JP2910557B2

JP2910557B2 - 過給機付きディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置

Info

Publication number: JP2910557B2
Application number: JP6095255A
Authority: JP
Inventors: 幹士木崎
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1994-05-09
Filing date: 1994-05-09
Publication date: 1999-06-23
Anticipated expiration: 2014-06-23
Also published as: JPH07301121A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は過給機付きディーゼルエ
ンジンの燃料噴射制御装置に係り、特に過給圧を制御す
る手段及び燃料噴射時期を制御する手段を共に有するデ
ィーゼルエンジンの燃料噴射制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にディーゼルエンジンはガソリンエ
ンジンに比べて経済性の面で優れているが、ガソリンエ
ンジンよりも出力が低くまた高速回転に弱いという特性
を有している。そこで、ディーゼルエンジンに過給機
（ターボチャージャ）を設けることにより高トルク化を
図り、これによりガソリンエンジンと同等の特性を得る
ことが行われている。また、ディーゼルエンジンはノッ
キングの問題がないため、ガソリンエンジンのようなノ
ッキングの発生を防止するための付随的な制御要素が不
要であり過給機を取り付けやすいというエンジン自体の
特性もある。

【０００３】この過給機付きディーゼルエンジンの燃料
噴射制御装置に関しては、従来より種々の提案がされて
おり、そのひとつとして特開平４−７６２４６号公報に
開示されたものがある。

【０００４】同公報に開示されたディーゼルエンジン
は、過給圧の制御をウェイストゲートバルブにより行っ
ている。このウェイストゲートバルブは、現在の過給圧
と目標過給圧とに基づき制御を行う構成とされている。
具体的には、現在の過給圧が目標過給圧を超えるとウェ
イストゲートバルブは駆動し、タービン排圧をタービン
上流でバイパス通路にバイバスする構成とされている。
よって、現在の過給圧が目標過給圧を超えると、ウェイ
ストゲートバルブの駆動によりタービン流入排気ガスは
バイパス通路にバイバスされ、これによりタービン出力
は低下され過給圧が目標過給圧となるようコントロール
される。

【０００５】また、同公報に開示されたディーゼルエン
ジンは、燃料噴射時期を制御する構成としてタイマ装置
が設けられている。このタイマ装置はディーゼルエンジ
ンに燃料を圧送する燃料ポンプ内に設けられており、エ
ンジン回転数に応じて燃料噴射時期を遅角或いは進角処
理を行うことにより燃料噴射時期の最適化を行われるよ
う構成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の燃
料噴射制御装置では、過給圧制御と燃料噴射時期制御と
は夫々独立して行われる構成とされていた。

【０００７】燃料噴射時期が遅角すると、排気エネルギ
ーが増大することにより過給圧は増大する。逆に、燃料
噴射時期が進角すると、排気エネルギーが減少すること
により過給圧は低下する。

【０００８】従って、現在の過給圧が目標過給圧を超え
ており、かつ燃料噴射時期を遅角状態から進角側に変更
しようとした場合には、従来構成の燃料噴射制御装置で
は次のような現象が発生する。

【０００９】即ち、燃料噴射時期を遅角状態から進角側
に変更すると、上記のように排気エネルギーが減少する
ことにより過給圧は低下する。また、燃料噴射時期制御
と別個に実施される過給圧制御では、上記のように現在
の過給圧が目標過給圧を超えていると、現在の過給圧を
目標過給圧にすべくウェイストゲートバルブを駆動して
過給圧が低下するよう制御処理を行う。

【００１０】このように、現在の過給圧が目標過給圧を
超えており、かつ燃料噴射時期を遅角状態から進角側に
変更しようとした場合には、夫々独立の制御系とされた
過給圧制御処理と燃料噴射時期制御処理とで、共に過給
圧を低下させる処理を行うため、過給圧は目標過給圧に
収束せずハンチングが発生し、過給圧制御処理の制御性
が劣化してしまうという問題点があった。

【００１１】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、燃料噴射時期制御処理の実行状態に応じた補正を
過給圧制御処理において実施することにより、ハンチン
グの発生のない精度の高い過給圧制御処理を実行しうる
過給機付きディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置を提
供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理図で
ある。

【００１３】同図に示されるように、上記課題を解決す
るために本発明では、ディーゼルエンジン(A1)への吸入
空気を昇圧させる過給機(A2)と、燃料噴射を行うためデ
ィーゼルエンジン(A1)へ燃料を圧送する燃料噴射手段(A
3)と、上記過給機(A2)により昇圧された吸入空気の過給
圧をディーゼルエンジン(A1)の運転状態に応じて設定さ
れる所定の目標過給圧となるよう過給圧を制御する過給
圧制御手段(A4)と、燃料噴射時期をディーゼルエンジン
(A1)の運転状態に応じて設定される所定の目標噴射時期
となるよう燃料噴射時期を制御する燃料噴射時期制御手
段(A5)とを具備する過給機付きディーゼルエンジンの燃
料噴射制御装置において、上記燃料噴射時期の制御を実
行するために目標燃料噴射時期と実際の燃料噴射時期と
の差値として求められるフィードバック補正値に応じ
て、上記過給圧制御手段(A4)の過給圧補正量を補正する
過給圧補正手段(A6)を設けたことを特徴とするものであ
る。

【００１４】

【作用】本実施例に係る燃料噴射制御装置では、過給圧
補正手段(A6)を設け、燃料噴射時期制御手段(A5)が燃料
噴射時期の制御を実行するために算出される目標燃料噴
射時期と実際の燃料噴射時期との差値であるフィードバ
ック補正値に基づき、過給圧制御手段(A4)の過給圧補正
量を補正する構成としてあるため、過給圧制御手段(A4)
が実行する過給圧制御において、燃料噴射時期制御手段
(A5)が実行する燃料噴射時期制御を補正値として取り込
んだ制御が可能となる。即ち、燃料噴射時期の進角，遅
角による過給圧変化を考慮して過給圧を制御することが
可能となるため最適過給圧に制御することができ、よっ
てハンチングの発生を防止することができる。

【００１５】

【実施例】次に本発明の実施例について図面と共に説明
する。

【００１６】図２はこの実施例における過給機付ディー
ゼルエンジンの燃料噴射制御装置を示す概略構成図であ
り、図３はその分配型燃料噴射ポンプ１を示す断面図で
ある。燃料噴射ポンプ１はディーゼルエンジン２のクラ
ンク軸４０にベルト等を介して駆動連結されたドライブ
プーリ３を備えている。そして、そのドライブプーリ３
の回転によって燃料噴射ポンプ１が駆動され、ディーゼ
ルエンジン２の各気筒（この場合は４気筒）毎に設けら
れた各燃料噴射ノズル４に燃料が圧送されて燃料噴射を
行う。

【００１７】燃料噴射ポンプ１において、ドライブプー
リ３はドライブシャフト５の先端に取付けられている。
又、そのドライブシャフト５の途中には、ベーン式ポン
プよりなる燃料フィードポンプ（この図では９０度展開
されている）６が設けられている。

【００１８】更に、ドライブシャフト５の基端側には円
板状のパルサ７が取付けられている。このパルサ７の外
周面には、ディーゼルエンジン２の気筒数と同数の、即
ち本実施例の場合４個の欠歯が等角度間隔で形成され、
更に各欠歯の間にはクランク角度にして、例えば 7.5°
ＣＡ毎に突起（歯）が等角度間隔で形成されている。そ
して、ドライブシャフト５の基端部は図示しないカップ
リングを介してカムプレート８に接続されている。

【００１９】パルサ７とカムプレート８との間には、ロ
ーラリング９が設けられ、同ローラリング９の円周に沿
ってカムプレート８のカムフェイス８ａに対向する複数
のカムローラ１０が取付けられている。カムフェイス８
ａはディーゼルエンジン２の気筒数と同数だけ設けられ
ている。又、カムプレート８はスプリング１１によって
常にカムローラ１０に付勢係合されている。

【００２０】カムプレート８には燃料加圧用プランジャ
１２の基端が一体回転可能に取付けられ、よってカムプ
レート８及びプランジャ１２がドライブシャフト５の回
転に連動して回転される。即ち、ドライブシャフト５の
回転力がカップリングを介してカムプレート８に伝達さ
れることにより、カムプレート８が回転しながらカムロ
ーラ１０に係合して、気筒数と同数だけ図中左右方向へ
往復駆動される。又、この往復運動に伴ってプランジャ
１２が回転しながら同方向へ往復駆動される。

【００２１】つまり、カムプレート８のカムフェイス８
ａがローラリング９のカムローラ１０に乗り上げる過程
でプランジャ１２が往動（リフト）され、その逆にカム
フェイス８ａがカムローラ１０を乗り下げる過程でプラ
ンジャ１２が復動される。

【００２２】プランジャ１２はポンプハウジング１３に
形成されたシリンダ１４に嵌挿されており、プランジャ
１２の先端面とシリンダ１４の底面との間が高圧室１５
となっている。又、プランジャ１２の先端側外周には、
ディーゼルエンジン２の気筒数と同数の吸入溝１６と分
配ポート１７が形成されている。又、それら吸入溝１６
及び分配ポート１７に対応して、ポンプハウジング１３
には分配通路１８及び吸入ポート１９が形成されてい
る。

【００２３】そして、ドライブシャフト５が回転されて
燃料フィードポンプ６が駆動されることにより、図示し
ない燃料タンクから燃料供給ポート２０を介して燃料室
２１内へ燃料が供給される。又、プランジャ１２が復動
されて高圧室１５が減圧される吸入行程中に、吸入溝１
６の一つが吸入ポート１９に連通することにより、燃料
室２１から高圧室１５へと燃料が導入される。一方、プ
ランジャ１２が往動されて高圧室１５が加圧される圧縮
行程中に、分配通路１８から各気筒毎の燃料噴射ノズル
４へ燃料が圧送されて噴射される。

【００２４】ポンプハウジング１３には、高圧室１５と
燃料室２１とを連通させる燃料溢流（スピル）用のスピ
ル通路２２が形成されている。このスピル通路２２の途
中には、高圧室１５からの燃料スピルを調整する溢流調
整弁としての電磁スピル弁２３が設けられている。この
電磁スピル弁２３は常開型の弁であり、コイル２４が無
通電（オフ）の状態では弁体２５が開放されて高圧室１
５内の燃料が燃料室２１へスピルされる。又、コイル２
４が通電（オン）されることにより、弁体２５が閉鎖さ
れて高圧室１５から燃料室２１への燃料のスピルが止め
られる。

【００２５】従って、電磁スピル弁２３の通電時間を制
御することにより、同弁２３が閉弁・開弁制御され、高
圧室１５から燃料室２１への燃料のスピル調量が行われ
る。そして、プランジャ１２の圧縮行程中に電磁スピル
弁２３を開弁させることにより、高圧室１５内における
燃料が減圧されて、燃料噴射ノズル４からの燃料噴射が
停止される。つまり、プランジャ１２が往動しても、電
磁スピル弁２３が開弁している間は高圧室１５内の燃料
圧力が上昇せず、燃料噴射ノズル４からの燃料噴射が行
われない。又、プランジャ１２の往動中に、電磁スピル
弁２３の閉弁・開弁の時期を制御することにより、燃料
噴射ノズル４からの燃料噴射量が制御される。

【００２６】ポンプハウジング１３の下側には、燃料噴
射時期を調整するためのタイマ装置（この図では９０度
展開されている）２６が設けられている。このタイマ装
置２６は、ドライブシャフト５の回転方向に対するロー
ラリング９の位置を変更することにより、カムフェイス
８ａがカムローラ１０に係合する時期、即ちカムプレー
ト８及びプランジャ１２の往復駆動時期を変更するため
のものである。

【００２７】このタイマ装置２６は油圧により駆動され
るものであり、タイマハウジング２７と、同ハウジング
２７内に嵌装されたタイマピストン２８と、同じくタイ
マハウジング２７内一側の低圧室２９にてタイマピスト
ン２８を他側の加圧室３０へ押圧付勢するタイマスプリ
ング３１等とから構成されている。そして、タイマピス
トン２８はスライドピン３２を介してローラリング９に
接続されている。

【００２８】タイマハウジング２７の加圧室３０には、
燃料フィードポンプ６により加圧された燃料が導入され
るようになっている。そして、その燃料圧力とタイマス
プリング３１の付勢力との釣り合い関係によってタイマ
ピストン２８の位置が決定される。又、タイマピストン
２８の位置が決定されることにより、ローラリング９の
位置が決定され、カムプレート８を介してプランジャ１
２の往復動タイミングが決定される。

【００２９】タイマ装置２６の燃料圧力、即ち制御油圧
を調整するために、タイマ装置２６にはタイミングコン
トロールバルブ３３が設けられている。即ち、タイマハ
ウジング２７の加圧室３０と低圧室２９とは連通路３４
によって連通されており、同連通路３４の途中にタイミ
ングコントロールバルブ３３が設けられている。このタ
イミングコントロールバルブ３３は、デューティ制御さ
れた通電信号によって開閉制御される電磁弁であり、同
タイミングコントロールバルブ３３の開閉制御によって
加圧室３０内の燃料圧力が調整される。そして、その燃
料圧力調整によって、プランジャ１２のリフトタイミン
グが制御され、各燃料噴射ノズル４からの燃料噴射時期
が調整される。

【００３０】ローラリング９の上部には、電磁ピックア
ップコイルよりなるエンジン回転検出手段としての回転
数センサ３５がパルサ７の外周面に対向して取付けられ
ている。この回転数センサ３５は、パルサ７に形成され
た欠歯或いは突起が横切る際に変化する磁束の変化を検
出してエンジン回転数ＮＥに相当するタイミング信号
（即ち所定のクランク角度毎の回転角度信号としてのエ
ンジン回転パルス）、及び欠歯信号を出力する。また、
この回転数センサ３５は、ローラリング９と一体である
ため、タイマ装置２６の制御動作に関わりなく、プラン
ジャリフトに対して一定のタイミングで基準となるタイ
ミング信号を出力する。

【００３１】次に、ディーゼルエンジン２について説明
する。このディーゼルエンジン２ではシリンダ４１、ピ
ストン４２及びシリンダヘッド４３によって各気筒毎に
対応する主燃焼室４４がそれぞれ形成されている。又、
それら各主燃焼室４４が、同じく各気筒毎に対応して設
けられた副燃料室４５に連設されている。そして、各副
燃焼室４５に各燃料噴射ノズル４から噴射される燃料が
供給される。又、各副燃焼室４５には、始動補助装置と
しての周知のグロープラグ４６がそれぞれ取付けらてい
る。

【００３２】クランク軸４０にはスタータモータ３７が
接続しうる構成とされており、始動時においてスタータ
モータ３７は駆動されると共にクランク軸４０と接続さ
れてモータ回転力によりクランク軸４０を強制的に回転
付勢する構成とされている。また、始動時以外において
はクランク軸４０とスタータモータ３７との接続は解除
され、スタータモータ３７によりクランク軸４０の回転
負荷が増大するのを防止する構成とされている。このス
タータモータ３７はイグニションスイッチ７８を操作す
ることによりバッテリ３８を電源として起動する構成と
されている。尚、ディーゼルエンジン２の停止時にもイ
グニションスイッチ７８は操作される。

【００３３】また、ディーゼルエンジン２には吸気管４
７及び排気管５０がそれぞれ設けられ、その吸気管４７
には過給機を構成するターボチャージャ４８のコンプレ
ッサ４９が設けられ、排気管５０にはターボチャージ４
８のタービン５１が設けられている。又、排気管５０に
は、過給圧力ＰＩＭを調節するウェイストゲートバルブ
５２が設けられている。

【００３４】周知のようにこのターボチャージャ４８
は、排気ガスのエネルギーを利用してタービン５１を回
転させ、その同軸上にあるコンプレッサ４９を回転させ
て吸入空気を昇圧させる。これによって、密度の高い混
合気を主燃焼室４４へ送り込んで燃料を多量に燃焼さ
せ、ディーゼルエンジン２の出力を増大させるようにな
っている。

【００３５】また、上記ウェイストゲートバルブ５２は
吸気管４７に接続された接続配管６７から吸入空気圧が
導入され、この吸入空気圧に対応して開閉する構成とさ
れており、これにより過給圧が吸入空気圧に応じて制御
されるフィードバック制御が行われ、吸入空気圧に適合
した過給圧を実現できる構成とされている。また、上記
の接続配管６７にはＥＣＵ７１により開弁度をデューテ
ィ制御（Ｄｕｔｙ制御）される電磁弁６６（以下、Ｅ．
ＶＲＶという）が配設されており、接続配管６７内の吸
入空気圧力を可変できる構成とされている。

【００３６】一方、ディーゼルエンジン２には、排気管
５０内の排気の一部を吸気管４７の吸入ポート５３へ還
流させる還流管５４が設けられている。そして、その還
流管５４の途中には排気の還流量を調節するエキゾース
トガスリサーキュレイションバルブ（ＥＧＲバルブ）５
５が設けられている。このＥＧＲバルブ５５はバキュー
ムスイッチングバルブ（ＶＳＶ）５６の制御によって開
閉制御される。

【００３７】更に、吸気管４７の途中には、アクセルペ
ダル５７の踏込量に連動して開閉されるスロットルバル
ブ５８が設けられている。又、そのスロットルバルブ５
８に平行してバイパス路５９が設けられ、同バイパス路
５９にはバイパス絞り弁６０が設けられている。

【００３８】このバイパス絞り弁６０は、二つのＶＳＶ
６１，６２の制御によって駆動される二段のダイヤフラ
ム室を有するアクチュエータ６３によって開閉制御され
る。このバイパス絞り弁６０は各種運転状態に応じて開
閉制御されるものである。例えば、アイドル運転時には
騒音振動等の低減のために半開状態に制御され、通常運
転時には全開状態に制御され、更に運転停止時には円滑
な停止のために全閉状態に制御される。

【００３９】そして、上記のように燃料噴射ポンプ１及
びディーゼルエンジン２に設けられた電磁スピル弁２
３、タイミングコントロールバルブ３３、グロープラグ
４６及び各ＶＳＶ５６，６１，６２は電子制御装置（以
下単に「ＥＣＵ」という）７１にそれぞれ電気的に接続
され，、同ＥＣＵ７１によってそれらの駆動タイミング
が制御される。

【００４０】運転状態を検出するセンサとしては、回転
数センサ３５に加えて以下の各種センサが設けられてい
る。即ち、吸気管４７にはエアクリーナ６４の近傍にお
ける吸気温度ＴＨＡを検出する吸気温センサ７２が設け
られている。又、スロットルバルブ５８の開閉位置か
ら、ディーゼルエンジン２の負荷に相当するアクセル開
度ＡＣＣＰを検出するアクセル開度センサ７３が設けら
れている。吸入ポート５３の近傍には、ターボチャージ
ャ４８によって過給された後の吸入空気圧力、即ち過給
圧力ＰＩＭを検出する吸気圧センサ７４が設けられてい
る。

【００４１】更に、ディーゼルエンジン２の冷却水温Ｔ
ＨＷを検出する水温センサ７５、ディーゼルエンジン２
のクランク軸４０の回転基準位置（例えば特定気筒の上
死点）に対するクランク軸４０の回転位置を検出するク
ランク角センサ７６、図示しないトランスミッションに
設けられトランスミッション内のギアの回転によって回
されるマグネット７７ａによりリードスイッチ７７ｂを
オン・オフさせて車両速度（車速）ＳＰを検出する車速
センサ７７等が設けられている。

【００４２】そして、ＥＣＵ７１には上述した各センサ
７２〜７７、及び回転数センサ３５，バッテリ電圧セン
サ３９が夫々接続される。又、ＥＣＵ７１は各センサ３
５，３９，７２〜７７から出力される信号に基づいて、
電磁スピル弁２３、タイミングコントロールバルブ３
３、グロープラグ４６、ＶＳＶ５６，６１，６２、及び
Ｅ．ＶＲＶ６６等を好適に制御する。

【００４３】次に、前述したＥＣＵ７１の構成につい
て、図４のブロック図に従って説明する。ＥＣＵ７１は
中央処理装置（ＣＰＵ）８１、所定の制御プログラム及
びマップ等を予め記憶した読み出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）８２、ＣＰＵ８１の算出結果等を一時記憶するラン
ダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３、予め記憶されたデ
ータを保存するバックアップＲＡＭ８４、所定のクロッ
ク信号を生成するクロック９２等と、これら各部と入力
ポート８５及び出力ポート８６等とをバス８７によって
接続した論理演算回路として構成されている。

【００４４】入力ポート８５には、前述したバッテリ電
圧センサ３９、吸気温センサ７２、アクセル角度センサ
７３、吸気圧センサ７４及び水温センサ７５が、各バッ
ファ８０，８８〜９１、マルチプレクサ９３及びＡ／Ｄ
変換器９４を介して接続されている。同じく、入力ポー
ト８５には、前述した回転数センサ３５、クランク角セ
ンサ７６及び車速センサ７７が、波形整形回路９５を介
して接続されている。また、イグニションスイッチ７８
も入力ポート８５に接続されている。

【００４５】上記のＣＰＵ８１は入力ポート８５を介し
て入力される各センサ３５，３９，７２〜７７等の検出
信号を入力値として読み込む。また、出力ポート８６に
は各駆動回路９６〜１０２を介して電磁スピル弁２３、
タイミングコントロールバルブ３３、グロープラグ４
６、ＶＳＶ５６，６１，６２、及びＥ．ＶＲＶ６６等が
接続されている。

【００４６】そして、ＣＰＵＩ８１は各センサ３５，３
９，７２〜７７から読み込んだ入力値に基づき、電磁ス
ピル弁２３、タイミングコントロールバルブ３３、グロ
ープラグ４６、ＶＳＶ５６，６１，６２、及びＥ．ＶＲ
Ｖ６６等を好適に制御する。

【００４７】次に、前述したＥＣＵ７１により実行され
る過給圧制御処理について図５乃至図９を用いて説明す
る。図５に示すフローチャートは、ＥＣＵ７１により実
行される本発明の特徴となる過給圧制御処理を示してい
る。

【００４８】図５に示す過給圧制御処理が起動すると、
先ずステップ１０において回転数センサ３５の検出結果
より求められるエンジン回転数（ＮＥ），アクセル開度
（ＡＣＣＰ），吸気温度等より、目標過給圧（ＰＭＴ）
を算出する。続くステップ１２では、吸気圧センサ７４
の検出結果より現在の過給圧（ＰＭ）を検出する。

【００４９】上記のように目標過給圧ＰＭＴ及び現在の
過給圧ＰＭが求められると、ステップ１４において、Ｅ
ＣＵ７１はこの目標過給圧ＰＭＴと上記エンジン回転数
ＮＥとに基づき基本Ｄｕｔｙ値（ＤＢＡＳＥ）を算出す
る。

【００５０】続くステップ１６では、フィードバック補
正を行うための比例項Ｄ_P,積分項Ｄ _i,微分項Ｄ_dをステ
ップ１０及びステップ１２で求められた目標過給圧ＰＭ
Ｔ及び現在の過給圧ＰＭより算出する。

【００５１】ステップ１６において比例項Ｄ_P,積分項Ｄ
_i,微分項Ｄ_dが算出されると、続きステップ１８では、
目標噴射時期（ＡＴＲＧ）と実際の噴射時期（ＡＡＣ
Ｔ）との差値として求められるフィードバック補正値Δ
Ａ（ΔＡ＝ＡＴＲＧ−ＡＡＣＴ）が求められる。この目
標噴射時期ＡＴＲＧ及び実際の噴射時期ＡＡＣＴは、同
図に示す過給圧制御処理とは別個のメインルーチンであ
る燃料噴射時期制御処理において求められるものであ
る。

【００５２】このようにフィードバック補正値ΔＡが求
められると、このフィードバック補正値ΔＡに基づきタ
イミング補正値Ｄ_Tを算出する。具体的には、タイミン
グ補正値Ｄ_Tは図６に示されるフィードバック補正値Δ
Ａの一元マップにより求められる。

【００５３】図６に示すフィードバック補正値ΔＡの一
元マップより明らかなように、目標噴射時期ＡＴＲＧが
実際の噴射時期ＡＡＣＴより進角している場合には、タ
イミング補正値Ｄ_Tはプラスの値となり、逆に目標噴射
時期ＡＴＲＧが実際の噴射時期ＡＡＣＴより小さい場合
には、タイミング補正値Ｄ_Tはマイナスの値となる。

【００５４】続くステップ２０では、上記した各ステッ
プで求められた基本Ｄｕｔｙ値（ＤＢＡＳＥ），比例項
Ｄ_P,積分項Ｄ_i,微分項Ｄ_d及びタイミング補正値Ｄ_Tに
基づき、Ｅ．ＶＲＶ６６を駆動するための最終的な駆動
Ｄｕｔｙ値（Ｄｕｔｙ）を演算する。駆動Ｄｕｔｙ値
（Ｄｕｔｙ）の演算式は下式のようになる。

【００５５】（Ｄｕｔｙ）＝（ＤＢＡＳＥ＋Ｄ_T）＋Ｄ_P＋Ｄ_i＋Ｄ_d … 従って、上記の式から明らかなように、Ｅ．ＶＲＶ６
６を駆動するための最終的な駆動Ｄｕｔｙ値（Ｄｕｔ
ｙ）は、基本Ｄｕｔｙ値（ＤＢＡＳＥ）にタイミング補
正値Ｄ_Tを反映させた値であり、かつ上記のようにタイ
ミング補正値Ｄ_Tは燃料噴射時期に対応して可変される
構成となっている。具体的には、上記したように目標噴
射時期ＡＴＲＧが実際の噴射時期ＡＡＣＴより大きい場
合にはマイナスの値となり、目標噴射時期ＡＴＲＧが実
際の噴射時期ＡＡＣＴより小さい場合にはプラスの値と
なるものである。

【００５６】よって、駆動Ｄｕｔｙ値（Ｄｕｔｙ）に基
づきＥ．ＶＲＶ６６を駆動することにより、例えば目標
噴射時期ＡＴＲＧが実際の噴射時期ＡＡＣＴより大きい
場合（ΔＡがプラスとなる場合）には、燃料噴射時期制
御により燃料噴射時期は遅角状態から進角側に変更され
て排気エネルギーが減少することにより過給圧は低下す
るが、この場合にはタイミング補正値Ｄ_Tはプラスとな
るため、駆動Ｄｕｔｙ値（Ｄｕｔｙ）は大きな値とな
る。

【００５７】従って、Ｅ．ＶＲＶ６６の開弁度は大きく
なり、接続配管６７を流れる空気量はＥ．ＶＲＶ６６を
介して大気開放されるため、ウェイストゲートバルブ５
２の開弁度は小さくなる。これにより、過給圧はは高く
維持されるため、燃料噴射時期制御により進角処理が進
み、この燃料噴射時期制御により過給圧が低下しても、
過給圧制御処理においては過給圧が大きく低下すること
はないため、過給圧を適正な値に収束させることができ
る。また、目標噴射時期ＡＴＲＧが実際の噴射時期ＡＡ
ＣＴより小さい場合（ΔＡがマイナスとなる場合）は、
その動作は上記したと逆の動作となり、同様に過給圧を
適正な値に収束させることができる。

【００５８】このように、燃料噴射時期制御において燃
料噴射時期制御の制御要素となる目標噴射時期ＡＴＲＧ
と実際の噴射時期ＡＡＣＴとに基づき演算されるフィー
ドバック補正値ΔＡを過給圧制御処理に反映させること
により、燃料噴射時期の進角，遅角による過給圧変化を
考慮して過給圧を制御することが可能となり、よって最
適過給圧に制御することが可能となりハンチングの発生
を防止することができる。

【００５９】図９は燃料噴射時期の変化と、これに伴う
過給圧の変化を従来構成と本実施例に係る構成とを対比
して示している。図９（Ａ）は燃料噴射時期の変化であ
り、図９（Ｂ）は本実施例に係る過給圧変化であり、図
９（Ｃ）は従来構成の過給圧変化を示している。また図
９（Ｄ）は駆動Ｄｕｔｙ値（Ｄｕｔｙ）の変化をしめし
ており、実線で示すのが本実施例であり、破線で示すの
が従来構成である。尚、同図では燃料噴射時期が遅角側
から進角側に移行し、過給圧が目標過給圧に向け低減す
る状態を示している。

【００６０】図９（Ｃ）に示すように、燃料噴射時期の
進角，遅角による過給圧変化を考慮しない従来構成にお
いては、過給圧が目標過給圧に達した後も過給圧は更に
低下してしまう。これは、燃料噴射時期の進角，遅角に
よる過給圧変化を考慮に入れていないため、進角，遅角
による過給圧変化分だけ過大に過給圧は低減し、よって
ハンチングが発生し易い状態となっている。

【００６１】しかるに、図９（Ｂ）に示すように本実施
例に係る構成では、燃料噴射時期の進角，遅角による過
給圧変化を考慮して過給圧制御を行っているため、過給
圧は目標過給圧に精度よく収束している。従って、本実
施例に係る構成ではハンチングが発生を防止することが
できる。

【００６２】一方、燃料噴射時期が遅角，進角処理され
ることにより、排気温度が低下或いは上昇することが知
られている。これは、上記した排気エネルギーに大きさ
に起因している。従来構成の燃料噴射制御装置では、過
給圧が減圧或いは増圧されることにより自動的に排気温
の変化を抑制する作用があった。しかるに、過給圧を一
定に制御すると排気温の変化の変動が大きくなるという
問題点が生じる。

【００６３】そこで上記問題点を解決するためには、目
標噴射時期ＡＴＲＧと実際の噴射時期ＡＡＣＴとの差Δ
Ａによる実際の過給圧ＰＭと目標過給圧ＰＭＴとのずれ
は、積極的に補正しないようにする構成とすればよい。
即ち、ΔＡ分だけ目標過給圧ＰＭＴを補正することによ
り排気温の温度変化を低減することができる。

【００６４】図７は上記の原理に基づき実行される目標
過給圧補正処理を示している。

【００６５】同図に示す処理が起動すると、ステップ３
０において回転数センサ３５の検出結果より求められる
エンジン回転数ＮＥと大気圧等より、目標過給圧ＰＭＴ
を算出する。尚、この処理は前記した図５に示すステッ
プ１０と同様の処理である。

【００６６】続くステップ３２では、目標噴射時期ＡＴ
ＲＧと実際の噴射時期ＡＡＣＴとの差値として求められ
るフィードバック補正値ΔＡ（ΔＡ＝ＡＴＲＧ−ＡＡＣ
Ｔ）とエンジン回転数ＮＥとに基づき、排気温の温度変
化を低減しうる補正目標過給圧（ＫＰＭＴ）を算出す
る。具体的には、この補正目標過給圧ＫＰＭＴは図８に
示すフィードバック補正値ΔＡとエンジン回転数ＮＥと
の二元マップにより求められる。

【００６７】続くステップ３４では、ステップ３０で求
められた目標過給圧ＰＭＴに、ステップ３２で求められ
た補正目標過給圧ＫＰＭＴを反映させることにより最終
目標過給圧ＥＰＭＴが算出される。このステップ３４で
算出れさる最終目標過給圧ＥＰＭＴは、図８のマップよ
り明らかなように、燃料噴射時期が進角側に進む場合に
はマイナス値となり排気温度の低下を防止するように制
御動作し、逆に燃料噴射時期が遅角側に進む場合にはプ
ラス値となり排気温度の上昇を防止するように制御動作
する。従って、上記の目標過給圧補正処理を実行するこ
とにより排気温の温度変化を低減でき排気管５０等のエ
キゾースト側に配せされた構成部品の劣化を防止するこ
とができる。

【００６８】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、燃料噴射時
期の進角，遅角による過給圧変化を考慮して過給圧を制
御することが可能となるため最適過給圧に制御すること
ができ、よってハンチングの発生を防止することができ
る等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の一実施例である過給付ディーゼルエン
ジンの燃料噴射量制御装置を説明する概略構成図であ
る。

【図３】本発明の一実施例における燃料噴射ポンプを拡
大して示す断面図である。

【図４】本発明の一実施例におけるＥＣＵの構成を示す
ブロック図である。

【図５】過給圧補正処理を示すフローチャートである。

【図６】過給圧補正処理において用いられるマップを示
す図である。

【図７】目標過給圧補正処理を示すフローチャートであ
る。

【図８】目標過給圧補正処理において用いられるマップ
を示す図である。

【図９】本実施例に係る制御を説明するためのタイミン
グチャートである。

【符号の説明】

１燃料噴射ポンプ２ディーゼルエンジン４燃料噴射ノズル６燃料フィードポンプ７パルサ７ａ欠歯７ｂ突起８カムプレート９ローラリング１０カムローラ１２燃料加圧用プランジャ２１燃焼室２２スピル通路２３電磁スピル弁２６タイマ装置３５回転数センサ３７スタータモータ３８バッテリ３９バッテリ電圧センサ４０クランク軸４１シリンダ４２ピストン４８ターボチャージャ５７アクセルペダル５８スロットルバルブ６６Ｅ．ＶＲＶ７１ＥＣＵ７３アクセル開度センサ７６クランク角センサ８１ＣＰＵ８２ＲＯＭ８３ＲＡＭ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１ＲＦ０２Ｍ 41/12 ３２０Ｆ０２Ｍ 41/12 ３２０Ａ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ディーゼルエンジンへの吸入空気を昇圧
させる過給機と、燃料噴射を行うため該ディーゼルエンジンへ燃料を圧送
する燃料噴射手段と、該過給機により昇圧された吸入空気の過給圧を該ディー
ゼルエンジンの運転状態に応じて設定される所定の目標
過給圧となるよう過給圧を制御する過給圧制御手段と、燃料噴射時期を該ディーゼルエンジンの運転状態に応じ
て設定される所定の目標噴射時期となるよう燃料噴射時
期を制御する燃料噴射時期制御手段とを具備する過給機
付きディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置において、該燃料噴射時期制御手段を実行するために目標燃料噴射
時期と実際の燃料噴射時期との差値として求められるフ
ィードバック補正値に応じて、該過給圧制御手段の過給
圧補正量を補正する過給圧補正手段を設けたことを特徴
とする過給機付きディーゼルエンジンの燃料噴射制御装
置。