JP3673427B2

JP3673427B2 - Fuel injection timing control device for diesel engine

Info

Publication number: JP3673427B2
Application number: JP14684299A
Authority: JP
Inventors: 直樹天野; 真一荒川
Original assignee: Toyota Industries Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2019-05-26
Also published as: JP2000337199A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ストロークの増加に伴って変化する送油率のもとで燃料を圧送するプランジャを有し、該プランジャのストロークの増加途中で、燃料を溢流させている燃料溢流路に設けられたスピル弁を閉弁することでディーゼルエンジンの燃焼室に燃料噴射を行う燃料噴射ポンプを備えたディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりディーゼルエンジンに使用される燃料噴射ポンプには、タイマとスピル弁とを備えることで燃料噴射時期および送油率を制御する燃料噴射ポンプ制御装置が使用されている。具体的には、プランジャから圧送される燃料の溢流を停止してディーゼルエンジンへの燃料噴射を実行するスピル弁と、カムを回動させることによりプランジャによる圧送開始時期を変更するタイマとを備え、燃料噴射ポンプの燃料噴射時期および送油率を制御する燃料噴射ポンプ制御装置が知られている。
【０００３】
この燃料噴射ポンプ制御装置においては、スピル弁が開いているときは、プランジャから圧送される燃料は燃料溢流路を介して溢流するのでディーゼルエンジンの燃焼室には燃料は噴射されない。しかし、スピル弁が閉じることにより燃料溢流路は閉鎖されて、プランジャから圧送される燃料が全てディーゼルエンジンに供給され燃焼室に噴射されるようになる。したがってスピル弁の開閉時期を変更することにより燃料噴射時期を制御することができる。
【０００４】
また、プランジャの移動速度および方向はカムとロータとの相対位置に応じて常時変化し、これに伴ってプランジャから圧送される燃料の圧力も変化する。このためスピル弁が閉弁したときにディーゼルエンジンに噴射される送油率も、ロータがカムの所定位置まで回動して燃料が圧送され始めてから、スピル弁が閉弁して燃料が噴射されるまでの期間、いわゆるプレストローク量に応じて変化する。そこで特開平５−１６３９９５号公報や特開平７−２５９６２２号公報に記載のごとく、燃料噴射時期とともに機関運転状態に応じた送油率となるようにプレストローク量を調整して燃料の噴射状態を制御し、好適な燃焼を実現するようにしている燃料噴射制御装置が提案されている。
【０００５】
このプレストローク量の制御は、スピル弁の閉弁時期を調整することで燃料噴射時期に連動して行ったり、またタイマーも同時または別個に調整することにより行っている。このことにより、好適な燃焼状態となるようにプレストローク量が制御されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように好適な燃焼状態となるように燃料噴射時期とプレストローク量とを制御しているにも関わらず、ディーゼルエンジンの冷間時においては良好な燃焼が得られない場合がある。
【０００７】
ディーゼルエンジンの暖機後の状態での通常の燃料噴射時期の設定においてはプレストローク量の状態を特に考慮しなくても良好な燃焼性が得られている。しかし、冷間時においてはプレストローク量による燃料噴射時期への影響が燃焼性を悪化させる。しかも、この影響は、単に機関温度にて燃料噴射時期を補正しただけでは対応しきれないものである。
【０００８】
これは、暖機後の状態では問題なく好適な燃焼が得られる燃料噴射時期であっても、冷間時にはプレストローク量の違いによる燃料噴射時期への影響が暖機後とは異なるため、表面に現れて来るからである。
【０００９】
本発明は、上述したごとくディーゼルエンジンの機関温度の違いに伴う燃料噴射時期へのプレストローク量の影響の違いを考慮し、適切な燃料噴射時期制御を実現するディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置は、ストロークの増加に伴って変化する送油率のもとで燃料を圧送するプランジャを有し、該プランジャのストロークの増加途中で、燃料を溢流させている燃料溢流路に設けられたスピル弁を閉弁することでディーゼルエンジンの燃焼室に燃料噴射を行う燃料噴射ポンプを備えたディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置であって、ディーゼルエンジンの機関温度に基づき燃料噴射時期を算出するとともに、燃料噴射の開始前における前記プランジャのストローク量であるプレストローク量を、着火遅れを考慮したプレストローク量とすべく前記機関温度に基づき補正し、前記補正されたプレストローク量に応じて前記燃料噴射時期をさらに補正することを特徴とする。
【００１４】
このように、ディーゼルエンジンの機関温度に基づき補正されたプレストローク量に応じて燃料噴射時期をさらに補正することによって、冷間時と暖機後とのプレストローク量の影響の違いを燃料噴射時期に反映することができ、適切な燃料噴射時期を設定することができる。
【００１８】
請求項２記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置は、ストロークの増加に伴って変化する送油率のもとで燃料を圧送するプランジャを有し、該プランジャのストロークの増加途中で、燃料を溢流させている燃料溢流路に設けられたスピル弁を閉弁することでディーゼルエンジンの燃焼室に燃料噴射を行う燃料噴射ポンプを備えたディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置であって、ディーゼルエンジンの機関温度を検出する機関温度検出手段と、前記機関温度検出手段にて検出される機関温度に応じて、燃料噴射時期を算出する燃料噴射時期算出手段と、燃料噴射の開始前における前記プランジャのストローク量であるプレストローク量を検出するプレストローク量検出手段と、着火遅れを考慮したプレストローク量とすべく、前記プレストローク量検出手段にて検出されるプレストローク量に対する補正値を、前記機関温度検出手段にて検出される機関温度に基づき算出する補正値算出手段と、前記プレストローク量検出手段にて検出されるプレストローク量と前記補正値算出手段にて算出される補正値とに応じて、前記燃料噴射時期算出手段にて算出される燃料噴射時期をさらに補正する燃料噴射時期補正手段と、前記燃料噴射時期補正手段にて補正された燃料噴射時期に基づいて燃料噴射タイミングを制御する燃料噴射制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
より具体的には、このように、燃料噴射時期算出手段、機関温度検出手段、プレストローク量検出手段、補正値算出手段、燃料噴射時期補正手段および燃料噴射制御手段を備えた構成とすることができる。
【００２０】
ここで、燃料噴射時期補正手段は、プレストローク量と機関温度に対応した補正値とに応じて燃料噴射時期を補正している。
このように、ディーゼルエンジンの機関温度に対応したプレストローク量の補正値に応じて燃料噴射時期をさらに補正することによって、冷間時と暖機後とのプレストローク量の影響の違いを燃料噴射時期に反映することができることから、適切な燃料噴射時期を設定することができる。したがって、請求項１の作用効果を生じることができる。
【００２１】
請求項３記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置は、請求項２記載の構成に対して、前記プレストローク量検出手段は、ディーゼルエンジンが暖機後の状態にあるものとしてプレストローク量を検出することを特徴とする。
【００２２】
このように、プレストローク量検出手段は、プレストローク量を検出するに際しては、現在の温度条件がディーゼルエンジンが暖機後の状態にあるとしてプレストローク量を検出している。このことにより、請求項２の作用効果に加えて、各種の要求の変化、例えば、エミッション上の要求で燃料噴射時期の設定を変更したりした場合にも、このような変更に対して一層効率的に対応できる。すなわち、特に冷間時における実験を行わずに、プレストローク量検出手段によりプレストローク量を検出するための参照データや関係式などを作成することができるからである。
【００２３】
請求項４記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置は、請求項２または３の構成に対して、前記補正値算出手段は、前記機関温度検出手段にて検出される機関温度と前記機関回転数検出手段にて検出される機関回転数とに対応した補正値を算出することを特徴とする。
【００２４】
このように、補正値算出手段が補正値を算出する際に、ディーゼルエンジンの機関回転数を加味することができる。このことにより、請求項２または３の作用効果に加えて、一層的確に燃料噴射時期を制御できるようになる。
【００２５】
請求項５記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置は、請求項２〜４のいずれか記載の構成に対して、前記プレストローク量検出手段は、機関回転数と機関負荷とに応じてプレストローク量を検出することを特徴とする。
【００２６】
このように、より具体的には、プレストローク量検出手段は、プレストローク量を検出するに際して、機関回転数と機関負荷とをパラメータとしている。このことにより、請求項２〜４のいずれかの作用効果を的確に生じさせることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は、上述した発明が適用されたディーゼルエンジン制御装置２の概略構成を表すブロック図である。
【００２８】
ディーゼルエンジン４は自動車の駆動用として車両に搭載されている。このディーゼルエンジン４は、ターボチャージャー６を備えており、エアクリーナー８を介して吸気管１０に導入された空気は、ターボチャージャー６によって過給され、インタークーラー１２、ベンチュリー１４を介して、シリンダー１６内の燃焼室１８に導かれる。
【００２９】
燃焼室１８内にては燃料噴射弁２０から燃料が噴射され、燃焼した後の排気は、排気管２２に排出され、ターボチャージャー６を駆動させて外部に排出される。
【００３０】
なお、ターボチャージャー６より上流側の排気管２２と、ベンチュリー１４よりも下流の吸気管１０との間には、排気環流管２４が設けられている。この排気環流管２４には、電子制御装置（以下単に「ＥＣＵ」という）５１の指示により電気式負圧調整弁（ＥＶＲＶ）７４を介して開閉が調整されるＥＧＲバルブ２６が設けられている。排気環流管２４は、ＥＧＲバルブ２６が開状態の場合に、その開度に応じて排気を排気管２２から吸気管１０へ供給し、排気再循環を実現している。
【００３１】
燃料噴射弁２０へは、分配型燃料噴射ポンプ２８から高圧燃料が、燃料噴射時期と燃料噴射量とが調整されて供給されている。この分配型燃料噴射ポンプ２８にはタイミングコントロールバルブ３０が設けられて、ＥＣＵ５１により駆動される。このことにより、燃料噴射の開始前におけるプランジャ３１のストローク量であるプレストローク量を、後述する電磁スピル弁３２とは別個にあるいは連動して調整することができる。
【００３２】
更に、分配型燃料噴射ポンプ２８の燃料溢流路３２ａには電磁スピル弁３２が設けられ、ＥＣＵ５１により駆動されて燃料噴射時期、実プレストローク量および燃料噴射量を調整する。
【００３３】
また、ベンチュリー１４内の第１絞り弁３４はアクセルペダル３６と連動して開閉すると共に、第１絞り弁３４の回動軸にはアクセルセンサ３８が設けられて、アクセル開度ＡＣＣＰ、すなわち、運転者によるアクセルペダル３６の操作量を検出している。ベンチュリー１４内に第１絞り弁３４と並列に設けられた第２絞り弁４０はダイヤフラム機構４２と負圧切換弁７２とを介して、ＥＣＵ５１により調整される。
【００３４】
ＥＣＵ５１の電気的構成について、図２のブロック図に従って説明する。
ＥＣＵ５１は、中央処理制御装置（ＣＰＵ）５２、制御に必要なプログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）５３、ＣＰＵ５２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）５４、予め記憶されたデータ等を保存するバックアップＲＡＭ５５、タイマカウンタ５６、入力インターフェース５７および出力インターフェース５８等を備えている。また、上記各部５２〜５６と入力インターフェース５７および出力インターフェース５８とは、バス５９によって接続されている。
【００３５】
前述したアクセルセンサ３８、ベンチュリー１４より下流の吸入空気の圧力を検出する吸気圧センサ６２、ディーゼルエンジン４のエンジン冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ６４、分配型燃料噴射ポンプ２８内で燃料の温度を検出する燃温センサ６６、吸気管１０に設けられて吸入空気の温度を検出する吸気温センサ６７、その他のセンサは、それぞれバッファ、マルチプレクサ、Ａ／Ｄ変換器（いずれも図示せず）を介して入力インターフェース５７に接続されている。
【００３６】
また、分配型燃料噴射ポンプ２８の回転からディーゼルエンジン４のエンジン回転数ｅｎｅを検出する回転数センサ６８、ディーゼルエンジン４のクランクシャフトの基準角度位置を検出するクランクポジションセンサ７０、車速センサ７１、その他のセンサは、波形整形回路（図示せず）を介して入力インターフェース５７に接続されている。さらに、図示していないがスタータスイッチ等は入力インターフェース５７に直接接続されている。このことで、ＣＰＵ５２は、上記各センサの信号を読み込むことができる。
【００３７】
また、前述したタイミングコントロールバルブ３０、電磁スピル弁３２、ダイヤフラム機構４２の動作を図示していないバキュームポンプが発生する負圧と大気圧との供給状態にて調整することで第２絞り弁４０の開度を調整する負圧切換弁７２、およびＥＧＲバルブ２６の開度を前記バキュームポンプの負圧と大気圧との供給状態にて調整することで排気環流管２４による排気の環流量を調整するＥＶＲＶ７４は、それぞれ駆動回路（図示せず）を介して出力インターフェース５８に接続されている。
【００３８】
したがって、ＣＰＵ５２は、前述のごとく入力インターフェース５７を介して読み込んだセンサ類の検出値に基づき、出力インターフェース５８を介してタイミングコントロールバルブ３０、電磁スピル弁３２、負圧切換弁７２、ＥＶＲＶ７４等を好適に調整し、ディーゼルエンジン４の駆動状態を適切に制御している。
【００３９】
次に、本実施の形態において、ＥＣＵ５１により実行される制御のうち、燃料噴射時期制御について説明する。図３は燃料噴射時期設定処理のフローチャートを示す。この処理は、爆発行程毎のクランク角割り込みで実行される。なお個々の処理に対応するフローチャート中のステップを「Ｓ〜」で表す。
【００４０】
処理が開始されると、まずＲＡＭ５４内の作業メモリに、回転数センサ６８の検出値から得られているエンジン回転数ｅｎｅを読み込み（Ｓ１１０）、水温センサ６４の検出値から得られている冷却水温ｇｔｈｗを読み込む（Ｓ１２０）。更に、別途実行された図示していない燃料噴射量設定処理にて算出されている最終燃料噴射量ｅｑｆｉｎ（機関負荷に相当する）をＲＡＭ５４内の作業メモリに読み込む（Ｓ１３０）。
【００４１】
次に、エンジン回転数ｅｎｅおよび冷却水温ｇｔｈｗに基づいて、図５に示すエンジン回転数ｅｎｅと冷却水温ｇｔｈｗとをパラメータとするベース冷間時噴射時期ｅａｃｌｄ２ｂｓｅの２次元マップから、該当するベース冷間時噴射時期ｅａｃｌｄ２ｂｓｅを算出する（Ｓ１４０）。このベース冷間時噴射時期ｅａｃｌｄ２ｂｓｅは、プレストローク量が「０」での失火限界から実験的に求めた値である。なお、本実施の形態では、図５に示すベース冷間時噴射時期ｅａｃｌｄ２ｂｓｅの２次元マップの内で、最も高温側である領域Ａｒ１ではベース冷間時噴射時期ｅａｃｌｄ２ｂｓｅとして「０」が設定されている。
【００４２】
次に、冷却水温ｇｔｈｗに基づいて、図６に示す冷却水温ｇｔｈｗをパラメータとする噴射量補正係数ｅｍａｃｌｄｑの１次元マップから、該当する噴射量補正係数ｅｍａｃｌｄｑを算出する（Ｓ１５０）。この噴射量補正係数ｅｍａｃｌｄｑは、無負荷で決定された前記ベース冷間時噴射時期ｅａｃｌｄ２ｂｓｅに対する噴射量感度を実験的に求めて設定したものである。なお、本実施の形態では、図５に示す噴射量補正係数ｅｍａｃｌｄｑの１次元マップの内で、最も高温側である領域Ａｒ２では噴射量補正係数ｅｍａｃｌｄｑとして「０」が設定されている。
【００４３】
次に、エンジン回転数ｅｎｅおよび最終燃料噴射量ｅｑｆｉｎに基づいて、図７に示すエンジン回転数ｅｎｅと最終燃料噴射量ｅｑｆｉｎとをパラメータとするベースプレストローク量ｅａｐｌｓｔｂの２次元マップから、該当するベースプレストローク量ｅａｐｌｓｔｂを算出する（Ｓ１６０）。このベースプレストローク量ｅａｐｌｓｔｂは暖機後の実プレストローク量を実験により求めて設定したものである。本実施の形態では、実プレストローク量は、燃料噴射量制御を行う電磁スピル弁３２の閉弁タイミングにより制御されている。そして、この閉弁タイミングは、エンジン回転数ｅｎｅと最終燃料噴射量ｅｑｆｉｎとの２次元マップにより設定されている。このため、図７の２次元マップもエンジン回転数ｅｎｅと最終燃料噴射量ｅｑｆｉｎとをパラメータとしている。
【００４４】
次に、エンジン回転数ｅｎｅおよび冷却水温ｇｔｈｗに基づいて、図８に示すエンジン回転数ｅｎｅと冷却水温ｇｔｈｗとをパラメータとする冷間時プレストローク補正係数ｔ＿ｍｐｌｓｔｔｈｗの２次元マップから、該当する冷間時プレストローク補正係数ｔ＿ｍｐｌｓｔｔｈｗを算出する（Ｓ１７０）。この冷間時プレストローク補正係数ｔ＿ｍｐｌｓｔｔｈｗは、プレストローク量による着火遅れが、同一プレストローク量にてもディーゼルエンジン４の暖機の程度に応じて変化するために設けられた補正係数である。すなわち、暖機の程度に応じてベース冷間時噴射時期ｅａｃｌｄ２ｂｓｅ（あるいはベースプレストローク量ｅａｐｌｓｔｂ）を補正するための係数である。なお、本実施の形態においては、図８に示す冷間時プレストローク補正係数ｔ＿ｍｐｌｓｔｔｈｗの２次元マップの内で、最も高温側である領域Ａｒ３では冷間時プレストローク補正係数ｔ＿ｍｐｌｓｔｔｈｗとして「０」が設定されている。
【００４５】
次に、冷間時プレストローク進角補正量ｅａｐｌｓｔが、ステップＳ１６０にて求められたベースプレストローク量ｅａｐｌｓｔｂとステップＳ１７０にて求められた冷間時プレストローク補正係数ｔ＿ｍｐｌｓｔｔｈｗとに基づいて、次式１に示すごとく算出される（Ｓ１８０）。
【００４６】
【数１】
ｅａｐｌｓｔ ← ｅａｐｌｓｔｂ（１＋ｔ＿ｍｐｌｓｔｔｈｗ）… ［式１］
次に、冷間時噴射時期ｅａｃｌｄ２が、次式２に示すごとく算出される（Ｓ１９０）。式２では、ステップＳ１４０にて求めたベース冷間時噴射時期ｅａｃｌｄ２ｂｓｅ、ステップＳ１５０で求めた噴射量補正係数ｅｍａｃｌｄｑ、ステップＳ１３０にて読み込んだ最終燃料噴射量ｅｑｆｉｎおよびステップＳ１８０にて求めた冷間時プレストローク進角補正量ｅａｐｌｓｔが用いられる。
【００４７】
【数２】

次に、前記ステップＳ１８０にて求められた冷間時プレストローク進角補正量ｅａｐｌｓｔによる補正により前記ステップＳ１９０にて得られた冷間時噴射時期ｅａｃｌｄ２に基づき、更に必要に応じてこれ以外の噴射時期補正を加味して、目標噴射時期ｅａｔｒｇが設定される（Ｓ２００）。このことにより、ＥＣＵ５１は、目標噴射時期ｅａｔｒｇとなるようにタイミングコントロールバルブ３０の通電時間を制御する。
【００４８】
このようにして、目標噴射時期ｅａｔｒｇに冷間時プレストローク進角補正量ｅａｐｌｓｔが加味されることにより、機関温度の違いによる燃料噴射時期へのプレストローク量の影響の違いを反映させることができる。
【００４９】
上述した実施の形態１の構成において、ステップＳ１４０が燃料噴射時期算出手段としての処理に相当し、水温センサ６４が機関温度検出手段に相当し、ステップＳ１６０がプレストローク量検出手段としての処理に相当し、ステップＳ１７０が補正値算出手段としての処理に相当し、ステップＳ１８０，Ｓ１９０が燃料噴射時期補正手段としての処理に相当し、ステップＳ２００が燃料噴射制御手段としての処理に相当する。
【００５０】
なお、前述した内容は冷間時の燃料噴射時期制御について記載したものであり、暖機後の通常の燃料噴射時期制御とは別の処理である。具体的には、ステップＳ１２０にて冷却水温ｇｔｈｗの読み込み後、冷却水温ｇｔｈｗ＜６０℃（エンジン機種により異なる値）の場合にのみ、前述の制御内容（ステップＳ１３０〜Ｓ２００）を実行し、冷却水温ｇｔｈｗ≧６０℃の場合は通常の暖機後の燃料噴射時期制御を行うように制御ロジックの使い分けがなされる。
【００５１】
以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．ステップＳ１６０〜Ｓ１９０の処理により、ベースプレストローク量ｅａｐｌｓｔｂ（プレストローク量に相当する）と、冷却水温ｇｔｈｗ（機関温度に相当する）に対応した冷間時プレストローク補正係数ｔ＿ｍｐｌｓｔｔｈｗ（補正値に相当する）とに応じて、燃料噴射時期（ｅａｃｌｄ２ｂｓｅ＋ｅｍａｃｌｄｑ×ｅｑｆｉｎ）を補正して、冷間時噴射時期ｅａｃｌｄ２を設定している。
【００５２】
このように、ディーゼルエンジン４の機関温度とプレストローク量とに応じて燃料噴射時期を補正することによって、冷間時と暖機後とのプレストローク量の影響の違いを燃料噴射時期に反映することができる。このことから、良好な燃焼のために適切な燃料噴射時期を設定することができる。
【００５３】
（ロ）．ステップＳ１６０におけるベースプレストローク量ｅａｐｌｓｔｂの算出は、ディーゼルエンジン４が暖機後の状態にある場合に実験で得られた２次元マップ（図７）を用いている。
【００５４】
このため、各種の要求の変化、例えば、エミッション上の要求で燃料噴射時期を変更したり、タイミングコントロールバルブ３０による調整を変更することにしたとしても、冷間時における実験を行わずに暖機後の状態にて図７に示したマップデータを作成することができ、一層効率的に各種設定の変更に対応できる。
【００５５】
（ハ）．また、ステップＳ１７０では、冷間時プレストローク補正係数ｔ＿ｍｐｌｓｔｔｈｗを求めるのに、冷却水温ｇｔｈｗに加えて、エンジン回転数ｅｎｅをもパラメータとしている２次元マップ（図８）を用いている。このことにより、一層的確に燃料噴射時期を制御できるようになる。
【００５６】
［その他の実施の形態］
・前記実施の形態において、ディーゼルエンジンの機関温度として冷却水の温度を用いたが、これ以外に燃温センサ６６にて検出される燃料温度をディーゼルエンジンの機関温度を表す値として用いても良い。またディーゼルエンジンの潤滑油の温度をディーゼルエンジンの機関温度を表す値として用いても良い。
【００５７】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の実施の形態には、特許請求の範囲に記載した技術的事項以外に次のような各種の技術的事項の実施形態を有するものであることを付記しておく。
【００５８】
（１）．燃料噴射の開始前に燃料噴射ポンプのプランジャに与えるべきストローク量であるプレストローク量をディーゼルエンジンの運転状態に応じて変更することで、燃料噴射時の送油率をディーゼルエンジンの運転状態に応じて変更し得るディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置であって、
ディーゼルエンジンが冷間時にある場合、プレストローク量に応じて燃料噴射時期を補正することを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置。
【００５９】
（２）．燃料噴射の開始前に燃料噴射ポンプのプランジャに与えるべきストローク量であるプレストローク量をディーゼルエンジンの運転状態に応じて変更することで、燃料噴射時の送油率をディーゼルエンジンの運転状態に応じて変更し得るディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置であって、
ディーゼルエンジンの機関温度とプレストローク量とに応じて燃料噴射時期を補正することを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置。
【００６０】
（３）．燃料噴射の開始前に燃料噴射ポンプのプランジャに与えるべきストローク量であるプレストローク量をディーゼルエンジンの運転状態に応じて変更することで、燃料噴射時の送油率をディーゼルエンジンの運転状態に応じて変更し得るディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置であって、
ディーゼルエンジンの運転状態に応じて、燃料噴射時期を算出する燃料噴射時期算出手段と、
ディーゼルエンジンが冷間時にあるか否かを判定する機関冷間時判定手段と、
前記プレストローク量を検出するプレストローク量検出手段と、
前記機関冷間時判定手段にてディーゼルエンジンが冷間時にあると判定されている場合には、前記プレストローク量検出手段にて検出されるプレストローク量に応じて、前記燃料噴射時期算出手段にて算出される燃料噴射時期を補正する燃料噴射時期補正手段と、
前記燃料噴射時期補正手段にて補正された燃料噴射時期に基づいて燃料噴射タイミングを制御する燃料噴射制御手段と、
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時期制御装置。
【００６１】
（４）．燃料噴射の開始前に燃料噴射ポンプのプランジャに与えるべきストローク量であるプレストローク量をディーゼルエンジンの運転状態に応じて変更することで、燃料噴射時の送油率をディーゼルエンジンの運転状態に応じて変更し得るディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置であって、
ディーゼルエンジンの運転状態に応じて、燃料噴射時期を算出する燃料噴射時期算出手段と、
ディーゼルエンジンの機関温度を検出する機関温度検出手段と、
前記プレストローク量を検出するプレストローク量検出手段と、
前記機関温度検出手段にて検出される機関温度に対応した補正値を算出する補正値算出手段と、
前記プレストローク量検出手段にて検出されるプレストローク量と前記補正値算出手段にて算出される補正値とに応じて、前記燃料噴射時期算出手段にて算出される燃料噴射時期を補正する燃料噴射時期補正手段と、
前記燃料噴射時期補正手段にて補正された燃料噴射時期に基づいて燃料噴射タイミングを制御する燃料噴射制御手段と、
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時期制御装置。
【００６２】
（５）．前記プレストローク量検出手段は、ディーゼルエンジンが暖機後の状態にあるものとしてプレストローク量を検出することを特徴とする（４）記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置。
【００６３】
（６）．（４）または（５）の構成に加えて、ディーゼルエンジンの機関回転数を検出する機関回転数検出手段を備え、
前記補正値算出手段は、前記機関温度検出手段にて検出される機関温度と前記機関回転数検出手段にて検出される機関回転数とに対応した補正値を算出することを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置。
【００６４】
（７）．前記プレストローク量検出手段は、機関回転数と機関負荷とに応じてプレストローク量を検出することを特徴とする（４）〜（６）のいずれか記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置。
【００６６】
【発明の効果】
請求項１記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置においては、ディーゼルエンジンの機関温度に基づき補正されたプレストローク量に応じて、燃料噴射時期をさらに補正することを特徴とする。このように、ディーゼルエンジンの機関温度に基づき補正されたプレストローク量に応じて燃料噴射時期をさらに補正することによって、冷間時と暖機後とのプレストローク量の影響の違いを燃料噴射時期に反映することができ、適切な燃料噴射時期を設定することができる。
【００６８】
請求項２記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置においては、ストロークの増加に伴って変化する送油率のもとで燃料を圧送するプランジャを有し、該プランジャのストロークの増加途中で、燃料を溢流させている燃料溢流路に設けられたスピル弁を閉弁することでディーゼルエンジンの燃焼室に燃料噴射を行う燃料噴射ポンプを備えたディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置であって、ディーゼルエンジンの機関温度を検出する機関温度検出手段と、前記機関温度検出手段にて検出される機関温度に応じて、燃料噴射時期を算出する燃料噴射時期算出手段と、燃料噴射の開始前における前記プランジャのストローク量であるプレストローク量を検出するプレストローク量検出手段と、着火遅れを考慮したプレストローク量とすべく、前記プレストローク量検出手段にて検出されるプレストローク量に対する補正値を、前記機関温度検出手段にて検出される機関温度に基づき算出する補正値算出手段と、前記プレストローク量検出手段にて検出されるプレストローク量と前記補正値算出手段にて算出される補正値とに応じて、前記燃料噴射時期算出手段にて算出される燃料噴射時期をさらに補正する燃料噴射時期補正手段と、前記燃料噴射時期補正手段にて補正された燃料噴射時期に基づいて燃料噴射タイミングを制御する燃料噴射制御手段とを備えたことを特徴とする。ここで、燃料噴射時期補正手段は、プレストローク量と機関温度に対応した補正値とに応じて燃料噴射時期を補正している。このように、ディーゼルエンジンの機関温度に対応したプレストローク量の補正値に応じて燃料噴射時期をさらに補正することによって、冷間時と暖機後とのプレストローク量の影響の違いを燃料噴射時期に反映することができることから、適切な燃料噴射時期を設定することができる。したがって、請求項１の効果を生じることができる。
【００６９】
請求項３記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置においては、請求項２記載の構成に対して、前記プレストローク量検出手段は、ディーゼルエンジンが暖機後の状態にあるものとしてプレストローク量を検出している。このように、プレストローク量検出手段は、プレストローク量を検出するに際しては、現在の温度条件がディーゼルエンジンが暖機後の状態にあるとしてプレストローク量を検出している。このことにより、請求項２の効果に加えて、各種の要求の変化、例えば、エミッション上の要求で燃料噴射時期の設定を変更したりした場合にも、このような変更に対して一層効率的に対応できる。すなわち、特に冷間時における実験を行わずに、プレストローク量検出手段によりプレストローク量を検出するための参照データや関係式などを作成することができるからである。
【００７０】
請求項４記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置においては、請求項２または３の構成に対して、前記補正値算出手段は、前記機関温度検出手段にて検出される機関温度と前記機関回転数検出手段にて検出される機関回転数とに対応した補正値を算出している。このように、補正値算出手段が補正値を算出する際に、ディーゼルエンジンの機関回転数を加味することができる。このことにより、請求項２または３の効果に加えて、一層的確に燃料噴射時期を制御できるようになる。
【００７１】
請求項５記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置においては、請求項２〜４のいずれか記載の構成に対して、前記プレストローク量検出手段は、機関回転数と機関負荷とに応じてプレストローク量を検出している。このことにより、請求項２〜４のいずれかの効果を的確に生じさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１としてのディーゼルエンジン制御装置の概略構成を表すブロック図。
【図２】実施の形態１で用いられる制御系のブロック図。
【図３】実施の形態１でＥＣＵにより実行される燃料噴射時期制御処理を示すフローチャート。
【図４】実施の形態１でＥＣＵにより実行される燃料噴射時期制御処理を示すフローチャート。
【図５】実施の形態１の燃料噴射時期制御処理にて用いられるベース冷間時噴射時期ｅａｃｌｄ２ｂｓｅを求めるための２次元マップ構成説明図。
【図６】実施の形態１の燃料噴射時期制御処理にて用いられる噴射量補正係数ｅｍａｃｌｄｑを求めるための１次元マップ構成説明図。
【図７】実施の形態１の燃料噴射時期制御処理にて用いられるベースプレストローク量ｅａｐｌｓｔｂを求めるための２次元マップ構成説明図。
【図８】実施の形態１の燃料噴射時期制御処理にて用いられる冷間時プレストローク補正係数ｔ＿ｍｐｌｓｔｔｈｗを求めるための２次元マップ構成説明図。
【符号の説明】
２…ディーゼルエンジン制御装置、４…ディーゼルエンジン、６…ターボチャージャー、８…エアクリーナー、１０…吸気管、１２…インタークーラー、１４…ベンチュリー、１６…シリンダー、１８…燃焼室、２０…燃料噴射弁、２２…排気管、２４…排気環流管、２６…ＥＧＲバルブ、２８…分配型燃料噴射ポンプ、３０…タイミングコントロールバルブ、３１…プランジャ、３２…電磁スピル弁、３２ａ…燃料溢流路、３４…第１絞り弁、３６…アクセルペダル、３８…アクセルセンサ、４０…第２絞り弁、４２…ダイヤフラム機構、５１…電子制御装置（ＥＣＵ）、５２…ＣＰＵ、５３…ＲＯＭ、５４…ＲＡＭ、５５…バックアップＲＡＭ、５６…タイマカウンタ、５７…入力インターフェース、５８…出力インターフェース、５９…バス、６２…吸気圧センサ、６４…水温センサ、６６…燃温センサ、６７…吸気温センサ、６８…回転数センサ、７０…クランクポジションセンサ、７１…車速センサ、７２… 負圧切換弁、７４…電気式負圧調整弁（ＥＶＲＶ）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention has a plunger that pumps fuel under an oil feed rate that varies with an increase in stroke, and is provided in a fuel overflow channel that overflows fuel while the stroke of the plunger increases. The present invention relates to a fuel injection timing control device for a diesel engine provided with a fuel injection pump for injecting fuel into a combustion chamber of the diesel engine by closing a spill valve.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a fuel injection pump control device that controls a fuel injection timing and an oil feed rate by using a timer and a spill valve has been used for a fuel injection pump used in a diesel engine. Specifically, a spill valve that stops the overflow of fuel pumped from the plunger and executes fuel injection to the diesel engine, and a timer that changes the pumping start timing by the plunger by rotating the cam are provided. A fuel injection pump control apparatus that controls the fuel injection timing and the oil feed rate of a fuel injection pump is known.
[0003]
In this fuel injection pump control device, when the spill valve is open, the fuel pressure-fed from the plunger overflows through the fuel overflow channel, so that no fuel is injected into the combustion chamber of the diesel engine. However, when the spill valve is closed, the fuel overflow passage is closed, and all the fuel pumped from the plunger is supplied to the diesel engine and injected into the combustion chamber. Therefore, the fuel injection timing can be controlled by changing the opening / closing timing of the spill valve.
[0004]
Further, the moving speed and direction of the plunger constantly change according to the relative position between the cam and the rotor, and the pressure of the fuel pumped from the plunger also changes accordingly. For this reason, when the spill valve is closed, the oil feed rate that is injected into the diesel engine is the same as that after the rotor turns to a predetermined position of the cam and fuel begins to be pumped, the spill valve closes and the fuel is injected. It changes according to the so-called pre-stroke amount, the period until the end. Therefore, as described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 5-163395 and 7-259622, the fuel injection state is adjusted by adjusting the prestroke amount so that the oil feed rate according to the engine operating state is obtained together with the fuel injection timing. There has been proposed a fuel injection control device that controls and realizes suitable combustion.
[0005]
This prestroke amount is controlled by adjusting the closing timing of the spill valve in conjunction with the fuel injection timing, and by adjusting the timer simultaneously or separately. Thereby, the pre-stroke amount is controlled so as to obtain a suitable combustion state.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in spite of controlling the fuel injection timing and the prestroke amount so as to achieve a suitable combustion state in this way, there are cases where good combustion cannot be obtained when the diesel engine is cold.
[0007]
In the setting of the normal fuel injection timing in the state after the diesel engine is warmed up, good combustibility is obtained without particularly considering the state of the prestroke amount. However, when cold, the influence of the prestroke amount on the fuel injection timing deteriorates the combustibility. Moreover, this influence cannot be dealt with simply by correcting the fuel injection timing based on the engine temperature.
[0008]
This is because even if it is the fuel injection timing at which favorable combustion can be obtained without problems in the state after warm-up, the influence on the fuel injection timing due to the difference in the pre-stroke amount is different from that after warm-up in the cold state. Because it will appear in
[0009]
The present invention provides a fuel injection timing control device for a diesel engine that realizes appropriate fuel injection timing control in consideration of the difference in the effect of the prestroke amount on the fuel injection timing due to the difference in engine temperature of the diesel engine as described above. It is intended to provide.
[0013]
[Means for Solving the Problems]

Claim

1 The diesel engine fuel injection timing control device described above has a plunger that pumps fuel at an oil feed rate that varies with an increase in stroke, and overflows the fuel while the plunger stroke increases. A fuel injection timing control device for a diesel engine comprising a fuel injection pump for injecting fuel into a combustion chamber of a diesel engine by closing a spill valve provided in a fuel overflow channel, the engine of the diesel engine temperature And calculate the fuel injection timing based on Pre-stroke amount that is the stroke amount of the plunger before the start of fuel injection Is corrected based on the engine temperature to be a pre-stroke amount that takes into account the ignition delay. , According to the corrected pre-stroke amount, Fuel injection timing further It is characterized by correcting.
[0014]
Thus, the engine temperature of the diesel engine Corrected based on Prestroke To quantity Depending on the fuel injection timing further By correcting And The difference in the effect of the pre-stroke amount between the cold time and the warm-up time can be reflected in the fuel injection timing, and an appropriate fuel injection time can be set.
[0018]

Claim

2 The diesel engine fuel injection timing control device described above has a plunger that pumps fuel at an oil feed rate that varies with an increase in stroke, and overflows the fuel while the plunger stroke increases. A fuel injection timing control device for a diesel engine comprising a fuel injection pump for injecting fuel into a combustion chamber of the diesel engine by closing a spill valve provided in the fuel overflow channel, Engine temperature detection means for detecting the engine temperature of the diesel engine, and engine temperature detected by the engine temperature detection means Fuel injection timing calculating means for calculating the fuel injection timing according to , Burning Pre-stroke amount detecting means for detecting a pre-stroke amount that is a stroke amount of the plunger before the start of fuel injection; In order to obtain a prestroke amount that takes into account the ignition delay, a correction value for the prestroke amount detected by the prestroke amount detecting means is The engine temperature detected by the engine temperature detecting means Based on Calculated by the fuel injection timing calculating means according to the correction value calculating means to be calculated, the prestroke amount detected by the prestroke amount detecting means, and the correction value calculated by the correction value calculating means. Fuel injection timing further The fuel injection timing correcting means for correcting, and the fuel injection control means for controlling the fuel injection timing based on the fuel injection timing corrected by the fuel injection timing correcting means.
[0019]
More specifically, the fuel injection timing calculating means, the engine temperature detecting means, the prestroke amount detecting means, the correction value calculating means, the fuel injection timing correcting means, and the fuel injection control means may be provided. it can.
[0020]
Here, the fuel injection timing correction means corrects the fuel injection timing according to the prestroke amount and the correction value corresponding to the engine temperature.
Thus, the engine temperature of the diesel engine Corresponded to Prestroke amount Correction value Depending on the fuel injection timing further By correcting And Since the difference in the effect of the prestroke amount between the cold time and after the warm-up can be reflected in the fuel injection timing, an appropriate fuel injection timing can be set. Therefore, the claims 1 The effect of this can be produced.
[0021]
Claim 3 The diesel engine fuel injection timing control device described in claim 2 With respect to the described configuration, the prestroke amount detecting means detects the prestroke amount on the assumption that the diesel engine is in a state after being warmed up.
[0022]
Thus, when detecting the prestroke amount, the prestroke amount detection means detects the prestroke amount assuming that the current temperature condition is that the diesel engine is in a state after warm-up. This makes the claim 2 In addition to the above-described effects, even when various changes in demand, for example, the setting of the fuel injection timing is changed due to a demand on emission, such a change can be dealt with more efficiently. That is, reference data and relational expressions for detecting the prestroke amount can be created by the prestroke amount detection means without performing an experiment particularly during cold weather.
[0023]
Claim 4 The diesel engine fuel injection timing control device described in claim 2 Or 3 To the configuration of On the other hand The correction value calculating means calculates a correction value corresponding to the engine temperature detected by the engine temperature detecting means and the engine speed detected by the engine speed detecting means.
[0024]
Thus, when the correction value calculation means calculates the correction value, the engine speed of the diesel engine can be taken into account. This makes the claim 2 Or 3 In addition to the operational effects, the fuel injection timing can be controlled more accurately.
[0025]
Claim 5 The diesel engine fuel injection timing control device described in claim 2 ~ 4 With respect to any of the configurations described above, the prestroke amount detection means detects the prestroke amount according to the engine speed and the engine load.
[0026]
In this way, more specifically, the prestroke amount detecting means uses the engine speed and the engine load as parameters when detecting the prestroke amount. This makes the claim 2 ~ 4 Any one of the above effects can be accurately generated.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a diesel engine control device 2 to which the above-described invention is applied.
[0028]
The diesel engine 4 is mounted on a vehicle for driving an automobile. The diesel engine 4 includes a turbocharger 6, and the air introduced into the intake pipe 10 via the air cleaner 8 is supercharged by the turbocharger 6, and enters the cylinder 16 via the intercooler 12 and the venturi 14. To the combustion chamber 18.
[0029]
In the combustion chamber 18, fuel is injected from the fuel injection valve 20, and the exhaust gas after combustion is discharged to the exhaust pipe 22, and is discharged to the outside by driving the turbocharger 6.
[0030]
An exhaust gas recirculation pipe 24 is provided between the exhaust pipe 22 upstream of the turbocharger 6 and the intake pipe 10 downstream of the venturi 14. The exhaust gas recirculation pipe 24 is provided with an EGR valve 26 whose opening / closing is adjusted via an electric negative pressure adjusting valve (EVRV) 74 in accordance with an instruction from an electronic control unit (hereinafter simply referred to as “ECU”) 51. When the EGR valve 26 is in an open state, the exhaust gas recirculation pipe 24 supplies exhaust gas from the exhaust pipe 22 to the intake pipe 10 according to the opening degree, thereby realizing exhaust gas recirculation.
[0031]
High-pressure fuel is supplied to the fuel injection valve 20 from the distributed fuel injection pump 28 with the fuel injection timing and fuel injection amount adjusted. The distribution type fuel injection pump 28 is provided with a timing control valve 30 and is driven by the ECU 51. Thus, the pre-stroke amount, which is the stroke amount of the plunger 31 before the start of fuel injection, can be adjusted separately or in conjunction with the electromagnetic spill valve 32 described later.
[0032]
Further, an electromagnetic spill valve 32 is provided in the fuel overflow passage 32a of the distribution type fuel injection pump 28, and is driven by the ECU 51 to adjust the fuel injection timing, the actual prestroke amount, and the fuel injection amount.
[0033]
The first throttle valve 34 in the venturi 14 opens and closes in conjunction with the accelerator pedal 36, and an accelerator sensor 38 is provided on the rotation shaft of the first throttle valve 34, so that the accelerator opening ACCP, that is, the operation. The amount of operation of the accelerator pedal 36 by the person is detected. The second throttle valve 40 provided in the venturi 14 in parallel with the first throttle valve 34 is adjusted by the ECU 51 via the diaphragm mechanism 42 and the negative pressure switching valve 72.
[0034]
The electrical configuration of the ECU 51 will be described with reference to the block diagram of FIG.
The ECU 51 includes a central processing control unit (CPU) 52, a read only memory (ROM) 53 that stores programs and maps necessary for control in advance, a random access memory (RAM) 54 that temporarily stores calculation results of the CPU 52, and the like. A backup RAM 55 for storing stored data and the like, a timer counter 56, an input interface 57, an output interface 58, and the like are provided. Each of the above-described units 52 to 56 is connected to the input interface 57 and the output interface 58 by a bus 59.
[0035]
The above described accelerator sensor 38, the intake pressure sensor 62 for detecting the pressure of the intake air downstream from the venturi 14, the water temperature sensor 64 for detecting the engine cooling water temperature THW of the diesel engine 4, and the temperature of the fuel in the distributed fuel injection pump 28 are determined. The fuel temperature sensor 66 to be detected, the intake air temperature sensor 67 provided in the intake pipe 10 to detect the temperature of intake air, and other sensors are respectively connected via a buffer, a multiplexer, and an A / D converter (not shown). Are connected to the input interface 57.
[0036]
Further, a rotational speed sensor 68 that detects the engine rotational speed ene of the diesel engine 4 from the rotation of the distribution type fuel injection pump 28, a crank position sensor 70 that detects the reference angular position of the crankshaft of the diesel engine 4, a vehicle speed sensor 71, and others These sensors are connected to the input interface 57 via a waveform shaping circuit (not shown). Further, although not shown, the starter switch and the like are directly connected to the input interface 57. Thus, the CPU 52 can read the signals of the respective sensors.
[0037]
Further, the operation of the timing control valve 30, the electromagnetic spill valve 32, and the diaphragm mechanism 42 described above is adjusted by supplying a negative pressure generated by a vacuum pump (not shown) and an atmospheric pressure to thereby adjust the second throttle valve 40. Adjusting the opening of the negative pressure switching valve 72 for adjusting the opening and the opening of the EGR valve 26 according to the supply state of the negative pressure and the atmospheric pressure of the vacuum pump adjusts the recirculation flow rate of the exhaust through the exhaust recirculation pipe 24. Each EVRV 74 is connected to the output interface 58 via a drive circuit (not shown).
[0038]
Accordingly, the CPU 52 preferably uses the timing control valve 30, the electromagnetic spill valve 32, the negative pressure switching valve 72, the EVRV 74, and the like via the output interface 58 based on the detection values of the sensors read via the input interface 57 as described above. The driving state of the diesel engine 4 is appropriately controlled.
[0039]
Next, fuel injection timing control among the controls executed by the ECU 51 in the present embodiment will be described. FIG. 3 shows a flowchart of the fuel injection timing setting process. This process is executed by a crank angle interruption for each explosion stroke. The steps in the flowchart corresponding to individual processes are represented by “S˜”.
[0040]
When the process is started, first, the engine speed ene obtained from the detection value of the rotation speed sensor 68 is read into the working memory in the RAM 54 (S110), and the cooling water temperature obtained from the detection value of the water temperature sensor 64 is read. gthw is read (S120). Further, the final fuel injection amount eqfin (corresponding to the engine load) calculated by a separately executed fuel injection amount setting process (not shown) is read into the working memory in the RAM 54 (S130).
[0041]
Next, based on the engine speed ene and the cooling water temperature gthw, the corresponding base cold temperature is calculated from the two-dimensional map of the base cold injection timing eacld2bse using the engine speed ene and the cooling water temperature gthw shown in FIG. 5 as parameters. The hour injection timing eacld2bse is calculated (S140). The base cold injection timing eacld2bse is a value obtained experimentally from the misfire limit when the prestroke amount is “0”. In the present embodiment, “0” is set as the base cold injection timing eacld2bse in the region Ar1 on the highest temperature side in the two-dimensional map of the base cold injection timing eacld2bse shown in FIG. Yes.
[0042]
Next, based on the cooling water temperature gthw, the corresponding injection amount correction coefficient emacldq is calculated from the one-dimensional map of the injection amount correction coefficient emacldq using the cooling water temperature gthw shown in FIG. 6 as a parameter (S150). The injection amount correction coefficient emacldq is obtained by experimentally determining the injection amount sensitivity with respect to the base cold injection timing eacld2bse determined without load. In the present embodiment, “0” is set as the injection amount correction coefficient emacldq in the region Ar2 on the highest temperature side in the one-dimensional map of the injection amount correction coefficient emacldq shown in FIG.
[0043]
Next, based on the engine speed ene and the final fuel injection amount eqfin, the corresponding base is determined from the two-dimensional map of the base prestroke amount eaplstb with the engine speed ene and the final fuel injection amount eqfin shown in FIG. 7 as parameters. The prestroke amount eaprstb is calculated (S160). The base prestroke amount eaplstb is set by experimentally determining the actual prestroke amount after warm-up. In the present embodiment, the actual prestroke amount is controlled by the closing timing of the electromagnetic spill valve 32 that controls the fuel injection amount. The valve closing timing is set by a two-dimensional map of the engine speed ene and the final fuel injection amount eqfin. Therefore, the two-dimensional map of FIG. 7 also uses the engine speed ene and the final fuel injection amount eqfin as parameters.
[0044]
Next, based on the engine rotational speed ene and the cooling water temperature gthw, the corresponding cold temperature is calculated from the two-dimensional map of the cold prestroke correction coefficient t_mplstthw using the engine rotational speed ene and the cooling water temperature gthw shown in FIG. 8 as parameters. The hour prestroke correction coefficient t_mplstthw is calculated (S170). This cold pre-stroke correction coefficient t_mplstthw is a correction coefficient provided for the ignition delay due to the pre-stroke amount to change according to the degree of warm-up of the diesel engine 4 even with the same pre-stroke amount. That is, it is a coefficient for correcting the base cold injection timing eacld2bse (or the base prestroke amount eaprstb) according to the degree of warm-up. In the present embodiment, in the two-dimensional map of the cold prestroke correction coefficient t_mplstthw shown in FIG. 8, “0” is set as the cold prestroke correction coefficient t_mplstthw in the region Ar3 on the highest temperature side. Is set.
[0045]
Next, the cold prestroke advance correction amount eaprst is calculated based on the base prestroke amount eaprstb obtained in step S160 and the cold prestroke correction coefficient t_mplstthw obtained in step S170 as follows: It is calculated as shown in 1 (S180).
[0046]
[Expression 1]
eaprst ← eaprstb (1 + t_mplstthw) [Equation 1]
Next, the cold injection timing eacld2 is calculated as shown in the following equation 2 (S190). In equation 2, the base cold injection timing eacld2bse obtained in step S140, the injection amount correction coefficient emacldq obtained in step S150, the final fuel injection amount eqfin read in step S130, and the cold time obtained in step S180. The prestroke advance correction amount eaprst is used.
[0047]
[Expression 2]

Next, based on the cold injection timing eacld2 obtained in step S190 by the correction by the cold prestroke advance correction amount eaprst obtained in step S180, other injections are performed as necessary. In consideration of the timing correction, the target injection timing eatrg is set (S200). Thus, the ECU 51 controls the energization time of the timing control valve 30 so as to reach the target injection timing eatrg.
[0048]
In this way, by adding the cold prestroke advance correction amount eaplst to the target injection timing eatrg, the difference in the influence of the prestroke amount on the fuel injection timing due to the difference in engine temperature can be reflected. .
[0049]
In the configuration of the first embodiment described above, step S140 corresponds to processing as fuel injection timing calculation means, the water temperature sensor 64 corresponds to engine temperature detection means, and step S160 corresponds to processing as prestroke amount detection means. Step S170 corresponds to the processing as the correction value calculation means, Steps S180 and S190 correspond to the processing as the fuel injection timing correction means, and Step S200 corresponds to the processing as the fuel injection control means.
[0050]
Note that the above description describes the fuel injection timing control in the cold state, and is a process different from the normal fuel injection timing control after warm-up. Specifically, after the cooling water temperature gthw is read in step S120, the above-described control content (steps S130 to S200) is executed only when the cooling water temperature gthw <60 ° C. (a different value depending on the engine model). When gthw ≧ 60 ° C., the control logic is selectively used so that the fuel injection timing control after normal warm-up is performed.
[0051]
According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
(I). By the processing of steps S160 to S190, the cold prestroke correction coefficient t_mplstthw (corresponding to the correction value) corresponding to the base prestroke amount eaplstb (corresponding to the prestroke amount) and the cooling water temperature gthw (corresponding to the engine temperature). ), The fuel injection timing (eacld2bse + emacldq × eqfin) is corrected to set the cold injection timing eacld2.
[0052]
Thus, by correcting the fuel injection timing in accordance with the engine temperature and the prestroke amount of the diesel engine 4, the difference in the effect of the prestroke amount between the cold time and the warm-up time is reflected in the fuel injection timing. be able to. From this, it is possible to set an appropriate fuel injection timing for good combustion.
[0053]
(B). The calculation of the base prestroke amount eaplstb in step S160 uses a two-dimensional map (FIG. 7) obtained through experiments when the diesel engine 4 is in a state after warm-up.
[0054]
For this reason, even if it is decided to change the fuel injection timing or change the adjustment by the timing control valve 30 due to various changes in demand, for example, emission requirements, The map data shown in FIG. 7 can be created in a later state, and changes in various settings can be handled more efficiently.
[0055]
(C). In step S170, in order to obtain the cold prestroke correction coefficient t_mplstthw, a two-dimensional map (FIG. 8) using the engine speed ene as a parameter in addition to the cooling water temperature gthw is used. This makes it possible to control the fuel injection timing more accurately.
[0056]
[Other embodiments]
In the above embodiment, the temperature of the cooling water is used as the engine temperature of the diesel engine. However, the fuel temperature detected by the fuel temperature sensor 66 may be used as a value representing the engine temperature of the diesel engine. . Moreover, you may use the temperature of the lubricating oil of a diesel engine as a value showing the engine temperature of a diesel engine.
[0057]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments of the present invention include embodiments of the following various technical matters in addition to the technical matters described in the claims. It is noted that there is.
[0058]
(1). By changing the prestroke amount, which is the stroke amount that should be given to the plunger of the fuel injection pump before the start of fuel injection, according to the operating state of the diesel engine, the oil feed rate at the time of fuel injection depends on the operating state of the diesel engine A fuel injection timing control device for a diesel engine that can be changed
A fuel injection timing control device for a diesel engine, wherein the fuel injection timing is corrected according to a prestroke amount when the diesel engine is cold.
[0059]
(2). By changing the prestroke amount, which is the stroke amount that should be given to the plunger of the fuel injection pump before the start of fuel injection, according to the operating state of the diesel engine, the oil feed rate at the time of fuel injection depends on the operating state of the diesel engine A fuel injection timing control device for a diesel engine that can be changed
A fuel injection timing control device for a diesel engine, wherein the fuel injection timing is corrected according to an engine temperature and a prestroke amount of the diesel engine.
[0060]
(3). By changing the prestroke amount, which is the stroke amount to be given to the plunger of the fuel injection pump before the start of fuel injection, according to the operating state of the diesel engine, the oil feed rate at the time of fuel injection depends on the operating state of the diesel engine A fuel injection timing control device for a diesel engine that can be changed
Fuel injection timing calculating means for calculating the fuel injection timing according to the operating state of the diesel engine;
Engine cold time judging means for judging whether or not the diesel engine is cold;
Prestroke amount detecting means for detecting the prestroke amount;
When it is determined by the engine cold time determination means that the diesel engine is cold, the fuel injection timing calculation means is set according to the prestroke amount detected by the prestroke amount detection means. Fuel injection timing correction means for correcting the fuel injection timing calculated by
Fuel injection control means for controlling the fuel injection timing based on the fuel injection timing corrected by the fuel injection timing correction means;
A fuel injection timing control device for a diesel engine, comprising:
[0061]
(4). By changing the prestroke amount, which is the stroke amount that should be given to the plunger of the fuel injection pump before the start of fuel injection, according to the operating state of the diesel engine, the oil feed rate at the time of fuel injection depends on the operating state of the diesel engine A fuel injection timing control device for a diesel engine that can be changed
Fuel injection timing calculating means for calculating the fuel injection timing according to the operating state of the diesel engine;
Engine temperature detection means for detecting the engine temperature of the diesel engine;
Prestroke amount detecting means for detecting the prestroke amount;
Correction value calculating means for calculating a correction value corresponding to the engine temperature detected by the engine temperature detecting means;
Fuel that corrects the fuel injection timing calculated by the fuel injection timing calculation means according to the prestroke amount detected by the prestroke amount detection means and the correction value calculated by the correction value calculation means Injection timing correction means;
Fuel injection control means for controlling the fuel injection timing based on the fuel injection timing corrected by the fuel injection timing correction means;
A fuel injection timing control device for a diesel engine, comprising:
[0062]
(5). The fuel injection timing control device for a diesel engine according to (4), wherein the prestroke amount detection means detects the prestroke amount on the assumption that the diesel engine is in a state after warm-up.
[0063]
(6). In addition to the configuration of (4) or (5), an engine speed detecting means for detecting the engine speed of the diesel engine is provided,
The correction value calculating means calculates a correction value corresponding to the engine temperature detected by the engine temperature detecting means and the engine speed detected by the engine speed detecting means. Fuel injection timing control device.
[0064]
(7). The fuel injection timing control device for a diesel engine according to any one of (4) to (6), wherein the prestroke amount detecting means detects a prestroke amount according to an engine speed and an engine load.
[0066]
【The invention's effect】

Claim

1 In the diesel engine fuel injection timing control device described, the engine temperature of the diesel engine Corrected based on Prestroke To quantity Depending on the fuel injection timing, further It is characterized by correcting. Thus, the engine temperature of the diesel engine Corrected based on Prestroke To quantity Depending on the fuel injection timing further By correcting And The difference in the effect of the pre-stroke amount between the cold time and the warm-up time can be reflected in the fuel injection timing, and an appropriate fuel injection time can be set.
[0068]

Claim

2 The fuel injection timing control device for a diesel engine described above has a plunger that pumps fuel under an oil feed rate that varies with an increase in stroke, and overflows fuel while the plunger stroke increases. A fuel injection timing control device for a diesel engine provided with a fuel injection pump for injecting fuel into a combustion chamber of the diesel engine by closing a spill valve provided in a fuel overflow flow path, Engine temperature detection means for detecting the engine temperature of the diesel engine, and engine temperature detected by the engine temperature detection means Fuel injection timing calculating means for calculating the fuel injection timing according to , Burning Pre-stroke amount detecting means for detecting a pre-stroke amount that is a stroke amount of the plunger before the start of fuel injection; In order to obtain a prestroke amount that takes into account the ignition delay, a correction value for the prestroke amount detected by the prestroke amount detecting means is The engine temperature detected by the engine temperature detecting means Based on Calculated by the fuel injection timing calculating means according to the correction value calculating means to be calculated, the prestroke amount detected by the prestroke amount detecting means, and the correction value calculated by the correction value calculating means. Fuel injection timing further The fuel injection timing correcting means for correcting, and the fuel injection control means for controlling the fuel injection timing based on the fuel injection timing corrected by the fuel injection timing correcting means. Here, the fuel injection timing correction means corrects the fuel injection timing according to the prestroke amount and the correction value corresponding to the engine temperature. Thus, the engine temperature of the diesel engine Corresponded to Prestroke amount Correction value Depending on the fuel injection timing further By correcting And Since the difference in the effect of the prestroke amount between the cold time and after the warm-up can be reflected in the fuel injection timing, an appropriate fuel injection timing can be set. Therefore, the claims 1 The effect of can be produced.
[0069]
Claim 3 In the diesel engine fuel injection timing control device described in claim 2 With respect to the described configuration, the prestroke amount detecting means detects the prestroke amount on the assumption that the diesel engine is in a state after warm-up. Thus, when detecting the prestroke amount, the prestroke amount detection means detects the prestroke amount assuming that the current temperature condition is that the diesel engine is in a state after warm-up. This makes the claim 2 In addition to the above effect, it is possible to more efficiently cope with such a change when various settings are changed, for example, when the setting of the fuel injection timing is changed due to an emission requirement. That is, reference data and relational expressions for detecting the prestroke amount can be created by the prestroke amount detection means without performing an experiment particularly during cold weather.
[0070]
Claim 4 In the diesel engine fuel injection timing control device described in claim 2 Or 3 To the configuration of On the other hand The correction value calculating means calculates a correction value corresponding to the engine temperature detected by the engine temperature detecting means and the engine speed detected by the engine speed detecting means. Thus, when the correction value calculation means calculates the correction value, the engine speed of the diesel engine can be taken into account. This makes the claim 2 Or 3 In addition to the above effect, the fuel injection timing can be controlled more accurately.
[0071]
Claim 5 In the diesel engine fuel injection timing control device described in claim 2 ~ 4 In any of the configurations described above, the prestroke amount detecting means detects the prestroke amount according to the engine speed and the engine load. This makes the claim 2 ~ 4 Any of the above effects can be produced accurately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a diesel engine control apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a block diagram of a control system used in the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing a fuel injection timing control process executed by the ECU in the first embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing a fuel injection timing control process executed by the ECU in the first embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a two-dimensional map configuration for obtaining a base cold injection timing eacld2bse used in the fuel injection timing control process of the first embodiment.
FIG. 6 is a one-dimensional map configuration explanatory diagram for obtaining an injection amount correction coefficient emacldq used in the fuel injection timing control process of the first embodiment.
7 is an explanatory diagram of a two-dimensional map configuration for obtaining a base prestroke amount eaplstb used in the fuel injection timing control process of Embodiment 1. FIG.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a two-dimensional map configuration for obtaining a cold prestroke correction coefficient t_mplstthw used in the fuel injection timing control process of the first embodiment.
[Explanation of symbols]
2 ... Diesel engine control device, 4 ... Diesel engine, 6 ... Turbocharger, 8 ... Air cleaner, 10 ... Intake pipe, 12 ... Intercooler, 14 ... Venturi, 16 ... Cylinder, 18 ... Combustion chamber, 20 ... Fuel injection valve, DESCRIPTION OF SYMBOLS 22 ... Exhaust pipe, 24 ... Exhaust gas return pipe, 26 ... EGR valve, 28 ... Distribution type fuel injection pump, 30 ... Timing control valve, 31 ... Plunger, 32 ... Electromagnetic spill valve, 32a ... Fuel overflow flow path, 34 ... No. 1 throttle valve, 36 ... accelerator pedal, 38 ... accelerator sensor, 40 ... second throttle valve, 42 ... diaphragm mechanism, 51 ... electronic control unit (ECU), 52 ... CPU, 53 ... ROM, 54 ... RAM, 55 ... backup RAM, 56 ... timer counter, 57 ... input interface, 58 ... output interface, 59 Bus, 62 ... Intake pressure sensor, 64 ... Water temperature sensor, 66 ... Fuel temperature sensor, 67 ... Intake temperature sensor, 68 ... Revolution sensor, 70 ... Crank position sensor, 71 ... Vehicle speed sensor, 72 ... Negative pressure switching valve, 74 ... Electric negative pressure regulating valve (EVRV).

Claims

A spill valve provided in a fuel overflow passage that has a plunger that pumps fuel under an oil feed rate that changes with an increase in stroke, and that overflows fuel while the plunger stroke is increasing A fuel injection timing control device for a diesel engine equipped with a fuel injection pump that injects fuel into the combustion chamber of the diesel engine by closing the valve,
The fuel injection timing is calculated based on the engine temperature of the diesel engine , and the pre-stroke amount, which is the stroke amount of the plunger before the start of fuel injection, is corrected based on the engine temperature so as to be a pre-stroke amount considering ignition delay. and, the corrected fuel injection timing control device for a diesel engine, characterized by further correcting the fuel injection timing in accordance with the pre-stroke quantity.

A spill valve provided in a fuel overflow passage that has a plunger that pumps fuel under an oil feed rate that changes with an increase in stroke, and that overflows fuel while the plunger stroke is increasing A fuel injection timing control device for a diesel engine equipped with a fuel injection pump that injects fuel into the combustion chamber of the diesel engine by closing the valve,
Engine temperature detection means for detecting the engine temperature of the diesel engine;
Fuel injection timing calculating means for calculating fuel injection timing according to the engine temperature detected by the engine temperature detecting means;
A pre-stroke amount detecting means for detecting a pre- stroke amount which is a stroke amount of the plunger before the start of fuel injection ;
Correction value calculation for calculating a correction value for the prestroke amount detected by the prestroke amount detection means based on the engine temperature detected by the engine temperature detection means so as to obtain a prestroke amount in consideration of the ignition delay Means,
The fuel injection timing calculated by the fuel injection timing calculation means is further corrected according to the prestroke amount detected by the prestroke amount detection means and the correction value calculated by the correction value calculation means. Fuel injection timing correction means;
Fuel injection control means for controlling the fuel injection timing based on the fuel injection timing corrected by the fuel injection timing correction means;
Fuel injection timing control device for a diesel engine comprising the.

The fuel injection timing control device for a diesel engine according to claim 2, wherein the prestroke amount detection means detects the prestroke amount on the assumption that the diesel engine is in a state after warm-up .

The correction value calculating means calculates a correction value corresponding to the engine temperature detected by the engine temperature detecting means and the engine speed detected by the engine speed detecting means. 2. A fuel injection timing control device for a diesel engine according to 2 or 3 .

5. The fuel injection timing control device for a diesel engine according to claim 2, wherein the pre-stroke amount detecting means detects a pre-stroke amount according to an engine speed and an engine load .