量（Ａ点）での
作動時のスモーク特性と、回転速度N0で且つＴ
＝T2の場合の最大噴射量（Ｂ点）での作動時の
スモーク特性とは同じになる。
このような構成によれば、機関の運転条件に従
つた最適な噴射時期制御が行なえるほか、噴射時
期の制御を行なつても、最大噴射量における作動
時のスモーク状態を所望の状態に保つことがで
き、頗る良好な運転制御特性を得ることができ、
排気ガス公害の抑制に著しく役立つものである。
第４図には、本発明の他の実施例がより具体的
に示されている。燃料噴射装置２１は、デイーゼ
ル機関２２に燃料を供給するための燃料噴射ポン
プ２３と、燃料噴射ポンプ２３の燃料噴射時期を
調節するためのタイマ２４とを有している。燃料
噴射ポンプ２３内の燃料調節装置（図示せず）
は、噴射量制御部２５からの制御データCD1に応
答して作動するガバナ駆動回路２６により制御さ
れ、タイマ２４は、ロードタイマ特性データ発生
器２７から制御データCD2に応答して作動するタ
イミングバルブ駆動回路２８により制御される。
燃料噴射ポンプ２３における噴射量制御及びタ
イマ２４における噴射時期制御のための構成は第
１図に示したものとほぼ同一であるから、ここで
はこれらについての詳細な説明は省略する。
噴射量制御部２５は、第１図に示した噴射量制
御ユニツト１１に対応するものであり、所要のガ
バナ特性曲線のうち、アイドル特性の部分に関す
るデータD1を出力するアイドル特性データ発生
器２９、部分負荷特性に関するデータD2を出力
する走行特性データ発生器３０及び最大噴射量特
性に関するデータD3を出力するフルＱ特性デー
タ発生器３１を有している。各データ発生器２
９，３０には、第１図において述べたデイーゼル
機関２２の運転状態を示すデータDA，DN，DWが
図示の如く印加され、これらのデータに基づいて
各データD1，D2が出力され、データD1，D2は加
算器３２において加算された後、加算結果を示す
データDPは最小値選択回路３３に入力される。
フルＱ特性データ発生器３１には、デイーゼル
機関２２の回転速度を示すデータDNのほか、ロ
ードタイマ特性データ発生器２７から出力される
制御データCD2が入力されている。第４図の実施
例では、燃料噴射時期の制御は開ループ制御によ
つて行なわれており、制御データCD2は、その
時々の機関の運転状態に応じた最適噴射時期を示
す目標値となつている。フルＱ特性データ発生器
３１においては、機関速度と目標噴射時期とに応
答して所要の最大噴射量特性を示すデータD3が
出力される。この場合は、制御データCD2に基づ
き、その最大噴射量特性に対応する機関のスモー
ク特性が、タイマ４による噴射時期の制御を行な
つても変化しないように、最大噴射量特性が設定
される。
上述の如き最大噴射量特性の決定は、予め実験
で得たデータを基に、マツプ演算により容易に得
ることが可能である。
データD3は最小値選択回路３３に入力されて
おり、データDP，D3のうち、小さい方のデータ
が選択され、噴射量データDQとして出力される。
噴射量データDQは、補正回路３４において、例
えば燃料温度により補正され、この補正されたデ
ータが第１制御データCD1として出力される。噴
射量データDQは、また、ロードタイマ特性デー
タ発生器２７にも入力されており、ロードタイマ
特性データ発生器２７は機関の回転速度を示すデ
ータDNと噴射量データDQとに基づいて目標噴射
時期を演算する。
本実施例では、噴射時期に関するデータとして
開ループ制御用の目標噴射時期を示すデータCD2
を用いたが、第１図に示した実施例の場合と同様
に、最大噴射量状態における機関のスモーク特性
が噴射時期の制御によつても変化せず、排気ガス
中に黒煙が発生するのを極めて有効に防止するこ
とができる。
本発明によれば、上述の如く、最大噴射量特性
を、機関の回転速度のみならず、その時々の燃料
噴射時期の値に関連して変化せしめ、噴射時期の
設定値に拘らず最大噴射量特性に従うスモーク特
性の変化を補正するようにしたので、他の運転特
性を著しく損うことなしに燃料の最大噴射時のス
モークの発生を確実に抑え、排気ガス公害の発生
防止に極めて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による燃料噴射装置の一実施例
を示すブロツク図、第２図及び第３図は、夫々、
第１図に示した装置の作動を説明するための特性
図、第４図は本発明による燃料噴射装置の他の実
施例を示すブロツク図である。 １，２１……燃料噴射装置、２，２２……デイ
ーゼル機関、３，２３……燃料噴射ポンプ、４，
２４……タイマ、５……制御装置、６……燃料調
節部材、７……アクチエータ、８……電磁弁、９
……センサユニツト、１０……噴射時期制御ユニ
ツト、１１……噴射量制御ユニツト、２５……噴
射量制御部、３１……フルＱ特性データ発生器、
CS1……第１制御信号、CS2……第２制御信号、
CD1……第１制御データ、CD2……第２制御デー
タ、DT……タイミングデータ、DN……速度デー
タ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 内燃機関の運転状態を示す少なくとも１つの
    信号に応答して燃料の噴射時期及び噴射量を夫夫
    制御する第１及び第２制御装置を備えた内燃機関
    用燃料噴射装置において、前記第１制御装置によ
    り定められる噴射時期に応答して、前記第２制御
    装置により定められる最大噴射量特性がスモーク
    限界特性の変化に応じて設定されることを特徴と
    する内燃機関用燃料噴射装置。
JP59006351A 1984-01-19 1984-01-19 内燃機関用燃料噴射装置 Granted JPS60150456A (ja)

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