JPH056026B2 - - Google Patents

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JPH056026B2
JPH056026B2 JP58024690A JP2469083A JPH056026B2 JP H056026 B2 JPH056026 B2 JP H056026B2 JP 58024690 A JP58024690 A JP 58024690A JP 2469083 A JP2469083 A JP 2469083A JP H056026 B2 JPH056026 B2 JP H056026B2
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JP
Japan
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injection amount
engine
ignition period
fuel
output
Prior art date
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JP58024690A
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JPS59153929A (ja
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Shinji Ikeda
Ryuichi Nakamura
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPS59153929A publication Critical patent/JPS59153929A/ja
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Granted 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
    • F02D41/30Controlling 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • 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

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  • 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)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

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量制御装置
に関する。
従来、デイーゼル機関の燃料噴射量は、機関の
回転速度および負荷(アクセル開度)により基本
噴射量を演算し、この基本噴射量を種々の運転状
態パラメータ、たとえば、機関の冷却水温、吸気
圧、吸気温、湿度、燃料組成等により補正してい
た。即ち回転速度およびアクセル開度から得られ
る基本噴射量を噴射して得られるのは、大気が標
準状態にある時の必要出力であつて、大気が標準
状態とは相違する時の必要出力ではない。
従つて大気が標準状態とは相違する状態で必要
な出力を得るためには、基本噴射量を各運転状態
パラメータで補正する必要がある。この結果、各
運転状態パラメータ用のセンサ、つまり、水温セ
ンサ、吸気圧センサ、吸気温センサ、湿度セン
サ、燃料組成センサ等のセンサコストが高く、ま
た、各センサの出力を処理する制御回路、この場
合、マイクロコンピユータの入出力処理、演算処
理が複雑となり、延いては、製造コストが高くな
るという問題点があつた。
本発明の目的は、上述の従来形における問題点
に鑑み、運転状態パラメータによる補正をせずに
燃料噴射量を決定することにある。
第9図は燃焼時間を火炎センサ出力との関係を
表すグラフであつて、出力がパラメータである。
このグラフから理解できるように、出力が大き
くなるに従つて、燃焼開始時刻から燃焼完了時刻
までの時間即ち着火期間は長くなる。
さらに着火期間は燃焼圧に略比例すると考える
ことができるので、出力は着火期間の関数として
表すことができる。
従つて着火期間を要求着火期間と着火期間の変
動値とに分けて考えると、出力は燃料噴射量に比
例することから、基本着火期間と実際の着火期間
との差ΔPに基づいて燃料噴射量Qを直接決定す
ることが可能となることに着目し、機関の燃焼室
内の着火期間を直接検出してこれを燃料噴射量補
正にフイードバツク制御することにより、各種セ
ンサを不要にしてセンサコストを低減させると共
に、マイクロコンピユータの入出力処理、演算処
理を簡略化して製造コストを低減させることにあ
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。基準噴射演算手段は機関の回転
速度および負荷に応じて基本噴射量を演算する。
要求着火期間演算手段も機関の回転速度および負
荷に応じてデイーゼル機関の燃焼室内の要求着火
期間を演算し、着火期間検出手段は機関の燃焼室
内の実際の着火期間を検出する。補正噴射量演算
手段は要求着火期間演算手段によつて得られた要
求着火期間と着火期間検出手段によつて検出され
た実際の着火期間との差に応じて補正噴射量を演
算する。燃料供給手段は基本噴射量演算手段によ
つて得られた基本噴射量と補正噴射量演算手段に
よつえ得られた補正噴射量とを加算し、その加算
結果に応じた量の燃料をデイーゼル機関に供給す
る。これにより、実際の着火期間が要求着火期間
になるように燃料噴射量の補正が行なわれる。
第2図以下の図面を参照して本発明の実施例を
説明する。
第2図は本発明において用いられる火炎センサ
を示す断面図である。火炎センサ1はデイーゼル
機関のグロープラグと共に一体に構成されてお
り、その中央部に石英ガラス2が挿入されてい
る。石英ガラス2の先端はグロープラグがデイー
ゼル機関に取付けられたときに機関副室を臨むよ
うにされており、また、他端は光フアイバ3に接
続されている。
第3図は本発明に係るデイーゼル機関の燃料噴
射量制御装置の一実施例を示す全体概略図であ
る。第3図において、10は機関本体、20は分
配型(VE型)燃料噴射ポンプ、30は機関本体
10および燃料噴射ポンプ20を制御するための
制御回路であつて、たとえばマイクロコンピユー
タにより構成されエンジンコントロールユニツト
(ECU)と呼ばれるものである。機関本体10の
燃焼副室には各気筒毎に燃料噴射ポンプ20から
の加圧燃料を吸気ポートへ供給するための燃料噴
射弁102が設けられている。さらに、この各副
室には第1図に示したグロープラグと一体の火炎
センサ1が挿入されており、火炎センサ1の光フ
アイバ3は制御回路30に接続されている。上死
点センサ104は機関のピストン106の上死点
(TDC)を検出するものであつて、基準タイミン
グを形成するのに用いられる。
遠心力式(ベーン式)フイードポンプ202は
機関のドライブシヤフト204に結合され、一回
転あたり一定量の燃料を燃料タンク(図示せず)
より吸上げるものである。なお、フイードポンプ
202の左方の断面図は90°展開図である。
ドライブシヤフト204はフイードポンプ20
2と共に、カムプレート206およびポンププラ
ンジヤ208を同時に駆動する。プランジヤスプ
リング210はポンププランジヤ208とカムプ
レート206とを固定されたローラ210に押付
けている。このカムプレート206が回転してそ
のフエイスカムがローラ210上に乗上がると、
ポンププランジヤ208は規定量の往復運動を行
なう。同時に、ポンププランジヤ208は回転運
動も行なつているので、燃料を吸入して分配圧送
する。燃料の圧送はポンププランジヤ208の上
昇開始で始まり、この結果、分配通路212およ
びデリバリバルブ214を通つて噴射弁102に
供給され、そして、燃料の圧送はポンププランジ
ヤ208がさらに上昇してスピンポート216が
スピルリング218の右端面よりポンプ室内に開
放された時に終了する。
燃料噴射量制御はスピルコントロールソレノイ
ド(リニアソレノイド)220の通電デユーテイ
比の制御によつてプランジヤ222を移動し、そ
れにより、スピルリング218の位置を移動して
行なう。このとき、スピルリング218の位置は
制御回路30によつて精度よく制御されることに
なる。
また、ドライブシヤフト204に固定されたギ
ヤ226には、電磁ピツクアツプにより構成され
る回転センサ228が設けられており、この回転
センサ228はドライブシヤフト204の回転速
度すなわち機関の回転速度に比例した周波数のパ
ルス信号を発生する。
また、第3図において、31はアクセルペダ
ル、32はアクセル開度センサであつて、アクセ
ルペダル31の開度に応じたアナログ電圧の信号
を発生する。
第4図は第3図の制御回路30の詳細なブロツ
ク図である。第4図において、アクセル開度セン
サ32の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、アナログ信号はA/D変換されることにな
る。回転角センサ228のパルス信号は回転速度
形成回路304を介して入出力ポート308の所
定位置に供給される。この場合、回転速度形成回
路304は回転速度に反比例した2進信号を発生
する。さらに、回転角センサ228の出力信号は
上死点センサ104の出力信号と共に基準タイミ
ング信号を発生するための基準タイミング発生回
路308に供給されている。火炎センサ1は光フ
アイバ3を介して着火時期検出回路310に接続
されており、この着火時期検出回路310は、
光/電気変換回路、増幅回路、比較回路等によつ
て構成されている。火炎センサ1が燃焼光を採光
している状態であれば、検出回路310の出力は
“1”であり、逆に、火炎センサ1が燃焼光を採
光していない状態であれば、検出回路310の出
力は“0”である。
A/D変換器302および入出力ポート306
は共通バス312を介してCPU314、RAM3
16、ROM318、および入出力ポート320
に接続されている。
RAM316は必要に応じてメインルーチン、
燃料噴射量計算ルーチン、燃料噴射時期計算ルー
チン等における計算結果が格納される。
RAM318には、イニシヤルルーチン、メイ
ンルーチン、燃料噴射量計算ルーチン、燃料噴射
時期計算ルーチン等のプログラム、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。
さらに、入出力ポート320にはリニアソレノ
イド220を作動させるためのサーボアンプによ
り構成される駆動回路322が接続され、駆動回
路322には入出力ポート320を介してCPU
314によりリニアソレノイド220の通電デユ
ーテイ比(パルス幅)が与えられる。
次に、第5図、第6図のフローチヤートを参照
して第4図の制御回路30の動作を説明する。
第5図は実際の着火期間を検出するためのフロ
ーチヤートであつて、所定時間t毎に実行される
時間割込みルーチンである。図示しないイニシヤ
ルルーチンにより時間計測用カウンタ値Cをクリ
アしておく。割込みステツプ501よりステツプ502
に進み、ここで、火炎センサ1の燃焼光出力を取
込む。すなわち着火時期検出回路310の出力を
取込む。次に、ステツプ503において、検出回
路310の出力が“1”か否かを判別する。ステ
ツプ503にて該出力が“1”と判別されたときに
はステツプ504に進み、カウンタ値Cを+1歩進
させてステツプ508に進む。この場合、カウンタ
値Cの増量+1は前述の時間tに相当するもので
ある。他方、ステツプ503にて否と判別されたと
きには、ステツプ505にてカウンタ値C=0が否
かを判別する。すなわち、C〓0であれば、この
ときの値Cは着火状態を終了時間を示すので、ス
テツプ506にて実際の着火期間Pfire′としてRAM
316の所定領域に格納し、ステツプ507で値C
をクリアして初期状態に戻す。また、ステツプ
505にてC=0であれば、着火していない状態つ
まり非燃焼状態が持続されているのでカウンタ値
C=0を保持したままステツプ508に進む。この
ようにして、RAM316の所定領域には常に最
新の着火期間P′fireが格納されていることになる。
第6図は燃料噴射量制御ルーチンであつて、し
かも所定時間毎に実行される時間割込みルーチン
である。割込みステツプ601よりステツプ602に進
み、回転角センサ228からの機関回転速度Ne
を取込み、ステツプ603にてアクセル開度センサ
32からのアクセル開度Accpを取込む。各値
Ne,AccpはRAM316の所定領域に格納する。
ステツプ604では、ステツプ602,603にて取込ま
れた値Ne,Accpを用いてROM318において
設定された第7図に示すような2次元マツプによ
り要求着火期間Pfireを演算する。ステツプ605で
は、RAM316に格納されている最新の検出さ
れた実際の着火期間Pfire′を続出して、ΔPfire
Pfire′を演算する。そして、ステツプ606では、
ΔPを用いてROM318に設定されている第8図
に示すような1次元マツプfにより補正噴射量
ΔQを演算する。ステツプ607では、RAM316
に格納されている機関回転速度Ne、アクセル開
度Accpを用いてROM318に設定された2次元
マツプにより基本噴射量QBを演算する。ステツ
プ608では、基本噴射量QBと補正噴射量ΔQとを
加算して最終噴射量QFINを得、ステツプ609にて
値QFINに応じたパルス幅を駆動回路322に与え
る。この結果、リニアソレノイド220が作動し
てスピルリング218が移動することになる。こ
のルーチンはステツプ610にて終了する。
以上説明したように本発明によれば、燃料噴射
量補正を機関の着火期間によつて行なつているの
で、その分、各種センサが不要となり、しかもマ
イクロコンピユータの入出力処理。演算処理等も
簡略化させることができ、製造コスト低減に役立
つものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を説明するための全体ブ
ロツク図、第2図は本発明において用いられる火
炎センサを示す断面図、第3図は本発明に係るデ
イーゼル機関の燃料噴射量制御装置の一実施例を
示す全体概要図、第4図は第3図の制御回路の詳
細なブロツク回路図、第5図、第6図は第4図の
制御回路の動作を示すフローチヤート、第7図は
第6図のステツプ604において用いられる2次元
マツプを示す図、第8図は第6図のステツプ606
において用いられる1次元マツプを示す図、第9
図は着火期間と火炎センサの出力との関係を示す
図である。 1……火炎センサ、10……機関本体、20…
…燃料噴射ポンプ、30……制御回路、32……
アクセル開度センサ、220……スピルコントロ
ールソレノイド(リニアソレノイド)、228…
…回転角センサ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 デイーゼル機関にあつて、該機関の回転速度
    および負荷に応じて基準噴射量を演算する基準噴
    射量演算手段、前記機関の回転速度および負荷に
    応じて前記機関の燃焼室内の要求着火期間を演算
    する要求着火期間演算手段、前記機関の燃焼室内
    の実際の着火期間を検出する着火期間検出手段、
    前記要求着火期間と前記実際の着火期間との差に
    応じて補正噴射量を演算する補正噴射量演算手
    段。および、前記基準噴射量に前記補正噴射量を
    加算し該加算結果に応じた量の燃料を前記機関へ
    供給する燃料供給手段を具備したデイーゼル機関
    の燃料噴射量制御装置。
JP58024690A 1983-02-18 1983-02-18 デイ−ゼル機関の燃料噴射量制御装置 Granted JPS59153929A (ja)

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JP58024690A JPS59153929A (ja) 1983-02-18 1983-02-18 デイ−ゼル機関の燃料噴射量制御装置

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JPS59153929A JPS59153929A (ja) 1984-09-01
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6075742A (ja) * 1983-10-03 1985-04-30 Japanese National Railways<Jnr> 光フアイバを用いたデイ−ゼル機関の燃料噴射開始時期制御方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5728842A (en) * 1980-06-20 1982-02-16 Bosch Gmbh Robert Method of controlling combustion in combustion chamber for internal combustion engine
JPS57159939A (en) * 1981-03-30 1982-10-02 Nissan Motor Co Ltd Electronic controller of fuel injection amount in fuel injection internal combustion engine

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JPS59153929A (ja) 1984-09-01

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