JPH0658194A - 燃料噴射時期制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン負荷に応じて最適な燃料噴射制御を
行うとともに、各制御に対応した遅れ補正を行うことに
より、燃料噴射時期の制御性を向上させる。 【構成】 ＥＣＵ２６は、ディーゼルエンジンの中高負
荷運転時にはプランジャ８のリフト開始前のタイミング
にて電磁スピル弁２０を閉弁駆動させる（通常制御モー
ド）。又、ＥＣＵ２６は、ディーゼルエンジンの低負荷
運転時にはプランジャ８のリフト途中のタイミングにて
電磁スピル弁２０を閉弁駆動させる（プレストローク制
御モード）。このとき、両制御モードにおける燃料噴射
開始の遅れ時間は、コネクタプラグ４６，４７でのそれ
ぞれ異なる抵抗値Ｒ１，Ｒ２に応じて制御モード毎に補
正される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、燃料噴射時期制御装
置に係り、詳しくは、ディーゼルエンジン用燃料噴射ポ
ンプにおける電磁スピル弁の開閉動作により燃料噴射の
開始時期を設定する燃料噴射時期制御装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】燃料噴射ポンプは、エンジンの駆動に伴
い往復動するプランジャを備え、そのプランジャの往復
動により燃料の吸入・加圧が行われ、燃料が燃料噴射ノ
ズルに圧送される。又、同ポンプには電磁スピル弁が設
けられ、同スピル弁の開閉駆動により燃料噴射ノズルへ
の燃料がスピルされ、燃料噴射量が調整されるようにな
っている。

【０００３】そして、従来から、その電磁スピル弁の駆
動の際に生じる応答遅れ時間のばらつきを解消するため
に、応答遅れ時間の補正機能を備えた燃料噴射装置が提
案されている。例えば、特開昭６１−２２６５４３号公
報，特開昭６４−１１６２７１号公報には、電磁スピル
弁の応答遅れ時間を所定の抵抗値を有する抵抗体により
補正してスピル弁の開閉時期を制御し、燃料噴射量を制
御しようとした制御装置が開示されている。

【０００４】一方、特開平１−３０００３７号公報に開
示されている燃料噴射制御装置では、電磁スピル弁の閉
弁時期をプランジャのリフトタイミングに応じて調整し
て、燃料噴射ノズルからの燃料噴射率を最適値に制御さ
せている。その結果、電磁スピル弁の応答性とプランジ
ャのリフトタイミングとのずれが解消され、燃料噴射時
期の制御性の向上が図られている。

【０００５】なお、上記特開平１−３０００３７号公報
のような燃料噴射率を調整するような燃料噴射制御にお
いて、プレストローク制御と呼ばれる制御がある。この
プレストローク制御は、リフト開始後、燃料噴射前にお
いてスピル弁を閉弁させるようにするものである。即
ち、図１２に示すように、通常の制御では燃料噴射時期
がプランジャのリフト開始と同期して始まる（図中、ｔ
１で示す）が、プレストローク制御ではリフト開始後、
所定時間ｔ（プレストローク期間）経過後に燃料噴射時
期（図中、ｔ２で示す）が始まる。そして、プレストロ
ーク制御を行うことにより、エンジンの燃焼圧を調節し
て、燃焼音の低減、ノッキング抑制、有害排気ガスの低
減といった効果を得ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、燃料噴射制
御の際には、通常の制御（図１２（ａ））とプレストロ
ーク制御（図１２（ｂ））とを切り換えて実施するよう
にするのが好ましい。つまり、通常の制御とプレストロ
ーク制御との燃料噴射率は異なるため、効率的な燃料噴
射制御を行おうとするときには、エンジンの運転負荷状
態に応じて前記両制御を切り換えて最適な燃料噴射率を
得る必要がある。このような理由から、制御の切り換え
時期が問題となる。

【０００７】又、このような切り換え制御においても、
燃料噴射時期の応答遅れ時間が問題となる。このとき、
上記のようなプレスローク制御（図１２（ｂ））と通常
の制御（図１２（ａ））とは時間補正の際、異なる補正
量を有する。つまり、燃料噴射開始時期の偏差は、通常
の制御では燃料噴射ポンプの機械的な性能のばらつきに
よるものであり、プレストローク制御では燃料噴射ポン
プの機械的な性能のばらつきによるものに加え、電磁ス
ピル弁の応答遅れ時間のばらつきによるものとなる。

【０００８】この発明は、上記問題に着目してなされた
ものであって、その目的とするところは、エンジン負荷
に応じてプレストローク制御と通常の制御とを最適に選
択するとともに、各制御に対応した遅れ補正を行うこと
により、燃料噴射時期の制御性を向上させることができ
る燃料噴射時期制御装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の燃料噴射時期制御装置は、図１３に示す
ように、ディーゼルエンジンＭ１の回転に伴うプランジ
ャＭ２の往復動により加圧室Ｍ３に燃料を吸入するとと
もに、加圧室Ｍ３内の燃料を加圧し、その加圧燃料を燃
料噴射ノズルＭ４に圧送するようにした燃料噴射ポンプ
Ｍ５と、前記燃料噴射ポンプＭ５に設けられ、前記プラ
ンジャＭ２の往復動時期に対応して所定のタイミングに
て閉弁駆動して、燃料噴射ノズルＭ４への燃料をスピル
させる電磁スピル弁Ｍ６と、前記燃料噴射ポンプＭ５に
設けられ、油圧力により摺動されるピストンＭ７の位置
を変更することにより、前記プランジャＭ２の往復動時
期を変更して燃料噴射時期を調整するタイマＭ８と、前
記タイマＭ８における前記ピストンＭ７への油圧力を調
整するためのタイマ制御弁Ｍ９と、前記タイマ制御弁Ｍ
９を駆動させて燃料噴射時期を制御するとともに、前記
プランジャＭ２のリフト開始前のタイミングでの前記電
磁スピル弁Ｍ６の閉弁、又は、前記プランジャＭ２のリ
フト途中のタイミングでの前記電磁スピル弁Ｍ６の閉弁
を行わせるようにした燃料噴射時期制御手段Ｍ１０と、
前記ディーゼルエンジンＭ１の運転負荷を検出する運転
負荷検出手段Ｍ１１と、前記運転負荷検出手段Ｍ１１に
より検出された前記ディーゼルエンジンＭ１の運転負荷
に応じて、前記プランジャＭ２のリフト開始前のタイミ
ングでの前記電磁スピル弁Ｍ６の閉弁、又は、前記プラ
ンジャＭ２のリフト途中のタイミングでの前記電磁スピ
ル弁Ｍ６の閉弁を切り換える切換手段Ｍ１２と、前記プ
ランジャＭ２のリフト開始前のタイミングでの前記電磁
スピル弁Ｍ６の閉弁と、前記プランジャＭ２のリフト途
中のタイミングでの前記電磁スピル弁Ｍ６の閉弁とで異
なる補正値を保持する補正値保持手段Ｍ１３と、前記切
換手段Ｍ１２の切換に応じて、前記補正値保持手段Ｍ１
３に保持される補正値を選択し、選択された補正値によ
り、燃料噴射開始時期の誤差を補正する補正手段Ｍ１４
とを備えたことを要旨とするものである。

【００１０】

【作用】上記構成によれば、燃料噴射ポンプＭ５は、デ
ィーゼルエンジンＭ１の回転に伴うプランジャＭ２の往
復動により加圧室Ｍ３に燃料を吸入するとともに、加圧
室Ｍ３内の燃料を加圧し、その加圧燃料を燃料噴射ノズ
ルＭ４に圧送する。電磁スピル弁Ｍ６は、プランジャＭ
２の往復動時期に対応して所定のタイミングにて閉弁駆
動して、燃料噴射ノズルＭ４への燃料をスピルさせる。
タイマＭ８は、油圧力により摺動されるピストンＭ７の
位置を変更することにより、プランジャＭ２の往復動時
期を変更して燃料噴射時期を調整する。タイマ制御弁Ｍ
９は、タイマＭ８におけるピストンＭ７への油圧力を調
整する。

【００１１】又、燃料噴射時期制御手段Ｍ１０は、タイ
マ制御弁Ｍ９を駆動させて燃料噴射時期を制御するとと
もに、プランジャＭ２のリフト開始前のタイミングでの
電磁スピル弁Ｍ６の閉弁、又は、プランジャＭ２のリフ
ト途中のタイミングでの電磁スピル弁Ｍ６の閉弁を行わ
せる。

【００１２】さらに、運転負荷検出手段Ｍ１１は、ディ
ーゼルエンジンＭ１の運転負荷を検出する。切換手段Ｍ
１２は、運転負荷検出手段Ｍ１１により検出されたディ
ーゼルエンジンＭ１の運転負荷に応じて、プランジャＭ
２のリフト開始前のタイミングでの電磁スピル弁Ｍ６の
閉弁、又は、プランジャＭ２のリフト途中のタイミング
での電磁スピル弁Ｍ６の閉弁を切り換える。補正手段Ｍ
１４は、切換手段Ｍ１２の切換に応じて、補正値保持手
段Ｍ１３に保持されるプランジャＭ２のリフト開始前の
タイミングでの電磁スピル弁Ｍ６の閉弁と、プランジャ
Ｍ２のリフト途中のタイミングでの電磁スピル弁Ｍ６の
閉弁とで異なる補正値を選択し、選択された補正値によ
り燃料噴射開始時期の誤差を補正する。

【００１３】その結果、ディーゼルエンジンＭ１の運転
負荷に応じて最適な燃料噴射制御が選択されるととも
に、各制御に対応した時間補正を行うことにより、燃料
噴射時期の制御性の向上が図られる。

【００１４】

【実施例】以下、この発明を具体化した実施例を図面に
従って説明する。図１は本実施例における燃料噴射時期
制御装置の概略構成を示す図である。燃料噴射ポンプ１
は公知のボッシュタイプ分配型燃料噴射ポンプをベース
とする電磁スピル式のものである。エンジンのクランク
軸に同期してその１／２の速度で回転駆動される駆動軸
２は、ベーン式フィードポンプ３を回転させる。ベーン
式フィードポンプ３は吸入口４から図示しない燃料タン
ク内の燃料をフィルタを介して図示Ａより導入し、この
燃料を加圧してレギュレートバルブ５の設定する圧力に
調整したのち、燃料噴射ポンプ１内に形成した燃料室６
に供給する。

【００１５】前記駆動軸２はカップリング７を介してプ
ランジャ８を駆動する。このカップリング７はプランジ
ャ８を回転方向へ一体的に回転させるとともに、プラン
ジャ８が軸方向へ往復運動する場合にはこの駆動軸方向
への移動を許容する。前記プランジャ８には４つのカム
山をもつフェイスカム９が一体的に設けられている。フ
ェイスカム９はスプリング１０によりカムローラ１１に
押し付けられており、これらフェイスカム９とカムロー
ラ１１の摺接により、プランジャ８が往復動される。プ
ランジャ８は１回転中に、図示しないエンジンの気筒数
に対応する回数（ここでは４回）だけ往復動される。

【００１６】燃料噴射ポンプ１に取り付けられたヘッド
１２にはプランジャ孔２８が形成され、同プランジャ孔
２８にはプランジャ８が摺動自在にかつ精密に嵌合され
ている。ヘッド１２とプランジャ８の端面とにより加圧
室１３が形成され、プランジャ８の端部周面には吸入溝
１４が形成されている。プランジャ８の吸入工程中に、
即ち図１における左方側への移動中にこれら吸入溝１４
のうち１つが、ヘッド１２に設けた吸入ポート１５に連
通すると、前記燃料室６から加圧室１３に燃料を吸入す
る。又、プランジャ８の加圧工程中、つまり図１におけ
る右方側への移動中に、加圧室１３内で加圧された燃料
は、連通路１９，分配ポート１６を通じて噴射通路１７
に圧送される。そして、同燃料は、分配弁１８を介し
て、図示しない噴射鋼管を経由して噴射噴射ノズル４４
からエンジンの燃焼室へ噴射される。

【００１７】又、前記ヘッド１２には電磁スピル弁２０
が配設され、同スピル弁２０は前記加圧室１３に接続さ
れている。即ち、加圧室１３はスピル通路２１，２２に
より燃料室６に連通されており、同スピル通路２１は電
磁スピル弁２０により開閉される。電磁スピル弁２０
は、ニードル弁２４を電磁コイル２５によって作動する
圧力バランス弁であり、この電磁コイル２５に通電され
ているときに閉じられる弁である。従って、プランジャ
８の加圧工程中に、電磁スピル弁２０への通電を遮断す
ると、加圧室１３内で加圧されている燃料がスピル通路
２１，２２を経由して低圧側の燃料室６へ逃がされる。
そして、同燃料は、前記噴射通路１７側へは送られなく
なり、燃料噴射が停止される。このことによりエンジン
側に供給すべき燃料噴射量が制御される。なお、燃料室
６へスピルした燃料の一部は、Ｂより図示しない燃料タ
ンクへ還流する。

【００１８】前記電磁スピル弁２０への通電開始タイミ
ングは、マイクロコンピュータを備えた電子制御装置
（以下、ＥＣＵという）２６によって行われるが、ＥＣ
Ｕ２６の構成及び動作については後述する。

【００１９】前記カムローラ１１はローラリング２７に
保持されている。このローラリング２７はタイマ３０に
よって作動される。タイマ３０のタイマハウジング３９
にはタイマピストン３１が摺動可能に配設され、同ピス
トン３１によりタイマハウジング３９内が高圧室４０と
低圧室４１とに区画されている。そして、タイマピスト
ン３１の一端面には高圧室４０の燃料圧力が作用し、他
端面には低圧室４１内のスプリング３２の押圧力が作用
するようになっていて、タイマピストン３１は高圧室４
０の燃料圧力に応じて図１の左右方向へ移動する。タイ
マピストン３１の移動はピン３３を介してローラリング
２７に伝えられ、ローラリング２７を回動する。このた
め、カムローラ１１とフェイスカム９との摺接タイミン
グがずれるので駆動軸２に対するプランジャ８の往復運
動の位相が変化して燃料噴射時期が変わるようになって
いる。なお、図１中タイマ３０は実際には、タイマピス
トン３１の軸方向が紙面と直交する方向に設けられる
が、作図上図１のように示すものとする。

【００２０】ところで、高圧室４０内の燃料圧力は、タ
イマ制御弁４２にて調整されるようになっている。即
ち、タイマハウジング３９において、高圧室４０と低圧
室４１とは連通路４３にて連通されており、デューティ
比制御によるタイマ制御弁（ＴＣＶ）４２の開閉動作に
より高圧室４０内の燃料圧力が調整される。なお、タイ
マ制御弁４２の駆動（オン）時間が長い程、つまり指令
デューティ比信号が大きい程、燃料噴射時期は遅角側に
制御される。又、タイマ制御弁４２の駆動（オン）時間
が短い程、つまり指令デューティ比信号が小さい程、燃
料噴射時期は進角側に制御される。

【００２１】図２は図１のＬ−Ｌ線断面図である。駆動
軸２の回転位置を検出するため、歯車状に外周に突起３
７が設けられたパルサ３６が駆動軸２に固着され、その
突起３７の通過を検出する電磁ピックアップからなる回
転角センサ３５がローラリング２７に固定されている。
パルサ３６の突起３７は９０°／１６＝５．６２５°間
隔に並び、パルサ３６の９０°毎に突起２つ分の欠落部
３８を有する。そして、噴射ポンプ駆動軸２の９０°回
転、即ちエンジンの１８０°クランク角（°ＣＡ）毎に
欠落部３８を検出して基準角信号とし、エンジンの１
１．２５°クランク角毎に突起３７を検出して回転角信
号としている。欠落部３８は基準角位置の情報を与える
もので各気筒の上死点（ＴＤＣ）前数十度のプランジャ
８の下死点の位置に設定される。

【００２２】図３に示すように、燃料噴射ポンプ１の外
壁側面には２つのコネクタプラグ４６，４７がビス４８
により取り付けられ、金属製プロテクタ４９により保護
されている。コネクタプラグ４６，４７は同一構造をな
し、図４及び図５に示すように、樹脂成形部材である本
体５０に端子として金具５１，５２がインサートモール
ドされている。又、同金具５１，５２には調整用固定抵
抗５３がハンダ付けされ、該抵抗接続収納部内に樹脂５
４が充填モールドされている。そして、コネクタプラグ
４６，４７の調整用固定抵抗５３はそれぞれ異なった抵
抗値Ｒ１，Ｒ２を有している（図６参照）。

【００２３】各コネクタプラグ４６，４７は、図６に示
すように、ＥＣＵ２６に接続されている。各コネクタプ
ラグ４６，４７の調整用固定抵抗５３には一定抵抗値の
固定抵抗５５を経由して定電圧Ｖccが印加され、調整用
固定抵抗５３との分圧電圧ＶR1，ＶR2により各偏差デー
タを示す異なる抵抗値Ｒ１，Ｒ２がマイクロコンピュー
タ（ＣＰＵ）６０に読み込まれる。なお、コネクタプラ
グ４６，４７の調整用固定抵抗５３の抵抗値Ｒ１，Ｒ２
は燃料噴射ポンプ１毎に選択され、ポンプ毎のばらつき
が補正されるようになっている。

【００２４】図１に示すように、マイクロコンピュータ
を有するＥＣＵ２６にはエンジンの運転状態信号を与え
るアクセル開度センサ６１，水温センサ６２，吸気温セ
ンサ６３等からの信号が入力される。ＥＣＵ２６はこれ
らの運転負荷信号、回転角センサ３５からの回転角信号
及び２つのコネクタプラグ４６，４７からの分圧電圧信
号に基づいて電磁スピル弁２０の開閉タイミングを制御
する。

【００２５】又、ＥＣＵ２６は、通常制御モードとプレ
ストローク制御モードとの２つの制御モードを有してい
る。そして、通常制御モードでは、ＥＣＵ２６は、プラ
ンジャ８のリフト開始（加圧工程）以前にて電磁スピル
弁２０を閉弁させ、燃料のスピルを停止させる。このよ
うに制御することにより、プランジャ８のリフト開始と
同期して燃料が加圧され燃料噴射ノズル４４からの燃料
噴射が開始される。

【００２６】一方、プレストローク制御モードでは、Ｅ
ＣＵ２６は、プランジャ８のリフト途中にて電磁スピル
弁２０を閉弁させ、燃料のスピルを停止させる。このよ
うに制御することにより、プランジャ８のリフト途中に
て、燃料噴射ノズル４４からの燃料噴射が開始される。
つまり、このプレストローク制御モードでは、リフト
後、燃料噴射前において、所定時間ｔ（ストローク期
間）経過後に燃料噴射時期が設定される（図１２参
照）。

【００２７】そして、第１のコネクタプラグ４６は通常
制御モードにおける燃料噴射開始時期の補正値を有す
る。又、第２のコネクタプラグ４７はプレストローク制
御モードにおける燃料噴射開始時期の補正値を有する。

【００２８】なお、本実施例においては、回転角センサ
３５及びアクセル開度センサ６１により運転負荷検出手
段が構成されている。又、ＥＣＵ２６により燃料噴射時
期制御手段、切換手段及び補正手段が、コネクタプラグ
４６，４７により補正値保持手段が構成されている。

【００２９】以上の機械構成に基づき燃料噴射時期の制
御手段について説明する。先ず、この実施例において、
補正される燃料噴射開始時期の誤差要因について説明す
る。

【００３０】図７は、本実施例の制御概念を示すタイミ
ングチャートである。図７において、（ａ）は回転角セ
ンサ３５からの回転角信号ＮＥ、（ｂ）〜（ｄ）は通常
制御モードにおけるプランジャリフト量，電磁スピル弁
駆動信号，燃料噴射ノズル４４からの燃料噴射率をそれ
ぞれ示している。又、（ｅ）〜（ｇ）はプレストローク
制御モードにおけるプランジャリフト量，電磁スピル弁
駆動信号，燃料噴射ノズル４４からの燃料噴射率をそれ
ぞれ示している。

【００３１】この図７に従って、噴射時期の誤差要因を
説明すると、その誤差要因として、先ずパルサ３６の取
付角度誤差があげられる。つまり、図７（ａ）に示すよ
うに、回転角信号ＮＥは、エンジンクランク軸の１８０
°回転毎に、パルサ３６の欠落部３８による信号の欠落
期間に引続いて突起３７による１４個のパルス信号が出
力される。そして、この最初の立ち上がりを基準角信号
とし、以下引き続いて出力されるパルス信号の立ち上が
りが検出されて回転角が検出される。回転角信号ＮＥの
間隔は１１．２５°ＣＡに相当する。このとき、回転角
信号ＮＥはプランジャ８のリフト位置を示すものである
が、パルサ３６の駆動軸２への取付精度など種々の要因
により燃料噴射ポンプ１毎にばらついた角度偏差Δθを
生じる。この角度偏差Δθは、通常制御モードとプレス
トローク制御モードとの両方に影響し、噴射開始時期の
誤差要因となるものであるが、各モード毎に固有の誤差
要因も発生する。

【００３２】又、図７（ｂ），（ｅ）において、斜線を
付した部分ｑ１，ｑ２は、通常制御モード，プレスロー
ク制御モードにおける燃料噴射時期を示している。さら
に、図７（ｄ），（ｇ）において、通常噴射モードとプ
レストローク制御モードにおける燃料噴射率は、プラン
ジャリフトの際のフェイスカム９のカムプロフィールに
応じて異なるものとなっている。なお、本実施例では、
プレストローク制御モードにおける燃料噴射率は、通常
制御モードにおける燃料噴射率よりも小さくなるように
カムプロフィールが設計されている。

【００３３】同図７（ｄ），（ｇ）に示すように、通常
制御モード時には燃料噴射開始時期にΔＴ１の誤差を生
じ、プレストローク制御モード時にはΔＴ２の誤差を生
じる。ここで、誤差ΔＴ１は燃料の洩れ等の違いにより
発生する誤差で極めて微小な誤差であり、機械精度等の
要因により燃料噴射ポンプ１毎にばらつくものである。
一方、誤差ΔＴ２はプレストローク制御モードにおける
燃料噴射開始時の電磁スピル弁２０の応答遅れ時間を主
たる原因として発生する誤差で、燃料洩れの違いによる
誤差も微小ながら含んでいる。

【００３４】図８は、ＥＣＵ２６の動作を示したフロー
チャートである。このルーチンは回転角信号ＮＥの立ち
上がりエッヂ毎に割り込み処理により実行される。この
図８において、割り込み処理１００が開始されると、Ｅ
ＣＵ２６は、先ずステップ１０１で回転角信号の発生間
隔時間からエンジンの回転数Ｎを算出する。又、ＥＣＵ
２６は、アクセル開度センサ６１の入力信号からアクセ
ル開度ＡＣＣＰを算出する。

【００３５】次いで、ＥＣＵ２６は、ステップ１０２で
現在のエンジン負荷がプレストローク制御領域にあるか
否かを判別する。具体的には、ＥＣＵ２６はエンジン回
転数Ｎが１３００ｒｐｍ以下であり、かつ、アクセル開
度ＡＣＣＰが３０％以下の低負荷であるか否かを判別す
る。そして、条件不成立（Ｎ＞１３００ｒｐｍ、あるい
は、ＡＣＣＰ＞３０％）の場合には、ＥＣＵ２６はエン
ジン負荷がプレストローク制御領域外であると判別して
ステップ１０３に移行し、以降、燃料噴射制御モードを
通常制御モードとする。

【００３６】そして、ＥＣＵ２６は、ステップ１０３で
は電磁スピル弁２０を通常制御モードにて駆動させる。
つまり、ＥＣＵ２６は、プランジャ８のリフト開始前の
タイミングにて電磁スピル弁２０を閉弁駆動させる。従
って、エンジン負荷がプレストローク制御領域外であれ
ば、通常制御モードにて電磁スピル弁２０の閉弁時期が
制御され、燃料噴射率は高い値に保持されることにな
る。

【００３７】その後、ＥＣＵ２６は、ステップ１０３か
らステップ１０４に移行し、図９のマップを用いてその
時のエンジン回転数Ｎとアクセル開度ＡＣＣＰとから基
本燃料噴射時期Ｔbaseを算出する。なお、図９のマップ
によれば、アクセル開度ＡＣＣＰが大きくなる程、又は
エンジン回転数Ｎが大きくなる程、基本燃料噴射時期Ｔ
baseが大きな値に設定される。

【００３８】次いで、ＥＣＵ２６は、ステップ１０５で
基本燃料噴射時期Ｔbaseの補正を行う。先ず、第１のコ
ネクタプラグ４６の抵抗値Ｒ１が示す分圧電圧ＶR1が読
み込まれ、図１０に示すように、その分圧電圧ＶR1が角
度偏差Δθ１（°ＣＡ）に変換される。そして、ステッ
プ１０４で算出した基本燃料噴射時期Ｔbaseに角度偏差
Δθ１を加算した値を目標燃料噴射時期ＴA （＝Ｔbase
＋Δθ１）とする。なお、角度偏差Δθ１を設定する抵
抗値Ｒ１は燃料噴射装置の出荷前に試運転して設定され
る。その設定にあたっては、燃料噴射装置を通常制御モ
ードで作動させ、実際の噴射開始時期を検出して、その
実噴射時期を目標噴射時期に一致させるようにして設定
される。このため、角度偏差Δθ１には上述のパルサ３
６の取付角度誤差はもとより燃料噴射装置毎の燃料洩れ
等の機械的精度に起因する誤差も含まれている。

【００３９】続いて、ＥＣＵ２６は、ステップ１０６で
現在の実燃料噴射時期Ｔact を算出する。この実燃料噴
射時期Ｔact は回転角センサ３５により検出された所定
の回転角パルスと、基準位置パルス信号（実ＴＤＣ信
号）との位相差が実燃料噴射時期Ｔact に対応している
ことから算出されるものである。

【００４０】その後、ＥＣＵ２６は、ステップ１０７で
目標燃料噴射時期ＴA と実燃料噴射時期Ｔact との偏差
Ｔerr （＝ＴA −Ｔact ）を算出し、ステップ１０８で
その偏差Ｔerr が正の値であるか否かを判別する。即
ち、ＥＣＵ２６はステップ１０８で目標燃料噴射時期Ｔ
A が実燃料噴射時期Ｔact よりも大きいか否かを判別す
る。そして、正の値（Ｔerr ＞０）であれば、ＥＣＵ２
６は、ステップ１０９に移行し、タイマ制御弁４２への
駆動信号のオン時間を延長させる。即ち、偏差Ｔerr が
正の値の場合、タイマ制御弁４２の指令デューティ比信
号を所定量だけ大きくして燃料噴射時期を遅角側に調整
する。

【００４１】一方、ステップ１０８にて条件不成立（Ｔ
err ≦０）であれば、ステップ１１０に移行して、偏差
Ｔerr が負の値であるか否かを判別する。そして、負の
値（Ｔerr ＜０）であれば、ＥＣＵ２６は、ステップ１
１１に移行し、タイマ制御弁４２への駆動信号のオン時
間を短縮させる。即ち、偏差Ｔerr が負の値の場合、タ
イマ制御弁４２の指令デューティ比信号を所定量だけ小
さくして燃料噴射時期を進角側に調整する。

【００４２】又、ステップ１０８及びステップ１１０が
いずれも不成立となった場合、即ち、偏差Ｔerr が
「０」となり、目標燃料噴射時期ＴA と実燃料噴射時期
Ｔact とが一致した場合には、現在の指令デューティ比
信号を増減させず、そのままルーチンを終了する。

【００４３】このように、エンジン負荷がプレストロー
ク制御領域外にある場合、ＥＣＵ２６はステップ１０５
で応答遅れ時間の補正を加え、その後、ステップ１０６
〜１１１でフィードバック制御によりタイマ制御弁４２
を駆動させ燃料噴射時期制御を実施する。

【００４４】一方、ステップ１０２で条件成立（Ｎ≦１
３００ｒｐｍ、かつ、ＡＣＣＰ≦３０％）の場合には、
ＥＣＵ２６はエンジン負荷がプレストローク制御領域で
あると判別し、ステップ１１２に移行する。ＥＣＵ２６
は、ステップ１１２で電磁スピル弁２０をプレストロー
ク制御モードにて閉弁駆動させる。つまり、ＥＣＵ２６
は、プランジャ８のリフト途中にて電磁スピル弁２０を
閉弁させる。従って、エンジン負荷がプレストローク制
御領域であれば、プレストローク制御モードにて電磁ス
ピル弁２０の閉弁時期が制御され、燃料噴射率は低い値
となる。

【００４５】そして、ＥＣＵ２６は、ステップ１１３で
前述の図９を用いて基本燃料噴射時期Ｔbaseを算出し、
続くステップ１１４で基本燃料噴射時期Ｔbaseの補正を
行う。詳しくは、第２のコネクタプラグ４７の抵抗値Ｒ
２が示す分圧電圧ＶR2が読み込まれ、図１１に示すよう
に、その分圧電圧ＶR2が角度偏差Δθ２（°ＣＡ）に変
換される。そして、ステップ１１３で算出した基本燃料
噴射時期Ｔbaseに角度偏差Δθ２を加算した値を目標燃
料噴射時期ＴA （＝Ｔbase＋Δθ２）とする。ここで、
角度偏差Δθ２を設定する抵抗値Ｒ２は、燃料噴射装置
の出荷前に試運転して設定される。その設定にあたって
は、エンジンが所定回転数で回転しているときと同じ状
態の下で、燃料噴射装置をプレストローク制御モードで
作動させ、実際の燃料噴射時期を検出して、その実際の
噴射時期を目標噴射時期に一致させるようにして設定さ
れる。このため、角度偏差Δθ２には、上述のパルサ３
６の取付角度誤差はもちろん、燃料噴射装置毎の機械的
精度に起因する誤差、さらには電磁スピル弁２０の応答
遅れに起因する誤差までもが含まれる。

【００４６】以後、ＥＣＵ２６は、ステップ１０６に移
行し、前述したステップ１０６〜１１１の処理を実施す
る。このように、エンジン負荷がプレストローク制御領
域にある場合、ＥＣＵ２６はステップ１１４で応答遅れ
時間を含む補正を加え、その後、ステップ１０６〜１１
１でフィードバック制御によりタイマ制御弁４２を駆動
させて燃料噴射時期制御を実施する。

【００４７】以上、詳述したように、本実施例の燃料噴
射時期制御装置においては、通常制御モードとプレスト
ローク制御との２種類の燃料噴射制御モードを設定し、
ディーゼルエンジンの運転負荷に応じて両制御モードを
切り換えるようにした。そして、中高負荷時（Ｎ＞１３
００ｒｐｍ，ＡＣＣＰ＞３０％）には通常制御モードを
用いて、プランジャ８のリフト開始前のタイミングにて
電磁スピル弁２０を閉弁駆動させるようにした。又、低
負荷時（Ｎ≦１３００ｒｐｍ，ＡＣＣＰ≦３０％）には
プレストローク制御モードを用いて、プランジャ８のリ
フト途中のタイミングにて電磁スピル弁２０を閉弁駆動
させるようにした。さらに、これら両制御モードでは、
コネクタプラグ４６，４７に設けられた異なる抵抗値Ｒ
１，Ｒ２に応じた分圧電圧ＶR1，ＶR2が設定されて各制
御個別の角度補正が加えられ、燃料噴射ポンプ１毎に機
差及び電磁スピル弁２０毎の応答遅れ時間が補正される
ようにした。

【００４８】この構成により、通常制御モードとプレス
トローク制御モードとの制御モード切り換えが適切に行
われ、エンジン負荷に応じた燃料噴射率を得ることがで
きる。その結果、燃焼音の低減、ノッキング抑制、有害
排気ガスの低減といった効果を得て、理想的なエンジン
制御を行うことができることになる。

【００４９】さらに、制御モードに応じて補正値が切り
換えられるため、通常制御モードでは燃料噴射ポンプ１
の機械的な性能のばらつきによる時間的偏差が補正され
る。又、プレストローク制御モードでは燃料噴射ポンプ
１の機械的な性能のばらつきによるものに加え、電磁ス
ピル弁２０の応答遅れ時間のばらつきによる時間的偏差
が補正される。その結果、各制御モード固有の燃料噴射
時期制御が実現でき、全体としても適切な時期制御が可
能となる。

【００５０】なお、この発明は前記実施例に限定される
ものではなく、例えばコネクタプラグ４６，４７に代え
て、制御モード毎の補正値をメモリ（ＲＯＭ）に記憶し
ておき、制御モード毎に当該値を使用したりする等、発
明の趣旨から逸脱しない範囲内において任意に変更して
もよい。

【００５１】なお、上記実施例の説明では、時間を単位
として設定される目標燃料噴射時期ＴA の決定にあた
り、時間を単位として設定される基本燃料噴射時期Ｔba
seに角度を単位として設定される角度偏差Δθ１，Δθ
２が単純に加えられるように説明したが、実際の制御装
置においては、角度を単位として設定される角度偏差Δ
θ１，Δθ２をエンジン回転数に応じて時間を単位とす
る時間誤差に換算し加算処理がなされる。これにより、
エンジン回転数の変化に追従して全域で正確な補正がな
される。

【００５２】又、上記実施例では、角度を単位とするパ
ルサ３６の取付角度誤差と、時間を単位とする電磁スピ
ル弁２０の応答遅れ時間との両方を含めて角度偏差Δθ
２として一括して設定しているが、角度を単位とするパ
ルサ３６の取付角度誤差等を含む誤差と、時間を単位と
する電磁スピル弁２０の応答遅れ時間を含む誤差とを別
々のコネクタプラグの設定抵抗により補正してもよい。
この場合、目標燃料噴射時期ＴA が時間を単位として設
定されるのであれば、取付角度誤差のみをエンジン回転
数に応じて時間誤差に換算し、その換算誤差と応答遅れ
時間とを基本燃料噴射時期Ｔbaseに加算して目標燃料噴
射時期ＴA が設定される。そして、角度を単位とするパ
ルサ３６の取付角度誤差の設定にあたっては、予め応答
遅れ時間が計測された基準電磁スピル弁を使用して燃料
噴射装置をプレストローク制御モードで試運転し、実際
の燃料噴射時期を目標噴射時期に一致させるようにして
取付角度誤差示す抵抗値を設定する。又、応答遅れ時間
の設定にあたっては、上記取付角度誤差を示す抵抗値の
設定後に、基準電磁スピル弁に代えて実際の電磁スピル
弁を装着して燃料噴射装置をプレストローク制御モード
で試運転し、実際の燃料噴射時期を目標噴射時期に一致
させるようにして応答遅れ時間を示す抵抗値を設定す
る。従って、この変形例の場合には、通常制御モードに
おける補正のために１個の補正抵抗が使用され、プレス
トローク制御モードにおける補正のために２個の補正抵
抗が使用され、合計３個の補正抵抗が使用される。

【００５３】又、上記変形例に示す手法で設定される取
付角度誤差を示す抵抗値を、通常制御モードとプレスト
ローク制御モードとの両方で共用し、通常制御モードで
は、取付角度誤差を示す抵抗値のみにより噴射時期の誤
差を補正してもよい。従って、この場合、合計２個の補
正抵抗が使用され、上記実施例及び変形例に比べて通常
制御モードにおける精度は低くなるものの、実用には十
分耐える噴射時期精度を得ることができる。

【００５４】又、取付角度誤差を示す抵抗値の設定にあ
たっては、燃料噴射装置を通常制御モードで試運転して
もよい。さらに、目標燃料噴射時期の設定にあたり使用
される各量は、角度を単位として設定されても、時間を
単位として設定されてもよく、両者間の換算をエンジン
回転数に応じて行うことで全域にわたり正確な目標燃料
噴射時期を設定することが可能である。

【００５５】

【発明の効果】この発明によれば、エンジン負荷に応じ
て最適な燃料噴射制御を行うとともに、各制御に対応し
た遅れ補正を行うことにより、燃料噴射時期の制御性を
向上させることができるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例における燃料噴射時期制御装置の概略構
成を示す図である。

【図２】図１のＬ−Ｌ線断面図である。

【図３】コネクタプラグの取り付け状態を示す分解斜視
図である。

【図４】コネクタプラグを示す斜視図である。

【図５】コネクタプラグの断面図である。

【図６】コネクタプラグの接続を示す図である。

【図７】制御概念を示すタイミングチャートである。

【図８】フローチャートである。

【図９】基本燃料噴射時期を算出するための図である。

【図１０】分圧電圧と偏差データとの関係を示す図であ
る。

【図１１】分圧電圧と偏差データとの関係を示す図であ
る。

【図１２】プランジャリフトと燃料噴射との関係を示し
た図である。

【図１３】クレーム対応図である。

【符号の説明】

１…燃料噴射ポンプ ８…プランジャ １３…加圧室 ２０…電磁スピル弁 ２６…燃料噴射時期制御手段，切換手段，補正手段とし
てのＥＣＵ ３０…タイマ ３１…タイマピストン ３５…運転負荷検出手段としての回転角センサ ４２…タイマ制御弁 ４４…燃料噴射ノズル ４６…補正値保持手段としての第１のコネクタプラグ ４７…補正値保持手段としての第２のコネクタプラグ ６１…運転負荷検出手段としてのアクセル開度センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディーゼルエンジンの回転に伴うプラン
   ジャの往復動により加圧室に燃料を吸入するとともに、
   加圧室内の燃料を加圧し、その加圧燃料を燃料噴射ノズ
   ルに圧送するようにした燃料噴射ポンプと、 前記燃料噴射ポンプに設けられ、前記プランジャの往復
   動時期に対応して所定のタイミングにて閉弁駆動して、
   燃料噴射ノズルへの燃料をスピルさせる電磁スピル弁
   と、 前記燃料噴射ポンプに設けられ、油圧力により摺動され
   るピストンの位置を変更することにより、前記プランジ
   ャの往復動時期を変更して燃料噴射時期を調整するタイ
   マと、 前記タイマにおける前記ピストンへの油圧力を調整する
   ためのタイマ制御弁と、 前記タイマ制御弁を駆動させて燃料噴射時期を制御する
   とともに、前記プランジャのリフト開始前のタイミング
   での前記電磁スピル弁の閉弁、又は、前記プランジャの
   リフト途中のタイミングでの前記電磁スピル弁の閉弁を
   行わせるようにした燃料噴射時期制御手段と、 前記ディーゼルエンジンの運転負荷を検出する運転負荷
   検出手段と、 前記運転負荷検出手段により検出された前記ディーゼル
   エンジンの運転負荷に応じて、前記プランジャのリフト
   開始前のタイミングでの前記電磁スピル弁の閉弁、又
   は、前記プランジャのリフト途中のタイミングでの前記
   電磁スピル弁の閉弁を切り換える切換手段と、 前記プランジャのリフト開始前のタイミングでの前記電
   磁スピル弁の閉弁と、前記プランジャのリフト途中のタ
   イミングでの前記電磁スピル弁の閉弁とで異なる補正値
   を保持する補正値保持手段と、 前記切換手段の切換に応じて、前記補正値保持手段に保
   持される補正値を選択し、選択された補正値により、燃
   料噴射開始時期の誤差を補正する補正手段とを備えたこ
   とを特徴とする燃料噴射時期制御装置。