JPH04246259A - 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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- JPH04246259A JPH04246259A JP3194391A JP3194391A JPH04246259A JP H04246259 A JPH04246259 A JP H04246259A JP 3194391 A JP3194391 A JP 3194391A JP 3194391 A JP3194391 A JP 3194391A JP H04246259 A JPH04246259 A JP H04246259A
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- injection pressure
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- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 114
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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
ク図に実線で示すように、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時に噴射圧力を
低圧に設定するとともにクランキング完了後には失火防
止と暖機促進の為に噴射圧力を高圧に設定する制御手段
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
ク図に実線で示すように、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時に噴射圧力を
低圧に設定するとともにクランキング完了後には失火防
止と暖機促進の為に噴射圧力を高圧に設定する制御手段
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、図７の機能ブロック図に実線と２点鎖
線で示すように、ディーゼルエンジンのエンジン温度を
検出する温度検出手段を備え、前記制御手段はクランキ
ング完了後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、図７の機能ブロック図に実線と２点鎖
線で示すように、ディーゼルエンジンのエンジン温度を
検出する温度検出手段を備え、前記制御手段はクランキ
ング完了後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、図７の機能ブロック図に示すように、
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、図７の機能ブロック図に示すように、
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、クランキング完了後には噴射圧力
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、クランキング完了後には噴射圧力
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。エンジン温度を検出する温度検出手段を
設け、そ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。エンジン温度を検出する温度検出手段を
設け、そ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、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。特に極寒時の冷寒始動
に大いに有効である。
料噴射制御装置によれば、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。特に極寒時の冷寒始動
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、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、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２
２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２
４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２２
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２
２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２
４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２２
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２弁体３８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２弁体３８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（Ｓ１１
）。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１００〜１５
０ＭＰａの大きな圧力であり、噴射圧力Ｐは冷却水温Ｔ
ｗ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（Ｓ１２
）、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Ｔ
ｗがＴｏ以下のときつまり暖機中には基本的にＳ６〜Ｓ
１３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、Ｓ
１０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、Ｓ
１４、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（Ｓ１１
）。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１００〜１５
０ＭＰａの大きな圧力であり、噴射圧力Ｐは冷却水温Ｔ
ｗ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（Ｓ１２
）、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Ｔ
ｗがＴｏ以下のときつまり暖機中には基本的にＳ６〜Ｓ
１３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、Ｓ
１０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、Ｓ
１４、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
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
Claims (3)
- 【請求項１】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時に噴射圧力を低圧に設定す
るとともにクランキング完了後には失火防止と暖機促進
の為に噴射圧力を高圧に設定する制御手段を備えたこと
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】ディーゼルエンジンのエンジン温度を検出
する温度検出手段を備え、前記制御手段はクランキング
完了後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 true JPH04246259A (ja) | 1992-09-02 |
| JP3083332B2 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 (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0997625A2 (en) * | 1998-10-29 | 2000-05-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | An internal combustion engine |
| 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 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200482496Y1 (ko) * | 2014-11-18 | 2017-02-01 | 지이 일렉트리컬 엔지니어링 컴퍼니., 리미티드. | 펌프 장치 |
| 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 |
| US10605179B2 (en) | 2018-08-20 | 2020-03-31 | Caterpillar Inc. | Engine misfire mitigation |
-
1991
- 1991-01-30 JP JP03031943A patent/JP3083332B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0997625A2 (en) * | 1998-10-29 | 2000-05-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | An internal combustion engine |
| EP0997625B1 (en) * | 1998-10-29 | 2006-03-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | An internal combustion engine |
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3083332B2 (ja) | 2000-09-04 |
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