JPH0447128B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデイーゼル機関の燃料噴射時期制御装
置に関する。

デイーゼル機関の燃料噴射時期制御は、電気的
アクチユエータたとえば電磁弁の通電、非通電の
デユーテイ比制御によつて燃料噴射ポンプのタイ
マーピストン室内圧を制御することによつて行わ
れるが、この制御も機関の状態パラメータを検知
してマイクロコンピユータによつて行われてい
る。つまり、従来は、キースイツチがオンしてマ
イクロコンピユータシステムが起動すると同時に
燃料噴射時期制御が行われていた。

しかしながら、上述の従来形においては、機関
始動時にはキースイツチがオンとなつてもグロー
プラグ加熱のために機関は作動しないのにもかか
わらず、燃料噴射時期制御が行われて電気的アク
チユエータすなわち電磁弁が不快な作動音を発生
するという問題点があつた。たとえば、再始動時
にキースイツチをオンにした場合、未だクランキ
ングが行われていなくても、燃料の噴射ポンプの
内圧が高いために燃料噴射時期制御を行うタイマ
ーピストン室圧も高く、この結果、噴射時期が進
角し過ぎのために電磁弁がデユーテイ比制御を行
つてタイマーピストン室圧を下げようとする。す
なわち、機関が回転していないのに電磁弁が作動
して不快な音を発生する。

本発明の目的は、上述の従来形における問題点
に鑑み、キースイツチのオン後にあつても機関が
作動するまでは燃料噴射時期制御を停止させるこ
とにより、機関始動時の不快なアクチユエータの
作動音を低減することにある。

第１図は本発明の構成を明示するための全体ブ
ロツク図である。第１図において、電源３１はキ
ースイツチ３２を介してデイーゼル機関の燃料噴
射時期手段と燃料噴射時期制御停止手段とに接続
されている。燃料噴射時期停止手段はキースイツ
チのオン状態を示す第１の信号を検知すると共に
機関から機関の作動を示す第２の信号を検知す
る。このとき、燃料噴射時期制御停止手段はキー
スイツチオン後にあつて第１の信号を検知しても
機関からの第２の信号を検知するまでは燃料噴射
時期制御手段を停止するものである。

第２図以下の図面を参照して本発明の実施例を
詳細に説明する。

第２図は本発明に係るデイーゼル機関の燃料噴
射時期制御装置の一実施例を示す全体概要図であ
る。第２図において、１０は機関本体、２０は燃
料噴射ポンプ、３０はマイクロコンピユータによ
り構成される制御回路（ECU）である。

機関本体１０の吸気通路には、吸気温センサ
（サーミスタ等）１０２、吸気圧センサ１０４が
設けられている。また、機関本体１０のシリンダ
ブロツクには冷却水の温度を検出するための水温
センサ１０６が設けられている。さらに、機関本
体１０の吸気通路には各気筒毎に燃料供給系から
加圧燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴射
ノズル１０８が設けられている。

燃料噴射ポンプ２０は機関によつて駆動される
ドライブシヤフト２０２、ドライブシヤフト２０
２の端部に設けられるギヤ２０４及びローラ２０
６、ローラ２０６に遊嵌結合されるカムプレート
２０８、プレート２０８に結合されて機関の燃料
噴射用ノズル１０８に燃料を送るためのポンププ
ランジヤ２１０を備えている。また、燃料噴射ポ
ンプ２０は、燃料を燃料噴射ノズル１０８および
タイマーピストン室２１２（90°展開図）に送る
燃料ポンプ２１４（90°展開図）、進角調整を決め
るタイマー制御弁２１６、ギヤ２０４の回転速度
に応じたパルス信号を出力する機関回転速度検出
用の回転センサ２１８、リニアソレノイド２２０
により駆動されてスピルポートからの燃料の逃が
し量を調節する噴射量調節用スピルリング２２
２、スピルリング２２２を駆動するプランジヤ２
２４、プランジヤ２２４の移動量を検出するスピ
ル位置センサ２２６、ポンププランジヤ２１０へ
の燃料量のオン・オフ制御を行う燃料カツトバル
ブ２２８ポンププランジヤ１５よりの燃料の逆流
防止や後たれ防止のためのデリバリバルブ２３
０、タイマー制御弁２１６の移動量を検出するタ
イマー位置センサ２３２、タイマーピストン２３
４等よりなる。

カムプレート２０８はポンププランジヤ２１０
と共に回転及び往復動する。この往復動は回転自
在ではあるがシヤフト２０２の軸方向に対して固
定されているローラ２０６にカムプレート２０８
が乗り上げることにより生じる。ポンププランジ
ヤ２１０が回転することにより燃料の分配が行わ
れる。噴射量の調節としては、最大噴射量がポン
ププランジヤ２１０の有効ストロークによつて決
められる。

また、第２図において、３１はバツテリ、３２
はキースイツチ、３３はアクセルペダル、３４は
アクセル開度センサ、３５はスタータである。キ
ースイツチ３２がオンとなると（IG位置）、バツ
テリ３１の電圧は電源として制御回路３０に供給
され、制御回路３０がリセツト（起動）される。

第３図は第２図の制御回路１０の詳細なブロツ
ク回路図である。第２図において、アクセル開度
センサ３４、水温センサ１０６、吸気圧センサ１
０４、吸気温センサ１０２、タイマー位置センサ
２３２、スピル位置センサ２２６の各アナログ信
号はアナログマルチプレクサを内蔵するＡ／Ｄ変
換器３０２に供給されており、各アナログ信号は
順次Ａ／Ｄ変換される。回転角センサ２１８のデ
イジタル出力信号は波形形成回路３０４によつて
回転速度信号に変換された後に入出力ポート３０
６の所定位置に供給される。また、キースイツチ
３２がST位置になつたときのスタータ（ST）信
号が入力ポート３０６の所定位置に供給される。

Ａ／Ｄ変換器３０２および入出力ポート３０６
は共通バス３０８を介してCPU３１０、RAM３
１２、ROM３１４、入出力ポート３１６に接続
されている。CPU３１０には電源供給回路３１
８が接続されている。電源供給回路３１８はキー
スイツチ３２を介してバツテリ３１に接続されて
おり、定電圧源、積分回路、およびシユミツトト
リガ回路により構成されている。ROM３１４に
は、イニシヤルルーチン、メインルーチン、燃料
噴射時期計算ルーチン、燃料噴射量計算ルーチン
等のプログラム、およびこれらの処理に必要な
種々の固定データ、定数等が予め格納されてい
る。また、Ｉ／Ｏポート３１６には、燃料カツト
バルブ２２８、タイマー制御弁２１６、リニアソ
レノイド２２０が接続されている。

第４図〜第７図のフローチヤートを参照して第
３図の制御回路の動作を説明する。

第４図はイニシヤルルーチンであり、キースイ
ツチ３１がオンとされ（IG位置）、バツテリ３１
の電圧が電源供給回路３１８に印加されたときに
発生するイニシヤルリセツト信号によりイニシヤ
ルルーチンはステツプ401でスタートする。ステ
ツプ402では、フラグＦをクリアする、すなわち、
Ｆ＝０とする。なお、Ｆ＝１は燃料噴射時期制御
実行を示し、Ｆ＝０は燃料噴射時期制御停止を意
味する。次に、ステツプ403では、RAM３１２
におけるスタータST信号の値F_STをクリアし、ス
テツプ404ではRAM３１２における機関回転速
度データWN_Eをクリアする。なお、F_ST＝１はス
タータ３５がオン状態であることを示し、F_ST＝
０はスタータ３５がオフ状態であることを示す。
このイニシヤルルーチンはステツプ405で終了す
る。

第５図〜第７図は時間割込みルーチンであつ
て、たとえば8msec毎に実行されるが、いずれか
１つのフローチヤートのみが実行される。

第５図においては、割込みステツプ501からス
テツプ502に進み、スタータST信号を取込み、ス
テツプ503において、F_ST＝１か否かを判別する。
F_ST＝１であれば、スタータ３５がオン状態にあ
り、従つて、機関は作動状態にあり、ステツプ
504に進んでフラグＦをセツトする（Ｆ＝１）。他
方、F_ST＝０であれば、ステツプ505に進む。

第６図においては割込みステツプ601からステ
ツプ602に進み、機関回転速度信号N_Eを取込み、
ステツプ603において、回転速度データWN_E＞０
か否かを判別する。WN_E＞０であれば、機関は
作動状態にあり、ステツプ604に進んでフラグＦ
をセツトする（Ｆ＝１）。他方、WN_E＝０であれ
ば、ステツプ605に進む。

第７図のフローチヤートは第５図および第６図
のフローチヤートを合わせたものである。つま
り、F_ST＝１あるいはWN_E＞０のいずれかである
場合にフラグＦをセツトするようにしてある。こ
れにより、機関の作動の検知がより確実となる。
また、図示せぬが、キースイツチ３２のオン後の
時間経過を監視し、時間が所定時間経過したとき
にフラグＦをセツトするようにすることを第７図
のフローチヤートに付加し、３条件、つまり、
F_ST＝１、WN_E＞０、キースイツチオン後所定時
間経過のいずれか１つが満たされたときに、フラ
グＦをセツトするようにすれば、機関の作動の検
知がさらに確実となる。

第８図は機関の所定回転毎にスタートする割込
みルーチンであつて、燃料噴射時期計算ルーチン
を示す。

第８図において、割込みステツプ801でスター
トした後、ステツプ802では、フラグＦ＝０か否
かを判別する。Ｆ＝０であれば、ステツプ803に
進み、燃料噴射時期制御は停止される。つまり、
タイマー制御弁２１６の通電デユーテイ比t_ON＝
０％（もしくは100％）にされる。他方、Ｆ＝１
であれば、ステツプ804に進み、通常の燃料噴射
時期計算が行われる。この燃料噴射時期計算は、
最終燃料噴射量および機関回転速度により基本噴
射時期を算出し、これに、水温センサ、吸気温セ
ンサ等の各センサ出力にもとづいて補正すること
によつて行われる。そして、ステツプ805におい
てこのルーチンは終了する。

第８図において求められたタイマー制御弁２１
６の通電デユーテイ比t_ONはRAM３１２の所定領
域に格納され、図示しないルーチンによつて燃料
噴射時期制御に用いられる。この場合、燃料噴射
時期制御は、タイマー位置センサ２３２によりタ
イマーピストン２３４の位置を検出してフイード
バツクすることにより、より精密な制御が行われ
る。

第９図Ａ〜Ｃは第３図の制御回路の動作を説明
するためのタイミング図であつて、第５図のフロ
ーチヤートに相当する。第９図Ａに示すように、
時刻t₀でキースイツチ３２がオンとなつても、第
９図Ｂに示すように、スタータ３５がオフであれ
ば、タイマー制御弁２１６の通電制御は第９図Ｃ
に示すように行われない。時刻t₁でスタータ３５
がオンとなると、始めてタイマー制御弁２１６の
通電制御が行われる。なお、第９図Ｂに示す点線
波形は従来の場合を示す。また、第６図、第７図
に示すフローチヤートの場合についても同様であ
る。

以上説明したように本発明によれば、機関始動
時に燃料噴射時期制御を停止しているので、噴射
時期制御用アクチユエータすなわちタイマー制御
弁２１６の不快な作動音は低減させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成を明示するための全体ブ
ロツク図、第２図は本発明に係るデイーゼル機関
の燃料噴射時期制御装置の一実施例を示す全体概
要図、第３図は第２図の制御回路の詳細なブロツ
ク回路図、第４図〜第８図は第３図の制御回路の
動作を示すフローチヤート、第９図Ａ〜Ｃは第３
図の制御回路の動作を説明するタイミング図であ
る。 １０……機関本体、２０……燃料噴射ポンプ、
３０……制御回路、３１……バツテリ（電源）、
３２……キースイツチ、３５……スタータ、２１
４……タイマー制御弁、２１８……回転角セン
サ、２２０……リニアソレノイド、２３２……タ
イマー位置センサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電源、デイーゼル機関の燃料噴射時期制御手
   段、および、前記電源を前記燃料噴射時期制御手
   段に供給するためのキースイツチを具備するデイ
   ーゼル機関の燃料噴射時期制御装置において、前
   記キースイツチのオン状態を示す第１の信号検知
   し且つ前記機関の作動を示す第２の信号を検知し
   て前記燃料噴射時期制御手段を制御する燃料噴射
   時期制御停止手段を設け、該燃料噴射時期制御停
   止手段が前記第１の信号を検知後前記第２の信号
   の検知前は前記燃料噴射時期制御手段を停止する
   ようにしたことを特徴とするデイーゼル機関の燃
   料噴射時期制御装置。 ２ 前記機関の作動を示す第２の信号が前記機関
   のスタータの作動を示すスタータ信号である特許
   請求の範囲第１項に記載の燃料噴射時期制御装
   置。 ３ 前記機関の作動を示す第２の信号が該機関の
   回転信号である特許請求の範囲第１項に記載の燃
   料噴射時期制御装置。 ４ 前記燃料噴射時期制御手段の停止が燃料ポン
   プのタイマ制御弁の通電デユーテイ比を100％に
   することによつて行われる特許請求の範囲第１項
   に記載の燃料噴射時期制御装置。 ５ 前記燃料噴射時期制御手段の停止が燃料ポン
   プのタイマ制御弁の通電デユーテイ比を０％にす
   ることによつて行われる特許請求の範囲第１項に
   記載の燃料噴射時期制御装置。