JPH0641736B2 - ディーゼル機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents
ディーゼル機関の燃料噴射制御装置Info
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- JPH0641736B2 JPH0641736B2 JP13899085A JP13899085A JPH0641736B2 JP H0641736 B2 JPH0641736 B2 JP H0641736B2 JP 13899085 A JP13899085 A JP 13899085A JP 13899085 A JP13899085 A JP 13899085A JP H0641736 B2 JPH0641736 B2 JP H0641736B2
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- pressure
- injection
- engine
- fuel supply
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディーゼル機関の燃料噴射制御装置に関する。
ディーゼル機関において機関始動時におけるように機関
の温度が低いときには燃焼室内の雰囲気温度が低いため
に着火遅れ期間が長くなり、斯くして通常機関始動時に
は噴射開始時期を早めるようにしている（例えば特開昭
56−162232号公報参照）。云い換えると機関温度が高く
なるにつれて噴射開始時期を遅くするようにしている。
の温度が低いときには燃焼室内の雰囲気温度が低いため
に着火遅れ期間が長くなり、斯くして通常機関始動時に
は噴射開始時期を早めるようにしている（例えば特開昭
56−162232号公報参照）。云い換えると機関温度が高く
なるにつれて噴射開始時期を遅くするようにしている。
しかしながら従来のディーゼル機関では機関温度が高く
なっても燃料噴射圧はほぼ一定に維持されており、従っ
て機関温度が高くなるにつれて噴射開始時期が遅くされ
るとそれに伴なって噴射完了時期も遅くなってしまう。
ところが噴射完了時期が遅くなると白煙が発生するとい
う問題を生ずる。
なっても燃料噴射圧はほぼ一定に維持されており、従っ
て機関温度が高くなるにつれて噴射開始時期が遅くされ
るとそれに伴なって噴射完了時期も遅くなってしまう。
ところが噴射完了時期が遅くなると白煙が発生するとい
う問題を生ずる。
そこで本発明では機関温度が高くなって噴射完了時期が
遅らされてもそれに伴って噴射完了時期が遅くならない
ように機関温度が高くなるにつれて燃料噴射圧を高める
ようにしている。この場合、機関温度が高くなっても噴
射完了時期が遅くならないようにするためには機関温度
が10℃上昇するにつれて燃料噴射圧を10パーセント程度
上昇させる必要があることが判別している。
遅らされてもそれに伴って噴射完了時期が遅くならない
ように機関温度が高くなるにつれて燃料噴射圧を高める
ようにしている。この場合、機関温度が高くなっても噴
射完了時期が遅くならないようにするためには機関温度
が10℃上昇するにつれて燃料噴射圧を10パーセント程度
上昇させる必要があることが判別している。
ちなみに従来のプランジャ式燃料ポンプでは機関温度が
上昇して燃料温が高くなると燃料の粘度が低くなるため
にプランジャからの漏漏燃料が増大し、その結果機関温
度が高くなっても燃料噴射圧が高くなることはない。従
って従来のプランジャ式燃料ポンプでは機関温度の上昇
に伴なって燃料噴射圧が自然に増大することはあり得な
い。
上昇して燃料温が高くなると燃料の粘度が低くなるため
にプランジャからの漏漏燃料が増大し、その結果機関温
度が高くなっても燃料噴射圧が高くなることはない。従
って従来のプランジャ式燃料ポンプでは機関温度の上昇
に伴なって燃料噴射圧が自然に増大することはあり得な
い。
上記問題点を解決するために本発明によれば、吐出量を
制御可能な燃料供給ポンプから吐出された燃料を燃料供
給通路を介して電気制御式燃料噴射弁に供給し、機関温
度が高くなるにつれて噴射開始時期を遅くするようにし
たディーゼル機関において、燃料供給通路内の燃料圧を
検出するための圧力センサと機関の温度を検出するため
の温度センサとを具備し、これら温度センサおよび圧力
センサの出力信号に基いて燃料供給通路内の燃料圧が機
関温度の上昇に伴ない高くなる目標燃料圧となるように
燃料供給ポンプの吐出量を制御する燃料圧制御手段を具
備している。
制御可能な燃料供給ポンプから吐出された燃料を燃料供
給通路を介して電気制御式燃料噴射弁に供給し、機関温
度が高くなるにつれて噴射開始時期を遅くするようにし
たディーゼル機関において、燃料供給通路内の燃料圧を
検出するための圧力センサと機関の温度を検出するため
の温度センサとを具備し、これら温度センサおよび圧力
センサの出力信号に基いて燃料供給通路内の燃料圧が機
関温度の上昇に伴ない高くなる目標燃料圧となるように
燃料供給ポンプの吐出量を制御する燃料圧制御手段を具
備している。
第１図および第２図を参照すると、１はディーゼル機関
本体、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッド、４
はピストン、５は燃焼室、６は吸気弁、７は排気弁、８
は燃焼室５内に配置された燃料噴射弁、９は吸気マニホ
ルドを夫々示し、吸気マニホルド９は入口部は過給機Ｔ
に接続される。燃料噴射弁８は燃料供給管１０を介して
各気筒に共通の燃料蓄圧管１１に連結される。燃料蓄圧
管１１はその内部に容積一定の蓄圧室１２を有し、この
蓄圧室１２内の燃料が燃料供給管１０を介して燃料噴射
弁８に供給される。一方、蓄圧室１２は燃料供給管１３
を介して吐出圧制御可能な燃料供給ポンプ１４の吐出口
に連結される。燃料供給ポンプ１４の吸込口は燃料ポン
プ１５の吐出口に連結され、この燃料ポンプ１５の吸込
口は燃料リザーバタンク１６に連結される。また、各燃
料噴射弁８は燃料返戻導管１７を介して燃料リザーバタ
ンク１６に連結される。燃料ポンプ１５は燃料リザーバ
タンク１６内の燃料を燃料供給ポンプ１４内に送り込む
ために設けられており、燃料ポンプ１５がなくても燃料
供給ポンプ１４内に燃料を吸込むことが可能な場合には
燃料ポンプ１５を特に設ける必要はない。これに対して
燃料供給ポンプ１４は高圧の燃料を吐出するために設け
られており、燃料供給ポンプ１４から吐出された高圧の
燃料は蓄圧室１２内に蓄積される。
本体、２はシリンダブロック、３はシリンダヘッド、４
はピストン、５は燃焼室、６は吸気弁、７は排気弁、８
は燃焼室５内に配置された燃料噴射弁、９は吸気マニホ
ルドを夫々示し、吸気マニホルド９は入口部は過給機Ｔ
に接続される。燃料噴射弁８は燃料供給管１０を介して
各気筒に共通の燃料蓄圧管１１に連結される。燃料蓄圧
管１１はその内部に容積一定の蓄圧室１２を有し、この
蓄圧室１２内の燃料が燃料供給管１０を介して燃料噴射
弁８に供給される。一方、蓄圧室１２は燃料供給管１３
を介して吐出圧制御可能な燃料供給ポンプ１４の吐出口
に連結される。燃料供給ポンプ１４の吸込口は燃料ポン
プ１５の吐出口に連結され、この燃料ポンプ１５の吸込
口は燃料リザーバタンク１６に連結される。また、各燃
料噴射弁８は燃料返戻導管１７を介して燃料リザーバタ
ンク１６に連結される。燃料ポンプ１５は燃料リザーバ
タンク１６内の燃料を燃料供給ポンプ１４内に送り込む
ために設けられており、燃料ポンプ１５がなくても燃料
供給ポンプ１４内に燃料を吸込むことが可能な場合には
燃料ポンプ１５を特に設ける必要はない。これに対して
燃料供給ポンプ１４は高圧の燃料を吐出するために設け
られており、燃料供給ポンプ１４から吐出された高圧の
燃料は蓄圧室１２内に蓄積される。
第３図に燃料噴射弁８の側面断面図を示す。第３図を参
照すると、２０は燃料噴射弁本体、２１はノズル、２２
はスペーサ、２３はノズル２１およびスペーサ２２を燃
料噴射弁本体２０に固定するためのノズルホルダ、２４
は燃料流入口、２５はノズル２１の先端部に形勢された
ノズル孔を夫々示す。燃料噴射弁本体２０、スペーサ２
２、ノズル２３内には互いに直列に配置された制御ロッ
ド２６、加圧ピン２７およびニードル２８が摺動可能に
挿入される。制御ロッド２６の上方には燃料室２９が形
成され、この燃料室２９は燃料流入口２４および燃料供
給管１０を介して蓄圧室１２に（第２図）に連結され
る。従って燃料室２９内には蓄圧室２９内の燃料圧が加
わっており、燃料室２９内の燃料圧が制御ロッド２６の
上面に作用する。ニードル２８は円錐状をなす受圧面３
０を有し、この受圧面３０の周りにニードル加圧室３１
が形成される。ニードル加圧室３１は一方では燃料通路
３２を介して燃料室２９に連結され、他方ではニードル
２８の周りに形成された環状の燃料通路３３を介してノ
ズル孔２５に連結される。燃料噴射弁本体２０内には加
圧ピン２７を下方に向けて付勢する圧縮ばね３４が挿入
され、ニードル２８はこの圧縮ばね３４によって下方に
押圧される。制御ロッド２６はその中間部に円錐状をな
す受圧面３５を有し、この受圧面３５の周りに制御ロッ
ド加圧室３６が形成される。加圧室３６は燃料噴射弁本
体２０内に形成されたシリンダ３７内に連通せしめら
れ、このシリンダ３７内には油圧ピストン３８が摺動可
能に挿入される。この油圧ピストン３８にはＯリング３
９が取付けられている。
照すると、２０は燃料噴射弁本体、２１はノズル、２２
はスペーサ、２３はノズル２１およびスペーサ２２を燃
料噴射弁本体２０に固定するためのノズルホルダ、２４
は燃料流入口、２５はノズル２１の先端部に形勢された
ノズル孔を夫々示す。燃料噴射弁本体２０、スペーサ２
２、ノズル２３内には互いに直列に配置された制御ロッ
ド２６、加圧ピン２７およびニードル２８が摺動可能に
挿入される。制御ロッド２６の上方には燃料室２９が形
成され、この燃料室２９は燃料流入口２４および燃料供
給管１０を介して蓄圧室１２に（第２図）に連結され
る。従って燃料室２９内には蓄圧室２９内の燃料圧が加
わっており、燃料室２９内の燃料圧が制御ロッド２６の
上面に作用する。ニードル２８は円錐状をなす受圧面３
０を有し、この受圧面３０の周りにニードル加圧室３１
が形成される。ニードル加圧室３１は一方では燃料通路
３２を介して燃料室２９に連結され、他方ではニードル
２８の周りに形成された環状の燃料通路３３を介してノ
ズル孔２５に連結される。燃料噴射弁本体２０内には加
圧ピン２７を下方に向けて付勢する圧縮ばね３４が挿入
され、ニードル２８はこの圧縮ばね３４によって下方に
押圧される。制御ロッド２６はその中間部に円錐状をな
す受圧面３５を有し、この受圧面３５の周りに制御ロッ
ド加圧室３６が形成される。加圧室３６は燃料噴射弁本
体２０内に形成されたシリンダ３７内に連通せしめら
れ、このシリンダ３７内には油圧ピストン３８が摺動可
能に挿入される。この油圧ピストン３８にはＯリング３
９が取付けられている。
一方、燃料噴射弁本体２０には油圧ピストン３８を駆動
するための駆動装置４０が取付けられる。この駆動装置
４０は燃料噴射弁本体２０に固締されたケーシング４１
と、ピストン３８およびケーシング４０間に挿入された
ピエゾ圧電素子４２からなる。このピエゾ圧電素子４２
は薄板状の圧電素子を多数枚積層した積層構造をなして
おり、このピエゾ圧電素子４２に電圧を印加するとピエ
ゾ圧電素子４２は電歪効果によって長手方向の歪を生ず
る。即ち長手方向に伸びる。この伸び量は例えば５０μ
ｍ程度の少量であるが応答性が極めて良好であり、電圧
を印加してから伸びるまでの応答時間は８０μsec 程度
である。電圧の印加を停止すればピエゾ圧電素子４２は
ただちに縮む。第３図に示されるように油圧ピストン３
８と燃料噴射弁本体２０間には皿ばね４３が挿入され、
この皿ばね４３のばね力によって油圧ピストン３８はピ
エゾ圧電素子４３に向けて押圧される。第４図に示すよ
うに油圧ピストン３８内には燃料通路４４が形成され、
この燃料通路４４内には逆止弁４５が挿入される。ケー
シング４１とピエゾ圧電素子４２間にはピエゾ圧電素子
４２を冷却するために図示しない装置によって燃料が循
環せしめられ、制御ロッド加圧室３６内の燃料が漏洩す
るとケーシング４１内の燃料が燃料通路４４および逆止
弁４５を介して制御ロッド加圧室３６内に補給される。
するための駆動装置４０が取付けられる。この駆動装置
４０は燃料噴射弁本体２０に固締されたケーシング４１
と、ピストン３８およびケーシング４０間に挿入された
ピエゾ圧電素子４２からなる。このピエゾ圧電素子４２
は薄板状の圧電素子を多数枚積層した積層構造をなして
おり、このピエゾ圧電素子４２に電圧を印加するとピエ
ゾ圧電素子４２は電歪効果によって長手方向の歪を生ず
る。即ち長手方向に伸びる。この伸び量は例えば５０μ
ｍ程度の少量であるが応答性が極めて良好であり、電圧
を印加してから伸びるまでの応答時間は８０μsec 程度
である。電圧の印加を停止すればピエゾ圧電素子４２は
ただちに縮む。第３図に示されるように油圧ピストン３
８と燃料噴射弁本体２０間には皿ばね４３が挿入され、
この皿ばね４３のばね力によって油圧ピストン３８はピ
エゾ圧電素子４３に向けて押圧される。第４図に示すよ
うに油圧ピストン３８内には燃料通路４４が形成され、
この燃料通路４４内には逆止弁４５が挿入される。ケー
シング４１とピエゾ圧電素子４２間にはピエゾ圧電素子
４２を冷却するために図示しない装置によって燃料が循
環せしめられ、制御ロッド加圧室３６内の燃料が漏洩す
るとケーシング４１内の燃料が燃料通路４４および逆止
弁４５を介して制御ロッド加圧室３６内に補給される。
制御ロッド加圧室３６内の燃料が加圧されていない場合
にはニードル２８には制御ロッド２６の上面に作用する
下向きの力と、圧縮ばね３４による下向きの力と、ニー
ドル２８の受圧面３０に作用する上向きの力が加わる。
このとき下向きの力の総和が上向きの力よりも若干大き
くなるように制御ロッド２６の径、圧縮ばね３４のばね
力およびニードル２８の受圧面３０の面積が設定されて
いる。従って通常ニードル２８には下向きの力が作用し
ており、斯して通常ニードル２８はノズル孔２５を閉鎖
している。次いでピエゾ圧電素子４２に電圧が印加され
るとピエゾ圧電素子４２が伸びるために油圧ピストン３
８が左方に移動し、その結果制御ロッド加圧室３６内の
圧力が上昇する。このとき制御ロッド２６の受圧面３５
に上向きの力が作用するために制御ロッド２６が上昇
し、斯してニードル２８が上昇するためにノズル孔２５
から燃料が噴射される。このときの応答性は上述したよ
うに８０μsec 程度であって極めて速い。一方、ピエゾ
圧電素子４２への電圧の印加が停止せしめられるとピエ
ゾ圧電素子４２は縮み、その結果制御ロッド加圧室３６
内の燃料圧が低下するために制御ロッド２６およびニー
ドル２８が下降して燃料噴射が停止せしめられる。この
ときの応答性も８０μsec 程度であって極めて速い。な
お、上述したように制御ロッド加圧室３６内の燃料が加
圧されていない場合にニードル２８に作用する下向きの
力の総和は上向きの力よりも若干大きくなるように制御
ロッド２６の径、圧縮ばね３４のばね力およびニードル
２８の受圧面３０の面積が定められている。従って制御
ロッド２６の受圧面３５に小さな上向きの力を加えれば
ニードル２８を上昇させることができる。即ち、ニード
ル２８を上昇させるために昇圧すべき制御ロッド加圧室
３６内の燃料圧は小さくてすみ、斯くしてピエゾ圧電素
子４２に加えるべき電力も小電力で足りる。
にはニードル２８には制御ロッド２６の上面に作用する
下向きの力と、圧縮ばね３４による下向きの力と、ニー
ドル２８の受圧面３０に作用する上向きの力が加わる。
このとき下向きの力の総和が上向きの力よりも若干大き
くなるように制御ロッド２６の径、圧縮ばね３４のばね
力およびニードル２８の受圧面３０の面積が設定されて
いる。従って通常ニードル２８には下向きの力が作用し
ており、斯して通常ニードル２８はノズル孔２５を閉鎖
している。次いでピエゾ圧電素子４２に電圧が印加され
るとピエゾ圧電素子４２が伸びるために油圧ピストン３
８が左方に移動し、その結果制御ロッド加圧室３６内の
圧力が上昇する。このとき制御ロッド２６の受圧面３５
に上向きの力が作用するために制御ロッド２６が上昇
し、斯してニードル２８が上昇するためにノズル孔２５
から燃料が噴射される。このときの応答性は上述したよ
うに８０μsec 程度であって極めて速い。一方、ピエゾ
圧電素子４２への電圧の印加が停止せしめられるとピエ
ゾ圧電素子４２は縮み、その結果制御ロッド加圧室３６
内の燃料圧が低下するために制御ロッド２６およびニー
ドル２８が下降して燃料噴射が停止せしめられる。この
ときの応答性も８０μsec 程度であって極めて速い。な
お、上述したように制御ロッド加圧室３６内の燃料が加
圧されていない場合にニードル２８に作用する下向きの
力の総和は上向きの力よりも若干大きくなるように制御
ロッド２６の径、圧縮ばね３４のばね力およびニードル
２８の受圧面３０の面積が定められている。従って制御
ロッド２６の受圧面３５に小さな上向きの力を加えれば
ニードル２８を上昇させることができる。即ち、ニード
ル２８を上昇させるために昇圧すべき制御ロッド加圧室
３６内の燃料圧は小さくてすみ、斯くしてピエゾ圧電素
子４２に加えるべき電力も小電力で足りる。
第５図および第６図は吐出圧制御可能な燃料供給ポンプ
１４の一例を示す。第５図を参照すると燃料供給ポンプ
１４はポンプケーシング５０により固定支持された固定
軸５１と、固定軸５１回りで回転するロータ５２と、ピ
ボットピン５３を介してポンプケーシング５０に揺動可
能に取付けられたステータ５４と、ステータ５４内にお
いて軸受５５を介して回転可能に支持されたリング５６
とを有する。ロータ５２は放射状に配置された多数個の
ラジアルピストン５７を具備し、各ラジアルピストン５
７とリング５６との間にはラジアルピストン５７と共に
回転するシュー５８が挿入される。ロータ５２が回転す
るとそれに伴なってラジアルピストン５７も回転し、こ
のときシュー５８がリング５６の内周面を摺動すると共
にシュー５８との摩擦力によってリング５６も回転す
る。固定軸５１には吸込口５９と吐出口６０とが形成さ
れ、吸込口５９は燃料ポンプ１５（第１図）へ、吐出口
６０は蓄圧室１２（第１図）へ夫々連結される。各ラジ
アルピストン５７のシリンダ室６１は吸込口５９および
吐出口６０と交互に連通する。シリンダ室６１が吸込口
５９と連通したときにラジアルピストン５７が半径方向
外方に移動するためにシリンダ室６１内に燃料が吸込ま
れ、シリンダ室６１が吐出口６０と連通したときに圧縮
された燃料がシリンダ室６１から吐出口６０に排出され
る。吐出口６０に排出される燃料の量はラジアルピスト
ン５７のストロークに依存しており、ラジアルピストン
５７のストロークはステータ５４の位置によって定ま
る。従ってステータ５４をピボットピン５３回りに揺動
せしめることによって燃料供給ポンプ１４の吐出量を制
御することができ、それによって燃料供給ポンプ１４の
吐出圧が制御される。
１４の一例を示す。第５図を参照すると燃料供給ポンプ
１４はポンプケーシング５０により固定支持された固定
軸５１と、固定軸５１回りで回転するロータ５２と、ピ
ボットピン５３を介してポンプケーシング５０に揺動可
能に取付けられたステータ５４と、ステータ５４内にお
いて軸受５５を介して回転可能に支持されたリング５６
とを有する。ロータ５２は放射状に配置された多数個の
ラジアルピストン５７を具備し、各ラジアルピストン５
７とリング５６との間にはラジアルピストン５７と共に
回転するシュー５８が挿入される。ロータ５２が回転す
るとそれに伴なってラジアルピストン５７も回転し、こ
のときシュー５８がリング５６の内周面を摺動すると共
にシュー５８との摩擦力によってリング５６も回転す
る。固定軸５１には吸込口５９と吐出口６０とが形成さ
れ、吸込口５９は燃料ポンプ１５（第１図）へ、吐出口
６０は蓄圧室１２（第１図）へ夫々連結される。各ラジ
アルピストン５７のシリンダ室６１は吸込口５９および
吐出口６０と交互に連通する。シリンダ室６１が吸込口
５９と連通したときにラジアルピストン５７が半径方向
外方に移動するためにシリンダ室６１内に燃料が吸込ま
れ、シリンダ室６１が吐出口６０と連通したときに圧縮
された燃料がシリンダ室６１から吐出口６０に排出され
る。吐出口６０に排出される燃料の量はラジアルピスト
ン５７のストロークに依存しており、ラジアルピストン
５７のストロークはステータ５４の位置によって定ま
る。従ってステータ５４をピボットピン５３回りに揺動
せしめることによって燃料供給ポンプ１４の吐出量を制
御することができ、それによって燃料供給ポンプ１４の
吐出圧が制御される。
第５図および第６図を参照するとポンプケーシング５０
の下部には固定軸５１の軸線方向に摺動可能な制御レバ
ー６２が配置される。この制御レバー６２は制御レバー
６２の軸線に対して傾斜した長溝６３を有し、この長溝
６３内にステータ５４の下部に形成されたアーム６４が
摺動可能に挿入される。従って制御レバー６２をその軸
線方向に移動させるとステータ５４が揺動し、それによ
って燃料供給ポンプ１４の吐出圧が制御される。制御レ
バー６２は減速機構６５を介して駆動装置６６に連結さ
れる。この実施例では駆動装置６６はステップモータか
ら形成されるが必ずしもステップモータを使用する必要
はなく、例えば駆動装置６６としてリニアソレノイドそ
の他の手段を用いることができる。駆動装置６６により
制御レバー６２はその軸線方向に移動せしめらるれ、従
って燃料供給ポンプ１４の吐出圧は駆動装置６６によっ
て制御される。
の下部には固定軸５１の軸線方向に摺動可能な制御レバ
ー６２が配置される。この制御レバー６２は制御レバー
６２の軸線に対して傾斜した長溝６３を有し、この長溝
６３内にステータ５４の下部に形成されたアーム６４が
摺動可能に挿入される。従って制御レバー６２をその軸
線方向に移動させるとステータ５４が揺動し、それによ
って燃料供給ポンプ１４の吐出圧が制御される。制御レ
バー６２は減速機構６５を介して駆動装置６６に連結さ
れる。この実施例では駆動装置６６はステップモータか
ら形成されるが必ずしもステップモータを使用する必要
はなく、例えば駆動装置６６としてリニアソレノイドそ
の他の手段を用いることができる。駆動装置６６により
制御レバー６２はその軸線方向に移動せしめらるれ、従
って燃料供給ポンプ１４の吐出圧は駆動装置６６によっ
て制御される。
再び第１図を参照すると、燃料噴射弁８および駆動装置
６６を制御するための電子制御ユニット７０が設けられ
る。この電子制御ユニット７０はディジタルコンピュー
タからなり、双方向性バス７１によって相互に接続され
たＲＯＭ（リードオンメモリ）７２、ＲＡＭ（ランダム
アクセスメモリ）７３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）
７４、入力ポート７５および出力ポート７６を具備す
る。
６６を制御するための電子制御ユニット７０が設けられ
る。この電子制御ユニット７０はディジタルコンピュー
タからなり、双方向性バス７１によって相互に接続され
たＲＯＭ（リードオンメモリ）７２、ＲＡＭ（ランダム
アクセスメモリ）７３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）
７４、入力ポート７５および出力ポート７６を具備す
る。
第１図に示されるように燃料蓄圧管１１の端部には蓄圧
室１２内の燃料圧を検出する燃料圧センサ８０が取付け
られる。燃料圧センサ８０は蓄圧室１２内の燃料圧に比
例した出力電圧を発生し、この燃料圧センサ８０はＡＤ
変換器８１を介して入力ポート７５に接続される。一
方、吸気マニホルド９内には吸気マニホルド９内の過給
圧を検出する過給圧センサ８２が取付けられる。過給圧
センサ８２は吸気マニホルド９内の圧力に比例した出力
電圧を発生し、この過給圧センサ８２はＡＤ変換器８３
を介して入力ポート７５に接続される。また、機関本体
１には機関冷却水温を検出する水温センサ８４が取付け
られる。水温センサ８４は機関冷却水温に比例した出力
電圧を発生し、この水温センサ８４はＡＤ変換器８５を
介して入力ポート７５に接続される。また、アクセルペ
ダル８６にはアクセルペダル８６の踏込み量に比例した
出力電圧を発生する負荷センサ８７が取付けられる。こ
の負荷センサ８７はＡＤ変換器８８を介して入力ポート
８５に接続される。また、機関クランクシャフトには一
対のディスク89，90が取付けられ、これらディスク89，
90の歯付外周面に対向して一対のクランク角センサ91，
92が配置される。一方のクランク角センサ９１は例えば
１番気筒が吸気上死点にあることを示す出力パルスを発
生し、従ってこのクランク角センサ９１の出力パルスか
らいずれの気筒の燃料噴射弁８を作動せしめるかを決定
することができる。他方のクランク角センサ９２はクラ
ンクシャフトが一定角度回転する毎に出力パルスを発生
し、従ってクランク角センサ９２の出力パルスから機関
回転数を計算することができる。これらのクランク角セ
ンサ91，92は入力ポート７５に接続される。一方、出力
ポート７６は駆動回路９３を介してステップモータから
なる駆動装置６６に接続され、駆動回路９４を介して対
応する燃料噴射弁８のピエゾ圧電素子４２に接続され
る。
室１２内の燃料圧を検出する燃料圧センサ８０が取付け
られる。燃料圧センサ８０は蓄圧室１２内の燃料圧に比
例した出力電圧を発生し、この燃料圧センサ８０はＡＤ
変換器８１を介して入力ポート７５に接続される。一
方、吸気マニホルド９内には吸気マニホルド９内の過給
圧を検出する過給圧センサ８２が取付けられる。過給圧
センサ８２は吸気マニホルド９内の圧力に比例した出力
電圧を発生し、この過給圧センサ８２はＡＤ変換器８３
を介して入力ポート７５に接続される。また、機関本体
１には機関冷却水温を検出する水温センサ８４が取付け
られる。水温センサ８４は機関冷却水温に比例した出力
電圧を発生し、この水温センサ８４はＡＤ変換器８５を
介して入力ポート７５に接続される。また、アクセルペ
ダル８６にはアクセルペダル８６の踏込み量に比例した
出力電圧を発生する負荷センサ８７が取付けられる。こ
の負荷センサ８７はＡＤ変換器８８を介して入力ポート
８５に接続される。また、機関クランクシャフトには一
対のディスク89，90が取付けられ、これらディスク89，
90の歯付外周面に対向して一対のクランク角センサ91，
92が配置される。一方のクランク角センサ９１は例えば
１番気筒が吸気上死点にあることを示す出力パルスを発
生し、従ってこのクランク角センサ９１の出力パルスか
らいずれの気筒の燃料噴射弁８を作動せしめるかを決定
することができる。他方のクランク角センサ９２はクラ
ンクシャフトが一定角度回転する毎に出力パルスを発生
し、従ってクランク角センサ９２の出力パルスから機関
回転数を計算することができる。これらのクランク角セ
ンサ91，92は入力ポート７５に接続される。一方、出力
ポート７６は駆動回路９３を介してステップモータから
なる駆動装置６６に接続され、駆動回路９４を介して対
応する燃料噴射弁８のピエゾ圧電素子４２に接続され
る。
次に第７図から第１１図を参照して本発明による燃料噴
射制御装置の作動について説明する。
射制御装置の作動について説明する。
第７図はメインルーチンを示しており、このメインルー
チンは一定のクランク角度毎の割込みによって実行され
る。第７図を参照するとまず始めにステップ100 におい
て機関回転数Ｎを表わすクランク角センサ９２の出力信
号、アクセルペダルの踏込み量Ｌを表わす負荷センサ８
７の出力信号、過給圧Ｂを表わす過給圧センサ８２の出
力信号、機関冷却水温Ｔを表わす水温センサ８４の出力
信号、および蓄圧室１２内の燃料圧Ｐを表わす、燃料圧
センサ８０の出力信号がCPU 74内に順次入力され、クラ
ンク角センサ９２の出力信号から機関回転数Ｎが計算さ
れる。これらの機関回転数Ｎ、アクセルペダルの踏込み
量Ｌ、過給圧Ｂ、水温Ｔおよび燃料圧ＰはRAM 73内に記
憶される。次いでステップ200 では噴射量τの計算が行
なわれ、ステップ300 では噴射時期の計算が行なわれ、
ステップ400 では燃料圧の制御が行なわれる。ステップ
200 における噴射量τの計算は第８図に示され、ステッ
プ300 における噴射時期の計算は第９図に示され、ステ
ップ400 における燃料圧Ｐの制御は第１０図に示されて
いる。
チンは一定のクランク角度毎の割込みによって実行され
る。第７図を参照するとまず始めにステップ100 におい
て機関回転数Ｎを表わすクランク角センサ９２の出力信
号、アクセルペダルの踏込み量Ｌを表わす負荷センサ８
７の出力信号、過給圧Ｂを表わす過給圧センサ８２の出
力信号、機関冷却水温Ｔを表わす水温センサ８４の出力
信号、および蓄圧室１２内の燃料圧Ｐを表わす、燃料圧
センサ８０の出力信号がCPU 74内に順次入力され、クラ
ンク角センサ９２の出力信号から機関回転数Ｎが計算さ
れる。これらの機関回転数Ｎ、アクセルペダルの踏込み
量Ｌ、過給圧Ｂ、水温Ｔおよび燃料圧ＰはRAM 73内に記
憶される。次いでステップ200 では噴射量τの計算が行
なわれ、ステップ300 では噴射時期の計算が行なわれ、
ステップ400 では燃料圧の制御が行なわれる。ステップ
200 における噴射量τの計算は第８図に示され、ステッ
プ300 における噴射時期の計算は第９図に示され、ステ
ップ400 における燃料圧Ｐの制御は第１０図に示されて
いる。
第８図は燃料噴射量τを計算するためのフローチャート
を示す。第８図を参照すると、まず始めにステップ201
においてアクセルペダルの踏込み量、即ち負荷Ｌから基
本燃料噴射量τ０が計算される。第１１図(a)は基本燃
料噴射量τ０と負荷Ｌとの関係を示しており、この関係
は予めROM 72内に記憶されている。次いでステップ202
では過給圧Ｐから過給補正係数Ｋ１が計算される。第１
１図(b)に示すように過給補正係数Ｋ１は過給圧Ｂが高
くなるにつれて大きくなる。第１１図(b)に示す関係は
予めROM 72内に記憶されている。次いでステップ203 で
は噴射量τ＝Ｋ１・τ０が計算される。次いでステップ
204 では水温Ｔから最大噴射量MAX が計算される。第１
１図(c)に示す如く白煙の発生を防止するために最大噴
射量ＭＡＸは水温Ｔが高くなるにつれて小さくなる。次
いでステップ 205 では噴射量τが最大噴射量ＭＡＸよ
りも大きいか否かが判別される。τ＞ＭＡＸであればス
テップ206 に進んでτ＝ＭＡＸとされる。従って最大噴
射量ＭＡＸは水温Ｔによって制限されることになる。
を示す。第８図を参照すると、まず始めにステップ201
においてアクセルペダルの踏込み量、即ち負荷Ｌから基
本燃料噴射量τ０が計算される。第１１図(a)は基本燃
料噴射量τ０と負荷Ｌとの関係を示しており、この関係
は予めROM 72内に記憶されている。次いでステップ202
では過給圧Ｐから過給補正係数Ｋ１が計算される。第１
１図(b)に示すように過給補正係数Ｋ１は過給圧Ｂが高
くなるにつれて大きくなる。第１１図(b)に示す関係は
予めROM 72内に記憶されている。次いでステップ203 で
は噴射量τ＝Ｋ１・τ０が計算される。次いでステップ
204 では水温Ｔから最大噴射量MAX が計算される。第１
１図(c)に示す如く白煙の発生を防止するために最大噴
射量ＭＡＸは水温Ｔが高くなるにつれて小さくなる。次
いでステップ 205 では噴射量τが最大噴射量ＭＡＸよ
りも大きいか否かが判別される。τ＞ＭＡＸであればス
テップ206 に進んでτ＝ＭＡＸとされる。従って最大噴
射量ＭＡＸは水温Ｔによって制限されることになる。
第９図は燃料噴射期間を計算するためのフローチャート
を示す。第９図を参照すると、まず始めにステップ301
において機関回転数Ｎと負荷Ｌから噴射開始時期τａが
計算される。第１１図(d)に示すように噴射開始時期τ
11、…τmnと機関回転数Ｎ、負荷Ｌとの関係はマップの
形で予めROM 72内に記憶されており、このマップから噴
射開始時期τａが計算される。次いでステップ302 では
水温Ｔから水温補正係数Ｋ２が計算される。水温補正係
数Ｋ２は第１１図(f)に示すように水温Ｔが高くなると
小さくなり、第１１図(f)に示す関係は予めROM 72内に
記憶されている。次いでステップ303 では過給圧Ｂから
過給補正係数Ｋ３が計算される。過給圧補正係数Ｋ３は
第１１図(e)に示すように過給圧Ｂが高くなると大きく
なり、第１１図(e)に示す関係は予めROM 72内に記憶さ
れている。次いでステップ304 ではステップ301 で求め
られた噴射開始時期τａに補正係数Ｋ2,Ｋ３が加算され
て実際の噴射開始時期τａが求められる。実際の噴射開
始時期τａはＫ2,Ｋ３が増大するにつれて大きくなる。
即ち速められる。次いでステップ305 では第８図に示す
ルーチンにおいて計算された噴射量τと、実際の噴射開
始時期τａから噴射完了時期τｂが計算される。即ち、
噴射量τから定まる噴射期間と噴射開始時期τａから噴
射完了時期τｂが算出される。この場合、噴射量τが定
まると蓄圧室12内の燃料圧Ｐが高くなるほど噴射期間が
短かくなり、従って噴射開始から噴射完了までの時間は
蓄圧室12内の燃料圧Ｐが高いほど短かくなる。斯くして
得られた噴射開始時期τａおよび噴射完了時期τｂはス
テップ306 において出力ポート７６に出力され、これら
τａ，τｂに従って各燃料噴射弁８の噴射制御が行なわ
れる。
を示す。第９図を参照すると、まず始めにステップ301
において機関回転数Ｎと負荷Ｌから噴射開始時期τａが
計算される。第１１図(d)に示すように噴射開始時期τ
11、…τmnと機関回転数Ｎ、負荷Ｌとの関係はマップの
形で予めROM 72内に記憶されており、このマップから噴
射開始時期τａが計算される。次いでステップ302 では
水温Ｔから水温補正係数Ｋ２が計算される。水温補正係
数Ｋ２は第１１図(f)に示すように水温Ｔが高くなると
小さくなり、第１１図(f)に示す関係は予めROM 72内に
記憶されている。次いでステップ303 では過給圧Ｂから
過給補正係数Ｋ３が計算される。過給圧補正係数Ｋ３は
第１１図(e)に示すように過給圧Ｂが高くなると大きく
なり、第１１図(e)に示す関係は予めROM 72内に記憶さ
れている。次いでステップ304 ではステップ301 で求め
られた噴射開始時期τａに補正係数Ｋ2,Ｋ３が加算され
て実際の噴射開始時期τａが求められる。実際の噴射開
始時期τａはＫ2,Ｋ３が増大するにつれて大きくなる。
即ち速められる。次いでステップ305 では第８図に示す
ルーチンにおいて計算された噴射量τと、実際の噴射開
始時期τａから噴射完了時期τｂが計算される。即ち、
噴射量τから定まる噴射期間と噴射開始時期τａから噴
射完了時期τｂが算出される。この場合、噴射量τが定
まると蓄圧室12内の燃料圧Ｐが高くなるほど噴射期間が
短かくなり、従って噴射開始から噴射完了までの時間は
蓄圧室12内の燃料圧Ｐが高いほど短かくなる。斯くして
得られた噴射開始時期τａおよび噴射完了時期τｂはス
テップ306 において出力ポート７６に出力され、これら
τａ，τｂに従って各燃料噴射弁８の噴射制御が行なわ
れる。
第１０図は燃料圧Ｐの制御を行なうためのフローチャー
トを示す。第１０図を参照すると、まず始めにステップ
401 において機関回転数Ｎと負荷Ｌから基準燃料圧Ｐ０
が計算される。第１１図(g)に示すように基準燃料圧Ｐ
11…Ｐmnと機関回転数Ｎ、負荷Ｌとの関係はマップの形
で予めROM 72内に記憶されており、このマップから基準
燃料圧Ｐ０が計算される。次いでステップ402 では水温
Ｔから水温補正係数Ｋ４が計算される。水温補正係数Ｋ
４は第１１図(i)に示すように水温Ｔが高くなるように
つれて大きくなり、第１１図(i)に示す関係は予めROM 7
2内に記憶されている。次いでステップ403 では過給圧
Ｂから過給圧補正係数Ｋ５が計算される。過給圧補正係
数Ｋ５は第１１図(h)に示すように過給圧Ｂが高くなる
につれて大きくなり、第１１図(h)に示す関係は予めROM
72内に記憶されている。次いでステップ404 ではステ
ップ401 で求められた基準燃料圧Ｐ０に補正係数Ｋ４，
Ｋ５を乗算することにより目標とする基準燃料圧Ｐ０、
即ち目標燃料圧Ｐ０が求められる。この目標燃料圧Ｐ０
は水温Ｔが高くなるほど大きくなり、過給圧Ｐが高くな
るほど大きくなる。この場合実際には水温Ｔが10℃高く
なると目標燃料圧Ｐ０は10パーセント程度増大せしめら
れる。次いでステップ405 では目標燃料圧Ｐ０と現在の
燃料圧Ｐとの差の絶対値がΔＰよりも小さいか否かが判
別される。｜Ｐ０−Ｐ｜≧ΔＰのときはステップ406 に
進んでＰ＞Ｐ０であるか否かが判別される。Ｐ＞Ｐ０の
ときはステップ407 に進んで駆動装置６６、即ちステッ
プモータ６６のステップ位置ＳＴから一定ステップ数Ａ
が減算される。その結果燃料供給ポンプ１４の制御レバ
ー６２（第５図、第６図）が燃料供給ポンプ１４の吐出
圧を減少する方向に移動せしめられるために蓄圧室１２
内の燃料圧はただちに減少する。一方、Ｐ≦Ｐ０のとき
はステップ408 に進んでステップモータ６６のステップ
位置ＳＴにく一定ステップ数Ａが加算される。その結果
燃料供給ポンプ１４の制御レバー６２が燃料供給ポンプ
１４の吐出圧を増大する方向に移動せしめられるために
蓄圧室１２内の燃料圧はただちに上昇する。一方、ステ
ップ405 において｜Ｐ０−Ｐ｜＜ΔＰであると判別され
たときは処理ルーチンを完了し、このときステップモー
タ６６は静止状態に保持される。このようにして蓄圧室
１２内の燃料圧Ｐが目標燃料圧Ｐ０に維持される。
トを示す。第１０図を参照すると、まず始めにステップ
401 において機関回転数Ｎと負荷Ｌから基準燃料圧Ｐ０
が計算される。第１１図(g)に示すように基準燃料圧Ｐ
11…Ｐmnと機関回転数Ｎ、負荷Ｌとの関係はマップの形
で予めROM 72内に記憶されており、このマップから基準
燃料圧Ｐ０が計算される。次いでステップ402 では水温
Ｔから水温補正係数Ｋ４が計算される。水温補正係数Ｋ
４は第１１図(i)に示すように水温Ｔが高くなるように
つれて大きくなり、第１１図(i)に示す関係は予めROM 7
2内に記憶されている。次いでステップ403 では過給圧
Ｂから過給圧補正係数Ｋ５が計算される。過給圧補正係
数Ｋ５は第１１図(h)に示すように過給圧Ｂが高くなる
につれて大きくなり、第１１図(h)に示す関係は予めROM
72内に記憶されている。次いでステップ404 ではステ
ップ401 で求められた基準燃料圧Ｐ０に補正係数Ｋ４，
Ｋ５を乗算することにより目標とする基準燃料圧Ｐ０、
即ち目標燃料圧Ｐ０が求められる。この目標燃料圧Ｐ０
は水温Ｔが高くなるほど大きくなり、過給圧Ｐが高くな
るほど大きくなる。この場合実際には水温Ｔが10℃高く
なると目標燃料圧Ｐ０は10パーセント程度増大せしめら
れる。次いでステップ405 では目標燃料圧Ｐ０と現在の
燃料圧Ｐとの差の絶対値がΔＰよりも小さいか否かが判
別される。｜Ｐ０−Ｐ｜≧ΔＰのときはステップ406 に
進んでＰ＞Ｐ０であるか否かが判別される。Ｐ＞Ｐ０の
ときはステップ407 に進んで駆動装置６６、即ちステッ
プモータ６６のステップ位置ＳＴから一定ステップ数Ａ
が減算される。その結果燃料供給ポンプ１４の制御レバ
ー６２（第５図、第６図）が燃料供給ポンプ１４の吐出
圧を減少する方向に移動せしめられるために蓄圧室１２
内の燃料圧はただちに減少する。一方、Ｐ≦Ｐ０のとき
はステップ408 に進んでステップモータ６６のステップ
位置ＳＴにく一定ステップ数Ａが加算される。その結果
燃料供給ポンプ１４の制御レバー６２が燃料供給ポンプ
１４の吐出圧を増大する方向に移動せしめられるために
蓄圧室１２内の燃料圧はただちに上昇する。一方、ステ
ップ405 において｜Ｐ０−Ｐ｜＜ΔＰであると判別され
たときは処理ルーチンを完了し、このときステップモー
タ６６は静止状態に保持される。このようにして蓄圧室
１２内の燃料圧Ｐが目標燃料圧Ｐ０に維持される。
機関温度が高くなるにつれて燃料噴射弁への供給燃料圧
が増大せしめられるので燃料噴射期間が短かくされる。
従って機関温度が高くなって噴射開始時期が遅くなって
も噴射完了時期は遅くならないので白煙が発生するのを
阻止することができる。
が増大せしめられるので燃料噴射期間が短かくされる。
従って機関温度が高くなって噴射開始時期が遅くなって
も噴射完了時期は遅くならないので白煙が発生するのを
阻止することができる。
第１図はディーゼル機関を図解的に示した平面図、第２
図はディーゼル機関の側面断面図、第３図は燃料噴射弁
の側面断面図、第４図は第３図の油圧ピストンの拡大平
面断面図、第５図は燃料供給ポンプの側面断面図、第６
図は第５図の制御レバーおよびその駆動装置の平面図、
第７図はメインルーチンを示すフローチャート、第８図
は噴射量の計算を実行するためのフローチャート、第９
図は噴射期間の計算を実行するためのフローチャート、
第１０図は燃料圧の制御を実行するためのフローチャー
ト、第１１図は補正係数等を示す線図である。 ８……燃料噴射弁、10，13……燃料供給管、 １２……蓄圧室、１４……燃料供給ポンプ、
図はディーゼル機関の側面断面図、第３図は燃料噴射弁
の側面断面図、第４図は第３図の油圧ピストンの拡大平
面断面図、第５図は燃料供給ポンプの側面断面図、第６
図は第５図の制御レバーおよびその駆動装置の平面図、
第７図はメインルーチンを示すフローチャート、第８図
は噴射量の計算を実行するためのフローチャート、第９
図は噴射期間の計算を実行するためのフローチャート、
第１０図は燃料圧の制御を実行するためのフローチャー
ト、第１１図は補正係数等を示す線図である。 ８……燃料噴射弁、10，13……燃料供給管、 １２……蓄圧室、１４……燃料供給ポンプ、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 43/00 Ｇ 7536−3Ｇ Ｆ０２Ｍ 51/06 Ｎ 9248−3Ｇ
Claims (1)
- 【請求項１】吐出量を制御可能な燃料供給ポンプから吐
出された燃料を燃料供給通路を介して電気制御式燃料噴
射弁に供給し、機関温度が高くなるにつれて噴射開始時
期を遅くするようにしたディーゼル機関において、燃料
供給通路内の燃料圧を検出するための圧力センサと機関
の温度を検出するための温度センサとを具備し、これら
温度センサおよび圧力センサの出力信号に基いて燃料供
給通路内の燃料圧が機関温度の上昇に伴ない高くなる目
標燃料圧となるように燃料供給ポンプの吐出量を制御す
る燃料圧制御手段を具備したディーゼル機関の燃料噴射
制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13899085A JPH0641736B2 (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | ディーゼル機関の燃料噴射制御装置 |
| US06/870,382 US4841936A (en) | 1985-06-27 | 1986-06-04 | Fuel injection control device of an internal combustion engine |
| DE19863621307 DE3621307A1 (de) | 1985-06-27 | 1986-06-25 | Steuervorrichtung fuer die kraftstoffeinspritzung bei einer brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13899085A JPH0641736B2 (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | ディーゼル機関の燃料噴射制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62645A JPS62645A (ja) | 1987-01-06 |
| JPH0641736B2 true JPH0641736B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=15234903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13899085A Expired - Lifetime JPH0641736B2 (ja) | 1985-06-27 | 1985-06-27 | ディーゼル機関の燃料噴射制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0641736B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06100106B2 (ja) * | 1985-10-29 | 1994-12-12 | マツダ株式会社 | 燃料噴射時期制御装置 |
| JPH02112643A (ja) * | 1988-10-21 | 1990-04-25 | Nippon Denso Co Ltd | 燃料噴射装置 |
| JP2689721B2 (ja) * | 1990-11-16 | 1997-12-10 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料圧力制御装置 |
| JP3070334B2 (ja) * | 1993-04-16 | 2000-07-31 | トヨタ自動車株式会社 | ディーゼル機関の燃料噴射制御装置 |
-
1985
- 1985-06-27 JP JP13899085A patent/JPH0641736B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62645A (ja) | 1987-01-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |