JPS59115437A - デイ−ゼルエンジンの燃料噴射量制御方法 - Google Patents

デイ−ゼルエンジンの燃料噴射量制御方法

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JPS59115437A
JPS59115437A JP22563982A JP22563982A JPS59115437A JP S59115437 A JPS59115437 A JP S59115437A JP 22563982 A JP22563982 A JP 22563982A JP 22563982 A JP22563982 A JP 22563982A JP S59115437 A JPS59115437 A JP S59115437A
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JP
Japan
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injection amount
engine
fuel injection
amount
fuel
Prior art date
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Pending
Application number
JP22563982A
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English (en)
Inventor
Masaomi Nagase
長瀬 昌臣
Hideo Miyagi
宮城 秀夫
Toshihisa Ogawa
小河 寿久
Kiyotaka Matsuno
松野 清隆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Priority to JP22563982A priority Critical patent/JPS59115437A/ja
Publication of JPS59115437A publication Critical patent/JPS59115437A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/263Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the program execution being modifiable by physical parameters
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ディーゼルエンジンの燃料噴射量制御方法に
係り、特に、電子制御燃料噴射装置を備えた自動車用デ
ィ−ゼルエンジンに用いるのに好適な、エンジン回転速
度、エンジン負荷等のエンジン運転状態に応じて求めら
れた引算噴射量に基づいて燃料噴射量を決定するように
したディーゼルエンジンの燃料噴l31J1!制御方法
の改良に関する一般に、ディーゼルエンジンにおい−(
は、その燃焼室に供給される燃料を、Jンジン回転ど同
門して回転駆動されている燃料噴射ポンプにより制御す
るようにしており、該燃料噴射ポンプ内に設けられたフ
ィードポンプの供給圧で、タイ、マを動かしてローラリ
ングを動かずことによって、燃わ1の噴射時期を制御し
、又、遠心式ガバナによりスピルリングを動かして圧送
終りを変えることによって、燃料噴射量を制御するよう
にしている。しかしながら従来は、前記タイマ及びスピ
ルリングが、いずれも、機械的に制御されていたため、
精密な燃料噴射量制御を行うことは困難であった。
一方近年、電子制御技術、特にデジタル制御技術の発達
と共に、ディーゼルエンジンの燃料噴射量を電子制御す
る試みもなされている。
このような電子制御によれば、正確な燃料噴射量を決定
することができるという特徴を有する。
しかしながら従来は、機械制御、電子制御の何れにおい
ても、噴射ポンプ内の機械的構造のばらつき、経時変化
や、バイブ長、径やインジエクションノズルのばらつき
、経時変化、及び、電子制御では電子制御ユニットのば
らつきにより、実噴射量が必ずしも割算噴射量と一致し
ているとは限ら 。
なかった。このため、実噴射量が計算噴射量よりも多い
場合には、ディーゼルスモークが増加したり、排気ガス
中の有害成分が増加する恐れがあり、一方、実噴射量が
計算噴射量よりも少ない場杏°には、エンジン出力が不
足してドライバビリティが悪化するという問題点を有し
ていた。
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、燃料噴射系のばらつきや経時変化があっても、実
噴射量と割算噴射量を一致させることができ、従って、
正確で且つ精度の高い燃料噴射量制御を行うことができ
るディーゼルエンジンの燃料噴射量制御方法を提供する
ことを目的とする。
本発明は、エンジン回転速度、エンジン負荷等のエンジ
ン運転状態に応じて求められた割算噴射量に基づいて、
燃料噴射量を決定するようにしたディーゼルエンジンの
燃料噴射量制御方法において、第1図にその要旨をiJ
ζす如く、エンジン運転状態が安定している峙に実噴6
・j姐と61負0^射吊の誤差を検出し、該検出誤差に
基ついて計界哨剣剤を補正するようにして、前記目的を
達成したものである。
以下、図面を参照して、本発明に係るディーゼルエンジ
ンの燃料噴射量制御方法が採用された自動車用ディーゼ
ルエンジンの電子制御燃料囁Di装置の実施例を詳細に
説明する。
本実施例は、第2図に示すような、燃料タンク11と、
ディーゼルエンジン1oの出力軸の回転と連動して(ロ
)転される駆動軸14、該駆動軸14に固着された、燃
料を圧送するための一ノイードボンプ16(第2図は9
0’転回した状態を示す)、燃料供給圧を調整するため
の燃圧調整弁18、前記駆動軸14に固着されたギヤ2
oの回転変位から、前記駆動軸14が所定のクランク角
度だけ回転するのに要する時間を測定してディーゼルエ
ンジン10の回転速度を検知するための、例えば電磁ピ
ックアップからなる同転速度センサ22、燃3− 斜噴射時期を制御するためのローラリング24、該ロー
ラリング24を駆動するためのタイマピストン26、該
タイマピストン26の位置を制御するためのタイミング
制御弁28、前記タイマピストン26の位置を検知する
ための、例えば可変インダクタンスセンサからなるタイ
マ位置センサ30、燃料+1’l射量を制御するための
スピルリング32、該スピルリング32を駆動するため
の、プランジャ34a1圧縮ばね34b1コイル34c
及びコイルケース34dからなるスピルアクチュエータ
34、前記プランジャ34の変位がら前記スピルリング
32の位置を検出するための、例えば可変インダクタン
スセンサからなるスピル位置センサ36、エンジン停止
時に燃料をカットするための燃料ノJットソレノイド(
以下、FCVと称する)38、プランジャ4o及びデリ
バリバルブ42を有する燃料噴射ポンプ12と、該燃料
噴射ポンプ12のデリバリバルブ42がら吐出される燃
料をディーゼルエンジン1oの副燃焼室内に噴射するた
めのインジェクションノズル44と、吸4− 気管46を介して吸入される吸入空気のロニl/、)を
検出するための吸気圧センサ48と、同じく吸入空気の
温度を検出するための吸気温センサ5oと、ディーゼル
エンジン10のシリンダブロック10aに配設された、
エンジン冷却水温を検出するための冷却水温センサ52
と、運転者が操作するアクセルペダル54の踏込み角反
(以下、アクセル開噴と称する)を検出するためのアク
セルセンサ56と、前記アクセルセンサ56出力から検
知されるエンジン負荷、前記回転速度センサ22出力か
ら検知されるエンジン回転速度、前記冷却水温センサ5
2出力から検出されるエンジン冷却水温等により目標噴
射時期及び割算噴射量Qfinを求め、前記燃料噴射ポ
ンプ12がら、目標噴射時期に計算噴射量Q finの
燃料が噴射されるように、前記タイミング制御弁28、
スピルアクチュエータ34等を制御する電子制御コニッ
ト(以下、ECUと称する)58とを備えた、自動車用
ディーゼルエンジン10の燃料噴射量制御装置において
、第3図に本発明に係る部分の構成を抽出して示す如く
、前記燃料タンク11出側の燃料管路に、ディーゼルエ
ンジン10で実際に消費された燃料の流量を検出するた
めの燃料流量センサ60を設けるとともに、前記ECU
38内で、エンジン回転速度及びアクセル開度が安定し
ている時に実噴射量Qrealと11算噴射量Qfin
の誤差ΔQを検出し、該検出誤差ΔQに基づいて計算噴
射量Qfinを補正するようにしたものである。
図において、25はカムプレート、33は引張りばねで
ある。
前記ECU38は、第4図に詳細に示す如く、各種演算
処理を行うための、例えばマイクロコンピュータからな
る中央処理ユニット(以下、CPUと称する)59と、
バッファ60を介して入力される前記冷ムロ水温センサ
52出力、バッファ62を介して入ノコされる前記吸気
温センサ50出力、バッファ64を介しで入力される前
記吸気圧センサ48出力、バッファ66を介して入力さ
れる前記アクセルセンナ56出力、バッファ67を介し
て入力される前記燃料流量センサ60出力、センサ駆動
回路68出力のセンリー駆動用周波数信号によって駆動
され、センサ信号検出回路70を介して入力される前記
スピル位置ヒンサ36出力、同じくセンサ駆動回路72
出力のロン4J駆動用周波数信号によって駆動され、セ
ンサ信号検出回路74を介して入力される前記タイマ位
置センサ30出力等を順次取込むためのマルチプレクサ
76と、該マルチプレクサ76出力のアナログ信号をデ
ジタル信号に変換するためのアナログ−デジタル変換器
(以下、A/D変換器と称する)7Bと、該A/D変換
器78出力をCPIJ59に取込むための入出力ボート
80と、前記回転速度センサ22出力を波形整形して前
記CPU59に取込むための波形整形回路94ど、りD
ツク発生回路102と、CPU59における演算データ
等を一時的に記憶するための、電源異常時にバックアッ
プするバックアップ用ランダムアクセスメモリ(以下、
バックアップRAMと称する)を含むランダムアクセス
メモリ(以下、RAMと称する)104と、制御プログ
ラムヤ各神データ等を記憶7一 種゛るためのリードオンリーメモリ(Lス下、ROMと
称する)106と、前記CI) U 59における演算
結果に応じて前記タイミング制御弁28を駆動するため
の駆動回路108と、同じく前記CPU59における演
算結果に応じて前記FCV38を駆動するための駆動回
路10つと、デジタル−アナログ変換器(以下、D/A
変換器と称する)110によりアナログ信号に変換され
た前記CPU59出力と前記スピル位置センサ36出力
との偏差に応じて、前記スピルアクチュエータ34を駆
動するためのサーボ増幅器112及び駆動回路114と
から構成されている。
以下作用を説明する。
本実施例における燃料噴射量の算出は、第5図に示すよ
うな流れ図に従って実行される。即ち、前記E CU 
58のCPU59においては、まずステップ1010で
、前記燃料流量センサ60出力をA/D変1堕した値か
ら実噴tJ1fiQrealを求める、次いでステップ
1020に進み、エンジン回転速度NF、アクセル開度
、吸気圧力、エンジン冷却=8− 水温等のエンジン運転状態に応じて61停暗用M Qf
inを籠出する。次いでステップ1030に進み、アク
セル開度の変化量が所定値以下であるか否か、即ち、ア
クセル開度が略一定であるか否かを判定する。判定結果
か正である場合には、ステップ1040に進み、エンジ
ン回転速度NEの変化量が所定値以下であるか否か、即
ち、エンジン回転速度が略一定であるか否かを判定する
。判定結果が正である場合、即ち、アクセル開度、エン
ジン回転速度の両者が安定しており、エンジン運転状態
が安定していると判断される時には、ステップ1050
に進み、次式に示す如く、前出ステップ1010で求め
られた実噴射量Qrealから、前出ステップ1020
で求められた計算噴tA吊Qfinを引くことによって
、誤差ΔQを酔出する。
ΔQ=Qreal−Qfin −−1(1>次いでステ
ップ1060に進み、例えば次式により、前回の補正量
ΔQ l −+を今回の誤t゛ΔCの値を用いて、15
対10割合で学習補正することによって、今回の補正量
ΔQiを求める。
△Q  i  =  (1りXΔQ i −+−1−八
〇)、/16・ ・ ・ (2) 次いでスナップ1070に進み、斡出された補正量へ〇
+をメモリする。
一方、前出ステップ1030或いは1040の判定結果
が否である場合、即ち、エンジン運転状態が安定してい
ないと判断される時には、ステップ1080に進み、前
回の補正量ΔQi+を今回の補正量△Q+どする。
前出ステップ1070或いは1080終了後、ステップ
1090に進み、次式に示す如く、目算噴射量Qfin
を補正量ΔQtで補正することによって、最終的な燃料
噴射量Q ” finを求める。
Q  ′ f目) −Qfin  −ΔQ i ・ ・
 ・ (3)次いでステップ1100に進み、YめRO
M106に配憶されている、例えば第6図に示すよう八
、エンジン回転速度NE及び最終的な燃料噴射量Q−f
inとスピル指令電圧v sppの関係を表わした2次
元マツプを用いて、]−ンジン回転速度NE及び最終的
な燃1)噴制量Q−fit)に応じたスヒル指令電u 
V sppを求める2次い(ステップ1110に進み、
スピル指令゛市1:f: V 5IILIを、 l) 
−′△変換器110等を介して前記スピル)lクブユエ
ータ34に出力して、このルーチン(!終fづる。
なお前記実施例においては、エンジン回転速度及び)7
クセル間度が安定しているU、旨こ、実噴(+(mQr
ealど瀘算鳴射量Qrinの誤差へ〇を検出するよう
にしていたが、実噴射量と81幹噴射醋の誤差を検出す
べきエンジン運転状態はこれに限定されない。
又、前記実施例におい(゛は、検出誤差ΔQに基づいて
t1算噴躬開Q finを補正するに1(ルミしく、補
正量△Qiを15対1で学習するようにしくいたが、針
幹++9用量を補止り−る7’J法(3Lこれに限定さ
れJ“、例え+、1学習比率として、池の比率を用いる
ことb1能である。
史に、前記実施例にa−タい(は、−]ンシン運転状態
どス1応さけるごとなく、甲−の補+l jJi△Qi
を求めるようにし−(いたが、例え+1、丁ンシン回転
;*痘に対)、6さU工多数の補正量を学ド゛1記+I
J、・すること11− によって、更に良い結果を1qることも可能である。
前記実施例においては、本発明が、電子制御燃料噴射装
置を備えた自動車用ディーゼルエンジンに適用されてい
たが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、他の燃料
噴射装置を備えた一般のディーゼルエンジンにも同様に
適用できることは明らかである。
以上説明した通り、本発明によれば、燃料噴射系のばら
つきや軽時変化があっても、計算噴射量と実噴射量を一
致させることができ、正確で且つ精度の高い燃料噴射量
制御を行うことができる。
従って、実噴射量が計算噴@量よりも多いことによるデ
ィーゼルスモークの増加や排気ガス浄化性能の悪化を防
止することができる。又、実噴射量が計算噴射量よりも
小さいことによる、エンジンの出力不足に伴うドライバ
ビリティの悪化を防止することができる。又、アクセル
開度に対するトルク特性のばらつきを低減でき、車両間
のドライバビリティ差を低減できる。更に、燃費の計測
も容易に行うことが可能となる等の優れた効果を有 1
2− する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るディーゼルエンジンの燃料噴射量
制御方法の要旨を示す流れ図、第2図は、本発明に係る
ディーゼルエンジンの燃料噴射量制御方法が採用された
、自動車用ディーゼルエンジンの電子制御燃料噴射装置
の実施例の構成を示す、一部ブロック線図を含む断面図
、第3図は、前記実施例における、本発明に係る部分を
抽出して示す、一部ブロック線図を含む断面図、第4図
は、前記実施例で用いられている電子制御ユニットの構
成を示すブロック線図、第5図は、同じく、燃料噴1−
1量を算出するためのルーグーンを示す流れ図、第6図
は、前記ルーチンで用いられている、エンジン回転速度
と燃料噴射量からスピル指令電圧を求めるための2次元
マツプの例を示す線図である。 10・・・ディーゼルエンジン、 11・・・燃料タンク、 12・・・燃料噴射ポンプ、 22・・・回転)*麻センサ、 58・・・電子制御ユニット(ECU)、5つ・・・中
央処理コニット(CP U )、60・・・燃料流量セ
ンリ−1 67・・・バッファ、 76・・・マルチプレクサ、 78・・・アナログ−デジタル変換器、80・・・入出
力ボート。 代理人 高 矢  論 (ばか1名) 第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エンジン同転速度、エンジン負荷等のエンジン運
    転状態に応じて求められた計算噴射量に基づいて、燃わ
    l噴射量を決定するようにしたディーゼルエンジンの燃
    料噴射量制御方法において、エンジン運転状態が安定し
    ている時に実噴射量とに1幹噴I=I間の誤差を検出し
    、該検出誤差に基づいて計算噴o1吊を補正するように
    したことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴11
    11嬶制御方法。
JP22563982A 1982-12-22 1982-12-22 デイ−ゼルエンジンの燃料噴射量制御方法 Pending JPS59115437A (ja)

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ID=16832450

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01294938A (ja) * 1988-05-19 1989-11-28 Toyota Motor Corp ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01294938A (ja) * 1988-05-19 1989-11-28 Toyota Motor Corp ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置

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