JPH07224710A

JPH07224710A - ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置

Info

Publication number: JPH07224710A
Application number: JP3924094A
Authority: JP
Inventors: Hidenobu Nagase; 秀伸長瀬; Masakuni Tsuge; 正邦柘植
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1994-02-14
Filing date: 1994-02-14
Publication date: 1995-08-22

Abstract

(57)【要約】【目的】ステッピングモータにより調量された燃料を
ユニットインジェクタから噴射するディーゼルエンジン
において、ステッピングモータが脱調してもその異常を
迅速に検出して燃料噴射量を所望燃料量となるように制
御した。【構成】ＴＤＣ発生間隔であるＭＥ値とスピル圧発生
間隔であるＳＰＬ値とを比較し前者が後者よりも大きい
ときは燃料噴射量の増量補正を行い（Ｓ６→Ｓ７）、前
者が後者よりも小さいときは燃料補正量の減量補正を行
う（Ｓ６→Ｓ８）。そして、これら補正値が所定補正値
以下のときは該補正値に基づいてステッピングモータを
制御し、前記補正値が所定補正値を越えたときはウォー
ニングランプを点灯させて制御系の異常を運転者に迅速
に知らしめる（Ｓ１０）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジンの
燃料噴射制御装置に関し、より詳しくはユニットインジ
ェクタに内蔵されたプランジャの圧送ストロークをアク
チュエータにより可変として、燃料噴射量を制御するデ
ィーゼルエンジンの燃料噴射制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ユニットインジェクタは、噴射ポンプ機
能とノズル機能とを一体化したものであり、プランジャ
から送出される燃料量をそのままノズルから噴射させる
ことが可能なため、近年ディーゼルエンジンの燃料噴射
制御装置に広く利用されている。

【０００３】また、この種のユニットインジェクタにア
クチュエータを付設し、コントローラから各ユニットイ
ンジェクタのアクチュエータに制御信号を出力すること
により、各気筒の燃料噴射量を制御しようとしたユニッ
トインジェクタの調量装置が既に提案されている（例え
ば、特開昭５９−１２６０６４号公報、以下、「第１の
従来例」という）。

【０００４】また、他の従来例として、全気筒の動作周
期の平均値と各気筒の平均値に対する変動率を算出し、
変動率が一定限度を超えている場合には噴射量の目標値
を変更することにより、気筒間の噴射量のバラツキを検
出し、燃料噴射量を補正する技術も既に提案されている
（例えば、特開昭５９−２２１４３４号公報、以下、
「第２の従来例」という）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記第１の従
来例においては、前記調量装置を多気筒ディーゼルエン
ジンに適用しても各気筒の噴射状態を検知することがで
きず、例えば、ある気筒のステッピングモータが脱調を
起こした場合、すなわち該ステッピングモータがコント
ローラから出力される制御信号に応じたトルクを出力し
ない場合は、プランジャの圧送ストロークを所定量変化
させることができなくなる。したがって、当該気筒の噴
射量が他の気筒の噴射量と異なる結果となるため各気筒
間での燃料噴射量のバラツキが生じ、所望の燃料量をエ
ンジンに供給することができないという問題点があっ
た。

【０００６】また、第２の従来例においては、周期を所
定間隔で検出している為、低回転時の回転変動がある場
合には噴射量の異常を検出できるが、回転がある程度上
昇してしまうと回転変動が少なくなるため、噴射量の異
常を検出できなくなるという問題点があった。

【０００７】本発明は、このような問題点に鑑みなされ
たものであって、各気筒の燃料噴射量の不整を迅速に検
出して燃料噴射量を所望燃料量に制御するディーゼルエ
ンジンの燃料噴射制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、所定燃料を圧送するプランジャを具備した
ユニットインジェクタと、前記プランジャの圧送ストロ
ークを可変にして燃料噴射量を制御するアクチュエータ
とが多気筒ディーゼルエンジンの各気筒毎に設けられた
ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置において、前記
ユニットインジェクタの燃料導管に設けられたスピル圧
を検出するスピル圧検出手段と、前記スピル圧の検出間
隔を算出するスピル圧間隔算出手段と、エンジンのクラ
ンク軸の回転角度を第１の所定角度毎に検出する第１の
クランク角度検出手段と、前記クランク角度の検出間隔
を算出する検出間隔算出手段と、前記検出間隔算出手段
の算出結果と前記噴射間隔算出手段の算出結果とを比較
する比較手段とを備え、前記比較手段の比較結果に応じ
て前記アクチュエータを制御する制御手段を有している
ことを特徴としている（第１の手段）。

【０００９】また、前記制御手段は、前記検出間隔より
も前記噴射間隔の方が小さい場合は燃料噴射量が増量す
るように前記アクチュエータを制御し、前記検出間隔よ
りも前記噴射間隔の方が大きい場合は燃料噴射量が減量
するように前記アクチュエータを制御することを特徴と
している。

【００１０】上記燃料噴射制御装置に代えて、前記ユニ
ットインジェクタの燃料導管に設けられたスピル圧を検
出するスピル圧検出手段と、前記スピル圧の検出間隔を
算出するスピル圧間隔算出手段とを備え、前記スピル圧
間隔算出手段の算出結果に応じて前記アクチュエータを
制御する制御手段を有していることを特徴とするのも好
ましい（第２の手段）。

【００１１】さらに、好ましくは、前記噴射間隔算出手
段は、前記噴射間隔の最大値及び最小値を検出する最大
値・最小値検出手段と、前記噴射間隔の平均値を算出す
る平均値算出手段とを有すると共に、前記制御手段は、
前記平均値算出手段の算出結果と前記最大値・最小値間
隔検出手段の検出結果との偏差が所定値以上のときに前
記アクチュエータを制御することを特徴としている。

【００１２】また、上記スピル圧検出手段に代えて、エ
ンジンのクランク軸を検出するクランク角度検出手段
（上記第１の手段においては前記第１の所定角度より小
さい第２の所定角度を検出する）であることを特徴とす
るのも好ましい。

【００１３】

【作用】上記第１の手段によれば、第１の所定角度毎に
検出されるクランク角度の検出間隔と燃料噴射時期の噴
射間隔とを比較し、その比較結果に応じてアクチュエー
タが制御される。

【００１４】具体的には、検出間隔よりも噴射間隔の方
が小さい場合は燃料量を増量してアクチュエータの異常
による燃料量減量を防止する。一方、検出間隔よりも噴
射間隔の方が大きい場合は燃料量を増量してアクチュエ
ータの異常による燃料量増量を防止する。

【００１５】また、上記第２の手段によれば、燃料噴射
時期の噴射間隔の差異に応じてアクチュエータを制御す
る。

【００１６】具体的には、噴射間隔の最大値又は最小値
と平均値との偏差が所定値以上のときに、アクチュエー
タの異常による燃料量の増減量を防止する。また、燃料
噴射時期の検出は、燃料噴射の終了時期に発するスピル
圧又はクランク軸の回転角度により検出される。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳説す
る。

【００１８】図１は、本発明に係るディーゼルエンジン
の燃料噴射制御装置の一実施例を示す概略構成図であっ
て、４気筒ディーゼルエンジンのシリンダヘッド（図示
せず）には、先端にノズル１ａ〜１ｄを有するユニット
インジェクタ２ａ〜２ｄが各気筒毎に設けられ、これら
ユニットインジェクタ２ａ〜２ｄはノズル１ａ〜１ｄを
介して図示しない燃焼室に燃料噴射可能とされている。
また、これら各ユニットインジェクタ２ａ〜２ｄの側部
には、ステッピングモータ３ａ〜３ｄが付設され、さら
にこれら各ステッピングモータ３ａ〜３ｄは、該ステッ
ピングモータ３ａ〜３ｄを駆動させるステッピングモー
タドライバ４を介して電子コントロールユニット（以
下、「ＥＣＵ」という）５に接続されている。

【００１９】また、各ユニットインジェクタ２ａ〜２ｄ
の上部には、カムフォロア６ａ〜６ｄが配設されると共
に、該カムフォロア６ａ〜６ｄはロッカアーム７ａ〜７
ｄに連結され、さらにこれら各ロッカアーム７ａ〜７ｄ
はカム軸８に当接されている。そして、クランク軸９の
回転がタイミングベルト１０を介してカム軸８に伝達す
ることにより各ロッカアーム７ａ〜７ｄが揺動可能とさ
れている。

【００２０】また、ユニットインジェクタ２ａ〜２ｄ
は、燃料供給路１１を介して燃料タンク１２に接続さ
れ、燃料タンク１２に内有された軽油等の燃料がユニッ
トインジェクタ２ａ〜２ｄに供給可能とされている。

【００２１】前記燃料供給路１１は、具体的には、ユニ
ットインジェクタ２ａ〜２ｄに連通する第１の燃料通路
１１ａと、燃料タンク１２に接続される略逆Ｕ字状の第
２の燃料通路１１ｂと、該第２の燃料通路１１ｂと前記
第１の燃料通路１１ａとを連通して前記第１の燃料通路
１１ａに燃料を圧送する第３の燃料通路１１ｃと、前記
第１の燃料通路１１ａと前記第２の燃料通路１１ｂとを
連通してユニットインジェクタ２ａ〜２ｄに圧送された
燃料の一部を燃料タンク１２に還流する第４の燃料通路
１１ｄとから構成されている。

【００２２】さらに、第１の燃料通路１１ａの適所には
スピル圧センサ１４が設けられると共に、該スピル圧セ
ンサ１４は、ユニットインジェクタ２ａ〜２ｄの噴射終
了時に発生するスピル圧を検出してその電気信号をＥＣ
Ｕ５に供給する。

【００２３】また、燃料タンク１２の稍上流側の第２の
燃料通路１１ｂの管路中には燃料ポンプ１５が介装され
ると共に、該燃料ポンプ１５はＥＣＵ５に接続され、Ｅ
ＣＵ５からの出力信号によりその駆動が制御される。

【００２４】また、第２の燃料通路１１ｂと第３の燃料
通路１１ｄとの接続箇所には、燃料カット弁１６とフィ
ルタ１７とが夫々設けられている。前記燃料カット弁１
６はＥＣＵ５に接続され、該ＥＣＵ５からの出力信号に
基づいて制御される。

【００２５】さらに、第４の燃料通路１１ｄの管路中に
は圧力調整弁１８が介装され、ＥＣＵ５からの出力信号
に基づき燃料圧を調整する。

【００２６】しかして、エンジン運転中は、燃料タンク
１２からの燃料が燃料供給路１１（第１〜第３の燃料通
路１１ａ〜１１ｃ）を介して各ユニットインジェクタ２
ａ〜２ｄに供給されると共に、燃料噴射が終了すると各
ユニットインジェクタ２ａ〜２ｄから燃料供給路１１に
スピルした燃料が圧力調整弁１８を介して燃料タンク１
２に還流される。一方、エンジン停止時には、ＥＣＵ５
からの出力信号により燃料ポンプ１５が停止され、燃料
カット弁１６が閉弁して燃料タンク１２から燃料供給路
１１への燃料供給が停止される。

【００２７】また、カム軸又はクランク軸周囲の所定位
置には気筒判別（ＣＹＬ）センサ１９及びＣＲＫセンサ
２０が夫々取付けられ、ＥＣＵ５に接続されている。

【００２８】ＣＹＬセンサ１９は、クランク軸２回転毎
に特定の気筒の所定のクランク角度位置でパルス信号
（以下、「ＣＹＬ信号パルス」という）を出力し、該Ｃ
ＹＬ信号パルスをＥＣＵ５に供給する。

【００２９】ＣＲＫセンサ２０は、エンジンのクランク
軸の１８０°回転より短かい所定回転毎（例えば、３０
°毎）に所定のクランク角度位置で信号パルス（以下、
「ＣＲＫ信号パルス」という）を出力し、該ＣＲＫ信号
パルスをＥＣＵ５に供給する。

【００３０】アクセル開度（θＡＣＣ）センサ２１は、
アクセルペダル（図示せず）の近傍に配設されてアクセ
ルペダルの踏込量を検出し、その電気信号をＥＣＵ５に
供給する。

【００３１】ＥＣＵ５は、上述の各種センサからの入力
信号波形を整形して電圧レベルを所定レベルに修正し、
アナログ信号をデジタル信号値に変換する等の機能を有
する入力回路と、中央演算処理回路（以下、「ＣＰＵ」
という）と、該ＣＰＵで実行される各種演算プログラム
や後述する各種マップ及び演算結果を記憶するＲＯＭ及
びＲＡＭからなる記憶手段と、前記ステッピングモータ
ドライバ４、燃料カット弁１６及び圧力調整弁１８等に
駆動信号を供給する出力回路とを備えている。

【００３２】そして、ＥＣＵ５はＣＲＫ信号パルスの所
定クロックパルス数を計数して１８０パルス毎（クラン
ク軸の１８０°回転毎）にＴＤＣ判別信号を出力し、各
気筒の基準クランク角度位置（ピストン上死点位置）を
検出する。さらに、ＥＣＵ５は、ＣＲＫ信号パルスの発
生時間間隔ＣＲＭＥを計測し、これらのＣＲＭＥ値をＴ
ＤＣ判別信号の発生時間間隔に亘って加算してエンジン
回転数の逆数に相当するＭＥ値を算出する。

【００３３】しかして、上記ユニットインジェクタ２
（２ａ〜２ｄ）は、具体的には、図２に示すように、前
記ロッカアーム７に連結された前記カムフォロア６と、
上端部が前記カムフォロア６に回動自在に連結されて矢
印Ａ方向に往復運動するプランジャ２２と、該プランジ
ャ２２を摺動自在に収納するプランジャバレル２３と、
該プランジャバレル２３が内有されるユニットインジェ
クタ本体２４と、噴孔２５を有して前記ユニットインジ
ェクタ２４の先端に螺着されたノズル１とを備えてい
る。

【００３４】さらに、前記プランジャ２２の外周面に
は、噴射量制御溝２６が傾斜状に形成され、プランジャ
２２下方に形成される高圧室２７に連通されている。ま
た、プランジャバレル２３には、第１の燃料通路１１ａ
（図１参照）に連通する燃料供給孔２８が貫設されてい
る。

【００３５】このように構成されたユニットインジェク
タ２（２ａ〜２ｄ）においては、プランジャ２２が下降
すると、プランジャ２２の外周面が燃料供給孔２８を閉
塞した時点で高圧室２７に閉じ込められた燃料の圧縮を
開始し、ノズル１への圧送を開始して燃料噴射を行う一
方、プランジャ２２がさらに下降して前記噴射量制御溝
２６が燃料供給孔２８にさしかかった時点で高圧室２７
内の燃料が燃料供給孔２８を介して第１の燃料通路１１
ａにスピルして圧送行程を終了し、燃料の噴射が終了す
る。また、各気筒のステッピングモータ３（３ａ〜３
ｄ）によってプランジャ２２を回転させることにより、
前記噴射量制御溝２６が燃料供給孔２８にさしかかる前
記燃料の圧送行程終了時までの圧送ストロークが変化
し、各気筒の噴射量が独立して可変に制御される。そし
て、かかるユニットインジェクタ２ａ〜２ｄからの燃料
噴射は、第１気筒、第３気筒、第４気筒、第２気筒の順
で順次実行される。

【００３６】しかして、上記燃料噴射制御装置において
は、ＴＤＣ信号パルスの発生間隔とスピル圧の発生間隔
とを比較し、その比較結果に応じてステッピングモータ
３ａ〜３ｄの回転角を補正することにより燃料噴射量を
制御している。

【００３７】図３は上記燃料噴射制御装置の制御ブロッ
ク図（第１の実施例）である。

【００３８】すなわち、ＣＹＬセンサ１９及びＣＲＫセ
ンサ２０の出力信号は、ＴＤＣ発生間隔演算手段２９に
入力され、該ＴＤＣ発生間隔演算手段２９において特定
気筒（例えば、＃１ＣＹＬ）におけるＴＤＣ信号の発生
間隔、すなわちＭＥ値を算出し、該ＭＥ値は電気信号に
変換されて基本燃料噴射量算出手段３０及びＴＤＣ・ス
ピル圧比較手段３１に入力される。

【００３９】一方、θＡＣＣセンサ２２の出力信号が基
本燃料噴射量算出手段３０に入力され、該基本燃料噴射
量算出手段３０では、アクセル開度θＡＣＣ及びエンジ
ン回転数ＮＥの逆数であるＭＥ値に応じ、ＣＹＬセンサ
１９により特定された気筒の燃料噴射量を算出する。

【００４０】また、スピル圧センサ１４からの出力信号
はスピル圧発生間隔演算手段３２に入力され、該スピル
圧発生間隔演算手段３２で燃料噴射終了時に発生するス
ピル圧の発生間隔（以下、「ＳＰＬ値」という）を算出
し、該ＳＰＬ値は電気信号に変換されてＴＤＣ・スピル
圧比較手段３１に入力される。そして、ＴＤＣ・スピル
圧比較手段３１においてはＭＥ値とＳＰＬ値とが比較さ
れ、その比較結果（電気信号）が燃料噴射量補正手段３
３に入力される。該燃料噴射量補正手段３３では、前記
比較結果に応じて燃料噴射量が補正され、記憶される。
そして、噴射量補正手段３３により補正された燃料補正
値は増量カウンタ３４又は減量カウンタ３５に入力され
て燃料噴射量の増量値又は減量値が計数され、その計算
結果がカウント値比較手段３６に入力される。

【００４１】一方、カウント値比較手段３６には所定カ
ウント値記憶手段３７からの出力信号（所定カウント
値）が入力されて前記増量カウント値又は減量カウント
値と所定カウント値とが比較され、増量値又は減量値が
所定カウント値より大きいときはウォーニングランプ３
８に点灯指令を発する。一方、前記増量カウント値又は
減量カウント値が所定カウント値より小さいときは前記
燃料噴射量補正手段３３にその旨の信号を出力する。し
かる後、該燃料噴射量補正手段３３はステッピングモー
タドライバ４を介してステッピングモータ３ａ〜３ｄに
所定の駆動信号を出力し、該噴射量補正手段３３で補正
された燃料噴射量がユニットインジェクタ２ａ〜２ｄか
ら燃料噴射するようにプランジャ２２の圧送ストローク
を制御する。

【００４２】図４は上記ステッピングモータ３ａ〜３ｄ
の脱調検出（１）制御ルーチンのフローチャートであっ
て、本プログラムはＥＣＵ５に内蔵されたタイマにより
所定時間毎に発生する擬似信号パルスに同期して実行さ
れる。

【００４３】まず、ステップＳ１ではＣＲＫセンサ２０
からのＣＲＫ信号パルスが入力されているか否かを判別
し、その答が否定（ＮＯ）のときは本プログラムを終了
する一方、その答が肯定（ＹＥＳ）ときはステップＳ２
に進み、ＴＤＣ判別信号の発生間隔、即ちＭＥ値を算出
して記憶する。

【００４４】次に、ステップＳ３ではスピル圧センサ１
４から検出されるスピル圧を入力し、ステップＳ４でス
ピル圧の発生間隔、即ちＳＰＬ値を算出して記憶する。
尚、この場合、後の信号に対応するスピル圧に該当する
ステップモータが制御対象となる。

【００４５】次いで、ステップＳ５ではステップＳ２で
算出されたＭＥ値とステップＳ４で算出されたＳＰＬ値
とが等しいか否かを判別し、ＭＥ値とＳＰＬ値とが等し
いときはステッピングモータ３ａ〜３ｄの脱調はないと
判断して本プログラムを終了する。

【００４６】一方、ステップＳ５の答が否定（ＮＯ）の
ときはステップＳ６に進み、前気筒が異常と判定された
かを否かを判別する。そして、前気筒が異常と判定され
たときはそのまま本プログラムを終了する一方、前気筒
が異常と判定されなかったときはステップＳ７に進み、
前記ＭＥ値が前記ＳＰＬ値より大きいか否かを判別す
る。そして、その答が肯定（ＹＥＳ）ときは異常と判断
して該当気筒のステッピングモータによる燃料噴射量を
増量補正し（ステップＳ８）、その答が否定（ＮＯ）の
ときは燃料噴射量を減量補正し（ステップＳ９）、この
後ステップＳ１０に進んで燃料噴射量の補正量が所定補
正量を超えたか否かを判別する。そして、その答が否定
（ＮＯ）のときは本プログラムを終了する一方、その答
が肯定（ＹＥＳ）のときはウォーニングランプ３８に点
灯指令を発して（ステップＳ１１）本プログラムを終了
する。

【００４７】図５はＴＤＣ信号パルスの発生間隔（ＭＥ
値）とスピル圧の発生間隔（ＳＰＬ値）との関係を示す
タイムチャートであって、（ａ）はＴＤＣ判別信号の発
生タイミング、（ｂ）はステッピングモータ正常時のス
ピル圧の検出タイミング、（ｃ）はステッピングモータ
異常時（脱調時）のスピル圧の検出タイミングを夫々示
している。ここで、Ａ₁，Ｂ₁は＃１気筒と＃３気筒との
間隔を示し、その他も同様に対応する。

【００４８】すなわち、ステッピングモータ正常時には
スピル圧の検出間隔とＴＤＣ判別信号の発生間隔とが等
しく、Ａ₁＝Ｂ₁、Ａ₂＝Ｂ₂、Ａ₃＝Ｂ₃…となり、上述し
たステップＳ５の答が肯定（ＹＥＳ）となって図４のプ
ログラムを終了する。

【００４９】一方、ステッピングモータ３ａ〜３ｄが脱
調してＴＤＣ信号パルスの発生間隔とスピル圧の発生間
隔とが一致しなくなると、すなわち、例えば、ステッピ
ングモータ３ｄが脱調してスピル圧の検出タイミングが
図５の破線で示す如く正常時から偏移してＡ₂＞Ｂ₂′と
なると燃料噴射量が減少するため、上述したステップＳ
５の答が否定（ＮＯ）、ステップＳ７の答が肯定（ＹＥ
Ｓ）となり、ステップＳ８の如く燃料噴射量を増量補正
することにより、ユニットインジェクタ２ａ〜２ｄから
所望の燃料量が噴射される。

【００５０】また、Ａ₂＜Ｂ₂′となるときはステップＳ
５及びステップＳ７の答が共に否定（ＮＯ）となってス
テップＳ９に進み、燃料噴射量は上述と逆に減量補正さ
れる。さらに、次のＢ₃′ではＡ₃＜Ｂ₃′となるが、ス
テップＳ６で前気筒である＃４気筒が異常と判定されて
いるため、補正は行われない。ステップＳ６で前気筒の
補正の有無を判定するのは、ステッピングモータ３ｄが
異常の時、図５に示すようにＢ₃′も異常となり、ステ
ッピングモータ３ｂも補正されるのを防止するためであ
る。

【００５１】このように上記燃料噴射制御装置において
は、ＭＥ値とＳＰＬ値とを比較してステッピングモータ
３ａ〜３ｄの脱調を検出し、該ステッピングモータ３ａ
〜３ｄの脱調時にステッピングモータ３ａ〜３ｄの回転
角度を補正することにより燃料噴射量が制御され、所望
燃料量を燃焼室に供給することができる。

【００５２】尚、上記実施例では、ＳＰＬ値により噴射
時期を検出しているがＴＤＣ判別信号の発生間隔より短
い所定クランク角度位置でもって噴射時期を検出するよ
うに構成してもよい。

【００５３】図６は、第２の実施例の制御ブロック図で
あって、ＴＤＣ発生間隔演算手段３９でＭＥ値を算出し
た後、各気筒間（この場合は４気筒）でのＭＥ値の最大
値ＭＥＭＡＸ、最小値ＭＡＭＩＮ及び平均値ＭＥＡＶＥ
を電気信号に変換して所定ＭＥ値記憶手段４０に出力
し、該所定ＭＥ値記憶手段４０でこれらを記憶する。次
いで所定ＭＥ値記憶手段４０からはこれら記憶値を又所
定値記憶手段４１からは所定値ＴＭＥをＭＥ値比較手段
４１に入力する。

【００５４】そして、ＭＥ値比較手段４１では前記最大
値ＭＥＭＡＸと前記平均値ＭＥＡＶＥとの偏差又は前記
平均値ＭＥＡＶＥと前記最小値ＭＥＭＩＮとの偏差を算
出してこれら偏差と所定値ＴＭＥとを比較し、前者が後
者よりも大きいときはステッピングモータ３ａ〜３ｄが
脱調していると判断してステッピングモータ３ａ〜３ｄ
の回転角度を補正し、燃料噴射量が所望量となるように
制御している。

【００５５】図７は上記第２の実施例の脱調検出（２）
ルーチンを示すフローチャートであって、本プログラム
はＴＤＣ判別信号の発生と同期して実行される。

【００５６】まず、ステップＳ２１ではＣＲＫセンサ２
０からＣＲＫ信号パルスが入力されているか否かを判別
し、その答が否定（ＮＯ）のときは本プログラムを終了
する一方、その答が肯定（ＹＥＳ）のときはステップＳ
２２に進み、ＴＤＣ信号パルスの発生間隔、即ちＭＥ値
を算出する。

【００５７】次いで、ステップＳ２３で各気筒間（この
場合は４気筒）でのＭＥ値の最大値ＭＥＭＡＸ、最小値
ＭＥＭＩＮを算出して記憶し、ステップＳ２４でこれら
各気筒のＭＥ値の平均値ＭＥＡＶＥを算出して記憶す
る。

【００５８】次いでステップＳ２５に進み、前記平均値
ＭＥＡＶＥと前記ＭＥＭＩＮとの偏差が所定値ＴＭＥよ
り大きいか否かを判別する。そして、その答が肯定（Ｙ
ＥＳ）のときは前気筒で補正があったか否かを判定し
（ステップＳ２６）、その答が肯定（ＹＥＳ）のときは
そのまま本プログラムを終了する一方、その答が否定
（ＮＯ）のときは該当気筒のステッピングモータを制御
し、燃料噴射量を減量補正した後（ステップＳ２７）ス
テップＳ３１に進む。

【００５９】一方、ステップＳ２５の答が否定（ＮＯ）
のときはステップＳ２８に進み、前記最大値ＭＥＭＡＸ
と前記平均値ＭＥＡＶＥとの偏差が所定値ＴＭＥより大
きいか否かを判別する。そして、その答が否定（ＮＯ）
のときはステッピングモータの脱調はないと判断して、
そのまま本プログラムを終了する。

【００６０】一方、ステップＳ２８の答が肯定（ＹＥ
Ｓ）のときは、前気筒で補正があったか否かを判別し
（ステップＳ２９）、その答が肯定（ＹＥＳ）のときは
そのまま本プログラムを終了する一方、その答が否定
（ＮＯ）のときは該当気筒のステッピングモータを制御
して燃料噴射量を増量補正した後（ステップＳ３０）ス
テップＳ３１に進む。そして、ステップＳ３１では、燃
料噴射量の補正量が所定補正量を超えたか否かを判別
し、その答が否定（ＮＯ）のときは本プログラムを終了
する一方、その答が肯定（ＹＥＳ）のときはウォーニン
グランプ３８に点灯指令を発して（ステップＳ３２）本
プログラムを終了する。

【００６１】このように本実施例では、ＭＥ値の偏差に
より各気筒の燃焼バラツキを予測し、かかる燃焼バラツ
キの程度に応じてステッピングモータの脱調有無を判断
し、燃料噴射量を制御している。

【００６２】尚、上記第２の実施例では、燃焼バラツキ
をＭＥ値の偏差により検出しているが、これらＭＥ値に
代えてＳＰＬ値を使用しても同様に燃焼バラツキを予測
することができ、上述と同様にして燃料噴射量を制御す
ることができる。

【００６３】ところで、上述のようなディーゼルエンジ
ンの燃料噴射制御装置において、燃料ポンプ１５が故障
すると燃料の潤滑が不充分となり、ユニットインジェク
タ２ａ〜２ｄのプランジャ２２が所謂「スティック」を
起こす虞がある。また、圧力調整弁１８が故障すると、
例えば圧力低下によるエンジン性能の低下を惹起する。

【００６４】そこで、上記燃料噴射制御装置では、スピ
ル圧センサ１４の検出値を利用して、これら燃料ポンプ
１５及び圧力調整弁１８の異常を検出している。

【００６５】図８及び図９は、上記燃料ポンプ１５及び
圧力調整弁１８の異常を検出する制御手順を示したフロ
ーチャートである。

【００６６】すなわち、図８は始動前に異常検出を行う
始動前異常検出ルーチンのフローチャートであって、本
プログラムは図示しないイグニッションスイッチの「Ｏ
Ｎ」入力と同時に実行される。

【００６７】まず、イグニッションスイッチが「ＯＮ」
してから燃料ポンプ１５の所謂「立上り」が終了するま
での所定時間をカウントした後（ステップＳ４１）、ス
ピル圧（スピル圧センサ１４で検出される）を入力し
（ステップＳ４２）、次いで、スピル圧が所定値以上か
否かを判別する（ステップＳ４３）。そして、その答が
肯定（ＹＥＳ）のときは燃料ポンプ１５及び圧力調整弁
１８共正常であると判断して本プログラムを終了する。
一方、ステップＳ４３の答が否定（ＮＯ）のときは、ス
ピル圧は所定の下限値以下か否かを判別する（ステップ
Ｓ４４）。そして、その答が否定（ＮＯ）のときは圧力
調整弁１８が故障していると判断して、ウォーニングラ
ンプに点灯指令を発し（ステップＳ４５）、本プログラ
ムを終了する。

【００６８】一方、ステップＳ４４の答が肯定（ＹＥ
Ｓ）のときは、燃料ポンプ１５が故障していると判断し
てエンジンの始動を禁止した後（ステップＳ４６）、ウ
ォーニングランプに点灯指令を発し（ステップＳ４
７）、本プログラムを終了する。

【００６９】これによりエンジンの始動前において、圧
力調整弁１８又は燃料ポンプ１５の異常が検出される。

【００７０】図９は、エンジン始動後の異常を検出する
始動後異常検出ルーチンのフローチャートであって、本
プログラムはＴＤＣ信号パルスの発生と同期して実行さ
れる。

【００７１】まず、ステップＳ５１でスピル圧を入力し
た後、スピル圧が所定値以上か否かを判別する（ステッ
プＳ５２）。そして、その答が肯定（ＹＥＳ）のときは
燃料ポンプ１５及び圧力調整弁１８共正常であると判断
して本プログラムを終了する。一方、ステップＳ５２の
答が否定（ＮＯ）のときは、スピル圧は所定下限値以下
か否かを判別する（ステップＳ５３）。そして、その答
が否定（ＮＯ）のときは圧力調整弁１８が故障している
と判断してウォーニングランプに点灯指令を発し（ステ
ップＳ５４）、本プログラムを終了する。

【００７２】一方、ステップＳ５３の答が肯定（ＹＥ
Ｓ）のときは、燃料ポンプ１５が故障していると判断し
てエンジンを停止した後（ステップＳ５５）、ウォーニ
ングランプに点灯指令を発し（ステップＳ５６）、本プ
ログラムを終了する。

【００７３】これにより、運転中においても圧力調整弁
１５又は燃料ポンプ１５の異常が検出される。

【００７４】このように上記実施例によれば、新たに別
個のセンサを設けることなく、スピル圧センサの出力値
に基づいて燃料ポンプ１５及び圧力調整弁１８の異常を
容易に検出することができ、運転者はこれら燃料ポンプ
１５や圧力調整弁１８の異常を迅速に知ることができ
る。

【００７５】

【発明の効果】以上詳述したように本発明に係るディー
ゼルエンジンの燃料噴射制御装置は、ユニットインジェ
クタの燃料導管に設けられたスピル圧を検出するスピル
圧検出手段と、前記スピル圧の検出間隔を算出するスピ
ル圧間隔算出手段と、エンジンのクランク軸の回転角度
を第１の所定角度毎に検出する第１のクランク角度検出
手段と、前記クランク角度の検出間隔を算出する検出間
隔算出手段と、前記検出間隔算出手段の算出結果と前記
噴射間隔算出手段の算出結果とを比較する比較手段とを
備え、前記比較手段の比較結果に応じてアクチュエータ
を制御する制御手段を有しているので、アクチュエータ
に別個に位置センサを設けたり、閉ループ制御を行うこ
となく燃料噴射量を制御することが可能となる。

【００７６】具体的には、前記制御手段は、前記比較手
段により検出間隔よりも噴射間隔の方が小さい場合は燃
料量が増量するように前記アクチュエータを制御し、前
記比較手段により検出間隔よりも噴射間隔の方が大きい
場合は燃料噴射量が減量するように前記アクチュエータ
を制御するので、アクチュエータが異常を起こしても容
易に燃料噴射量を補正することができ、燃焼室には所望
の燃料量を供給することができる。

【００７７】また、上記ディーゼルエンジンの燃料噴射
制御装置に代えて、ユニットインジェクタの燃料噴射時
期を検出する噴射時期検出手段と、前記燃料噴射時期の
噴射間隔を算出する噴射間隔算出手段とを備え、前記噴
射間隔算出手段の算出結果に応じて、アクチュエータを
制御する制御手段を有することにより、燃料噴射時期を
相互に監視して燃料噴射量の制御を行うことができ、回
転変動が抑制されて低振動化を図ることができ、商品
性、信頼性等の向上を図ることができる。

【００７８】具体的には、前記噴射間隔算出手段は、前
記噴射間隔の最大値及び最小値を検出する最大値・最小
値検出手段と、前記噴射間隔の平均値を算出する平均値
算出手段とを有すると共に、前記制御手段は、前記平均
値算出手段の算出結果と前記最大値・最小値間隔検出手
段の検出結果との偏差が所定値以上のときに前記アクチ
ュエータを制御することにより、上述した効果を容易に
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るディーゼルエンジンの燃料噴射制
御装置の一実施例を示す概略構成図である。

【図２】ユニットインジェクタの断面図である。

【図３】上記燃料噴射制御装置の制御ブロック図（第１
の実施例）である。

【図４】脱調検出（１）ルーチンのフローチャートであ
る。

【図５】ＴＤＣ判別信号の発生タイミングとスピル圧の
検出タイミングを示すフローチャートである。

【図６】制御ブロック図の第２の実施例である。

【図７】脱調検出（２）ルーチンのフローチャートであ
る。

【図８】始動前異常検出ルーチンのフローチャートであ
る。

【図９】始動前異常検出ルーチンのフローチャートであ
る。

【符号の説明】

２ユニットインジェクタ３ステッピングモータ９クランク軸１４スピル圧センサ（スピル圧検出手段）２０ＣＲＫセンサ（クランク角度検出手段）２２プランジャ３０ＴＤＣ発生間隔算出手段（検出間隔算出手段）３１ＴＤＣ・スピル圧比較手段（比較手段ょ３２スピル圧発生間隔算出手段（噴射間隔算出手段）３３燃料噴射量補正手段（制御手段）４０ＴＤＣ発生間隔算出手段（最大値・最小値算出手
段、平均値算出手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定燃料を圧送するプランジャを具備し
たユニットインジェクタと、前記プランジャの圧送スト
ロークを可変にして燃料噴射量を制御するアクチュエー
タとが多気筒ディーゼルエンジンの各気筒毎に設けられ
たディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置において、前記ユニットインジェクタの燃料導管に設けられたスピ
ル圧を検出するスピル圧検出手段と、前記スピル圧の検
出間隔を算出するスピル圧間隔算出手段と、エンジンの
クランク軸の回転角度を第１の所定角度毎に検出する第
１のクランク角度検出手段と、前記クランク角度の検出
間隔を算出する検出間隔算出手段と、前記検出間隔算出
手段の算出結果と前記噴射間隔算出手段の算出結果とを
比較する比較手段とを備え、前記比較手段の比較結果に応じて前記アクチュエータを
制御する制御手段を有していることを特徴とするディー
ゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項２】前記制御手段は、前記検出間隔よりも前
記噴射間隔の方が小さい場合は燃料噴射量が増量するよ
うに前記アクチュエータを制御し、前記検出間隔よりも
前記噴射間隔の方が大きい場合は燃料噴射量が減量する
ように前記アクチュエータを制御することを特徴とする
請求項１記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装
置。
【請求項３】所定燃料を圧送するプランジャを具備し
たユニットインジェクタと、前記プランジャの圧送スト
ロークを可変にして燃料噴射量を制御するアクチュエー
タとが多気筒ディーゼルエンジンの各気筒毎に設けられ
たディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置において、前記ユニットインジェクタの燃料導管に設けられたスピ
ル圧を検出するスピル圧検出手段と、前記スピル圧の検
出間隔を算出するスピル圧間隔算出手段とを備え、前記スピル圧間隔算出手段の算出結果に応じて前記アク
チュエータを制御する制御手段を有していることを特徴
とするディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項４】前記噴射間隔算出手段は、前記噴射間隔
の最大値及び最小値を検出する最大値・最小値検出手段
と、前記噴射間隔の平均値を算出する平均値算出手段と
を有すると共に、前記制御手段は、前記平均値算出手段の算出結果と前記
最大値・最小値間隔検出手段の検出結果との偏差が所定
値以上のときに前記アクチュエータを制御することを特
徴とする請求項３記載のディーゼルエンジンの燃料噴射
制御装置。
【請求項５】前記燃料噴射時期検出手段は、前記第１
の所定角度より小さい第２の所定角度を検出する第２の
クランク角度検出手段であることを特徴とする請求項１
又は請求項２記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御
装置。
【請求項６】前記燃料噴射時期検出手段は、エンジン
のクランク軸を検出するクランク角度検出手段であるこ
とを特徴とする請求項３又は請求項４のいずれかに記載
のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。