JP2006257955A - Fuel injection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料噴射ポンプの燃料噴射時期と、エンジンのクランク軸との位相差を変化できる燃料噴射システム
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 can change a phase difference between a fuel injection timing of a fuel injection pump and a crankshaft of an engine.
従来のディーゼルエンジンにおいては、燃料噴射ポンプにおける燃料噴射の駆動源であって燃料噴射時期を決定するカム軸の位相と、エンジンのクランク軸の位相とは、ある位相差をもって運転されている。
この位相差をエンジンの状態に合わせて進角側又は遅角側となるように変化させることによって、効率良くエンジンを運転することが可能となる。
この燃料噴射ポンプのカム軸の位相を変化させる装置としては、油圧式タイマユニットが知られており、例えば下記特許文献1に示すようなものがある。
該油圧式タイマユニットには、燃料噴射ポンプのカム軸に固設されるカム軸カップリングと、クランク軸の回転が伝達されるポンプ駆動歯車との間に、両軸の位相角を変化するためのタイマピストン(「シャトルピストン」とも称される場合がある)が設けられている。
これらは、カム軸カップリングの外周面にストレートでスプライン嵌合するようにタイマピストンが設けられ、更に該タイマピストンの外周面にヘリカルでスプライン嵌合するようにポンプ駆動歯車が設けられている。
この構成により、タイマピストンをカム軸カップリングのスプライン方向に摺動させることで、カム軸カップリングとポンプ駆動歯車との位相差を変化させることが可能となる。
また、このタイマピストンの摺動は油圧で行われており、該油圧の制御はエンジンを制御するECMが行っている。
したがって、ECMが、エンジンの状況に応じてタイマピストンを進角側又は遅角側に制御することによって、燃料の噴射時期を適切にすることができる。
By changing this phase difference so as to be on the advance side or retard side according to the state of the engine, the engine can be operated efficiently.
As a device for changing the phase of the camshaft of the fuel injection pump, a hydraulic timer unit is known.
In the hydraulic timer unit, the phase angle of both shafts is changed between a camshaft coupling fixed to the camshaft of the fuel injection pump and a pump drive gear to which the rotation of the crankshaft is transmitted. Timer pistons (which may also be referred to as “shuttle pistons”) are provided.
These are provided with a timer piston so as to be spline-fitted in a straight line on the outer peripheral surface of the camshaft coupling, and further provided with a pump drive gear so as to be helically spline-fitted with the outer peripheral surface of the timer piston.
With this configuration, the phase difference between the camshaft coupling and the pump drive gear can be changed by sliding the timer piston in the spline direction of the camshaft coupling.
The timer piston is slid by hydraulic pressure, and the hydraulic pressure is controlled by an ECM that controls the engine.
Therefore, the fuel injection timing can be made appropriate by the ECM controlling the timer piston to the advance side or the retard side according to the state of the engine.
ここで、ECMが指令値として算出する燃料噴射ポンプの燃料噴射時期とエンジンのクランク軸との位相差を「目標位相差」と称し、他方、燃料噴射ポンプの燃料噴射時期とエンジンのクランク軸との実際の位相差を「実位相差」と称する。
これら目標位相差と実位相差の時間的変化について図4を用いて説明する。
この図4は、例えば、時刻U1にスロットル指示値が変更されることによって目標エンジン回転数がM1からM2に上昇する場合を示している。
尚、図4(a)は、目標エンジン回転数と実際のエンジン回転数である実エンジン回転数との関係の時間的変化を示したグラフである。
L1は、目標エンジン回転数の時間的変化を示した目標エンジン回転数曲線である。この目標エンジン回転数曲線L1は、図4(a)に示すとおり時刻U1直後に若干のスルーレートが認められる。
他方、L2は、実エンジン回転数の時間的変化を示した実エンジン回転数曲線である。
図4(b)は、目標位相差と実位相差との関係の時間的変化を示したグラフであり、
F1は、目標位相差の時間的変化を示した目標位相差曲線であり、時刻U1以降目標位相差は進角側に遷移させていることが分かる。
他方、G1は、目標位相差曲線F1に従って制御が行われた場合における実位相差の時間的変化を示した実位相差曲線である。
尚、時刻U1以前においては、目標位相差曲線F1及び実位相差曲線G1はともにD1であるとする。
この場合に、図4(a)に示しように、時刻U1以降においては、目標エンジン回転数曲線L1と実エンジン回転数曲線L2とは乖離し、目標エンジン回転数曲線L1に実エンジン回転数曲線L2が追従していない。これは実エンジン回転数が直接的に負荷の影響を受けるため不可避な問題である。
他方、図4(b)に示すように、目標位相差曲線F1と実位相差曲線G1も乖離し、目標位相差曲線F1に実位相差曲線G1が追従していない。
これは油圧式タイマユニットの油圧制御における応答遅れ等が原因であり、この応答遅れ等も不可避な問題である。
また、このような応答遅れによって実位相差と目標位相差とが乖離することは、実位相差がエンジンの状態に対して適切な位相差になっていないといえるため、最終的な制御対象である実エンジン回転数の制御精度、応答性、加速性等が低下する原因となる。
特に加速時においては、図4に示すように、実位相差が目標位相差よりも常に遅角側となってしまう問題がある。
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、実位相差をエンジンの状態に対して適切な位相差とすることができる燃料噴射システムを提供することである。
Here, the phase difference between the fuel injection timing of the fuel injection pump calculated by the ECM as a command value and the crankshaft of the engine is referred to as “target phase difference”, while the fuel injection timing of the fuel injection pump and the engine crankshaft are The actual phase difference is referred to as “actual phase difference”.
The temporal change of these target phase difference and actual phase difference will be described with reference to FIG.
FIG. 4 shows a case where the target engine speed increases from M1 to M2 by changing the throttle instruction value at time U1, for example.
FIG. 4A is a graph showing a temporal change in the relationship between the target engine speed and the actual engine speed that is the actual engine speed.
L1 is a target engine speed curve showing a temporal change in the target engine speed. In this target engine speed curve L1, a slight slew rate is recognized immediately after time U1, as shown in FIG.
On the other hand, L2 is an actual engine speed curve showing a temporal change in the actual engine speed.
FIG. 4B is a graph showing temporal changes in the relationship between the target phase difference and the actual phase difference.
F1 is a target phase difference curve showing a temporal change of the target phase difference, and it can be seen that the target phase difference is shifted to the advance side after time U1.
On the other hand, G1 is an actual phase difference curve showing a temporal change of the actual phase difference when the control is performed according to the target phase difference curve F1.
Prior to time U1, both the target phase difference curve F1 and the actual phase difference curve G1 are assumed to be D1.
In this case, as shown in FIG. 4A, after the time U1, the target engine speed curve L1 and the actual engine speed curve L2 are different from each other, and the target engine speed curve L1 is changed to the actual engine speed curve L1. L2 is not following. This is an unavoidable problem because the actual engine speed is directly affected by the load.
On the other hand, as shown in FIG. 4B, the target phase difference curve F1 and the actual phase difference curve G1 also deviate, and the actual phase difference curve G1 does not follow the target phase difference curve F1.
This is caused by a response delay or the like in the hydraulic control of the hydraulic timer unit, and this response delay is an inevitable problem.
In addition, the difference between the actual phase difference and the target phase difference due to such a response delay means that the actual phase difference is not an appropriate phase difference with respect to the engine state. This may cause a decrease in control accuracy, responsiveness, acceleration, etc. of a certain actual engine speed.
In particular, at the time of acceleration, as shown in FIG. 4, there is a problem that the actual phase difference is always retarded from the target phase difference.
Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a fuel injection system capable of setting the actual phase difference to an appropriate phase difference with respect to the engine state. is there.
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、燃料噴射ポンプの燃料噴射時期と、エンジンのクランク軸との位相差を変化できる燃料噴射システムにおいて、スロットルの指示値の変化に基づいて、エンジンが加速状態にあるか否かを判断する加速判断手段と、前記加速判断手段によってエンジンが加速状態にあると判断された場合に、目標位相差を予め定められた補正値で補正する目標位相差補正手段と、を具備するものである。 In the first aspect of the present invention, in the fuel injection system capable of changing the phase difference between the fuel injection timing of the fuel injection pump and the crankshaft of the engine, whether or not the engine is in an acceleration state based on the change in the indicated value of the throttle Acceleration determination means for determining the target phase difference, and target phase difference correction means for correcting the target phase difference with a predetermined correction value when the acceleration determination means determines that the engine is in an acceleration state. It is.
請求項2においては、前記目標位相差を前記補正値で補正した結果である補正目標位相差を、マップとして予め記憶する補正目標位相差記憶手段を具備するものである。 According to a second aspect of the invention, there is provided a corrected target phase difference storage means for storing in advance a corrected target phase difference, which is a result of correcting the target phase difference with the correction value, as a map.
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、実位相差を元々の目標位相差に一致させることが可能となって、実位相差を適切に制御することが可能となるので、エンジン回転数の制御精度、応答性、加速性等の制御性能を従来と比較して向上させることが可能となる。 According to the configuration of the first aspect, the actual phase difference can be matched with the original target phase difference, and the actual phase difference can be appropriately controlled. Therefore, the control accuracy and responsiveness of the engine speed are improved. In addition, control performance such as acceleration can be improved as compared with the conventional one.
請求項2の構成により、エンジンが加速状態となる度に目標位相差と補正値とから補正目標位相差を算出する処理が必要なくなるので、位相制御全体の処理の高速化を図ることが可能となる。 According to the configuration of the second aspect, since it is not necessary to calculate the correction target phase difference from the target phase difference and the correction value every time the engine is accelerated, it is possible to increase the speed of the entire phase control process. Become.
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はクランク軸パルス、カム軸パルス、及び燃料噴射時期の関係を示した図、図4は従来の目標位相差と実位相差の時間的変化の一例を示したグラフ、図5は実位相差をエンジンの状態に対して適切となるように補正する処理の一例を示したフローチャート、図6は補正処理後の目標位相差と実位相差の時間的変化の一例を示したグラフ、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 shows the relationship between crankshaft pulses, camshaft pulses, and fuel injection timing. FIG. 4 is a graph showing an example of a temporal change in the conventional target phase difference and actual phase difference, and FIG. 5 is an example of processing for correcting the actual phase difference so as to be appropriate for the engine state. FIG. 6 is a graph showing an example of a temporal change in the target phase difference and the actual phase difference after the correction processing.
<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、スピーカ等を内蔵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。
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、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。
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
The
The
Each of 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
<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
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
The pump drive gear 53 is fixed by a receiving
Thus, 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 pump drive gear 53 is a
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
<実位相差>
既に上述したように、クランク軸及びカム軸41の軸自体又はギヤ等には予めマークが記されており、このマークをクランク軸回転数センサ22及びカム軸回転数センサ23で検出し、その検出結果であるクランク軸パルス及びカム軸パルスに基づいてECM21はクランク軸及びカム軸41の回転数を算出している。
したがって、ECM21は、クランク軸パルス及びカム軸パルスの検出時間の差に基づいて、クランク軸とカム軸との位相差を算出することもできる。
そこで、図3を用いて、クランク軸パルス、カム軸パルス、及び実際の燃料噴射時期の関係について図3を用いて説明する。
この図3は、クランク軸パルスJ1・J2・J3と、ある一つの供給口43から噴射される実際の燃料噴射時期(以下、「FIC」と表記する)と、そのFICに対応するカム軸パルスT2との関係を示したものである。
尚、図3(a)はカム軸41がクランク軸に対して進角している状態におけるパルスの検出時間の関係(位相差)を示しており、図3(b)はカム軸41がクランク軸に対して近くしている状態におけるパルスの検出時間の関係(位相差)を示している。
図3に示すように、例えばクランク軸パルスJ1・J2・J3は、角度にして30[deg]毎に検出されるようにクランク軸に予め記されるマークに対応している。
また、カム軸パルスT2の位相に関しては、該カム軸パルスT2に対応するクランク軸パルスJ2からの位相差である角度Bを算出することで求まるものである。
ところで、カム軸パルスT2の位相で燃料噴射が実際に行われれば、この角度Bが燃料噴射時期とクランク軸との位相差となるが、図3に示す例は、油圧式タイマユニット50や燃料噴射ポンプ40等の設計上の都合で、カム軸パルスT2とFICとは一致せず、FICはカム軸パルスT2よりも角度にして10[deg]ずれている。
つまり、実際の燃料噴射時期の位相は、カム軸パルスT2の検出時期よりも角度にして10[deg]相当分早い時期に行われることになる。
そこで、ECM21は、上記10[deg]分のずれも考慮して、FICとクランク軸パルスJ2との位相差を「実位相差C」として最終的に算出している。
即ち、この実位相差Cが、カム軸41によって定まる燃料噴射時期とクランク軸との位相差である。
<Actual phase difference>
As already described above, the crankshaft and
Therefore, the
Therefore, the relationship among the crankshaft pulse, the camshaft pulse, and the actual fuel injection timing will be described with reference to FIG.
FIG. 3 shows the crankshaft pulses J1, J2, and J3, the actual fuel injection timing (hereinafter referred to as “FIC”) injected from a
3A shows the relationship (phase difference) in pulse detection time when the
As shown in FIG. 3, for example, the crankshaft pulses J1, J2, and J3 correspond to marks that are recorded in advance on the crankshaft so as to be detected every 30 [deg] as an angle.
Further, the phase of the camshaft pulse T2 is obtained by calculating an angle B that is a phase difference from the crankshaft pulse J2 corresponding to the camshaft pulse T2.
Incidentally, if fuel injection is actually performed at the phase of the camshaft pulse T2, this angle B becomes the phase difference between the fuel injection timing and the crankshaft. However, the example shown in FIG. Due to the design of the
That is, the phase of the actual fuel injection timing is performed at a time that is 10 [deg] earlier than the detection timing of the camshaft pulse T2.
Therefore, the
That is, this actual phase difference C is the phase difference between the fuel injection timing determined by the
<実位相差C算出>
次に、クランク軸パルスJ2に対する実位相差Cの算出方法について説明する。
先ず、ECM21は、クランク軸パルスJ2の一つ前のクランク軸パルスJ1を検出した時点からカム軸パルスT2を検出するまでの時間を計測し、その計測時間に相当する位相差を角度Aとして算出する。
そして、ECM21は、予め定められるクランク軸パルスJ1とクランク軸パルスJ2との位相差である角度30[deg]から上記角度Aの差を角度Bとして算出する。
即ち、(30−A)=Bの演算を行う。
この角度Bは、クランク軸パルスJ2に対するカム軸パルスT2の位相差であるから、ECM21は、この角度Bに予め定められるカム軸パルスT2とFICとの位相差(上述した10[deg])を足すことで、実位相差Cを算出する。
即ち、B+10の演算を行う。
このようにパルスの検出及び演算処理を行うことで、実位相差Cを算出することができる。
尚、ECM21は、クランク軸パルスJ2と他のクランク軸パルスJ1との識別は以下のようにして可能となる。
例えば、クランク軸パルスJ2のみに近接し、30[deg]以下の間隔でリセットパルスJXを検出できるように予めマークを記しておく。
このようにリセットパルスJXに対応するマークを記しておくことで、ECM21はクランク軸パルスの間隔である30[deg]よりも短い間隔で2つのパルスを検出したときに、1つめのパルスをクランク軸パルスJ2と認識することが可能となる。
以上のようにして算出される実位相差Cを、ECM21が、エンジン20の状態に応じて変化させることで、エンジン20の状態に適した燃料噴射時期を決定することが可能となる。
<Actual phase difference C calculation>
Next, a method for calculating the actual phase difference C with respect to the crankshaft pulse J2 will be described.
First, the
Then, the
That is, the calculation of (30−A) = B is performed.
Since this angle B is the phase difference of the camshaft pulse T2 with respect to the crankshaft pulse J2, the
That is, B + 10 is calculated.
Thus, the actual phase difference C can be calculated by performing the pulse detection and calculation processing.
The
For example, a mark is written in advance so that the reset pulse JX can be detected close to the crankshaft pulse J2 and at intervals of 30 [deg] or less.
By marking the mark corresponding to the reset pulse JX in this way, when the
As the
<目標位相差と実位相差の乖離>
ところで、既に図4を用いて説明したように、油圧式タイマユニットの油圧制御における応答遅れが原因で目標位相差と実位相差とが乖離し、実エンジン回転数の制御精度、応答性、加速性等が低下する原因となる。
特に加速時においては、図4に示すように、実位相差が目標位相差よりも常に遅角側となってしまう問題がある。
そこで、図5を用いて、実位相差をエンジンの状態に対して適切となるように補正する処理の一例について説明する。
<Difference between target phase difference and actual phase difference>
By the way, as already described with reference to FIG. 4, the target phase difference and the actual phase difference deviate due to the response delay in the hydraulic control of the hydraulic timer unit, and the control accuracy of the actual engine speed, the response, the acceleration This may cause a decrease in sex.
In particular, at the time of acceleration, as shown in FIG. 4, there is a problem that the actual phase difference is always retarded from the target phase difference.
An example of processing for correcting the actual phase difference so as to be appropriate for the state of the engine will be described with reference to FIG.
<補正>
ECM21は、主スロットル12からスロットル指示値の変化を読み取ることによって、エンジン20の回転を加速している状態であるか否かを判断する(S10)。
即ち、ECM21は、スロットル指示値の変化に基づいて、エンジン20が加速状態にあるか否かを判断する加速判断手段の一例である。
このステップS10の判断で、加速している状態であると判断された場合に処理はステップS12へ移行し、他方、加速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。
処理がステップS12へ移行した場合に、ECM21は、従来の目標位相差曲線F1を加速時用に補正した補正目標位相差曲線に従って目標位相差を制御する補正制御モードとなる(S12)。
ここで、図6を用いて上述の補正について説明する。
図6(a)は、図4(a)に示した目標エンジン回転数曲線L1及び実エンジン回転数曲線L2を示したもので、時刻U5にスロットル指示値が変更されることによって目標エンジン回転数がM1からM2に上昇する場合を示している。
図6(b)において、F2は、既に上述した従来の目標位相差曲線F1を補正した補正目標位相差曲線である。
G2は、上記補正目標位相差曲線F2に従って制御が行われた場合における実位相差Cの時間的変化を示した実位相差曲線である。
尚、上記ステップS12の処理が行われた時刻を時刻U5とし、時刻U5以前の目標位相差及び実位相差はともに、図4における時刻U1以前と同様にD1であるとする。
上記補正目標位相差曲線F2は、従来の目標位相差曲線F1を予め定められた補正値分だけ進角側へ補正したものであり、この補正値は例えば図6に示す場合においては(D2−D1)である。
つまり、このような処理を行うECM21は、エンジン20が加速状態にあると判断された場合に、目標位相差を予め定められた補正値で補正する目標位相差補正手段としても機能しているのである。
したがって、加速時に実位相差が目標位相差よりも遅角側になっても、ECM21が、該遅角分を補正値として目標位相差を進角側へ補正した補正目標位相差曲線F2に従って制御することで、実位相差を元々の目標位相差に一致させることができる。
即ち、実位相差Cの軌跡である実位相差曲線G1は、目標位相差曲線F1に一致するのである。
このような補正処理が行われることによって、実位相差を元々の目標位相差に一致させることが可能となって、実位相差を適切に制御することが可能となるので、エンジン回転数の制御精度、応答性、加速性等の制御性能を従来と比較して向上させることが可能となる。
処理がステップS30へ移行した場合に、ECM21は上述したような補正処理を行わずに通常制御を行う通常モードへ移行する(S30)。
<Correction>
The
That is, the
If it is determined in step S10 that the vehicle is accelerating, the process proceeds to step S12. If it is determined that the vehicle is not accelerating, the process proceeds to step S30.
When the process proceeds to step S12, the
Here, the above correction will be described with reference to FIG.
FIG. 6 (a) shows the target engine speed curve L1 and the actual engine speed curve L2 shown in FIG. 4 (a). The target engine speed is changed by changing the throttle instruction value at time U5. Shows a case where M rises from M1 to M2.
In FIG. 6B, F2 is a corrected target phase difference curve obtained by correcting the above-described conventional target phase difference curve F1.
G2 is an actual phase difference curve showing a temporal change of the actual phase difference C when the control is performed according to the corrected target phase difference curve F2.
It is assumed that the time at which the process of step S12 is performed is time U5, and both the target phase difference and the actual phase difference before time U5 are D1 as in the case before time U1 in FIG.
The corrected target phase difference curve F2 is obtained by correcting the conventional target phase difference curve F1 to the advance side by a predetermined correction value. This correction value is, for example, (D2- D1).
That is, the
Therefore, even when the actual phase difference is retarded from the target phase difference during acceleration, the
That is, the actual phase difference curve G1, which is the locus of the actual phase difference C, matches the target phase difference curve F1.
By performing such correction processing, the actual phase difference can be matched with the original target phase difference, and the actual phase difference can be appropriately controlled. Control performance such as accuracy, responsiveness, and acceleration can be improved as compared with the conventional one.
When the process shifts to step S30, the
<マップ化>
また、ECM21は、目標位相差曲線F1を上記補正値(D2−D1)で補正した結果である補正目標位相差曲線F2を予め記憶することもできる。
つまり、ECM21は、目標位相差を補正値で補正した結果である補正目標位相差を、マップとして予め記憶する補正目標位相差記憶手段の機能も具備することができる。
このように補正目標位相差曲線F2を予め記憶しておくことで、エンジン20が加速状態となる度に目標位相差曲線F1と補正値とから補正目標位相差曲線F2を算出する処理が必要なくなるので、位相制御全体の処理の高速化を図ることが可能となる。
<Mapping>
The
That is, the
By storing the corrected target phase difference curve F2 in advance as described above, it is not necessary to calculate the corrected target phase difference curve F2 from the target phase difference curve F1 and the correction value every time 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
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 rotation speed sensor 23 Camshaft rotation speed sensor 24 Solenoid valve for retard angle 25 Solenoid valve for
Claims (2)
スロットルの指示値の変化に基づいて、エンジンが加速状態にあるか否かを判断する加速判断手段と、
前記加速判断手段によってエンジンが加速状態にあると判断された場合に、目標位相差を予め定められた補正値で補正する目標位相差補正手段と、
を具備することを特徴とする燃料噴射システム。 In the fuel injection system that can change the phase difference between the fuel injection timing of the fuel injection pump and the crankshaft of the engine,
Acceleration determining means for determining whether or not the engine is in an acceleration state based on a change in the indicated value of the throttle;
Target phase difference correction means for correcting the target phase difference with a predetermined correction value when the acceleration determination means determines that the engine is in an acceleration state;
A fuel injection system comprising:
2. The fuel injection system according to claim 1, further comprising a corrected target phase difference storage unit that stores in advance a corrected target phase difference, which is a result of correcting the target phase difference with the correction value, as a map.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005076145A JP2006257955A (en) | 2005-03-16 | 2005-03-16 | Fuel injection system |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2006257955A true JP2006257955A (en) | 2006-09-28 |
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ID=37097503
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5918245A (en) * | 1982-07-22 | 1984-01-30 | Toyota Motor Corp | Fuel injection timing controlling apparatus for diesel engine |
JPH05306643A (en) * | 1992-04-30 | 1993-11-19 | Nissan Motor Co Ltd | Fuel injection amount calculation device of internal combustion engine |
JPH09228881A (en) * | 1996-02-23 | 1997-09-02 | Nissan Motor Co Ltd | Controller of diesel engine |
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2005
- 2005-03-16 JP JP2005076145A patent/JP2006257955A/en active Pending
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