JPH07151007A - ディーゼルエンジンの燃料制御装置 - Google Patents

ディーゼルエンジンの燃料制御装置

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JPH07151007A
JPH07151007A JP5302986A JP30298693A JPH07151007A JP H07151007 A JPH07151007 A JP H07151007A JP 5302986 A JP5302986 A JP 5302986A JP 30298693 A JP30298693 A JP 30298693A JP H07151007 A JPH07151007 A JP H07151007A
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JP
Japan
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fuel
fuel injection
injection amount
amount
air
Prior art date
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Pending
Application number
JP5302986A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideki Kataoka
秀樹 片岡
Hiroaki Nakai
洋明 中井
Sadayuki Yonetamari
貞幸 米玉利
Seiichi Inoue
誠一 井之上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP5302986A priority Critical patent/JPH07151007A/ja
Publication of JPH07151007A publication Critical patent/JPH07151007A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 実際の空燃比を検出しながら、一定の空燃比
よりも小さくならないように燃料の最大噴射量を規制す
ることで、スモークの発生を確実に抑制する。 【構成】 エンジン回転数とアクセル開度に応じて燃料
噴射量を制御する燃料噴射ポンプ(19)と、エンジン
の吸入空気量を測定する手段(33)と、燃料噴射ポン
プ(19)の燃料噴射量を測定する手段(29)と、吸
入空気量と燃料噴射量との比率である空燃比が一定値以
下にならないように前記燃料噴射ポンプ(19)の最大
噴射量を規制する制御手段(25)とを備える。

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
最大燃料噴射量を制御する装置に関する。
【0002】
【従来技術】ディーゼルエンジンから排出されるスモー
ク、とくに燃料噴射量が増大する運転域でのスモークの
発生を低減するため、たとえば、特開昭63−1832
52号公報によって、燃料の最大噴射量を吸気温度に応
じて規制するようにした装置が提案されている。
【0003】この燃料制御装置は、アクセル開度とエン
ジン回転数により一律に設定した燃料の最大噴射量を、
そのときの吸気温度により補正するもので、吸気温度が
上昇するほど最大噴射量を減少させている。吸気温度の
上昇により、吸入空気の質量流量が相対的に減少するた
め、とくに最大燃料噴射時に燃焼に必要な酸素が不足
し、スモークの発生量が増加する。そこで、検出した吸
気温度の上昇にしたがって最大噴射量を減らすことによ
り、スモークを抑制するのであり、また、エンジン回転
数の低い領域ほど、最大噴射量の補正量(減少量)を少
なくすることで、低回転数域での出力不足を回避してい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記装置で
は、吸気温度により最大噴射量は補正しても、スモーク
の発生に厳密に関係するのは、実際にエンジンに供給さ
れる燃料噴射量と吸入空気量であって、たとえば高地走
行時など大気圧の低下により、スモークは増加し、ま
た、経時変化により燃料の噴射量が変動したりすると、
スモークの発生を常に適正な基準以下に抑制することが
困難となる。
【0005】本発明はこのような問題を解決するため、
実際の空燃比を検出しながら、一定の空燃比よりも小さ
くならないように燃料の最大噴射量を規制することで、
スモークの発生を確実に抑制することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、図1に示すよ
うに、エンジン回転数とアクセル開度に応じて燃料噴射
量を制御する燃料噴射ポンプ(19)を備えたディーゼ
ルエンジンにおいて、エンジンの吸入空気量を測定する
手段(33)と、燃料噴射ポンプ(19)の燃料噴射量
を測定する手段(29)と、吸入空気量と燃料噴射量と
の比率である空燃比が一定値以下にならないように前記
燃料噴射ポンプ(19)の最大噴射量を規制する制御手
段(25)とを備える。
【0007】
【作用】吸入空気量と燃料噴射量とから実際の空燃比が
検出され、この空燃比が一定値以下、つまり燃料の割合
が一定値よりも濃くなることのないように、燃料の最大
噴射量が規制される。ディーゼルエンジンでは部分負荷
運転時など、空気が過剰の状態にあり、空燃比も大き
く、スモークの発生量は少ないが、高負荷時に燃料噴射
量が増加すると、相対的に空気量が減り、スモークの発
生量が増える。しかし、常に空燃比が一定値以下となら
ないように、最大噴射量を規制するので、高地走行時や
外気温度の上昇時、あるいは経時変化等による燃料噴射
量の変動があっても、スモークの発生量を確実に所定値
以下に抑制できる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。10はデ
ィーゼルエンジンのエンジン本体、11は吸気通路、1
2は排気通路で、ターボチャージャ13により吸気が過
給される。14は排気還流通路で、排気還流制御弁15
により、吸気通路11に還流される排気還流量が制御さ
れる。なお、排気還流時には吸気通路12に介装したス
ロットルバルブ16を絞る。
【0009】エンジン本体1の燃焼室17に燃料を噴射
する燃料噴射弁18が設けられ、この燃料噴射弁18に
は燃料噴射ポンプ19からの燃料が供給される。燃料噴
射ポンプ19はエンジン回転数に同期してプランジャ2
0が作動し、フィードポンプ21により与圧した燃料を
高圧化し、各気筒の燃料噴射弁18に圧縮上死点近傍で
燃料を圧送する。燃料の噴射量は、コンロールスリーブ
22の位置により変化し、制御装置25からの信号で作
動するカバナーエレクトリック23によりコンロールス
リーブ22の位置を制御する。
【0010】制御装置25にはアクセル開度を検出する
アクセルセンサ26からの信号と、エンジン回転数信号
が入り、アクセル開度と回転数に応じて基本的な燃料噴
射量を演算し、これに基づいてガバナエレクトリック2
3を制御する。
【0011】制御装置25には、この基本燃料噴射量を
補正したり、前記した排気還流量を制御するため、運転
状態を代表する信号として、アクセル開度や回転数の
他、エンジンの上死点位置を検出するセンサ27からの
上死点位置信号、さらには車両速度信号、トランスミッ
ションスイッチからの信号が入力する。さらにまた、燃
料噴射ポンプ19の実際の燃料噴射量を計測するためコ
ンロールスリーブ位置を検出するセンサ29、燃料温度
を検出するセンサ30からの信号、また、エンジン本体
1の燃料噴射弁18のニードルリフト量を検出するセン
サ31、エンジン冷却水温を検出するセンサ32からの
信号も入力する。また、吸気通路11にはエンジン吸入
空気の質量流量を検出するエアフローメータ33が取付
けられ、この吸入空気量信号も入力する。
【0012】制御装置25は燃料噴射時期を運転状態に
応じて制御するため、タイミングコントロールバルブ3
5の開度を制御し、タイマピストン36にかかる圧力を
変化させる。また、燃料漏れを防止するためフューエル
カットバルブ37をエンジン停止時に閉じる。さらに、
排気還流制御弁15の駆動負圧をコントロールする負圧
制御弁34をデューティ制御し、同時にスロットルバル
ブ16の駆動負圧をコントロールする第1ソレノイドバ
ルブ38と、第2ソレノイドバルブ39の開度を制御
し、これらにより、NOxを低減するために運転状態に
応じて最適な排気還流を行う。
【0013】そして、制御装置25は図3、図4にも示
すように、燃料噴射ポンプ19から噴射される燃料の最
大噴射量を、実際にエンジンに供給される吸入空気量
と、燃料噴射量との比率、つまり空燃比が一定値以下と
ならない(空燃比が一定値よりも濃くならない)ように
規制し、最大噴射時のスモークの発生を抑制する。
【0014】この制御内容を表すフローチャートにした
がって説明すると、図3のステップ1でエンジン回転数
Nとアクセル開度ACCELを読み込んだら、ステップ
2でこれらに基づいて燃料噴射量QDを演算する(図4
参照)。
【0015】一方、ステップ3では、そのときの実際の
燃料噴射量を求めるためコントロールスリーブセンサ2
9の信号Uαistとそのときの回転数Nとから、図4
のマップにしたがって、燃料噴射量Qistを演算する
(ステップ4)。さらにステップ5でエアフローメータ
33からの吸入空気量信号Aを読み込み、ステップ6で
これら吸入空気量Aと燃料噴射量Qistとの比率、つ
まり空燃比を、空燃比=A/Qistとして算出する。
【0016】そして、ステップ7でこの空燃比を、スモ
ークを所定の許容値以下にする限界空燃比λと比較しな
がら、燃料最大噴射量の補正値ΔQを次のように算出す
る。すなわち、 A/Qist>λならばΔQ=+q A/Qist=λならばΔQ=0 A/Qist<λならばΔQ=−q としてそれぞれ補正値ΔQを求める。
【0017】ステップ8ではこの補正値ΔQにより、燃
料の最大噴射量QFULLを、図4のマップにも示すよう
に、エンジン回転数Nとの関係から予め設定してあるQ
FULLを補正し、QFULL=QFULL+ΔQとして許容最大噴
射量を算出する。
【0018】空燃比が限界空燃比よりも大きいときは、
最大噴射量の燃料の燃焼に必要な空気量が十分で、スモ
ークの発生が少ないため、最大噴射量を増加させること
ができ、これに対して、空燃比が限界空燃比よりも小さ
いときは、空気量が不足し、スモークの発生量が多くな
るので、限界空燃比よりも大きくなるように最大噴射量
を減少させるのである。
【0019】ステップ9で、前記のように演算した燃料
の噴射量QDと、許容最大噴射量QFULLとを比較し、も
し、QD>QFULLならば、ステップ10で目標噴射量Q
SOLとしてQFULLを出力し、逆にQD<QFULLならば、ス
テップ11で演算されたQDをそのまま出力する。許容
最大噴射量QFULLは、実際の空燃比との関係に基づいて
算定した、スモーク限界内の噴射量の最大値であり、噴
射量がこの値よりも小さいときは、スモークの発生量は
一定の基準以下に収まる。したがって、演算された燃料
噴射量QDが許容最大噴射量よりも多くなると、目標噴
射量QSOLとしてQDを出力する代わりに、許容最大噴射
量QFULLを出力するので、スモークを確実に限界内に抑
制することができる。
【0020】とくに、実際に噴射される燃料量をコント
ロールスリーブセンサ29によって測定し、またエアフ
ローメータ33により吸入空気の質量流量を測定するの
で、吸気温度が上昇したり、大気圧が低下したときで
も、常にスモークの発生と深い相関関係にある実際の空
燃比を正確に算出することができ、これらに基づいてあ
らゆる運転条件下で、最大噴射量時のスモークの発生を
等しく目標値以下に抑制することが可能となる。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、エンジン
回転数とアクセル開度に応じて燃料噴射量を制御する燃
料噴射ポンプを備えたディーゼルエンジンにおいて、エ
ンジンの吸入空気量を測定する手段と、燃料噴射ポンプ
の燃料噴射量を測定する手段と、吸入空気量と燃料噴射
量との比率である空燃比が一定値以下にならないように
前記燃料噴射ポンプの最大噴射量を規制する制御手段と
を備えたため、実際の空燃比が一定値以下、つまり燃料
の割合が一定値よりも濃くなることのないように、常に
燃料の最大噴射量を規制するので、スモークの発生量が
相対的に増加する高負荷運転時にあって、高地走行時や
外気温度の上昇時、あるいは経時変化等による燃料噴射
量の変動があっても、スモークの発生量を確実に所定値
以下に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成図である。
【図2】本発明の実施例を示す概略構成図である。
【図3】最大噴射量の制御動作を示すフローチャートで
ある。
【図4】同じくブロック図である。
【符号の説明】
10 エンジン本体 11 吸気通路 12 排気通路 19 燃料噴射ポンプ 25 制御装置 29 コントロールスリーブ位置センサ 33 エアフローメータ
フロントページの続き (72)発明者 井之上 誠一 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジン回転数とアクセル開度に応じて燃
    料噴射量を制御する燃料噴射ポンプを備えたディーゼル
    エンジンにおいて、 エンジンの吸入空気量を測定する手段と、 燃料噴射ポンプの燃料噴射量を測定する手段と、 吸入空気量と燃料噴射量との比率である空燃比が一定値
    以下にならないように前記燃料噴射ポンプの最大噴射量
    を規制する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制御装置。
JP5302986A 1993-12-02 1993-12-02 ディーゼルエンジンの燃料制御装置 Pending JPH07151007A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1057993A2 (en) 1999-05-31 2000-12-06 Isuzu Motors Limited Method and apparatus for controlling fuel injection in diesel engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1057993A2 (en) 1999-05-31 2000-12-06 Isuzu Motors Limited Method and apparatus for controlling fuel injection in diesel engine
US6308698B1 (en) 1999-05-31 2001-10-30 Isuzu Motors Limited Method and apparatus for controlling fuel injection in diesel engine

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