JPS6060239A - デイ−ゼルエンジンの燃料噴射タイミング制御装置 - Google Patents

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】 （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タイミング制御
装置に関するものである。

（従来技術） 従来、ディーゼルエンジンにおいて、排気ガス中には低
負荷域ではＨＣが多く、中負荷域になるにつれてＨＣが
減少してスモーク（Ｃ）か増大することが知られている
。

また、燃料噴射ポンプの燃料噴射タイミングがパティキ
ュレート（ＨＣ、スモーク）に太き（影響し、燃料噴射
タイミングを進角すればＨＣが減少する一方、遅角すれ
ばスモーク量が減少することは知られている。　′ そこで、従来、例えば実開昭ｓ’ｙ−ｉｉ、！ｏｙｉ号
のように、エンジン負荷に応じて燃料噴孔タイミングを
制御し、パティキュレートを抑制するものが提案されて
いるが、そのようなものでは、ギヤチェンジ時に、エン
ジン負荷が瞬間的にゼロとなり、それによって低負荷域
と判定され、加速中であってもＩ−Ｉ　Ｃ低減のために
噴射タイミングか進角し、ギヤチェンジ後の加速時にま
て進角＠域か及ぶので、パティキュレート、ＮＯｘを不
必要番Ｃ増大させてしまうおそ、れがある。なお、これ
は、噴射タイミングを制御する燃料噴射ポンプのタイマ
ー制御系が遅れをもつためである。

（発明の目的） 本発明は、ギヤチェンジ時１こおける燃料噴射タイミン
グの不必要な変動を抑制することにより、パティキュレ
ート、ＮＯｘの増大を防止したディーゼルエンジンの燃
料噴射タイミング制御装置を提供することを目的とする
。

（発明の構成） 本発明は、燃料噴射ポンプに設けられた燃料噴射タイミ
ング可変手段と、エンジンの負荷状態を検出する負荷検
出手段とを備え、エンジンの負荷状死に応して燃料噴射
タイミングを変更するように構成されたディーゼルエン
ジンの燃料噴射タイミング制御装置しこ係るもので、上
述し１こ目的を達成するために、ギヤチェンジ状励を検
出するギヤチェンジ検出手段と、該ギヤチェンジ検出手
段の出力に応じて、ギヤチェンジ時、一定時間、燃料噴
射タイミングの変化を抑制するタイミング補正手段とを
具備することを特徴とするものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に沿って詳細にＢａ明する
。

第１図および第２図【こおいて、１ｉま間接噴射タイプ
のグ気筒ディーセルエンジンで、２（ま各気筒６の燃焼
室、４は吸気通路で、主吸気通す各５と、該主吸気通路
５から分岐して各気筒６の燃焼室２に通ずるグつの枝吸
気通路６とからなり、該６枝吸気通路６１こは吸気加熱
用のエアヒータ７カＳ配設されている。

８は吸気絞弁て、ダイヤフラム装置９ｉごてｌＪ′Ｉｊ
［メ］制御されるようになっている。ダイヤフラム装置
仁ｔ９は、ケーシング９ａがダイヤフラム９ｂｌこて第
１室９Ｃと第２室９ｄとに区画さ１％て０る。第１室９
Ｃにはスプリング９　ｅ　７！］＜縮装さオするととも
に負圧コントロール電磁弁１０か介装さＩｆｌこ負ＨＥ
通Ｉ＋！３１１が接続されている。また、ダイヤフラム
９ｂは第２室９ｄ側へ延びるリンク機構９ｆを介して吸
気絞弁８に連係されている。

前記吸気絞弁８は、例えばエンジン冷却水温度（以下車
に水温という）が３０〜乙０°Ｃ、エンジン負荷（以下
平均有効圧Ｐｅで示す）　／　ｋｇ／ｃｍ２以下、かつ
エンジン回転数２０θ０ｒＰＩｎ以下の領域で、エアヒ
ータ７の加熱効率を向上させるように吸気負圧を制御す
る。

１２は排気還流通路（以下ＥＧＲ通路という）で、排気
通路１６と、吸気絞弁８下流の吸気通路４とを接続して
いる。ＥＧＲ通路１２の途中には、大径孔１４と小径孔
１５とを有する閉塞壁１６か介設され、該閉塞壁１６の
両孔１４．１５を開閉する第１および第２排気還流弁１
７．１８（以下Ｅ　Ｇ　Ｒ弁という）か配設されている
。各ＥＧＲ弁１７．１８は、ケーシング１７ａ、１８ａ
がタイヤフラムｔ７ｂ、１８ｂにて第１室１７Ｃ，１８
Ｇと第２室１７ｄ、１８ｄとに区画され、第１室１７Ｃ
９１８Ｃにスプリング１７ｅ、１８ｅか縮装されるとと
もに負圧コントロール電磁弁１９．２０か介設された負
圧通路２１．２２か接続され、タイヤフラム１７ｂ、１
８ｂの第２室１７ｄ、　１８ｄ側にロッド部材１７ｆ　
、１８ｆを介して１ｆＪ記両孔１４．１５を開閉する弁
体１７（Ｊ、１８（Ｊが連結されてなる。

前記第１および第、２ＥＧＲ弁１７．１８は、吸気絞弁
８ととも【こ、例えば水温乙θ〜１０θＯＣ、エンジン
負荷乙ｋｇ／ｃｍ２以下、エンジン回転数２００〜３０
θθｒｐｍ、かつ／〜グ速（ｊ連単の場合）の領域で、
次のようにエンジン負荷に応じて制御される。

１）エンジン負荷がｊ〜乙ｋｇ／ｃｍ２の場合・・・第
１ＥＧＲ弁１７が閉、第、！ＥＧＲ弁１８弁開８、吸気
絞弁８か全開。

１１）エンジン負荷がグ、、５−．５　ｋｇ／ｃｍ２の
場Ｇ　”・・第１ＥＧＲ弁１７が開、第２粗ＧＲ弁１８
か閉で、吸気絞弁８が全開。

１１１）エンジン負荷が０〜７．５ｋｇ７ｃｍ２の場合
・・１１．第１Ｅ（、Ｒ弁１７が開、第＋２　ＥＧ　ｌ
ζ弁１８か閉で、吸気絞弁８の開度か制御される。

＋Ｖ）　エンジン負荷がθｋｇ／　ｃｍ２以下の場合・
・・・第７ＥＧＲ弁１７が閉、第、）ＥＧＲ弁１８か閉
て、吸気絞弁８が一定開度。

３０は燃料噴射ポンプて、ハウジング３１内に形成した
シリンダ６２内を摺動するタイマーピストン６３を有し
燃料噴射タイミングを制御する燃料噴射タイミング可変
手段としてのタイマー３４を備えている。前記タイマー
ピストン６６は、揺動可能なレバー６５を介してローラ
ホルダ６６と連結されている。また、タイマーピストン
６６を挾んで、シリンダ６２内の一方側【こはスプリン
グ６７が縮装されかつフィードポンプ（図示せず）の吸
入側燃料圧が作用する第１油圧室６８か、他方側にはタ
イマーピストン６６に設けた油圧通路６９を通じてポン
プ室４０の燃料圧が作用する第２油圧室４１がそれぞれ
形成されている。第１油圧室６８と第２油圧室４１とは
、後述のコントロールユニット６０にてデユーティ制御
される開閉弁４２が介設された接続路４３にて接続され
ている。

したがって、基本的には、第１油圧室６８と第２油圧室
６９との差圧、すなわちエンジン回転数、に応じた燃料
圧、およびスプリング３７の弾発力によってタイマーピ
ストン６６の位置、すなわちレバー３５を介してのロー
ラホルダ３６の内周方向位置が決定され、それによって
噴射タイミングか定まるが、前記開閉弁４２をデユーテ
ィ制御することで前記差圧を調整することが可能となり
、噴射タイミングの補正が行われる。

５０は吸気絞弁８下流の吸気通路４に配設され吸気圧を
検出する吸気圧センサ、５１はエンジン冷却水温度を検
出する水温センサ、５２はシフトレバ−（図示せず）の
変速位置を検出するｊ速スイッチ、５３．５４はそれぞ
れ燃料噴射ポンプ６０に設けられエンジン負荷および回
転数を検出する負荷センサおよび回転数センサ、５５は
タイマーピストン６６の位置を検出するポジションセン
サである。

６０はエンジン１の作動をコントロールユニットで、エ
アヒータ７、負圧コントロール電磁弁１０　。

１９．２０、吸気圧センサ５０、水温センサ５１、ｊ速
スイッチ５２、負荷センサ５６、回転数５４、燃料噴射
ポンプ３０のタイマー３４およびポジションセンサ５５
に電気的に連係されている。

なお、燃料噴射ポンプ６ｏは、コントロールユニット６
０によって次のように進角制御されるようになっている
。

Ｉ）水温３θＯＣ以下、エンジン負荷Ｏｋｇ／ｃｍ２以
下、エンジン回転数２００Ｏｒｐｍ以下、かつ吸気温１
０°Ｃ以下の領域では、水温、回転数、および吸気温に
応じて進角制御。

ＩＩ）　水温３θ〜乙０°Ｃおよび乙θ〜１０θＯＣの
各水温領域で、エンジン負荷Ａ　ｋｇ／ｃｍ２　以下、
エンジン回転数ｙｏｏ〜３０θθｒｐｍ、吸気温１００
Ｃ以上、かつ／〜グ速（ｊ運車の場合）の領域では、負
荷および回転数に応じて進角制御。

ｆｉｌ）　上記ｆ）、１１）以外の領域では、エンジン
回転数に応じて進角制御。

前記コントロールユニット６０は、第２図に詳細を示す
ように、負荷センサ５６よりの負荷信号および回転数セ
ンサ５４よりの回転信号により基準となる燃料噴射タイ
ミング（以下基準タイミングという）がタイミング演算
回路１０１ｉこて演算する一方、前記回転数信号より加
速であるか否かを加速検出回路１０２にて判別し、加速
時の場合にはその程度に応じて、基準タイミンクに対す
る補正進角量を補正量演算回路１０３１こて演算する（
補正進角量は低負荷域では大きく、高負荷域では小さく
なる）。しかして、基準タイミングを補正し、その補正
後の噴射タイミングによりデユーティ比制御回路１０４
にてデユーティ比を設定し、そのデユーティ比によって
開閉弁４２をデユーティ制御してタイマーピストン３６
の位置を定め、燃料噴射タイミングを制御する。

前記加速検出回路１０２は、前記回転信号を微分して加
速度を算出する微分回路１０５と、その加速度を設定値
と比較して急加速を検出する第１比較回路１０６および
緩加速を検出する第！比較回路１０７とを有する。

前記補正量演算回路１０６には、ｊ速スイッチ５２より
の信号（ｊ速信号）かキャンセル信号として入力される
。

前記デユーティ比制御回路１０４　＋こは、ポジション
センサ５５よりのタイマーピストン３６の位置信号にて
タイミング検出回路１０８が実際の噴射タイミングを検
出し、その結果により補正信号か入力され、前記デユー
ティ比が補正される。

また、前記負荷信号により変化率検出回路（ギヤチェン
ジ検出手段）１０９がエンジン負荷の変化率を検出し、
その変化率が−（マイナス）側に所定値以上である場合
にはギヤチェンジと判定し、しかしてギヤチェンジの場
合には、ギヤチェンジ補正回路（タイミング補正手段）
１１０にて、ギヤチェンジが行われている一定時間、デ
ユーティ比を固定するようになっている。

次いで、上記コントロールユニット６０の制御動作を、
第３図ないし第４図に沿って説明する。

先ず、ステップＳ１で回転数センサ５４より回転信号が
入力され、ステップＳ２て負荷センサ５６より負荷信号
か入力され、しかしてステップＳ３てエンジン回転数お
よびエンジン負荷に応じて制御マツプ（第り図参照）よ
り基準タイミングを読込み、記憶する。

ステップＳ４て回転信号を微分して、その結果よりステ
ップＳ５で加速か否かが判定され、ＹＥＳの場合にはス
テップＳ６へ移る一方、ＮＯの場合にはステップＳ１へ
戻る。

ステップＳ６ではｊ速スイッチ５２よりの侶りにより／
〜グ速であるか否かが判定され、ＹＥＳの場合はステッ
プＳ７へ移る一方、ＮＯの場合すなわちｊ速の場合はス
テップＳ８でアドバンス（進角量）が犬と判定される。

ステップＳ７ては、急加速か否かが判別され、ＹＥＳの
場合にはステップＳ９てアドバンスが中と判定される一
方、Ｎ。

の場合すなわち緩加速の場合にはステップ５１０てアド
バンスが小と判定される。

続いて、ステップＳｌｌて負荷補正を行う。すなわち、
高負荷域ではリタード側へ、低負荷域ではアドバンス側
へ補正される（第夕図参照）。

ステップ５１１の結果に、よりステップ５１２て燃料噴
射タイミングの演算を行い、ステップ５１３て負荷信号
を微分して負荷変化率を算出し、その負荷変化率により
ステップ５１４て−（マイナス）側において所定値以下
であるか否かを判別する。しかしてステップ５１４でＹ
ＥＳの場合には、ギヤチェンジを行っていないと判定さ
れるので、ステップ５１５でステップ５１２において演
算された噴射タイミングとなるようにデユーティ制御し
、それからステップＳｌへ戻り、これを繰返す。

また、ステップ５１４でＮＯの場合には、ギヤチェンジ
か行われていると判定されるので、ステップ５１６でデ
ユーティ比を固定し、ステップ５１７て一定時間経過し
１こか否かを判定し、Ｎ９の場合ζこはステップ５１４
へ戻り、これを繰返す。一方、ＹＥＳの場合は、ギヤチ
ェンジが終了し１こと判定されるので、ステップＳ１へ
戻る。

上記実施例では、負荷変化率がマイナス側に例えば７０
％以上変化しても、７０％の変化としてデユーティ比を
固定するようにしているが、そのほか、ギヤチェンジの
間、負荷出力を一定時間固定するようにしてもよい。

（発明の効果） 本発明は、上記のように、ギヤチェンジ特に、所定時間
、燃料噴射タイミングの変化を抑制したので、その変化
に伴うパティキュレート、ＮＯｘの増大を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施態様を例示するもので、第１図はデ
ィーゼルエンジンの燃料噴射タイミング制御装置の全体
構成図、第２図はコントロールユニットの構成を示すブ
ロック図、第３図ないし第５図はそれぞれ燃料噴射タイ
ミング、エンジン負荷およびエンジン回転数の関係を示
す図、第６図はコントロールユニットの処理の流れを示
す流れ図である。 １・・・・ディーゼルエンジン、３３・・・・・・タイ
マーピストン、３４・・・・・・タイマー、５６・・・
・・負荷センサ、５４・・・回転数センサ、６０・・・
・・コントロールユニット、１０９・・・・・・変化率
検出回路、１１０・・・・・ギヤチェンジ補正回路 第５図 エンジノ９斯　ｏ　Ｉ’／／（″。 第４図 エンジン回転執

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃料噴射ポンプに設けられた燃料噴射タイミング
   可変手段と、エンジンの負荷状態を検出する負荷検出手
   段とを備え、エンジン負荷状態に応じて燃料噴射タイミ
   ングを変更するように構成されたディーゼルエンジンの
   燃料噴射タイミング制御装置において、ギヤチェンジ状
   態を検出するギヤチェンジ検出手段と、該ギヤチェンジ
   検出手段の出力に応じて、ギヤチェンジ時、一定時間、
   燃料噴射タイミングの変化を抑制するタイミング補正手
   段とを具備することを特徴とするディーゼルエンジンの
   燃料噴射タイミング制御装置。