JPH0627513B2 - デイ−ゼルエンジンの噴射時期フイ−ドバツク制御方法 - Google Patents
デイ−ゼルエンジンの噴射時期フイ−ドバツク制御方法Info
- Publication number
- JPH0627513B2 JPH0627513B2 JP60156650A JP15665085A JPH0627513B2 JP H0627513 B2 JPH0627513 B2 JP H0627513B2 JP 60156650 A JP60156650 A JP 60156650A JP 15665085 A JP15665085 A JP 15665085A JP H0627513 B2 JPH0627513 B2 JP H0627513B2
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- Japan
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- injection timing
- timing
- difference
- diesel engine
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- Prior art date
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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
Description
本発明は、デイーゼルエンジンの噴射時期フイードバツ
ク制御方法に係り、特に、着火時期センサを備えた自動
車用の電子制御デイーゼルエンジンに用いるのに好適
な、検出噴射時期が目標噴射時期となるよう、燃料噴射
時期をフイードバツク制御するようにしたデイーゼルエ
ンジンの噴射時期フイードバツク制御方法の改良に関す
る。
ク制御方法に係り、特に、着火時期センサを備えた自動
車用の電子制御デイーゼルエンジンに用いるのに好適
な、検出噴射時期が目標噴射時期となるよう、燃料噴射
時期をフイードバツク制御するようにしたデイーゼルエ
ンジンの噴射時期フイードバツク制御方法の改良に関す
る。
デイーゼルエンジン、特に自動車用デイーゼルエンジン
の排気ガス浄化性能等を最適化するための噴射時期制御
に際して、特開昭５７−２８８４２、特開昭５８−２５
５８２、特開昭５８−１９２９３５、特開昭５９−１５
３９４２等において、燃料室に火災センサ等の着火時期
センサを設置し、該着火時期センサによる燃焼室内の着
火時期（シリンダ内の圧力が燃焼により急激に立上る時
期、又は、着火により燃焼光が立上る時期）の検出結果
をフイードバツクすることにより、検出着火時期がエン
ジン負荷とエンジン回転数により定まる目標着火時期と
なるように噴射時期をフイードバツク制御することが提
案されている。
の排気ガス浄化性能等を最適化するための噴射時期制御
に際して、特開昭５７−２８８４２、特開昭５８−２５
５８２、特開昭５８−１９２９３５、特開昭５９−１５
３９４２等において、燃料室に火災センサ等の着火時期
センサを設置し、該着火時期センサによる燃焼室内の着
火時期（シリンダ内の圧力が燃焼により急激に立上る時
期、又は、着火により燃焼光が立上る時期）の検出結果
をフイードバツクすることにより、検出着火時期がエン
ジン負荷とエンジン回転数により定まる目標着火時期と
なるように噴射時期をフイードバツク制御することが提
案されている。
しかしながら、このような着火時期センサを使つた着火
時期フイードバツク制御においては、目標着火時期と検
出着火時期の差を毎回計算し、その差によつてタイマ制
御弁の開度をフイードバツク制御しているため、高速高
負荷時のように検出される着火時期のばらつきが大きい
時には、ばらつきの影響で噴射時期が過補正されてしま
うという問題点を有していた。 一方、出願人は既に特願昭６０−３８４９３で、アイド
ル時の着火信号の変動幅を検出し、該変動幅によりクラ
ンク角の基準位置のずれを求めてクランク角基準信号の
補正を行うことにより、タイミングベルトの延び等に起
因するクランク角基準位置のずれによる誤つた制御を防
止する方法を提案しているが、この方法では、高速高負
荷時のような運転状態における検出着火時期のばらつき
に的確に対処することはできなかつた。
時期フイードバツク制御においては、目標着火時期と検
出着火時期の差を毎回計算し、その差によつてタイマ制
御弁の開度をフイードバツク制御しているため、高速高
負荷時のように検出される着火時期のばらつきが大きい
時には、ばらつきの影響で噴射時期が過補正されてしま
うという問題点を有していた。 一方、出願人は既に特願昭６０−３８４９３で、アイド
ル時の着火信号の変動幅を検出し、該変動幅によりクラ
ンク角の基準位置のずれを求めてクランク角基準信号の
補正を行うことにより、タイミングベルトの延び等に起
因するクランク角基準位置のずれによる誤つた制御を防
止する方法を提案しているが、この方法では、高速高負
荷時のような運転状態における検出着火時期のばらつき
に的確に対処することはできなかつた。
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、高速高負荷時等の検出噴射時期のばらつきが大き
い時でも、このばらつきによる噴射時期の過補正を防止
することができるデイーゼルエンジンの噴射時期フイー
ドバツク制御方法を提供することを目的とする。
ので、高速高負荷時等の検出噴射時期のばらつきが大き
い時でも、このばらつきによる噴射時期の過補正を防止
することができるデイーゼルエンジンの噴射時期フイー
ドバツク制御方法を提供することを目的とする。
本発明は、検出噴射時期が目標噴射時期となるよう、燃
料噴射時期をフイードバツク制御するようにしたデイー
ゼルエンジンの噴射時期フイードバツク制御方法におい
て、第１図にその要旨を示す如く、エンジン運転状態に
応じて目標噴射時期を求める手順と、該目標噴射時期と
検出噴射時期の差を計算する手順と、計算された噴射時
期の差に基づいて、フイードバツク制御の積分項を求め
る手順と、計算された噴射時期の差が、フイードバツク
制御の比例項の不感帯より小であるか否か判定する手順
と、前記噴射時期の差が前記不感帯より小である時は、
前記比例項を零とする手順と、前記噴射時期の差が前記
不感帯より大である時は、前記噴射時期の差に基づいて
前記比例項を求める手順とを含むことにより、前記目的
達成したものである。 又、本発明の実施態様は、前記不感帯が、エンジン回転
数が高い時は広くなるようにしたものである。 又、本発明の他の実施態様は、前記検出噴射時期及び目
標噴射時期を、それぞれ検出着火時期及び目標着火時期
としたものである。
料噴射時期をフイードバツク制御するようにしたデイー
ゼルエンジンの噴射時期フイードバツク制御方法におい
て、第１図にその要旨を示す如く、エンジン運転状態に
応じて目標噴射時期を求める手順と、該目標噴射時期と
検出噴射時期の差を計算する手順と、計算された噴射時
期の差に基づいて、フイードバツク制御の積分項を求め
る手順と、計算された噴射時期の差が、フイードバツク
制御の比例項の不感帯より小であるか否か判定する手順
と、前記噴射時期の差が前記不感帯より小である時は、
前記比例項を零とする手順と、前記噴射時期の差が前記
不感帯より大である時は、前記噴射時期の差に基づいて
前記比例項を求める手順とを含むことにより、前記目的
達成したものである。 又、本発明の実施態様は、前記不感帯が、エンジン回転
数が高い時は広くなるようにしたものである。 又、本発明の他の実施態様は、前記検出噴射時期及び目
標噴射時期を、それぞれ検出着火時期及び目標着火時期
としたものである。
本発明は、検出噴射時期が目標噴射時期となるよう、燃
料噴射時期をフイードバツク制御するに際して、目標噴
射時期と検出噴射時期とのフイードバツク制御を行うに
あたつて、フイードバツク制御の比例項と積分項とを独
立させるようにしている。 即ち、まず、比例項については、前記目標噴射時期と前
記検出噴射時期との差が、フイードバツク制御の比例項
の不感帯より小である時は、該比例項を零とし、一方、
前記噴射時期の差が前記不感帯より大である時は、前記
噴射時期の差に基づいて前記比例項を求めるようにして
いる。従つて、高速高負荷時等の検出噴射時期のばらつ
きが大きい時でも、このばらつきによつて噴射時期が過
補正されることがない。 次に、フイードバツク制御の積分項については、前記目
標噴射時期と前記検出噴射時期との差に基づいて、フイ
ードバツク制御の該積分項を求めるようにしている。即
ち、計算された噴射時期の差と不感帯との大小判定によ
つて、その処理を異ならせた前記比例項とは異なり、該
積分項については、計算された該噴射時期の差によつて
処理を異ならせずに、常に、計算された該噴射時期の差
に基づいて、フイードバツク制御の該積分項を求めるよ
うにしている。 これは、高速高負荷時等の検出噴射時期がばらついたと
しても、フイードバツク制御の積分項については、この
ようなばらつきが所定時間（積分時間）にて平均化さ
れ、そのばらつきによる悪影響が低減されるためであ
る。又、このようにすることで、実質的にフイードバツ
ク制御がなされている期間を拡張することができる。こ
れによつて、より多くの期間、フイードバツク制御によ
る制御精度の向上を図ることが可能である。 又、前記不感帯を、エンジン回転数が高い時は広くなる
ようにした場合には、高速時の不感帯をその時の検出ば
らつきよりも大きく設定することによつて、高速高負荷
時の検出噴射時期のばらつきによる過補正を確実に防ぐ
と共に、加速し始めのように、検出着火時期のばらつき
が小さく、噴射時期の応答性が速いことが要求される低
速時には、目標の変化に対する検出噴射時期の応答を速
めて、ドライバビリテイを向上することができる。 又、前記検出噴射時期及び目標噴射時期を、それぞれ検
出着火時期及び目標着火時期とした場合には、着火時期
フイードバツク制御における検出ばらつきによる過補正
を確実に防止することができる。
料噴射時期をフイードバツク制御するに際して、目標噴
射時期と検出噴射時期とのフイードバツク制御を行うに
あたつて、フイードバツク制御の比例項と積分項とを独
立させるようにしている。 即ち、まず、比例項については、前記目標噴射時期と前
記検出噴射時期との差が、フイードバツク制御の比例項
の不感帯より小である時は、該比例項を零とし、一方、
前記噴射時期の差が前記不感帯より大である時は、前記
噴射時期の差に基づいて前記比例項を求めるようにして
いる。従つて、高速高負荷時等の検出噴射時期のばらつ
きが大きい時でも、このばらつきによつて噴射時期が過
補正されることがない。 次に、フイードバツク制御の積分項については、前記目
標噴射時期と前記検出噴射時期との差に基づいて、フイ
ードバツク制御の該積分項を求めるようにしている。即
ち、計算された噴射時期の差と不感帯との大小判定によ
つて、その処理を異ならせた前記比例項とは異なり、該
積分項については、計算された該噴射時期の差によつて
処理を異ならせずに、常に、計算された該噴射時期の差
に基づいて、フイードバツク制御の該積分項を求めるよ
うにしている。 これは、高速高負荷時等の検出噴射時期がばらついたと
しても、フイードバツク制御の積分項については、この
ようなばらつきが所定時間（積分時間）にて平均化さ
れ、そのばらつきによる悪影響が低減されるためであ
る。又、このようにすることで、実質的にフイードバツ
ク制御がなされている期間を拡張することができる。こ
れによつて、より多くの期間、フイードバツク制御によ
る制御精度の向上を図ることが可能である。 又、前記不感帯を、エンジン回転数が高い時は広くなる
ようにした場合には、高速時の不感帯をその時の検出ば
らつきよりも大きく設定することによつて、高速高負荷
時の検出噴射時期のばらつきによる過補正を確実に防ぐ
と共に、加速し始めのように、検出着火時期のばらつき
が小さく、噴射時期の応答性が速いことが要求される低
速時には、目標の変化に対する検出噴射時期の応答を速
めて、ドライバビリテイを向上することができる。 又、前記検出噴射時期及び目標噴射時期を、それぞれ検
出着火時期及び目標着火時期とした場合には、着火時期
フイードバツク制御における検出ばらつきによる過補正
を確実に防止することができる。
以下図面を参照して、本発明に係る噴射時期フイードバ
ツク制御方法が採用された、自動車用の電子制御デイー
ゼルエンジンの実施例を詳細に説明する。 本実施例には、第２図に示す如く、エアクリーナ（図示
省略）の下流に配設された、吸入空気の温度を検出する
ための吸気温センサ１２が備えられている。該吸気温セ
ンサ１２の下流には、排気ガスの熱エネルギにより回転
されるタービン１４Ａと、該タービン１４Ａと連動して
回転されるコンプレツサ１４Ｂからなるターボチヤージ
ヤ１４が備えられている。該ターボチヤージヤ１４のタ
ービン１４Ａの上流側とコンプレツサ１４Ｂの下流側
は、吸気圧の過上昇を防止するためのウエストゲート弁
１５を介して連通されている。 前記コンプレツサ１４Ｂ下流側のベンチユリ１６には、
アイドル時等に吸入空気の流量を制限するための、運転
席に配設されたアクセルペダル１７と連動して非線形に
回動するようにされた主吸気絞り弁１８が備えられてい
る。前記アクセルペダル１７の開度（以下、アクセル開
度と称する）Ａccpは、アクセル位置センサ２０によつ
て検出されている。 前記主吸気絞り弁１８と並列に副吸気絞り弁２２が備え
られており、該副吸気絞り弁２２の開度は、ダイヤフラ
ム装置２４によつて制御されている。該ダイヤフラム装
置２４には、負圧ポンプ２６で発生した負圧が、負圧切
換弁（以下、ＶＳＶと称する）２８又は３０を介して供
給される。 前記吸気絞り弁１８、２２の下流側には吸入空気の圧力
を検出するための吸気圧センサ３２が備えられている。 デイーゼルエンジン１０のシリンダヘツド１０Ａには、
エンジン燃焼室１０Ｂに先端が臨むようにされた噴射ノ
ズル３４、グロープラグ３６及び着火時期センサ３８が
備えられている。又、デイーゼルエンジン１０のシリン
ダブロツク１０Ｃには、エンジン冷却水温を検出するた
めの水温センサ４０が備えられている。 前記噴射ノズル３４には、噴射ポンプ４２から燃料が圧
送されてくる。該噴射ポンプ４２には、デイーゼルエン
ジン１０のクランク軸の回転と連動して回転されるポン
プ駆動軸４２Ａと、該ポンプ駆動軸４２Ａに固着され
た、燃料を加圧するためのフイードポンプ４２Ｂ（第２
図は９０°展開した状態を示す）と、燃料供給圧を調整
するための燃圧調整弁４２Ｃと、前記ポンプ駆動軸４２
Ａに固着されたポンプ駆動プーリ４２Ｄの回転変位から
クランク角基準位置、例えば上死点（ＴＤＣ）を検出す
るための、例えば電磁ピツクアツプからなる基準位置セ
ンサ４４と、同じくポンプ駆動軸４２Ａに固着されたギ
ヤ４２Ｅの回転変位からエンジン回転数を検出するため
の、例えば電磁ピツクアツプからなるエンジン回転数セ
ンサ４６と、フエイスカム４２Ｆとプランジヤ４２Ｇを
往復動させ、又、そのタイミングを変化させるためのロ
ーラリング４２Ｈと、該ローラリング４２Ｈの回動位置
を変化させるためのタイマピストン４２Ｊ（第２図は９
０°展開した状態を示す）と、該タイマピストン４２Ｊ
の位置を制御することによつて噴射時期を制御するため
のタイミング制御弁（以下、ＴＣＶと称する）４８と、
スピルポート４２Ｋを介してのプランジヤ４２Ｇからの
燃料逃し時期を変化させることによつて燃料噴射量を制
御するための電磁スピル弁５０と、燃料をカツトするた
めの燃料カツト弁５２と、燃料の逆流や後垂れを防止す
るためのデリバリバルブ４２Ｌと、が備えられている。 前記グロープラグ３６には、グローリレー３７を介して
グロー電流が供給されている。 前記着火時期センサ３８には、例えば第３図に詳細に示
す如く、デイーゼルエンジン１０のシリンダヘツド１０
Ａに挿入固定される筒状のケース３８Ａと、該ケース３
８Ａの中央部に挿入された、燃焼光を伝送するための、
例えば石英ガラス製の光導体３８Ｂと、該光導体３８Ｂ
によつて伝送されてきた光を検出して電気信号に変換す
るための、例えばシリコンフオトダイオードからなる受
光素子３８Ｃとが備えられている。 前記吸気温センサ１２、アクセル位置センサ２０、吸気
圧センサ３２、着火時期センサ３８、水温センサ４０、
基準位置センサ４４、エンジン回転数センサ４６、前記
グロープラグ３６に流れるグロー電流を検出するグロー
電流センサ５４、キイスイツチ、エアコンスイツチ、ニ
ユートラルセーフテイスイツチ出力、車速信号等は、電
子制御ユニツト（以下、ＥＣＵと称する）５６に入力さ
れて処理され、該ＥＣＵ５６の出力によつて、前記ＶＳ
Ｖ２８、３０、グローリレー３７、ＴＣＶ４８、電磁ス
ピル弁５０、燃料カツト弁５２等が制御される。 前記ＥＣＵ５６は、第４図に詳細に示す如く、各種演算
処理を行うための中央処理ユニツト（以下、ＣＰＵと称
する）５６Ａと、制御プログラムや各種データ等を記憶
するためのリードオンリーメモリ（以下、ＲＯＭと称す
る）５６Ｂと、前記ＣＰＵ５６Ａにおける演算データ等
を一時的に記憶するためのランダムアクセスメモリ（以
下、ＲＡＭと称する）５６Ｃと、クロツク信号を発生す
るクロツク５６Ｄと、バツフア５６Ｅを介して入力され
る前記水温センサ４０出力、バツフア５６Ｆを介して入
力される前記吸気気温センサ１２出力、バツフア５６Ｇ
を介して入力される前記吸気圧センサ３２出力、バツフ
ア５６Ｈを介して入力される前記アクセル位置センサ２
０出力等を順次取込むためのマルチプレクサ（以下、Ｍ
ＰＸと称する）５６Ｋと、該ＭＰＸ５６Ｋ出力のアナロ
グ信号をデジタル信号に変換するためのアナログ−デジ
タル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器と称する）５６Ｌと、
該Ａ／Ｄ変換器５６Ｌ出力をＣＰＵ５６Ａに取込むため
の入出力ポート５６Ｍと、バツフア５６Ｎを介して入力
されるスタータ信号、バツフア５６Ｐを介して入力され
るエアコン信号、バツフア５６Ｑを介して入力されるト
ルコン信号、波形整形回路５６Ｒを介して入力される前
記着火時期センサ３８出力等をＣＰＵ５６Ａに取込むた
めの入出力ポート５６Ｓと、前記着火時期センサ３８出
力を波形整形して前記ＣＰＵ５６Ａの入力割込みポート
ＩＣＡＰ２に直接取込むための前記波形整形回路５６Ｒ
と、前記基準位置センサ４４出力を波形整形して前記Ｃ
ＰＵ５６Ａの同じ入力割込みポートＩＣＡＰ２に直接取
込むための波形整形回路５６Ｔと、前記エンジン回転数
センサ４６出力を波形整形して前記ＣＰＵ５６Ａに直接
取込むための波形整形回路５６Ｕと、前記ＣＰＵ５６Ａ
の演算結果に応じて前記電磁スピル弁５０を駆動するた
めの駆動回路５６Ｖと、前記ＣＰＵ５６Ａの演算結果に
応じて前記ＴＣＶ４８を駆動するための駆動回路５６Ｗ
と、前記ＣＰＵ５６Ａの演算結果に応じて前記燃料カツ
ト弁５２を駆動するための駆動回路５６Ｘと、前記各構
成機器間を接続してデータや命令の転送を行うためのコ
モンバス５６Ｙとから構成されている。 ここで、前記波形整形回路５６Ｒ出力の着火信号を、Ｃ
ＰＵ５６Ａの入力割込みポートＩＣＡＰ２だけでなく、
入出力ポート５６Ｓにも入力しているのは、同じ入力割
込みポートＩＣＡＰ２に入力される波形整形回路５６Ｔ
出力の基準位置信号と識別するためである。 以下、実施例の作用を説明する。 本実施例における着火時期フイードバツクの制御量の決
定は、第５図に示すような流れ図に従つて実行される。 即ち、一定時間、例えば５０ミリ秒経過毎にステツプ１
１０に入り、前記エンジン回転数センサ４６の出力から
求められるエンジン回転数ＮＥと、前記アクセル位置セ
ンサ２０で検出されるアクセル開度Ａccpから目標噴射
時期である基本噴射時期のデユーテイ比ＴＤbaseを計算
する。次いでステツプ１１２に進み、運転状態等からフ
イードバツク制御条件であるか否かを判定する。判定結
果が否である場合には、ステツプ１１４に進み、前出ス
テツプ１１０で求められた基本噴射時期デユーテイ比Ｔ
Ｄbaseをそのまま、前記ＴＣＶ４８をデユーテイ制御す
るための制御デユーテイ比Ｄutyに入れて、このルーチ
ンを終了する。 一方、前出ステツプ１１２の判定結果が正であり、フイ
ードバツク制御条件が成立していると判断される時に
は、ステツプ１１６に進み、エンジン回転数ＮＥとアク
セル開度Ａccpから目標着火時期ＴＲＧigを計算する。
次いでステツプ１１８に進み、例えば第６図に実線Ａで
示すような関係を用いて、エンジン回転数ＮＥに応じて
変化する、デユーテイ制御の比例項の不感帯Ｄｐｏを計
算する。第６図において、破線Ｂは定常時の着火時期の
ばらつきを示すものであり、前記不感帯Ｄｐｏは、この
ばらつきよりも大きく設定されている。 次いでステツプ１２０に進み、次式に示す如く、前出ス
テツプ１１６で求められた目標着火時期ＴＲＧigと、前
記基準位置センサ４４でクランク角基準位置が検出され
てから前記着火時期センサ３８で着火時期が検出される
までの差として検出される検出着火時期（実着火時期）
ＡＣＴigの差ΔＩＧを計算する。 ΔＩＧ＝ＴＲＧig−ＡＣＴig……（１） 次いでステツプ１２２に進み、計算された着火時期の差
ΔＩＧからデユーテイ制御の積分項Ｄｉを計算する。次
いでステツプ１２４に進み、デユーテイ制御の比例項Ｄ
ｐを計算するために、次式に示す如く、着火時期の差Δ
ＩＧから、前出ステツプ１１８で計算された不感帯Ｄｐ
ｏを引いて、その差ΔＩＧｐを求める。 ΔＩＧｐ＝｜ΔＩＧ｜−Ｄｐｏ……（２） 次いでステツプ１２６に進み、前出ステツプ１２４で求
められた差ΔＩＧｐが負であるか否かを判定する。判定
結果が正であり、着火時期の差ΔＩＧが不感帯Ｄｐｏの
中にあると判断される時には、ステツプ１２８に進み、
前記差ΔＩＧｐを０とする。 ステツプ１２８終了後、又は前出ステツプ１２６の判定
結果が否である場合には、ステツプ１３０に進み、その
時の差ΔＩＧｐからデユーテイ制御の比例項Ｄｐを計算
する。次いでステツプ１３２に進み、次式に示す如く、
前出ステツプ１１０で求められた基本噴射時期デユーテ
イ比ＴＤbaseに、積分項Ｄｉ及び比例項Ｄｐを加えるこ
とによつて、制御デユーテイ比Ｄutyを求めて、このル
ーチンを終了する。なおステツプ１３２における計算の
符号は、噴射時期の差ΔＩＧが正か負かで決まる。 Ｄuty＝ＴＤbase±Ｄｉ±Ｄｐ……（３） 本実施例においては、デユーテイ制御の不感帯Ｄｐｏ
を、エンジン回転数ＮＥが高い時は広くなるようにして
いるので、高速時の検出着火時期のばらつきによる噴射
時期の過補正を防ぎつつ、低速過渡時の噴射時期の応答
性の悪化を防ぐことができる。なお、不感帯Ｄｐｏをエ
ンジン回転数ＮＥにかかわらず一定とすることも可能で
ある。 又、本実施例においては、着火時期センサ３８により求
められる検出着火時期ＡＣＴigと目標着火時期ＴＲＧig
の差により燃料噴射時期をフイードバツク制御するよう
にしたデイーゼルエンジンに本発明を適用しているの
で、着火時期フイードバツク制御における検出着火時期
のばらつきによる噴射時期の過補正を確実に防ぐことが
できる。なお、本発明の適用範囲はこれに限定されず、
ノズルリフト信号、欠歯位置信号等、他の信号による噴
射時期フイードバツク制御にも同様に適用できることは
明らかである。 前記実施例においては、本発明が、電磁スピル弁５０に
よつて燃料噴射量を制御するようにされた過吸機付デイ
ーゼルエンジンに適用されていたが、本発明の適用範囲
はこれに限定されず、電磁スピル弁以外の燃料噴射量制
御アクチユエータを備えた一般のデイーゼルエンジンに
も同様に適用できることは明らかである。
ツク制御方法が採用された、自動車用の電子制御デイー
ゼルエンジンの実施例を詳細に説明する。 本実施例には、第２図に示す如く、エアクリーナ（図示
省略）の下流に配設された、吸入空気の温度を検出する
ための吸気温センサ１２が備えられている。該吸気温セ
ンサ１２の下流には、排気ガスの熱エネルギにより回転
されるタービン１４Ａと、該タービン１４Ａと連動して
回転されるコンプレツサ１４Ｂからなるターボチヤージ
ヤ１４が備えられている。該ターボチヤージヤ１４のタ
ービン１４Ａの上流側とコンプレツサ１４Ｂの下流側
は、吸気圧の過上昇を防止するためのウエストゲート弁
１５を介して連通されている。 前記コンプレツサ１４Ｂ下流側のベンチユリ１６には、
アイドル時等に吸入空気の流量を制限するための、運転
席に配設されたアクセルペダル１７と連動して非線形に
回動するようにされた主吸気絞り弁１８が備えられてい
る。前記アクセルペダル１７の開度（以下、アクセル開
度と称する）Ａccpは、アクセル位置センサ２０によつ
て検出されている。 前記主吸気絞り弁１８と並列に副吸気絞り弁２２が備え
られており、該副吸気絞り弁２２の開度は、ダイヤフラ
ム装置２４によつて制御されている。該ダイヤフラム装
置２４には、負圧ポンプ２６で発生した負圧が、負圧切
換弁（以下、ＶＳＶと称する）２８又は３０を介して供
給される。 前記吸気絞り弁１８、２２の下流側には吸入空気の圧力
を検出するための吸気圧センサ３２が備えられている。 デイーゼルエンジン１０のシリンダヘツド１０Ａには、
エンジン燃焼室１０Ｂに先端が臨むようにされた噴射ノ
ズル３４、グロープラグ３６及び着火時期センサ３８が
備えられている。又、デイーゼルエンジン１０のシリン
ダブロツク１０Ｃには、エンジン冷却水温を検出するた
めの水温センサ４０が備えられている。 前記噴射ノズル３４には、噴射ポンプ４２から燃料が圧
送されてくる。該噴射ポンプ４２には、デイーゼルエン
ジン１０のクランク軸の回転と連動して回転されるポン
プ駆動軸４２Ａと、該ポンプ駆動軸４２Ａに固着され
た、燃料を加圧するためのフイードポンプ４２Ｂ（第２
図は９０°展開した状態を示す）と、燃料供給圧を調整
するための燃圧調整弁４２Ｃと、前記ポンプ駆動軸４２
Ａに固着されたポンプ駆動プーリ４２Ｄの回転変位から
クランク角基準位置、例えば上死点（ＴＤＣ）を検出す
るための、例えば電磁ピツクアツプからなる基準位置セ
ンサ４４と、同じくポンプ駆動軸４２Ａに固着されたギ
ヤ４２Ｅの回転変位からエンジン回転数を検出するため
の、例えば電磁ピツクアツプからなるエンジン回転数セ
ンサ４６と、フエイスカム４２Ｆとプランジヤ４２Ｇを
往復動させ、又、そのタイミングを変化させるためのロ
ーラリング４２Ｈと、該ローラリング４２Ｈの回動位置
を変化させるためのタイマピストン４２Ｊ（第２図は９
０°展開した状態を示す）と、該タイマピストン４２Ｊ
の位置を制御することによつて噴射時期を制御するため
のタイミング制御弁（以下、ＴＣＶと称する）４８と、
スピルポート４２Ｋを介してのプランジヤ４２Ｇからの
燃料逃し時期を変化させることによつて燃料噴射量を制
御するための電磁スピル弁５０と、燃料をカツトするた
めの燃料カツト弁５２と、燃料の逆流や後垂れを防止す
るためのデリバリバルブ４２Ｌと、が備えられている。 前記グロープラグ３６には、グローリレー３７を介して
グロー電流が供給されている。 前記着火時期センサ３８には、例えば第３図に詳細に示
す如く、デイーゼルエンジン１０のシリンダヘツド１０
Ａに挿入固定される筒状のケース３８Ａと、該ケース３
８Ａの中央部に挿入された、燃焼光を伝送するための、
例えば石英ガラス製の光導体３８Ｂと、該光導体３８Ｂ
によつて伝送されてきた光を検出して電気信号に変換す
るための、例えばシリコンフオトダイオードからなる受
光素子３８Ｃとが備えられている。 前記吸気温センサ１２、アクセル位置センサ２０、吸気
圧センサ３２、着火時期センサ３８、水温センサ４０、
基準位置センサ４４、エンジン回転数センサ４６、前記
グロープラグ３６に流れるグロー電流を検出するグロー
電流センサ５４、キイスイツチ、エアコンスイツチ、ニ
ユートラルセーフテイスイツチ出力、車速信号等は、電
子制御ユニツト（以下、ＥＣＵと称する）５６に入力さ
れて処理され、該ＥＣＵ５６の出力によつて、前記ＶＳ
Ｖ２８、３０、グローリレー３７、ＴＣＶ４８、電磁ス
ピル弁５０、燃料カツト弁５２等が制御される。 前記ＥＣＵ５６は、第４図に詳細に示す如く、各種演算
処理を行うための中央処理ユニツト（以下、ＣＰＵと称
する）５６Ａと、制御プログラムや各種データ等を記憶
するためのリードオンリーメモリ（以下、ＲＯＭと称す
る）５６Ｂと、前記ＣＰＵ５６Ａにおける演算データ等
を一時的に記憶するためのランダムアクセスメモリ（以
下、ＲＡＭと称する）５６Ｃと、クロツク信号を発生す
るクロツク５６Ｄと、バツフア５６Ｅを介して入力され
る前記水温センサ４０出力、バツフア５６Ｆを介して入
力される前記吸気気温センサ１２出力、バツフア５６Ｇ
を介して入力される前記吸気圧センサ３２出力、バツフ
ア５６Ｈを介して入力される前記アクセル位置センサ２
０出力等を順次取込むためのマルチプレクサ（以下、Ｍ
ＰＸと称する）５６Ｋと、該ＭＰＸ５６Ｋ出力のアナロ
グ信号をデジタル信号に変換するためのアナログ−デジ
タル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器と称する）５６Ｌと、
該Ａ／Ｄ変換器５６Ｌ出力をＣＰＵ５６Ａに取込むため
の入出力ポート５６Ｍと、バツフア５６Ｎを介して入力
されるスタータ信号、バツフア５６Ｐを介して入力され
るエアコン信号、バツフア５６Ｑを介して入力されるト
ルコン信号、波形整形回路５６Ｒを介して入力される前
記着火時期センサ３８出力等をＣＰＵ５６Ａに取込むた
めの入出力ポート５６Ｓと、前記着火時期センサ３８出
力を波形整形して前記ＣＰＵ５６Ａの入力割込みポート
ＩＣＡＰ２に直接取込むための前記波形整形回路５６Ｒ
と、前記基準位置センサ４４出力を波形整形して前記Ｃ
ＰＵ５６Ａの同じ入力割込みポートＩＣＡＰ２に直接取
込むための波形整形回路５６Ｔと、前記エンジン回転数
センサ４６出力を波形整形して前記ＣＰＵ５６Ａに直接
取込むための波形整形回路５６Ｕと、前記ＣＰＵ５６Ａ
の演算結果に応じて前記電磁スピル弁５０を駆動するた
めの駆動回路５６Ｖと、前記ＣＰＵ５６Ａの演算結果に
応じて前記ＴＣＶ４８を駆動するための駆動回路５６Ｗ
と、前記ＣＰＵ５６Ａの演算結果に応じて前記燃料カツ
ト弁５２を駆動するための駆動回路５６Ｘと、前記各構
成機器間を接続してデータや命令の転送を行うためのコ
モンバス５６Ｙとから構成されている。 ここで、前記波形整形回路５６Ｒ出力の着火信号を、Ｃ
ＰＵ５６Ａの入力割込みポートＩＣＡＰ２だけでなく、
入出力ポート５６Ｓにも入力しているのは、同じ入力割
込みポートＩＣＡＰ２に入力される波形整形回路５６Ｔ
出力の基準位置信号と識別するためである。 以下、実施例の作用を説明する。 本実施例における着火時期フイードバツクの制御量の決
定は、第５図に示すような流れ図に従つて実行される。 即ち、一定時間、例えば５０ミリ秒経過毎にステツプ１
１０に入り、前記エンジン回転数センサ４６の出力から
求められるエンジン回転数ＮＥと、前記アクセル位置セ
ンサ２０で検出されるアクセル開度Ａccpから目標噴射
時期である基本噴射時期のデユーテイ比ＴＤbaseを計算
する。次いでステツプ１１２に進み、運転状態等からフ
イードバツク制御条件であるか否かを判定する。判定結
果が否である場合には、ステツプ１１４に進み、前出ス
テツプ１１０で求められた基本噴射時期デユーテイ比Ｔ
Ｄbaseをそのまま、前記ＴＣＶ４８をデユーテイ制御す
るための制御デユーテイ比Ｄutyに入れて、このルーチ
ンを終了する。 一方、前出ステツプ１１２の判定結果が正であり、フイ
ードバツク制御条件が成立していると判断される時に
は、ステツプ１１６に進み、エンジン回転数ＮＥとアク
セル開度Ａccpから目標着火時期ＴＲＧigを計算する。
次いでステツプ１１８に進み、例えば第６図に実線Ａで
示すような関係を用いて、エンジン回転数ＮＥに応じて
変化する、デユーテイ制御の比例項の不感帯Ｄｐｏを計
算する。第６図において、破線Ｂは定常時の着火時期の
ばらつきを示すものであり、前記不感帯Ｄｐｏは、この
ばらつきよりも大きく設定されている。 次いでステツプ１２０に進み、次式に示す如く、前出ス
テツプ１１６で求められた目標着火時期ＴＲＧigと、前
記基準位置センサ４４でクランク角基準位置が検出され
てから前記着火時期センサ３８で着火時期が検出される
までの差として検出される検出着火時期（実着火時期）
ＡＣＴigの差ΔＩＧを計算する。 ΔＩＧ＝ＴＲＧig−ＡＣＴig……（１） 次いでステツプ１２２に進み、計算された着火時期の差
ΔＩＧからデユーテイ制御の積分項Ｄｉを計算する。次
いでステツプ１２４に進み、デユーテイ制御の比例項Ｄ
ｐを計算するために、次式に示す如く、着火時期の差Δ
ＩＧから、前出ステツプ１１８で計算された不感帯Ｄｐ
ｏを引いて、その差ΔＩＧｐを求める。 ΔＩＧｐ＝｜ΔＩＧ｜−Ｄｐｏ……（２） 次いでステツプ１２６に進み、前出ステツプ１２４で求
められた差ΔＩＧｐが負であるか否かを判定する。判定
結果が正であり、着火時期の差ΔＩＧが不感帯Ｄｐｏの
中にあると判断される時には、ステツプ１２８に進み、
前記差ΔＩＧｐを０とする。 ステツプ１２８終了後、又は前出ステツプ１２６の判定
結果が否である場合には、ステツプ１３０に進み、その
時の差ΔＩＧｐからデユーテイ制御の比例項Ｄｐを計算
する。次いでステツプ１３２に進み、次式に示す如く、
前出ステツプ１１０で求められた基本噴射時期デユーテ
イ比ＴＤbaseに、積分項Ｄｉ及び比例項Ｄｐを加えるこ
とによつて、制御デユーテイ比Ｄutyを求めて、このル
ーチンを終了する。なおステツプ１３２における計算の
符号は、噴射時期の差ΔＩＧが正か負かで決まる。 Ｄuty＝ＴＤbase±Ｄｉ±Ｄｐ……（３） 本実施例においては、デユーテイ制御の不感帯Ｄｐｏ
を、エンジン回転数ＮＥが高い時は広くなるようにして
いるので、高速時の検出着火時期のばらつきによる噴射
時期の過補正を防ぎつつ、低速過渡時の噴射時期の応答
性の悪化を防ぐことができる。なお、不感帯Ｄｐｏをエ
ンジン回転数ＮＥにかかわらず一定とすることも可能で
ある。 又、本実施例においては、着火時期センサ３８により求
められる検出着火時期ＡＣＴigと目標着火時期ＴＲＧig
の差により燃料噴射時期をフイードバツク制御するよう
にしたデイーゼルエンジンに本発明を適用しているの
で、着火時期フイードバツク制御における検出着火時期
のばらつきによる噴射時期の過補正を確実に防ぐことが
できる。なお、本発明の適用範囲はこれに限定されず、
ノズルリフト信号、欠歯位置信号等、他の信号による噴
射時期フイードバツク制御にも同様に適用できることは
明らかである。 前記実施例においては、本発明が、電磁スピル弁５０に
よつて燃料噴射量を制御するようにされた過吸機付デイ
ーゼルエンジンに適用されていたが、本発明の適用範囲
はこれに限定されず、電磁スピル弁以外の燃料噴射量制
御アクチユエータを備えた一般のデイーゼルエンジンに
も同様に適用できることは明らかである。
以上説明した通り、本発明によれば、高速高負荷時等の
検出噴射時期のばらつきによる噴射時期の過補正を防ぐ
ことができるという優れた効果を有する。
検出噴射時期のばらつきによる噴射時期の過補正を防ぐ
ことができるという優れた効果を有する。
第１図は、本発明に係るデイーゼルエンジンの噴射時期
フイードバツク制御方法の要旨を示す流れ図、第２図
は、本発明が採用された自動車用電子制御デイーゼルの
実施例の全体構成を示す、一部ブロツク線図を含む断面
図、第３図は、前記実施例で用いられている着火時期セ
ンサの構成を示す縦断面図、第４図は、同じく、電子制
御ユニツトの構成を示すブロツク線図、第５図は、同じ
く着火時期フイードバツク制御の制御量を決定するため
にルーチンを示す流れ図、第６図は、前記ルーチンで用
いられている、エンジン回転数とデユーテイ制御の比例
項の不感帯の関係の例を示す線図である。 １０……デイーゼルエンジン、 ２０……アクセル位置センサ、 Ａccp……アクセル開度、 ３８……噴射時期センサ、 ４２……噴射ポンプ、 ４２Ｊ……タイマピストン、 ４４……基準位置センサ、 ４６……エンジン回転数センサ、 ＮＥ……エンジン回転数、 ４６……タイミング制御弁（ＴＣＶ）、 ５６……電子制御ユニツト（ＥＣＵ）、 ＴＲＧig……目標着火時期、 Ｄｐｏ……デユーテイ制御の比例項の不感帯、 ＡＣＴig……検出（実）着火時期、 ΔＩＧ……着火時期の差、 Ｄｐ……デユーテイ制御の比例項。
フイードバツク制御方法の要旨を示す流れ図、第２図
は、本発明が採用された自動車用電子制御デイーゼルの
実施例の全体構成を示す、一部ブロツク線図を含む断面
図、第３図は、前記実施例で用いられている着火時期セ
ンサの構成を示す縦断面図、第４図は、同じく、電子制
御ユニツトの構成を示すブロツク線図、第５図は、同じ
く着火時期フイードバツク制御の制御量を決定するため
にルーチンを示す流れ図、第６図は、前記ルーチンで用
いられている、エンジン回転数とデユーテイ制御の比例
項の不感帯の関係の例を示す線図である。 １０……デイーゼルエンジン、 ２０……アクセル位置センサ、 Ａccp……アクセル開度、 ３８……噴射時期センサ、 ４２……噴射ポンプ、 ４２Ｊ……タイマピストン、 ４４……基準位置センサ、 ４６……エンジン回転数センサ、 ＮＥ……エンジン回転数、 ４６……タイミング制御弁（ＴＣＶ）、 ５６……電子制御ユニツト（ＥＣＵ）、 ＴＲＧig……目標着火時期、 Ｄｐｏ……デユーテイ制御の比例項の不感帯、 ＡＣＴig……検出（実）着火時期、 ΔＩＧ……着火時期の差、 Ｄｐ……デユーテイ制御の比例項。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−153943（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−26144（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−54504（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−190434（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−114432（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−116541（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】検出噴射時期が目標噴射時期となるよう、
燃料噴射時期をフイードバツク制御するようにしたデイ
ーゼルエンジンの噴射時期フイードバツク制御方法にお
いて、 エンジン運転状態に応じて目標噴射時期を求める手順
と、 該目標噴射時期と検出噴射時期の差を計算する手順と、 計算された噴射時期の差に基づいて、フイードバツク制
御の積分項を求める手順と、 計算された噴射時期の差が、フイードバツク制御の比例
項の不感帯より小であるか否か判定する手順と、 前記噴射時期の差が前記不感帯より小である時は、前記
比例項を零とする手順と、 前記噴射時期の差が前記不感帯より大である時は、前記
噴射時期の差に基づいて前記比例項を求める手順と、 を含むことを特徴とするデイーゼルエンジンの噴射時期
フイードバツク制御方法。 - 【請求項２】前記不感帯が、エンジン回転数が高い時は
広くなるようにした特許請求の範囲第１項記載のデイー
ゼルエンジンの噴射時期フイードバツク制御方法。 - 【請求項３】前記検出噴射時期及び目標噴射時期を、そ
れぞれ検出着火時期及び目標着火時期とした特許請求の
範囲第１項記載のデイーゼルエンジンの噴射時期フイー
ドバツク制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60156650A JPH0627513B2 (ja) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | デイ−ゼルエンジンの噴射時期フイ−ドバツク制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60156650A JPH0627513B2 (ja) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | デイ−ゼルエンジンの噴射時期フイ−ドバツク制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6232248A JPS6232248A (ja) | 1987-02-12 |
| JPH0627513B2 true JPH0627513B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=15632291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60156650A Expired - Lifetime JPH0627513B2 (ja) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | デイ−ゼルエンジンの噴射時期フイ−ドバツク制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0627513B2 (ja) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5654504A (en) * | 1979-10-09 | 1981-05-14 | Mitsuwa Seiki Co Ltd | Control method for digital actuator |
| JPS59114432U (ja) * | 1983-01-25 | 1984-08-02 | 日本電子機器株式会社 | デイ−ゼルエンジン用燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置 |
| JPS59116541U (ja) * | 1983-01-28 | 1984-08-06 | 日本電子機器株式会社 | デイ−ゼルエンジン用燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置 |
| US4463733A (en) * | 1983-02-15 | 1984-08-07 | Deere & Company | Closed loop fuel injection timing control |
| JPS6026144A (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-09 | Nippon Denso Co Ltd | 燃料噴射ポンプの燃料噴射時期制御装置 |
-
1985
- 1985-07-16 JP JP60156650A patent/JPH0627513B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6232248A (ja) | 1987-02-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |