JPH051610A - デイーゼルエンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents

デイーゼルエンジンの燃料噴射制御装置

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JPH051610A
JPH051610A JP15199291A JP15199291A JPH051610A JP H051610 A JPH051610 A JP H051610A JP 15199291 A JP15199291 A JP 15199291A JP 15199291 A JP15199291 A JP 15199291A JP H051610 A JPH051610 A JP H051610A
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JP
Japan
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fuel injection
diesel engine
governor
engine
solenoid
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Pending
Application number
JP15199291A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideomi Kawachi
秀臣 河内
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Denso Corp
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH051610A publication Critical patent/JPH051610A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines 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】 【目的】 より確実に爆発変動に伴うガバナ動作を回避
してガバナの長寿命化を図ることができるディーゼルエ
ンジン用燃料噴射制御装置を提供することにある。 【構成】 ディーゼルエンジン用列型燃料噴射ポンプに
はソレノイド22が備えられ、各気筒毎の噴射弁からの
燃料噴射量が調整される。回転数センサ2はディーゼル
エンジンのクランクシャフトの所定クランク角毎に信号
を出力する。演算回路4は回転数センサ2での信号間隔
によりエンジン回転数を求め、そのエンジン回転数に応
じた燃料噴射量とするためのソレノイド22の指令信号
を出力する。又、演算回路4とソレノイド22との間に
ローパスフィルタ6が配置され、ディーゼルエンジンの
アイドル回転数に対応した変動周波数より高周波成分を
除却して他の成分をサーボ回路7に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ディーゼルエンジン
の燃料噴射制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ディーゼルエンジン用列型燃料噴
射ポンプを電子制御ガバナにて制御する場合は、図6に
示すように、電磁ピックアップ方式の回転数センサの出
力信号のパルス間隔Wによりエンジン回転数を求め、こ
の回転数に応じた燃料噴射量を算出し、コントロールラ
ック制御目標値を決定している。このとき、エンジン回
転は気筒間で爆発による変動を含んでいる。電子制御ガ
バナでは、本来制御が不必要なこの回転数爆発変動をも
認識しその情報によりコントロールラックを微作動させ
ているので、ガバナ内摺動部の寿命を短くさせる場合が
ある。つまり、本来必要とされる燃料噴射量は、エンジ
ンの平均的回転数に基づいて演算されるものであり、こ
の微少変動を細かく認識し指令電圧値を変化する必要は
なく、この微小変動に従って忠実に制御した場合には、
ガバナ内部のソレノイド、及びリンクも微小変動し、ソ
レノイドの軸受部やリンク摺動部の寿命を低下させる虞
がある。
【0003】そこで、特開昭57−140531号公報
には、この指令値の微小変動を防止するために、平均化
処理を行っている。即ち、図7に示すように、回転数セ
ンサにおける今回のパルス間隔W4 及び過去3回のパル
ス間隔W1,W2,W3 の平均化した値Wav(=(W1 +W
2 +W3 +W4 )/4)を、今回のパルス間隔とするも
のである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この平均化を
行なうことによって、エンジン回転に変動がある場合、
図7に示す遅れτが発生する。そのガバナ周波数特性を
図8に示す。そして、演算遅れτの発生にて、エンジン
がハンチングしてエンジン性能を悪化させてしまう。特
に、同エンジンを搭載した車両においては乗り心地が悪
いものとなってしまう。
【0005】この発明の目的は、より確実に爆発変動に
伴うガバナ動作を回避してガバナの長寿命化を図ること
ができるディーゼルエンジン用燃料噴射制御装置を提供
することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は、ディーゼル
エンジン用燃料噴射ポンプに備えられ、各気筒毎の噴射
弁からの燃料噴射量を調整するためのガバナ用アクチュ
エータと、前記ディーゼルエンジンの所定回転角毎に信
号を出力する回転数センサと、前記回転数センサでの信
号間隔によりエンジン回転数を求め、そのエンジン回転
数に応じた燃料噴射量とするためのガバナ用アクチュエ
ータの指令信号を出力する指令信号生成手段と、前記指
令信号生成手段とガバナ用アクチュエータとの間に配置
され、指令信号生成手段からの指令信号を入力して、デ
ィーゼルエンジンのアイドル回転数に対応した変動周波
数より高周波成分を除却して他の成分をガバナ用アクチ
ュエータに出力するローパスフィルタとを備えたディー
ゼルエンジンの燃料噴射制御装置をその要旨とする。
【0007】
【作用】指令信号生成手段は、回転数センサでの信号間
隔によりエンジン回転数を求め、そのエンジン回転数に
応じた燃料噴射量とするためのガバナ用アクチュエータ
の指令信号を出力する。そして、ローパスフィルタは指
令信号生成手段からの指令信号を入力して、ディーゼル
エンジンのアイドル回転数に対応した変動周波数より高
周波成分を除却して他の成分をガバナ用アクチュエータ
に出力する。この信号によりガバナ用アクチュエータに
て各気筒毎の噴射弁からの燃料噴射量が調整される。つ
まり、本来的な回転成分のみによるアクチュエータの作
動が行われる。
【0008】
【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図面
に従って説明する。図1には、車載タイプのディーゼル
エンジンにおける列型燃料噴射ポンプの電子制御ガバナ
システムのブロック図を示す。本実施例のディーゼルエ
ンジンは6気筒エンジンが使用されている。
【0009】本システムには、アクセル開度センサ1と
回転数センサ2が備えられ、アクセル開度センサ1はア
クセル開度に応じた電圧を出力する。回転数センサ2に
は電磁ピックアップ方式のものが使用され、ディーゼル
エンジンのクランクシャフトの所定クランク角毎に信号
を出力する。又、アクセル開度センサ1にはA/D変換
器3を介して指令信号生成手段としての演算回路4が接
続され、アクセル開度センサ1からの出力信号がA/D
変換されて演算回路4に取り込まれる。又、回転数セン
サ2には波形整形回路5を介して演算回路4が接続さ
れ、図5に示すように、回転数センサ2の出力信号が波
形整形されて演算回路4に取り込まれる。
【0010】演算回路4は、目標噴射量を計算する中央
処理ユニット(CPU)と、制御プログラムや制御定数
を記憶している読み出し専用記憶ユニット(ROM)
と、制御プログラムに従って動作中の制御データを一時
的に記憶する記憶ユニット(RAM)から構成されてい
る。CPUはアクセル開度と、回転数から目標噴射量を
行わせるための指令信号を出力する。
【0011】又、演算回路4にはローパスフィルタ6を
介してサーボ回路7が接続され、このサーボ回路7によ
りガバナ8のソレノイド22(ガバナ用アクチュエー
タ)が制御されるようになっている。図2に示すよう
に、ローパスフィルタ6はオペアンプ9とコンデンサ1
0,11と抵抗12,13とから構成されている。ロー
パスフィルタ6は演算回路4からの指令信号を入力し
て、ディーゼルエンジンのアイドル回転数に対応した変
動周波数より高周波成分を除却して他の成分を出力す
る。つまり、このローパスフィルタの特性を図3,4に
示す。周波数aは、その周波数以下では入出力信号のゲ
インを1とし、それ以上では0とするためのものであ
り、a点でゲインを0.7とするように設計されてい
る。aは通常アイドル回転変動25Hzを完全に除却で
きるように25Hz前後に設定されている。即ち、本デ
ィーゼルエンジンのアイドル回転数が250rpmであ
り、6気筒エンジンなので1回転当たり6回の爆発変動
があり、250×6÷60=25(回爆発/秒)として
いる。
【0012】図2において、サーボ回路7は、PIDサ
ーボ部14と、ソレノイド電流フィードバック部15
と、ソレノイド駆動回路であるPWM変調部16とから
構成されている。PIDサーボ部14は位相進み補償部
17と位相遅れ補償部18とを備え、それぞれオペアン
プとコンデンサと抵抗にて構成されている。PWM変調
部16は、のこぎり波発振器19と、デューティ比発生
部20と、パワートランジスタ21からなり、デューテ
ィ比発生部20はオペアンプと抵抗にて構成されてい
る。
【0013】ガバナ8には前記パワートランジスタ21
と接続されたソレノイド20が備えられ、このソレノイ
ド22には電源電圧(24ボルト)が印加できるように
なっている。そして、ローパスフィルタ6からの指令値
によりサーボ回路7にて制御された電流がガバナ8内の
ソレノイド22に与えられる。ガバナ8内のソレノイド
22は図示されていない燃料噴射量調整部材(コントロ
ールラック)に連結され、この燃料噴射量調整部材の位
置により、噴射ポンプの燃料噴射量が調整される。この
燃料噴射量調整部材の位置は図示されていないラックセ
ンサにより検出され、その出力電圧が前記サーボ回路7
のPIDサーボ部14にフィードバックされる。又、ソ
レノイド22に流れる電流がセンサ(図示略)により検
出され、ソレノイド電流に応じた電圧がソレノイド電流
フィードバック部15にフィードバックされる。
【0014】尚、列型燃料噴射ポンプの燃料噴射量調整
機構(ガバナ)については、特開昭58−165530
号公報等に記載されているので、ここではその詳細な説
明は省略する。次に、このように構成したディーゼルエ
ンジンの燃料噴射制御装置の作用を説明する。
【0015】回転数センサ2からはサイン波状の信号が
出力され、この出力信号は波形整形回路5にて図5に示
すように矩形波状に整形される。この整形波形された信
号は演算回路4に入力され、同回路4はそのパルス間隔
Wをカウントする。カウントされたパルス間隔Wは実回
転数変動と同様にデジタル的に変動する。演算回路4は
このパルス間隔Wによりエンジン回転数を順次演算す
る。
【0016】又、アクセル開度センサ1の出力信号はA
/D変換器3にてデジタル信号に変換された後、演算回
路4に入力される。演算回路4はこのレベルにより0〜
100%のアクセル開度に換算する。さらに、演算回路
4はエンジン回転数とアクセル開度により、最適噴射量
を決定する。この最適噴射量は、演算回路4の記憶ユニ
ットの中に記憶された値に従い、決められた指令電圧値
に変換して出力する。
【0017】この指令電圧値は、エンジン回転数変動及
びアクセル開度変動により逐次変化していく。ディーゼ
ルエンジンにおいて、各シリンダの一燃焼サイクルの間
に空気吸入、混合気圧縮、爆発、排気を行なうため、シ
リンダは一定の回転数でスムーズに変動するのではな
く、ある程度の回転数変動を伴うことになる。従って、
前記回転数センサ2はこの回転変動をも検出するため、
指令電圧値もエンジン回転数変動と同調し、微小変動す
ることとなる。
【0018】この演算回路4の指令値信号はローパスフ
ィルタ6にてディーゼルエンジンのアイドル回転数に対
応した変動周波数25Hz より高周波成分が除却されて
他の成分が出力される。微小変動を除却された指令電圧
はサーボ回路7に入力される。サーボ回路7では、指令
値と燃料噴射量調整部材の実位置を検出するラックセン
サの出力信号との和が一定電圧になるようソレノイド2
2に与える電流値を、PWM変調にてデューティ比を変
えることによりコントロールする。
【0019】このように本実施例では、演算回路4(指
令信号生成手段)は回転数センサ2での信号間隔Wによ
りエンジン回転数を求め、そのエンジン回転数に応じた
燃料噴射量とするためのソレノイド22(ガバナ用アク
チュエータ)の指令信号を出力する。そして、演算回路
4とソレノイド22との間にローパスフィルタ6を配置
し、ディーゼルエンジンのアイドル回転数250rpm
に対応した変動周波数25Hz より高周波成分を除却し
て他の成分をサーボ回路7に出力するようにした。この
信号によりソレノイド22にて各気筒毎の噴射弁からの
燃料噴射量が調整され、本来的な回転成分のみによるソ
レノイド22の作動が行われる。その結果、より確実に
爆発変動に伴うガバナ動作を回避してガバナの長寿命化
を図ることができる。
【0020】つまり、本来必要とされる燃料噴射量は、
エンジンの平均的回転数に基づいて演算されるものであ
り、この微少変動を細かく認識し指令電圧を変化する必
要はなく、この微小変動に従って忠実に制御すると、ガ
バナ内部のソレノイド及びリンクも微小変動してソレノ
イドの軸受部やリンク摺動部の寿命が低下してしまう。
この指令値の微小変動を防止するために図7に示すよう
なパルス間隔の平均化処理を行うと、遅れが発生する。
しかしながら、本実施例では、そのようなこともなく、
微小変動がなく適正な燃料噴射量に制御できることとな
る。
【0021】尚、この発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、例えば、ローパスフィルタは他のオペアン
プを用いたアクティブフィルタを使用してもよい。
【0022】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
より確実に爆発変動に伴うガバナ動作を回避してガバナ
の長寿命化を図ることができる優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の列型燃料噴射ポンプの電子制御ガバナ
システムのブロック図である。
【図2】ローパスフィルタ及びサーボ回路の電気的構成
を示す図である。
【図3】ローパスフィルタの特性図である。
【図4】ローパスフィルタの特性図である。
【図5】各種処理を説明するためのタイムチャートであ
る。
【図6】各種処理を説明するためのタイムチャートであ
る。
【図7】従来技術を説明するためのタイムチャートであ
る。
【図8】従来技術を説明するための特性図である。
【符号の説明】
2 回転数センサ 4 指令信号生成手段としての演算回路 6 ローパスフィルタ 7 サーボ回路 22 ガバナ用アクチュエータとしてのソレノイド

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 ディーゼルエンジン用燃料噴射ポンプに
    備えられ、各気筒毎の噴射弁からの燃料噴射量を調整す
    るためのガバナ用アクチュエータと、前記ディーゼルエ
    ンジンの所定回転角毎に信号を出力する回転数センサ
    と、前記回転数センサでの信号間隔によりエンジン回転
    数を求め、そのエンジン回転数に応じた燃料噴射量とす
    るためのガバナ用アクチュエータの指令信号を出力する
    指令信号生成手段と、前記指令信号生成手段とガバナ用
    アクチュエータとの間に配置され、指令信号生成手段か
    らの指令信号を入力して、ディーゼルエンジンのアイド
    ル回転数に対応した変動周波数より高周波成分を除却し
    て他の成分をガバナ用アクチュエータに出力するローパ
    スフィルタ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。
JP15199291A 1991-06-24 1991-06-24 デイーゼルエンジンの燃料噴射制御装置 Pending JPH051610A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013164946A1 (ja) * 2012-05-01 2013-11-07 ヤンマー株式会社 エンジン回転数制御装置
CN105089833A (zh) * 2014-05-23 2015-11-25 株洲南车时代电气股份有限公司 内燃机车柴油机燃油电子喷射装置、系统及其控制方法

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