JP2704889B2

JP2704889B2 - ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置

Info

Publication number: JP2704889B2
Application number: JP63247900A
Authority: JP
Inventors: 博昭斉藤; 博文山内
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1988-09-30
Filing date: 1988-09-30
Publication date: 1998-01-26
Anticipated expiration: 2013-01-26
Also published as: JPH0295742A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は主として自動車用ディーゼルエンジンの燃料
噴射制御装置に関する。

（従来の技術）一般に圧縮着火を行うディーゼルエンジンにおいて
は、燃焼室に噴射された燃料が着火遅れにより爆発的に
燃焼して、燃焼騒音や排気ガス中の窒素酸化物（NO_X）
が増大することがある。

これに対しては、燃料のメイン噴射に先立って少量の
燃料をパイロット噴射し、これをメイン噴射燃料の火種
に利用しようという考え方がある。従来、このようなパ
イロット噴射を行う燃料噴射システムとしては、例えば
特開昭59−165856号公報に記載されたものが知られてい
る。これは、メイン噴射用の燃料噴射ポンプとパイロッ
ト噴射用の燃料噴射ポンプを設けて、両方の燃料噴射ポ
ンプをエンジン運転条件に応じて制御するようになって
いる。これによれば、一方の燃料噴射ポンプからのメイ
ン噴射に先立って他方の燃料噴射ポンプによってパイロ
ット噴射が行われることになるから、メイン噴射燃料に
よる本燃焼がスムーズに行われることになって、燃焼騒
音やNO_X排出量が低減されるものと考えられる。

（発明が解決しようとする課題）ところで、この種のディーゼルエンジンにおいて高負
荷時にパイロット噴射を行うと、いわゆるスモークが発
生して排気性能が悪化することが知られている。これに
対しては、高負荷時にはパイロット噴射を停止するとと
も、NO_X対策としてメイン噴射燃料の噴射開始時期をリ
タードすることが先ず考えられる。しかしながら、従
来、この種の燃料噴射ポンプでは燃料圧送用のプランジ
ャーを駆動するのに等速度カムが用いられていたため、
いくらカム速度の大きい領域を使用したとしても、単位
クランク角あたりの燃料噴射量、つまり燃料噴射率の最
大値が低く、このため高負荷時における燃料噴霧が速く
ならず貫徹力が不足し、噴射開始時期をリタードするこ
とにより却ってスモークが発生しやすくなる等、排気性
能の点で好ましくない現象が起こりうる。

本発明はディーゼルエンジンの燃料噴射システムにお
ける上記の実情に対処するもので、低負荷域から高負荷
域に至るエンジン負荷領域全般にわたって排気性能を良
好に維持しうる燃料噴射制御装置を実現することを課題
とする。

（課題を解決するための手段）すなわち、本願の請求項１に記載の発明（以下、第１
発明という）は、第１図に示すように、燃料のメイン噴
射に先立ってパイロット噴射を行いうる燃料噴射手段ａ
を有するディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置の構成
において、燃料噴射率を変更する噴射率可変手段ｂが備
えられているとともに、低負荷時においてはメイン噴射
とパイロット噴射の双方を行うように上記燃料噴射手段
ａを制御する一方、高負荷時においてはパイロット噴射
を停止し、かつメイン噴射の噴射開始時期を低負荷時よ
りもリタードさせるとともに、その際に燃料噴射率が同
じく低負荷時よりも高率となるように上記噴射率可変手
段ｂを制御する制御手段ｃが備えられていることを特徴
とする。

また、請求項２に記載の発明（以下、第２発明とい
う）は、上記第１発明において、制御手段ｃが、メイン
噴射とパイロット噴射の双方が行われる場合に、高負荷
になるほどパイロット噴射の噴射開始時期とメイン噴射
の噴射開始時期とを接近させるように制御することを特
徴とする。

また、請求項３に記載の発明（以下、第３発明とい
う）は、同じく第１発明において、制御手段ｃが、大気
圧検出手段によって検出される大気圧が低いときに燃料
噴射率を高くするように噴射率可変手段ｂを制御するこ
とを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明（以下、第４発明とい
う）は、同じく第１発明において、制御手段ｃが、メイ
ン噴射とパイロット噴射の双方が行われる場合に、水温
検出手段によって検出される水温が第１設定水温よりも
低い冷間始動時に、パイロット噴射とメイン噴射の時間
間隔を大きくするとともに、パイロット噴射の燃料噴射
率を低く、メイン噴射の燃料噴射率を高くするように噴
射率可変手段ｂを制御することを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明（以下、第５発明とい
う）は、同じく第１発明において、制御手段ｃが、メイ
ン噴射とパイロット噴射の双方が行われる場合に、水温
検出手段によって検出される水温が第２設定水温よりも
低い暖機運転時に、パイロット噴射の噴射開始時期を燃
焼悪化領域に対応する所定の禁止時期よりもアドバンス
側に設定するとともに、水温が上記第２設定水温に達し
たときに、パイロット噴射の噴射開始時期を上記禁止時
期を通り越してリタードさせるように制御することを特
徴とする。

また、請求項６に記載の発明（以下、第６発明とい
う）は、上記第５発明において、制御手段ｃが、水温検
出手段によって検出される水温が第２設定水温よりも低
い第３設定水温から該第２設定水温に上昇するまでの
間、水温上昇に伴って燃料噴射率を次第に高くするよう
に噴射率可変手段ｂを制御することを特徴とする。

また、請求項７に記載の発明（以下、第７発明とい
う）は、上記第１発明において、制御手段ｃが、メイン
噴射とパイロット噴射の双方が行われている場合に、ア
クセル開度検出手段によって検出されるアクセル開度の
変化率が設定値以上となったときに、上記パイロット噴
射を停止させるとともに、メイン噴射の燃料噴射率を高
くするように噴射率可変手段ｂを制御することを特徴と
する。

また、請求項８に記載の発明（以下、第８発明とい
う）は、同じく第１発明において、吸気通路にエンジン
出力を増大させる過給機が、該過給機下流の吸気通路に
過給圧を検出するブースト圧検出手段がそれぞれ備えら
れているとともに、制御手段ｃが、メイン噴射とパイロ
ット噴射の双方が行われている場合において、ブースト
圧検出手段によって検出されるブースト圧が大気圧以上
の第１設定圧より高くなったときに、パイロット噴射と
メイン噴射の時間間隔を小さくするとともに、ブースト
圧が上記第１設定圧よりも高い第２設定圧に達したとき
に、パイロット噴射を停止させるように制御することを
特徴とする。

さらに、請求項９に記載の発明（以下、第９発明とい
う）は、上記第８発明において、制御手段ｃが、ブース
ト圧検出手段によって検出されるブースト圧が第１設定
圧から第２設定圧の間で、該ブースト圧の上昇に応じて
パイロット噴射の噴射量を減少させるように制御するこ
とを特徴とする。

そして、請求項10に記載の発明（以下、第10発明とい
う）は、上記第８発明又は第９発明において、制御手段
ｃが、ブースト圧検出手段によって検出されるブースト
圧が第１設定圧から第２設定圧の間で、該ブースト圧の
上昇に応じてパイロット噴射の燃料噴射率を高くするよ
うに噴射率可変手段ｂを制御することを特徴とする。

（作用）上記の構成によれば、第１発明〜第10発明のいずれに
よっても、低負荷時においては制御手段ｃが燃料噴射手
段ａを制御し、パイロット燃料をメイン噴射に先立って
噴射させる。これによりメイン噴射燃料の着火性が向上
して燃料騒音が低減されるとともに、燃焼が緩慢に進行
してNO_X発生量が小さくなる。

一方、高負荷時においては制御手段ｃが燃料噴射手段
ａを制御してパイロット燃料の噴射を停止させるととも
に、メイン噴射燃料の噴射開始時期を低負荷時よりもリ
タードさせる。これによりNO_X量の増加が防止される。
そして、その際には制御手段ｃが噴射率可変手段ｂを制
御して燃料噴射率を高率に設定することから、燃料噴霧
の流速が大きくなって微粒化が促進されて貫徹力が高ま
り、これにより燃料噴霧が局部的に過濃となることがな
くなってスモーク発生の危険が回避されるだけでなく、
燃料が効率良く燃焼することから少ない燃料消費率で高
出力化が実現できることになる。

そして、第２発明〜第10発明によれば、それぞれの運
転状態において、パイロット噴射及びメイン噴射の燃料
噴射開始時期や燃料噴射率等が適切に制御されることに
より、この種のエンジンの燃焼性等が一層向上すること
になる。

（実施例）以下、本発明の実施例について説明する。なお、実施
例は自動車用４気筒ディーゼルエンジンに本発明を適用
したものである。

第２図に示すように、本発明に係る燃料噴射ポンプ１
は、エンジン出力軸に連動するドライブシャフト２によ
り回転駆動されるフィードポンプ３と、同じくドライブ
シャフト２により係合機構４及びカム機構５を介して回
転自在に往復動されるプランジャー６とを有する。この
プランジャー６の先端付近には圧送室７に連通する吸入
溝８が設けられているとともに、一端が上記圧送室７に
開口する送油路９が軸長手方向に設けられて、この送油
路９の他端側がプランジャー６の側壁面に形成された分
配溝10に連通されている。そして、この分配溝10が上記
ドライブシャフト２の回転に応じて所定のタイミングで
デリバリバルブ11に通じる分配通路12へ連通可能となっ
ている。そして、図示しない燃料タンクから吸入室3aへ
流入した燃料が、上記フィードポンプ３の回転動作によ
ってポンプ室13に導入され、これによりポンプ室13の内
圧が高められるとともに、上記プランジャー６がドライ
ブシャフト２に連動して回転しながら往復動することに
より、上記ポンプ室13へ通じる燃料導入通路13aに吸入
溝８が、また上記デリバリバルブ11へ通じる分配通路12
に分配溝10がそれぞれ連通するようになっている。

この場合において、上記カム機構５は、第２図及び第
３図に示すように、プランジャー６の一端に固設された
カムディスク14と、このカムディスク14と同軸芯上に対
向配置されたローラリング15と、このローラリング15の
周方向において上記カムディスク14の突出部14a…14aに
対応して配設されたローラ16…16とで構成されている。
なお、この場合において、上記の突出部14aは、第４図
に展開して示すように山形状に形成されており、このよ
うな突出部14aがエンジンの気筒数に対応して互いに間
隔をおいてカムディスク14から突出し、この突出部14a
が上記のローラ16に乗り上げたときにカムディスク14が
リフトされ、これによりプランジャー６がリフトされて
上記圧送室７の燃料を更に加圧し、この加圧燃料が分配
溝10が分配通路12に連通したときにデリバリバルブ11を
開いて噴射するようになっている。なお、上記の圧送室
７とポンプ室13との間には電磁駆動式の高速スピル弁17
が配設されており、この高速スピル弁17を開動作させる
ことにより、圧送室７の燃料が急速スピルされてデリバ
リバルブ11からの燃料噴射が瞬時に途絶するようになっ
ている。

また、上記のローラリング15は上記カムディスク14と
同軸芯上で回転自在に保持されるとともに、タイマ装置
18によって円周方向の任意位置へ移動制御されるように
なっている。このタイマ装置18は、タイマハウジング19
へ摺動自在に内挿されたタイマピストン20と、このタイ
マピストン20の一端に臨んで形成された高圧室21aと、
同じくタイマピストン20の他端に臨んで形成された低圧
室21bと、この低圧室21bに配置されたタイマスプリング
22と、同じく低圧室21bと高圧室21aとの間にまたがって
配設された電磁駆動式のタイマ制御弁23と、上記タイマ
ピストン20の位置を検出するタイマ位置センサ24とを有
する。この場合において、上記フィードポンプ３の吸入
室3aと低圧室21bとが、またポンプ室13と高圧室21aとが
それぞれ連通している。上記のタイマピストン20には上
記ローラリング15に固設されたタイマピン25が係合され
ており、例えば上記タイマ制御弁23によるドレン量を増
やすとタイマピストン20がＡ方向に移動し、これにより
ローラリング15が上記タイマピン25を介して上記プラン
ジャー６の回転方向とは反対のＢ方向に回動して、プラ
ンジャー６のリフト時期がクランク角に対してリタード
方向に変化する。一方、上記タイマ制御弁23によってタ
イマピストン20を上記とは反対方向に移動させると、プ
ランジャー６のリフト時期がクランク角に対してアドバ
ンス方向に変化する。

ところで、本実施例においては、上記カムディスク14
のカム面を不等速カム形状、例えば等加速度カム形状と
している。このような等加速度カム形状をしたカムディ
スク14においては、カムリフト及びカム速度が任意の突
出部14aの始端を基準とするカム角に対して第５図に示
すように変化する。すなわち、カム速度曲線は当初カム
角が大きくなるに従って上り傾斜状に変化した後、カム
リフト曲線の変曲点を越えたところで反転して今度は下
り傾斜状に変化し、カムリフト曲線の頂点で０になりそ
の後負の領域へ移行する。この場合において、カム速度
曲線の頂点を含む前後の領域（Ｉ）を使用すると、プラ
ンジャー６のリフト速度が速くなって上記圧送室７の燃
料が高速で加圧されるため、燃料が高噴射率で噴射され
ることになる。そして、それよりも低角側の領域（II）
を使用すると、カム速度が遅い分プランジャー６のリフ
ト速度が遅く、これにより燃料が低噴射率で噴射される
ことになる。

参考のために、従来の等速度カム形状を採用した場合
のカム線図を２点鎖線で示す。このように、等速度カム
形状では本実施例のものと比べてカムリフト量の最大値
に差が殆どなくても、それによって得られるカム速度の
最大値が小さいために、燃料を高噴射率で噴射させるこ
とが難しかったのである。

なお、燃料を低噴射率で噴射させる場合には、上記領
域（II）よりも高角側の領域（III）を使用してもよ
い。

次に、このような構造をした燃料噴射ポンプ１を用い
たディーゼルエンジンの燃料噴射システムを第６図を用
いて説明すると、この燃料噴射ポンプ１には高圧管26を
介して燃料噴射弁27が接続されているとともに、上記タ
イマ装置18のタイマ位置センサ24からのタイマピストン
位置信号がコントロールユニット28に入力される。ま
た、このコントロールユニット28には、アクセル開度セ
ンサ29からのアクセル開度信号、エンジン回転数センサ
30からのエンジン回転数信号、クランク角センサ31から
のクランク角信号、図示しない過給機の下流側における
吸気通路に配備された吸気圧センサ32からの吸気圧信
号、吸気温センサ33からの吸気温信号、エンジン水温を
検出する水温センサ34からの水温信号、大気圧を検出す
る大気圧センサ35からの大気圧信号及び車速センサ36か
らの車速信号がそれぞれ入力される。一方、コントロー
ルユニット28からは、タイマ制御弁23及び高速スピル弁
17に制御信号がそれぞれ出力されることになる。

次に、本実施例における作用を第７図に示した燃料噴
射制御のフローチャートを参照して更に具体的に説明す
る。

すなわち、コントロールユニット28は起動後に先ずス
テップS₁を実行してシステムイニシャライズを行い、そ
の後ステップS₂で各種のセンサ信号を入力する。次い
で、コントロールユニット28は、ステップS₃において例
えばアクセル開度とエンジン回転数に基づいて高速スピ
ル弁17及びタイマ制御弁23に対する基本制御演算を行
う。この場合において、コントロールユニット28のメモ
リには、パイロット噴射の噴射開始時期、燃料噴射率及
び噴射持続時間並びにメイン噴射の噴射開始時期、燃料
噴射率及び噴射持続時間がエンジン負荷状態に対応して
予め記憶されており、コントロールユニット28はそれを
ルックアップすることにより、低負荷時にはパイロット
及びメイン噴射を低噴射率とし、高負荷時にはパイロッ
ト噴射を停止してメイン噴射を高噴射率とするような高
速スピル弁17及びタイマ制御弁23に対する制御目標値を
演算することになる。なお、本実施例においては高負荷
になるほどパイロット噴射の噴射開始時期がメイン噴射
の噴射開始時期に接近するような制御構成とされてい
る。

次いで、コントロールユニット28は、ステップS₄〜S₈
の判断処理を行い、必要ならば該当する補正演算を行っ
た後、ステップS₉を実行して高速スピル弁17及びタイマ
制御弁23に制御信号を出力する。

以下、ステップS₄〜S₈の各判定処理と、それに基づい
た補正制御について説明する。

１番目のステップS₄においては高地補正制御のための
判定処理が行われる。つまり、高地では平地と比べて空
気密度が低く、平地使用時の同様な噴射量で燃料を噴射
すると空燃比が小さくなり、スモークが発生しやすくな
る。このため、コントロールユニット28は、第８図のよ
うに大気圧が第１設定大気圧p₁以下になるとステップS
₁₀を実行して所定の高地補正を行う。本実施例では、大
気圧が上記第１設定大気圧p₁より低下すると、燃料噴射
率が第２設定大気圧p₂に達するまでリニアに上昇すると
ともに、第２設定大気圧p₂に達した時点から燃料噴射率
が一定となるような制御が行われる。これにより大気圧
低下によるスモーク発生が防止されるとともに、平地に
おける出力性能が確保されることになる。

２番目のステップS₅においては冷寒始動補正制御のた
めの判定処理が行われる。つまり、コントロールユニッ
ト28は、第９図に示したように、水温センサ34によって
検出した水温が第１設定水温t₁よりも低下したと判定す
ると、ステップS₁₁を実行して所定の冷寒始動補正を行
う。この場合、コントロールユニット28はタイマ装置18
が進角するような補正演算を行うとともに、カムディス
ク14の有効カム領域内でパイロット噴射とメイン噴射の
時間間隔を大きくして、パイロット噴射の噴射開始時期
を低噴射率とし、かつメイン噴射の噴射開始時期を高噴
射率とするような高速スピル弁17に対する補正演算を行
う。これにより、第10図に示されるように、パイロット
噴射が低噴射率で早期に行われることになって、リーン
な混合気が燃焼室内に形成され、これにより圧縮行程に
おいて雰囲気温度が上昇してパイロット燃料の気化が促
進されるとともに前炎反応も発生することになるから、
ラジカル化した雰囲気が燃焼室内に生じる。そこへ高噴
射率で微粒化したメイン噴射燃料が噴射されることにな
るから、メイン噴射燃料が確実に燃焼し、良好な始動性
能が得られることになる。

３番目のステップS₆においては暖機運転補正制御のた
めの判定処理が行われる。つまり、ディーゼルエンジン
においてはパイロット噴射を行うと燃焼騒音を悪化させ
る領域が上死点（TDC）の手前にある。そこで、コント
ロールユニット28は、第11図に示すように、水温が第２
設定水温t₂（例えば50℃）以下であると判定したとき
に、ステップS₁₂を実行してパイロット噴射の噴射開始
時期をクランク角における燃焼悪化領域に対応する禁止
時期よりアドバンス側に設定するような補正演算を行
う。これにより、暖機運転中には、第12図に示すよう
に、上死点（TDC）の手前の筒内圧力最大値付近の騒音
悪化領域よりもアドバンス側でパイロット噴射が行われ
ることから、失火を防ぎながら燃送騒音も低減すること
ができることになる。そして、コントロールユニット28
は水温が第２設定水温t₂に達したと判定すると、パイロ
ット噴射の噴射開始時期を禁止時期を通り越してリター
ドさせる。その結果、第13図に示すように、騒音悪化領
域を避けてパイロット燃料が噴射されることになる。な
お、本実施例では水温が上記第２設定水温t₂よりも低い
第３設定水温t₃から該第２設定水温t₂に上昇するまで、
水温上昇とともに燃料噴射率をリニアに高くするように
なっている。

４番目のステップS₇においては加速補正制御のための
判定処理が行われる。

すなわち、第14図に示すように、単位時間あたりのア
クセル開度の変化、すなわちアクセル開度変化率が設定
値α以上の値を示すと、コントロールユニット28は加速
中と判定し、パイロット噴射を停止させると同時にメイ
ン噴射をカムディスク14の高噴射率のところに設定する
（ステップS₁₃）。したがって、第15図に示すように、
メイン噴射燃料が高速度で単発噴射されることから、ス
モーク発生量が低減されるばかりてなく、加速性能も向
上することになる。

第５番目のステップS₈においてはブースト圧補正制御
のための判定処理が行われる。すなわち、過給機によっ
て発生する過給圧が或る程度上昇すると、それによって
発生する強い渦流によりパイロット噴霧が流され、これ
により混合気がオーバーリーン状態となって排気ガス中
の炭化水素（HC）の濃度が大きくなることが懸念され
る。この場合、過給圧の増加により燃料への着火性が良
好に維持されるので、パイロット噴射とメイン噴射の時
間間隔を短縮しても燃焼騒音及びNO_Xへの影響が少ない
と考えられる。そこで、コントロールユニット28は、第
16図に示すように、吸気圧が予め設定した第１設定ブー
スト圧p₃（例えば300mmHg）より大きくなるとパイロッ
ト噴射の噴射開始時期がメイン噴射の噴射開始時期に近
づくように両者の時間間隔をリニアに変化させ、吸気圧
が第２設定ブースト圧p₄に達するとパイロット噴射を停
止するように制御する（ステップS₁₄）。したがって、
例えば任意の吸気圧p_Xのときには、パイロット噴射の位
置が、第17図に示すように、上記第設定１ブースト圧p₃
に対応する２点鎖線の状態から実線の状態へ変化するこ
とになる。なお、この場合において上記の第１、第２設
定ブースト圧p₃,p₄はエンジン回転数に応じて変更して
も良い。

更に、上記補正に加えてパイロット噴射量を過給圧の
増加に応じて減少させても良く、また噴射率を過給圧の
増加に応じて増加させ、更に噴射時期をリタードするよ
うにしても良い。

また、上記補正条件を予めマップ化しておいて、これ
に基づいてブースト圧の補正制御を行うようにしてもよ
い。

そして、コントロールユニット28は、上記の各補正制
御を行わない場合には、タイマ装置18及び高速スピル弁
17をエンジン負荷に応じて次のように制御する。

先ず、低負荷時においては、第18図に示すように、タ
イマ装置18がアドバンス側に設定されるとともに、カム
速度の小さい領域（II）、特に低噴射率側において少量
のパイロット燃料が噴射され、それよりも所定量クラン
ク角がリタードした領域（II）でメイン噴射燃料が噴射
される。したがって、パイロット燃料を火種としてメイ
ン噴射燃料の着火性が良好に維持され、これにより燃焼
騒音及び排気ガス中のNO_X量が少なくなるばかりでな
く、メイン噴射燃料も低噴射率で噴射されることから、
燃料噴霧が過度に拡散することがなくHC量の増加が抑制
されることになる。

また、中負荷時においては、第19図に示すように、タ
イマ装置18が低負荷時よりもややリタードされるととも
に、カム速度の小さい領域（II）における中間部分にお
いて、メイン噴射に近接したところでパイロット噴射が
行われる。

そして、高負荷時においては、第20図に示すように、
タイマ装置18が更にリタードされるとともに、カム速度
の大きい領域（Ｉ）においてメイン噴射のみが行われる
ことになる。このように、高負荷時にはメイン噴射燃料
が高噴射率で噴射されることにより、燃料噴霧の微粒化
が良好になって貫徹力が高まり、これにより燃料噴霧が
局部的に過濃となることがないから、メイン噴射の噴射
開始クランク角を低負荷時よりΔθだけリタードさせて
も、スモークの発生が防止されるとともに、燃焼が効率
よく行われて燃費性能が向上することにもなる。

（発明の効果）以上のように本発明によれば、低負荷時においてはパ
イロット燃料がメイン噴射に先立って噴射されることか
ら、メイン噴射燃料の着火性が向上して燃焼騒音が低減
されるとともに、燃焼が緩慢に進行してNO_X発生量が少
なくなって排気性能が良好に維持されることになる。

一方、高負荷時においてはパイロット燃料の噴射を停
止して、代わりにメイン噴射燃料の噴射開始時期を低負
荷時よりもリタードさせるようになっていることからNO
_X量の増加が防止される。そして、その際には燃料噴射
率が低負荷時よりも高率に設定されることから、メイン
噴射の噴射持続時間を短くしても充分な燃料噴射量が得
られて出力低下を防止できるだけでなく、メイン噴射燃
料の噴射開始時期をリタードさせることによるスモーク
発生の危険が回避されて、排気性能の悪化が防止される
ことになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の機能ブロック図である。第２図〜第20
図は本発明の実施例を示すもので、第２図は本実施例に
おける燃料噴射ポンプの内部構造を一部展開して示す一
部切欠全体側面図、第３図は第２図のIII−III矢視によ
る要部拡大図、第４図はカムディスクの一部展開図、第
５図は同じくカムディスクのカム速度線図、第６図は燃
料噴射システム図、第７図はコントロールユニットが実
行する燃料噴射制御のフローチャート図、第８図は高地
補正に用いるマップの説明図、第９図は冷寒始動補正に
用いるマップの説明図、第10図は冷寒始動補正時の噴射
率特性図、第11図は暖機補正に用いるマップの説明図、
第12図は暖機補正時における筒内圧力上昇率と噴射率の
特性図、第13図は暖機完了後の筒内圧力上昇率と噴射率
の特性図、第14図は加速補正に用いるマップの説明図、
第15図は加速補正時における噴射率特性図、第16図はブ
ースト圧補正に用いるマップの説明図、第17図はブース
ト圧補正時における噴射率特性図、第18図は低負荷時に
おける噴射率特性図、第19図は中負荷時における噴射率
特性図、第20図は高負荷時における噴射率特性図であ
る。 17……燃料噴射手段（高速スピル弁）、18……噴射率可
変手段（タイマ制御弁）、28……制御手段｛（コントロ
ールユニット）、32……ブースト圧検出手段（吸気圧セ
ンサ）、34……水温検出手段（水温センサ）、35……大
気圧検出手段（大気圧センサ）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ０２Ｄ 41/04 ３８５Ｆ０２Ｄ 41/04 ３８５Ｄ３８５Ｌ 41/06 ３８５ 41/06 ３８５Ｓ 41/10 ３８５ 41/10 ３８５Ｆ０２Ｍ 41/12 ３３０Ｆ０２Ｍ 41/12 ３３０Ｆ 45/00 45/00 Ｂ 45/06 45/06 Ａ (56)参考文献特開昭59−165856（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−291452（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−268953（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−55458（ＪＰ，Ａ) 特開平１−155050（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−248853（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−275532（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−58034（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−659（ＪＰ，Ａ) 特公平５−68637（ＪＰ，Ｂ２)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料のメイン噴射に先立ってパイロット噴
射を行いうる燃料噴射手段を有するディーゼルエンジン
の燃料噴射制御装置であって、燃料噴射率を変更する噴
射率可変手段が備えられているとともに、低負荷時にお
いてはメイン噴射とパイロット噴射の双方を行うように
上記燃料噴射手段を制御する一方、高負荷時においては
パイロット噴射を停止し、かつメイン噴射の噴射開始時
期を低負荷時よりもリタードさせるとともに、その際に
燃料噴射率が同じく低負荷時よりも高率となるように上
記噴射率可変手段を制御する制御手段が備えられている
ことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射制御装
置。
【請求項２】制御手段は、メイン噴射とパイロット噴射
の双方が行われる場合に、高負荷になるほどパイロット
噴射の噴射開始時期とメイン噴射の噴射開始時期とを接
近させるように制御することを特徴とする請求項１に記
載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項３】制御手段は、大気圧検出手段によって検出
される大気圧が低いときに燃料噴射率を高くするように
噴射率可変手段を制御することを特徴とする請求項１に
記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項４】制御手段は、メイン噴射とパイロット噴射
の双方が行われる場合において、水温検出手段によって
検出される水温が第１設定水温よりも低い冷間始動時
に、パイロット噴射とメイン噴射の時間間隔を大きくす
るとともに、パイロット噴射の燃料噴射率を低く、メイ
ン噴射の燃料噴射率を高くするように噴射率可変手段を
制御することを特徴とする請求項１に記載のディーゼル
エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項５】制御手段は、メイン噴射とパイロット噴射
の双方が行われる場合において、水温検出手段によって
検出される水温が第２設定水温よりも低い暖機運転時
に、パイロット噴射の噴射開始時期を燃焼悪化領域に対
応する所定の禁止時期よりもアドバンス側に設定すると
ともに、水温が上記第２設定水温に達したときに、パイ
ロット噴射の噴射開始時期を上記禁止時期を通り越して
リタードさせるように制御することを特徴とする請求項
１に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項６】制御手段は、水温検出手段によって検出さ
れる水温が第２設定水温よりも低い第３設定水温から該
第２設定水温に上昇するまでの間、水温上昇に伴って燃
料噴射率を次第に高くするように噴射率可変手段を制御
することを特徴とする請求項５に記載のディーゼルエン
ジンの燃料噴射制御装置。
【請求項７】制御手段は、メイン噴射とパイロット噴射
の双方が行われている場合において、アクセル開度検出
手段によって検出されるアクセル開度の変化率が設定値
以上となったときに、上記パイロット噴射を停止させる
とともに、メイン噴射の燃料噴射率を高くするように噴
射率可変手段を制御することを特徴とする請求項１に記
載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項８】吸気通路にエンジン出力を増大させる過給
機が、該過給機下流の吸気通路に過給圧を検出するブー
スト圧検出手段がそれぞれ備えられているとともに、制
御手段は、メイン噴射とパイロット噴射の双方が行われ
ている場合において、ブースト圧検出手段によって検出
されるブースト圧が大気圧以上の第１設定圧より高くな
ったときに、パイロット噴射とメイン噴射の時間間隔を
小さくするとともに、ブースト圧が上記第１設定圧より
も高い第２設定圧に達したときに、パイロット噴射を停
止させるように制御することを特徴とする請求項１に記
載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項９】制御手段は、ブースト圧検出手段によって
検出されるブースト圧が第１設定圧から第２設定圧の間
で、該ブースト圧の上昇に応じてパイロット噴射の噴射
量を減少させるように制御することを特徴とする請求項
８に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項１０】制御手段は、ブースト圧検出手段によっ
て検出されるブースト圧が第１設定圧から第２設定圧の
間で、該ブースト圧の上昇に応じてパイロット噴射の燃
料噴射率を高くするように噴射率可変手段を制御するこ
とを特徴とする請求項８又は請求項９に記載のディーゼ
ルエンジンの燃料噴射制御装置。