JP3283985B2 - ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法 - Google Patents
ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法Info
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- JP3283985B2 JP3283985B2 JP34064593A JP34064593A JP3283985B2 JP 3283985 B2 JP3283985 B2 JP 3283985B2 JP 34064593 A JP34064593 A JP 34064593A JP 34064593 A JP34064593 A JP 34064593A JP 3283985 B2 JP3283985 B2 JP 3283985B2
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- 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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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジンの燃
料噴射制御方法に関し、特に排気ガスの再循環（ＥＧ
Ｒ）を行うディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法に関
する。
料噴射制御方法に関し、特に排気ガスの再循環（ＥＧ
Ｒ）を行うディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ＥＧＲを行うディーゼルエンジンにおい
て、従来は燃料噴射量とＥＧＲ弁の開度を、アクセル開
度とエンジン回転数よりそれぞれ独立に決定していた。
しかして、車両加速時にアクセル開度が大きくなると、
ＥＧＲ弁が閉じられるとともに燃料噴射量が増量される
が、ＥＧＲ弁には作動遅れがあるため、この間、新気吸
気は増加せず、燃料のみが増量されてスモークを生じ
る。そこで、例えば特開昭６４−６６４４７号公報に
は、ＥＧＲ弁の作動遅れ時間を予想して、この間、燃料
噴射量の増加を抑えるものが示されており、また、特開
昭６０−１５６９５１号公報には、新気吸気量を検出し
て、スモーク発生防止に必要な最小空燃比を下回らない
ように燃料噴射量を抑えるものが示されている。
て、従来は燃料噴射量とＥＧＲ弁の開度を、アクセル開
度とエンジン回転数よりそれぞれ独立に決定していた。
しかして、車両加速時にアクセル開度が大きくなると、
ＥＧＲ弁が閉じられるとともに燃料噴射量が増量される
が、ＥＧＲ弁には作動遅れがあるため、この間、新気吸
気は増加せず、燃料のみが増量されてスモークを生じ
る。そこで、例えば特開昭６４−６６４４７号公報に
は、ＥＧＲ弁の作動遅れ時間を予想して、この間、燃料
噴射量の増加を抑えるものが示されており、また、特開
昭６０−１５６９５１号公報には、新気吸気量を検出し
て、スモーク発生防止に必要な最小空燃比を下回らない
ように燃料噴射量を抑えるものが示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記各公報
に記載の燃料噴射制御の考え方はいずれも、ＥＧＲ弁が
未だ閉じきっていない間は、排気ガスの還流分だけ新気
吸気量が減少するため、これに応じて一律に燃料噴射を
抑えようとするものである。したがって、加速時のスモ
ーク発生は防止できるものの、加速性能は犠牲にされて
いる。しかし、発明者等の知見によると、加速前の定常
走行時に再循環される排気ガスは概ね良好な燃焼状態に
あり、ディーゼルエンジンでは吸入空気量を制御せず専
ら噴射燃料量のみでエンジン出力を変更しているから、
特に低負荷の定常走行状態では排気ガス中に未だ燃焼に
使用できる空気が多く含まれている。すなわち、排気ガ
スの清浄度が高い。
に記載の燃料噴射制御の考え方はいずれも、ＥＧＲ弁が
未だ閉じきっていない間は、排気ガスの還流分だけ新気
吸気量が減少するため、これに応じて一律に燃料噴射を
抑えようとするものである。したがって、加速時のスモ
ーク発生は防止できるものの、加速性能は犠牲にされて
いる。しかし、発明者等の知見によると、加速前の定常
走行時に再循環される排気ガスは概ね良好な燃焼状態に
あり、ディーゼルエンジンでは吸入空気量を制御せず専
ら噴射燃料量のみでエンジン出力を変更しているから、
特に低負荷の定常走行状態では排気ガス中に未だ燃焼に
使用できる空気が多く含まれている。すなわち、排気ガ
スの清浄度が高い。
【０００４】そこで、本発明は上記知見に基づいて、か
かる課題を解決するもので、車両加速時のスモーク発生
を効果的に防止できるとともに、エンジンの加速性能も
十分に発揮できるディーゼルエンジンの燃料噴射制御方
法を提供することを目的とする。
かる課題を解決するもので、車両加速時のスモーク発生
を効果的に防止できるとともに、エンジンの加速性能も
十分に発揮できるディーゼルエンジンの燃料噴射制御方
法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の構成を説明する
と、排気ガス再循環を行うディーゼルエンジンの燃料噴
射制御方法であって、アクセル開度ＶA およびエンジン
回転数ＮE より算出される基本噴射量ＱBFと、新気吸入
空気量ＱA およびエンジン回転数ＮE より算出される最
大噴射量ＱMAXFとを比較して、基本噴射量ＱBFと最大噴
射量ＱMAXFの小さい方に基づいて最終噴射量ＱF を設定
するとともに、上記基本噴射量ＱBFが最大噴射量ＱMAXF
を越えた場合には、再循環される排気ガス中の未だ燃焼
に使用できる空気の多さで表される排気ガスの清浄度に
応じて最大噴射量ＱMAXFを基準に増量して最終噴射量Ｑ
F となすものである。
と、排気ガス再循環を行うディーゼルエンジンの燃料噴
射制御方法であって、アクセル開度ＶA およびエンジン
回転数ＮE より算出される基本噴射量ＱBFと、新気吸入
空気量ＱA およびエンジン回転数ＮE より算出される最
大噴射量ＱMAXFとを比較して、基本噴射量ＱBFと最大噴
射量ＱMAXFの小さい方に基づいて最終噴射量ＱF を設定
するとともに、上記基本噴射量ＱBFが最大噴射量ＱMAXF
を越えた場合には、再循環される排気ガス中の未だ燃焼
に使用できる空気の多さで表される排気ガスの清浄度に
応じて最大噴射量ＱMAXFを基準に増量して最終噴射量Ｑ
F となすものである。
【０００６】
【作用】上記構成において、通常走行状態では基本噴射
量ＱBFは最大噴射量ＱMAXFよりも小さく、最終噴射量Ｑ
F は基本噴射量ＱBFとなっている。車両の加速時にはア
クセル開度ＶA が大きくなり、これに伴って基本噴射量
ＱBFが最大噴射量ＱMAXFを越える。そこで、この場合に
は再循環される排気ガス中の未だ燃焼に使用できる空気
の多さで表される排気ガスの清浄度に応じて最大噴射量
ＱMAXFを基準に増量して最終噴射量ＱF とする。したが
って、車両加速時にＥＧＲ弁の閉鎖作動が遅れて新気吸
入空気量ＱA が増加せず、あるいはその増加が遅れて
も、排気ガスの清浄度に応じて燃料噴射量が増量され
る。かくして、再循環される排気ガス中の空気が有効利
用されて加速性能が維持されるとともに、空燃比が悪化
してスモークを生じることもない。
量ＱBFは最大噴射量ＱMAXFよりも小さく、最終噴射量Ｑ
F は基本噴射量ＱBFとなっている。車両の加速時にはア
クセル開度ＶA が大きくなり、これに伴って基本噴射量
ＱBFが最大噴射量ＱMAXFを越える。そこで、この場合に
は再循環される排気ガス中の未だ燃焼に使用できる空気
の多さで表される排気ガスの清浄度に応じて最大噴射量
ＱMAXFを基準に増量して最終噴射量ＱF とする。したが
って、車両加速時にＥＧＲ弁の閉鎖作動が遅れて新気吸
入空気量ＱA が増加せず、あるいはその増加が遅れて
も、排気ガスの清浄度に応じて燃料噴射量が増量され
る。かくして、再循環される排気ガス中の空気が有効利
用されて加速性能が維持されるとともに、空燃比が悪化
してスモークを生じることもない。
【０００７】
【実施例】図１には本発明を適用する車両エンジンの系
統図を示す。図において、エンジン排気管Ｐ２からはＥ
ＧＲ路Ｐ３が分岐し、途中ＥＧＲ弁２を経てエンジン吸
気管Ｐ１の途中に接続されている。
統図を示す。図において、エンジン排気管Ｐ２からはＥ
ＧＲ路Ｐ３が分岐し、途中ＥＧＲ弁２を経てエンジン吸
気管Ｐ１の途中に接続されている。
【０００８】上記ＥＧＲ弁２はＥＧＲ路Ｐ３を開閉する
弁体２１を有し、該弁体２１はダイヤフラム２２により
作動せしめられる。ダイヤフラム２２の背後はコイルバ
ネ２３を設置した圧力室２４となっており、この圧力室
２４には負圧制御弁３を設けた圧力導入管３３が接続さ
れている。負圧制御弁３には大気に通じる大気導入ポー
ト３１と真空ポンプ３４に通じる負圧導入ポート３２が
設けられており、負圧制御弁３により大気と負圧が切替
え制御されて圧力室２４の負圧力が変更される。そし
て、この負圧力に応じて、コイルバネ２３に抗してダイ
ヤフラム２２が変位して、弁体２１が開放作動せしめら
れる。
弁体２１を有し、該弁体２１はダイヤフラム２２により
作動せしめられる。ダイヤフラム２２の背後はコイルバ
ネ２３を設置した圧力室２４となっており、この圧力室
２４には負圧制御弁３を設けた圧力導入管３３が接続さ
れている。負圧制御弁３には大気に通じる大気導入ポー
ト３１と真空ポンプ３４に通じる負圧導入ポート３２が
設けられており、負圧制御弁３により大気と負圧が切替
え制御されて圧力室２４の負圧力が変更される。そし
て、この負圧力に応じて、コイルバネ２３に抗してダイ
ヤフラム２２が変位して、弁体２１が開放作動せしめら
れる。
【０００９】作動を後述する電子制御装置（ＥＣＵ）１
が設けられ、ＥＣＵ１は、アクセル開度ＶA とエンジン
回転数ＮE に基づいてマップより基本噴射量ＱBFを算出
するとともに、吸気管Ｐ１に設けた吸気量センサ４から
得られる新気吸入空気量ＱAとエンジン回転数ＮE に基
づいて最大噴射量ＱMAXFを算出する。そして、後述の手
順で最終噴射量ＱF を決定し、公知の電子制御式燃料噴
射ポンプ５により噴射ノズル６から所定の燃料をエンジ
ン燃焼室内へ供給する。また、ＥＣＵ１は上記アクセル
開度ＶA とエンジン回転数ＮE に基づいてマップよりＥ
ＧＲ弁２の開度を決定し、上記負圧制御弁３を介してＥ
ＧＲ弁２を開閉作動せしめる。
が設けられ、ＥＣＵ１は、アクセル開度ＶA とエンジン
回転数ＮE に基づいてマップより基本噴射量ＱBFを算出
するとともに、吸気管Ｐ１に設けた吸気量センサ４から
得られる新気吸入空気量ＱAとエンジン回転数ＮE に基
づいて最大噴射量ＱMAXFを算出する。そして、後述の手
順で最終噴射量ＱF を決定し、公知の電子制御式燃料噴
射ポンプ５により噴射ノズル６から所定の燃料をエンジ
ン燃焼室内へ供給する。また、ＥＣＵ１は上記アクセル
開度ＶA とエンジン回転数ＮE に基づいてマップよりＥ
ＧＲ弁２の開度を決定し、上記負圧制御弁３を介してＥ
ＧＲ弁２を開閉作動せしめる。
【００１０】図２にはＥＣＵにおける燃料噴射量決定の
手順を示す。ステップ１０１でアクセル開度ＶA とエン
ジン回転数ＮE を読み込み、続いてマップより基本噴射
量ＱBFを算出する（ステップ１０２）。また、新気吸入
空気量ＱA を読み込み、次式(1) で最大噴射量を算出す
る。 ＱMAXF＝α1 ・ＱA ……(1) ここで、比α１はエンジン回転数の関数である。
手順を示す。ステップ１０１でアクセル開度ＶA とエン
ジン回転数ＮE を読み込み、続いてマップより基本噴射
量ＱBFを算出する（ステップ１０２）。また、新気吸入
空気量ＱA を読み込み、次式(1) で最大噴射量を算出す
る。 ＱMAXF＝α1 ・ＱA ……(1) ここで、比α１はエンジン回転数の関数である。
【００１１】ステップ１０５で基本噴射量ＱBFと最大噴
射量ＱMAXFを比較し、ＱBF≦ＱMAXFであれば、基本噴射
量ＱBFを最終噴射量ＱF とする（ステップ１０６）。続
いてステップ１０７で次式(2) により比α0 を算出す
る。 α0 ＝ＱF ／ＱA ……(2)
射量ＱMAXFを比較し、ＱBF≦ＱMAXFであれば、基本噴射
量ＱBFを最終噴射量ＱF とする（ステップ１０６）。続
いてステップ１０７で次式(2) により比α0 を算出す
る。 α0 ＝ＱF ／ＱA ……(2)
【００１２】上記ステップ１０５でＱBF＞ＱMAXFの場合
はステップ１０８へ進み、α1 ＞α0 であるか確認す
る。α1 ＞α0 であれば、ステップ１０９で次式(3) に
より最大噴射量ＱMAXFを基準に増量して最終噴射量ＱF
とし、ステップ１０７へ進む。 ＱF ＝ｆ（Δα）・ＱMAXF……(3) ここでｆ（Δα）＞１、Δα＝α1 −α0 である。
はステップ１０８へ進み、α1 ＞α0 であるか確認す
る。α1 ＞α0 であれば、ステップ１０９で次式(3) に
より最大噴射量ＱMAXFを基準に増量して最終噴射量ＱF
とし、ステップ１０７へ進む。 ＱF ＝ｆ（Δα）・ＱMAXF……(3) ここでｆ（Δα）＞１、Δα＝α1 −α0 である。
【００１３】上記ステップ１０８でα1 ≦α0 の場合に
は最大噴射量ＱMAXFを最終噴射量ＱF とする。
は最大噴射量ＱMAXFを最終噴射量ＱF とする。
【００１４】かかる手順で燃料噴射量を決定した場合の
効果をエンジン回転数一定で図３で説明する。図中、燃
料噴射は一定周期毎に、、の時点でパルス的に行
われている。の時点では車両は通常走行中であり、ア
クセル開度ＶA は相対的に小さく、ＥＧＲ弁開度は相対
的に大きい。この時点でマップより求められる基本噴射
量ＱBFは、上式(1) で算出される最大噴射量ＱMAXFより
小さいから、基本噴射量ＱBFが最終噴射量ＱF とされ、
これに基づいて上式(2) より比α0 が算出される（図２
のステップ１０５〜１０７）。
効果をエンジン回転数一定で図３で説明する。図中、燃
料噴射は一定周期毎に、、の時点でパルス的に行
われている。の時点では車両は通常走行中であり、ア
クセル開度ＶA は相対的に小さく、ＥＧＲ弁開度は相対
的に大きい。この時点でマップより求められる基本噴射
量ＱBFは、上式(1) で算出される最大噴射量ＱMAXFより
小さいから、基本噴射量ＱBFが最終噴射量ＱF とされ、
これに基づいて上式(2) より比α0 が算出される（図２
のステップ１０５〜１０７）。
【００１５】Ａ点で車両の加速が開始され、アクセル開
度ＶA が大きくなると、これに伴って基本噴射量ＱBFが
急増し、最大噴射量ＱMAXFを越えて大きくなる。の時
点では車両の加速が開始されているが、ＥＧＲ弁はその
作動が遅延するために未だその開度は変化せず、排気ガ
スが再循環されているために新気空気量は少ない。かか
るの時点での燃料噴射制御は、図２のステップ１０５
よりステップ１０８へ進み、α1 ＞α0 であるから、ス
テップ１０９で差（α1 −α0 ）に応じて最大噴射量Ｑ
MAXFが増量されて最終噴射量ＱF とされる。上記差（α
1 −α0 ）は再循環される排気ガスの清浄度を良く示し
ているから、最大噴射量ＱMAXFを増量してもスモークが
生じることはなく、かつ増量したことにより車両の加速
がスムーズになされる。
度ＶA が大きくなると、これに伴って基本噴射量ＱBFが
急増し、最大噴射量ＱMAXFを越えて大きくなる。の時
点では車両の加速が開始されているが、ＥＧＲ弁はその
作動が遅延するために未だその開度は変化せず、排気ガ
スが再循環されているために新気空気量は少ない。かか
るの時点での燃料噴射制御は、図２のステップ１０５
よりステップ１０８へ進み、α1 ＞α0 であるから、ス
テップ１０９で差（α1 −α0 ）に応じて最大噴射量Ｑ
MAXFが増量されて最終噴射量ＱF とされる。上記差（α
1 −α0 ）は再循環される排気ガスの清浄度を良く示し
ているから、最大噴射量ＱMAXFを増量してもスモークが
生じることはなく、かつ増量したことにより車両の加速
がスムーズになされる。
【００１６】その後、Ｂ点に至るとＥＧＲ弁は閉じ始
め、これに伴って新気吸入空気量、および最大噴射量Ｑ
MAXFが増加し始める。しかして、の時点では、図２の
ステップ１０８でα1 ＜α0 となるから、増量されない
最大噴射量ＱMAXFが最終噴射量ＱF とされる。この時点
では新気吸入空気の増大に伴って最大噴射量ＱMAXFも大
きくなっているから、増量しなくとも加速性能が損なわ
れることはない。
め、これに伴って新気吸入空気量、および最大噴射量Ｑ
MAXFが増加し始める。しかして、の時点では、図２の
ステップ１０８でα1 ＜α0 となるから、増量されない
最大噴射量ＱMAXFが最終噴射量ＱF とされる。この時点
では新気吸入空気の増大に伴って最大噴射量ＱMAXFも大
きくなっているから、増量しなくとも加速性能が損なわ
れることはない。
【００１７】なお、図３の、、の燃料噴射時点は
その間隔を保ちつつ、車両の加速タイミング等によって
図の時間軸方向へ左右にずれる。そこで、図中、、
、を連ねた細実線は、タイミングがずれた時の各時
点、、における噴射燃料量を示す。
その間隔を保ちつつ、車両の加速タイミング等によって
図の時間軸方向へ左右にずれる。そこで、図中、、
、を連ねた細実線は、タイミングがずれた時の各時
点、、における噴射燃料量を示す。
【００１８】このように、本実施例によれば、ＥＧＲ弁
が作動遅れにより閉じない間も、再循環される排気ガス
の清浄度に応じて噴射燃料の増量が行われるから、スモ
ーク発生を有効に防止しつつ、車両の加速をスムーズに
行うことができる。
が作動遅れにより閉じない間も、再循環される排気ガス
の清浄度に応じて噴射燃料の増量が行われるから、スモ
ーク発生を有効に防止しつつ、車両の加速をスムーズに
行うことができる。
【００１９】
【発明の効果】以上の如く、本発明のディーゼルエンジ
ンの燃料噴射制御方法によれば、車両加速時の加速性能
の向上とスモーク発生の防止を併せて実現することがで
きる。
ンの燃料噴射制御方法によれば、車両加速時の加速性能
の向上とスモーク発生の防止を併せて実現することがで
きる。
【図１】本発明方法を適用する車両エンジンの系統図で
ある。
ある。
【図２】本発明方法を実施したＥＣＵの制御フローチャ
ートである。
ートである。
【図３】本発明方法の効果を示すタイムチャートであ
る。
る。
１ 電子制御装置（ＥＣＵ） ２ ＥＧＲ弁 ４ 吸気量センサ ５ 燃料噴射ポンプ ６ 噴射ノズル Ｐ１ 吸気管 Ｐ２ 排気管 Ｐ３ ＥＧＲ路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉永 融 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式 会社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 鈴木 文規 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式 会社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 久富 茂隆 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 山田 光正 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 平２−305336（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 排気ガス再循環を行うディーゼルエンジ
ンの燃料噴射制御方法であって、アクセル開度ＶA およ
びエンジン回転数ＮE より算出される基本噴射量ＱBF
と、新気吸入空気量ＱA およびエンジン回転数ＮE より
算出される最大噴射量ＱMAXFとを比較して、基本噴射量
ＱBFと最大噴射量ＱMAXFの小さい方に基づいて最終噴射
量ＱF を設定するとともに、上記基本噴射量ＱBFが最大
噴射量ＱMAXFを越えた場合には、再循環される排気ガス
中の未だ燃焼に使用できる空気の多さで表される排気ガ
スの清浄度に応じて最大噴射量ＱMAXFを基準に増量して
最終噴射量ＱF となすことを特徴とするディーゼルエン
ジンの燃料噴射制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34064593A JP3283985B2 (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34064593A JP3283985B2 (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07158483A JPH07158483A (ja) | 1995-06-20 |
| JP3283985B2 true JP3283985B2 (ja) | 2002-05-20 |
Family
ID=18338960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34064593A Expired - Fee Related JP3283985B2 (ja) | 1993-12-08 | 1993-12-08 | ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3283985B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3823643B2 (ja) | 1999-12-03 | 2006-09-20 | いすゞ自動車株式会社 | エンジンの燃料噴射制御装置 |
| JP4692353B2 (ja) * | 2006-03-30 | 2011-06-01 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のトルク制御装置 |
-
1993
- 1993-12-08 JP JP34064593A patent/JP3283985B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07158483A (ja) | 1995-06-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020219 |
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| R250 | Receipt of annual fees |
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