JP2006257953A - Fuel injection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料噴射量を調節するラックの駆動制御を行う燃料噴射システムに関するものである。 The present invention relates to a fuel injection system that performs drive control of a rack that adjusts a fuel injection amount.
従来より、ディーゼルエンジンのシリンダに対して燃料を噴射する燃料噴射ポンプ、燃料噴射時期の位相を変化するための油圧式タイマユニット、及び燃料噴射量を調節するガバナ等を駆動制御する燃料噴射システムがある。
このような従来の燃料噴射システムの一例としては、下記特許文献1に記載されるようなものがある。
このような燃料噴射システムは、例えば、ガバナに内蔵されるラックの位置は、一般的にエンジン回転数又は過給器(ターボ)の吸気圧力に応じて駆動制御され、これらの関係はエンジンや燃料噴射システムの制御手段の一例であるECMに予め記憶されており、例えば図3に示すようになる。
この図3に示すグラフは、横軸に「エンジン回転数」と過給器の「吸気圧力」をとり、縦軸にラック位置をとったものであり、以下のような曲線を示している。
吸気ラック位置制限曲線RTは、過給器の吸気圧力とラック位置との関係において、各吸気圧力と燃料噴射量を最大にするラック位置との関係を示したものであり、言わばラック位置の上限ラインである。
回転数ラック位置制限曲線RMは、エンジン回転数とラック位置との関係において、各エンジン回転数と燃料噴射量を最大にするラック位置との関係を示したものであり、言わばラック位置の上限ラインである。
回転数ラック位置最小曲線RSは、エンジン回転数とラック位置との関係において、各エンジン回転数と燃料噴射量を最小にするラック位置との関係を示したものであり、言わばラック位置の下限ラインである。
尚、吸気ラック位置制限曲線RTは直接的にエンジン回転数に依存するものではないが、吸気ラック位置制限曲線RT及び回転数ラック位置制限曲線RMが共に同じラック位置RC(点EC)をとる場合があるので、この点ECを基準に考えると、吸気ラック位置制限曲線RT及び回転数ラック位置制限曲線RMを1つのグラフで示すことができる。
即ち、吸気ラック位置制限曲線RTも、おおよそエンジン回転数によって変化するかの如く記載することが可能である。
また、図3は船舶等の燃料噴射システムの一例を示したものである。
Conventionally, a fuel injection system that drives and controls a fuel injection pump that injects fuel into a cylinder of a diesel engine, a hydraulic timer unit that changes the phase of fuel injection timing, a governor that adjusts the fuel injection amount, and the like is there.
An example of such a conventional fuel injection system is described in Patent Document 1 below.
In such a fuel injection system, for example, the position of a rack built in the governor is generally driven and controlled according to the engine speed or the intake pressure of the turbocharger (turbo), and these relationships are related to the engine and fuel. It is stored in advance in an ECM, which is an example of a control unit of the injection system, as shown in FIG. 3, for example.
In the graph shown in FIG. 3, the horizontal axis indicates “engine speed” and the “intake pressure” of the supercharger, and the vertical axis indicates the rack position, and shows the following curve.
The intake rack position restriction curve RT shows the relationship between each intake pressure and the rack position that maximizes the fuel injection amount in the relationship between the intake pressure of the supercharger and the rack position. Line.
The rotational speed rack position limit curve RM shows the relationship between the engine rotational speed and the rack position that maximizes the fuel injection amount in the relationship between the engine rotational speed and the rack position. It is.
The rotation speed rack position minimum curve RS shows the relationship between the engine rotation speed and the rack position that minimizes the fuel injection amount in the relationship between the engine rotation speed and the rack position. It is.
The intake rack position restriction curve RT does not directly depend on the engine speed, but the intake rack position restriction curve RT and the rotation speed rack position restriction curve RM both have the same rack position RC (point EC). Therefore, when this point EC is considered as a reference, the intake rack position limit curve RT and the rotational speed rack position limit curve RM can be represented by one graph.
That is, the intake rack position limit curve RT can be described as if it changes depending on the engine speed.
FIG. 3 shows an example of a fuel injection system for a ship or the like.
ところで、従来においては、ECMが、吸気ラック位置制限曲線RT又は回転数ラック位置制限曲線RMのいずれをラック位置の上限ラインとするかは、次のようにして決められていた。
ECMは、エンジン回転数や吸気圧力の状態に応じて、両曲線のうちラック位置の制御範囲が狭くなる方の曲線を上限ラインとしていた。
例えば、エンジンがアイドリング状態で回転数が低い場合、即ちエンジン回転数がM1で吸気圧力がF1のときは、回転数ラック位置制限曲線RMよりもラック位置の制御範囲が狭くなる吸気ラック位置制限曲線RTを上限ラインとして選択していた。
このように選択が行われることにより、最大燃料噴射量を制限することが可能となり、未燃ガスや黒煙の排出を抑制することが可能となる。
したがって、実際の運用においてECMは、例えばエンジン回転数がM1からMCの間では吸気ラック位置制限曲線RTを上限ラインとして選択し、他方、エンジン回転数がMCからM2の間では回転数ラック位置制限曲線RMを上限ラインとして選択していた。
つまり、点ET1、点EC、点EM2を結んだ曲線がラック位置の上限ラインとなる。
The ECM uses, as an upper limit line, a curve in which the control range of the rack position becomes narrower among the two curves according to the engine speed and the intake pressure state.
For example, when the engine is idling and the engine speed is low, that is, when the engine speed is M1 and the intake pressure is F1, the intake rack position limit curve in which the rack position control range is narrower than the rotation speed rack position limit curve RM. RT was selected as the upper limit line.
By making the selection in this way, it is possible to limit the maximum fuel injection amount, and to suppress the discharge of unburned gas and black smoke.
Therefore, in actual operation, the ECM selects, for example, the intake rack position limit curve RT as the upper limit line when the engine speed is between M1 and MC, and on the other hand, when the engine speed is between MC and M2, the speed rack position limit is selected. The curve RM was selected as the upper limit line.
That is, the curve connecting point ET1, point EC, and point EM2 is the upper limit line of the rack position.
しかしながら、ECMが、上記両曲線のうちラック位置の制御範囲が狭くなる方の曲線を上限ラインとして選択するような処理を画一的に行うと、以下のような場合に、最大燃料噴射量が必要以上に制限されるためエンストが発生する等の問題があった。
例えば、エンジンがアイドリング時の目標回転数で安定して動作している状態において、負荷を投入するとエンストが発生する場合がある。
これは、アイドリング時のようなエンジンの回転数が低い状態の場合においても、上限ラインとしては吸気ラック位置制限曲線RTが選択されているために、最大燃料噴射量が制限されて、エンジン回転数の急低下に対処できずにエンストに至ってしまう場合がある。
また、図3に示すように、エンジン回転数が予めECMに記憶される最低設定回転数Mminに達した場合に、ラック位置を回転数ラック位置最小曲線RSに従うように制御しても、回転数が低くなるほど燃料噴射量を増加させる制御が行われるため、未燃の燃料の排出が増加する等の問題があった。
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、アイドリング時のようなエンジン回転数が低い場合に負荷投入等が行われても、エンスト等を発生させない燃料噴射システムを提供することである。
However, if the ECM uniformly performs the process of selecting the curve with the narrower rack position control range as the upper limit line among the above two curves, the maximum fuel injection amount will be increased in the following cases. There is a problem that engine stall occurs because it is restricted more than necessary.
For example, an engine stall may occur when a load is applied in a state where the engine is operating stably at a target rotational speed during idling.
This is because even when the engine speed is low, such as when idling, the intake rack position limit curve RT is selected as the upper limit line, so the maximum fuel injection amount is limited and the engine speed is limited. In some cases, the engine stalls without being able to cope with the sudden drop in the price.
In addition, as shown in FIG. 3, when the engine speed reaches the minimum set speed Mmin stored in the ECM in advance, the speed is controlled even if the rack position is controlled to follow the minimum speed rack position curve RS. Since the control is performed to increase the fuel injection amount as the value becomes lower, there is a problem that the discharge of unburned fuel increases.
Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to provide a fuel that does not generate engine stall or the like even when a load is applied when the engine speed is low, such as during idling. It is to provide an injection system.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problems to be solved by the present invention are as described above. Next, means for solving the problems will be described.
請求項1においては、エンジンに燃料を噴射する燃料噴射ポンプの燃料噴射量を調節するラックと、過給器の吸気圧力と燃料噴射量を最大にするラック位置との関係を定めた吸気ラック位置制限曲線、或いは、エンジンの回転数と燃料噴射量を最大にするラック位置との関係を定めた回転数ラック位置制限曲線に基づいて前記ラックを制御する制御手段と、を具備する燃料噴射システムにおいて、該制御手段は、エンジンの回転数が目標回転数から所定の回転数以上低下した場合に、前記吸気ラック位置制限曲線又は前記回転数ラック位置制限曲線のいずれかのうち、ラック位置の制御範囲が広くなる方の曲線を選択する曲線選択手段を具備するものである。 The intake rack position defining a relationship between a rack for adjusting a fuel injection amount of a fuel injection pump for injecting fuel into the engine and a rack position for maximizing the intake pressure of the supercharger and the fuel injection amount. And a control means for controlling the rack based on a limit curve or a rotation speed rack position limit curve that defines a relationship between an engine speed and a rack position that maximizes a fuel injection amount. The control means is configured to control a rack position control range of either the intake rack position limit curve or the rotation speed rack position limit curve when the engine speed decreases from the target speed by a predetermined speed or more. Is provided with a curve selection means for selecting a curve having a wider width.
請求項2においては、エンジンに燃料を噴射する燃料噴射ポンプの燃料噴射量を調節するラックと、過給器の吸気圧力と燃料噴射量を最大にするラック位置との関係を定めた吸気ラック位置制限曲線、或いは、エンジンの回転数と燃料噴射量を最大にするラック位置との関係を定めた回転数ラック位置制限曲線に基づいて前記ラックを制御する制御手段と、を具備する燃料噴射システムにおいて、該制御手段は、エンジン起動後の経過時間が所定時間の範囲内である場合は、前記吸気ラック位置制限曲線又は前記回転数ラック位置制限曲線のいずれかのうち、ラック位置の制御範囲が広くなる方の曲線を選択する曲線選択手段を具備するものである。 The intake rack position defining a relationship between a rack that adjusts a fuel injection amount of a fuel injection pump that injects fuel into the engine and a rack position that maximizes the intake pressure of the supercharger and the fuel injection amount And a control means for controlling the rack based on a limit curve or a rotation speed rack position limit curve that defines a relationship between an engine speed and a rack position that maximizes a fuel injection amount. When the elapsed time after engine startup is within a predetermined time range, the control means has a wide rack position control range of either the intake rack position limit curve or the rotation speed rack position limit curve. Curve selection means for selecting the curve of the curve is provided.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
請求項1の構成により、エンジンの回転数が目標回転数よりも所定回転数以上低下した場合に、ラック位置の制御範囲が広くなる方の曲線が選択されるので、燃料噴射量を適切に増加させることで、エンストを防止することが可能となる。 According to the configuration of claim 1, when the engine speed is lower than the target engine speed by a predetermined number or more, a curve with a wider rack position control range is selected, so that the fuel injection amount is appropriately increased. This makes it possible to prevent engine stalls.
請求項2の構成により、エンジンを起動してから所定時間内は、ラック位置の制御範囲が広くなる方の曲線が選択されるので、燃料噴射量を適切に増加させることでエンストを防止することが可能となる。 According to the configuration of the second aspect, since the curve in which the control range of the rack position becomes wider is selected within a predetermined time after the engine is started, the engine stall is prevented by appropriately increasing the fuel injection amount. Is possible.
以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の本発明を実施するための最良の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
図1は燃料噴射システムの概略構成を示したブロック図、図2は燃料噴射ポンプとそれに関連する装置等の概略構成図、図3は燃料噴射量を最大若しくは最小にするラック位置、エンジン回転数、及び過給器の関係を示した図、図4はエンストを防止するための一連の処理を示したフローチャート、図5はエンジン起動時における時間とエンジン回転数との関係の変化例を示した図、図6はエンジンの回転数が低下したときの時間とエンジン回転数との関係の変化例を示した図、である。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention. The following best mode for carrying out the present invention is an example embodying the present invention, and is not intended to limit the technical scope of the present invention.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a fuel injection system, FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a fuel injection pump and related devices, and FIG. 3 is a rack position and engine speed at which the fuel injection amount is maximized or minimized. FIG. 4 is a flowchart showing a series of processes for preventing engine stalls, and FIG. 5 shows an example of a change in the relationship between time and engine speed at engine startup. FIG. 6 is a diagram showing an example of a change in the relationship between time and engine speed when the engine speed decreases.
<概略構成>
先ず、図1を用いて本発明の燃料噴射システム1の概略構成について説明する。
尚、ここで説明する燃料噴射システム1は、例えば船舶が具備するエンジンの燃料噴射ポンプの制御システムとして採用する場合について説明するが、本システムを利用することで同様の効果が得られるものであれば如何なるものに採用しても良い。
燃料噴射システム1は、図1に示すように、操作部10とエンジン20とに大別される。
操作部10は、船舶の運転室に設けられるものであって、例えば表示部11、主スロットル12、副スロットル13等が設けられるものである。
表示部11は、本システムを採用する船舶の状態や警告等を表示するものであり、スピーカ等を内臓することによって音声による警告を発することも可能なものである。
主スロットル12は、例えばエンジン20のスロットルバルブ29を操作するものであって船舶が正常運転状態である場合に操作されるものであり、例えばレバー式のものである。
また、エンジン20を起動するためのキースイッチ12aが、主スロットル12と一体的に又は別途操作部10に設けられる。
副スロットル13は、主スロットル12と同様にスロットルバルブ29を操作するものであるが、船舶が正常運転状態でない場合に操作されるものである点で主スロットル12とは使用態様が異なる。また、この副スロットル13の形状は、例えばつまみ式(ボリューム式)のスイッチである。
また、表示部11及び主スロットル12は各々独自の制御部を具備しており、エンジン20側の制御部であるECM21(Engine Control Module)と通信することによって、操作部10とエンジン20との全体制御を行っている。
尚、操作部10とエンジン20とでプロトコル等の通信方式が異なる場合には、図1に示すように通信方式の整合を図るための通信中継器15を設ける。
また、副スロットル13は、エンジン20側のECM21に直接接続される構成となっており、通信方式はエンジン20側と同じである。
エンジン20は、例えばディーゼルエンジンであり、ECM21、クランク軸回転数センサ22、カム軸回転数センサ23、遅角用電磁弁24、進角用電磁弁25、吸気圧力センサ27、ラック28等が設けられるものである。
ECM21は、エンジン20に関するセンサや上述した操作部10等の操作系の状態に基づいて、エンジン20に関するアクチュエータ等を制御するものである。
クランク軸回転数センサ22は、エンジン20のクランク軸の回転数を検出するものであって、その検出結果をクランク軸パルスとしてECM21に出力している。
即ち、エンジン20の回転数は、クランク軸回転数センサ22を用いて検出することは可能である。
カム軸回転数センサ23は、エンジン20のカム軸の回転数を検出するものであって、その検出結果をカム軸パルスとしてECM21に出力している。
また、クランク軸回転数センサ22及びカム軸回転数センサ23は光学センサで構成することが可能であり、例えばクランク軸やカム軸の軸自体又はギヤ等に予め製造時に所定間隔で所定数のマークを記しておくことで、このマークを上記光学センサ検出することによって、ECM21はクランク軸とカム軸41の回転数を算出することができる。
遅角用電磁弁24及び進角用電磁弁25は、図2に示すような燃料噴射ポンプ40のカム軸の位相を変化させるための油圧式タイマユニットのタイマピストンを、進角側又は遅角側に摺動させる油圧を制御するための油圧制御弁である。
吸気圧力センサ27は、エンジン20に設けられる過給器の吸気圧力を検出するものである。
ラック28は、燃料噴射ポンプ40から噴射する燃料の量を調節するものである。
<Outline configuration>
First, the schematic configuration of the fuel injection system 1 of the present invention will be described with reference to FIG.
The fuel injection system 1 described here will be described as a case where the fuel injection system 1 is used as a control system for a fuel injection pump of an engine provided in a ship, for example. However, the same effect can be obtained by using this system. As long as it is adopted, it may be adopted for any kind of thing.
As shown in FIG. 1, the fuel injection system 1 is roughly divided into an
The
The display unit 11 displays the state of the ship adopting this system, a warning, and the like, and can also issue a warning by voice by incorporating a speaker or the like.
The main throttle 12 operates, for example, the throttle valve 29 of the
Further, a
The
Each of the display unit 11 and the main throttle 12 has its own control unit, and communicates with an ECM 21 (Engine Control Module), which is a control unit on the
If the communication method such as the protocol is different between the
The sub-throttle 13 is directly connected to the
The
The
The crankshaft rotation speed sensor 22 detects the rotation speed of the crankshaft of the
That is, the rotational speed of the
The camshaft rotation speed sensor 23 detects the rotation speed of the camshaft of the
Further, the crankshaft rotation speed sensor 22 and the camshaft rotation speed sensor 23 can be constituted by optical sensors. For example, a predetermined number of marks are provided on the crankshaft, the camshaft itself or gears at predetermined intervals at the time of manufacture. Thus, the
The delay angle solenoid valve 24 and the advance angle solenoid valve 25 are used to move the timer piston of the hydraulic timer unit for changing the cam shaft phase of the
The intake pressure sensor 27 detects an intake pressure of a supercharger provided in the
The
<燃料噴射ポンプ>
次に、図2を用いて燃料噴射ポンプ40とそれに関連する装置等の概略構成について説明する。
尚、この図2における油圧式タイマユニット50に関しては断面を示している。
特に、タイマピストン52に関しては便宜的に一点鎖線で上下に2分割した状態で示しており、遅角側位置に移動した状態をタイマピストン52aで示し、他方、進角側位置に移動した状態をタイマピストン52bで示している。
勿論、実際のタイマピストン52は、上述のように一点鎖線で2分割されるものではなく一体的に形成されるものであって、図2においてはあくまでもタイマピストン52の移動状態を説明するために一点鎖線で2分割しているのである。
燃料噴射ポンプ40は、燃料タンクに貯蔵される燃料をエンジン20のシリンダに設けた噴射ノズルへ圧送するためのものであり、カム軸41により駆動され、該カム軸41の先端部分にはカム軸カップリング51をカム軸41に固定するためのカップリング固定部材42が固設されている。
また、燃料噴射ポンプ40には、エンジン20のシリンダへ燃料を供給するための供給口43が気筒分設けられており、図2に示す例においては6気筒ある場合を示している。
更に、燃料噴射ポンプ40には、ガバナ30及び油圧式タイマユニット50が一体的に設けられている。
ガバナ30は、上記ラック28を具備し、該ラック28はECM21によって駆動制御される比例ソレノイドによって駆動される構造となっている。
油圧式タイマユニット50は、カム軸カップリング51の外周面にストレートでスプライン嵌合するタイマピストン52が設けられており、更に該タイマピストン52の外周面にヘリカルでスプライン嵌合するポンプ駆動歯車53が設けられている。
このポンプ駆動歯車53は、エンジン20のクランク軸からの回転力を受ける受歯車55とボルト56によって固設されている。
このように構成されているので、クランク軸の回転によってカム軸41を回転させることが可能となると共に、タイマピストン52をカム軸カップリング51のスプライン方向(図2に向って左右方向)に摺動させることによって、カム軸カップリング51とポンプ駆動歯車53との位相差を変化させることが可能となる。
尚、ここでは既に上述したとおり、タイマピストン52を52a側へ摺動させることでカム軸は遅角し、52b側へ摺動させることで進角するようにスプライン嵌合のヘリカル形状を構成している。
また、ポンプ駆動歯車53と嵌合するタイマピストン52の外周側にできる空間を遅角室57a、他方、カム軸カップリング51と嵌合するタイマピストン52の内周側の空間を進角室57bと各々称する。
この場合に、遅角室57aに圧油を圧送することでタイマピストン52を遅角側(52a側)へ摺動させることができ、他方、進角室57bに圧油を圧送することでタイマピストン52を進角側(52b側)へ摺動させることができる。
また、遅角室57aへ通じる遅角用圧油経路58aと、進角室57bへ通じる進角用圧油経路58bにはそれぞれ上述した遅角用電磁弁24及び進角用電磁弁25が配設されて、該遅角用電磁弁24と進角用電磁弁25をECM21で制御して作動し、圧油を送油してタイマピストン52を摺動させるのである。
このように構成されているので、ECM21は、エンジン20の状況に応じてタイマピストン52を油圧で制御する制御手段として機能し、エンジン20のクランク軸とカム軸41との位相差を自在に遅角又は進角させることが可能となる。
<Fuel injection pump>
Next, a schematic configuration of the
The hydraulic timer unit 50 in FIG. 2 is shown in cross section.
In particular, for the sake of convenience, the timer piston 52 is shown in a state where it is vertically divided by a one-dot chain line, the state moved to the retard side position is indicated by the timer piston 52a, while the state moved to the advance side position is shown. This is indicated by the
Of course, the actual timer piston 52 is not divided into two parts by a one-dot chain line as described above, but is integrally formed. In FIG. 2, only the movement state of the timer piston 52 is described. It is divided into two by a one-dot chain line.
The
Further, the
Further, the
The
The hydraulic timer unit 50 is provided with a timer piston 52 that is straight and spline-fitted to the outer peripheral surface of the
The
Thus, the camshaft 41 can be rotated by the rotation of the crankshaft, and the timer piston 52 is slid in the spline direction of the camshaft coupling 51 (left and right as viewed in FIG. 2). By moving, the phase difference between the
Here, as already described above, the helical shape of the spline fitting is configured so that the camshaft is retarded by sliding the timer piston 52 to the 52a side and advanced by sliding the timer piston 52 to the 52b side. ing.
Further, a space formed on the outer peripheral side of the timer piston 52 fitted with the
In this case, the timer piston 52 can be slid to the retard side (52a side) by pumping the pressure oil to the
In addition, the retarding solenoid valve 24 and the advancement solenoid valve 25 described above are arranged in the retarding
With this configuration, the
<エンスト防止処理>
ところで、既に図3を用いて説明したように、燃料噴射量を最大にするラック位置(上限ライン)は、ECM21に予め記憶される吸気ラック位置制限曲線RT又は回転数ラック位置制限曲線RMによって定められる。
そして、いずれの曲線を上限ラインとするかは、エンジン20の回転数や過給器の吸気圧力に応じて、両曲線のうちラック位置の制御範囲が狭くなる方の曲線を上限ラインとしていた。
そのため、最大燃料噴射量が制限されるので、負荷投入時等のエンジン回転数の急低下に対処できずにエンストに至ってしまう場合があった。
そこで、図4を用いて、上述のような場合にエンストを防止する一連の処理について説明する。
<End prevention treatment>
As already described with reference to FIG. 3, the rack position (upper limit line) that maximizes the fuel injection amount is determined by the intake rack position limit curve RT or the rotational speed rack position limit curve RM stored in advance in the
Which curve is used as the upper limit line is determined based on the curve of which the control range of the rack position is narrower among the two curves according to the rotational speed of the
Therefore, since the maximum fuel injection amount is limited, there is a case where the engine stalls without being able to cope with the sudden decrease in the engine speed when the load is applied.
A series of processes for preventing engine stall in the above case will be described with reference to FIG.
<エンジン起動時>
先ず、キースイッチ12aが操作されることによってエンジン20が起動した場合に、ECM21は、エンジン20の起動後の経過時間が所定時間の範囲内か否かを判断する(S10)。
該所定時間とは、例えば、ECM21等に予め記憶されるものであり、約2秒程度の時間のことである。
即ち、上記ステップS10の処理において、ECM21は、起動後の経過時間が2秒以内か否かを判断しているのである。
このステップS10の処理で、エンジン20の起動後の経過時間が所定時間の範囲内と判断された場合に処理はステップS20へ移行し、他方、範囲外と判断された場合に処理はステップS12へ移行する。
処理がステップS20へ移行した場合は、起動直後でアイドリング状態にあるので、エンジン回転数は、図3に示すM1からMCの間であるといえる。
このとき、吸気ラック位置制限曲線RTよりも回転数ラック位置制限曲線RMが選択された方がラック位置の制御範囲は広くなるので、ECM21は、燃料噴射量を最大にするラック位置を定める上限ラインとして、回転数ラック位置制限曲線RMを選択する(S20)。
つまり、ECM21は、吸気ラック位置制限曲線RT又は回転数ラック位置制限曲線RMのいずれかのうち、ラック位置の制御範囲が広くなる方の曲線を選択する曲線選択手段の一例としても機能している。
ここで、処理がステップS10からステップS20へ移行した場合に、エンジン起動時における時間とエンジン回転数との関係の変化例を図5を用いて説明する。
尚、図5に示される時刻U1、従来エンジン回転数曲線MA1、処理後エンジン回転数曲線MA2は下記のような意味を示すものである。
時刻U1は、エンジン20が起動した時刻。
従来エンジン回転数曲線MA1は、従来のようにラック位置の制御範囲が狭くなる方の曲線を上限ラインとして選択した場合におけるエンジン回転数の時間的変化を示したもの。
処理後エンジン回転数曲線MA2は、上記ステップS10からステップS20の処理を行って、ラック位置の制御範囲が広くなる方の曲線を上限ラインとして選択した場合におけるエンジン回転数の時間的変化を示したもの。
この場合に、時刻U1でエンジン20が起動した直後おいては、処理後エンジン回転数曲線MA2の方が従来エンジン回転数曲線MA1よりも大きな値となっている。
即ち、従来エンジン回転数曲線MA1は時刻U2までエンジン回転数M2の近傍に留まるが、処理後エンジン回転数曲線MA2は時刻U1直後に該エンジン回転数M2よりも大きなエンジン回転数M3にまで達して十分な出力をだしている。
また、ステップS10における所定時間の範囲としては、例えば時刻U1から時刻U3までの範囲であり、この間上限ラインとしては回転数ラック位置制限曲線RMが選択される。
以上より、上記ステップS10からステップS20の処理を行うことによって、エンジン20を起動してから所定時間内は、ラック位置の制御範囲が広くなる回転数ラック位置制限曲線RMが選択されるので、燃料噴射量を適切に増加させることでエンストを防止することが可能となる。
<When starting the engine>
First, when the
The predetermined time is stored in advance in the
That is, in the process of step S10, the
If it is determined in step S10 that the elapsed time after the start of the
When the process proceeds to step S20, the engine speed is between M1 and MC shown in FIG. 3 because the engine is idling immediately after startup.
At this time, since the control range of the rack position becomes wider when the rotation speed rack position limit curve RM is selected than the intake rack position limit curve RT, the
In other words, the
Here, when the process proceeds from step S10 to step S20, an example of a change in the relationship between time and engine speed at engine startup will be described with reference to FIG.
The time U1, the conventional engine speed curve MA1, and the processed engine speed curve MA2 shown in FIG. 5 have the following meanings.
Time U1 is the time when the
The conventional engine speed curve MA1 shows a temporal change in the engine speed when a curve having a narrower rack position control range is selected as the upper limit line as in the prior art.
The post-processing engine speed curve MA2 shows the temporal change of the engine speed when the process from step S10 to step S20 is performed and the curve with the wider rack position control range is selected as the upper limit line. thing.
In this case, immediately after the
That is, the conventional engine speed curve MA1 stays in the vicinity of the engine speed M2 until time U2, but the processed engine speed curve MA2 reaches an engine speed M3 larger than the engine speed M2 immediately after time U1. The output is sufficient.
Further, the range of the predetermined time in step S10 is, for example, the range from time U1 to time U3, and the rotation speed rack position limit curve RM is selected as the upper limit line during this period.
As described above, by performing the processing from step S10 to step S20, the rotation speed rack position limit curve RM that increases the rack position control range is selected within a predetermined time after the
<所定回転数以下>
処理がステップS12へ移行した場合に、ECM21は、エンジン20の回転数が目標回転数から所定の回転数以上低下したか否かを判断する(S12)
該所定の回転数とは、例えば、ECM21等に予め記憶されるものであり、約50回転程度の回転数のことである。
このステップS12の処理で、エンジン20の回転数が目標回転数から所定の回転数以上低下したと判断された場合に処理はステップS20へ移行し、他方、低下していないと判断された場合に処理はステップS30へ移行する。
ここで、処理がステップS12からステップS20へ移行した場合に、エンジンの回転数が低下したときの時間とエンジン回転数との関係の変化例を示した図6を用いて説明する。
尚、図6に示される時刻U5、従来エンジン回転数曲線MA3、処理後エンジン回転数曲線MA4は下記のような意味を示すものである。
時刻U5は、エンジン20の回転数が目標回転数を下回った時刻。
従来エンジン回転数曲線MA3は、従来のようにラック位置の制御範囲が狭くなる方の曲線を上限ラインとして選択した場合におけるエンジン回転数の時間的変化を示したもの。
処理後エンジン回転数曲線MA4は、上記ステップS12からステップS20の処理を行って、ラック位置の制御範囲が広くなる方の曲線を上限ラインとして選択した場合におけるエンジン回転数の時間的変化を示したもの。
この図6に示すように、時刻U5でエンジン回転数が目標回転数M8を下回った場合に、処理後エンジン回転数曲線MA4の方が従来エンジン回転数曲線MA3よりも大きな値となっており、目標回転数M8への復帰も早い。
即ち、従来エンジン回転数曲線MA3は時刻U6で目標回転数M8よりも大幅に下回ったエンジン回転数M6に達するが、処理後エンジン回転数曲線MA4は時刻U6以前にエンジン回転数M6よりも大きな値であるエンジン回転数M9で切り返して目標回転数M8に復帰している。
また、ステップS12における所定回転数の範囲としては、例えば目標回転数M8からエンジン回転数M5までの範囲であり、エンジン回転数が該エンジン回転数M5を下回っている間は回転数ラック位置制限曲線RMが選択される。
以上より、上記ステップS12からステップS20の処理を行うことによって、エンジン20の回転数が目標回転数よりも所定回転数以上低下した場合に、ラック位置の制御範囲が広くなる回転数ラック位置制限曲線RMが選択されるので、燃料噴射量を適切に増加させることで、エンストを防止することが可能となる。
<Below the specified number of revolutions>
When the process proceeds to step S12, the
The predetermined rotation speed is stored in advance in the
If it is determined in step S12 that the rotational speed of the
Here, when the process proceeds from step S12 to step S20, description will be made with reference to FIG. 6 showing an example of a change in the relationship between the time when the engine speed decreases and the engine speed.
Note that the time U5, the conventional engine speed curve MA3, and the processed engine speed curve MA4 shown in FIG. 6 have the following meanings.
Time U5 is the time when the rotation speed of the
The conventional engine speed curve MA3 shows the temporal change in the engine speed when the curve with the narrower rack position control range is selected as the upper limit line as in the prior art.
The post-processing engine speed curve MA4 shows the temporal change in the engine speed when the process from step S12 to step S20 is performed and the curve with the wider rack position control range is selected as the upper limit line. thing.
As shown in FIG. 6, when the engine speed falls below the target speed M8 at time U5, the post-processing engine speed curve MA4 is larger than the conventional engine speed curve MA3. The return to the target rotational speed M8 is quick.
That is, the conventional engine speed curve MA3 reaches the engine speed M6 that is significantly lower than the target speed M8 at time U6, but the post-processing engine speed curve MA4 is larger than the engine speed M6 before time U6. The engine speed M9 is switched back to the target speed M8.
Further, the range of the predetermined rotational speed in step S12 is, for example, a range from the target rotational speed M8 to the engine rotational speed M5, and while the engine rotational speed is below the engine rotational speed M5, the rotational speed rack position limit curve. RM is selected.
As described above, by performing the processing from step S12 to step S20, when the rotational speed of the
<通常制御>
処理がステップS30へ移行した場合には、従来から行っているような通常の制御に戻る。
即ち、燃料噴射量を最大にするラック位置(上限ライン)を、吸気ラック位置制限曲線RT又は回転数ラック位置制限曲線RMのいずれかのうち、ラック位置の制御範囲が狭くなる方の曲線を上限ラインとして、ECM21はラック位置を制御する。
<Normal control>
When the process proceeds to step S30, the control returns to the normal control as conventionally performed.
That is, the rack position (upper limit line) that maximizes the fuel injection amount is set to the upper limit of either the intake rack position limit curve RT or the rotation speed rack position limit curve RM, which has a narrower rack position control range. As a line, the
1 燃料噴射システム
10 操作部
15 通信中継器
20 エンジン
21 ECM
22 クランク軸回転数センサ
23 カム軸回転数センサ
24 遅角用電磁弁
25 進角用電磁弁
27 吸気圧力センサ
28 ラック
29 スロットルバルブ
30 ガバナ
40 燃料噴射ポンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
22 Crankshaft Rotational Speed Sensor 23 Camshaft Rotational Speed Sensor 24 Delay Angle Solenoid Valve 25 Advance Angle Solenoid Valve 27
Claims (2)
過給器の吸気圧力と燃料噴射量を最大にするラック位置との関係を定めた吸気ラック位置制限曲線、或いは、エンジンの回転数と燃料噴射量を最大にするラック位置との関係を定めた回転数ラック位置制限曲線に基づいて前記ラックを制御する制御手段と、を具備する燃料噴射システムにおいて、
該制御手段は、エンジンの回転数が目標回転数から所定の回転数以上低下した場合に、前記吸気ラック位置制限曲線又は前記回転数ラック位置制限曲線のいずれかのうち、ラック位置の制御範囲が広くなる方の曲線を選択する曲線選択手段を具備することを特徴とする燃料噴射システム。 A rack that adjusts the fuel injection amount of a fuel injection pump that injects fuel into the engine;
An intake rack position limit curve that defines the relationship between the intake pressure of the supercharger and the rack position that maximizes the fuel injection amount, or the relationship between the engine speed and the rack position that maximizes the fuel injection amount A fuel injection system comprising: control means for controlling the rack based on a rotational speed rack position limit curve;
The control means has a rack position control range of either the intake rack position limit curve or the rotation speed rack position limit curve when the engine speed decreases from the target speed by a predetermined speed or more. A fuel injection system comprising curve selection means for selecting a wider curve.
過給器の吸気圧力と燃料噴射量を最大にするラック位置との関係を定めた吸気ラック位置制限曲線、或いは、エンジンの回転数と燃料噴射量を最大にするラック位置との関係を定めた回転数ラック位置制限曲線に基づいて前記ラックを制御する制御手段と、を具備する燃料噴射システムにおいて、
該制御手段は、エンジン起動後の経過時間が所定時間の範囲内である場合は、前記吸気ラック位置制限曲線又は前記回転数ラック位置制限曲線のいずれかのうち、ラック位置の制御範囲が広くなる方の曲線を選択する曲線選択手段を具備することを特徴とする燃料噴射システム。
A rack that adjusts the fuel injection amount of a fuel injection pump that injects fuel into the engine;
An intake rack position limit curve that defines the relationship between the intake pressure of the supercharger and the rack position that maximizes the fuel injection amount, or the relationship between the engine speed and the rack position that maximizes the fuel injection amount A fuel injection system comprising: control means for controlling the rack based on a rotational speed rack position limit curve;
When the elapsed time after starting the engine is within a predetermined time range, the control means has a wide rack position control range of either the intake rack position limit curve or the rotation speed rack position limit curve. A fuel injection system comprising curve selection means for selecting a curve of the other direction.
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