JP3083332B2 - ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置Info
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- JP3083332B2 JP3083332B2 JP03031943A JP3194391A JP3083332B2 JP 3083332 B2 JP3083332 B2 JP 3083332B2 JP 03031943 A JP03031943 A JP 03031943A JP 3194391 A JP3194391 A JP 3194391A JP 3083332 B2 JP3083332 B2 JP 3083332B2
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- pressure
- diesel engine
- fuel
- injection
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジンの
燃料噴射制御装置に関し、特に始動性能と暖機性能を向
上させるように燃料の噴射圧力を制御するようにしたも
のに関する。
燃料噴射制御装置に関し、特に始動性能と暖機性能を向
上させるように燃料の噴射圧力を制御するようにしたも
のに関する。
【0002】
【従来の技術】最近、ディーゼルエンジンの燃料噴射制
御を改善する為、例えば特開平2−37152号公報に
示すように、燃料供給系に、高圧燃料ポンプと、加圧燃
料を蓄圧するアキュムレータと、アキュムレータの加圧
燃料を受けて燃料を噴射する電磁切換弁付きユニットイ
ンジェクタと、アキュムレータ内の燃料圧つまり噴射圧
力を調節する電磁リリーフ弁とを設け、噴射圧力をエン
ジン回転数とアクセル開度又はエンジン負荷とで決まる
運転状態に応じて変化させるようにしたものが知られて
いる。
御を改善する為、例えば特開平2−37152号公報に
示すように、燃料供給系に、高圧燃料ポンプと、加圧燃
料を蓄圧するアキュムレータと、アキュムレータの加圧
燃料を受けて燃料を噴射する電磁切換弁付きユニットイ
ンジェクタと、アキュムレータ内の燃料圧つまり噴射圧
力を調節する電磁リリーフ弁とを設け、噴射圧力をエン
ジン回転数とアクセル開度又はエンジン負荷とで決まる
運転状態に応じて変化させるようにしたものが知られて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記公報のユニットイ
ンジェクタ方式の燃料噴射制御装置など、従来技術では
エンジン回転数とアクセル開度で決まる運転状態に応じ
て噴射圧力を決定し、この噴射圧力と必要な燃料噴射量
とに基いて噴射期間を決定するような制御を採用してい
た。ところで、前記高圧燃料ポンプはディーゼルエンジ
ンで駆動されるが、始動のクランキング時に燃料ポンプ
駆動の為の負荷(特に、潤滑油の粘度も高いので抵抗が
大きくなりやすい)によって始動性が低下すること、ま
たスタータモータの消費電力が多くなることなどの問題
がある。更に、前記のようにエンジンの運転状態に対応
づけて噴射圧力を設定する場合には、クランキング完了
後の暖機運転時の噴射圧力が非常に低く設定されること
から、噴射燃料の噴霧が十分に微粒化されず燃焼性が低
くなるため、寒冷時には特に失火が生じやすくなったり
或いは暖機の所要時間が長くなったりするという問題が
ある。
ンジェクタ方式の燃料噴射制御装置など、従来技術では
エンジン回転数とアクセル開度で決まる運転状態に応じ
て噴射圧力を決定し、この噴射圧力と必要な燃料噴射量
とに基いて噴射期間を決定するような制御を採用してい
た。ところで、前記高圧燃料ポンプはディーゼルエンジ
ンで駆動されるが、始動のクランキング時に燃料ポンプ
駆動の為の負荷(特に、潤滑油の粘度も高いので抵抗が
大きくなりやすい)によって始動性が低下すること、ま
たスタータモータの消費電力が多くなることなどの問題
がある。更に、前記のようにエンジンの運転状態に対応
づけて噴射圧力を設定する場合には、クランキング完了
後の暖機運転時の噴射圧力が非常に低く設定されること
から、噴射燃料の噴霧が十分に微粒化されず燃焼性が低
くなるため、寒冷時には特に失火が生じやすくなったり
或いは暖機の所要時間が長くなったりするという問題が
ある。
【0004】本発明の目的は、始動性能を向上させ得る
ようなまた暖機性能を向上させ得るようなディーゼルエ
ンジンの燃料噴射制御装置を提供することである。
ようなまた暖機性能を向上させ得るようなディーゼルエ
ンジンの燃料噴射制御装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載のディー
ゼルエンジンの燃料噴射制御装置は、図7の機能ブロッ
ク図に示すように、エンジンにより駆動される高圧燃料
ポンプと電気制御式のインジェクタと噴射圧力を調整す
る調圧手段とを燃料系路に介設して少なくとも噴射され
る燃料の噴射圧力を制御するディーゼルエンジンの燃料
噴射制御装置において、ディーゼルエンジンのクランキ
ング状態を検出するクランキング検出手段と、ディーゼ
ルエンジンの温度を検出する温度検出手段と、ディーゼ
ルエンジンのクランキング時に噴射圧力をエンジン温度
にかかわらず低圧に設定するとともにクランキング完了
からエンジン温度が設定温度に上昇するまでは、噴射圧
力をクランキング時よりも高圧で、且つエンジン温度が
設定温度以上の時よりも高圧に設定する制御手段とを備
えたものである。
ゼルエンジンの燃料噴射制御装置は、図7の機能ブロッ
ク図に示すように、エンジンにより駆動される高圧燃料
ポンプと電気制御式のインジェクタと噴射圧力を調整す
る調圧手段とを燃料系路に介設して少なくとも噴射され
る燃料の噴射圧力を制御するディーゼルエンジンの燃料
噴射制御装置において、ディーゼルエンジンのクランキ
ング状態を検出するクランキング検出手段と、ディーゼ
ルエンジンの温度を検出する温度検出手段と、ディーゼ
ルエンジンのクランキング時に噴射圧力をエンジン温度
にかかわらず低圧に設定するとともにクランキング完了
からエンジン温度が設定温度に上昇するまでは、噴射圧
力をクランキング時よりも高圧で、且つエンジン温度が
設定温度以上の時よりも高圧に設定する制御手段とを備
えたものである。
【0006】請求項2に係るディーゼルエンジンの燃料
噴射制御装置は、請求項1の発明において、前記制御手
段はクランキング完了後の前記設定温度以下の暖機中に
はエンジン温度の上昇に応じて噴射圧力を低下させるよ
うに構成されたものである。
噴射制御装置は、請求項1の発明において、前記制御手
段はクランキング完了後の前記設定温度以下の暖機中に
はエンジン温度の上昇に応じて噴射圧力を低下させるよ
うに構成されたものである。
【0007】請求項3に係るディーゼルエンジンの燃料
噴射制御装置は、請求項2の発明ににおいて、ディーゼ
ルエンジンの負荷を検出する負荷検出手段を備え、前記
制御手段は、ディーゼルエンジンの暖機直後には噴射圧
力を前記暖機中の噴射圧力よりも低い圧力であってディ
ーゼルエンジンの負荷の増大に応じて上昇する圧力に設
定するように構成されたものである。
噴射制御装置は、請求項2の発明ににおいて、ディーゼ
ルエンジンの負荷を検出する負荷検出手段を備え、前記
制御手段は、ディーゼルエンジンの暖機直後には噴射圧
力を前記暖機中の噴射圧力よりも低い圧力であってディ
ーゼルエンジンの負荷の増大に応じて上昇する圧力に設
定するように構成されたものである。
【0008】
【作用】請求項1に係るディーゼルエンジンの燃料噴射
制御装置においては、制御手段によって、ディーゼルエ
ンジンのクランキング時にエンジン温度にかかわらず噴
射圧力を低圧に設定するので、燃焼ポンプ駆動の為のエ
ンジン負荷が小さくなってクランキング回転数の低下が
生じにくくなり始動性能が向上し且つスタータモータの
消費電力も低減する。更に、制御手段によって、クラン
キング完了からエンジン温度が設定温度に上昇するまで
は、噴射圧力をクランキング時よりも高圧で、且つエン
ジン温度が設定温度以上の時よりも高圧に設定するの
で、噴射燃料の噴霧の微粒化により燃焼性が向上しまた
燃料ポンプ駆動の為の負荷増加分だけ燃焼室のガス圧も
増大することから、失火しにくくなるとともに暖機性能
が著しく向上する。
制御装置においては、制御手段によって、ディーゼルエ
ンジンのクランキング時にエンジン温度にかかわらず噴
射圧力を低圧に設定するので、燃焼ポンプ駆動の為のエ
ンジン負荷が小さくなってクランキング回転数の低下が
生じにくくなり始動性能が向上し且つスタータモータの
消費電力も低減する。更に、制御手段によって、クラン
キング完了からエンジン温度が設定温度に上昇するまで
は、噴射圧力をクランキング時よりも高圧で、且つエン
ジン温度が設定温度以上の時よりも高圧に設定するの
で、噴射燃料の噴霧の微粒化により燃焼性が向上しまた
燃料ポンプ駆動の為の負荷増加分だけ燃焼室のガス圧も
増大することから、失火しにくくなるとともに暖機性能
が著しく向上する。
【0009】請求項2に係るディーゼルエンジンの燃料
噴射制御装置においては、基本的に請求項1と同様の作
用が得られる。温度検出手段で検出されたエンジンの検
出温度を用いて制御手段によってクランキング完了後の
前記設定温度以下の暖機中にはエンジン温度の上昇に応
じて噴射圧力を低下させるので、暖機促進を図りながら
燃料ポンプ駆動の為の負荷を極力小さくすることが出来
る。
噴射制御装置においては、基本的に請求項1と同様の作
用が得られる。温度検出手段で検出されたエンジンの検
出温度を用いて制御手段によってクランキング完了後の
前記設定温度以下の暖機中にはエンジン温度の上昇に応
じて噴射圧力を低下させるので、暖機促進を図りながら
燃料ポンプ駆動の為の負荷を極力小さくすることが出来
る。
【0010】請求項3に係るディーゼルエンジンの燃料
噴射制御装置においては、基本的に請求項2と同様の作
用が得られる。ディーゼルエンジンの負荷を検出する負
荷検出手段を設け、制御手段によって暖機直後には噴射
圧力を暖機中の噴射圧力よりも低い圧力であってディー
ゼルエンジンの負荷の増大に応じて上昇する圧力に設定
するので、暖機直後には燃料ポンプ駆動の為の負荷を低
減しつつも、負荷の増大に伴う燃料噴射量の増加に応じ
て噴霧の微粒化を図ることで燃焼性の低下を防ぐことが
出来る。
噴射制御装置においては、基本的に請求項2と同様の作
用が得られる。ディーゼルエンジンの負荷を検出する負
荷検出手段を設け、制御手段によって暖機直後には噴射
圧力を暖機中の噴射圧力よりも低い圧力であってディー
ゼルエンジンの負荷の増大に応じて上昇する圧力に設定
するので、暖機直後には燃料ポンプ駆動の為の負荷を低
減しつつも、負荷の増大に伴う燃料噴射量の増加に応じ
て噴霧の微粒化を図ることで燃焼性の低下を防ぐことが
出来る。
【0011】
【発明の効果】請求項1に係るディーゼルエンジンの燃
料噴射制御装置によれば、クランキング検出手段と、温
度検出手段と、制御手段を設けたことにより、始動性能
を向上させ且つスタータモータの消費電力を節減するこ
とが出来ること、クランキング完了後の暖機中には燃焼
性を向上させるとともに燃焼室のガス圧を高めることに
より失火を防止しつつ暖機性能を向上させ且つ暖機所要
時間を短縮することが出来る。特に極寒時の冷間始動に
大いに有効である。
料噴射制御装置によれば、クランキング検出手段と、温
度検出手段と、制御手段を設けたことにより、始動性能
を向上させ且つスタータモータの消費電力を節減するこ
とが出来ること、クランキング完了後の暖機中には燃焼
性を向上させるとともに燃焼室のガス圧を高めることに
より失火を防止しつつ暖機性能を向上させ且つ暖機所要
時間を短縮することが出来る。特に極寒時の冷間始動に
大いに有効である。
【0012】請求項2に係るディーゼルエンジンの燃料
噴射制御装置によれば、前記作用の項で説明したよう
に、基本的に請求項1と同様の効果が得られる。加え
て、暖機促進を図りながらも燃料ポンプ駆動の為の負荷
を極力軽減することが出来る。
噴射制御装置によれば、前記作用の項で説明したよう
に、基本的に請求項1と同様の効果が得られる。加え
て、暖機促進を図りながらも燃料ポンプ駆動の為の負荷
を極力軽減することが出来る。
【0013】請求項3に係るディーゼルエンジンの燃料
噴射制御装置によれば、前記作用の項で説明したよう
に、基本的に請求項2と同様の効果が得られる。加え
て、暖機直後における燃料ポンプ駆動の為の負荷を低減
しつつも、負荷の増大に伴う燃料噴射量の増加に応じて
噴霧の微粒化を図ることで燃焼性の低下を防ぐことが出
来る。
噴射制御装置によれば、前記作用の項で説明したよう
に、基本的に請求項2と同様の効果が得られる。加え
て、暖機直後における燃料ポンプ駆動の為の負荷を低減
しつつも、負荷の増大に伴う燃料噴射量の増加に応じて
噴霧の微粒化を図ることで燃焼性の低下を防ぐことが出
来る。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例について図1〜図6を
参照しながら説明する。本実施例は、自動車用の4気筒
直列ディーゼルエンジンの燃料噴射システムに本発明を
適用した場合の例である。図1に基いて燃料噴射システ
ムの全体構成について説明する。ディーゼルエンジン1
(以下、エンジンという)の燃料噴射システムは、エン
ジン1で駆動される高圧燃料ポンプ2と、この燃料ポン
プ2で加圧された燃料を蓄圧するアキュムレータ3と、
燃料ポンプ2からアキュムレータ3へ通ずる燃料通路4
に介設された電磁三方リリーフ弁5と、アキュムレータ
3に燃料供給路6を介して夫々接続されアキュムレータ
3から供給される加圧燃料を4つの気筒の燃焼室へ夫々
噴射供給する4組のユニットインジェクタ7と、4組の
ユニットインジェクタ7の電磁切換弁に駆動パルスを供
給する駆動回路ユニット8と、コントロールユニット1
0と、センサ類とを備えている。尚、符号9は燃料タン
クである。
参照しながら説明する。本実施例は、自動車用の4気筒
直列ディーゼルエンジンの燃料噴射システムに本発明を
適用した場合の例である。図1に基いて燃料噴射システ
ムの全体構成について説明する。ディーゼルエンジン1
(以下、エンジンという)の燃料噴射システムは、エン
ジン1で駆動される高圧燃料ポンプ2と、この燃料ポン
プ2で加圧された燃料を蓄圧するアキュムレータ3と、
燃料ポンプ2からアキュムレータ3へ通ずる燃料通路4
に介設された電磁三方リリーフ弁5と、アキュムレータ
3に燃料供給路6を介して夫々接続されアキュムレータ
3から供給される加圧燃料を4つの気筒の燃焼室へ夫々
噴射供給する4組のユニットインジェクタ7と、4組の
ユニットインジェクタ7の電磁切換弁に駆動パルスを供
給する駆動回路ユニット8と、コントロールユニット1
0と、センサ類とを備えている。尚、符号9は燃料タン
クである。
【0015】センサ類としては、アキュムレータ3内の
燃料圧を検出する燃料圧センサ11と、クランク角の回
転角を電磁ピックアップセンサなどで検出する周知のク
ランク角センサ12及び基準気筒の基準タイミング(例
えば、吸気TDC)を前記同様に検出する周知の基準ク
ランク角センサ13と、アクセルペダルに連係させて設
けられアクセル踏込量に相当するアクセル開度(これが
エンジンの負荷に相当する)をポテンショメータ等で検
出するアクセル開度センサ14と、エンジン冷却水の水
温(但し、これがエンジン温度に相当する)を検出する
水温センサ15などが設けられ、これらセンサ類11〜
15の検出信号及びスタータスイッチ16(スタータS
W)の信号は夫々コントロールユニット10へ供給され
ている。コントロールユニット10は、駆動回路ユニッ
ト8へ制御信号を出力することで4組のユニットインジ
ェクタ7を制御するとともに、電磁三方リリーフ弁5の
ソレノイドへ駆動パルスを出力することでアキュムレー
タ3内の燃料圧つまり噴射圧を制御する。
燃料圧を検出する燃料圧センサ11と、クランク角の回
転角を電磁ピックアップセンサなどで検出する周知のク
ランク角センサ12及び基準気筒の基準タイミング(例
えば、吸気TDC)を前記同様に検出する周知の基準ク
ランク角センサ13と、アクセルペダルに連係させて設
けられアクセル踏込量に相当するアクセル開度(これが
エンジンの負荷に相当する)をポテンショメータ等で検
出するアクセル開度センサ14と、エンジン冷却水の水
温(但し、これがエンジン温度に相当する)を検出する
水温センサ15などが設けられ、これらセンサ類11〜
15の検出信号及びスタータスイッチ16(スタータS
W)の信号は夫々コントロールユニット10へ供給され
ている。コントロールユニット10は、駆動回路ユニッ
ト8へ制御信号を出力することで4組のユニットインジ
ェクタ7を制御するとともに、電磁三方リリーフ弁5の
ソレノイドへ駆動パルスを出力することでアキュムレー
タ3内の燃料圧つまり噴射圧を制御する。
【0016】図2に基いて、ユニットインジェクタ7の
構造について簡単に説明する。ユニットインジェクタ7
はインジェクタ本体20とその上端に取付けられた電磁
切換弁21とからなり、インジェクタ本体20におい
て、針弁体22の下端には針弁23が形成され、針弁体
22はバネ受け24を介して第1バネ25で閉弁側へ付
勢され、シリンダ孔26にピストン27と第2バネ28
とバネ受け29とが装着され、第2バネ28で下方へ付
勢されるピストン27のロッド27aの下端はバネ受け
24に当接し、バネ受け29のオリフィス30は電磁切
換弁21の制御圧ポート31に連通している。針弁体2
2の下半部の外周側に出口室32が形成され、アキュム
レータ3から燃料供給路6を経て出口室32に加圧燃料
が供給され、針弁体22は出口室32の燃料圧を受圧し
て上方へ付勢される。
構造について簡単に説明する。ユニットインジェクタ7
はインジェクタ本体20とその上端に取付けられた電磁
切換弁21とからなり、インジェクタ本体20におい
て、針弁体22の下端には針弁23が形成され、針弁体
22はバネ受け24を介して第1バネ25で閉弁側へ付
勢され、シリンダ孔26にピストン27と第2バネ28
とバネ受け29とが装着され、第2バネ28で下方へ付
勢されるピストン27のロッド27aの下端はバネ受け
24に当接し、バネ受け29のオリフィス30は電磁切
換弁21の制御圧ポート31に連通している。針弁体2
2の下半部の外周側に出口室32が形成され、アキュム
レータ3から燃料供給路6を経て出口室32に加圧燃料
が供給され、針弁体22は出口室32の燃料圧を受圧し
て上方へ付勢される。
【0017】電磁切換弁21において、制御圧ポート3
1の上側の弁孔33に第1弁体34が収容され、第1弁
体34により制御圧ポート31とドレン路35との間が
開閉可能に構成され、第1弁体34の内室36は中心孔
37により制御圧ポート31に連通しており、第1弁体
34の上端中央部には第2弁体38が摺動自在に装着さ
れ、第2弁体38の下端部で中心孔37が開閉可能に構
成され、第1弁体34は閉弁バネ39で下方へ付勢され
るとともに、ソレノイド48に通電されると第1弁体3
4は閉弁バネ39に抗して上昇して開弁し制御圧ポート
31をドレン路35に連通させ、これと同時に第2弁体
38は中心孔37を閉じるようになっている。第1弁体
34の中段部の外側には入力ポート41が形成され、入
力ポート41は入力路42で燃料供給路6に接続され、
図示のようにソレノイド40がOFFで第1弁体34が
閉弁位置のときに入力ポート41と内室36とは第1弁
体34の入力孔43で連通される。
1の上側の弁孔33に第1弁体34が収容され、第1弁
体34により制御圧ポート31とドレン路35との間が
開閉可能に構成され、第1弁体34の内室36は中心孔
37により制御圧ポート31に連通しており、第1弁体
34の上端中央部には第2弁体38が摺動自在に装着さ
れ、第2弁体38の下端部で中心孔37が開閉可能に構
成され、第1弁体34は閉弁バネ39で下方へ付勢され
るとともに、ソレノイド48に通電されると第1弁体3
4は閉弁バネ39に抗して上昇して開弁し制御圧ポート
31をドレン路35に連通させ、これと同時に第2弁体
38は中心孔37を閉じるようになっている。第1弁体
34の中段部の外側には入力ポート41が形成され、入
力ポート41は入力路42で燃料供給路6に接続され、
図示のようにソレノイド40がOFFで第1弁体34が
閉弁位置のときに入力ポート41と内室36とは第1弁
体34の入力孔43で連通される。
【0018】従って、ソレノイド40がOFFのときに
は、第1弁体34が閉位置となって制御圧ポート31と
ドレン路35とは遮断されるので、燃料供給路6の加圧
燃料は、入力路42、入力ポート41、入力孔43、内
室36、中心孔37、制御圧ポート31、オリフィス3
0を経て受圧室26aに充満し、ピストン27が下方へ
強力に付勢されるので、ピストン27で押される針弁体
22は下限位置となり、噴口44は針弁23で閉鎖され
るから、燃料は噴射されない。これに対して、ソレノイ
ド40に通電されると、第1弁体34が上昇して開位置
へ移り、第2弁体38は第1弁体34に対して相対的に
下降して中心孔37を閉じるので、受圧室26aの燃料
圧がドレン圧まで低下し、針弁体22は出口室32の燃
料圧により上昇して噴口44から燃料噴射が行なわれ
る。
は、第1弁体34が閉位置となって制御圧ポート31と
ドレン路35とは遮断されるので、燃料供給路6の加圧
燃料は、入力路42、入力ポート41、入力孔43、内
室36、中心孔37、制御圧ポート31、オリフィス3
0を経て受圧室26aに充満し、ピストン27が下方へ
強力に付勢されるので、ピストン27で押される針弁体
22は下限位置となり、噴口44は針弁23で閉鎖され
るから、燃料は噴射されない。これに対して、ソレノイ
ド40に通電されると、第1弁体34が上昇して開位置
へ移り、第2弁体38は第1弁体34に対して相対的に
下降して中心孔37を閉じるので、受圧室26aの燃料
圧がドレン圧まで低下し、針弁体22は出口室32の燃
料圧により上昇して噴口44から燃料噴射が行なわれ
る。
【0019】前記コントロールユニット10は、センサ
11、14・15からの検出信号をA/D変換するA/
D変換器、センサ12、13からの検出信号を波形整形
する回路、入出力インターフェイス、CPUとROMと
RAMとを有するマイクロコンピュータ、電磁三方リリ
ーフ弁5の為の駆動回路などを備えており、ROMに
は、後述のエンジン始動時と暖機時と暖機完了後におい
て電磁三方リリーフ弁5を介してアキュムレータ3内の
燃料圧(つまり、噴射圧力)を制御する噴射圧力制御の
制御プログラム及びこれに付随する図4の噴射圧力マッ
プが予め入力格納されている。ROMには燃料噴射制御
の制御プログラム及びこれに付随する種々のマップと、
この燃料噴射制御で決定された噴射タイミングと噴射期
間のデータを受けて4つのユニットインジェクタ7を順
々に駆動する燃料噴射実行制御の制御プログラムが予め
入力格納されている。但し、燃料噴射制御は一般的なも
のであるので説明を省略する。また、燃料噴射実行制御
はクランク角センサ12から得られるパルス信号と基準
クランク角センサ13からの基準クランク角のパルス信
号とクロックパルス信号などに基いて、各気筒が前記噴
射(開始)タイミングになったか否か常時演算しつつ監
視し、噴射タイミングになる毎に対応するユニットイン
ジェクタ7に対して前記噴射期間の間噴射を実行させる
周知の一般的な制御であるので、その詳しい説明は省略
する。
11、14・15からの検出信号をA/D変換するA/
D変換器、センサ12、13からの検出信号を波形整形
する回路、入出力インターフェイス、CPUとROMと
RAMとを有するマイクロコンピュータ、電磁三方リリ
ーフ弁5の為の駆動回路などを備えており、ROMに
は、後述のエンジン始動時と暖機時と暖機完了後におい
て電磁三方リリーフ弁5を介してアキュムレータ3内の
燃料圧(つまり、噴射圧力)を制御する噴射圧力制御の
制御プログラム及びこれに付随する図4の噴射圧力マッ
プが予め入力格納されている。ROMには燃料噴射制御
の制御プログラム及びこれに付随する種々のマップと、
この燃料噴射制御で決定された噴射タイミングと噴射期
間のデータを受けて4つのユニットインジェクタ7を順
々に駆動する燃料噴射実行制御の制御プログラムが予め
入力格納されている。但し、燃料噴射制御は一般的なも
のであるので説明を省略する。また、燃料噴射実行制御
はクランク角センサ12から得られるパルス信号と基準
クランク角センサ13からの基準クランク角のパルス信
号とクロックパルス信号などに基いて、各気筒が前記噴
射(開始)タイミングになったか否か常時演算しつつ監
視し、噴射タイミングになる毎に対応するユニットイン
ジェクタ7に対して前記噴射期間の間噴射を実行させる
周知の一般的な制御であるので、その詳しい説明は省略
する。
【0020】次に、最初に、前記噴射圧力制御の概要に
ついて説明すると、ディーゼルエンジン1を冷間始動す
るクランキング時には、燃料ポンプ2の駆動の為の負荷
により始動性能が低下することに鑑みて、クランキング
時には噴射圧力を十分に低圧に設定する。クランキング
完了後には、噴霧の微粒化により燃焼性を向上させまた
エンジン負荷を大きくして燃焼室内ガス圧を高めること
で失火防止を図るとともに暖機性能を高める為に、暖機
中には噴射圧力を高圧に設定し、また暖機の進行に応じ
て噴射圧力を低下させる。一方、暖機直後には、噴射圧
力を暖機中の噴射圧力よりも低い圧力であって、エンジ
ン1の負荷の増大に応じて上昇する圧力に設定する。
ついて説明すると、ディーゼルエンジン1を冷間始動す
るクランキング時には、燃料ポンプ2の駆動の為の負荷
により始動性能が低下することに鑑みて、クランキング
時には噴射圧力を十分に低圧に設定する。クランキング
完了後には、噴霧の微粒化により燃焼性を向上させまた
エンジン負荷を大きくして燃焼室内ガス圧を高めること
で失火防止を図るとともに暖機性能を高める為に、暖機
中には噴射圧力を高圧に設定し、また暖機の進行に応じ
て噴射圧力を低下させる。一方、暖機直後には、噴射圧
力を暖機中の噴射圧力よりも低い圧力であって、エンジ
ン1の負荷の増大に応じて上昇する圧力に設定する。
【0021】図4の噴射圧力のマップは、エンジン1の
運転領域の全域の噴射圧力を設定した一例を示すもの
で、基本的にはアクセル開度の増大に応じて噴射圧力が
増大するように設定されている。
運転領域の全域の噴射圧力を設定した一例を示すもの
で、基本的にはアクセル開度の増大に応じて噴射圧力が
増大するように設定されている。
【0022】次に、コントロールユニットによって行な
われる噴射圧力制御のルーチンについて図5・図6のフ
ローチャートに基いて説明する。但し、図中Si(i=
1、2、・・・・)は各ステップを示すものである。エ
ンジンの始動とともに制御が開始されると、RAMのメ
モリ等に対して必要な初期設定が実行され(S1)、次
にスタータSW16からスタータSW信号が読込まれ
(S2)、次にスタータSW16の信号に基いてクラン
キング中か否か判定され(S3)、クランキング中であ
るときにはS4において噴射圧力Pが所定の低圧Pc
(尚、Pcは少なくとも40MPaよりもかなり低い圧
力である)に設定され、次に電磁三方リリーフ弁5のソ
レノイドに対して低圧Pcに対応する駆動パルスが駆動
回路を介して出力され(S5)、その後S2へ戻り、ク
ランキング中はS2〜S5が繰返えされる。従って、ク
ランキング中にはアキュムレータ3内の燃料圧力が低圧
Pcに保持され、低圧Pcでの燃料噴射が実行される。
但し、クランキング中に燃料圧センサ11からの検出信
号を用いて燃料圧力が低圧Pcとなるようにフィードバ
ック制御してもよい。
われる噴射圧力制御のルーチンについて図5・図6のフ
ローチャートに基いて説明する。但し、図中Si(i=
1、2、・・・・)は各ステップを示すものである。エ
ンジンの始動とともに制御が開始されると、RAMのメ
モリ等に対して必要な初期設定が実行され(S1)、次
にスタータSW16からスタータSW信号が読込まれ
(S2)、次にスタータSW16の信号に基いてクラン
キング中か否か判定され(S3)、クランキング中であ
るときにはS4において噴射圧力Pが所定の低圧Pc
(尚、Pcは少なくとも40MPaよりもかなり低い圧
力である)に設定され、次に電磁三方リリーフ弁5のソ
レノイドに対して低圧Pcに対応する駆動パルスが駆動
回路を介して出力され(S5)、その後S2へ戻り、ク
ランキング中はS2〜S5が繰返えされる。従って、ク
ランキング中にはアキュムレータ3内の燃料圧力が低圧
Pcに保持され、低圧Pcでの燃料噴射が実行される。
但し、クランキング中に燃料圧センサ11からの検出信
号を用いて燃料圧力が低圧Pcとなるようにフィードバ
ック制御してもよい。
【0023】次に、エンジン1が始動(着火)したもの
としてスタータSW16がOFFに切換えられると、S
3からS6へ移行し、S6においてセンサ12〜15か
ら各種検出信号が読込まれ、次にクランク角信号を用い
てエンジン回転数Neが演算され(S7)、次にエンジ
ン回転数Neが所定回転数No(例えば、No=700
rpm)以上か否か判定され(S8)、NeがNo未満
のときは失火している確率が高いことからS2へ移行す
る。これに対してNeがNo以上のときはクランキング
が確実に完了しているので、S9では検出されたエンジ
ン回転数Neとアクセル開度とに基いて図4のマップよ
りマップの噴射圧力Pmが読込まれ、次に水温センサ1
5で検出されたエンジン冷却水温Twが暖機が完了した
ときの所定の水温To(例えば、50℃)以下か否か判
定され(S10)、Tw≦Toのときには暖機中である
ので噴射圧力Pが図示の計算式にて演算される(S1
1)。但し、Kは所定の正の定数でありまたTwaは冷
却水温Twの絶対温度であり、Poは例えば100〜1
50MPaの大きな圧力であり、噴射圧力Pは冷却水温
Twの上昇に応じて漸減するように且つ高圧に設定され
る。次に、S11で設定された噴射圧力PがS9で求め
たマップ噴射圧力Pmより大きいか否か判定され(S1
2)、P>Pmのときには電磁三方リリーフ弁5のソレ
ノイドへ高圧の噴射圧力Pに対応する駆動パルスが出力
され(S13)、アキュムレータ3内の燃料圧力がその
噴射圧力Pとなるように制御され、その後S6へ移行し
てS6以降が所定微小時間毎に繰返えされる。冷却水温
TwがTo以下のときつまり暖機中には基本的にS6〜
S13が繰返えされるので、噴射圧力Pは冷却水温Tw
の上昇に応じて徐々に低くなるように制御されることに
なる。運転者がアクセルペダルを大きく踏込んだような
場合において、噴射圧力Pがマップ噴射圧力Pm以下に
なったときにはS12からS14へ移行し、また冷却水
温TwがToより高くなって暖機が完了したときには、
S10からS14へ移行し、S14において通常制御に
よって噴射圧力Pが設定される。即ち、現在のエンジン
回転数Neとアクセル開度とに基いてマップから読込ん
だマップ噴射圧力Pmでもって噴射圧力Pが設定され、
次にS14からS13へ移行し、この噴射圧力Pに対応
する駆動パルスが電磁三方リリーフ弁5のソレノイドへ
出力される。このように暖機完了後にはS6〜S10、
S14、S13のステップが所定微小時間毎に繰返えさ
れる。
としてスタータSW16がOFFに切換えられると、S
3からS6へ移行し、S6においてセンサ12〜15か
ら各種検出信号が読込まれ、次にクランク角信号を用い
てエンジン回転数Neが演算され(S7)、次にエンジ
ン回転数Neが所定回転数No(例えば、No=700
rpm)以上か否か判定され(S8)、NeがNo未満
のときは失火している確率が高いことからS2へ移行す
る。これに対してNeがNo以上のときはクランキング
が確実に完了しているので、S9では検出されたエンジ
ン回転数Neとアクセル開度とに基いて図4のマップよ
りマップの噴射圧力Pmが読込まれ、次に水温センサ1
5で検出されたエンジン冷却水温Twが暖機が完了した
ときの所定の水温To(例えば、50℃)以下か否か判
定され(S10)、Tw≦Toのときには暖機中である
ので噴射圧力Pが図示の計算式にて演算される(S1
1)。但し、Kは所定の正の定数でありまたTwaは冷
却水温Twの絶対温度であり、Poは例えば100〜1
50MPaの大きな圧力であり、噴射圧力Pは冷却水温
Twの上昇に応じて漸減するように且つ高圧に設定され
る。次に、S11で設定された噴射圧力PがS9で求め
たマップ噴射圧力Pmより大きいか否か判定され(S1
2)、P>Pmのときには電磁三方リリーフ弁5のソレ
ノイドへ高圧の噴射圧力Pに対応する駆動パルスが出力
され(S13)、アキュムレータ3内の燃料圧力がその
噴射圧力Pとなるように制御され、その後S6へ移行し
てS6以降が所定微小時間毎に繰返えされる。冷却水温
TwがTo以下のときつまり暖機中には基本的にS6〜
S13が繰返えされるので、噴射圧力Pは冷却水温Tw
の上昇に応じて徐々に低くなるように制御されることに
なる。運転者がアクセルペダルを大きく踏込んだような
場合において、噴射圧力Pがマップ噴射圧力Pm以下に
なったときにはS12からS14へ移行し、また冷却水
温TwがToより高くなって暖機が完了したときには、
S10からS14へ移行し、S14において通常制御に
よって噴射圧力Pが設定される。即ち、現在のエンジン
回転数Neとアクセル開度とに基いてマップから読込ん
だマップ噴射圧力Pmでもって噴射圧力Pが設定され、
次にS14からS13へ移行し、この噴射圧力Pに対応
する駆動パルスが電磁三方リリーフ弁5のソレノイドへ
出力される。このように暖機完了後にはS6〜S10、
S14、S13のステップが所定微小時間毎に繰返えさ
れる。
【0024】次に、以上説明した噴射圧力制御の作用に
ついて図3のタイムチャートを参照しつつ説明する。エ
ンジンのクランキング時にS4において噴射圧力Pを低
圧Pcに設定するので、燃料ポンプ2駆動の為のエンジ
ン負荷が小さくなってクランキング回転数の低下が生じ
にくくなり始動性能が向上し且つスタータモータの消費
電力も低減する。更に、クランキング完了後の暖機中に
はS11において噴射圧力Pを高圧に設定するので、噴
射燃料の噴霧の微粒化により燃焼性が向上しまた燃料ポ
ンプ2駆動の為の負荷増加分だけ燃焼室のガス圧も増大
することから、失火しにくくなるとともに暖機性能が著
しく向上し、暖機所要時間も短くなる。特に、極寒時の
冷間始動時の始動性能と暖機性能を向上させるのに有効
である。更に、クランキング完了後の暖機中にはS11
の計算式に示すように噴射圧力Pを高圧にし且つ冷却水
温Twの上昇に応じて噴射圧力Pを低下させていくの
で、暖機促進を図りながら、燃料ポンプ2駆動の為の負
荷を極力小さくすることが出来る。加えて、暖機直後に
は噴射圧力Pを暖機中の噴射圧力よりも低い圧力であっ
てエンジン1の負荷の増大に応じて上昇する圧力に設定
するので、暖機直後には燃料ポンプ2駆動の為の負荷を
低減しつつも、負荷の増大に伴って燃料噴射量が増加す
るのに応じて噴霧の微粒化を図ることで燃焼性の低下を
防ぐことが出来る。但し、温間始動時には、暖機の必要
がないのでS10からS14へ移行し、通常制御によっ
て噴射圧力Pが設定される。
ついて図3のタイムチャートを参照しつつ説明する。エ
ンジンのクランキング時にS4において噴射圧力Pを低
圧Pcに設定するので、燃料ポンプ2駆動の為のエンジ
ン負荷が小さくなってクランキング回転数の低下が生じ
にくくなり始動性能が向上し且つスタータモータの消費
電力も低減する。更に、クランキング完了後の暖機中に
はS11において噴射圧力Pを高圧に設定するので、噴
射燃料の噴霧の微粒化により燃焼性が向上しまた燃料ポ
ンプ2駆動の為の負荷増加分だけ燃焼室のガス圧も増大
することから、失火しにくくなるとともに暖機性能が著
しく向上し、暖機所要時間も短くなる。特に、極寒時の
冷間始動時の始動性能と暖機性能を向上させるのに有効
である。更に、クランキング完了後の暖機中にはS11
の計算式に示すように噴射圧力Pを高圧にし且つ冷却水
温Twの上昇に応じて噴射圧力Pを低下させていくの
で、暖機促進を図りながら、燃料ポンプ2駆動の為の負
荷を極力小さくすることが出来る。加えて、暖機直後に
は噴射圧力Pを暖機中の噴射圧力よりも低い圧力であっ
てエンジン1の負荷の増大に応じて上昇する圧力に設定
するので、暖機直後には燃料ポンプ2駆動の為の負荷を
低減しつつも、負荷の増大に伴って燃料噴射量が増加す
るのに応じて噴霧の微粒化を図ることで燃焼性の低下を
防ぐことが出来る。但し、温間始動時には、暖機の必要
がないのでS10からS14へ移行し、通常制御によっ
て噴射圧力Pが設定される。
【0025】尚、前記実施例では、アキュムレータ3を
用いた蓄圧式のユニットインジェクタ7を設けた場合に
ついて説明したが、これに代えて増圧式のユニットイン
ジェクタ(電気制御式インジェクタを設けるとともにこ
れにプランジャ式燃料ポンプと調圧手段とを夫々付設し
てなるもの)を設けたものにも、本発明を同様に適用す
ることが出来る。
用いた蓄圧式のユニットインジェクタ7を設けた場合に
ついて説明したが、これに代えて増圧式のユニットイン
ジェクタ(電気制御式インジェクタを設けるとともにこ
れにプランジャ式燃料ポンプと調圧手段とを夫々付設し
てなるもの)を設けたものにも、本発明を同様に適用す
ることが出来る。
【図1】実施例に係るディーゼルエンジンの燃料噴射シ
ステムの全体構成図である。
ステムの全体構成図である。
【図2】図1のユニットインジェクタの断面図である。
【図3】噴射圧力等のタイムチャートである。
【図4】噴射圧力のマップを示す線図である。
【図5】噴射圧力制御のルーチンのフローチャートの一
部である。
部である。
【図6】噴射圧力制御のルーチンのフローチャートの一
部である。
部である。
【図7】本発明のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装
置の機能ブロック図である。
置の機能ブロック図である。
1 ディーゼルエンジン 2 高圧燃
料ポンプ 3 アキュムレータ 5 電磁三
方リリーフ弁 7 ユニットインジェクタ 8 駆動回
路ユニット 10 コントロールユニット 12 クラ
ンク角センサ 14 アクセル開度センサ 15 水温
センサ 21 電磁切換弁
料ポンプ 3 アキュムレータ 5 電磁三
方リリーフ弁 7 ユニットインジェクタ 8 駆動回
路ユニット 10 コントロールユニット 12 クラ
ンク角センサ 14 アクセル開度センサ 15 水温
センサ 21 電磁切換弁
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 41/00 - 45/00 395
Claims (3)
- 【請求項1】エンジンにより駆動される高圧燃料ポンプ
と電気制御式のインジェクタと噴射圧力を調整する調圧
手段とを燃料系路に介設して少なくとも噴射される燃料
の噴射圧力を制御するディーゼルエンジンの燃料噴射制
御装置において、ディーゼルエンジンのクランキング状態を検出するクラ
ンキング検出手段と、 ディーゼルエンジンの温度を検出する温度検出手段と、 ディーゼルエンジンのクランキング時に噴射圧力をエン
ジン温度にかかわらず低圧に設定するとともにクランキ
ング完了からエンジン温度が設定温度に上昇するまで
は、噴射圧力をクランキング時よりも高圧で、且つエン
ジン温度が設定温度以上の時よりも高圧に設定する制御
手段と、 を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴
射制御装置。 - 【請求項2】前記制御手段はクランキング完了後の前記
設定温度以下の暖機中にはエンジン温度の上昇に応じて
噴射圧力を低下させるように構成されたことを特徴とす
る請求項1に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御
装置。 - 【請求項3】ディーゼルエンジンの負荷を検出する負荷
検出手段を備え、前記制御手段は、ディーゼルエンジン
の暖機直後には噴射圧力を前記暖機中の噴射圧力よりも
低い圧力であってディーゼルエンジンの負荷の増大に応
じて上昇する圧力に設定するように構成されたことを特
徴とする請求項2に記載のディーゼルエンジンの燃料噴
射制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03031943A JP3083332B2 (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03031943A JP3083332B2 (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04246259A JPH04246259A (ja) | 1992-09-02 |
JP3083332B2 true JP3083332B2 (ja) | 2000-09-04 |
Family
ID=12345049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03031943A Expired - Lifetime JP3083332B2 (ja) | 1991-01-30 | 1991-01-30 | ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3083332B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200482496Y1 (ko) * | 2014-11-18 | 2017-02-01 | 지이 일렉트리컬 엔지니어링 컴퍼니., 리미티드. | 펌프 장치 |
CN109779776A (zh) * | 2017-11-13 | 2019-05-21 | 联合汽车电子有限公司 | 电子控制系统及内燃机可变喷油压力控制方法 |
EP3613973A1 (en) * | 2018-08-20 | 2020-02-26 | Caterpillar, Inc. | Engine misfire mitigation |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69930189T2 (de) * | 1998-10-29 | 2006-11-23 | Toyota Jidosha K.K., Toyota | Brennkraftmaschine |
JP2004019612A (ja) * | 2002-06-19 | 2004-01-22 | Hitachi Unisia Automotive Ltd | 車両用エンジンの燃料供給装置 |
KR100680362B1 (ko) * | 2005-12-15 | 2007-02-08 | 현대자동차주식회사 | 커먼 레일 엔진의 시동 제어방법 |
JP2010121579A (ja) * | 2008-11-21 | 2010-06-03 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の燃料制御装置 |
-
1991
- 1991-01-30 JP JP03031943A patent/JP3083332B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200482496Y1 (ko) * | 2014-11-18 | 2017-02-01 | 지이 일렉트리컬 엔지니어링 컴퍼니., 리미티드. | 펌프 장치 |
CN109779776A (zh) * | 2017-11-13 | 2019-05-21 | 联合汽车电子有限公司 | 电子控制系统及内燃机可变喷油压力控制方法 |
CN109779776B (zh) * | 2017-11-13 | 2022-06-24 | 联合汽车电子有限公司 | 电子控制系统及内燃机可变喷油压力控制方法 |
EP3613973A1 (en) * | 2018-08-20 | 2020-02-26 | Caterpillar, Inc. | Engine misfire mitigation |
CN110848039A (zh) * | 2018-08-20 | 2020-02-28 | 卡特彼勒公司 | 发动机熄火缓解 |
US10605179B2 (en) | 2018-08-20 | 2020-03-31 | Caterpillar Inc. | Engine misfire mitigation |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04246259A (ja) | 1992-09-02 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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