JPH08334049A

JPH08334049A - ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置

Info

Publication number: JPH08334049A
Application number: JP7140721A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Miwa; 博通三輪
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1995-06-07
Publication date: 1996-12-17
Anticipated expiration: 2020-09-14
Also published as: JP3694920B2

Abstract

(57)【要約】【目的】燃焼騒音、振動を低減する。【構成】燃料の噴射時期と噴射率を電気的に制御可能
な燃料噴射装置１０１を有するディーゼルエンジンにお
いて、エンジンの運転条件を検出する手段１０２と、筒
内圧を検出する手段１０３と、エンジン運転条件検出手
段１０２からの信号と筒内圧検出手段１０３からの異な
る周波数帯域の信号に基づいて燃料の噴射時期と噴射率
を制御する噴射制御手段１０４とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ディーゼルエンジン
の燃料の噴射時期、噴射率の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンの燃焼騒音を下げる
ために、燃料の噴射時期を遅角する方法がある。

【０００３】これは、エンジンの各気筒に筒内圧センサ
を装着して、筒内圧センサの出力から燃焼圧力の変化率
（単位時間当たりの変化量）を求め、その変化率が所定
値を越えたとき、噴射時期を所定量遅角側に制御する
（特開昭５９ー３７２３５号公報等参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来例にあっては、噴射時期の遅角によって最高燃
焼圧力は抑制されるものの、燃焼騒音（エンジンからの
放射音）は期待したようには下げにくい。

【０００５】燃焼騒音を下げるために噴射時期を遅角し
ても、燃焼圧力の変化率はそれほど小さくならず、即ち
騒音をもたらす燃焼の急激な立ち上がりは抑えにくい。

【０００６】噴射時期を遅角しすぎた場合等、燃焼効率
が大幅に悪化してしまい、燃費、排気性能、動力性能に
悪影響を与える恐れがある。

【０００７】この発明は、エンジンの燃焼騒音、振動を
的確に低減することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１９に
示すように燃料の噴射時期と噴射率を電気的に制御可能
な燃料噴射装置１０１を有するディーゼルエンジンにお
いて、エンジンの運転条件を検出する手段１０２と、筒
内圧を検出する手段１０３と、エンジン運転条件検出手
段１０２からの信号と筒内圧検出手段１０３からの異な
る周波数帯域の信号に基づいて燃料の噴射時期と噴射率
を制御する噴射制御手段１０４とを設ける。

【０００９】第２の発明は、第１の発明において、噴射
制御手段は、エンジン運転条件検出手段からの信号と筒
内圧検出手段からの低周波数帯域の信号に基づいて燃料
の噴射時期を制御するようになっている。

【００１０】第３の発明は、第１の発明において、噴射
制御手段は、エンジン運転条件検出手段からの信号と筒
内圧検出手段からの高周波数帯域の信号に基づいて燃料
の噴射率を制御するようになっている。

【００１１】第４の発明は、第２の発明において、低周
波数帯域は、略０〜１ｋＨｚの範囲である。

【００１２】第５の発明は、第３の発明において、高周
波数帯域は、略０．５〜２．５ｋＨｚの範囲である。

【００１３】第６の発明は、第１の発明において、筒内
圧検出手段からの低周波数帯域の信号の取り込みを所定
のクランク角範囲で行うようになっている。

【００１４】第７の発明は、第１の発明において、筒内
圧検出手段からの高周波数帯域の信号の取り込みを所定
のクランク角範囲で行うようになっている。

【００１５】第８の発明は、第１の発明において、噴射
制御手段は、筒内圧検出手段からの低周波数帯域の信号
の所定のクランク角範囲における最大値または積分値
の、サイクル毎の積算値が所定量以上になったとき、燃
料の噴射時期を所定量遅角側に制御するようになってい
る。

【００１６】第９の発明は、第１の発明において、噴射
制御手段は、筒内圧検出手段からの低周波数帯域の信号
の所定のクランク角範囲における最大値または積分値が
所定量以上になったとき、燃料の噴射時期を所定量遅角
側に制御するようになっている。

【００１７】第１０の発明は、第１の発明において、噴
射制御手段は、筒内圧検出手段からの高周波数帯域の信
号の所定のクランク角範囲における最大値または積分値
の、サイクル毎の積算値が所定量以上になったとき、燃
料の噴射率を所定量低噴射率側に制御するようになって
いる。

【００１８】第１１の発明は、第１の発明において、噴
射制御手段は、筒内圧検出手段からの高周波数帯域の信
号の所定のクランク角範囲における最大値または積分値
が所定量以上になったとき、燃料の噴射率を所定量低噴
射率側に制御するようになっている。

【００１９】第１２の発明は、第８または第９の発明に
おいて、噴射制御手段は、燃料の噴射時期を所定量遅角
側に制御した後、当該遅角補正量を所定期間毎に減少す
るようになっている。

【００２０】第１３の発明は、第１０または第１１の発
明において、噴射制御手段は、燃料の噴射率を所定量低
噴射率側に制御した後、当該噴射率補正量を所定期間毎
に減少するようになっている。

【００２１】第１４の発明は、第８または第９の発明に
おいて、燃料の噴射時期の遅角側制御量に制限を設け
る。

【００２２】第１５の発明は、第１０または第１１の発
明において、燃料の噴射率の低噴射率側制御量に制限を
設ける。

【００２３】第１６の発明は、第１５の発明において、
エンジンの所定の負荷範囲以上では、燃料の噴射率の低
噴射率側制御量に制限を加えるようになっている。

【００２４】第１７の発明は、第１６の発明において、
エンジンの所定の負荷範囲以上では、その負荷範囲以上
になってからの経過時間に応じて燃料の噴射率の低噴射
率側制御量を減少するようになっている。

【００２５】

【作用】エンジンの燃焼が急激に立ち上がると、燃焼騒
音が大きくなり、これと相関の高い筒内圧信号の高周波
数成分が大きくなる。また、最高燃焼圧力が大きく、燃
焼振動が大きいときは、筒内圧信号の低周波数成分から
分かる。

【００２６】第１の発明では、エンジン運転条件と筒内
圧信号の異なる周波数成分に基づいて、最高燃焼圧力が
大きく、燃焼振動が大きいときに、燃料の噴射時期を遅
角制御する、また燃焼が急激に立ち上がり、燃焼騒音が
大きいときに、燃料の噴射率を下げるように制御する。
したがって、最高燃焼圧力が抑制され、燃焼の急激な立
ち上がりが抑制される。

【００２７】第２の発明では、エンジン運転条件と筒内
圧信号の低周波数成分に基づいて、最高燃焼圧力が大き
く、燃焼振動が大きいときに、燃料の噴射時期が遅角制
御される。

【００２８】第３の発明では、エンジン運転条件と筒内
圧信号の高周波数成分に基づいて、燃焼が急激に立ち上
がり、燃焼騒音が大きいときに、燃料の噴射率を下げる
ように制御される。

【００２９】第４の発明では、筒内圧信号の略０〜１ｋ
Ｈｚの成分に基づいて最高燃焼圧力が判定される。

【００３０】第５の発明では、筒内圧信号の略０．５〜
２．５ｋＨｚの成分に基づいて燃焼の急激な立ち上がり
が判定される。

【００３１】第６の発明では、筒内圧信号の低周波数成
分が所定のクランク角範囲（燃焼行程）で取り込まれ
る。

【００３２】第７の発明では、筒内圧信号の高周波数成
分が所定のクランク角範囲（燃焼行程）で取り込まれ
る。

【００３３】第８の発明では、筒内圧信号の低周波数成
分の所定のクランク角範囲における最大値または積分値
の、サイクル毎の積算値が所定量以上になったとき、即
ち最高燃焼圧力の積算値を基に燃料の噴射時期が所定量
遅角制御される。

【００３４】第９の発明では、筒内圧信号の低周波数成
分の所定のクランク角範囲における最大値または積分値
が所定量以上になったとき、即ち最高燃焼圧力が大きい
ときに燃料の噴射時期が所定量遅角制御される。

【００３５】第１０の発明では、筒内圧信号の高周波数
成分の所定のクランク角範囲における最大値または積分
値の、サイクル毎の積算値が所定量以上になったとき、
即ち燃焼の立ち上がり度合の積算値を基に燃料の噴射率
が所定量低噴射率側に制御される。

【００３６】第１１の発明では、筒内圧信号の高周波数
成分の所定のクランク角範囲における最大値または積分
値が所定量以上になったとき、即ち燃焼の立ち上がりが
急激なときに燃料の噴射率が所定量低噴射率側に制御さ
れる。

【００３７】第１２の発明では、燃料の噴射時期のスム
ーズな制御を維持するために、最高燃焼圧力の抑制後、
噴射時期の遅角補正量が漸減される。

【００３８】第１３の発明では、燃料の噴射率のスムー
ズな制御を維持するために、燃焼の急激な立ち上がりの
抑制後、噴射率の補正量が漸減される。

【００３９】第１４の発明では、出力性能、排気性能に
悪影響を与えないように、燃料の噴射時期の遅角側制御
量が制限される。

【００４０】第１５の発明では、出力性能、排気性能に
悪影響を与えないように、燃料の噴射率の低噴射率側制
御量が制限される。

【００４１】第１６の発明では、高負荷域に燃料の噴射
率の低噴射率側制御量が制限され、スモークが抑えられ
る。

【００４２】第１７の発明では、加速時に、燃焼の急激
な立ち上がりに対して、燃料の噴射率が低噴射率側に制
御され、その後徐々に低噴射率側への制御量が減少され
る。

【００４３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００４４】図１は、エンジン６０の燃焼室に燃料を噴
射する燃料噴射ノズル６１、燃料の噴射時期、噴射率を
制御可能な燃料噴射ポンプ６２およびその制御系を示
す。

【００４５】燃料噴射ポンプ６２は、公知のもの（特開
昭５９ー１６５８５６号等）で、図２のようにドライブ
シャフト１はエンジン回転速度の１／２の速度で回転駆
動され、スプライン結合を介してロータリシャフト２を
回転駆動させる。

【００４６】ロータリシャフト２には、図３のように半
径方向に往復摺動自由な複数のプランジャ３を放射方向
に収納する。これらプランジャ３間には、高圧室４が形
成される。そして、高圧室４に連通してロータリシャフ
ト２外周に開口する吸入ポート５および分配ポート６が
形成される。

【００４７】図示しない燃料タンク内の燃料は、フィー
ドポンプを介して汲み上げられ、トランスファポンプ１
１に吸引されてポンプ室１０内に圧送される。圧送され
た燃料は、燃料通路１２を介して電磁開閉式の燃料カッ
ト弁１３に導かれ、吸入通路１４を介して該吸入通路１
４がロータリシャフト２の吸入ポート５に一致したとき
に圧送通路１５を介して前記高圧室４内に導かれる。

【００４８】プランジャ３の外方には、ローラ７を介し
て内面カムリング（以下カムリングという）８が配設さ
れている。カムリング８は、その内周面にカムフェイス
８ａが形成されていて、ロータリシャフト２の回転駆動
に伴うプランジャ３の公転により、ローラ７がカム山の
乗り上げたときにローラ７を介してプランジャ３を求心
方向に相互に接近させ、高圧室４内の高圧燃料を圧送通
路１５を介して吐出する。

【００４９】分配ポート６は、それぞれの噴射ノズルに
連通する分配通路２１に一致したときに、デリバリバル
ブ２２を介して、対応する噴射ノズルに燃料を圧送す
る。分配通路２１はエンジン各気筒の噴射ノズルに対応
して複数設けられており、その内端開口２１ａは、ロー
タリシャフト２がその内部を回転するシリンダ２３の内
周面に周方向に配列されて開設されている。

【００５０】一方、上記構成と略同様な構成からなるも
う１組のプランジャ３３、ローラ３７、内面カムリング
（以下カムリングという）３８、高圧室３４が図４のよ
うに設けられており、これら２組のプランジャ等の構成
によって燃料噴射率特性は２組のプランジャポンプの作
用に基づく燃料噴射率の合成として得ることができる。
ここにおいて、前者の組のプランジャ３等からなるポン
プを第１組のポンプＡ、後者の組のプランジャ３３等か
らなるポンプを第２組のポンプＢと称する。

【００５１】そして、図５、図６のように第１組のカム
リング８のカムフェイス１山のカムリフト期間ｔ₁は、
第２組のカムリング３８のカムフェイス１山のカムリフ
ト期間ｔ₂よりも小さく形成すると共に、それぞれの組
のカムリング８，３８のカムリフトとプランジャ３，３
３の径とによって決められるカム角度当たりの噴射量
（送油量）即ち噴射率を第１組の方が第２組よりも小さ
く設計しておく。

【００５２】燃料噴射時期の調整に関しては、前記カム
リング８，３８の中心軸回りの回動位置即ち位相を、そ
れぞれ内面カムリング位置調整装置４０Ａ，４０Ｂによ
り調整して行う。

【００５３】内面カムリング位置調整装置４０Ａ，４０
Ｂは、図７のようにカムリング８，３８に連結されたロ
ッド４１，４２の外端にタイマピストン４３，４４を連
結し、該タイマピストンに例えばポンプ室１０内の燃料
圧力を圧油通路４７を通じそれぞれ電磁開閉式のタイマ
制御弁４５，４６を介して導き、該圧力をタイマピスト
ン４３，４４に作用させる。

【００５４】タイマ制御弁４５，４６は、それぞれ対応
する対応ピストン４３，４４に導かれる圧油通路４７を
それぞれ低圧のポンプ室１０に連通する低圧通路５０に
オン・オフ的に開閉するもので、そのオン・オフ時間比
率（デューティ）を制御して、所定の燃料圧力をタイマ
ピストン４３または４４に作用させ、カムリング８，３
８の位置を調整してプランジャ３，３３の圧縮行程時
期、即ち燃料噴射時期が制御される。

【００５５】前記各高圧室４，３４と分配ポート６とを
連通接続する圧送通路１５は、ロータリシャフト２内に
形成されたリリーフ通路５１を介して、シャフト外周面
に開口したリリーフポート５２に接続されている。ロー
タリシャフト２の外周に配設されてその軸心Ｏ方向に摺
動自由なコントロールスリーブ５３はカットオフポート
５４を有しており、該カットオフポート５４が前記リリ
ーフポート５２に一致したときに、前記圧送通路１５内
の高圧燃料を低圧のポンプ室１０内にリリーフし、他は
リリーフポンプ５２を閉鎖する構成となっている。コン
トロールスリーブ５３はステップモータ５５等のアクチ
ュエータによりシャフトの軸心方向に変位される。

【００５６】プランジャ３および３３によって高圧室
４，３４内の燃料が加圧圧送されると、コントロールス
リーブ５３がリリーフポート５２を変位している限り、
分配ポート６と１つの分配通路２１とが一致した段階で
対応する気筒の噴射ノズルに燃料が圧送され、これによ
り燃焼室内に噴射供給されるか、ロータリシャフト２の
回転が進むとコントロールスリーブ５３のカットオフポ
ート５４とリリーフポート５２とが一致するようにな
り、この段階において圧送通路１５内の高圧燃料がリリ
ーフポート５２およびカットオフポート５４を介して低
圧のポンプ室１０内にリリーフされるから、噴射燃料圧
力が急激に低下して噴射ノズルが閉弁し、燃料噴射を終
了する。

【００５７】燃料の噴射時期は、第１組のポンプＡ、第
２組のポンプＢのカムリング８，３８の位相の制御によ
って制御されると共に、燃料の噴射率は、これらの位相
差の制御によって制御される。即ち、この燃料噴射ポン
プ６２では、タイマ制御弁４３，４４を制御することに
よって、燃料の噴射時期、噴射率が制御される。なお、
燃料噴射量はステップモータ５５の制御による噴射終了
によって制御される。

【００５８】コントロールユニット６３には、チャージ
アンプ６４、低周波数帯域（例えば、０〜１ｋＨｚ）お
よび高周波数帯域（例えば、０．５〜２．５ｋＨｚ）の
バンドパスフィルタ６５，６６、スイッチ回路６７，６
８、ピークホールド回路（または積分回路）６９，７
０、噴射時期制御回路７１、噴射率制御回路７２等が設
けられる。

【００５９】コントロールユニット６３には、エンジン
の回転数およびクランク角を検出するクランク角センサ
７３と、アクセルの開度（エンジンの負荷）を検出する
アクセル開度センサ７４と、筒内圧を検出する筒内圧セ
ンサ７５等からの信号が送られる。筒内圧センサ７５
は、圧電式のセンサが噴射ノズル６１のシリンダヘッド
７６との取付座に装着される。

【００６０】筒内圧センサ７５からの信号は、チャージ
アンプ６４によって処理された後、低周波数帯域および
高周波数帯域のバンドパスフィルタ６５，６６に入力さ
れ、それぞれ所定の周波数帯域の信号のみが切り出され
る。これらの信号は、クランク角センサ７３からの信号
によって所定時期に所定期間通電が許可されるスイッチ
回路６７，６８を介して、ピークホールド回路（または
積分回路）６９，７０に入力され、ピークホールド回路
（または積分回路）６９の出力が噴射時期制御回路７１
に、ピークホールド回路（または積分回路）７０の出力
が噴射率制御回路７２に入力される。

【００６１】噴射時期制御回路７１、噴射率制御回路７
２にはクランク角センサ７３、アクセル開度センサ７４
からの信号が入力され、各信号に基づき、燃料噴射ポン
プ６２のタイマ制御弁４３，４４が、即ち燃料の噴射時
期、噴射率が制御される。

【００６２】次に、コントロールユニット６３による噴
射時期、噴射率の制御を図８〜図１０のフローチャート
に基づいて説明する。

【００６３】図８のステップ１では、所定のクランク角
範囲（燃焼行程）かどうかを見る。Ｙｅｓのときはステ
ップ２以降に進み、Ｎｏのときはリターンする。

【００６４】ステップ２では、筒内圧センサ信号の低周
波数帯域のバンドパスフィルタ信号を読み込む。これ
は、所定クランク角範囲内での信号電圧値の最大値（ま
たは積分値）ＬＰＬを読み込む。

【００６５】ステップ３では、筒内圧センサ信号の高周
波数帯域のバンドパスフィルタ信号を読み込む。これ
は、所定クランク角範囲内での信号電圧値の最大値（ま
たは積分値）ＨＰＬを読み込む。

【００６６】ステップ４では、今回のＬＰＬ値と前回
（前サイクル）までの積算値の和を、今回の積算値Ｓ_
ＬＰＬとする。

【００６７】ステップ５では、今回のＨＰＬ値と前回
（前サイクル）までの積算値の和を、今回の積算値Ｓ_
ＨＰＬとする。

【００６８】なお、ステップ４，５は省略しても良い。

【００６９】図９のステップ１１，１２では、エンジン
回転数Ｎｅ、アクセル開度Ａｃｃを読み込む。

【００７０】ステップ１３では、エンジン回転数Ｎｅと
アクセル開度Ａｃｃに基づき、燃料噴射量Ｇｆを演算す
る。これは、図１１のように設定した噴射量マップから
読み込む。

【００７１】ステップ１４では、エンジン回転数Ｎｅと
燃料噴射量Ｇｆを基に基本燃料噴射時期Ｂ_ＩＴを、ス
テップ１５では、エンジン回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｇｆ
を基に基本燃料噴射率Ｂ_ｄＱを演算する。これらは、
図１２、図１３のように設定した基本燃料噴射時期マッ
プ、基本燃料噴射率マップから読み込む。

【００７２】エンジンの良好な出力性能、排気性能を維
持するように、基本燃料噴射時期はエンジン回転数が高
くなるにしたがい進角する値に、基本燃料噴射率はエン
ジンの高速高負荷側ならびに低速低負荷側に大きな値に
設定している。

【００７３】ステップ１６では、前記積算値Ｓ_ＬＰＬ
を所定値Ａと比較する。

【００７４】積算値Ｓ_ＬＰＬが所定値Ａ以上になる
と、ステップ１７にて積算値Ｓ_ＬＰＬをリセットし、
ステップ１８にて前回の噴射時期補正量ΔＩＴ_-1に，予
め設定した遅角側補正量Ｒ_ＩＴとサイクル毎の補正量
Ｋ１（一定値）を加えて、今回の噴射時期補正量ΔＩＴ
を求める。

【００７５】遅角側補正量Ｒ_ＩＴは一定値、またはエ
ンジン回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｇｆとにより図１４のよ
うに（燃焼性の良い中速中負荷側にていくらか大きな
値）設定して良い。

【００７６】この演算によって、筒内圧センサ信号の低
周波数成分（最高燃焼圧力と相関が高い）が大きい場合
の噴射時期の遅角側補正量の初期値を求める。

【００７７】ステップ１９では、前記積算値Ｓ_ＨＰＬ
を所定値Ｂと比較する。

【００７８】積算値Ｓ_ＨＰＬが所定値Ｂ以上になる
と、ステップ２０にて積算値Ｓ_ＨＰＬをリセットし、
ステップ２１にて前回の噴射率補正量ΔｄＱ_-1に，予め
設定した噴射率補正量Ｌ_ｄＱとサイクル毎の補正量Ｋ
２（一定値）を加えて、今回の噴射率補正量ΔｄＱを求
める。噴射率補正量Ｌ_ｄＱは後述する。

【００７９】この演算によって、筒内圧センサ信号の高
周波数成分（燃焼騒音と相関が高い）が大きい場合の噴
射率補正量（低噴射率化）の初期値を求める。

【００８０】なお、図８のステップ４，５は省略した場
合、Ｓ_ＬＰＬをＬＰＬに、Ｓ_ＨＰＬをＨＰＬに、また
所定値Ａ，Ｂを変更する。

【００８１】ステップ２２では、噴射時期補正量ΔＩＴ
が≠０のとき、ステップ２３にてΔＩＴからサイクル毎
の補正量Ｋ１を減算する。

【００８２】即ち、噴射時期を所定の演算周期毎（例え
ば、１燃焼毎）に基本噴射時期Ｂ_ＩＴに近付けるよう
に戻す。

【００８３】ステップ２４では、噴射率補正量ΔｄＱが
≠０のとき、ステップ２５にてΔｄＱからサイクル毎の
補正量Ｋ２を減算する。

【００８４】即ち、噴射率を所定の演算周期毎（例え
ば、１燃焼毎）に基本噴射率Ｂ_ｄＱに近付けるように
戻す。

【００８５】ステップ２６では、基本噴射時期Ｂ_ＩＴ
から噴射時期補正量ΔＩＴを減算して、噴射時期の出力
ＩＴを求める。

【００８６】ステップ２７では、基本噴射率Ｂ_ｄＱか
ら噴射率補正量ΔｄＱを減算して、噴射率の出力ｄＱを
求める。

【００８７】ステップ２８，２９は、噴射時期を過遅角
しないように制限を加えるもので、出力ＩＴが限界値Ｌ
ｍ_ＩＴより小さい場合、限界値Ｌｍ_ＩＴを噴射時期の
出力ＩＴとする。

【００８８】限界値Ｌｍ_ＩＴは、エンジン回転数Ｎｅ
と燃料噴射量Ｇｆとにより、図１５のように中速中負荷
側にて大きな値に設定している。なお、一定値でも良
い。

【００８９】ステップ３０，３１は、噴射率を下げすぎ
ないように制限を加えるもので、出力ｄＱが限界値Ｌｍ
_ｄＱより小さい場合、限界値Ｌｍ_ｄＱを噴射率の出力
ｄＱとする。

【００９０】限界値Ｌｍ_ｄＱは、エンジン回転数Ｎｅ
と燃料噴射量Ｇｆとにより、図１６のように中速中負荷
側にて大きな値に設定している。なお、一定値でも良
い。

【００９１】噴射時期の出力ＩＴ、噴射率の出力ｄＱを
基に燃料噴射ポンプ６２のタイマ制御弁４４，４５を制
御して、ＩＴの噴射時期、ｄＱの噴射率を得る。

【００９２】前記噴射率補正量Ｌ_ｄＱは、図１０にし
たがって設定する。ステップ４１では、エンジン回転数
Ｎｅと燃料噴射量Ｇｆとを基に、基本補正量Ｌ_ｄＱを
演算する。これは、図１７のように中速中負荷側にて大
きな値に設定した基本補正量マップから読み込む。

【００９３】ステップ４２では、このときの燃料噴射量
Ｇｆを所定値Ｌｍ_Ｇｆ（エンジン回転数に対して図１
８のように設定してある）と比較する、つまりエンジン
負荷が所定高負荷域にあるかどうかを判定する。

【００９４】エンジン負荷が所定高負荷域にないとき
は、基本補正量Ｌ_ｄＱを噴射率補正量Ｌ_ｄＱとする。

【００９５】エンジン負荷が所定高負荷域にあるとき
は、ステップ４３にて所定高負荷域に入った時点から所
定期間が経過する前は、ステップ４４にて基本補正量Ｌ
_ｄＱに所定係数Ｋ３（１以下）を掛け、噴射率補正量
Ｌ_ｄＱを小さくすると共に、所定の演算周期毎に所定
量Ｋ４を減算する。所定期間が経過すると、ステップ４
５にて噴射率補正量Ｌ_ｄＱを強制的に０にする。

【００９６】このような構成により、エンジンの燃焼騒
音が大きい場合、これと相関の高い筒内圧センサ信号の
高周波数成分を基に、燃料の噴射率が低噴射率側に補正
され、このため燃焼の急激な立ち上がりが抑制され、燃
焼騒音が低減される。

【００９７】この場合、騒音をもたらす燃焼の急激な立
ち上がりは、筒内圧センサ信号の０．５〜２．５ｋＨｚ
の高周波数成分より、的確に判別される。

【００９８】また、筒内圧センサ信号の高周波数成分の
所定のクランク角範囲における最大値または積分値の、
サイクル毎の積算値が所定量以上になったとき、もしく
はその最大値または積分値が所定量以上になったとき、
燃料の噴射率が低噴射率側に補正されるので、燃焼騒音
が低レベルに的確に維持される。

【００９９】エンジンの燃焼振動に対しては、燃焼振動
が大きい場合、これと相関の高い筒内圧センサ信号の低
周波数成分を基に、燃料の噴射時期が遅角側に補正さ
れ、このため最高燃焼圧力が抑制され、燃焼振動が低減
される。

【０１００】この場合、最高燃焼圧力は、筒内圧センサ
信号の０〜１ｋＨｚの低周波数成分より、的確に判別さ
れる。

【０１０１】また、筒内圧センサ信号の低周波数成分の
所定のクランク角範囲における最大値または積分値の、
サイクル毎の積算値が所定量以上になったとき、もしく
はその最大値または積分値が所定量以上になったとき、
燃料の噴射時期が遅角側に補正されるので、燃焼振動が
低レベルに的確に維持される。

【０１０２】一方、低噴射率側への補正によって、燃焼
の急激な立ち上がりが抑制され、燃焼騒音が低減される
と、その噴射率の補正が漸減され、基本噴射率側に戻さ
れる。このため、騒音の低減と共に、初期噴射率へのス
ムーズな復帰が得られ、出力性能、排気性能が良好に保
たれる。

【０１０３】また、噴射率の低噴射率側制御量に制限を
設けてあるので、噴射率の下げすぎによって出力性能、
排気性能に悪影響を及ぼすことが避けられる。

【０１０４】また、所定の高負荷域には、高負荷域に入
ってからの経過時間に応じて噴射率の低噴射率側制御量
に制限が加えられる。即ち、加速時（加速初期）には、
燃焼室壁温等が低いため、着火遅れが比較的大きく、燃
焼騒音が大きくなる可能性があるが、低噴射率側への制
御によって加速時の燃焼騒音が低減されると共に、その
低噴射率側への制御が徐々に制限されて、高負荷域のス
モークの発生が抑えられる。

【０１０５】噴射時期の遅角側への補正によって、最高
燃焼圧力が抑制され、燃焼振動が低減されると、その噴
射時期の遅角側への補正が漸減され、基本噴射時期に戻
される。このため、振動の低減と共に、初期噴射時期へ
のスムーズな復帰が得られ、出力性能、排気性能が良好
に保たれる。

【０１０６】また、噴射時期の遅角側制御量に制限を設
けてあるので、噴射時期の過遅角によって出力性能、排
気性能に悪影響を及ぼすことが避けられる。

【０１０７】なお、加速時等、燃焼状態が吸気温、燃焼
室壁温、充填効率等の差異によって、定常運転状態とは
異なる過渡運転条件においても、噴射率、噴射時期が適
切に制御できるばかりでなく、例えば噴射率、噴射時期
を予めＲＯＭ上に記憶された値に基づいて制御するもの
では、バラツキ、経時変化等を考慮して余裕代を設けた
設定としなければならないが、本制御では、このような
余裕代を設ける必要がないため、出力性能、排気性能へ
影響を与えることなく、燃焼騒音、振動を有効に低減で
きる。

【０１０８】

【発明の効果】以上のように第１の発明によれば、最高
燃焼圧力、燃焼の急激な立ち上がりを抑制して、燃焼振
動、燃焼騒音を低減できる。

【０１０９】第２の発明によれば、燃料の噴射時期の遅
角により、最高燃焼圧力を抑制して燃焼振動を低減でき
る。

【０１１０】第３の発明によれば、燃料の低噴射率によ
り、燃焼の急激な立ち上がりを抑制して燃焼騒音を低減
できる。

【０１１１】第４の発明によれば、筒内圧信号の略０〜
１ｋＨｚの成分から最高燃焼圧力を判定できる。

【０１１２】第５の発明によれば、筒内圧信号の略０．
５〜２．５ｋＨｚの成分から燃焼の急激な立ち上がりを
判定できる。

【０１１３】第６の発明によれば、最高燃焼圧力と相関
の高い筒内圧信号の低周波数成分を適正に取り込める。

【０１１４】第７の発明によれば、燃焼騒音と相関の高
い筒内圧信号の高周波数成分を適正に取り込める。

【０１１５】第８の発明によれば、燃焼振動が的確に低
減される。

【０１１６】第９の発明によれば、燃焼振動が的確に低
減される。

【０１１７】第１０の発明によれば、燃焼騒音が的確に
低減される。

【０１１８】第１１の発明によれば、燃焼騒音が的確に
低減される。

【０１１９】第１２の発明によれば、燃料の噴射時期の
スムーズな制御が得られ、出力性能、排気性能が良好に
維持される。

【０１２０】第１３の発明によれば、燃料の噴射率のス
ムーズな制御が得られ、出力性能、排気性能が良好に維
持される。

【０１２１】第１４の発明によれば、燃料の噴射時期の
過遅角が防止される。

【０１２２】第１５の発明によれば、燃料の噴射率の下
げすぎが防止される。

【０１２３】第１６の発明によれば、高負荷域にスモー
クが抑えられる。

【０１２４】第１７の発明によれば、加速時の燃焼騒音
が低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の構成図である。

【図２】燃料噴射ポンプの断面図である。

【図３】そのＡ−Ａ矢視断面図である。

【図４】そのＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図５】そのＣ−Ｃ矢視断面図である。

【図６】カムリフト特性図である。

【図７】カムリフト特性図である。

【図８】制御内容を示すフローチャートである。

【図９】制御内容を示すフローチャートである。

【図１０】制御内容を示すフローチャートである。

【図１１】噴射量のデータ特性図である。

【図１２】基本噴射時期のデータ特性図である。

【図１３】基本噴射率のデータ特性図である。

【図１４】噴射時期の遅角側補正量のデータ特性図であ
る。

【図１５】限界値のデータ特性図である。

【図１６】限界値のデータ特性図である。

【図１７】噴射率の基本補正量のデータ特性図である。

【図１８】負荷判定のデータ特性図である。

【図１９】発明の構成図である。

【符号の説明】

４０Ａ，４０Ｂ内面カムリング位置調整装置４５，４６タイマ制御弁６１燃料噴射ノズル６２燃料噴射ポンプ６３コントロールユニット６５，６６バンドパスフィルタ６７，６８スイッチ回路６９，７０ピークホールド回路（または積分回路）７１噴射時期制御回路７２噴射率制御回路７３クランク角センサ７４アクセル開度センサ７５筒内圧センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料の噴射時期と噴射率を電気的に制御
可能な燃料噴射装置を有するディーゼルエンジンにおい
て、エンジンの運転条件を検出する手段と、筒内圧を検
出する手段と、エンジン運転条件検出手段からの信号と
筒内圧検出手段からの異なる周波数帯域の信号に基づい
て燃料の噴射時期と噴射率を制御する噴射制御手段とを
設けた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】前記噴射制御手段は、エンジン運転条件
検出手段からの信号と筒内圧検出手段からの低周波数帯
域の信号に基づいて燃料の噴射時期を制御するようにな
っている請求項１に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】前記噴射制御手段は、エンジン運転条件
検出手段からの信号と筒内圧検出手段からの高周波数帯
域の信号に基づいて燃料の噴射率を制御するようになっ
ている請求項１に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射
制御装置。
【請求項４】低周波数帯域は、略０〜１ｋＨｚの範囲
である請求項２に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】高周波数帯域は、略０．５〜２．５ｋＨ
ｚの範囲である請求項３に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】筒内圧検出手段からの低周波数帯域の信
号の取り込みを所定のクランク角範囲で行うようになっ
ている請求項１に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射
制御装置。
【請求項７】筒内圧検出手段からの高周波数帯域の信
号の取り込みを所定のクランク角範囲で行うようになっ
ている請求項１に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射
制御装置。
【請求項８】前記噴射制御手段は、筒内圧検出手段か
らの低周波数帯域の信号の所定のクランク角範囲におけ
る最大値または積分値の、サイクル毎の積算値が所定量
以上になったとき、燃料の噴射時期を所定量遅角側に制
御するようになっている請求項１に記載のディーゼルエ
ンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項９】前記噴射制御手段は、筒内圧検出手段か
らの低周波数帯域の信号の所定のクランク角範囲におけ
る最大値または積分値が所定量以上になったとき、燃料
の噴射時期を所定量遅角側に制御するようになっている
請求項１に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装
置。
【請求項１０】前記噴射制御手段は、筒内圧検出手段
からの高周波数帯域の信号の所定のクランク角範囲にお
ける最大値または積分値の、サイクル毎の積算値が所定
量以上になったとき、燃料の噴射率を所定量低噴射率側
に制御するようになっている請求項１に記載のディーゼ
ルエンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項１１】前記噴射制御手段は、筒内圧検出手段
からの高周波数帯域の信号の所定のクランク角範囲にお
ける最大値または積分値が所定量以上になったとき、燃
料の噴射率を所定量低噴射率側に制御するようになって
いる請求項１に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制
御装置。
【請求項１２】前記噴射制御手段は、燃料の噴射時期
を所定量遅角側に制御した後、当該遅角補正量を所定期
間毎に減少するようになっている請求項８または９に記
載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項１３】前記噴射制御手段は、燃料の噴射率を
所定量低噴射率側に制御した後、当該噴射率補正量を所
定期間毎に減少するようになっている請求項１０または
１１に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項１４】燃料の噴射時期の遅角側制御量に制限
を設けた請求項８または９に記載のディーゼルエンジン
の燃料噴射制御装置。
【請求項１５】燃料の噴射率の低噴射率側制御量に制
限を設けた請求項１０または１１に記載のディーゼルエ
ンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項１６】エンジンの所定の負荷範囲以上では、
燃料の噴射率の低噴射率側制御量に制限を加えるように
なっている請求項１５に記載のディーゼルエンジンの燃
料噴射制御装置。
【請求項１７】エンジンの所定の負荷範囲以上では、
その負荷範囲以上になってからの経過時間に応じて燃料
の噴射率の低噴射率側制御量を減少するようになってい
る請求項１６に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制
御装置。