JPS6185555A - デイ−ゼルエンジンの吸気密度補正制御装置 - Google Patents

デイ−ゼルエンジンの吸気密度補正制御装置

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JPS6185555A
JPS6185555A JP59208691A JP20869184A JPS6185555A JP S6185555 A JPS6185555 A JP S6185555A JP 59208691 A JP59208691 A JP 59208691A JP 20869184 A JP20869184 A JP 20869184A JP S6185555 A JPS6185555 A JP S6185555A
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JP
Japan
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control
ignition timing
intake air
engine
air density
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JP59208691A
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Toshimi Matsumura
敏美 松村
Isao Osuga
大須賀　勲夫
Akira Masuda
明 益田
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (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】 ［産業上の利用分野１ 本発明はディーゼルエンジンの制御装置に関し、特に吸
入空気の密度を燃焼状態によって捉え、ディーゼルエン
ジンの各秤制０ＩＩｆｆＩを補正する吸気密度補正制御
装置に関する。
［従来の技術〕 ディーゼルエンジン、例えば自動車に（バ載されたディ
ーゼルエンジンは、通常平地（ここでは海抜Ｑｍ付近の
低地を言う。）において最良の燃焼が得られるように燃
料供給室が決定されている。
しかし、高地においては吸入空気の密度が低下した分だ
け供給される燃料量に対し、何らかの補正をしないと、
エミッションや運転性の悪化を１Ｂいた。又、吸入空気
量に関連する他の制御ｍら同様であった。これを防止す
るためには、従来は大気圧センサや更に温度による密度
変化を考慮して吸気温センサを使用する必要があった。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしこのように装置が付加されることにより、部品点
数が増えコストアップするとともに、その保守・点検の
負担も増加した。これを解決する一つの手段として、既
にディーゼルエンジンの他の装置により検出された運転
状態のデータ中に吸気密度を表わす成分が含まれていた
場合、そのデータを用いる手段がある。例えば先行技術
として、着火時期（実際には噴射時期）を燃料噴射弁の
ノズルのリフト有無にて検出したり又はグロープラグに
圧力センサを取付けることにより燃焼時の圧力変化にて
検出して、燃料噴射信号の出力時期にフィードバックす
る装置（特開昭５８−４７１３０）が存在する。この装
置は吸気密度は関係ないが、このような先行技術にて１
ｑられる着火時期中に吸気密度を表わす成分が含まれて
いれば、何ら追加の装置を要することなく吸気密度補正
ができ、保守・点検の負担も増加することがない。
［問題点を解決するだめの手段］ そこで既に用いられているディーゼルエンジンの運転状
態検出装置の各データを検討したところ、燃料着火（噴
（Ｍ　）時期を制御するため用いられる着火時期検出手
段のデータ中に空気密度を表わ１成分を見つけ出して、
その利用に想到し本発明を完成した。
即ち、第１発明のディーゼルエンジンの吸気密度補正制
御装置は第１図（イ）に示すごとく、エンジンＭ１０１
の運転状態を検出する運転状態検出手段Ｍ１０２と、 燃料の実着火時期を検出する着火時期検出手段Ｍ１０３
と、 上記運転状態に基づき、上記エンジンＭ１０１のシリン
ダに噴射される燃料の着火時期をフィードバック制Ｏ１
ｌとオープン制御とに切換えて制御する着火時期制御手
段Ｍ１０４と、 上記運転状態に応じてフィードバックυｊすｐの目標着
火時期を演算する目標着火時期演咋手段Ｍ１０６と、 上記目標着火時期と上記実着火時期との差に応じたフィ
ードバック制御指令値を演算するフイードパツク制御指
令値演算手段Ｍ１０７と、上記運転状態に応じてオープ
ン制御の着火時期の指令値を演口するオープン制御指令
値演算手段Ｍ１０８とを備えたディーゼルエンジンに用
いられる吸気密度補正制御装置において、 同一運転状態での前記フィードバック制御指令１ｎと、
前記オープン制御指令値との差に基づき、前記エンジン
Ｍ１０１の各種ｆｌｉｒｔ御量の吸気密度補正量を演痒
する吸気密度補正量演算手段Ｍ１０９と、 該吸気密度補正量に応じて前記エンジンＭ１０１の各種
制御量の補正を行なう吸気密度補正手段Ｍ１１０と、 を備えたことを特徴とするものである。
又、第２発明のディーゼルエンジンの吸気密度補正シｑ
卯装置は第１図（ロ）に示すごとく、エンジンＭ２Ｏ１
の運転状態を検出する運転状１ぶ検出手段Ｍ２Ｏ２と、 燃料の実着火時期を検出する着火時期検出手段Ｍ２Ｏ３
と、 上記運転状態に基づき、上記エンジンＭ２Ｏ１のシリン
ダに噴射される燃料の着火時期をフィードバック制御と
オープン制御とに切換えて制御する着火時期制御手段Ｍ
２Ｏ４と、 上記エンジンＭ２Ｏ１の各種制御量を制御するエンジン
制御手段Ｍ２Ｏ３と、 上記運転状態に応じてフィードバック制御の目標着火時
期を演算する目標着火時期演算手段Ｍ２Ｏ６と、 上記目標着火時期と上記実着火時期との差に応じたフィ
ードバック制御指令値を演算するフィードバック制御指
令値演算手段Ｍ２Ｏ７と、上記運転状態に応じてオープ
ン制御の着火時期の指令値を演算するオープン制御指令
値演算手段Ｍ２Ｏ３とを備えたディーゼルエンジンに用
いられる吸気密度補正制御１１装置において、フィード
バック制御中に一時的にオープン制御を行ない、該フィ
ードバック制御における目標着火時期と該オープン制御
における実着火時期との差に基づき、前記エンジンＭ２
Ｏ１の各種制御１量の吸気密度補正量を演算する吸気密
度補正量＠算手ＩＭ　２０９と、 該吸気密度補正量に応じて前記エンジンＭ２Ｏ１の各種
制１２１ＩＩＩの補正を行なう吸気密度補正手段Ｍ２１
０と、 を備えたことを特徴とするものである。
ここで、実着火時期とは燃料噴射時期以後の実際に燃焼
が生じた時期を言い、例えば、ディーゼルエンジンのシ
リンダ内の燃規光や圧力変動等により検出される。
フィードバック制御とは実着火時期をチェックした結果
を、燃料噴射時期の指令値に回帰させ、実着火時期を目
標着火時期に一致させる制御を言う。
Ａ−ブン制御とはエンジンの運転状態から直接燃料噴射
時期の指令値を求め、実着火時期を所定時期にする制御
を言う。
フィードバック制御指令値とは、フィードバックｇｉ制
御時にＪシＧプる燃料噴射ｒＲ期ゐ１ノσＯ用アクチユ
エータへの指令出力値を言い、オープン制御指令値とは
オープン制御時における燃料噴射時期制御用アクチュエ
ータへの指令出力値を言う。
エンジン制御手段とはエンジンの運転状態を制御する手
段を言い、例えば、燃料噴射量制御手段、燃料噴射時期
制御手段あるいは排ガス再循環手段等である。その制御
量とは噴射陽、噴射時期、排ガス還流量等であり、この
各種制御間の吸入空気の密度に関連する成分が補正され
る。
［作用コ 吸入された空気の密度は燃料の１５ｇＡ時朋と実着火時
期との差に反映されるので、第７図に示すごとく高度が
増加して吸入空気密度が低下するほど実着火時期が遅れ
る。この遅れに応じてエンジンの各種制御量の吸気密度
補正量が吸気密度補正量演算手段Ｍ１０９．Ｍ２Ｏ９に
よって求められる。
ただし、第１発明においては、実着火時期の遅れが、同
一運転状態でのフィードバック制御指令値とオープン制
御指令値との差に反映させていることから、その差に基
づいて吸気密度補正量を演算している。一方、第２発明
においては、同じくｄれが、フィードバック制御におけ
る目標着火時期と、そのフィードバック制御中に一時的
に行なったオープン制御における実着火時１町との差に
反映されていることから、その差に基づいて吸気密度補
正量を演算している。
そして吸気密度補正手段Ｍ１１０．Ｍ２１０が上記吸気
密度補正量に応じてエンジンの各種制御面の補正を行な
うことにより、ディーゼルエンジンは吸気密度の補正が
なされた制御を受けることとなる。
［実施例］ 第２図に第１発明及び第２発明が各々適用される４気筒
デイーゼルエンジンの構成例を模式的に示す。公知の４
気筒デイーゼルエンジン１には、噴射時期電子制ｗ装置
（いわゆる電子タイマ）を備えた例えばボッシュＶＥ式
分配型噴射ポンプ２が搭載され、図示せぬギヤ、ベルト
等によりエンジン回転数の１／２の速度でエンジン１に
より駆動回転させられている。エンジン１の各シリンダ
には、燃料噴射弁３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが取付けられ
、この弁３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと前記分配型噴射ポン
プ２とは、噴ｔＪ４ａ４管４ａ、４ｂ、４Ｇ、４ｄで接
続されており、ポンプ２により所定のタイミングで圧送
された燃料が、前記各噴（ト）弁３ａ、３ｂ、３ｃ、３
ｄより所定面だけエンジン１の各気筒の燃焼室（又は副
室）内へ噴射される。
また前記燃焼室の少なくとも１気筒に着火セン量す５が
取付けられており、常時該気筒の燃料着火を検出する。
着火センサ５は第３図に示すごとく、燃料が噴射される
、シリンダヘッド１の中に設けられた副室１ｂ中に螺着
され、その導光体５ａの先端を露出させている。導光体
５ａの基部側は光ファイバ５ｂによりフォトトランジス
タ等の電気信号変換手段に接続される。これら着火セン
サ５とフォトトランジスタ等との組み合せが着火時期検
出手段Ｍ１０３．Ｍ２Ｏ３に該当する。燃料噴射弁３ｄ
から燃料が副室１ｂ内に噴射され、燃焼が開始すると、
その燃焼光を着火センサ５が検出することにより、実着
火時期が判明する。
上記副室は渦流室式、空気至式、予燃焼室式等の通常の
副室が使用できるが、ａ１室を使用せず、直接シリンダ
中に噴射するタイプでもよい。この場合は、着火センサ
５はシリンダ中の燃焼光を直接捉えることになる。
一方、ポンプ２の駆動軸やエンジンカムシャフト等の、
エンジン回転数の１７２の速度で回転する軸上には一個
の突起を有する円盤６が設けられている。該突起と対向
する位置には、電磁ピックアップ７が取付けられており
、突起の通過のたびにパルス信号を発生する。該パルス
信号は例えば特定の一つの気筒の圧縮上死点に合致して
、丁度パルスを発生するよう調整されており、以下該パ
ルス信号をＧ信号と呼称して説明をすすめる。
また第４図に示すごとくポンプ２内部には、外周上に多
数の突起を持つ円盤８が取付けられ、該突起が公知の電
磁ピックアップ９の近傍をよぎる毎に１個のパルス信号
を発生するよう構成されており、電磁ピックアップ７．
９がエンジン１の回転数に比例しノだ周波数信号を得る
エンジン回転数検出器を成す。本例では円盤８には１６
個の突起が形成されているものとし、即ちパルス信号は
エンジン４５°クランク角ごとに発生するものとして以
下説明する（ここで、このパルス信号をＮ信号と呼称す
る）。
前記Ｎ、Ｇ信号は回転数及び特定カム角信号として制御
コンピュータ１０へ入力され、コンビコータ１０はさら
に運転者によりアクセル踏込量に応じた電圧信号を得る
例えばポテンショメータである負荷センサ１１よりの信
号を受け、時々刻々変化するエンジンの運転状態に最適
の燃料噴（ト）時期を演算して決定する。そして該出力
噴射時期を実現すべく、噴射ポンプ２に取付けられた後
述するタイマコントロールバルブ等の噴射時期制りｐア
クチュエータへ、駆動信号を出力する。
次に、分配型噴射ポンプ２の詳細な構成につき、第４図
に基づいて説明する。該噴射ポンプ２のベースは公知の
ボッシュＶＥ式分配型噴制ポンプであり、燃料の吸入、
圧送１分配及び噴射世制御部材及びその作動については
全て公知のＶＥ式噴射ポンプと何ら変わるところはない
／ｊめ説明を省略する。
燃料噴射時期は、燃料噴射時期調整部材であるタイマピ
ストン１３の軸方向変位を、コンピュータ１０の指令に
応じてタイマコントロールバルブ１２によってピストン
１３に作用する油圧を調整することにより制御する。又
タイマコン１−ロールバルブ１２への印加信号はコンピ
ュータ１０により電子制御する。コンピュータ１０から
出力される制御パルスがタイマコントロールバルブ１２
のコイル１２ａに通電されると、前記制御２１Ｉ電流パ
ルスのパルス幅に応じた時間だけ弁１２ｂは開放状（Ｉ
３となり、タイマピストン１３に作用する圧力は高圧側
１３ａから低圧側１３ｂへ逃げて、タイマピストン１３
はバネ１３Ｇにより図中右方向（遅角側）に移動する。
、ＶＥ式噴射ポンプに於いてはタイマピストン１３が高
圧側（図中右側）へ移動するほど、燃料の噴射時期は遅
れる。以上説明した如く、タイマコントロールバルブ１
２への通電パルス幅を増せば噴射時期は遅角し、パルス
幅を減じれば噴射時期は進角する。前記作８原理により
該通電パルス幅をコンピュータ１０により制御し、噴射
時期の制御を行う。
上述した構成の内、電磁ピックアップ７．９及び負荷セ
ンサ１１．その伯図示しない冷却水の水温センサ等が運
転状態検出手段Ｍ１０２．Ｍ２Ｏ２に該当する。
次に第５図に各種制御を実行するコンピュータ１０のブ
ロック図を示す。５０は各種制御の演算を行なうマイク
ロプロセッサ（ＭＰＵ）である。
５１は前記Ｎ信号のカウンタで、電磁ピックアップ９か
らのＮ信号より、エンジン回転数をカウントする。また
このＮ信号カウンタ５１はＮ信号、Ｇ信号入力ポート５
２はＧ信号及び着火信号入力ボート５３は着火信号に同
期して割り込み制御部５４に、Ｇ信号、Ｇ信号ｔ１１８
０’クランク角毎及び燃料噴射時期の割り込み制御信号
を送る。
割り込み制御部５４はこの信号を受けると、コモンバス
５５を通じてマイクロプロセッサ５ｏに割り込み信号を
出力する。
前記Ｇ信号を入力零′るＧ信号入力ボート５２は、前記
？［ピックアップ７からのＧ信号をマイクロプロセッサ
５０に伝）ヱし、前記Ｎ信号カウントの基準とする。５
６はＡ／Ｄ変換器を備えるアナログ入力ボートで、前記
アクセル開度即ちエンジン負荷センサ１１からの信号Ａ
／Ｄ変換して順次マイクロプロセッサ５０に読み込ませ
る改能を持つ。
これら各ユニット５１，５２．５３，５４．５６の出力
情報はコモンバス５５を通してマイクロプロセッサ５０
に伝達される。５７は電源回路で、バッテリ５８にキー
スイッチ５９を通して接続され、コンピュータ１０に電
源を供給する。
６０はプログラム動作中一時使用され、逐次記憶内容を
由き込んだり読み出したりできる一時記憶メモリ（ＲＡ
Ｍ）であって、該ＲＡＭ内には後述するタイマコントロ
ールバルブ１２への制御パルス幅を修正する修正（１９
［）　ｃｏｍｐのデータをメモリするアドレススペース
が確保されている。６１はプログラムや各種の定数等を
記憶しておく読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）である。
６２はＭＰＵ５０にて演算、決定したタイマコントロー
ルバルブ１２への制御パルス幅をセットする出力ボート
、６３は前記出力信号を実際の作動パルスに変換する駆
動回路であり、前記電磁弁式のタイマコントロールバル
ブ１２に接続されている。６４はタイマで、経時時間を
測定し、ＭＰｔＪ５０に伝達する。前述のようにＮ信号
カウンタ５１と着火信号入力ボート５３は、前記Ｇ信号
を基準とし、前記Ｎ信号をカウントしてＧ信号発生時と
Ｇ信号から１８０°クランク角毎（以後、各気筒の圧縮
上死点とよぶ）、及び着火信号入力毎に割込指令信号を
、前記割込み制御部５４に供給する。割込制御部５４は
その信号から割込み１ｇ号を発生し、マイクロプロセッ
サ５０に以下第６図に従って説明する割込処理ルーチン
を実行させる。
一方、割込処理が行なわれていない状態では、コンピュ
ータ１０は着火時期のフィードバックｉｔ、ＩＩ御又は
オープン制御を行なっている。
上記フィードバック制御は、着火センサ５により検出さ
れた実着火時期と目標着火時期との時間差を求め、該時
間差が縮小されるようタイマコントロールバルブ１２を
調節制御している。
上記オープン制御１ま、着火（噴射）時期をエンジンの
運転状態から演算される着火（噴射）時期に保持してい
る。
上記したコンピュータ１０のフィードバック制御及びオ
ープン制御によるタイマコントロールバルブ１２の調節
が着火時期制御手段Ｍ１０４．Ｍ２Ｏ４の処理に該当す
る。
又、コンピュータ１０は出力ポートロ５を備え、各種デ
ータの演算結果に基づく制御間に応じた信号を出力しデ
ィーゼルエンジン１の各種アクチュエータを制御してい
る。この制御はエンジン制御手段Ｍ１０５．Ｍ２Ｏ３と
しての処理を表わす。
次に、上記構成のディーゼルエンジン１における気筒の
行程状態と前記Ｇ信号、Ｎ信号１着火信号のタイミング
チャートを第６図に示す。ここで（１）はＧ信号を、（
２）はＮ信号を、（３）は４気筒の行程を、（４）は着
火信号を、（５）は着火信号をパルス信号に変換した信
号を表わす。
燃焼光による着火信号は第４気筒の燃料噴射直後に検出
される。実着火時期はスレッショホルドを設けることに
より生成させたパルス信号の立上りで検出される。
前述したごとく、吸気密度の低下により、実着火時期は
遅れる。この吸気密度と４火遅れとの関係を第８図に示
づ。
しかし、フィードバック制御時においては、第８図の（
ｂ）に示すごとく着火遅れがあっても、同図の（ｄ）か
ら（Ｃ）へと、タイマコンｌ−ロールバルブ１２への制
御信号が変化し同図の（ａ）に示すごとくＧ信号を基準
とした目標着火時期Ｔｍａｐに一致するよう燃料噴射時
期の調節によりフィードバック補正がなされてしまう。
このため実着火時期の遅れが測定されないが、着火遅れ
ΔＴは、実際には平地におけるフィードバックを行なわ
ない時、つまりオープン制御時のタイマコントロールバ
ルブ１２への指令出力１ｌｔｉ（指令値）とフィードバ
ック時のタイマコントロールバルブ１２への指令出力値
（指令値）との時間差に表現されることになる。
次に上記のごとくフィードバックυ１１ＩＩを行なって
いるエンジンにおける処理について述べる。
まず上述したディーゼルエンジンの構成例に適用された
第１Ｒ明の一実施例における制御を第９図のフローチャ
ートに塁づいて説明してゆく。本フローチャートは吸気
密度補正制御のサブルーチンを表わし、前記した割込制
御部からの割込信号により処理が開始される割込ルーチ
ンである。
ここでステップ１１０からステップ１６０は噴（ト）時
期フィードバック制御を示し、燃料噴射ポンプ２のタイ
マコントロールバルブ１２がフィードバック制御される
。
まずステップ１１０にて、基本制御０ｆｆｉが弾出され
る。この基本制御量とは図示しないメインルーチン又は
他のサブルーチンにて既に読み込まれている実着火時期
Ｔｆ、エンジン回転数Ｎ、アクセル開度α、その他冷却
水温等のデータに基づぎ、フィードバック制御に用いら
れる目標着火時期Ｔ【、オープン制御時の制御指令（直
である着火（１１１１１）１）時期Ｄｔ、排ガス還流量
ＥＧＲ，燃料噴！）Ｉｆｆｉ等の各種基本制御量を算出
する処理が行なわれる。
次にステップ１２０にて、上記ステップ１１０にて求め
られた目標着火時期Ｔｔと着火センサ５における実際に
燃焼光を検出した実着火時期Ｔｆとの差ＩＴｔ−ＴＭが
所定値Ａ以下か否かが判定される。１Ｔｔ−ＴｆｌがＡ
を越えた（１ｔ１であり、かつＴｔ　＜Ｔｆの場合、次
にステップ１３０が処理され、タイマコントロールバル
ブ１２の制御１１ｆ！ｉＤに対し所定間ΔＤの加算処理
が行なわれる。一方、１Ｔｔ−ＴｆｌがＡを越えた値で
ありかつＴｔ　＞ＴＳの場合、ステップ１２０の次にス
テップ１４０が処理され、Ｄに対し所定聞へ〇の減ｆｉ
　ｆｆｉ理が行なわれる。
上記りの加算処理が行なわれた場合には、実着火時期は
遅角している状態から進角側に制御されることになり、
Ｄの減算処理が行なわれた場合には実着火時期は進角し
ている状態から遅角側に制御されることになる。この場
合の制ｔ）（ｌｆｆｉＤはフィードバック制御指令値で
あり、タイマコントロールバルブ１２への制御３Ｉ］電
流パルスのデユーティを表わす。
一方、ステップ１２０にて１Ｔｔ−ＴＳＩがＡ以下であ
る１合、ｒＹＥｓＪと判定されて、次にステップ１５０
の処理が行なわれる。ステップ１５０では、エンジンが
暖機後で、かつ過渡状態でない安定状態にあるか否かを
、冷却水温、アクセル間度α等の値を処理して判定する
。ここでエンジンが暖は前あるいは過渡状態であれば、
ｒＮＯＪと判定されて、ステップ１７０の処理に移る。
エンジンが暖ｉ後でかつ安定状態であれば、次のステッ
プ１６０が処理され、ＤがＲＡＭ６０に一時的にＭＣと
して記憶される。
以上のように噴射時期のフィードバック制御が実行され
た後、吸気密度のちがいによる補正量が次のステップ１
７０〜ステツプ２００にて求められる。
次にステップ１７０にて、上記１ｙｌｃと平地における
オープン時のエンジン負荷・回転数等により補正を加え
て制御１１　ｍ　Ｄ　ｔとの差ｈ（所定値Ｂ以下か否か
が判定される。ＤｔはＲＯＭ６１中に記憶されているが
、平地における制御１０を用いてもよい。ここでｌＤｔ
−ＭｃｌがＢを越えた狛であり、かつＤｔ　＞Ｍｃの場
合、ｒＮＯＪと判定され、次にステップ１８０が処理さ
れる。ステップ１８０にては、エンジン１の全制御量用
の基本補正ｆｉＤｃｏｍｐを所定量Δ［）　ｃａＩＩｌ
ｐ増加させる処理が行なわれる。又、ｌＤｔ−Ｍｃｌが
Ｂを越えた値であり、かつＤｔ＜Ｍｃの場合、ｒＮＯＪ
と判定され、次にステップ１９０が処理される。ステッ
プ１９０にては、前記ステップ１８０とは逆に補正量［
）　Ｃ０１ｐを所定量ΔＤｃｏＩＩｉｐ減少させる処理
が行なわれる。
Ｄ　ｃｏｉｐは１）ｔとＭＯとの差をそのまま適用して
もよいが、急激な噴射時期変化にともなう運転性の低下
防止及び誤処理時の影響軽減のためΔＱ　ｃｏｍｐによ
り漸増、漸減処理を行なっている。上記ステップ１８０
又はステップ１９０の処理の後は、次のステップ２００
の処理がなされる。上記ステップ１８０及びステップ１
９０の処理により、前記ΔＤの８鼻量が□　ｃｏｍｐと
して求まる。つまりフィードバック補正量の内、吸気密
度変化にともなう分が求まることになる。
ステップ１７０にて１Ｄｔ−ＩＶＬｃＩがＢ以下の場合
には、直接、処理はステップ２００へ移る。
次にステップ２００にてエンジン１に対してなされてい
る各種制御に対する制御量の出力補正口がＤｃｏｍｐの
値に基づいて算出、あるいはマツプ等から選択される処
理がなされる。
上記υＪ１２１］ｆｆｉが燃料噴射沿であった場合、吸
気密度に応じた出力補正ｆｉ　Ｑ　Ｃ０Ｉｌｌｐは第１
０図に示されるような関数又はマツプによってｌ）　ｃ
ｏｉｐから算出又は選択される。同様に着火時期の出力
補正口θｃｏｍｐ及び燃料カット時等のオープン制御時
の噴射時期制１２Ｉｌ値Ｄ【の出力補正ＩＤｔｃｏｉｐ
は第１１図に示される関数又はマツプによって、排ガス
還流量の出力補正ｍ　Ｅ　Ｇ　Ｒｃｏｍｐは第１２図に
示される関数又はマツプによって、更にアイドル時の燃
料哨！）１　ｍの増量いわゆるアイドルアップヱの補正
量１　ｃｏｉｐは第１３図に示される関数又はマツプに
よってＱ　ｃｏｍｐから算出又は選択される。
次にステップ２１０にて上記の処理により求めた各種補
正量にて各種制御間が補正される。
こうして本サブルーチンの処理を終了し、処理は図示し
ない、他のルーチンに移り、補正された名詞ｉｌｌの出
力が必要に応じてなされる。又、割込があれば、再び本
サブルーチンの処理が開始される。
上記ステップの内、ステップ１１０でのＴｔの算出が目
標着火時期演算手段Ｍｌ　０６としての処理を表わし、
同ステップでのＤｔの算出がオープン制御指令値演算手
段Ｍ１０８の処理を表わし、ステップ１３０及び１４０
でのＤの算出がフィードバック制御指令値演算手段Ｍ１
０７としての処理を表わし、上記ステップ１７０〜１９
０での処理が吸気密度補正量演算手段Ｍ１０９としての
処理を表わし、ステップ２００の処理が吸気密度補正手
段Ｍ１１０としての処理を表わす。
以上の処理を第１４図のタイミングチャートにより説明
する。第１４図は車両走行においての（イ）吸気密度、
（ロ）目標着火時期（Ｔｔ）。
（ハ）タイマコントロールバルブ制御ａｌｌｆｆｉ（Ｄ
）。
（ニ）基本補正ω（Ｄｃｏｍｐ）　、　　（ホ）平地の
オープン制０１１ｆｆｉ＜Ｄｉ）及び（へ）各Ｆｊｉ！
制御２Ｉｌｆｆｔの補正量の時間経過を表わしている。
時点ｔ１以前においては平地にての車両走行であり、エ
ンジン回転数や負荷の変化に基づいてＴｔ　、Ｄ、Ｄｔ
等が制御されている。
時点ｔ１〜ｔ３にては車両が高地にあり、吸気密度に変
化を生じている。ただＴ［はエンジン１の負荷や回転数
等が一定であるのでほぼ同一の値を維持している。とこ
ろが吸気密度が異なるため実着火時期が遅れるので、実
着火時期を目標着火時期に一致させるため、吸気密度が
低下した分だけＤが増加している。平地であればＤは点
線をたどる。
一方、車両走行が全て平地とみたてた場合、オープン制
御時［）１はｔ１〜ｔ３においても増加はない。ただ実
際はＯｔｃｏｍｐにより補正されるので、Ｄ（は点線の
ごとく増加する。この補正前のＤｔとＤとの差である［
）　ｃｏＩｌｉｐが吸気密度を表わしており、各種制ｔ
ｌｌｆｆｉの補正量（Ｑ　ｃｏｍｐ、θｃｏｉｐ、　［
）　ｔｃｏｍｐ、　Ｅ　Ｇ　Ｒｃｏｍｐ、　　ｌ　ｃｏ
ｍｐ等）に変換されて、各種制御量を吸気密度に適合さ
れた値にする。
以上のごとく、本実施例によれば、従来なされている着
火センサ５の着火信号に基づく燃料の着火時期フィード
バック制御におけるタイマコントロールバルブ１２の制
ｔｌｌｆｆｉ（指令値）と平地での同一運転状態に該当
するオープンＩｌｉ制御時の制御量（指令１ｍ）との差
から着火時期の遅れを算出し、その結果から吸気密度を
求めることにより、吸気圧センサ、吸気温センサ等を用
いずに吸気密度変化に応じた適切なディーゼルエンジン
１の制御が実行できるものである。
又、基本補正量［）　ｃｏｌｐの変化もΔ［）　ｃａｍ
ｐづつ漸増減させることにより、吸気密度の急ｍな変化
や処理上のミスに基づく吸気密度制御量の異常による運
転性の低下やショックが防止できるものである。
次に前記したディーゼルエンジンの構成例に適用された
第２発明の一実施例における制御を第１５図の７０−チ
１１−ト及び第１６図のグラフに基づいて説明する。他
の構成は前述した第１発明の実施例と同一である。第１
５図（イ）は着火時期フィードバック制御サブルーチン
を示す。この処理は着火時期フィードバック制御中に所
定時間オープン制御を起動させる制御を示すものである
。
まず正常な着火時期フィードバックυＩｔｉｌｌが行な
われている場合には最初にフラグＦはＯであるとすると
ステップ３１０の判定にては「Ｎ○」と判定され、次い
でステップ３２０が実行され通常の着火時期フィードバ
ック制御がなされる。これは前記第１発明の実施例の吸
気密度補正制御サブルーチンのうちのステップ１１０〜
１６０に対応する処理が行なわれるものである。次いで
ステップ３３０にてコンピュータ１０のＲＡＭ６０内に
設けられたカウンタＣ１がインクリメントされる。初期
設定においてカウンタＣ１はＯに設定されている。次に
ステップ３４０にてカウンタＣ１が所定ｌＵＭ１以上で
あるか否かが判定される。末だＣ１がＭ１未満であれば
ｒＮＯＪと判定され、処理はこのまま本着火時期制御サ
ブルーチンを終える。
こうしてステップ３３０にてＣ１のインクリメントがな
されていてもステップ３４０にてＣ１がＭ１未満である
限り、本処理が繰り返される度毎に着火時期フィードバ
ックｉＪＩ　ｔｉｎが繰り返されることになる。
次に０１が増加してゆき所定１１Ｍ１を越えた場合、ス
テップ３４０にてｒＹＥＳＪと判定され次いでステップ
３５０が実行されＣ１はクリアされ次いでステップ３６
０にてフラグＦが立てられる。
次に本サブルーチンに処理が戻ってきた場合、ステップ
３１０にてフラグＦが立っているのでｒＹＥｓＪと判定
され、次いでステップ３７０の処理がなされる。ここで
はフィードバック制御は停止されオープン制御が起動さ
れる。つまり運転条件に応じて目標着火時期が設定され
るオープン制御が開始される。次いでステップ３８０が
実行されＲＡＭ６０内の別のカウンタＣ２がインクリメ
ントされる。次いでステップ３９０にてＣ２が所定値Ｍ
２未満であれば［ＮＯＪと判定され、そのまま本処理を
終了する。こうしてカウンタＣ２が所定１１１１７Ｍ２
未満である限り、ステップ３９０にてはｒＮＯＪと判定
されフィードバック制御の代わりにオープン制御が繰り
返されることになる。
Ｃ２のインクリメントの結果、Ｃ２が所定１ａＭ２以上
となった場合ステップ３９０にてｒＹＥｓＪと判定され
、次いでステップ４００が実行され、Ｃ２はクリアされ
る。次いでステップ４１０にてフラグＦが倒され本処理
を抜ける。
次に本サブルーチンに処理が戻ってきた場合、ステップ
３１０にてフラグが倒されているのでｒＮＯＪと判定さ
れ再度制御は着火時期フィードバック制御に戻ることに
なる。
このようにして着火時期フィードバック制御とオープン
制御とが交互に所定時間Ｍ１．Ｍ２分ずつ実行されるこ
とになる。この場合Ｍ２の値はＭｌの値に比べて非常に
小さい値であり、例えばＭｌの１割程度の値である。
次に第１５図（ロ）の吸気密度補正制御サブルーチンに
ついて説明する。本サブルーチンは上述した第１５図（
イ）に示す着火時期フィードバック制御サブルーチンの
制御の内、フラグＦが立っている場合、つまりオープン
制御が起動されている場合に初めてその処理を行なうザ
ブルーチンを表わす。
ここにおいてまず処理が開始されるとステップ５００に
てフラグＦが立っているか否かが判定される。オープン
制御が起動されておりフラグＦが立っているとｆＹＥｓ
Ｊと判定され、処理が開始される。フィードバック制御
中であり、フラグＦが倒れている場合はｒＮＯＪと判定
されて、本サブルーチンにては何の処理もされずに他の
処理に移ることになる。フラグＦが立っている場合まず
ステップ５１０が実行され、着火センサ５の出力に基づ
き実着火時期Ｔｆが検出される。次いでステップ５２０
が実行され、上記ステップ５１０で検出されたＴｆとオ
ープン制御にて機関運転状態に応じて求められた目標着
火時期Ｔｔとの差がＴｄとして算出される。次いでステ
ップ５３０にて、上記ステップ５２０にて求められた７
ｄに基づき基本補正ｆｉ　ＤＣＯＩＩｌｐが算出される
。Ｔｄから［）　ｃｏｍｐを求めるには関数により算出
しても良いし、また第１６図に示すようなマツプに基づ
き［）　ｃｏｍｐを検索しても良い。
次いでステップ５４０にて［）　ｃｏｍｐから各種制御
爪の補正量が算出される。これは第１発明の実施例のス
テップ２００と同一の処理である。次いでステップ５５
０にて各種制御量の補正がなされる。
即ち、基本制御１ｆｆｔに上記ステップ５４０にて求め
られた補正量が加えられて出力制ｔ１１＠とじて設定さ
れる。これは第１発明の実施例のステップ２１０と同一
の処理である。
上記ステップの丙、ステップ３１０〜４１０及びステッ
プ５１０〜５３０の処理が吸気密度補正量演算手段Ｍ２
Ｏ９としての処理を表わし、ステップ５４０〜５５０の
処理が吸気密度補正手段Ｍ２１０としての処理を表わす
。他の手段Ｍ２Ｏ６〜Ｍ２Ｏ３までは第１発明の実施例
と同様である。
以上の処理を第１７図のタイミンクチャートにより説明
する。第１７図は車両走行においての（イ）吸気密度、
（Ｏ）目標着火時期（Ｔｔ）。
（ハ）オープン制御時の実着火時期（ＴＭ。
（ニ）基本補正量（Ｄｃｏｍｐ）、及び（ホ）各種制御
量の補正量の時間経過を表わしている。
時間［１１以前においては平地にての車両走行であり、
エンジン回転数や負荷の変化に基づいてＴｔ等が制御さ
れているとともに、Ｔ［が検出されている。
時点ｔ１１〜ｔ１３にては車両が高地にあり、吸気密度
に変化を生じている。ただＴｔはエンジン１の負荷や回
転数等が一定であるのでほぼ同一の値を維持している。
ところが吸気密度が異なるためオープン制御時の実着火
時期Ｔｆが遅れ、点線で表わした目標着火時期（又はフ
ィードバックｉ制御時の実着火時ｍ　）より下まわる。
このＴｔとＴｆとの差に対応したＤｃｏｍｐが吸気密度
を表わしており、各種υＩｔｌｌｌｆｆｉの補正ｆｆ１
（ＱＣＯＩＩｌｐｌ　　θｃｏｍｐ、　　Ｑ　ｔ　ｃｏ
ｉｐ、　　Ｅ　Ｇ　Ｒｃｏｍｐ、　　Ｉ　ｃｏｍｐ等）
に変換されて、各種制御量が吸気密度に適合された値と
される。
本実施例は上述のように構成されていることにより第１
発明の実施例と同様の効果を生ずる。
［発明の効果］ 第１光明及び第２発明のディーゼルエンジンの吸気密度
補正制御装置は、着火時期の遅れを検出して各種制ｔ２
０ｆｆｉを補正できるよう構成されているため、従来の
着火時期フィードバック制御装置に特別にセンサ等を付
は加えることなく、プログラム又は回路を変更するのみ
で、吸気密度に適合した制御が可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図（イ）は第１発明の基本的栴或図、第１図（ロ）
は第２Ｒ明の基本的構成図、第２図は両発明が適用され
るディーゼルエンジンの構成例を示す概＃Ｊ構成図、第
３図は着火センサの取り付は位置を示す部分断面図、第
４図は燃料噴射ポンプの構成を示す部分断面図、第５図
はコンピュータ部分のブロック図、第６図は各気筒の行
程と各信号との関連を示すタイミングチャート、第７図
は吸気密度と着火迂れとの関係を示すグラフ、第８図は
Ｇ　（ｇ号と着火信号とυ）御信号との関係を示すグラ
フ、第９図は第１発明の実施例の制御を表わ１フローチ
ヤート、第１０図は［）　ｃｏｍｐとＱ　ｃｏｍｐとの
関係を表わすグラフ、第１１図は［）　ｃｏｍｐと［）
１ｃｏｍｐヌはθｃｏｍｐどの関係を表ねりグラフ、第
１２図はＤｃｏｍｐとＥ　Ｇ　Ｒｃｏｍｐとの関係を表
わすグラフ。 第１３図は［）　ｃｏｍｐとｌ　ｃｏｍｐとの関係を表
ねづグラフ及び第１４図は第１発明の実施例の制御にお
番ノる吸気密度９制００　ｆｉ　、補正量等の時間変化
を表わすタイミングチャートのグラフ、第１５図（イ）
は第２発明の実施例の着火時期フィードバック制御を表
わすフローチャート、第１５図（ロ）は同じく吸気密度
補正制御を表わすフローチャート、第１６図はＴｄと［
）　ｃｏｍｐとの関係を表わすグラフ、第１７図は第２
発明の実施例のｔｌＪ罪における吸気密度、目Ｍ！Ａ着
火時期、オープン制御時の実る火時期等の時間変化を表
わすタイミングチャー１〜のグラフ、である。 Ｍｌｏｌ、Ｍ２Ｏ１，１・・・ディーゼルエンジンＭｌ
　０２．Ｍ２Ｏ２・・・運転状態検出手段Ｍ１０３．Ｍ
２Ｏ３・・・着火時期検出手段Ｍ１０４．Ｍ２Ｏ４・・
・着火時期制御手段Ｍ１０５．Ｍ２Ｏ３・・・エンジン
Ｈｉｌｌ　＠手段Ｍ１０６．Ｍ２Ｏ６・・・目標着火詩
明演算手段Ｍ１０７．Ｍ２Ｏ７・・・フィードバック制
御指令値演算手段 Ｍｌ　０８．Ｍ２Ｏ３・・・オープン制御指令値演算手
段 Ｍ１Ｏ９，Ｍ２Ｏ９・・・吸気密度補正吊演算手段Ｍ１
１０．Ｍ２１０・・・吸気密度補正手段２・・・燃料噴
射ポンプ ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ−・・燃料噴射弁５・・・着火
センサ １０・・・コンピュータ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １　エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と
    、 燃料の実着火時期を検出する着火時期検出手段と、 上記運転状態に基づき、上記エンジンのシリンダに噴射
    される燃料の着火時期をフィードバック制御とオープン
    制御とに切換えて制御する着火時期制御手段と、 上記エンジンの各種制御量を制御するエンジン制御手段
    と、 上記運転状態に応じてフィードバック制御の目標着火時
    期を演算する目標着火時期演算手段と、上記目標着火時
    期と上記実着火時期との差に応じたフィードバック制御
    指令値を演算するフィードバック制御指令値演算手段と
    、 上記運転状態に応じてオープン制御の着火時期の指令値
    を演算するオープン制御指令値演算手段とを備えたディ
    ーゼルエンジンに用いられる吸気密度補正制御装置にお
    いて、 同一運転状態での前記フィードバック制御指令値と、前
    記オープン制御指令値との差に基づき、前記エンジンの
    各種制御量の吸気密度補正量を演算する吸気密度補正量
    演算手段と、 該吸気密度補正量に応じて前記エンジンの各種制御量の
    補正を行なう吸気密度補正手段と、を備えたことを特徴
    とするディーゼルエンジンの吸気密度補正制御装置。 ２　エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と
    、 燃料の実着火時期を検出する着火時期検出手段と、 上記運転状態に基づき、上記エンジンのシリンダに噴射
    される燃料の着火時期をフィードバック制御とオープン
    制御とに切換えて制御する着火時期制御手段と、 上記エンジンの各種制御量を制御するエンジン制御手段
    と、 上記運転状態に応じてフィードバック制御の目標着火時
    期を演算する目標着火時期演算手段と、上記目標着火時
    期と上記実着火時期との差に応じたフィードバック制御
    指令値を演算するフィードバック制御指令値演算手段と
    、 上記運転状態に応じてオープン制御の着火時期の指令値
    を演算するオープン制御指令値演算手段とを備えたディ
    ーゼルエンジンに用いられる吸気密度補正制御装置にお
    いて、 フィードバック制御中に一時的にオープン制御を行ない
    、該フィードバック制御における目標着火時期と該オー
    プン制御における実着火時期との差に基づき、前記エン
    ジンの各種制御量の吸気密度補正量を演算する吸気密度
    補正量演算手段と、該吸気密度補正量に応じて前記エン
    ジンの各種制御量の補正を行なう吸気密度補正手段と、
    を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの吸気密
    度補正制御装置。
JP59208691A 1984-10-04 1984-10-04 デイ−ゼルエンジンの吸気密度補正制御装置 Pending JPS6185555A (ja)

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