JP3047634B2 - Fuel injection start timing detection device for internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection start timing detection device for internal combustion engine

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JP3047634B2
JP3047634B2 JP4221640A JP22164092A JP3047634B2 JP 3047634 B2 JP3047634 B2 JP 3047634B2 JP 4221640 A JP4221640 A JP 4221640A JP 22164092 A JP22164092 A JP 22164092A JP 3047634 B2 JP3047634 B2 JP 3047634B2
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time
fuel injection
injection
pressure
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隆雄 館
徳彦 中村
武 佐藤
章弘 山中
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、燃料噴射ポンプ及び
燃料噴射ノズル等よりなる燃料噴射装置を備えた内燃機
関に係り、詳しくはその燃料噴射装置から内燃機関への
燃料噴射が開始される時期を検出する燃料噴射開始時期
検出装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal combustion engine provided with a fuel injection device including a fuel injection pump, a fuel injection nozzle, and the like, and more specifically, a timing at which fuel injection from the fuel injection device to the internal combustion engine is started. The present invention relates to a fuel injection start timing detecting device for detecting a fuel injection start time.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、上記の燃料噴射装置を備えた内燃
機関として、例えばディーゼルエンジンや高圧ガソリン
噴射式エンジン等が挙げられる。そして、これらの内燃
機関で、燃料噴射装置からの燃料噴射量や噴射時期が狙
いの目標値となるよう制御するために、実際に燃料の噴
射が開始される時期や、そのときの実際の噴射量を知る
ことが重要になっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a diesel engine, a high-pressure gasoline injection engine, or the like can be given as an internal combustion engine equipped with the above-described fuel injection device. Then, in these internal combustion engines, in order to control the fuel injection amount and the injection timing from the fuel injection device to target values, the timing at which the fuel injection is actually started, the actual injection at that time, It is important to know the amount.

【0003】例えば、電子制御ディーゼルエンジンの燃
料噴射ポンプでは、そのプランジャのリフトにより高圧
室内の燃料が燃料噴射ノズルへと圧送されてディーゼル
エンジンの各気筒へと噴射される。そして、そのときの
燃料噴射量が、エンジン運転状態に応じて決定される目
標噴射量となるよう、燃料噴射ポンプに設けられたスピ
ルリングやスピル弁等がアクチュエータにより駆動制御
される。又、この制御により、プランジャ高圧室が燃料
室へと開放され、プランジャ高圧室内の燃料の一部が燃
料室へと溢流(スピル)される。これにより、燃料噴射
ポンプから燃料噴射ノズルへの燃料の圧送終わり、即ち
燃料噴射ノズルから各気筒への燃料噴射の終了時期が制
御される。
For example, in a fuel injection pump of an electronically controlled diesel engine, the fuel in a high pressure chamber is pressure-fed to a fuel injection nozzle by a plunger lift and injected into each cylinder of the diesel engine. Then, the spill ring, the spill valve, and the like provided in the fuel injection pump are driven and controlled by the actuator such that the fuel injection amount at that time becomes the target injection amount determined according to the engine operating state. Further, by this control, the plunger high pressure chamber is opened to the fuel chamber, and a part of the fuel in the plunger high pressure chamber overflows (spills) to the fuel chamber. Thus, the end of the fuel pumping from the fuel injection pump to the fuel injection nozzle, that is, the end timing of the fuel injection from the fuel injection nozzle to each cylinder is controlled.

【0004】しかしながら、この種の燃料噴射ポンプで
は、その構成部品の経時変化や、使用される燃料の性状
変化等に起因して、燃料噴射量の制御特性が変化するお
それがあった。例えば、燃料噴射ポンプでは、プランジ
ャを往復動させるカム機構に摩耗が生じると、それに起
因してプランジャのリフト量が変化することから、燃料
噴射ノズルからの燃料噴射量が所期の噴射量よりも増え
てしまうおそれがあった。又、燃料噴射ポンプにつなが
る燃料噴射ノズルでは、その開弁圧調整用のスプリング
に付勢力の低下が生じると、自身の開弁圧が低下するこ
とから、同ノズルからの燃料噴射量が増えてしまうおそ
れがあった。或いは、燃料性状、特に燃料温度が上昇す
ると、燃料の圧縮比が変化することから、燃料噴射ノズ
ルからの燃料噴射量やその噴射開始時期が変化してしま
うおそれがあった。
[0004] However, in this type of fuel injection pump, there is a possibility that the control characteristics of the fuel injection amount may change due to a change with time of the components or a change in the properties of the fuel used. For example, in a fuel injection pump, when wear occurs in a cam mechanism that reciprocates a plunger, a lift amount of the plunger changes due to the wear. Therefore, a fuel injection amount from a fuel injection nozzle is smaller than an intended injection amount. There was a risk that it would increase. Further, in the fuel injection nozzle connected to the fuel injection pump, when the urging force of the spring for adjusting the valve opening pressure decreases, the valve opening pressure of the fuel injection nozzle decreases, so that the fuel injection amount from the nozzle increases. There was a risk. Alternatively, when the fuel property, particularly the fuel temperature, increases, the compression ratio of the fuel changes, so that the fuel injection amount from the fuel injection nozzle and the injection start timing may change.

【0005】そこで、上記のような不具合に鑑みて幾つ
かの技術が提案されている。例えば、特開昭57−32
021号公報に開示された「燃料噴射装置」(第1の従
来技術)では、燃料噴射ポンプの構成部品に摩耗等が生
じても、それに影響されることなく、実際の燃料噴射量
(実噴射量)を正確に検出して高精度の燃料噴射量制御
を長期間にわたって安定化させている。即ち、この従来
技術では、プランジャ内圧が圧力センサにより検出さ
れ、その内圧のピーク値に基づいて実噴射量が演算され
る。そして、その実噴射量が目標噴射量に一致するよう
にスピル弁が位置制御される。或いは、特開昭57−6
2935号公報に開示された「ディーゼルエンジンにお
ける燃料噴射時期制御装置」(第2の従来技術)では、
燃料噴射ポンプから燃料噴射ノズルに圧送される燃料の
圧力、又はその変化が一つの圧力センサにより検出され
る。そして、その検出された圧力の上昇時期を示す信号
が実際の噴射時期(実噴射時期)を示す信号として、目
標噴射時期の制御にフィードバックされる。
[0005] In view of the above disadvantages, several techniques have been proposed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-32
In the “fuel injection device” disclosed in Japanese Patent No. 021 (first prior art), even if the components of the fuel injection pump are worn or the like, the actual fuel injection amount (actual injection amount) is not affected by the wear. ) Is accurately detected to stabilize high-precision fuel injection amount control over a long period of time. That is, in this conventional technique, the plunger internal pressure is detected by the pressure sensor, and the actual injection amount is calculated based on the peak value of the internal pressure. Then, the position of the spill valve is controlled so that the actual injection amount matches the target injection amount. Alternatively, JP-A-57-6
In a “fuel injection timing control device for a diesel engine” disclosed in Japanese Patent No. 2935 (second related art),
The pressure of the fuel pumped from the fuel injection pump to the fuel injection nozzle, or a change in the pressure, is detected by one pressure sensor. Then, the signal indicating the detected pressure rising timing is fed back to the control of the target injection timing as a signal indicating the actual injection timing (actual injection timing).

【0006】しかし、上記の各従来技術では、圧力セン
サにより検出されるプランジャ内圧のピーク値や燃料圧
力の上昇時期を示す信号が参照されるものの、それらに
実噴射量や実噴射時期の変化を好適に反映させていると
は必ずしも言えなかった。そもそも、実噴射量や実噴射
時期を正確に求めるためには、燃料噴射ノズルからの燃
料噴射が開始される時期(燃料噴射開始時期)を正確に
捉えることが必要である。
However, in each of the above-described prior arts, although the peak value of the plunger internal pressure detected by the pressure sensor and the signal indicating the rise time of the fuel pressure are referred to, the change of the actual injection amount and the actual injection timing is referred to. It could not always be said that it was appropriately reflected. In the first place, in order to accurately obtain the actual injection amount and the actual injection timing, it is necessary to accurately grasp the timing at which fuel injection from the fuel injection nozzle is started (fuel injection start timing).

【0007】そこで、特開昭58−70028号公報に
開示された「噴射タイミングトランスジューサ」(第3
の従来技術)では、燃料噴射開始時期を正確に求めるた
めの技術が開示されている。この従来技術では、燃料噴
射用のインジェクタのハウジングに対し、ピエゾ素子よ
りなるトランスジューサが燃料と非接触に設けられてい
る。又、そのトランスジューサでは、インジェクタ内の
燃料圧力の時間導関数(燃料圧力微分値)に少なくとも
部分的に比例し、且つ燃料噴射時期に直接対応する変化
が検出され、その検出結果が電気信号として出力され
る。
Therefore, an "injection timing transducer" disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-70028 (No. 3)
(Prior art) discloses a technique for accurately determining the fuel injection start timing. In this prior art, a transducer made of a piezo element is provided in a non-contact manner with fuel with respect to a housing of an injector for fuel injection. In addition, the transducer detects a change that is at least partially proportional to the time derivative (fuel pressure differential value) of the fuel pressure in the injector and directly corresponds to the fuel injection timing, and outputs the detection result as an electric signal. Is done.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記第3の
従来技術においても、どのタイミングで燃料噴射が開始
されるかということが、燃料圧力と燃料圧力微分値との
関数により判断されると開示されているだけで、その判
断があまり正確なものとは言えなかった。つまり、第3
の従来技術では、燃料圧力と燃料圧力微分値との関数に
おいて、どのような変化を噴射開始時期とするかについ
ては、具体的で詳細な検討が何らなされておらず、ノイ
ズ等に起因する誤判断の点で問題があった。従って、燃
料圧力の変化から燃料噴射開始時期をいかに具体的に特
定するかが重要な課題となっていた。
However, the third prior art also discloses that the timing at which fuel injection is started is determined by a function of the fuel pressure and the fuel pressure differential value. It was not so accurate. That is, the third
In the prior art, no specific and detailed study was made as to what change in the function of the fuel pressure and the fuel pressure differential value is to be used as the injection start timing, and an error caused by noise or the like was not performed. There was a problem in the judgment. Therefore, it has been an important issue how to specifically specify the fuel injection start timing from the change in the fuel pressure.

【0009】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであり、燃料圧力の増加する過程でその増加率が最
初に変曲する点を燃料噴射開始時期とすることに着目し
てなされたものである。そして、その目的は、燃料噴射
ポンプ及び燃料噴射ノズルを備えた内燃機関において、
燃料系の経時変化や製造誤差等に影響されることなく、
その燃料噴射開始時期をより正確に検出することの可能
な内燃機関の燃料噴射開始時期検出装置を提供すること
にある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and has been made by paying attention to the point at which the rate of increase in inflection in the process of increasing the fuel pressure first becomes the fuel injection start timing. It is. And, the purpose is, in an internal combustion engine equipped with a fuel injection pump and a fuel injection nozzle,
Without being affected by fuel system aging or manufacturing errors,
It is an object of the present invention to provide a fuel injection start timing detecting device for an internal combustion engine capable of detecting the fuel injection start timing more accurately.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにこの発明においては、図1に示すように、所定レベ
ル以上の燃料圧力を得て内燃機関M1に燃料を噴射する
燃料噴射ノズルM2と、その燃料噴射ノズルM2へ燃料
を圧送する燃料噴射ポンプM3と、その燃料噴射ポンプ
M3から燃料噴射ノズルM2へ圧送される燃料の圧力を
検出する燃料圧力検出手段M4と、その燃料圧力検出手
段M4の検出結果に基づき、燃料圧力の変化率を演算す
る燃料圧力変化率演算手段M5と、その燃料圧力変化率
演算手段M5の演算結果に基づき、燃料圧力の増加する
過程の間でその燃料圧力の増加率が最初に正から負へと
変化する時点を求めて燃料噴射ノズルM2からの燃料噴
射開始時期と判断する噴射開始時期判断手段M6とを備
えている。
In order to achieve the above object, according to the present invention, as shown in FIG. 1, a fuel injection nozzle M2 for injecting fuel into an internal combustion engine M1 by obtaining a fuel pressure higher than a predetermined level is provided. A fuel injection pump M3 for pumping the fuel to the fuel injection nozzle M2, a fuel pressure detecting means M4 for detecting the pressure of the fuel pumped from the fuel injection pump M3 to the fuel injection nozzle M2, and a fuel pressure detecting means A fuel pressure change rate calculating means M5 for calculating a change rate of the fuel pressure based on the detection result of M4, and a fuel pressure change rate during the process of increasing the fuel pressure based on the calculation result of the fuel pressure change rate calculating means M5. And an injection start timing determining means M6 for determining a timing at which the increase rate of the first time changes from positive to negative to determine the start timing of fuel injection from the fuel injection nozzle M2.

【0011】[0011]

【作用】上記の構成によれば、図1に示すように、燃料
噴射ポンプM3から燃料噴射ノズルM2へ燃料が圧送さ
れる際に、燃料圧力検出手段M4ではその燃料圧力が検
出される。又、燃料圧力変化率演算手段M5では、燃料
圧力検出手段M4の検出結果に基づいて燃料圧力の変化
率が演算される。そして、噴射開始時期判断手段M6で
は、燃料圧力変化率演算手段M5の演算結果に基づき、
燃料圧力の増加する過程の間でその増加率が最初に正か
ら負へと変化する時点が求められ、その時点が燃料噴射
開始時期として判断される。
According to the above arrangement, as shown in FIG. 1, when fuel is fed from the fuel injection pump M3 to the fuel injection nozzle M2, the fuel pressure is detected by the fuel pressure detection means M4. Further, the fuel pressure change rate calculating means M5 calculates the change rate of the fuel pressure based on the detection result of the fuel pressure detecting means M4. Then, in the injection start timing determining means M6, based on the calculation result of the fuel pressure change rate calculating means M5,
During the process of increasing the fuel pressure, a point in time at which the rate of increase first changes from positive to negative is determined, and that point is determined as the fuel injection start time.

【0012】ここで、燃料圧力の増加率が正から負へと
変化する時点とは、燃料圧力の増加途中における変曲点
を意味している。従って、燃料噴射開始時期が燃料圧力
の変曲点により具体的に特定されることになり、ノイズ
等の影響を排除して燃料噴射開始時期の判断が行われ
る。
Here, the point in time at which the rate of increase in fuel pressure changes from positive to negative means an inflection point during the increase in fuel pressure. Therefore, the fuel injection start timing is specifically specified by the inflection point of the fuel pressure, and the determination of the fuel injection start timing is performed without the influence of noise or the like.

【0013】[0013]

【実施例】【Example】

(第1実施例)以下、この発明における内燃機関の燃料
噴射開始時期検出装置を自動車の電子制御ディーゼルエ
ンジンに具体化した第1実施例を図2〜図10に基づい
て詳細に説明する。
(First Embodiment) A first embodiment in which the fuel injection start timing detecting device for an internal combustion engine according to the present invention is embodied in an electronically controlled diesel engine of an automobile will be described in detail with reference to FIGS.

【0014】図2はこの実施例における過給機付ディー
ゼルエンジンシステムの概略構成を示し、図3はその分
配型燃料噴射ポンプ1を拡大して示している。燃料噴射
ポンプ1はドライブプーリ2を備え、そのドライブプー
リ2が内燃機関としてのディーゼルエンジン3のクラン
クシャフト40に対しベルト等を介して駆動連結されて
いる。そして、クランクシャフト40によりドライブプ
ーリ2が回転駆動されて燃料噴射ポンプ1が駆動される
ことにより、ディーゼルエンジン3の各気筒(ここでは
4つの気筒が設けられている)毎に設けられた燃料噴射
ノズル4に燃料管路4aを通じて燃料が圧送される。
FIG. 2 shows a schematic structure of a diesel engine system with a supercharger in this embodiment, and FIG. 3 shows an enlarged view of the distribution type fuel injection pump 1. As shown in FIG. The fuel injection pump 1 includes a drive pulley 2 which is drivingly connected to a crankshaft 40 of a diesel engine 3 as an internal combustion engine via a belt or the like. When the drive pulley 2 is driven to rotate by the crankshaft 40 and the fuel injection pump 1 is driven, fuel injection provided for each cylinder (here, four cylinders are provided) of the diesel engine 3 is provided. Fuel is pumped to the nozzle 4 through the fuel pipe 4a.

【0015】この実施例において、燃料噴射ノズル4は
針弁とその針弁の開弁圧を調整するスプリングとを内蔵
してなる自動弁となっており、所定レベル以上の燃料圧
力Pを得て開弁される。従って、燃料噴射ポンプ1から
圧送される燃料により、燃料噴射ノズル4に所定レベル
以上の燃料圧力Pが付与されることにより、同ノズル4
からディーゼルエンジン3へと燃料が噴射される。
In this embodiment, the fuel injection nozzle 4 is an automatic valve including a needle valve and a spring for adjusting the valve opening pressure of the needle valve. The valve is opened. Therefore, a fuel pressure P equal to or higher than a predetermined level is applied to the fuel injection nozzle 4 by the fuel pumped from the fuel injection pump 1 so that the fuel
The fuel is injected from the engine to the diesel engine 3.

【0016】燃料噴射ポンプ1にはドライブシャフト5
が設けられ、そのドライブシャフト5の先端にドライブ
プーリ2が取付けられている。ドライブシャフト5の途
中には、べ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度だけ展開されている)6が設けられ
ている。又、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3の気筒数と同数の、即ちこ
の実施例では4ヶ所(合計で「8個分」)の欠歯が等角
度間隔をもって形成されている。又、各欠歯の間には、
14個ずつ(合計で「56個」)の突起が等角度間隔を
もって形成されている。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に連結されている。
The fuel injection pump 1 has a drive shaft 5
The drive pulley 2 is attached to the tip of the drive shaft 5. In the middle of the drive shaft 5 is provided a fuel feed pump 6 (developed by 90 degrees in this figure) composed of a vane type pump. A disk-shaped pulsar 7 is attached to the base end side of the drive shaft 5. On the outer peripheral surface of the pulsar 7, missing teeth of the same number as the number of cylinders of the diesel engine 3, that is, four (in total, “eight”) missing teeth are formed at equal angular intervals in this embodiment. Also, between each missing tooth,
Fourteen projections (a total of "56") are formed at equal angular intervals. The base end of the drive shaft 5 is connected to the cam plate 8 via a coupling (not shown).

【0017】パルサ7とカムプレート8との間には、ロ
ーラリング9が設けられている。又、ローラリング9の
円周方向には、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8aはディーゼルエンジン3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によってカムローラ10に係合するように付勢され
ている。
A roller ring 9 is provided between the pulsar 7 and the cam plate 8. A plurality of cam rollers 10 facing the cam face 8a of the cam plate 8 are mounted in the circumferential direction of the roller ring 9. The cam faces 8 a are provided in the same number as the number of cylinders of the diesel engine 3. The cam plate 8 is urged by a spring 11 so as to engage with the cam roller 10.

【0018】カムプレート8には燃料加圧用のプランジ
ャ12の基端が一体回転可能に取付けられている。そし
て、それらカムプレート8とプランジャ12とがドライ
ブシャフト5の回転に伴って一体的に回転駆動される。
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がカムローラ10に係合しながら回転される。こ
れにより、カムプレート8が回転されながら気筒数と同
数だけ図中左右方向へ往復動され、それに伴ってプラン
ジャ12が回転しながら同方向へ往復動される。つま
り、カムフェイス8aがローラリング9のカムローラ1
0に乗り上げる過程でプランジャ12が往動(リフト)
される。又、その逆にカムフェイス8aがカムローラ1
0を乗り下げる過程でプランジャ12が復動(ダウン)
される。
A base end of a plunger 12 for fuel pressurization is attached to the cam plate 8 so as to be integrally rotatable. Then, the cam plate 8 and the plunger 12 are integrally driven to rotate as the drive shaft 5 rotates.
That is, the rotational force of the drive shaft 5 is transmitted to the cam plate 8 via the coupling, so that the cam plate 8 rotates while engaging with the cam roller 10. As a result, the cam plate 8 is reciprocated in the horizontal direction in the figure by the same number as the number of cylinders while being rotated, and the plunger 12 is reciprocated in the same direction while being rotated. That is, the cam face 8a is the cam roller 1 of the roller ring 9.
Plunger 12 moves forward (lift) in the process of climbing to zero
Is done. On the contrary, the cam face 8a is
Plunger 12 moves back in the process of getting over 0 (down)
Is done.

【0019】ポンプハウジング13にはシリンダ14が
形成され、そのシリンダ14にプランジャ12が嵌挿さ
れている。そして、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、気筒数と同数だけ吸入溝
16と分配ポート17がそれぞれ形成されている。更
に、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がそれぞれ形成さている。
A cylinder 14 is formed in the pump housing 13, and the plunger 12 is fitted into the cylinder 14. A high-pressure chamber 15 is provided between the tip surface of the plunger 12 and the bottom surface of the cylinder 14. In addition, suction grooves 16 and distribution ports 17 are formed on the outer periphery of the distal end side of the plunger 12 by the same number as the number of cylinders. Further, corresponding to the suction groove 16 and the distribution port 17,
A distribution passage 18 and a suction port 19 are formed in the pump housing 13.

【0020】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を通じて燃料室
21内へと燃料が導入される。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では、吸入溝
16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
縮行程では、燃料管路4aを通じて分配通路18から各
気筒の燃料噴射ノズル4へ燃料が圧送されて噴射され
る。
When the drive shaft 5 is rotated and the fuel feed pump 6 is driven, fuel is introduced from a fuel tank (not shown) into the fuel chamber 21 through the fuel supply port 20. In the suction stroke in which the plunger 12 is moved back and the high-pressure chamber 15 is depressurized, fuel is introduced from the fuel chamber 21 into the high-pressure chamber 15 by one of the suction grooves 16 communicating with the suction port 19. on the other hand,
In the compression stroke in which the plunger 12 moves forward and the high-pressure chamber 15 is pressurized, the fuel is pressure-fed from the distribution passage 18 to the fuel injection nozzle 4 of each cylinder through the fuel pipe 4a and injected.

【0021】ポンプハウジング13において、高圧室1
5と燃料室21との間には、燃料を溢流(スピル)させ
るためのスピル通路22が形成されている。又、このス
ピル通路22の途中には電磁スピル弁23が設けられて
いる。そして、その電磁スピル弁23は高圧室15から
の燃料のスピルを調整するために開閉される。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によりスピル通路22が開放さ
れ、即ち開弁され、高圧室15内の燃料が燃料室21へ
とスピルされる。一方、コイル24が通電(オン)され
ることにより、弁体25によりスピル通路22が閉鎖さ
れ、即ち閉弁され高圧室15から燃料室21への燃料の
スピルが遮断される。
In the pump housing 13, the high pressure chamber 1
A spill passage 22 for causing fuel to overflow (spill) is formed between the fuel chamber 5 and the fuel chamber 21. An electromagnetic spill valve 23 is provided in the middle of the spill passage 22. Then, the electromagnetic spill valve 23 is opened and closed to adjust the spill of the fuel from the high-pressure chamber 15. The electromagnetic spill valve 23 is a normally open type valve. When the coil 24 is not energized (off), the spill passage 22 is opened by the valve body 25, that is, the valve is opened, and the fuel in the high-pressure chamber 15 is released from the fuel chamber 21. Spilled into On the other hand, when the coil 24 is energized (turned on), the spill passage 22 is closed by the valve body 25, that is, the valve is closed, and the spill of fuel from the high-pressure chamber 15 to the fuel chamber 21 is shut off.

【0022】従って、電磁スピル弁23が通電によって
オン・オフ制御されることにより、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
ルが調整される。そして、プランジャ12の圧縮行程中
に電磁スピル弁23が開弁されることにより、高圧室1
5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
していても、電磁スピル弁23が開弁されている間は、
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の開弁時期が制御されること
により、燃料噴射ノズル4からの燃料噴射の終了時期が
調整されて気筒への燃料噴射量が制御される。
Therefore, the electromagnetic spill valve 23 is controlled to be turned on and off by energization, whereby the valve 23 is controlled to close and open, and the spill of fuel from the high-pressure chamber 15 to the fuel chamber 21 is adjusted. When the electromagnetic spill valve 23 is opened during the compression stroke of the plunger 12, the high-pressure chamber 1 is opened.
The fuel in the fuel injection nozzle 4 is depressurized and the fuel injection from the fuel injection nozzle 4 is stopped. That is, even when the plunger 12 moves forward, while the electromagnetic spill valve 23 is opened,
The fuel pressure in the high-pressure chamber 15 does not increase and the fuel injection nozzle 4
Is not injected. Also, during the forward movement of the plunger 12, by controlling the valve opening timing of the electromagnetic spill valve 23, the end timing of the fuel injection from the fuel injection nozzle 4 is adjusted, and the fuel injection amount to the cylinder is controlled. .

【0023】ポンプハウジング13の下側には、燃料噴
射時期を進角側或いは遅角側へ制御するためのタイマ装
置(この図では「90度」だけ展開されている)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の回転位置を
変更させることにより、カムフェイス8aがカムローラ
10に係合する時期、即ちプランジャ12が往復動され
る時期を変更させるためのものである。
Below the pump housing 13, there is provided a timer device (expanded by "90 degrees" in this figure) 26 for controlling the fuel injection timing to the advance side or the retard side. . This timer device 26 changes the rotation position of the roller ring 9 with respect to the rotation direction of the drive shaft 5 to change the timing at which the cam face 8a engages with the cam roller 10, that is, the timing at which the plunger 12 reciprocates. belongs to.

【0024】タイマ装置26は制御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とを備えてい
る。又、タイマハウジング27内においてタイマピスト
ン28の両側はそれぞれ低圧室29と加圧室30となっ
ている。そして、低圧室29には、タイマピストン28
を加圧室30へ押圧付勢するタイマスプリング31が設
けられている。更に、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に連結されている。
The timer device 26 is driven by control hydraulic pressure, and includes a timer housing 27 and a timer piston 28 fitted in the housing 27. Further, both sides of the timer piston 28 in the timer housing 27 are a low-pressure chamber 29 and a pressurizing chamber 30, respectively. The low-pressure chamber 29 has a timer piston 28
A timer spring 31 is provided to urge the pressure chamber 30 into the pressure chamber 30. Further, the timer piston 28 is connected to the roller ring 9 via a slide pin 32.

【0025】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。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、その
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12の往復動時期が決定される。
The fuel pressurized by the fuel feed pump 6 is introduced into the pressurizing chamber 30. The position of the timer piston 28 is determined by the balance between the fuel pressure and the urging force of the timer spring 31. Further, by determining the position of the timer piston 28, the position of the roller ring 9 is determined, and the reciprocating timing of the plunger 12 via the cam plate 8 is determined.

【0026】タイマ装置26の制御油圧としては燃料噴
射ポンプ1内の燃料圧力が用いられている。そして、そ
の燃料圧力を調整するために、タイマ装置26にはタイ
マ制御弁(TCV)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との間には
連通路34が設けられており、その連通路34の途中に
TCV33が設けられている。TCV33はデューティ
制御された通電信号により開閉制御される電磁弁であ
り、そのTCV33が開閉制御されることによって加圧
室30内の燃料圧力が調整される。そして、その燃料圧
力が調整されることにより、プランジャ12の往復動時
期が制御され、以て燃料噴射ノズル4からの燃料噴射時
期が進角側或いは遅角側へと制御される。
The fuel pressure in the fuel injection pump 1 is used as the control oil pressure of the timer device 26. To adjust the fuel pressure, the timer device 26 is provided with a timer control valve (TCV) 33. That is, a communication passage 34 is provided between the pressurizing chamber 30 and the low-pressure chamber 29 of the timer housing 27, and a TCV 33 is provided in the middle of the communication passage 34. The TCV 33 is an electromagnetic valve whose opening and closing are controlled by a duty-controlled energization signal. The TCV 33 is controlled to open and close to adjust the fuel pressure in the pressurizing chamber 30. Then, by adjusting the fuel pressure, the reciprocating timing of the plunger 12 is controlled, whereby the fuel injection timing from the fuel injection nozzle 4 is controlled to be advanced or retarded.

【0027】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の突起等に横切られる際に、それらの通過を
検出してパルス信号として出力する。即ち、回転数セン
サ35は一定クランク角度毎のエンジン回転パルス信号
を出力する。併せて、回転数センサ35は、パルサ7の
欠歯による一定クランク角度に相当するエンジン回転パ
ルス信号を基準位置信号として出力する。又、この回転
数センサ35は、一連のエンジン回転パルス信号をエン
ジン回転速度NEを求めるための信号として出力する。
尚、回転数センサ35はローラリング9と一体であるこ
とから、タイマ装置26の制御動作に関わりなく、プラ
ンジャ12の往復動に対し一定のタイミングで基準とな
るエンジン回転パルス信号を出力可能である。
On the upper part of the roller ring 9, a rotation speed sensor 35 composed of an electromagnetic pickup coil is mounted so as to face the outer peripheral surface of the pulser 7. This rotation speed sensor 35
Detects the passage of the pulsar when it is crossed by a projection or the like of the pulsar 7 and outputs the signal as a pulse signal. That is, the rotation speed sensor 35 outputs an engine rotation pulse signal for each constant crank angle. At the same time, the rotation speed sensor 35 outputs an engine rotation pulse signal corresponding to a fixed crank angle due to a missing tooth of the pulser 7 as a reference position signal. The rotation speed sensor 35 outputs a series of engine rotation pulse signals as signals for obtaining the engine rotation speed NE.
Since the rotation speed sensor 35 is integrated with the roller ring 9, it can output a reference engine rotation pulse signal at a fixed timing with respect to the reciprocation of the plunger 12 regardless of the control operation of the timer device 26. .

【0028】次に、ディーゼルエンジン3について説明
する。図2において、ディーゼルエンジン3ではシリン
ダボア41、ピストン42及びシリンダヘッド43によ
り各気筒に対応する主燃焼室44がそれぞれ形成されて
いる。又、シリンダヘッド43には、各主燃焼室44に
連通する副燃焼室45がそれぞれ形成されている。そし
て、各副燃焼室45には各燃料噴射ノズル4から燃料が
噴射される。更に、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がそれぞれ設けられて
いる。
Next, the diesel engine 3 will be described. 2, in the diesel engine 3, a main combustion chamber 44 corresponding to each cylinder is formed by a cylinder bore 41, a piston 42, and a cylinder head 43. In the cylinder head 43, sub combustion chambers 45 communicating with the main combustion chambers 44 are formed. Then, fuel is injected into each sub-combustion chamber 45 from each fuel injection nozzle 4. Further, each sub-combustion chamber 45 is provided with a well-known glow plug 46 as a start-up assist device.

【0029】図2,4に示すように、この実施例の各燃
料噴射ノズル4には、燃料圧力検出手段としての圧力セ
ンサ47が設けられると共に、リフトセンサ48がそれ
ぞれ設けられている。圧力センサ47は燃料噴射ポンプ
1から各燃料噴射ノズル4へ圧送されてくる燃料の圧
力、即ち燃料圧力Pを検出し、その検出値の大きさに応
じた信号を出力する。又、リフトセンサ48は燃料噴射
ノズル4の開弁時における開口面積に相関するところの
針弁リフト量Lを検出し、その検出値の大きさに応じた
信号を出力する。
As shown in FIGS. 2 and 4, each fuel injection nozzle 4 of this embodiment is provided with a pressure sensor 47 as fuel pressure detecting means and a lift sensor 48. The pressure sensor 47 detects the pressure of the fuel pressure-fed from the fuel injection pump 1 to each fuel injection nozzle 4, that is, the fuel pressure P, and outputs a signal corresponding to the magnitude of the detected value. The lift sensor 48 detects a needle valve lift amount L that correlates with the opening area of the fuel injection nozzle 4 when the valve is opened, and outputs a signal corresponding to the magnitude of the detected value.

【0030】一方、ディーゼルエンジン3には、各気筒
に連通する吸気通路49及び排気通路50がそれぞれ設
けられている。又、吸気通路49には過給機を構成する
ターボチャージャ51のコンプレッサ52が設けられ、
排気通路50にはターボチャージャ51のタービン53
が設けられている。更に、排気通路50にはウェイスト
ゲートバルブ54が設けられている。周知のように、タ
ーボチャージャ51は排気ガスのエネルギーを利用して
タービン53を回転させ、その同軸上にあるコンプレッ
サ52を回転させて吸入空気を昇圧させる。そして、吸
入空気が昇圧されることにより、高密度の空気が主燃焼
室44へ送り込まれて副燃焼室45を通じて噴射された
燃料が多量に燃焼され、ディーゼルエンジン3の出力が
増大される。又、ウェイストゲートバルブ54が開閉さ
れることにより、ターボチャージャ51による吸入空気
の昇圧レベルが調節される。
On the other hand, the diesel engine 3 is provided with an intake passage 49 and an exhaust passage 50 communicating with each cylinder. Further, a compressor 52 of a turbocharger 51 constituting a supercharger is provided in the intake passage 49,
A turbine 53 of a turbocharger 51 is provided in the exhaust passage 50.
Is provided. Further, a waste gate valve 54 is provided in the exhaust passage 50. As is well known, the turbocharger 51 uses the energy of the exhaust gas to rotate the turbine 53, and rotates the compressor 52 coaxially therewith to increase the pressure of the intake air. When the intake air is pressurized, high-density air is sent into the main combustion chamber 44 and a large amount of fuel injected through the sub-combustion chamber 45 is burned, so that the output of the diesel engine 3 is increased. Further, by opening and closing the waste gate valve 54, the pressure increase level of the intake air by the turbocharger 51 is adjusted.

【0031】吸気通路49と排気通路50との間には、
エキゾーストガスリサキュレイションバルブ通路(EG
R通路)56が設けられている。そして、このEGR通
路56により、排気通路50内の排気の一部が吸気通路
49における吸気ポート55の近くに再循環される。
又、EGR通路56の途中にはEGRバルブ57が設け
られ、そのEGRバルブ57によって排気再循環量(E
GR量)が調節される。更に、そのEGRバルブ57を
開閉駆動させるために、開度調節されるエレクトリック
バキュームレギュレーティングバルブ(EVRV)58
が設けられている。そして、EVRV58によりEGR
バルブ57が開閉駆動されることにより、EGR通路5
6を通じて排気通路50から吸気通路49へ導かれるE
GR量が調節される。
Between the intake passage 49 and the exhaust passage 50,
Exhaust gas recirculation valve passage (EG
An R path 56 is provided. Then, a part of the exhaust gas in the exhaust passage 50 is recirculated by the EGR passage 56 near the intake port 55 in the intake passage 49.
An EGR valve 57 is provided in the middle of the EGR passage 56, and the EGR valve 57 controls the exhaust gas recirculation amount (E
GR amount) is adjusted. Further, in order to open and close the EGR valve 57, an electric vacuum regulating valve (EVRV) 58 whose opening is adjusted is controlled.
Is provided. Then, EGRV58 is used for EGR
When the valve 57 is driven to open and close, the EGR passage 5
E guided from the exhaust passage 50 to the intake passage 49 through
The GR amount is adjusted.

【0032】吸気通路49の途中にはスロットルバルブ
59が設けら、同バルブ59がアクセルペダル60の踏
み込みに連動して開閉される。又、吸気通路49には、
スロットルバルブ60と並んでバイパス通路61が設け
られており、同通路61にはバイパス絞り弁62が設け
られている。このバイパス絞り弁62を開閉駆動させる
ために、二段ダイヤフラム室式のアクチュエータ63が
設けられている。又、そのアクチュエータ63を駆動さ
せるための二つのバキュームスイッチングバルブ(VS
V)64,65が設けられている。そして、各VSV6
4,65がオン・オフ制御されてアクチュエータ63が
駆動されることにより、バイパス絞り弁62が開閉制御
される。例えば、このバイパス絞り弁62は、アイドル
運転時に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。
A throttle valve 59 is provided in the middle of the intake passage 49. The throttle valve 59 is opened and closed in conjunction with the depression of an accelerator pedal 60. In the intake passage 49,
A bypass passage 61 is provided alongside the throttle valve 60, and a bypass throttle valve 62 is provided in the passage 61. In order to open and close the bypass throttle valve 62, a two-stage diaphragm chamber type actuator 63 is provided. Also, two vacuum switching valves (VS) for driving the actuator 63 are provided.
V) 64, 65 are provided. And each VSV6
The bypass throttle valve 62 is controlled to open and close by driving the actuator 63 with the on / off control of the valves 4 and 65. For example, the bypass throttle valve 62 is controlled to be in a half-open state in order to reduce noise and vibration during idling operation, is controlled to be in a fully open state in normal operation, and is controlled to be in a fully closed state in order to smoothly stop the operation. Is done.

【0033】上記のような電磁スピル弁23、TCV3
3、グロープラグ46、EVRV58及び各VSV6
4,65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ている。そして、それ
ら各部材23,33,46,58,64,65の駆動タ
イミングがECU71により制御される。
The above-described electromagnetic spill valve 23, TCV3
3, glow plug 46, EVRV58 and each VSV6
4 and 65 are electronic control units (hereinafter simply referred to as “ECU”).
71 are electrically connected to each other. The drive timing of each of the members 23, 33, 46, 58, 64, 65 is controlled by the ECU 71.

【0034】ディーゼルエンジン3の運転状態を検出す
るセンサとしては、前述した回転数センサ35に加え
て、以下の各種センサが設けられている。即ち、吸気通
路49の入口に設けられたエアクリーナ66の近傍に
は、吸気温度THAを検出してその検出値の大きさに応
じた信号を出力する吸気温センサ72が設けられてい
る。又、スロットルバルブ59の近傍には、同バルブ5
9の開閉位置からエンジン負荷に相当するアクセル開度
ACCPを検出してその検出値の大きさに応じた信号を
出力するアクセルセンサ73が設けられている。吸気ポ
ート55の近傍には、ターボチャージャ51によって過
給された後の吸入空気の圧力、即ち過給圧PiMを検出
してその検出値の大きさに応じた信号を出力する吸気圧
センサ74が設けられている。更に、ディーゼルエンジ
ン3の冷却水の温度、即ち冷却水温THWを検出してそ
の検出値の大きさに応じた信号を出力する水温センサ7
5が設けられている。又、クランクシャフト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シ
ャフト40の回転位置を検出し、その回転位置に対応す
る信号を出力するクランク角センサ76が設けられてい
る。更に又、図示しないトランスミッションには、車両
速度(車速)SPDを検出する車速センサ77が設けら
れている。この車速センサ77はトランスミッションの
出力軸により回転されるマグネット77aを備え、その
マグネット77aによりリードスイッチ77bが周期的
にオンされることより、車速SPDに相当するパルス信
号が出力される。
As sensors for detecting the operating state of the diesel engine 3, in addition to the rotation speed sensor 35 described above, the following various sensors are provided. That is, near the air cleaner 66 provided at the inlet of the intake passage 49, an intake air temperature sensor 72 that detects the intake air temperature THA and outputs a signal corresponding to the magnitude of the detected value is provided. In the vicinity of the throttle valve 59, the valve 5
An accelerator sensor 73 that detects an accelerator opening ACCP corresponding to the engine load from the open / close position 9 and outputs a signal corresponding to the magnitude of the detected value. In the vicinity of the intake port 55, an intake pressure sensor 74 that detects the pressure of the intake air after being supercharged by the turbocharger 51, that is, the supercharging pressure PiM, and outputs a signal corresponding to the magnitude of the detected value. Is provided. Further, a water temperature sensor 7 for detecting the temperature of the cooling water of the diesel engine 3, that is, the cooling water temperature THW, and outputting a signal corresponding to the magnitude of the detected value.
5 are provided. Further, a crank angle sensor 76 for detecting a rotation reference position of the crankshaft 40, for example, a rotation position of the crankshaft 40 with respect to a top dead center of a specific cylinder, and outputting a signal corresponding to the rotation position is provided. Further, a transmission (not shown) is provided with a vehicle speed sensor 77 for detecting a vehicle speed (vehicle speed) SPD. The vehicle speed sensor 77 includes a magnet 77a rotated by an output shaft of the transmission. When the reed switch 77b is periodically turned on by the magnet 77a, a pulse signal corresponding to the vehicle speed SPD is output.

【0035】そして、この実施例では、ECU71によ
り燃料圧力変化率演算手段及び噴射開始時期判断手段が
構成されており、ECU71には上述した各センサ72
〜77がそれぞれ接続されると共に、回転数センサ3
5、圧力センサ47及びリフトセンサ48がそれぞれ接
続されている。又、ECU71は各センサ35,47,
48,72〜77から出力される各信号に基づき、電磁
スピル弁23、TCV33、グロープラグ46、EVR
V58及び各VSV64,65等を好適に制御する。
In this embodiment, the ECU 71 comprises a fuel pressure change rate calculating means and an injection start timing judging means.
To 77 are connected respectively, and the rotation speed sensor 3
5, the pressure sensor 47 and the lift sensor 48 are connected respectively. In addition, the ECU 71 controls the sensors 35, 47,
48, 72 to 77, the electromagnetic spill valve 23, the TCV 33, the glow plug 46, the EVR
V58 and the respective VSVs 64 and 65 are suitably controlled.

【0036】次に、前述したECU71の構成を図5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(ROM)82、C
PU81の演算結果等を一時記憶するランダムアクセス
メモリ(RAM)83、記憶されたデータを保存するバ
ックアップRAM84等を備えている。そして、ECU
71はこれら各部81〜84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。
Next, the configuration of the ECU 71 will be described with reference to the block diagram of FIG. The ECU 71 includes a central processing unit (CPU) 81, a read-only memory (ROM) 82 in which a predetermined control program, a map, and the like are stored in advance,
A random access memory (RAM) 83 for temporarily storing the calculation results of the PU 81, a backup RAM 84 for storing the stored data, and the like are provided. And ECU
Reference numeral 71 denotes a logical operation circuit in which these units 81 to 84 are connected to an input port 85, an output port 86, and the like via a bus 87.

【0037】入力ポート85には、前述した吸気温セン
サ72、アクセルセンサ73、吸気圧センサ74、水温
センサ75、圧力センサ47及びリフトセンサ48が、
各バッファ88,89,90,91,92,93、マル
チプレクサ94及びA/D変換器95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96を介して接続されている。そし
て、CPU81は入力ポート85を介して入力される各
センサ35,47,48,72〜77等からの信号をそ
れぞれ入力値として読み込む。又、出力ポート86には
各駆動回路97,98,99,100,101,102
を介して電磁スピル弁23、TCV33、グロープラグ
46、EVRV58及び各VSV64,65等が接続さ
れている。そして、CPU81は各センサ35,47,
48,72〜77から読み込んだ入力値に基づき、電磁
スピル弁23、TCV33、グロープラグ46、EVR
V58及び各VSV64,65等をそれぞれ好適に制御
する。
The input port 85 is provided with the above-described intake temperature sensor 72, accelerator sensor 73, intake pressure sensor 74, water temperature sensor 75, pressure sensor 47, and lift sensor 48.
The buffers 88, 89, 90, 91, 92, 93, the multiplexer 94, and the A / D converter 95 are connected. Similarly, the input port 85 includes the above-described rotation speed sensor 35, crank angle sensor 76, and vehicle speed sensor 77.
Are connected via a waveform shaping circuit 96. Then, the CPU 81 reads, as input values, signals from the sensors 35, 47, 48, 72 to 77, etc., which are input via the input port 85. The output ports 86 are connected to the respective driving circuits 97, 98, 99, 100, 101, 102.
The electromagnetic spill valve 23, the TCV 33, the glow plug 46, the EVRV 58, and the VSVs 64 and 65 are connected via the. Then, the CPU 81 controls the sensors 35, 47,
48, 72 to 77, the electromagnetic spill valve 23, the TCV 33, the glow plug 46, the EVR
V58 and the respective VSVs 64 and 65 are suitably controlled.

【0038】尚、この実施例において、CPU81はタ
イマ機能を兼ね備えている。又、この実施例において、
グロープラグ46、圧力センサ47及びリフトセンサ4
8はディーゼルエンジン3の各気筒毎に設けられている
ものであるが、図5のブロック図では便宜上その中の一
つのみが図示されている。
In this embodiment, the CPU 81 has a timer function. Also, in this embodiment,
Glow plug 46, pressure sensor 47 and lift sensor 4
Numeral 8 is provided for each cylinder of the diesel engine 3, but in the block diagram of FIG. 5, only one of them is shown for convenience.

【0039】次に、前述したECU71により実行され
る燃料噴射量制御のための処理動作について図6〜図1
0に従って説明する。図6はECU71により実行され
る各処理のうち、CPU81のタイマ機能によって計時
される各時刻ti毎に実行される「サブルーチン」の処
理を示すフローチャートである。
Next, the processing operation for controlling the fuel injection amount executed by the ECU 71 will be described with reference to FIGS.
0 will be described. FIG. 6 is a flowchart showing a “subroutine” process executed at each time ti measured by the timer function of the CPU 81 among the processes executed by the ECU 71.

【0040】処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ110において、圧力センサ47及びリフトセン
サ48からの信号に基づき、燃料圧力P及び針弁リフト
量Lをサンプリングする。
When the process proceeds to this routine, first, at step 110, the fuel pressure P and the needle valve lift amount L are sampled based on signals from the pressure sensor 47 and the lift sensor 48.

【0041】続いて、ステップ120において、その時
の時刻tiにおける燃料圧力Piを演算する。又、ステ
ップ130において、その時の時刻tiにおける針弁リ
フト量Liを演算する。
Subsequently, at step 120, the fuel pressure Pi at the time ti at that time is calculated. In step 130, the needle valve lift amount Li at the time ti at that time is calculated.

【0042】次いで、ステップ140において、その時
の時刻tiにおける燃料圧力Piの変化率としての一回
微分値(dPi/dti)を演算する。更に、ステップ
150において、その時の時刻tiにおける燃料圧力P
iの変化率の変化に相当する二回微分値(d2 Pi/d
ti2 )を演算する。
Next, at step 140, a one-time differential value (dPi / dti) is calculated as a change rate of the fuel pressure Pi at the time ti at that time. Further, at step 150, the fuel pressure P at the current time ti
The second derivative (d 2 Pi / d) corresponding to the change in the rate of change of i
ti 2 ) is calculated.

【0043】そして、ステップ160においては、今回
求められた燃料圧力Pi、針弁リフト量Li、一回微分
値(dPi/dti)及び二回微分値(d2 Pi/dt
2)を時刻tiに対応する演算用データとしてそれぞ
れRAM83に格納し、その後の処理を一旦終了する。
In step 160, the fuel pressure Pi, the needle valve lift amount Li, the first differential value (dPi / dti), and the second differential value (d 2 Pi / dt) are determined.
i 2 ) is stored in the RAM 83 as calculation data corresponding to the time ti, and the subsequent processing is temporarily terminated.

【0044】従って、上記の「サブルーチン」の処理に
よれば、1回の燃料噴射が実行される毎に各時刻tiに
対応した燃料圧力Pi、針弁リフト量Li、一回微分値
(dPi/dti)及び二回微分値(d2 Pi/dti
2 )がそれぞれ演算用データとしてRAM83に順次記
憶される。
Therefore, according to the processing of the above-mentioned "subroutine", each time one fuel injection is executed, the fuel pressure Pi, the needle valve lift amount Li, and the one-time differential value (dPi / dti) and the second derivative (d 2 Pi / dti)
2 ) are sequentially stored in the RAM 83 as operation data.

【0045】図7はECU71により実行される各処理
のうち、燃料噴射量制御のために用いられる噴射量偏差
値ΔQを演算するための「ΔQ演算ルーチン」の処理を
示すフローチャートであって、所定間隔毎に周期的に実
行される。
FIG. 7 is a flowchart showing a ".DELTA.Q calculation routine" for calculating an injection amount deviation value .DELTA.Q used for fuel injection amount control, among the processes executed by the ECU 71. It is executed periodically at intervals.

【0046】処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ201において、RAM83に記憶されている時
刻tiに対応する燃料圧力Pi及びその一回微分値(d
Pi/dti)と、時刻tiより一つ前の時刻t(i−
1)に対応する燃料圧力P(i−1)をそれぞれ読み込
む。
When the processing shifts to this routine, first, at step 201, the fuel pressure Pi corresponding to the time ti stored in the RAM 83 and its one-time differential value (d
Pi / dti) and time t (i−
The fuel pressure P (i-1) corresponding to 1) is read.

【0047】続いて、ステップ202において、時刻t
iに対応する燃料圧力Piがその一つ前の時刻t(i−
1)に対応する燃料圧力P(i−1)よりも大きいか否
かを判断する。そして、燃料圧力Piが一つ前の燃料圧
力P(i−1)よりも大きくない場合には、燃料圧力P
の増加過程ではないものとして、ステップ201へジャ
ンプし、ステップ201,202の各処理を繰り返す。
又、ステップ202において、燃料圧力Piが一つ前の
燃料圧力P(i−1)よりも大きい場合には、燃料圧力
Pの増加過程であるものとして、ステップ203へ移行
する。
Subsequently, at step 202, the time t
The fuel pressure Pi corresponding to i is the time t (i−
It is determined whether the fuel pressure is higher than the fuel pressure P (i-1) corresponding to 1). If the fuel pressure Pi is not higher than the previous fuel pressure P (i-1), the fuel pressure P
It is determined that the process is not an increase process, and the process jumps to step 201 and repeats the processes of steps 201 and 202.
If it is determined in step 202 that the fuel pressure Pi is higher than the previous fuel pressure P (i-1), the process proceeds to step 203 assuming that the fuel pressure P is in the process of increasing.

【0048】ステップ203においては、今回読み込ま
れた一回微分値(dPi/dti)がプラス側の所定の
しきい値d1を越えて所定の基準時間T1だけ経過した
か否かを判断する。ここで、一回微分値(dPi/dt
i)がしきい値d1を越えて基準時間T1だけ経過して
いない場合には、ステップ201へジャンプし、ステッ
プ201〜203の処理を繰り返す。又、ステップ20
3において、一回微分値(dPi/dti)がしきい値
d1を越えて基準時間T1だけ経過した場合には、燃料
噴射の開始に至るべき燃料圧力Pの増加過程であるもの
として、ステップ204へ移行する。
In step 203, it is determined whether or not the once-differentiated value (dPi / dti) read this time has exceeded a predetermined threshold value d1 on the plus side for a predetermined reference time T1. Here, the first derivative (dPi / dt)
If i) exceeds the threshold value d1 and the reference time T1 has not elapsed, the process jumps to step 201 and repeats the processing of steps 201 to 203. Step 20
In step 3, if the one-time differential value (dPi / dti) exceeds the threshold value d1 and the reference time T1 has elapsed, it is determined that the fuel pressure P is to be increased and fuel injection P is to be started. Move to.

【0049】そして、ステップ204においては、RA
M83に記憶されている時刻tiに対応する燃料圧力P
iの一回微分値(dPi/dti)及び二回微分値(d
2 Pi/dti2 )をそれぞれ読み込む。
Then, in step 204, RA
The fuel pressure P corresponding to the time ti stored in M83
i (dPi / dti) and the second derivative (d
2 Pi / dti 2 ).

【0050】次に、ステップ205において、今回読み
込まれた二回微分値(d2 Pi/dti2 )がある基準
値αよりも小さいか否かを判断する。ここで、二回微分
値(d2 Pi/dti2 )が基準値αよりも小さくない
場合には、燃料圧力Piの変化率が大きく落ち込んでい
ないものとして、ステップ204へジャンプし、ステッ
プ204,205の処理を繰り返す。これに対し、ステ
ップ205において、二回微分値(d2 Pi/dt
2 )が基準値αよりも小さい場合には、燃料圧力Pの
増加過程の間でその燃料圧力Pの変化率が大きく落ち込
んだものとして、ステップ206へ移行する。
Next, in step 205, it is determined whether or not the currently read second differential value (d 2 Pi / dti 2 ) is smaller than a reference value α. Here, if the second derivative (d 2 Pi / dti 2 ) is not smaller than the reference value α, it is determined that the rate of change of the fuel pressure Pi has not fallen significantly, and the routine jumps to step 204, where Step 205 is repeated. On the other hand, in step 205, the second derivative (d 2 Pi / dt)
If i 2 ) is smaller than the reference value α, it is determined that the rate of change of the fuel pressure P has greatly decreased during the process of increasing the fuel pressure P, and the routine proceeds to step 206.

【0051】そして、ステップ206においては、今回
読み込まれた一回微分値(dPi/dti)がマイナス
側の所定のしきい値d2を下回って所定の基準時間T2
だけ経過したか否かを判断する。ここで、一回微分値
(dPi/dti)がしきい値d2を下回って基準時間
T2だけ経過していない場合には、燃料噴射の開始に起
因して一回微分値(dPi/dti)に変化が起きてい
ないものとして、ステップ204へジャンプし、ステッ
プ204〜206の処理を繰り返す。又、ステップ20
6において、一回微分値(dPi/dti)がしきい値
d2を下回って基準時間T2だけ経過した場合には、燃
料噴射の開始に起因して一回微分値(dPi/dti)
に変化が、つまりは燃料圧力Pの変化率の低下が確実に
起きたものとして、ステップ207へ移行する。
Then, in step 206, the once-differentiated value (dPi / dti) read this time falls below a predetermined threshold value d2 on the negative side and reaches a predetermined reference time T2.
Is determined. Here, when the one-time differential value (dPi / dti) is less than the threshold value d2 and the reference time T2 has not elapsed, the one-time differential value (dPi / dti) is reduced due to the start of fuel injection. Assuming that no change has occurred, the process jumps to step 204 and repeats the processing of steps 204 to 206. Step 20
In 6, when the one-time differential value (dPi / dti) falls below the threshold value d2 and the reference time T2 has elapsed, the one-time differential value (dPi / dti) due to the start of fuel injection.
Then, the process proceeds to step 207 on the assumption that the change in the fuel pressure P has definitely decreased.

【0052】ステップ207においては、燃料圧力Pの
変化率の低下が確実に起きたと判断された時点から、一
回微分値(dPi/dti)が「0」となる時刻tiま
で遡って、RAM83に記憶されている演算用データを
検索する。ここで、一回微分値(dPi/dti)が
「0」となる時刻tiは、燃料圧力Pの増加過程の間で
その燃料圧力Pの増加率が最初に正から負へと変化する
時点に対応している。
In step 207, the RAM 83 is traced back to the time ti when the one-time differential value (dPi / dti) becomes "0" from the time when it is determined that the rate of change of the fuel pressure P has definitely decreased. Search the stored operation data. Here, the time ti when the one-time differential value (dPi / dti) becomes “0” is the time when the rate of increase of the fuel pressure P first changes from positive to negative during the process of increasing the fuel pressure P. Yes, it is.

【0053】次に、ステップ208では、検索された演
算用データの中で、一回微分値(dPi/dti)が
「0」となる時刻tiにおいて、その時刻tiを燃料噴
射ノズル4からの燃料噴射開始時期と判断し、噴射開始
時刻tsとして設定する。又、その時刻tiの燃料圧力
Piを噴射開始圧力Psとして設定する。
Next, in step 208, at the time ti when the one-time differential value (dPi / dti) becomes “0” in the retrieved calculation data, the time ti is changed to the fuel from the fuel injection nozzle 4. Judgment is made at the injection start time, and the injection start time ts is set. Further, the fuel pressure Pi at the time ti is set as the injection start pressure Ps.

【0054】続いて、ステップ209で、噴射開始時刻
ts後の各時刻tiにおける各燃料圧力Piを順次読み
込む。そして、ステップ210においては、その読み込
まれた燃料圧力Piが予め確かめられた燃料噴射終了時
の燃料圧力Pに相当する噴射終了圧力Phの値以下であ
るか否かを判断する。ここで、燃料圧力Piが噴射終了
圧力Phの値以下でない場合には、ステップ209へジ
ャンプし、ステップ209,210の処理を繰り返す。
一方、燃料圧力Piが噴射終了圧力Phの値以下である
場合には、ステップ211へ移行する。そして、ステッ
プ211において、噴射開始時刻ts後に燃料圧力Pi
が噴射終了圧力Phと等しくなる時刻tiについて、そ
の時刻tiを噴射終了時刻teとして設定する。
Subsequently, at step 209, the fuel pressures Pi at the respective times ti after the injection start time ts are sequentially read. Then, in step 210, it is determined whether or not the read fuel pressure Pi is equal to or less than the value of the injection end pressure Ph corresponding to the previously confirmed fuel pressure P at the end of fuel injection. Here, if the fuel pressure Pi is not equal to or less than the injection end pressure Ph, the process jumps to step 209 and repeats the processing of steps 209 and 210.
On the other hand, if the fuel pressure Pi is equal to or less than the injection end pressure Ph, the process proceeds to step 211. Then, in step 211, after the injection start time ts, the fuel pressure Pi
Is set as the injection end time te for the time ti at which becomes equal to the injection end pressure Ph.

【0055】次に、ステップ212において、噴射開始
時刻tsから噴射終了時刻teまでの各時刻tiに対応
する演算用データをそれぞれ読み込む。又、ステップ2
13では、噴射開始時刻tsから噴射終了時刻teまで
において、各針弁リフト量Liより、燃料噴射ノズル4
の開弁時における開口面積に相関する各リフト係数KL
iをそれぞれ演算する。このリフト係数KLiの演算
は、図8に示すように針弁リフト量Lに対するリフト係
数KLの関係を予め定めてなるマップを参照して行われ
る。
Next, in step 212, calculation data corresponding to each time ti from the injection start time ts to the injection end time te is read. Step 2
At 13, from the injection start time ts to the injection end time te, the fuel injection nozzle 4
Lift coefficient KL correlated with the opening area when the valve is opened
i is calculated. The calculation of the lift coefficient KLi is performed by referring to a map in which the relationship between the needle valve lift amount L and the lift coefficient KL is predetermined as shown in FIG.

【0056】更に、ステップ214では、噴射開始時刻
tsから噴射終了時刻teまでにおいて、各リフト係数
KLi及び各燃料圧力Piに基づき各時刻tiの時点で
の燃料噴射量(時点噴射量)Qiを演算する。この時点
噴射量Qiは以下の計算式に従って求められる。
Further, in step 214, from the injection start time ts to the injection end time te, the fuel injection amount (time injection amount) Qi at each time ti is calculated based on each lift coefficient KLi and each fuel pressure Pi. I do. The injection quantity Qi at this time is obtained according to the following formula.

【0057】Qi=KLi*√Pi 又、ステップ215では、噴射開始時刻tsから噴射終
了時刻teまでにおいて、各時点噴射量Qiを積算して
実際の燃料噴射量に相当する実噴射量Qrを演算する。
即ち、噴射開始時刻tsから噴射終了時刻teまでで時
点噴射量Qiの積分値を求めるのである。
Qi = KLi * √Pi In step 215, the actual injection amount Qr corresponding to the actual fuel injection amount is calculated by integrating the injection amount Qi at each time from the injection start time ts to the injection end time te. I do.
That is, the integral value of the point-in-time injection amount Qi is obtained from the injection start time ts to the injection end time te.

【0058】更に、ステップ216において、後述する
別途の「燃料噴射量制御ルーチン」にて前回の燃料噴射
の実行のために用いられた目標噴射量Q0を読み込む。
そして、ステップ217において、前回の目標噴射量Q
0から今回求められた実噴射量Qrを減算し、その減算
結果を噴射量偏差値ΔQとして設定し、その後の処理を
一旦終了する。
Further, in step 216, the target injection amount Q0 used for executing the previous fuel injection is read in a separate "fuel injection amount control routine" described later.
Then, in step 217, the previous target injection amount Q
The actual injection amount Qr obtained this time is subtracted from 0, the result of the subtraction is set as the injection amount deviation value ΔQ, and the subsequent processing is temporarily terminated.

【0059】従って、上記の「ΔQ演算ルーチン」の処
理によれば、1回の燃料噴射が実行される毎に、そのと
きの噴射開始時刻ts及び噴射開始圧力Psが求められ
ると共に、それらに基づいて実噴射量Qrが求められ
る。更に、前回の目標噴射量Q0と実噴射量Qrとの差
が、次回の燃料噴射量を補正するためのデータである噴
射量偏差値ΔQとして求めらる。そして、それらの値が
それぞれRAM83に記憶される。
Therefore, according to the processing of the above-mentioned “ΔQ calculation routine”, each time one fuel injection is executed, the injection start time ts and the injection start pressure Ps at that time are obtained and based on them. Thus, the actual injection amount Qr is obtained. Further, a difference between the previous target injection amount Q0 and the actual injection amount Qr is obtained as an injection amount deviation value ΔQ which is data for correcting the next fuel injection amount. Then, those values are respectively stored in the RAM 83.

【0060】ここで、上記のように一回の燃料噴射の際
に「ΔQ演算ルーチン」の処理によって求められる噴射
開始時刻ts、噴射終了時刻te、各燃料圧力P、一回
微分値(dPi/dti)及び実噴射量Qrの挙動等に
ついて、その一例を図9のタイムチャートに従って説明
する。
Here, as described above, the injection start time ts, the injection end time te, each fuel pressure P, the one-time differential value (dPi / An example of the behavior of dti) and the actual injection amount Qr will be described with reference to the time chart of FIG.

【0061】今、燃料噴射が行われるに際して、燃料噴
射ポンプ1のプランジャ12が往動し始めると、同図
(a)に示すように、時刻t1において燃料圧力Pが上
昇し始める。そして、その燃料圧力Pはプランジャ12
の往動に伴って徐々に増加する。この時、燃料圧力Pの
一回微分値(dP/dt)は、同図(b)のような変化
を示す。ここで、時刻t1の直後に、一回微分値(dP
/dt)がプラス側のしきい値d1を越えて基準時間T
1だけ経過すると、ECU71では、燃料噴射の開始に
至るべき燃料圧力Pの増加過程であると判断される。
When the plunger 12 of the fuel injection pump 1 starts to move forward during fuel injection, the fuel pressure P starts to increase at time t1, as shown in FIG. Then, the fuel pressure P is determined by the plunger 12
It gradually increases with the forward movement of. At this time, the one time differential value (dP / dt) of the fuel pressure P changes as shown in FIG. Here, immediately after the time t1, the first derivative (dP
/ Dt) exceeds the threshold value d1 on the positive side and the reference time T
After the elapse of one, the ECU 71 determines that the fuel pressure P is in the process of increasing, which should lead to the start of fuel injection.

【0062】その後、時刻t2において、増加中の燃料
圧力Pが大きく変曲すると、その一回微分値(dP/d
t)が大きく落ち込む。そして、時刻t2の直後に、一
回微分値(dP/dt)がマイナス側のしきい値d2を
下回って基準時間T2だけ経過すると、ECU71で
は、燃料噴射の開始に起因して燃料圧力Pの変化率の低
下が確実に起きたと判断される。又、ECU71では、
その判断時点から遡って一回微分値(dPi/dti)
が「0」となる時刻t2が求められ、その時刻t2が噴
射開始時刻tsとして求められる。更に、その時刻t2
の燃料圧力Pが噴射開始圧力Psとして求められる。つ
まり、同図(a)に示すように、燃料圧力Pの増加率が
最初に正から負へと変化する変曲点Aに対応する噴射開
始時刻tsとそのときの噴射開始圧力Psが求められ
る。
Thereafter, at time t2, when the increasing fuel pressure P undergoes a large inflection, its one-time differential value (dP / d
t) falls greatly. Then, immediately after the time t2, when the first derivative (dP / dt) falls below the negative threshold value d2 and the reference time T2 elapses, the ECU 71 sets the fuel pressure P due to the start of fuel injection. It is determined that the change rate has definitely decreased. In the ECU 71,
One-time differential value (dPi / dti) retroactively from the judgment time
Is obtained at time t2 at which becomes “0”, and the time t2 is obtained as the injection start time ts. Further, at time t2
Is obtained as the injection start pressure Ps. That is, as shown in FIG. 7A, the injection start time ts corresponding to the inflection point A where the rate of increase of the fuel pressure P first changes from positive to negative, and the injection start pressure Ps at that time are obtained. .

【0063】その後、時刻t2から燃料噴射が続くと、
それに伴い燃料圧力P及び一回微分値(dPi/dt
i)が、同図(a),(b)のような変化を示す。そし
て、時刻t3において、燃料圧力Pが噴射終了圧力Ph
に達すると、ECU71では、その時刻t3が噴射終了
時刻teとして求められる。従って、噴射開始時刻ts
から噴射終了時刻teまでが、実際に燃料噴射が行われ
た噴射期間となる。同図(c)にその噴射期間での実噴
射量Qrの変化を示す。この実噴射量Qrは、噴射開始
時刻tsから噴射終了時刻teまでの各時刻tiにおい
て、各燃料圧力Pi及びリフト係数KLiより求められ
た時点噴射量Qiが積算されたものである。そして、E
CU71では、その実噴射量Qrと前回の目標噴射量Q
0とにより噴射量偏差値ΔQが求められる。
Thereafter, when fuel injection continues from time t2,
Accordingly, the fuel pressure P and the first derivative (dPi / dt)
i) shows a change as shown in FIGS. Then, at time t3, the fuel pressure P becomes the injection end pressure Ph.
Is reached, the time t3 is obtained as the injection end time te by the ECU 71. Therefore, the injection start time ts
To the injection end time te is an injection period during which fuel injection is actually performed. FIG. 7C shows a change in the actual injection amount Qr during the injection period. The actual injection amount Qr is obtained by integrating the instantaneous injection amount Qi obtained from each fuel pressure Pi and the lift coefficient KLi at each time ti from the injection start time ts to the injection end time te. And E
In the CU 71, the actual injection quantity Qr and the previous target injection quantity Q
With 0, the injection amount deviation value ΔQ is obtained.

【0064】そして、この実施例では、上記のように求
められた噴射量偏差値ΔQを補正用データとして、以下
のように燃料噴射量制御が実行される。即ち、図10は
ECU71により実行される各処理のうち、上記の噴射
量偏差値ΔQを用いて行われる「燃料噴射量制御ルーチ
ン」の処理を示すフローチャートであり、所定間隔毎に
周期的に実行される。
In this embodiment, the fuel injection amount control is executed as follows using the injection amount deviation value ΔQ obtained as described above as correction data. That is, FIG. 10 is a flowchart showing the processing of the “fuel injection amount control routine” performed using the above-described injection amount deviation value ΔQ among the processing executed by the ECU 71, and is executed periodically at predetermined intervals. Is done.

【0065】処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ310において、エンジン回転数センサ35及び
アクセルセンサ73等より得られるエンジン回転速度N
E及びアクセル開度ACCP等をそれぞれ読み込む。
又、「ΔQ演算ルーチン」にて求められた噴射量偏差値
ΔQを読み込む。
When the process proceeds to this routine, first, at step 310, the engine speed N obtained from the engine speed sensor 35, the accelerator sensor 73, and the like.
E and the accelerator opening ACCP are read.
Also, the injection amount deviation value ΔQ obtained in the “ΔQ calculation routine” is read.

【0066】続いて、ステップ320において、エンジ
ン回転速度NE及びアクセル開度ACCP等に基づき、
その時点の運転状態に応じた基本噴射量Qbを演算す
る。又、ステップ330において、基本噴射量Qb及び
噴射量偏差値ΔQに基づいて今回の目標噴射量Qを演算
する。この実施例では、目標噴射量Qの演算方法とし
て、基本噴射量Qbに噴射量偏差値ΔQを加算する方法
が採用されている。ここで、基本噴射量Qbに加算され
る噴射量偏差値ΔQとしては、前回の燃料噴射の際に求
められた最新の噴射量偏差値ΔQのみを使用してもよ
い。或いは、過去に求められた複数の噴射量偏差値ΔQ
と最新の噴射量偏差値ΔQとの単純平均の結果を基本噴
射量Qbに加算してもよい。又は、過去に目標噴射量Q
を求めるに当たり、実際に用いられた個々の噴射量偏差
値ΔQをデータとする学習値から決定される噴射量偏差
値ΔQを基本噴射量Qbに加算するようにしてもよい。
Subsequently, at step 320, based on the engine speed NE and the accelerator opening ACCP, etc.
The basic injection amount Qb according to the operation state at that time is calculated. In step 330, the current target injection amount Q is calculated based on the basic injection amount Qb and the injection amount deviation value ΔQ. In this embodiment, as a method of calculating the target injection amount Q, a method of adding an injection amount deviation value ΔQ to the basic injection amount Qb is adopted. Here, as the injection amount deviation value ΔQ added to the basic injection amount Qb, only the latest injection amount deviation value ΔQ obtained at the time of the previous fuel injection may be used. Alternatively, a plurality of injection amount deviation values ΔQ obtained in the past
The result of the simple average of the latest injection amount deviation value ΔQ and the latest injection amount deviation value ΔQ may be added to the basic injection amount Qb. Or, in the past, the target injection amount Q
May be added to the basic injection amount Qb. The injection amount deviation value ΔQ determined from the learning value using the actually used individual injection amount deviation value ΔQ as data.

【0067】そして、ステップ340において、求めら
れた今回の目標噴射量Qに基づき燃料噴射を実行する。
即ち、目標噴射量Qに基づき電磁スピル弁23を制御す
ることにより、燃料噴射ポンプ1から燃料噴射ノズル4
への燃料の圧送を制御し、もって燃料噴射ノズル4から
の燃料噴射量を制御するのである。
Then, in step 340, fuel injection is executed based on the current target injection amount Q obtained.
That is, by controlling the electromagnetic spill valve 23 based on the target injection amount Q, the fuel injection pump 1
Thus, the amount of fuel injected from the fuel injection nozzle 4 is controlled.

【0068】又、ステップ350において、今回の燃料
噴射の実行に用いられた目標噴射量Qを前回の目標噴射
量Q0として設定し、その後の処理を一旦終了する。以
上説明したように、この実施例の燃料噴射量制御によれ
ば、各回の燃料噴射が実行される毎に、実際に噴射され
た実噴射量Qrが燃料噴射ノズル4での燃料圧力Pと針
弁リフト量Lとに基づき求められる。そして、その実噴
射量Qrとその時の目標噴射量Q0との差が噴射量偏差
値ΔQとして求められ、その噴射量偏差値ΔQにより補
正演算された新たな目標噴射量Qに基づき燃料噴射が実
行される。つまり、実噴射量Qrが目標噴射量Qと一致
するように燃料噴射量制御が実行されるのである。従っ
て、この実施例では、燃料噴射ポンプ1の構成部品等が
経時的に変化したり、その構成部品等に製造誤差があっ
たり、或いは、使用されている燃料の性状が変化したり
しても、毎回の燃料噴射が行われる都度、実噴射量Qr
が目標噴射量Qと一致するように燃料噴射量が制御され
る。その結果、燃料噴射ポンプ1の構成部品等の経時変
化や製造誤差、或いは、燃料性状変化に影響されること
なく、高精度の燃料噴射量制御を長期間にわたって安定
化させることができる。
In step 350, the target injection amount Q used for executing the current fuel injection is set as the previous target injection amount Q0, and the subsequent processing is temporarily terminated. As described above, according to the fuel injection amount control of this embodiment, each time fuel injection is performed, the actual injection amount Qr that is actually injected becomes equal to the fuel pressure P at the fuel injection nozzle 4 and the needle. It is obtained based on the valve lift amount L. Then, the difference between the actual injection amount Qr and the target injection amount Q0 at that time is obtained as an injection amount deviation value ΔQ, and the fuel injection is executed based on the new target injection amount Q corrected by the injection amount deviation value ΔQ. You. That is, the fuel injection amount control is performed such that the actual injection amount Qr matches the target injection amount Q. Therefore, in this embodiment, even if the components and the like of the fuel injection pump 1 change over time, there is a manufacturing error in the components and the like, or even if the properties of the fuel used change. Each time fuel injection is performed, the actual injection amount Qr
Is controlled so that the fuel injection amount matches the target injection amount Q. As a result, highly accurate fuel injection amount control can be stabilized for a long period of time without being affected by temporal changes or manufacturing errors of components of the fuel injection pump 1 or changes in fuel properties.

【0069】即ち、燃料噴射ポンプ1で、カムプレート
8やローラリング9に摩耗が生じてプランジャ12のリ
フト量が変化したとしても、その変化に影響されて燃料
噴射ノズル4から噴射されるべき燃料量が増えてしまう
ことがない。又、燃料噴射ポンプ1につながる燃料噴射
ノズル4において、同ノズル4の設定開弁圧が低下した
としても、その変化に影響されて燃料噴射ノズル4から
噴射されるべき燃料量が増えてしまうことがない。或い
は、燃料噴射ポンプ1で燃料温度が上昇したとしても、
その変化に影響されて燃料噴射ノズル4から噴射される
べき燃料量や噴射開始時期が変化してしまうことがな
い。その結果、その時々の運転状態に適合した高精度な
燃料噴射量制御を実現することができる。よって、ディ
ーゼルエンジン3からのスモークの発生を大幅に抑える
ことができ、排気ガスのバラツキを抑え且つ燃費の向上
を図ることができる。
That is, even if the cam plate 8 and the roller ring 9 are worn by the fuel injection pump 1 and the lift amount of the plunger 12 is changed, the fuel to be injected from the fuel injection nozzle 4 is affected by the change. The amount does not increase. Further, in the fuel injection nozzle 4 connected to the fuel injection pump 1, even if the set valve opening pressure of the nozzle 4 decreases, the amount of fuel to be injected from the fuel injection nozzle 4 increases due to the change. There is no. Or, even if the fuel temperature rises with the fuel injection pump 1,
The change does not affect the amount of fuel to be injected from the fuel injection nozzle 4 or the injection start timing. As a result, highly accurate fuel injection amount control suitable for the current operation state can be realized. Therefore, the generation of smoke from the diesel engine 3 can be significantly suppressed, the variation in exhaust gas can be suppressed, and the fuel efficiency can be improved.

【0070】しかも、この実施例では、より正確な実噴
射量Qrを求めるべく、燃料噴射開始時期の求め方によ
り具体的な検討がなされている。即ちこの実施例では、
各燃料噴射ノズル4に設けられた圧力センサ47より得
られる燃料圧力Pの波形が監視される。又、その燃料圧
力Pの増加過程の間でその増加率、即ち一回微分値(d
Pi/dti)が最初に正から負へと変化する時点が求
められる。ここで、燃料圧力Pの一回微分値(dPi/
dti)が最初に正から負へと変化するところとは、燃
料圧力Pが燃料噴射の開始によって一瞬だけ低下する部
分に相当することが確認されている。つまり、燃料噴射
ポンプ1から燃料噴射ノズル4へ圧送される燃料の圧力
の変化は、実際には、図9(a)のような波形パターン
を示すことが実験的に確認されている。又、そのときの
燃料圧力Pの変化率である一回微分値(dPi/dt
i)の変化は、実際には図9(b)のような波形パター
ンを示すことが実験的に確認されている。そして、それ
ら波形パターンの中で、燃料圧力Pの一回微分値(dP
i/dti)が正から負へと変化する時点とは、燃料圧
力Pがある程度増加した増加途中で、最初に一瞬だけ低
下する際の変曲点Aを意味することが確認されている。
Further, in this embodiment, in order to obtain a more accurate actual injection amount Qr, a specific study has been made on how to obtain the fuel injection start timing. That is, in this embodiment,
The waveform of the fuel pressure P obtained by the pressure sensor 47 provided in each fuel injection nozzle 4 is monitored. During the process of increasing the fuel pressure P, the rate of increase, that is, the one-time differential value (d
The point in time when Pi / dti) first changes from positive to negative is determined. Here, the first derivative of the fuel pressure P (dPi /
It has been confirmed that the point where dti) first changes from positive to negative corresponds to a portion where the fuel pressure P drops momentarily due to the start of fuel injection. That is, it has been experimentally confirmed that the change in the pressure of the fuel pumped from the fuel injection pump 1 to the fuel injection nozzle 4 actually shows a waveform pattern as shown in FIG. In addition, a one-time differential value (dPi / dt) which is a change rate of the fuel pressure P at that time.
It has been experimentally confirmed that the change in i) actually shows a waveform pattern as shown in FIG. 9B. Then, in these waveform patterns, the first derivative of the fuel pressure P (dP
It has been confirmed that the point in time at which i / dti) changes from positive to negative means an inflection point A when the fuel pressure P first drops only for a moment while increasing to some extent.

【0071】従って、燃料圧力Pの変化と共にその一回
微分値(dPi/dti)の変化に基づき、燃料噴射開
始時期が燃料圧力Pの変曲点Aとして具体的に特定され
ることになり、ノイズ等の影響を排除して燃料噴射開始
時期の判断が行われる。
Therefore, the fuel injection start timing is specifically specified as the inflection point A of the fuel pressure P based on the change of the first derivative (dPi / dti) together with the change of the fuel pressure P. The determination of the fuel injection start timing is performed while eliminating the influence of noise or the like.

【0072】その結果、燃料噴射ポンプ1及び燃料噴射
ノズル4等を備えたディーゼルエンジン3において、燃
料系の経時変化や製造誤差等に影響されることなく、そ
の燃料噴射の際の燃料噴射開始時期をより正確に求める
ことができる。よって、燃料噴射ノズル4から実際に噴
射される燃料が狙いの目標噴射量Qとなるよう制御する
ために使用される実噴射量Qrを、より正確に求めるこ
とができる。
As a result, in the diesel engine 3 equipped with the fuel injection pump 1 and the fuel injection nozzle 4, etc., the fuel injection start timing at the time of the fuel injection is not affected by the aging of the fuel system and the manufacturing error. Can be determined more accurately. Therefore, the actual injection amount Qr used for controlling the fuel actually injected from the fuel injection nozzle 4 to be the target injection amount Q can be obtained more accurately.

【0073】又、この実施例では、燃料圧力P及びその
一回微分値(dPi/dti)の波形パターンから燃料
噴射開始時期を判断するために、図7の「ΔQ演算ルー
チン」の処理で説明したように、一回微分値(dPi/
dti)がしきい値d1を越えて基準時間T1だけ経過
したことが判断される。併せて、一回微分値(dPi/
dti)がしきい値d2を下回って基準時間T2だけ経
過したことが判断される。従って、燃料圧力Pの波形が
ノイズに起因して多少変化したとしても、その変化が燃
料噴射の開始に対応する燃料圧力Pの変曲点Aとして誤
判断されることがない。よって、そのことからも、燃料
噴射開始時期の判断をより正確に行うことができる。
In this embodiment, in order to determine the fuel injection start timing from the waveform of the fuel pressure P and its one-time differential value (dPi / dti), a description will be given of the processing of the "ΔQ calculation routine" in FIG. As described above, the first derivative (dPi /
It is determined that dti) has exceeded the threshold value d1 by the reference time T1. At the same time, the first derivative (dPi /
It is determined that dti) has fallen below the threshold value d2 by the reference time T2. Therefore, even if the waveform of the fuel pressure P slightly changes due to noise, the change is not erroneously determined as the inflection point A of the fuel pressure P corresponding to the start of fuel injection. Therefore, the fuel injection start timing can be more accurately determined from this.

【0074】更に、この実施例では、求められた燃料噴
射開始時期から実噴射量Qrを求めるに当たり、リフト
センサ48より得られる各時刻tiでの実際の針弁リフ
ト量Liに基づき、各リフト係数KLiが求められる。
そして、それら各リフト係数KLiと各燃料圧力Piと
に基づき実噴射量Qrが求められる。従って、実噴射量
Qrには、燃料噴射ノズル4から燃料が噴射される際の
実際の針弁の挙動を確実に反映させることができ、実噴
射量Qrをより厳密に求めることができる。
Further, in this embodiment, when obtaining the actual injection amount Qr from the obtained fuel injection start timing, each lift coefficient is calculated based on the actual needle valve lift amount Li at each time ti obtained from the lift sensor 48. KLi is required.
Then, the actual injection amount Qr is obtained based on each of the lift coefficients KLi and each of the fuel pressures Pi. Therefore, the actual injection amount Qr can reliably reflect the actual behavior of the needle valve when fuel is injected from the fuel injection nozzle 4, and the actual injection amount Qr can be determined more precisely.

【0075】(第2実施例)次に、この発明における内
燃機関の燃料噴射開始時期検出装置を自動車の電子制御
ディーゼルエンジンに具体化した第2実施例を図11〜
図14に従って説明する。尚、この実施例において、過
給機付ディーゼルエンジンシステムやそのECU71等
の構成については、前記第1実施例のそれと同等である
ものとして、同一の部材については同一の符号を付して
説明を省略する。そして、以下には、前記第1実施例と
特に異なる燃料噴射量制御の処理動作について説明す
る。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment in which the fuel injection start timing detecting device for an internal combustion engine according to the present invention is embodied in an electronically controlled diesel engine of an automobile will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. In this embodiment, the structure of a turbocharged diesel engine system and its ECU 71 and the like are the same as those of the first embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals. Omitted. Hereinafter, a processing operation of the fuel injection amount control which is particularly different from the first embodiment will be described.

【0076】図11はECU71により実行される各処
理のうち、CPU81のタイマ機能によって計時される
各時刻ti毎に実行される「サブルーチン」の処理を示
すフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart showing a “subroutine” process executed at each time ti measured by the timer function of the CPU 81 among the processes executed by the ECU 71.

【0077】処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ410において、圧力センサ47及びリフトセン
サ48からの信号に基づき、燃料圧力P及び針弁リフト
量Lをサンプリングする。
When the process proceeds to this routine, first, at step 410, the fuel pressure P and the needle valve lift amount L are sampled based on the signals from the pressure sensor 47 and the lift sensor 48.

【0078】続いて、ステップ420において、その時
の時刻tiにおける燃料圧力Piを演算する。又、ステ
ップ430において、その時の時刻tiにおける針弁リ
フト量Liを演算し、求められた針弁リフト量Liよ
り、燃料噴射ノズル4の開弁時における開口面積に相関
するリフト係数KLiを演算する。このリフト係数KL
iの演算は、前記第1実施例と同じく、図8に示すよう
なマップを参照して行われる。
Subsequently, at step 420, the fuel pressure Pi at the time ti at that time is calculated. In step 430, the needle valve lift amount Li at the time ti at that time is calculated, and a lift coefficient KLi correlated with the opening area of the fuel injection nozzle 4 when the fuel injection nozzle 4 is opened is calculated from the obtained needle valve lift amount Li. . This lift coefficient KL
The calculation of i is performed with reference to a map as shown in FIG. 8, as in the first embodiment.

【0079】次いで、ステップ440において、その時
の時刻tiにおける燃料圧力Piの変化率としての一回
微分値(dPi/dti)を演算する。更に、ステップ
450において、その時の時刻tiにおける燃料圧力P
iの変化率の変化に相当する二回微分値(d2 Pi/d
ti2 )を演算する。
Next, at step 440, a one-time differential value (dPi / dti) is calculated as a change rate of the fuel pressure Pi at the time ti at that time. Further, at step 450, the fuel pressure P at the current time ti
The second derivative (d 2 Pi / d) corresponding to the change in the rate of change of i
ti 2 ) is calculated.

【0080】そして、ステップ460においては、今回
求められた燃料圧力Pi、リフト係数KLi、一回微分
値(dPi/dti)及び二回微分値(d2 Pi/dt
2)を時刻tiに対応する演算用データとしてそれぞ
れRAM83に格納し、その後の処理を一旦終了する。
In step 460, the fuel pressure Pi, the lift coefficient KLi, the first derivative (dPi / dti), and the second derivative (d 2 Pi / dt) obtained this time are obtained.
i 2 ) is stored in the RAM 83 as calculation data corresponding to the time ti, and the subsequent processing is temporarily terminated.

【0081】従って、上記の「サブルーチン」の処理に
よれば、1回の燃料噴射が実行される毎に各時刻tiに
対応した燃料圧力Pi、リフト係数KLi、一回微分値
(dPi/dti)及び二回微分値(d2 Pi/dti
2 )がそれぞれ演算用データとしてRAM83に順次記
憶される。
Therefore, according to the above-described "subroutine" processing, every time one fuel injection is executed, the fuel pressure Pi, the lift coefficient KLi, and the one-time differential value (dPi / dti) corresponding to each time ti are obtained. And the second derivative (d 2 Pi / dti)
2 ) are sequentially stored in the RAM 83 as operation data.

【0082】図12はECU71により実行される各処
理のうち、燃料噴射量制御のために用いられる噴射開始
時刻ts及び噴射開始圧力Psを演算するための「t
s,Ps演算ルーチン」の処理を示すフローチャートで
あって、所定時間毎に周期的に実行される。尚、この
「ts,Ps演算ルーチン」の各ステップ510,52
0,530,540,550,560,570,580
の処理は、前記第1実施例における「ΔQ演算ルーチ
ン」の各ステップ201〜208の処理と全く同じであ
るので、ここでは説明を省略する。
FIG. 12 is a flowchart of the processing executed by the ECU 71 for calculating the injection start time ts and the injection start pressure Ps used for controlling the fuel injection amount.
s, Ps calculation routine ", which is periodically executed at predetermined time intervals. Incidentally, each step 510, 52 of this "ts, Ps calculation routine"
0,530,540,550,560,570,580
Is exactly the same as the processing in steps 201 to 208 of the “ΔQ calculation routine” in the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.

【0083】従って、この「ts,Ps演算ルーチン」
の処理によれば、1回の燃料噴射が実行される毎に、そ
のときの噴射開始時刻ts及び噴射開始圧力Psが求め
られ、RAM83に一旦記憶される。
Therefore, this "ts, Ps calculation routine"
According to the above process, each time one fuel injection is executed, the injection start time ts and the injection start pressure Ps at that time are obtained and stored in the RAM 83 once.

【0084】そして、この実施例では、上記のように求
められた噴射開始時刻ts及び噴射開始圧力Psに基づ
き、以下のような燃料噴射制御が実行される。即ち、図
13はECU71により実行される各処理のうち、上記
の噴射開始時刻ts及び噴射開始圧力Psを用いて行わ
れる「燃料噴射量制御ルーチン」の処理を示すフローチ
ャートであり、所定間隔毎に周期的に実行される。
In this embodiment, the following fuel injection control is executed based on the injection start time ts and the injection start pressure Ps obtained as described above. That is, FIG. 13 is a flowchart showing the processing of a “fuel injection amount control routine” performed using the above-described injection start time ts and injection start pressure Ps among the processing performed by the ECU 71, and is performed at predetermined intervals. Executed periodically.

【0085】処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ610において、「ts,Ps演算ルーチン」に
て求められた噴射開始時刻tsを読み込む。又、ステッ
プ620において、エンジン回転数センサ35及びアク
セルセンサ73等より得られるエンジン回転速度NE及
びアクセル開度ACCP等をそれぞれ読み込む。
When the process proceeds to this routine, first, at step 610, the injection start time ts obtained by the “ts, Ps calculation routine” is read. In step 620, the engine speed NE, the accelerator opening ACCP, and the like obtained from the engine speed sensor 35, the accelerator sensor 73, and the like are read.

【0086】続いて、ステップ630において、エンジ
ン回転速度NE及びアクセル開度ACCP等に基づき、
その時々の運転状態に応じた目標噴射量Qを演算する。
この実施例では、エンジン回転速度NE及びアクセル開
度ACCP等に基づき基本噴射量Qbが求められ、必要
に応じてその基本噴射量Qbに補正噴射量が加算される
ことにより目標噴射量Qが求められる。補正噴射量とし
ては、冷却水温THWに基づいて求められる冷間補正噴
射量等が挙げられる。
Subsequently, in step 630, based on the engine speed NE and the accelerator opening ACCP, etc.
The target injection amount Q according to the operating state at that time is calculated.
In this embodiment, the basic injection amount Qb is obtained based on the engine speed NE, the accelerator opening ACCP, and the like, and the target injection amount Q is obtained by adding a correction injection amount to the basic injection amount Qb as necessary. Can be Examples of the correction injection amount include a cold correction injection amount obtained based on the cooling water temperature THW.

【0087】次に、ステップ640では、噴射開始時刻
tsからの各時刻tiにおける演算用データを順次読み
込む。即ち、実噴射量Qrを求めるのに必要な各リフト
係数KLi及び各燃料圧力Piをそれぞれ読み込む。
Next, at step 640, calculation data at each time ti from the injection start time ts is sequentially read. That is, each lift coefficient KLi and each fuel pressure Pi required for obtaining the actual injection amount Qr are read.

【0088】又、ステップ650では、噴射開始時刻t
sからの各時刻tiにおいて、各リフト係数KLi及び
各燃料圧力Piに基づき時点噴射量Qiを演算する。こ
の時点噴射量Qiは、前記第1実施例と同様な以下の計
算式に従って求められる。
In step 650, the injection start time t
At each time ti from s, the point-in-time injection amount Qi is calculated based on each lift coefficient KLi and each fuel pressure Pi. This point-in-time injection amount Qi is obtained according to the following calculation formula similar to that in the first embodiment.

【0089】Qi=KLi*√Pi 更に、ステップ660においては、噴射開始時刻tsか
らの各時刻tiまでに求められた時点噴射量Qiを積算
し、その時点までの実際の燃料噴射量に相当する実噴射
量Qrを演算する。即ち、噴射開始時刻tsからその後
の各時刻tiまでの時点噴射量Qiの積分値を求めるの
である。
Qi = KLi * √Pi Further, in step 660, the instantaneous injection amount Qi obtained from the injection start time ts to each time ti is integrated, and corresponds to the actual fuel injection amount up to that time. The actual injection amount Qr is calculated. That is, the integral value of the point-in-time injection amount Qi from the injection start time ts to each subsequent time ti is determined.

【0090】そして、ステップ670において、噴射開
始時刻tsからの各時刻tiで求められた実噴射量Qr
が今回の燃料噴射に際して求められた目標噴射量Qと等
しいか否かを判断する。ここで、実噴射量Qrが目標噴
射量Qと等しくない場合には、その時刻tiまでの実噴
射量Qrが目標噴射量Qに達していないものとして、ス
テップ640へジャンプし、ステップ640〜ステップ
670の処理を繰り返す。一方、実噴射量Qrが目標噴
射量Qと等しい場合には、その時刻tiまでの実噴射量
Qrが目標噴射量Qに達したものとしてステップ680
へ移行する。
Then, at step 670, the actual injection amount Qr obtained at each time ti from the injection start time ts
Is equal to or equal to the target injection amount Q obtained at the time of the current fuel injection. Here, if the actual injection amount Qr is not equal to the target injection amount Q, it is determined that the actual injection amount Qr has not reached the target injection amount Q up to the time ti, and the process jumps to step 640, and proceeds to step 640 to step 640. Step 670 is repeated. On the other hand, if the actual injection amount Qr is equal to the target injection amount Q, it is determined that the actual injection amount Qr up to the time ti has reached the target injection amount Q in step 680.
Move to.

【0091】そして、ステップ680においては、燃料
噴射ポンプ1から燃料噴射ノズル4への燃料の圧送を終
了させるべく電磁スピル弁23を「オフ」させ、その後
の処理を一旦終了する。つまり、今回の燃料噴射終了時
期を制御するのである。
Then, in step 680, the electromagnetic spill valve 23 is turned "off" in order to end the fuel pumping from the fuel injection pump 1 to the fuel injection nozzle 4, and the subsequent processing is temporarily ended. That is, the current fuel injection end timing is controlled.

【0092】ここで、上記のような燃料噴射量制御の処
理によって実行される一回の燃料噴射の際の噴射開始時
刻ts、噴射終了時刻te、各燃料圧力P、一回微分値
(dPi/dti)、実噴射量Qr及び電磁スピル弁2
3の挙動等について、図14のタイムチャートに従って
説明する。
Here, the injection start time ts, the injection end time te, the fuel pressure P, and the one-time differential value (dPi / d) in one fuel injection executed by the above-described fuel injection amount control processing. dti), actual injection amount Qr and electromagnetic spill valve 2
The behavior 3 and the like will be described with reference to the time chart of FIG.

【0093】今、燃料噴射が行われるに際して、燃料噴
射ポンプ1のプランジャ12が往動を開始すると、同図
(a)に示すように、時刻t1から燃料圧力Pが徐々に
増加する。このとき、燃料圧力Pの一回微分値(dP/
dt)は、同図(b)のような変化を示す。ここで、時
刻t1の直後に、一回微分値(dP/dt)がプラス側
のしきい値d1を越えて基準時間T1だけ経過すると、
ECU71では、燃料噴射の開始に至るべき燃料圧力P
の増加過程であると判断される。
When the plunger 12 of the fuel injection pump 1 starts going forward during fuel injection, the fuel pressure P gradually increases from time t1, as shown in FIG. At this time, the first derivative of the fuel pressure P (dP /
dt) indicates a change as shown in FIG. Here, immediately after time t1, when the one-time differential value (dP / dt) exceeds the threshold value d1 on the positive side and elapses by the reference time T1,
In the ECU 71, the fuel pressure P to reach the start of fuel injection
Is determined to be in the process of increasing.

【0094】その後、時刻t2において、増加中の燃料
圧力Pが大きく変曲すると、その一回微分値(dP/d
t)が大きく落ち込む。そして、時刻t2の直後に、一
回微分値(dP/dt)がマイナス側のしきい値d2を
下回って基準時間T2だけ経過すると、ECU71で
は、燃料噴射の開始に起因して燃料圧力Pの変化率の低
下が確実に起きたと判断される。又、ECU71では、
その判断時点から遡って一回微分値(dPi/dti)
が「0」となる時刻t2が求められ、その時刻t2が噴
射開始時刻tsとして求められる。更に、その時刻t2
の燃料圧力Pが噴射開始圧力Psとして求められる。
Thereafter, at time t2, when the increasing fuel pressure P undergoes a large inflection, its one-time differential value (dP / d
t) falls greatly. Then, immediately after the time t2, when the one-time derivative value (dP / dt) falls below the negative threshold value d2 for the reference time T2, the ECU 71 sets the fuel pressure P due to the start of the fuel injection. It is determined that the change rate has definitely decreased. In the ECU 71,
One-time differential value (dPi / dti) retroactively from the judgment time
Is obtained at time t2 at which becomes “0”, and the time t2 is obtained as the injection start time ts. Further, at time t2
Is obtained as the injection start pressure Ps.

【0095】その後、時刻t2から燃料噴射が続くと、
それに伴い燃料圧力P及び一回微分値(dPi/dt
i)が同図(a),(b)のような変化を示す。又、そ
のときの実噴射量Qrの変化を同図(c)に示す。EC
U71では、噴射開始時刻tsからの各時刻tiで求め
られる各燃料圧力Piとリフト係数KLiとに基づき、
各時刻tiにおける時点噴射量Qiが求められると共
に、その時刻tiまでの時点噴射量Qiの積算値が実噴
射量Qrとして求められる。
Thereafter, when fuel injection continues from time t2,
Accordingly, the fuel pressure P and the first derivative (dPi / dt)
i) shows a change as shown in FIGS. The change in the actual injection amount Qr at that time is shown in FIG. EC
In U71, based on each fuel pressure Pi and the lift coefficient KLi obtained at each time ti from the injection start time ts,
The point-in-time injection amount Qi at each time ti is obtained, and the integrated value of the point-in-time injection amount Qi up to the time ti is obtained as the actual injection amount Qr.

【0096】そして、時刻t3において、その実噴射量
Qrが今回の目標噴射量Qに達すると、ECU71で
は、その時刻t3が燃料噴射終了時期とされて、電磁ス
ピル弁23が「オン」から「オフ」へ切換えられる。
Then, at time t3, when the actual injection amount Qr reaches the current target injection amount Q, the ECU 71 sets the time t3 as the fuel injection end timing and turns the electromagnetic spill valve 23 from "on" to "off". Is switched to "."

【0097】以上説明したように、この実施例の燃料噴
射量制御によれば、各回の燃料噴射が実行される毎に、
実際に噴射が開始されるときの噴射開始時刻tsと噴射
開始圧力Psが燃料圧力Pに基づいて求められる。そし
て、噴射開始時刻tsからの各時刻tiで求められる燃
料圧力Pi及びリフト係数KLiに基づき、その時刻t
iまでの実噴射量Qrが求められる。そして、その実噴
射量Qrが目標噴射量Qに達したときに、燃料噴射ポン
プ1からの燃料圧送が終了され、燃料噴射ノズル4から
の燃料噴射が停止される。つまり、各回の燃料噴射が行
われる際に、実噴射量Qrが目標噴射量Qと一致するよ
うに燃料噴射量がリアルタイムに調整される。
As described above, according to the fuel injection amount control of this embodiment, each time fuel injection is executed,
The injection start time ts and the injection start pressure Ps at the time when the injection is actually started are obtained based on the fuel pressure P. Then, based on the fuel pressure Pi and the lift coefficient KLi obtained at each time ti from the injection start time ts, the time t
The actual injection amount Qr up to i is obtained. Then, when the actual injection amount Qr reaches the target injection amount Q, the fuel pumping from the fuel injection pump 1 is terminated, and the fuel injection from the fuel injection nozzle 4 is stopped. That is, when each fuel injection is performed, the fuel injection amount is adjusted in real time so that the actual injection amount Qr matches the target injection amount Q.

【0098】従って、この実施例では、燃料噴射ポンプ
1の構成部品等が経時的に変化したり、その構成部品等
に製造誤差があったり、或いは、燃料性状が変化したり
しても、毎回の燃料噴射が行われる都度、実噴射量Qr
が目標噴射量Qと一致するよう燃料噴射量が制御され
る。その結果、燃料噴射ポンプ1の構成部品等の経時変
化や製造誤差、或いは、燃料性状の変化に影響されるこ
となく、高精度の燃料噴射量制御を長期間にわたって安
定化させることができる。又、その時々の運転状態に適
合した高精度な燃料噴射量制御を実現することができ、
ディーゼルエンジン3からのスモークの発生を大幅に抑
えることができ、排気ガスのバラツキを抑え且つ燃費の
向上を図ることができる。
Therefore, in this embodiment, even if the components of the fuel injection pump 1 change over time, if there is a manufacturing error in the components, or if the fuel property changes, the fuel injection pump 1 changes every time. Each time the fuel injection is performed, the actual injection amount Qr
Is controlled to match the target injection amount Q. As a result, high-precision fuel injection amount control can be stabilized for a long period of time without being affected by temporal changes or manufacturing errors of components of the fuel injection pump 1 or changes in fuel properties. In addition, it is possible to realize highly accurate fuel injection amount control adapted to the current operation state,
The generation of smoke from the diesel engine 3 can be significantly suppressed, the variation in exhaust gas can be suppressed, and the fuel efficiency can be improved.

【0099】更にこの実施例では、各回の燃料噴射量が
リアルタイムに調整されることから、各気筒間での燃料
噴射量のバラツキや、各気筒での不整噴射の発生を未然
に防止することができ、もって各気筒の燃料噴射を安定
化させることができる。
Further, in this embodiment, since the fuel injection amount of each time is adjusted in real time, it is possible to prevent the variation of the fuel injection amount among the cylinders and the occurrence of irregular injection in each cylinder. Therefore, the fuel injection of each cylinder can be stabilized.

【0100】しかも、この実施例では、より正確な実噴
射量Qrを求めるべく、圧力センサ47より得られる燃
料圧力Pの波形が監視される。又、その燃料圧力Pの増
加過程の間で一回微分値(dPi/dti)が最初に正
から負へと変化する時点が求められる。ここで、燃料圧
力Pの一回微分値(dPi/dti)が最初に正から負
へと変化するところとは、燃料圧力Pが燃料噴射の開始
によって一瞬だけ低下する部分に相当することが確認さ
れている。そして、燃料圧力Pの一回微分値(dPi/
dti)が正から負へと変化する時点とは、燃料圧力P
がある程度増加した増加途中で、最初に一瞬だけ低下す
る際の変曲点Aを意味することが確認されている。
Further, in this embodiment, the waveform of the fuel pressure P obtained by the pressure sensor 47 is monitored in order to obtain a more accurate actual injection amount Qr. Further, during the process of increasing the fuel pressure P, the time point at which the first derivative value (dPi / dti) first changes from positive to negative is obtained. Here, the point where the one-time differential value (dPi / dti) of the fuel pressure P first changes from positive to negative corresponds to a portion where the fuel pressure P decreases momentarily due to the start of fuel injection. Have been. Then, the first derivative of the fuel pressure P (dPi /
The point in time when dti) changes from positive to negative means that the fuel pressure P
Has been confirmed to mean an inflection point A when it first drops only for a moment in the middle of an increase that has increased to some extent.

【0101】従って、燃料圧力Pの変化と共にその一回
微分値(dPi/dti)の変化に基づき、燃料噴射開
始時期が燃料圧力Pの変曲点Aとして具体的に特定され
ることになり、ノイズ等の影響を排除して燃料噴射開始
時期の判断が行われる。
Therefore, the fuel injection start timing is specifically specified as the inflection point A of the fuel pressure P based on the change of the first derivative (dPi / dti) together with the change of the fuel pressure P. The determination of the fuel injection start timing is performed while eliminating the influence of noise or the like.

【0102】その結果、燃料噴射ポンプ1及び燃料噴射
ノズル4等を備えたディーゼルエンジン3において、燃
料系の経時変化や製造誤差等に影響されることなく、そ
の燃料噴射の際の燃料噴射開始時期をより正確に求める
ことができる。よって、燃料噴射ノズル4から実際に噴
射される燃料が狙いの目標噴射量Qとなるよう制御する
ために使用される実噴射量Qrを、より正確に求めるこ
とができる。
As a result, in the diesel engine 3 equipped with the fuel injection pump 1 and the fuel injection nozzle 4, etc., the fuel injection start timing at the time of the fuel injection is not affected by the aging of the fuel system and the manufacturing error. Can be determined more accurately. Therefore, the actual injection amount Qr used for controlling the fuel actually injected from the fuel injection nozzle 4 to be the target injection amount Q can be obtained more accurately.

【0103】又、この実施例では、燃料圧力Pとその一
回微分値(dPi/dti)の変化から燃料噴射開始時
期を判断するために、「ts,Ps演算ルーチン」のス
テップ530の処理に示したように、一回微分値(dP
i/dti)がしきい値d1を越えて基準時間T1だけ
経過したことが判断される。併せて、ステップ560の
処理に示したように、一回微分値(dPi/dti)が
しきい値d2を下回って基準時間T2だけ経過したこと
が判断される。従って、燃料圧力Pの波形がノイズに起
因して多少変化したとしても、その変化が燃料噴射の開
始に対応する燃料圧力Pの変曲点Aとして誤判断される
ことがない。よって、そのことからも、燃料噴射開始時
期の判断をより正確に行うことができる。
In this embodiment, in order to determine the fuel injection start timing from the change in the fuel pressure P and its one-time differential value (dPi / dti), the processing in step 530 of the “ts, Ps calculation routine” is performed. As shown, the first derivative (dP
It is determined that i / dti) has exceeded the threshold value d1 by the reference time T1. In addition, as shown in the processing of step 560, it is determined that the one-time differential value (dPi / dti) has fallen below the threshold value d2 and the reference time T2 has elapsed. Therefore, even if the waveform of the fuel pressure P slightly changes due to noise, the change is not erroneously determined as the inflection point A of the fuel pressure P corresponding to the start of fuel injection. Therefore, the fuel injection start timing can be more accurately determined from this.

【0104】更に、この実施例では、求められた燃料噴
射開始時期から実噴射量Qrを求めるに当たり、リフト
センサ48より得られる各時刻tiでの実際の針弁リフ
ト量Liに基づき、各リフト係数KLiが求められる。
そして、それら各リフト係数KLiと各燃料圧力Piと
に基づき実噴射量Qrが求められる。従って、実噴射量
Qrには、燃料噴射ノズル4から燃料が噴射される際の
実際の針弁の挙動を確実に反映させることができ、実噴
射量Qrを更に厳密に求めることができる。
Further, in this embodiment, when obtaining the actual injection amount Qr from the obtained fuel injection start timing, each lift coefficient is obtained based on the actual needle valve lift amount Li at each time ti obtained from the lift sensor 48. KLi is required.
Then, the actual injection amount Qr is obtained based on each of the lift coefficients KLi and each of the fuel pressures Pi. Therefore, the actual injection amount Qr can reliably reflect the actual behavior of the needle valve when fuel is injected from the fuel injection nozzle 4, and the actual injection amount Qr can be determined more precisely.

【0105】(第3実施例)次に、この発明における内
燃機関の燃料噴射開始時期検出装置を自動車の電子制御
ディーゼルエンジンに具体化した第3実施例を図15〜
図17に従って説明する。尚、この実施例において、過
給機付ディーゼルエンジンシステムやそのECU71等
の構成については、前記第1実施例のそれと同等である
ものとして、同一の部材については同一の符号を付して
説明を省略する。そして、以下には、前記第1及び第2
の実施例と特に異なる燃料噴射時期制御の処理動作につ
いて説明する。
(Third Embodiment) FIGS. 15 to 15 show a third embodiment in which the fuel injection start timing detecting device for an internal combustion engine according to the present invention is embodied in an electronically controlled diesel engine of an automobile.
This will be described with reference to FIG. In this embodiment, the structure of a turbocharged diesel engine system and its ECU 71 and the like are the same as those of the first embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals. Omitted. And, in the following, the first and second
A processing operation of the fuel injection timing control which is particularly different from the embodiment will be described.

【0106】図15はECU71により実行される各処
理のうち、CPU81のタイマ機能によって計時される
各時刻ti毎に実行される「サブルーチン」の処理を示
すフローチャートである。
FIG. 15 is a flowchart showing a "subroutine" process executed at each time ti measured by the timer function of the CPU 81 among the processes executed by the ECU 71.

【0107】処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ710において、圧力センサ47からの信号に基
づき、燃料圧力Pをサンプリングする。続いて、ステッ
プ720において、その時の時刻tiにおける燃料圧力
Piを演算する。
When the process proceeds to this routine, first, at step 710, the fuel pressure P is sampled based on the signal from the pressure sensor 47. Subsequently, at step 720, the fuel pressure Pi at the time ti at that time is calculated.

【0108】次いで、ステップ730において、その時
の時刻tiにおける燃料圧力Piの変化率としての一回
微分値(dPi/dti)を演算する。更に、ステップ
740において、その時の時刻tiにおける燃料圧力P
iの変化率の変化に相当する二回微分値(d2 Pi/d
ti2 )を演算する。
Next, at step 730, a one-time differential value (dPi / dti) is calculated as a change rate of the fuel pressure Pi at the time ti at that time. Further, in step 740, the fuel pressure P at the current time ti
The second derivative (d 2 Pi / d) corresponding to the change in the rate of change of i
ti 2 ) is calculated.

【0109】そして、ステップ750においては、今回
求められた燃料圧力Pi、一回微分値(dPi/dt
i)及び二回微分値(d2 Pi/dti2 )を時刻ti
に対応する演算用データとしてそれぞれRAM83に格
納し、その後の処理を一旦終了する。
In step 750, the fuel pressure Pi determined this time and the one-time differential value (dPi / dt)
i) and the second derivative (d 2 Pi / dti 2 ) at time ti
Are stored in the RAM 83 as calculation data corresponding to the above, and the subsequent processing is temporarily terminated.

【0110】従って、上記の「サブルーチン」の処理に
よれば、1回の燃料噴射が実行される毎に各時刻tiに
対応した燃料圧力Pi、一回微分値(dPi/dti)
及び二回微分値(d2 Pi/dti2 )がそれぞれ演算
用データとしてRAM83に順次記憶される。
Therefore, according to the above-mentioned "subroutine", each time one fuel injection is executed, the fuel pressure Pi corresponding to each time ti and the one-time differential value (dPi / dti) are obtained.
And the second derivative (d 2 Pi / dti 2 ) are sequentially stored in the RAM 83 as calculation data.

【0111】図16はECU71により実行される各処
理のうち、燃料噴射時期制御のために用いられる噴射時
期偏差値Δθを演算するための「Δθ演算ルーチン」の
処理を示すフローチャートであって、所定時間毎に周期
的に実行される。尚、この「Δθ演算ルーチン」の各ス
テップ801,802,803,804,805,80
6,807,808の処理は、前記第1実施例における
「ΔQ演算ルーチン」の各ステップ201〜208の処
理と全く同じであるので、ここでは説明を省略する。そ
して、以下には、ステップ808に続くステップ80
9,810,811,812の処理について説明する。
FIG. 16 is a flowchart showing a ".DELTA..theta. Calculation routine" for calculating an injection timing deviation value .DELTA..theta. Used for fuel injection timing control, among the processes executed by the ECU 71. It is executed periodically every hour. Each step 801, 802, 803, 804, 805, 80 of this “Δθ calculation routine”
The processing of steps 6,807 and 808 is exactly the same as the processing of each of steps 201 to 208 of the “ΔQ calculation routine” in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. And, in the following, step 80 following step 808
9, 810, 811 and 812 will be described.

【0112】ステップ808から移行してステップ80
9においては、今回のルーチンでの目標噴射時期θoを
読み込む。この目標噴射時期θoは、別途の処理ルーチ
ンにおいて、その時々の運転状態に応じて求められるも
のである。
Step 80 shifts from step 808
In step 9, the target injection timing θo in this routine is read. The target injection timing θo is obtained in a separate processing routine according to the operating state at that time.

【0113】次に、ステップ810において、その読み
込まれた目標噴射時期θoが今回のルーチンで求められ
た噴射開始時刻tsと等しいか否かを判断する。そし
て、ステップ810において、目標噴射時期θoと噴射
開始時刻tsとが等しい場合には、ステップ811にお
いて、噴射時期偏差値Δθを「0」に設定し、その後の
処理を一旦終了する。一方、ステップ810において、
目標噴射時期θoと噴射開始時刻tsとが等しくない場
合には、ステップ812において、目標噴射時期θoと
噴射開始時刻tsとの差を噴射時期偏差値Δθとして設
定し、その後の処理を一旦終了する。
Next, at step 810, it is determined whether or not the read target injection timing θo is equal to the injection start time ts obtained in this routine. If the target injection timing θo is equal to the injection start time ts in step 810, the injection timing deviation value Δθ is set to “0” in step 811 and the subsequent processing is temporarily terminated. On the other hand, in step 810,
If the target injection timing θo is not equal to the injection start time ts, in step 812, the difference between the target injection timing θo and the injection start time ts is set as the injection timing deviation value Δθ, and the subsequent processing is temporarily terminated. .

【0114】従って、この「Δθ演算ルーチン」の処理
によれば、1回の燃料噴射が実行される毎に、そのとき
の噴射時期偏差値Δθが求められてRAM83に一旦記
憶される。
Therefore, according to the processing of the “Δθ calculation routine”, every time one fuel injection is executed, the injection timing deviation value Δθ at that time is obtained and temporarily stored in the RAM 83.

【0115】そして、この実施例では、上記のように求
められた噴射時期偏差値Δθに基づき、以下のような燃
料噴射時期制御が実行される。即ち、図17はECU7
1により実行される各処理のうち、上記の噴射時期偏差
値Δθを用いて行われる「燃料噴射時期制御ルーチン」
の処理を示すフローチャートであり、所定間隔毎に周期
的に実行される。
In this embodiment, the following fuel injection timing control is executed based on the injection timing deviation value Δθ obtained as described above. That is, FIG.
1 is a “fuel injection timing control routine” performed using the above-described injection timing deviation value Δθ.
5 is a flowchart showing the processing of FIG.

【0116】処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ910において、エンジン回転数センサ35及び
アクセルセンサ73等より得られるエンジン回転速度N
E及びアクセル開度ACCP等をそれぞれ読み込む。併
せて、「Δθ演算ルーチン」にて求められた噴射時期偏
差値Δθを読み込む。
When the processing shifts to this routine, first, at step 910, the engine speed N obtained from the engine speed sensor 35, the accelerator sensor 73, and the like.
E and the accelerator opening ACCP are read. At the same time, the injection timing deviation value Δθ obtained in the “Δθ calculation routine” is read.

【0117】次に、ステップ920において、エンジン
回転速度NE及びアクセル開度ACCP等に基づき、そ
の時々の運転状態に応じた基本噴射時期θbを演算す
る。続いて、ステップ930では、今回読み込まれた噴
射時期偏差値Δθと、今回求められた基本噴射時期θb
とに基づき、噴射時期制御のための指令値としての最終
目標噴射時期θを演算する。つまり、基本噴射時期θb
を噴射時期偏差値Δθで補正することにより、最終目標
噴射時期θを求めるのである。
Next, at step 920, a basic injection timing θb is calculated based on the engine speed NE, the accelerator opening ACCP, etc., according to the current operating state. Subsequently, at step 930, the injection timing deviation value Δθ read this time and the basic injection timing θb
, A final target injection timing θ as a command value for injection timing control is calculated. That is, the basic injection timing θb
Is corrected by the injection timing deviation value Δθ to obtain the final target injection timing θ.

【0118】そして、ステップ940においては、その
求められた最終目標噴射時期θに基づき、タイマ装置2
6を制御する。即ち、燃料噴射ノズル4からの燃料噴射
時期を進角側或いは遅角側へと制御すべく、TCV33
を最終目標噴射時期θに基づいてデューティ制御する。
その後、このルーチンの処理を一旦終了する。
At step 940, the timer device 2 is set based on the obtained final target injection timing θ.
6 is controlled. That is, in order to control the fuel injection timing from the fuel injection nozzle 4 to the advance side or the retard side, the TCV 33
Is controlled based on the final target injection timing θ.
Thereafter, the processing of this routine is temporarily terminated.

【0119】以上説明したように、この実施例の燃料噴
射時期制御によれば、各回の燃料噴射が実行される毎
に、実際に噴射が開始されるときの噴射開始時刻tsが
燃料圧力Pに基づいて求められる。又、その噴射開始時
刻tsとその時の目標噴射時期θoとの差が噴射時期偏
差値Δθとして求められる。更に、その時の基本噴射時
期θbが噴射時期偏差値Δθにより補正されて最終目標
噴射時期θが求められ、その最終目標噴射時期θに基づ
き、燃料噴射時期制御が実行される。つまり、実際の噴
射開始時刻tsが目標噴射時期θoと一致するように燃
料噴射時期制御が実行されるのである。
As described above, according to the fuel injection timing control of this embodiment, each time the fuel injection is executed, the injection start time ts at which the injection is actually started becomes equal to the fuel pressure P. Required based on. Further, a difference between the injection start time ts and the target injection timing θo at that time is obtained as an injection timing deviation value Δθ. Further, the basic injection timing θb at that time is corrected by the injection timing deviation value Δθ to obtain the final target injection timing θ, and the fuel injection timing control is executed based on the final target injection timing θ. That is, the fuel injection timing control is performed such that the actual injection start time ts matches the target injection timing θo.

【0120】従って、この実施例では、燃料噴射ポンプ
1の構成部品等が経時的に変化したり、その構成部品等
に製造誤差があったり、或いは、燃料性状が変化したり
しても、毎回の燃料噴射が行われる都度、実際の噴射開
始時刻tsが目標噴射時期θoと一致するように燃料噴
射時期が制御される。その結果、燃料噴射ポンプ1の構
成部品等の経時変化や製造誤差、或いは、燃料性状の変
化に影響されることなく、高精度の燃料噴射時期制御を
長期間にわたって安定化させることができる。又、その
時々の運転状態に適合した高精度な燃料噴射時期制御を
実現することができ、ディーゼルエンジン3から排出さ
れる窒素酸化物(NOx)の増加や、ディーゼルエンジ
ン3でのノック音の増加を大幅に抑えることができる。
又、ディーゼルエンジン3から排出される白煙の増加
や、ディーゼルエンジン3での燃費の悪化を抑えること
ができ、延いては、ディーゼルエンジン3から排出され
る炭化水素(HC)の低減を図ることができる。
Therefore, in this embodiment, even if the components and the like of the fuel injection pump 1 change over time, if there is a manufacturing error in the components and the like, or if the fuel properties change, the fuel injection pump 1 will not change every time. Each time the fuel injection is performed, the fuel injection timing is controlled such that the actual injection start time ts coincides with the target injection timing θo. As a result, high-precision fuel injection timing control can be stabilized for a long period of time without being affected by temporal changes or manufacturing errors of components of the fuel injection pump 1 or changes in fuel properties. Further, it is possible to realize highly accurate fuel injection timing control adapted to the current operation state, and to increase nitrogen oxides (NOx) discharged from the diesel engine 3 and knock noise in the diesel engine 3. Can be greatly reduced.
Further, it is possible to suppress an increase in white smoke emitted from the diesel engine 3 and a deterioration in fuel efficiency in the diesel engine 3, and to reduce hydrocarbons (HC) emitted from the diesel engine 3. Can be.

【0121】しかも、この実施例では、より正確な噴射
開始時刻tsを求めるべく、圧力センサ47より得られ
る燃料圧力Pの波形が監視される。又、その燃料圧力P
の増加過程の間で一回微分値(dPi/dti)が最初
に正から負へと変化する時点が求められる。ここで、燃
料圧力Pの一回微分値(dPi/dti)が最初に正か
ら負へと変化するところとは、燃料圧力Pが燃料噴射の
開始によって一瞬だけ低下する部分に相当することが確
認されている。そして、燃料圧力Pの一回微分値(dP
i/dti)が正から負へと変化する時点とは、燃料圧
力Pがある程度増加した増加途中で、最初に一瞬だけ低
下する際の変曲点Aを意味することが確認されている。
Further, in this embodiment, the waveform of the fuel pressure P obtained by the pressure sensor 47 is monitored in order to obtain a more accurate injection start time ts. Also, the fuel pressure P
During the process of increasing the first time, the time point at which the first derivative value (dPi / dti) first changes from positive to negative is determined. Here, the point where the one-time differential value (dPi / dti) of the fuel pressure P first changes from positive to negative corresponds to a portion where the fuel pressure P decreases momentarily due to the start of fuel injection. Have been. Then, the first derivative of the fuel pressure P (dP
It has been confirmed that the point in time at which i / dti) changes from positive to negative means an inflection point A when the fuel pressure P first drops only for a moment while increasing to some extent.

【0122】従って、燃料圧力Pの変化と共にその一回
微分値(dPi/dti)の変化に基づき、燃料噴射開
始時期が燃料圧力Pの変曲点Aとして具体的に特定され
ることになり、ノイズ等の影響を排除して燃料噴射開始
時期の判断が行われる。
Therefore, the fuel injection start timing is specifically specified as the inflection point A of the fuel pressure P based on the change in the first derivative (dPi / dti) together with the change in the fuel pressure P. The determination of the fuel injection start timing is performed while eliminating the influence of noise or the like.

【0123】その結果、燃料噴射ポンプ1及び燃料噴射
ノズル4等を備えたディーゼルエンジン3において、燃
料系の経時変化や製造誤差等に影響されることなく、そ
の燃料噴射の際の燃料噴射開始時期をより正確に求める
ことができる。よって、燃料噴射ノズル4から実際に燃
料が噴射される時期を狙いの目標噴射時期θoとなるよ
う制御するために使用される噴射開始時刻tsを、より
正確に求めることができる。
As a result, in the diesel engine 3 having the fuel injection pump 1 and the fuel injection nozzle 4, etc., the fuel injection start timing at the time of the fuel injection is not affected by the aging of the fuel system and the manufacturing error. Can be determined more accurately. Therefore, the injection start time ts used for controlling the timing at which fuel is actually injected from the fuel injection nozzle 4 to the target injection timing θo can be more accurately obtained.

【0124】又、この実施例では、燃料圧力Pとその一
回微分値(dPi/dti)の変化から燃料噴射開始時
期を判断するために、「Δθ演算ルーチン」のステップ
803で示したように、一回微分値(dPi/dti)
がしきい値d1を越えて基準時間T1だけ経過したこと
が判断される。併せて、ステップ806に示したよう
に、一回微分値(dPi/dti)がしきい値d2を下
回って基準時間T2だけ経過したことが判断される。従
って、燃料圧力Pの波形がノイズに起因して多少変化し
たとしても、その変化が燃料噴射の開始に対応する燃料
圧力Pの変曲点Aとして誤判断されることがない。よっ
て、そのことからも、燃料噴射開始時期の判断をより正
確に行うことができる。
In this embodiment, in order to determine the fuel injection start timing from the change in the fuel pressure P and its one-time differential value (dPi / dti), as shown in step 803 of the “Δθ calculation routine” , One-time differential value (dPi / dti)
Is greater than the threshold value d1 and the reference time T1 has elapsed. In addition, as shown in step 806, it is determined that the one-time differential value (dPi / dti) has fallen below the threshold value d2 and the reference time T2 has elapsed. Therefore, even if the waveform of the fuel pressure P slightly changes due to noise, the change is not erroneously determined as the inflection point A of the fuel pressure P corresponding to the start of fuel injection. Therefore, the fuel injection start timing can be more accurately determined from this.

【0125】尚、この発明は前記各実施例に限定される
ものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一
部を適宜に変更して次のように実施することもできる。 (1)前記各実施例では、圧力センサ47を各気筒の燃
料噴射ノズル4にそれぞれ設けたが、圧力センサを各燃
料噴射ノズルに通じる燃料管路の途中にそれぞれ設ける
こともできる。
The present invention is not limited to the above embodiments, but may be implemented as follows, with a part of the configuration being appropriately changed without departing from the spirit of the invention. (1) In each of the above embodiments, the pressure sensor 47 is provided for each fuel injection nozzle 4 of each cylinder. However, the pressure sensor may be provided in the middle of a fuel pipe leading to each fuel injection nozzle.

【0126】(2)前記各実施例では、圧力センサ47
を各気筒の燃料噴射ノズル4にそれぞれ設けて各燃料噴
射ノズル4にかかる燃料圧力Pをそれぞれ検出するよう
に構成したが、一つの圧力センサを燃料噴射ポンプに設
けてプランジャ高圧室における燃料圧力Pを検出するよ
うに構成してもよい。この場合には、一つの圧力センサ
を用いるだけでよく、構成部品の点数を少なくすること
ができる。
(2) In each of the above embodiments, the pressure sensor 47
Is provided in each fuel injection nozzle 4 of each cylinder to detect the fuel pressure P applied to each fuel injection nozzle 4 respectively. However, one pressure sensor is provided in the fuel injection pump and the fuel pressure P in the plunger high pressure chamber is provided. May be configured to be detected. In this case, only one pressure sensor needs to be used, and the number of components can be reduced.

【0127】(3)前記各実施例では、リフトセンサ4
8を圧力センサ47と共に各燃料噴射ノズル4に設けて
同ノズル4の針弁リフト量Lをそれぞれ検出するように
したが、このリフトセンサ48を省略することもでき
る。
(3) In each of the above embodiments, the lift sensor 4
Although 8 is provided for each fuel injection nozzle 4 together with the pressure sensor 47 to detect the needle valve lift amount L of the nozzle 4, the lift sensor 48 can be omitted.

【0128】但し、リフトセンサ48を省略した場合に
は、各時刻tiで実際に得られる針弁リフト量Liの代
わりに、噴射開始時刻tsからの経過時間を監視する。
そして、その経過時間に対するリフト係数をマップから
参照し、それら各リフト係数と各燃料圧力とに基づいて
各時点噴射量Qiを求め、更に実噴射量Qrを求めるよ
うにすればよい。或いは、リフト係数を定数として、そ
のリフト係数と各燃料圧力とに基づいて各時点噴射量Q
iを求め、更に実噴射量Qrを求めるようにしてもよ
い。
However, when the lift sensor 48 is omitted, the elapsed time from the injection start time ts is monitored instead of the needle valve lift amount Li actually obtained at each time ti.
Then, the lift coefficient with respect to the elapsed time is referred to from the map, the injection amount Qi at each time point is obtained based on the lift coefficient and the fuel pressure, and the actual injection amount Qr may be obtained. Alternatively, with the lift coefficient being a constant, the injection amount Q at each time is determined based on the lift coefficient and each fuel pressure.
i may be determined, and the actual injection amount Qr may be further determined.

【0129】(4)前記第1及び第2の実施例では、各
時刻tiのリフト係数KLiと燃料圧力Piとに基づ
き、 Qi=KLi*√Pi の計算式に従って各時点噴射量Qiを求めるようにした
が、各時点噴射量Qiの計算の仕方は上記の計算式に限
られるものではない。
(4) In the first and second embodiments, the injection amount Qi at each point in time is obtained based on the lift coefficient KLi and the fuel pressure Pi at each time ti according to the equation of Qi = KLi * √Pi. However, the method of calculating the injection quantity Qi at each time is not limited to the above formula.

【0130】(5)前記各実施例では、燃料噴射開始時
期検出装置を自動車の電子制御ディーゼルエンジンに具
体化したが、燃料噴射開始時期検出装置を高圧ガソリン
噴射式エンジンに具体化することもできる。
(5) In each of the above embodiments, the fuel injection start timing detecting device is embodied in an electronically controlled diesel engine of an automobile. However, the fuel injection start timing detecting device may be embodied in a high-pressure gasoline injection engine. .

【0131】[0131]

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、燃料噴射ポンプから燃料噴射ノズルへ圧送される燃
料の圧力を検出し、その検出結果に基づいて燃料圧力の
変化率を演算している。又、その演算結果に基づき、燃
料圧力の増加過程の間でその増加率が最初に正から負へ
と変化する時点を求めて燃料噴射ノズルからの燃料噴射
開始時期と判断するようにしている。従って、燃料噴射
開始時期が燃料圧力の変曲点として具体的に特定される
ことになり、ノイズ等の影響を排除して燃料噴射開始時
期の判断が行われる。その結果、燃料噴射ポンプ及び燃
料噴射ノズルを備えた内燃機関において、燃料系の経時
変化や製造誤差等に影響されることなく、その燃料噴射
開始時期をより正確に求めることができるという優れた
効果を発揮する。
As described above in detail, according to the present invention, the pressure of fuel fed from the fuel injection pump to the fuel injection nozzle is detected, and the rate of change of the fuel pressure is calculated based on the detection result. ing. Further, based on the calculation result, a point in time at which the rate of increase first changes from positive to negative during the process of increasing the fuel pressure is determined, and it is determined that it is time to start fuel injection from the fuel injection nozzle. Accordingly, the fuel injection start timing is specifically specified as an inflection point of the fuel pressure, and the determination of the fuel injection start timing is performed without the influence of noise or the like. As a result, in the internal combustion engine equipped with the fuel injection pump and the fuel injection nozzle, an excellent effect that the fuel injection start timing can be more accurately obtained without being affected by the aging of the fuel system, manufacturing errors, and the like. Demonstrate.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の基本的な概念構成を説明する概念構
成図である。
FIG. 1 is a conceptual configuration diagram illustrating a basic conceptual configuration of the present invention.

【図2】この発明を具体化した第1実施例における過給
機付ディーゼルエンジンシステムを示す概略構成図であ
る。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a supercharged diesel engine system according to a first embodiment of the present invention.

【図3】第1実施例における分配型燃料噴射ポンプを示
す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing a distribution type fuel injection pump according to the first embodiment.

【図4】第1実施例において、燃料噴射ノズルに設けら
れた圧力センサとリフトセンサを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a pressure sensor and a lift sensor provided in a fuel injection nozzle in the first embodiment.

【図5】第1実施例において、ECUの構成を示すブロ
ック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an ECU in the first embodiment.

【図6】第1実施例において、ECUにより実行される
「サブルーチン」の処理を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing processing of a “subroutine” executed by an ECU in the first embodiment.

【図7】第1実施例において、ECUにより実行される
「ΔQ演算ルーチン」の処理を示すフローチャートであ
る。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a process of a “ΔQ calculation routine” executed by the ECU in the first embodiment.

【図8】第1実施例において、針弁リフト量に対するリ
フト係数の関係を予め定めてなるマップである。
FIG. 8 is a map in which the relationship between the lift amount of the needle valve and the lift coefficient is determined in advance in the first embodiment.

【図9】第1実施例において、一回の燃料噴射の際に求
められる噴射開始時刻、噴射終了時刻、燃料圧力、一回
微分値及び実噴射量の挙動を説明するタイムチャートで
ある。
FIG. 9 is a time chart illustrating behaviors of an injection start time, an injection end time, a fuel pressure, a one-time differential value, and an actual injection amount, which are obtained at the time of one fuel injection in the first embodiment.

【図10】第1実施例において、ECUにより実行され
る「燃料噴射量制御ルーチン」の処理を示すフローチャ
ートである。
FIG. 10 is a flowchart illustrating a process of a “fuel injection amount control routine” executed by an ECU in the first embodiment.

【図11】この発明を具体化した第2実施例において、
ECUにより実行される「サブルーチン」の処理を示す
フローチャートである。
FIG. 11 shows a second embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a “subroutine” process executed by the ECU.

【図12】第2実施例において、ECUにより実行され
る「ts,Ps演算ルーチン」の処理を示すフローチャ
ートである。
FIG. 12 is a flowchart illustrating processing of a “ts, Ps calculation routine” executed by the ECU in the second embodiment.

【図13】第2実施例において、ECUにより実行され
る「燃料噴射量制御ルーチン」の処理を示すフローチャ
ートである。
FIG. 13 is a flowchart illustrating a process of a “fuel injection amount control routine” executed by an ECU in the second embodiment.

【図14】第2実施例において、一回の燃料噴射の際の
噴射開始時刻、噴射終了時刻、燃料圧力、一回微分値、
実噴射量及び電磁スピル弁の挙動を説明するタイムチャ
ートである。
FIG. 14 shows an injection start time, an injection end time, a fuel pressure, a first derivative,
5 is a time chart for explaining the actual injection amount and the behavior of the electromagnetic spill valve.

【図15】この発明を具体化した第3実施例において、
ECUにより実行される「サブルーチン」の処理を示す
フローチャートである。
FIG. 15 shows a third embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a “subroutine” process executed by the ECU.

【図16】第3実施例において、ECUにより実行され
る「Δθ演算ルーチン」の処理を示すフローチャートで
ある。
FIG. 16 is a flowchart illustrating a process of a “Δθ calculation routine” executed by the ECU in the third embodiment.

【図17】第3実施例において、ECUにより実行され
る「燃料噴射時期制御ルーチン」の処理を示すフローチ
ャートである。
FIG. 17 is a flowchart showing a process of a “fuel injection timing control routine” executed by the ECU in the third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…燃料噴射ポンプ、3…内燃機関としてのディーゼル
エンジン、4…燃料噴射ノズル、47…燃料圧力検出手
段としての圧力センサ、71…燃料圧力変化率演算手段
及び噴射開始時期判断手段を構成するECU。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuel injection pump, 3 ... Diesel engine as an internal combustion engine, 4 ... Fuel injection nozzle, 47 ... Pressure sensor as fuel pressure detecting means, 71 ... ECU constituting fuel pressure change rate calculating means and injection start timing determining means .

フロントページの続き (72)発明者 佐藤 武 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車 株式会社 内 (72)発明者 山中 章弘 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車 株式会社 内 (56)参考文献 特開 昭58−70028(JP,A) 特開 昭58−72626(JP,A) 実開 昭57−73339(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 45/00 F02D 41/02 F02D 41/20 F02D 41/40 F02M 65/00 Continuing from the front page (72) Inventor Takeshi Sato 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation (72) Inventor Akihiro Yamanaka 1 Toyota Town Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation (56) Reference Document JP-A-58-70028 (JP, A) JP-A-58-72626 (JP, A) Jpn. Pat. Appln. KOKAI Publication No. 57-73339 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F02D 45/00 F02D 41/02 F02D 41/20 F02D 41/40 F02M 65/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 所定レベル以上の燃料圧力を得て内燃機
関に燃料を噴射する燃料噴射ノズルと、 前記燃料噴射ノズルへ燃料を圧送する燃料噴射ポンプ
と、 前記燃料噴射ポンプから前記燃料噴射ノズルへ圧送され
る燃料の圧力を検出する燃料圧力検出手段と、 前記燃料圧力検出手段の検出結果に基づき、燃料圧力の
変化率を演算する燃料圧力変化率演算手段と、 前記燃料圧力変化率演算手段の演算結果に基づき、燃料
圧力の増加する過程の間でその燃料圧力の増加率が最初
に正から負へと変化する時点を求めて前記燃料噴射ノズ
ルからの燃料噴射開始時期と判断する噴射開始時期判断
手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射開
始時期検出装置。
1. A fuel injection nozzle for injecting fuel into an internal combustion engine by obtaining a fuel pressure equal to or higher than a predetermined level, a fuel injection pump for pumping fuel to the fuel injection nozzle, and from the fuel injection pump to the fuel injection nozzle Fuel pressure detecting means for detecting the pressure of the fuel to be pumped; fuel pressure change rate calculating means for calculating a fuel pressure change rate based on the detection result of the fuel pressure detecting means; and fuel pressure change rate calculating means. Injection start timing for determining the time at which the rate of increase of the fuel pressure first changes from positive to negative during the process of increasing the fuel pressure based on the calculation result and determining that it is time to start fuel injection from the fuel injection nozzle A fuel injection start timing detecting device for an internal combustion engine, comprising: a determination unit.
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