JPH09228880A - ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents

ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置

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JPH09228880A
JPH09228880A JP8036254A JP3625496A JPH09228880A JP H09228880 A JPH09228880 A JP H09228880A JP 8036254 A JP8036254 A JP 8036254A JP 3625496 A JP3625496 A JP 3625496A JP H09228880 A JPH09228880 A JP H09228880A
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  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 過給器を有したディーゼルエンジンの燃料噴
射制御装置において、過給圧が立ち上がるまでの吸入空
気量が少ない領域において、パイロット噴射特性の最適
化を図ること。 【解決手段】 主噴射の前にパイロット噴射を行なうデ
ィーゼルエンジンの燃料噴射ポンプにおいて、吸入空気
量を検出するエアフロメータ505と、エアフロメータ
505の出力に応じて、パイロット噴射量とパイロット
噴射時期を制御することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】 この発明は、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】 従来のディーゼルエンジンの燃料噴射
制御装置としては、例えば特開昭62−210227の
ようなものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、この
ような従来のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置に
あっては、特にターボチャージャからなる過給機付きの
加速過渡時において、過給圧が立ち上がるまでの吸入空
気量が少ない領域において、パイロット噴射特性の最適
化がなされていないため、パイロット噴射の効果が得ら
れないばかりか、逆にスモーク特性が悪化してしまうと
いう問題点があった。
【0004】この発明は、このような従来の問題点に着
目してなされたもので、吸入空気量を検出する吸入空気
量検出手段と、該吸入空気量検出手段の出力に応じて、
パイロット噴射量とパイロット噴射時期を制御すること
により、上記問題点を解決することを目的としている。
【0005】すなわち、過給機付エンジンにおいて、加
速過渡時に吸入空気量を検出し、過給圧が立ち上がるま
での吸入空気量が少ないときには、その吸入空気量に応
じてパイロット噴射量を増量補正すると共に、パイロッ
ト噴射時期を進角補正制御することにより、低過給圧状
態においても燃焼騒音の低減効果が得られる。
【0006】
【課題を解決するための手段】 このため、本発明は、
主噴射の前にパイロット噴射を行なうディーゼルエンジ
ンの燃料噴射ポンプにおいて、吸入空気量を検出する吸
入空気量検出手段により、吸入空気量が目標値よりも少
ないと判断された場合にパイロット噴射量を減量補正す
るとともに、パイロット噴射時期を進角補正する制御と
する。
【0007】
【発明の実施の形態】 まず、発明の作用について説明
すると、ディーゼルエンジンの場合、着火遅れ期間中に
噴射された燃料が着火と共に急激に燃焼するため、着火
遅れ期間中に噴射された燃料量が多くなると、燃焼騒音
は悪化する傾向にある。過給機付の場合、過給圧が立ち
上がってしまうと、燃料噴射時の筒内温度が上昇するた
め、着火遅れ期間が短くなり、燃焼騒音は低減する。し
かし、いわゆるターボラグ期間中の過給圧が立ち上がる
までは、着火遅れ期間が長くなるため、燃焼騒音が悪化
する傾向になる。そこで、過給圧が立ち上がるまでは、
主噴射の着火後れ期間を短縮するため、パイロット噴射
を行なう。そして、過渡時の吸入空気量に応じて、すな
わち、吸入空気量が少ないほど、主噴射時の筒内の温度
を上昇させるため、パイロット噴射量を増加させ、か
つ、着火遅れ期間が長いため、パイロット噴射時期を進
角するように補正することにより、燃焼騒音を低減する
ことができる。
【0008】以下、この発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。図1には電制燃料噴射ポンプ104の1
例を示す。1はポンプハウジング、2,3はドライブシ
ャフト4により駆動される低圧側フィードポンプと高圧
側プランジャポンプで、図示しない燃料入口からフィー
ドポンプ2により吸引された燃料はポンプハウジング1
内のポンプ室5に供給され、ポンプ室5に開口する吸込
通路6を介してプランジャポンプ3に送られる。
【0009】プランジャポンプ3のプランジャ7は、先
端にエンジンのシリンダと同数の吸込溝8が形成されて
いると共に、同じく同数のカム山を持つフェイスカム9
に一体形成され、フェイスカム9はドライブシャフト4
と共に回転しながらローラリング10に配設されたロー
ラ11を乗り越えて所定のカムリフトだけ往復運動す
る。
【0010】したがって、プランジャ7は回転しなが
ら、往復運動することになり、この回転往復運動に伴い
吸込溝8からプランジャ室12に吸引された燃料が、プ
ランジャ室12に通じる図示しない分配ポートからデリ
バリバルブを通って各気筒の噴射ノズルへと圧送され
る。
【0011】そして、燃料の噴射時期や噴射量を制御す
るために、ポンプ室5とプランジャ室12とを連通する
燃料通路13が形成され、燃料通路13の途中に高速型
の電磁弁14を介装している。
【0012】この電磁弁14は、開弁時にプランジャ室
12を開放するもので、駆動回路(ドライブユニット)
16からの信号によりエンジンの運転条件に応じてプラ
ンジャポンプ3の吐出行程で所定の期間閉じられる。
【0013】プランジャ7の圧縮行程中に電磁弁14を
閉じることで燃料の噴射が開始され、更に電磁弁14を
開くことで噴射が終了し、したがって、電磁弁14の閉
弁時期により燃料の噴射開始時期が、また、その閉弁時
期に応じて噴射量が制御されるのである。プランジャポ
ンプ3による燃料噴射行程の途中で一旦電磁弁14を開
くようにすると、燃料の主噴射に先立ってパイロット噴
射することも可能である。なお、15はエンジン停止時
等に閉じる燃料カットバルブであり、17はディストリ
ビュータヘッドである。
【0014】電子制御により、噴射時期、噴射量制御を
行う方式では、例えば、予め、回転数,アクセル開度,
冷却水温,燃温等のエンジンの諸条件に対応する最適の
噴射時期、噴射量を実験等により得て、その値を制御装
置のROM等の記憶素子に記憶させておく。そして、実
際のエンジン運転時には、図2に示すような噴射ポンプ
1回転に1パルスの信号(リファレンスパルス201)
と1回転に36パルスの信号(スケールパルス202)
からエンジン回転数を演算し、その回転数、アクセル開
度,冷却水温,燃温等に対応して噴射時期及び噴射量を
読みだし、噴射時期,噴射量制御を行なう。
【0015】また、従来の電制タイマピストンとして
は、例えば図3に示すようなものがある。これは、タイ
マピストン20の高圧室22にポンプ室5からポンプ室
圧の燃料を導き、タイミングコントロールバルブ24の
ディーティ比を変えることにより、高圧室22の燃料を
タイマスプリング21を有する低圧室23側に抜く量を
変えて、タイマピストン20の位置を制御している。こ
れと電制ポンプを組み合わせることにより、ポンプの送
油率可変が可能となる。また、図4には、電磁弁14の
閉弁時期及び閉弁期間を検知するセンサの原理図を示
す。
【0016】図5はコントロールユニットの詳細を示す
ブロック図である。中央演算処理装置(以下CPUと記
す)502、リードオンリーメモリ(以下ROMと記
す)504、ランダムアクセスメモリ(以下RAMと記
す)503、入出力回路(以下I/Oと記す)501と
から構成されている。I/O501にはエンジン回転数
センサ117、アクセル開度センサ116、リフェレン
スパルス201、スケールパルス202、エアフロメー
タ505、水温センサ506、燃温センサ507、アイ
ドルスイッチ508、DVCセンサ509、タイマピス
トン位置センサ510の出力が入力される。
【0017】CPU502は、ROM504に記憶され
たプログラムに従ってI/O501からの情報を取り込
み、演算処理し、噴射量、噴射時期、噴射率を決定する
電磁弁14、タイミングコントロールバルブ24を制御
するための制御量であるデータをI/O501にセット
する。なお、RAM503はCPU502の演算処理に
関連したデータを一時退避するために使われる。I/O
501は、CPU502に出力されたデータに基づき、
噴射量,噴射時期制御用の電磁弁14、噴射率制御用の
タイミングコントロールバルブ24の制御を行なう。
【0018】次に、CPUの動作を図6のフローチャー
トに基づいて説明する。
【0019】まず、ステップ601で、エンジン回転数
Ne、アクセル開度Acc、冷却水温Tw、燃温Tf、
エアフロメータ出力等のエンジンの運転条件の読み込み
を行う。次に、ステップ601で読み込んだ運転条件を
基に、ステップ602で、例えば、図7〜図11のよう
な特性を予め記憶しておき、基本噴射量QN、基本噴射
時期ITN、基本パイロット量QPN、基本パイロット
時期ITPN、目標吸入空気量QaNを算出する。次
に、ステップ603で、ステップ602で求めた目標吸
入空気量QaNと実吸入空気量Gaの比較を行う。次
に、ステップ604で、ステップ603での比較結果を
基に、例えば、図12,13のような特性を予め記憶し
ておき、パイロット補正量△QPとパイロット時期補正
量△ITPを算出する。次に、ステップ605で、パイ
ロット量QPとパイロット時期ITPを決定し、終了す
る。
【0020】図14は実施の形態2のコントロールユニ
ットの詳細を説明するブロック図である。また、図15
には実施の形態2のフローチャートを示す。まず、ステ
ップ1401でエンジン回転数Ne、アクセル開度Ac
c、冷却水温Tw、燃温Tf、吸気圧センサ出力等のエ
ンジンの運転条件の読み込みを行う。次に、ステップ1
401で読み込んだ運転条件を基に、ステップ1402
で、例えば図7〜図10及び図16のような特性を予め
記憶しておき、基本噴射量QN、基本噴射時期ITN、
基本パイロット量QPN、基本パイロット時期ITP
N、目標吸気圧PaNを算出する。
【0021】次に、ステップ1403で、ステップ14
02で求めた目標吸気圧PaNと実吸気圧Paiの比較
を行う。次に、ステップ1404で、ステップ1403
での比較結果を基に、例えば、図17,図18のような
特性を予め記憶しておき、パイロット補正量△QPとパ
イロット時期補正量△ITPを算出する。次に、ステッ
プ1405でパイロット量QPとパイロット時期ITP
を決定し終了する。
【0022】
【発明の効果】 以上説明してきたように、この発明に
よれば、その構成を吸入空気量を検出する吸入空気量検
出手段と、該吸入空気量検出手段の出力に応じて、パイ
ロット噴射量とパイロット噴射時期を制御することによ
り、例えば、過給機付エンジンにおいて、加速過渡時に
吸入空気量を検出し、過給圧が立ち上がるまでの吸入空
気量が少ないときには、その吸入空気量に応じてパイロ
ット噴射量を増量補正すると共に、パイロット噴射時期
を進角補正制御することにより、低過給圧状態において
も燃焼騒音の低減効果を得ることができる効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態1に適用した電制燃料噴射ポンプを
示す断面図である。
【図2】噴射ポンプからのリファレンスパルスとスケー
ルパルスを示す図である。
【図3】タイマピストンを示す断面図である。
【図4】電磁弁の閉弁時期および閉弁期間を示す図であ
る。
【図5】実施の形態1のコントロールユニットのブロッ
ク図である。
【図6】実施の形態1のコントロールユニットの作動を
示すフローチャートである。
【図7】基本噴射量の特性図である。
【図8】基本噴射時期の特性図である。
【図9】基本パイロット量の特性図である。
【図10】基本パイロット時期の特性図である。
【図11】目標吸入空気量の特性図である。
【図12】パイロット補正量の特性図である。
【図13】パイロット時期補正量の特性図である。
【図14】実施の形態2のディーゼルエンジンの燃料噴
射制御装置におけるコントロールユニットを示すブロッ
ク図である。
【図15】実施の形態2のコントロールユニットの作動
を示すフローチャートである。
【図16】目標吸気圧の特性図である。
【図17】パイロット補正量の特性図である。
【図18】パイロット時期補正量の特性図である。
【符号の説明】
104 電制燃料噴射ポンプ 505 エアフロメータ(吸入空気量検出手段) 1305 吸気圧センサ(吸入空気量検出手段) 502 CPU

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 主噴射の前にパイロット噴射を行なうデ
    ィーゼルエンジンの燃料噴射ポンプにおいて、吸入空気
    量を検出する吸入空気量検出手段と、該吸入空気量検出
    手段の出力に応じて、パイロット噴射量とパイロット噴
    射時期を制御することを特徴とするディーゼルエンジン
    の燃料噴射時期制御装置。
  2. 【請求項2】 該吸入空気量検出手段により、吸入空気
    量が目標値よりも少ないと判断された場合に、パイロッ
    ト噴射量を減量補正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。
  3. 【請求項3】 該吸入空気量検出手段により、吸入空気
    量が目標値よりも少ないと判断された場合に、パイロッ
    ト噴射時期を進角補正することを特徴とする請求項1ま
    たは2記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
  4. 【請求項4】 該吸入空気量検出手段をエアフローメー
    タにより行なうことを特徴とする請求項1ないし3記載
    のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
  5. 【請求項5】 該吸入空気量検出手段を吸気圧力センサ
    により行なうことを特徴とする請求項1ないし4記載の
    ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
  6. 【請求項6】 ディーゼルエンジンは過給機を備えるこ
    とを特徴とする請求項1ないし5記載のディーゼルエン
    ジンの燃料噴射制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0916830A3 (en) * 1997-11-14 2000-09-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Pilot injection control apparatus for an internal combustion engine
JP2002168142A (ja) * 2000-12-01 2002-06-14 Mazda Motor Corp ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0916830A3 (en) * 1997-11-14 2000-09-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Pilot injection control apparatus for an internal combustion engine
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