JPH07286543A

JPH07286543A - 内燃機関の燃料噴射量制御装置

Info

Publication number: JPH07286543A
Application number: JP7896794A
Authority: JP
Inventors: Kanji Kizaki; 幹士木崎
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1994-04-18
Filing date: 1994-04-18
Publication date: 1995-10-31

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明はインナーカム方式の燃料ポンプを用い
た内燃機関の燃料噴射量制御装置に関し、燃料吸入ギャ
ラリに直接燃料温度検出手段を設けることなく精度の高
い温度補正を行うことを目的とする。【構成】燃料ポンプに流入する燃料の燃料温度を検出す
る燃料温度検出手段(A1)と、内燃機関の機関状態を検出
する機関状態検出手段(A2)と、機関状態検出手段(A2)が
検出した内燃機関の機関状態に適合したスピル量を演算
するスピル量演算手段(A3)と、燃料温度検出手段(A1)で
検出される燃料温度を機関状態検出手段(A2)が検出する
機関状態に応じて補正してプランジャ室内の燃料温度を
予想するプランジャ室内燃料温度予想手段(A4)と、スピ
ル量演算手段(A3)で演算される演算値をプランジャ室内
燃料温度予想手段(A4)により予想された燃料温度に応じ
て補正するスピル量補正手段(A5)とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の燃料噴射量制
御装置に係り、特にインナーカム方式の燃料ポンプを用
いた内燃機関の燃料噴射量制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ディーゼルエンジンの燃料噴
射量制御に関する技術が種々提案されており、そのひと
つとして特開平１−２９０９４５号公報に開示されたも
のがある。

【０００３】同公報に開示されたディーゼルエンジンの
燃料噴射量制御装置は、いわゆるフェースカム方式の燃
料ポンプに対応したものであり、噴射される燃料の温度
を測定する燃料温度センサを設けている。そして、この
燃料温度センサにより燃料温度を検出し、燃料温度に基
づき燃料噴射量を補正することにより適正燃料噴射量制
御を行うよう構成されている。

【０００４】このように、燃料温度に基づき燃料噴射量
を補正するのは次の理由による。即ち、一般に燃料の温
度変化に伴い燃料の粘性が変化することが知られてお
り、燃料の粘性が変化するとディーゼルエンジンの燃料
噴射量も変動してしまう。このため、燃料温度を検出
し、検出された燃料温度に応じて燃料噴射量を補正する
ことにより、燃料の粘性変化に拘わらず適正な燃料噴射
量制御を行うことが可能となる。

【０００５】一方、燃料噴射量の補正を精度よく行うた
めには燃料温度を精度よく検出する必要があり、よって
燃料温度センサの配設位置の選定は燃料噴射量制御の精
度を向上させる面から重要である。燃料温度センサの配
設位置として最も望ましい位置は、燃料が圧縮されるプ
ランジャ室（高圧室）から燃料噴射弁に至るまでの位置
である。しかるに、この位置は燃圧を高く維持したい部
位であり、燃料温度センサを設けることにより燃圧の低
下が想像されるためこの位置に燃料温度センサを設ける
ことは現実的ではない。

【０００６】このため、フェースカム方式の燃料ポンプ
では燃料温度センサの配設位置はポンプハウジングに形
成されたポンプ室内に選定されいてた。ポンプ室内の燃
料温度と、プランジャ室で加圧されることにより発熱し
た燃料温度とは相関関係を有しており、ポンプ室内の燃
料温度を検出することにより燃料噴射弁に向け圧送され
る燃料温度を求めることができる。また、フェースカム
方式の燃料ポンプでは、ポンプ室が比較的大きな容積を
有しており、またポンプハウジングの比較的浅い位置に
あるため、燃料温度センサを容易に設けることができ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、インナーカ
ム方式の燃料ポンプの場合、フェースカム方式の燃料ポ
ンプにおけるポンプ室と対応する燃料吸入ギャラリは、
インナーカム方式の構造上ポンプハウジングの内部の深
い位置に形成されており、その容積もフェースカム方式
の燃料ポンプにおけるポンプ室に比べて小さい構造とさ
れていた。

【０００８】このため、燃料吸入ギャラリに燃料温度セ
ンサを直接設けるのが困難であり、また容積が小さいこ
とにより燃料ポンプの稼働に伴い燃料吸入ギャラリ内の
温度は大きく変化してしまい、精度の高い温度補正を行
うことができないという問題点があった。

【０００９】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、燃料温度検出手段で検出される燃料温度を機関状
態検出手段が検出する機関状態に応じて補正してプラン
ジャ室内の燃料温度を予想し、この予想された燃料温度
に応じてスピル量を補正することにより、燃料吸入ギャ
ラリに直接燃料温度検出手段を設けることなく精度の高
い温度補正を行うことを可能にした内燃機関の燃料噴射
量制御装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理図で
ある。

【００１１】同図に示されるように、上記課題を解決す
るために本発明では、インナーカム方式の燃料ポンプを
用いた内燃機関の燃料噴射量制御装置において、燃料ポ
ンプに流入する燃料の燃料温度を検出する燃料温度検出
手段(A1)と、内燃機関の機関状態を検出する機関状態検
出手段(A2)と、該機関状態検出手段(A2)が検出した内燃
機関の機関状態に適合したスピル量を演算するスピル量
演算手段(A3)と、上記燃料温度検出手段(A1)で検出され
る燃料温度を機関状態検出手段(A2)が検出する機関状態
に応じて補正してプランジャ室内の燃料温度を予想する
プランジャ室内燃料温度予想手段(A4)と、上記スピル量
演算手段(A3)で演算される演算値をプランジャ室内燃料
温度予想手段(A4)により予想された燃料温度に応じて補
正するスピル量補正手段(A5)とを設けたことを特徴とす
るものである。

【００１２】

【作用】本発明では、燃料温度検出手段(A1)は燃料ポン
プに流入する燃料の燃料温度を検出する構成とされてい
る。従って、燃料温度検出手段(A1)を燃料ポンプの燃料
流入口に設けることが可能となり、またこの燃料流入口
は一般に燃料ポンプのポンプハウジングの浅い位置或い
は外部に開口した状態となっているため、燃料温度検出
手段(A1)を燃料ポンプに容易に取り付けることができ
る。

【００１３】また、燃料温度検出手段(A1)により検出さ
れる燃料温度は、プランジャ室内における燃料温度と異
なるが、燃料ポンプに流入する燃料の燃料温度を機関状
態に応じて補正することによりプランジャ室内の燃料温
度を予想することは可能である。このため、プランジャ
室内燃料温度予想手段(A4)を設け、燃料温度検出手段(A
1)で検出される燃料温度を機関状態検出手段(A2)が検出
する機関状態に応じて補正してプランジャ室内の燃料温
度を求める構成としている。

【００１４】上記構成とすることにより、燃料温度検出
手段(A1)の燃料ポンプに対する取り付け容易性を実現し
つつ、かつプランジャ室内の燃料温度を求めることが可
能となる。

【００１５】更に、スピル量補正手段(A5)は、スピル量
演算手段(A3)で演算される演算値をプランジャ室内燃料
温度予想手段(A4)により予想された燃料温度に応じて補
正するため、精度の高い燃料噴射量制御を行うことがで
きる。

【００１６】

【実施例】次に本発明の実施例について図面と共に説明
する。

【００１７】図２は、本発明の一実施例である燃料噴射
装置（燃料噴射ポンプ）１を示す概略構成図である。燃
料噴射ポンプ１はインナカム式分配型燃料噴射ポンプで
あり、フィードポンプ２により燃料タンク３からポンプ
低圧側通路６に汲み上げた燃料をポンプ高圧側通路４を
経て燃料吸入ギャラリ（燃料低圧室）５に取り込み、後
述する電磁スピル弁１６を開閉制御することにより噴射
時期と噴射量を調節した高圧燃料をデリバリバルブ７か
ら内燃機関（ディーゼルエンジン）の噴射ノズル９に圧
送する構成とされている。

【００１８】燃料噴射ポンプ１の内部は、ポンプハウジ
ング１１に形成された円筒状のシリンダ１２、このシリ
ンダ１２の内周面に回動自在に嵌装されて燃料通路の切
替を行なうロータ１３、このロータ１３に形成されるプ
ランジャ室（燃料加圧室）１４、プランジャ室１４で加
圧された燃料をロータ１３内の燃料通路から溢流させる
電磁スピル弁１６等から構成されている。

【００１９】シリンダ１２の内部には、燃料吸入ギャラ
リ５からプランジャ室１４に燃料を供給するための吸入
通路２１、プランジャ室１４で加圧された燃料をデリバ
リバルブ７に圧送するための吐出通路２２、燃料噴射量
を調節するためにプランジャ室１４で加圧された燃料を
電磁スピル弁１６に導くスピル通路２３、及び電磁スピ
ル弁１６が開弁することによりプランジャ室１４で加圧
された燃料を燃料吸入ギャラリ５に流入させる再循環燃
料通路１０がそれぞれ設けられ、これらの内通路２１，
２２，２３は、シリンダ内周壁面にて摺動するロータ小
径部１３ａの外周面にそれぞれ開口されている。

【００２０】燃料を分配するロータ小径部１３ａには、
プランジャ室１４に供給される燃料を吸入通路２１から
導入する吸入ポート３１、プランジャ室１４で加圧され
た高圧燃料を吐出通路２２に吐出する吐出ポート３２、
燃料噴射量の調節のためにスピル通路２３に燃料を排出
するスピルポート３３等が夫々設けられている。

【００２１】また、ポンプハウジング１１に形成された
ポンプ室１５にはロータ小径部１３ａより外径が大きく
形成された燃料加圧部としてのロータ大径部１３ｂが配
設されている。このロータ大径部１３ｂには、径方向に
直交する２本の貫通孔３５が開口され、それぞれの貫通
孔３５に２個合計４個のプランジャ３６が径方向に摺動
自在に嵌合され、これらのプランジャ３６の内端面間に
プランジャ室１４が形成される。

【００２２】プランジャ３６の径外方向の外端面には、
ローラ３９を回転自在に保持するローラシュー３８がシ
ュー案内溝に径方向に摺動自在に配設されている。ロー
ラ３９の径外方向にはインナカム４０の内周面が当接
し、その内周面の円周方向にカム山が形成されている。
プランジャ室１４の燃料圧力および遠心力により径外方
向に付勢されるプランジャ３６は、その一端によってロ
ーラシュー３８を介してローラ３９をインナカム４０の
内周面に形成されたカム面に押圧接触している。

【００２３】また、上記構成においてロータ１３の回転
によりプランジャ３６が径外方向へ移動する燃料吸入行
程において吸入通路２１と吸入ポート３１とが連通し、
圧縮行程において吸入通路２１と吸入ポート３１が閉じ
るように配置されている。更に、ロータ１３の吐出ポー
ト３２は吐出行程においてシリンダ１２の吐出通路２２
と連通される。この吐出通路２２はデリバリバルブ７に
連通される。デリバリバルブ７にはパイプ８が接続さ
れ、このパイプ８の他端はディーゼルエンジンに搭載さ
れる噴射ノズル９と接続されている。

【００２４】スピル通路２３の下流の燃料通路には、電
磁スピル弁１６が配置され、この電磁スピル弁１６によ
りスピル通路２３と燃料吸入ギャラリ５とを接続する再
循環燃料通路１０の連通または遮断が行なわれる。電磁
スピル弁１６は、ディーゼルエンジンの運転状態を示す
信号、例えばアクセル開度センサ７３からの信号、回転
数センサ７９からの信号等を基にして駆動制御される。

【００２５】そして、電磁スピル弁１６が開弁すること
によりスピル通路２３と再循環燃料通路１０とが連通さ
れると、スピル通路２３を介して圧送されてくるプラン
ジャ室１５で加圧された燃料は、再循環燃料通路１０を
通り燃料吸入ギャラリ５に流入する（この燃料吸入ギャ
ラリ５に流入する燃料をスピル燃料という）。よって燃
料吸入ギャラリ５にはフィードポンプ２により燃料タン
ク３内の燃料が供給されると共に、再循環燃料通路１０
を介してスピル燃料も供給される。このように、燃料吸
入ギャラリ５に導入されるスピル燃料はプランジャ室１
４で加圧されることにより高温となっている。

【００２６】ところで、燃料の粘性は燃料の温度変化に
伴い変化するため、燃料の粘性変化に拘わらず適正な燃
料噴射量制御を行うためには燃料の温度を検出しこれに
基づき燃料噴射量を補正する必要がある。この燃料温度
センサの配設位置として理想的な位置としては、燃料吸
入ギャラリ５，吐出通路２２等が考えられるが、前記し
たように、燃料吸入ギャラリ５の配設位置は燃料温度セ
ンサを配設し難いポンプハウジング１の内部の深い位置
であり、また吐出通路２２は燃圧の低下を少しでも小さ
くしたい部位であり燃圧を下げる要因となる燃料温度セ
ンサをこの吐出通路２２に配設することは現実的ではな
い。

【００２７】一方、上記のロータ大径部１３ｂには図示
しないパルサが配設されており、このパルサに対向する
よう回転数センサ７９が配設されている。この回転数セ
ンサ７９で検出された回転数信号は制御装置７１（以
下、ＥＣＵという）に入力される。このＥＣＵ７１は、
上記の回転数センサ７９及び後述する各種センサ信号に
基づいてディーゼルエンジンの運転状態を検知し、この
運転状態から電磁スピル開弁時期を算出して電磁スピル
弁１６の開閉制御を行う。

【００２８】ディーゼルエンジンの回転によってロータ
１３が回転されると、プランジャ３６がインナカム４０
のカムプロフィールに沿って径方向に往復動しプランジ
ャ室１４に燃料吸入ギャラリ５から燃料を吸入する吸入
行程とプランジャ室１４からデリバリバルブ７を経て高
圧燃料をノズルに送出する圧送行程とを繰り返し、これ
に同期して電磁スピル弁１６により溢流時期（スピル時
期）の調整、即ち燃料噴射量の制御がなされる。

【００２９】一方、再循環燃料通路１０に接続された配
管１８ａ、及びロータ大径部１３ｂが配設されるポンプ
室１５にはオーバーフローバルブ１８，１９が夫々配設
されている。オーバーフローバルブ１８は再循環燃料通
路１０内の圧力が所定値以上となった時に燃料を還流配
管２０（破線で示す）を介して燃料タンク３に戻す構成
とされている。また、オーバーフローバルブ１９は、ポ
ンプ室１５内の燃圧が所定値以上となった時に燃料を還
流配管２０を介して燃料タンク３に戻す構成とされてい
る。

【００３０】また、電磁スピル弁１６の上部にはスピル
弁上部室２５が形成されており、このスピル弁上部室２
５は接続配管２６を介してポンプ室１５と接続されてい
る。スピル通路２３を介して電磁スピル弁１６に圧送さ
れた燃料の一部はこのスピル弁上部室２５に流入する構
成とされており、流入した燃料は接続配管２６を通りポ
ンプ室１５に流入する。ポンプ室１５に流入した燃料は
ローラシュー３８，ローラ３９，インナカム４０の摺接
部分の潤滑油として機能する。

【００３１】また、燃料吸入ギャラリ５にはアキュムレ
ータ２７が配設されている。このアキュムレータ２７の
圧力室には、シリンダ１２及びスピル弁上部室２５内の
燃料圧力が印加される構成とされており、燃料燃圧に応
じて燃料吸入ギャラリ５内の燃圧（即ち、フィードポン
プ２から圧送されてきた燃料の圧力）を所定値に保つ構
成とされている。

【００３２】ここでポンプ高圧側通路４に注目すると、
このポンプ高圧側通路４には燃料温度センサ７８が配設
されている。この燃料温度センサ７８はポンプ高圧側通
路４内の燃料温度を検出し、検出した燃料温度をＥＣＵ
７１に送信する構成とされている。

【００３３】前記したように、ポンプ高圧側通路４はフ
ィードポンプ２で汲み上げられた燃料タンク３内の燃料
を燃料吸入ギャラリ５まで導く配管であり、よってその
配設位置をポンプハウジング１１の比較的外面に近い位
置とすることができる。従って、ポンプ高圧側通路４に
対して燃料温度センサ７８を容易に配設することがで
き、また燃料温度センサ７８を配設することにより燃料
吸入ギャラリ５，ロータ１３，プランジャ３６等の燃料
噴射ポンプ１の基幹構成要素が影響を受けることはな
く、燃料噴射ポンプ１が大型化してしまうようなことも
ない。更に、ポンプ高圧側通路４の配設位置はプランジ
ャ室１４に対して上流側であるため、燃料温度センサ７
８をポンプ高圧側通路４に配設してもプランジャ室１４
で加圧された燃料の燃圧が低下するようなこともない。

【００３４】但し、ポンプ高圧側通路４内の燃料温度は
再循環燃料の温度の影響を受けていないため、燃料温度
センサ７８により検出された燃料温度をそのまま燃料噴
射制御処理に用いることはできない。このため、本実施
例では燃料温度センサ７８により検出されるポンプ高圧
側通路４内の燃料温度及びディーゼルエンジンの運転状
態に基づき再循環燃料の温度影響分を補正して、実際の
燃料吸入ギャラリ５，プランジャ室１４内の燃料温度を
予想し、この予想された燃料温度に基づき燃料噴射制御
を行うことを特徴とするものである。この燃料温度セン
サ７８により検出された燃料温度等に基づく燃料温度予
想処理、及びこの予想された燃料温度に基づく燃料噴射
制御については、説明の便宜上後述する。

【００３５】続いて、ＥＣＵ７１の構成について図３を
用いて説明する。前記したように、ＥＣＵ７１は電磁ス
ピル弁１６の駆動制御を行うと共に、ディーゼルエンジ
ンの運転状態を検出する各種センサから供給される信号
に基づきディーゼルエンジンを最適稼働させるための種
々の制御を行うものである。

【００３６】運転状態を検出するセンサとしては、前記
した燃料温度センサ７８，回転数センサ７９に加え、吸
気管内の吸気温度ＴＨＡを検出する吸気温センサ７２、
ディーゼルエンジンの負荷に相当するアクセル開度ＡＣ
ＣＰを検出するアクセル開度センサ７３、吸入ポートに
吸入された吸入空気圧力ＰＩＭを検出する吸気圧センサ
７４、ディーゼルエンジンの冷却水温ＴＨＷを検出する
水温センサ７５、ディーゼルエンジンのクランク軸の回
転基準位置（例えば特定気筒の上死点）に対するクラン
ク軸の回転位置を検出するクランク角センサ７６、車両
速度（車速）ＳＰを検出する車速センサ７７等が設けら
れている。

【００３７】上記した各センサ７２〜７９，電磁スピル
弁１６，再循環燃料制御弁１７等が接続されたＥＣＵ７
１は、中央処理装置（ＣＰＵ）８１、所定の制御プログ
ラム及びマップ等を予め記憶した読み出し専用メモリ
（ＲＯＭ）８２、ＣＰＵ８１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）８３、予め記憶さ
れたデータを保存するバックアップＲＡＭ８４、所定の
クロック信号を生成するクロック９２等と、これら各部
と入力ポート８５及び出力ポート８６等とをバス８７に
よって接続した論理演算回路として構成されている。

【００３８】入力ポート８５には、前述した吸気温セン
サ７２、アクセル角度センサ７３、吸気圧センサ７４、
水温センサ７５、燃料温度センサ７８が、各バッファ８
８〜９１、マルチプレクサ９３及びＡ／Ｄ変換器９４を
介して接続されている。同じく、入力ポート８５には、
前述したクランク角センサ７６、車速センサ７７及び回
転数センサ７９が、波形整形回路９５を介して接続され
ている。

【００３９】上記のＣＰＵ８１は入力ポート８５を介し
て入力される各センサ７２〜７９等の検出信号を入力値
として読み込む。また、出力ポート８６には駆動回路９
６を介して電磁スピル弁１６等（同図では電磁スピル弁
１６のみを示す）が接続されている。そして、ＣＰＵ７
１は各センサ７２〜７９から読み込んだ入力値に基づ
き、電磁スピル弁１６等を好適に制御する。

【００４０】次に、前述したＥＣＵ７１により実行され
る燃料噴射制御処理について図４及び図１０を用いて説
明する。

【００４１】図４に示すフローチャートは、ＥＣＵ７１
により実行される本発明の特徴となる燃料温度予想処理
を示している。また図６に示すフローチャートは、燃料
温度予想処理により求められた燃料温度に基づきＥＣＵ
７１が実行する燃料噴射制御処理を示している。

【００４２】まず、図４を用いて燃料温度予想処理につ
いて説明する。

【００４３】同図に示す燃料温度予想処理が起動する
と、先ずステップ１０１において、ＥＣＵ７１は燃料温
度センサ７８の検出結果に基づきによりポンプ高圧側通
路４内の燃料温度（ＴＦＩＮ）を求める。前記したよう
に、ポンプ高圧側通路４内の燃料温度は再循環燃料の温
度の影響を受けていないため、燃料温度センサ７８によ
り検出された燃料温度をそのまま燃料噴射制御処理に用
いることはできない。このため、本実施例では燃料温度
センサ７８により検出されるポンプ高圧側通路４内の燃
料温度に対して再循環燃料の温度影響分を補正して、実
際のプランジャ室１４内の燃料温度を予想する。

【００４４】具体的には、先ずステップ１０２において
回転数センサ７９の検出結果に基づきエンジン回転数
（ＮＥ）を求めると共に、このエンジン回転数ＮＥ及び
アクセル開度センサ７３の検出結果により求められるア
クセル開度（ＡＣＣＰ）等より噴射量指令値（ＱＦｉ
Ｎ）を算出する。この噴射量指令値ＱＦｉＮは、現在の
ディーゼルエンジンの運転状態においてディーゼルエン
ジンを最適稼働させるために最も適した燃料噴射量を示
す値であり、この噴射量指令値ＱＦｉＮに基づいて電磁
スピル弁１６の開閉制御が行われる。尚、本実施例にお
いては電磁スピル弁１６の開閉制御は従来と変わるとこ
ろはないため、その説明を省略する。

【００４５】上記のようにエンジン回転数ＮＥ及び噴射
量指令値ＱＦｉＮが求められると、ＥＣＵ７１は続いて
図５に示すエンジン回転数ＮＥと噴射量指令値ＱＦｉＮ
をパラメータとする二元マップにより補正燃温ΔＴＨＦ
を算出する。同図に示される補正燃温ΔＴＨＦに関する
二元マップは実験により求められた値であり、具体的に
は実験的にディーゼルエンジンの運転状態を或るエンジ
ン回転数ＮＥと噴射量指令値ＱＦｉＮとなるよう設定
し、その時の燃料吸入ギャラリ５内の燃料温度（Ｔ１）
とポンプ高圧通路４内の燃料温度（ＴＦＩＮ）とを検出
し、その差値を補正燃温ΔＴＨＦとする（ΔＴＨＦ＝Ｔ
１−ＴＦＩＮ）。

【００４６】そして、エンジン回転数ＮＥと噴射量指令
値ＱＦｉＮとの組み合わせを種々設定し、夫々の組み合
わせ態様における補正燃温ΔＴＨＦを求め、これをエン
ジン回転数ＮＥと噴射量指令値ＱＦｉＮとをパラメータ
としてまとめたものが図５に示すマップである。尚、同
図においては補正燃温ΔＴＨＦとしてΔＴＨＦ１〜ΔＴ
ＨＦ７を示しており、ΔＴＨＦ１＜ΔＴＨＦ７なる関係
を有している。図５に示すマップは予めＥＣＵ７１のＲ
ＯＭ８２内に格納されている。

【００４７】上記のようにステップ１０２において補正
燃温ΔＴＨＦが算出されると、続くステップ１０３では
ステップ１０１で検出された高圧通路４内の燃料温度Ｔ
ＦＩＮに、ステップ１０２で算出された補正燃温ΔＴＨ
Ｆを加算することにより予想燃料温度（ＴＨＦ）を算出
する。この予想燃料温度ＴＨＦは下式により求められ
る。

【００４８】ＴＨＦ＝ＴＦＩＮ＋ΔＴＨＦ上記一連の燃料温度予想処理により求められた予想燃料
温度ＴＨＦは、燃料吸入ギャラリ５内の燃料温度とみな
すことができる。即ち、噴射される燃料の温度は、ポン
プ高圧通路４から供給される新規の燃料の温度と、燃料
吸入ギャラリ５内にスピルされる再循環燃料の温度とが
相互に影響し合って定まることとなる。よって本実施例
では、燃料吸入ギャラリ５内にスピルされる再循環燃料
の温度による影響を機関状態から予想して補正処理を行
うことにより予想燃料温度ＴＨＦを求め、この予想燃料
温度ＴＨＦに基づき燃料噴射量制御を行うことにより、
燃料の粘性変化に対応した適正な燃料噴射量制御を行う
よう構成したものである。

【００４９】続いて、図６を用いて燃料噴射量制御につ
いて説明する。

【００５０】図６に示す燃料噴射量制御処理が起動する
と、ＥＣＵ７１は先ずステップ２０１で回転角センサ７
９，アクセル開度センサ７３及び吸気圧センサ７４から
の各検出値に基づき、エンジン回転数ＮＥ、アクセル開
度ＡＣＣＰ及び過給圧力ＰｉＭをそれぞれ読み込む。

【００５１】ステップ２０２において、ＣＰＵ７１はス
テップ２０１で読み込んだ各値に基づき燃料の基本噴射
量ＱＢＡＳＥを算出する。この基本噴射量ＱＢＡＳＥの
算出は、エンジン回転数ＮＥ及びアクセル開度ＡＣＣＰ
をパラメータとして図示しないマップを参照して行なわ
れる。また、この基本噴射量ＱＢＡＳＥに対し、ＣＰＵ
８１は必要に応じて冷却水温ＴＨＷ、アクセル開度ＡＣ
ＣＰ及びエンジン回転数ＮＥ等の各値に基づき、低温始
動増量補正、急激速時増量補正等を行う。

【００５２】次に、ＣＰＵ８１はステップ２０３〜２０
９で次式（１）に基づき最大噴射量ＱＦＵＬＬの算出処
理を行う。この最大噴射量ＱＦＵＬＬは、ディーゼルエ
ンジン２への吸入空気に対する噴射量の限度を意味す
る。

【００５３】ＱＦＵＬＬ＝（ＭＩＮ〔Ｋ２・Ｋ３・ＱＳＰＦ１〕＋ＱＳＰ０）・ＫＴＦ・ＫＮＦＩ＋ＱＭＡＸ＋ＱＦＩＸ・・・（１）（１）式中、（Ｋ２・Ｋ３・ＱＳＰＦ１）はディーゼル
エンジン２側の最大噴射量である。ここでＫ２は、基本
噴射量特性を吸気圧力に応じて補正するための吸気圧補
正係数であり、過給圧力ＰｉＭの一次元マップから求め
られる。Ｋ３は、吸入空気温度が所定温度以上のときに
基本最大噴射量特性を減量補正するための吸気温補正係
数であり、吸気温度ＴＨＡの一次元マップから求められ
る。ＱＳＰＦ１は最大噴射増量であり、エンジン回転数
ＮＥの一次元マップから求められる。

【００５４】ＭＩＮ［Ｋ２・Ｋ３・ＱＳＰＦ１］は、デ
ィーゼルエンジン２側の最大噴射量（Ｋ２・Ｋ３・ＱＳ
ＰＦ１）のうちの小さい方の最大噴射量を選択（有効
化）することを意味している。

【００５５】また、ＱＳＰ０は最大噴射量オフセット量
であり、エンジン回転数ＮＥの一次元マップから求めら
れる。ＫＴＦは燃料温度補正係数である。ＫＮＦＩは、
燃料噴射ポンプ１の経年変化や燃料性状の違いによる変
動分の大きさに応じて最大噴射量ＱＦＵＬＬを補正する
ための積分制御用の補正係数であり、マップから求めら
れる。ＱＭＡＸは冷間時最大噴射量補正量である。ＱＦ
ＩＸは固定噴射量であり、エンジン回転数ＮＥを用いて
定めた演算式に従って算出される。

【００５６】図６のステップ２０３でＣＰＵ８１は、吸
気圧補正係数Ｋ２、吸気温補正係数Ｋ３、最大噴射増量
ＱＳＰＦ１、最大噴射量オフセット量ＱＳＰ０、積分制
御用の補正係数ＫＮＦＩ、冷間時最大噴射量補正量ＱＭ
ＡＸ及び固定噴射量ＱＦＩＸをマップ、演算式等に従っ
て算出する。

【００５７】次に、ＣＰＵ８１はステップ２０４で図９
のマップを用い、前記ステップ２０１でのエンジン回転
数ＮＥに応じた基準燃料温度αを算出する。続いて、Ｃ
ＰＵ８１はステップ２０５で、そのときのエンジン回転
数ＮＥに応じて前記燃料噴射温度補正係数ＫＴＦを補正
するための２つの補正係数ＫＴＦＣ，ＫＴＦＨを算出す
る。

【００５８】両補正係数ＫＴＦＣ、ＫＴＦＨの算出に
は、図７のマップ及び図８のマップが用いられる。前者
の補正係数ＫＴＦＣは、燃料温度ＴＨＦが基準燃料温度
αよりも低い場合に用いられる補正係数であり、後者の
補正係数ＫＴＦＨは、燃料温度ＴＨＦが基準燃料温度α
よりも高い場合に用いられる補正係数である。

【００５９】そして、ＣＰＵ８１はステップ２０６にお
いて、図５のルーチンで求めた燃料温度ＴＨＦが基準燃
料温度α以上であるか否かを判定する。ＣＰＵ８１は、
ＴＨＦ≧αであるとステップ２０７へ移行し、ＴＨＦ＜
αであるとステップ２０８へ移行する。ステップ２０７
でＣＰＵ８１は、前記補正係数ＫＴＦＨと燃料温度ＴＨ
Ｆと基準燃料温度αとを用い、次式（２）に従って燃料
温度補正係数ＫＴＦを算出する。

【００６０】ＫＦＦ＝１−ＫＴＦＣ・（α−ＴＨＦ）・・・（２）つまり、燃料温度ＴＨＦが基準燃料温度α以上であると
燃料の粘性が低く燃料噴射両が少なくなる。そのため、
この燃料噴射量が多くなるように（２）式で燃料温度補
正係数ＫＴＦを「１」以上にするのである。

【００６１】また、ステップ２０８でＣＰＵ８１は、前
記補正係数ＫＴＦＣと燃料温度ＴＨＦと基準燃料温度α
とを用い、次式（３）に従って燃料温度補正係数ＫＴＦ
を算出する。

【００６２】ＫＴＦ＝１−ＫＴＦＣ・（α−ＴＨＦ）・・・（３）つまり、燃料温度ＴＨＦが基準燃料温度α未満であると
燃料の粘性が高く燃料噴射量が多くなる。そのため、こ
の燃料噴射量が少なくなるように（３）式で燃料温度補
正係数ＫＴＦを「１」以下にする。

【００６３】前記のようにステップ２０７，２０８で燃
料温度補正係数ＫＴＦを求めると、ＣＰＵ８１はステッ
プ２０９において前記ステップ２０３での各値を用い、
前記（１）式に基づいて最大噴射量ＱＦＵＬＬを算出す
る。そして、ＣＰＵ８１はステップ２１０へ移行し、先
にステップ２０２で算出した基本噴射量ＱＢＡＳＥと、
前記ステップ２０９での最大噴射量ＱＦＵＬＬとを比較
し、いずれか小さい方の値を最終噴射量ＱＦＩＮとして
設定する。

【００６４】続いて、ＣＰＵ８１はステップ２１１にお
いて、前記最終噴射量ＱＦＩＮに相当する噴射量指令値
ＴＳＰを求め、ステップ２１２でその求められた噴射量
指令値ＴＳＰを出力し、このルーチンを終了する。この
噴射量指令値ＴＳＰの出力により、電磁スピル弁２３が
駆動制御され、燃料噴射が実行される。

【００６５】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、燃料吸入ギ
ャラリに直接燃料温度検出手段を設けることなく精度の
高い温度補正を行うことが可能となるため、燃料温度検
出手段を燃料ポンプに容易に取り付けることができると
共に精度の高い燃料噴射量制御を行うことができる等の
特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理図である。

【図２】本発明の一実施例である燃料噴射装置（燃料噴
射ポンプ）の概略構成図である。

【図３】本発明の一実施例におけるＥＣＵの構成を示す
ブロック図である。

【図４】ＥＣＵにより実行される燃料温度予想処理を示
すフローチャートである。

【図５】燃料温度予想処理を実行する際に用いられるマ
ップを示す図である。

【図６】ＥＣＵにより実行される燃料噴射制御処理を示
すフローチャートである。

【図７】燃料噴射制御処理を実行する際に用いられるマ
ップを示す図である。

【図８】燃料噴射制御処理を実行する際に用いられるマ
ップを示す図である。

【図９】燃料噴射制御処理を実行する際に用いられるマ
ップを示す図である。

【符号の説明】

１燃料ポンプ２フィードポンプ３燃料タンク５燃料吸入ギャラリ７デリバリバルブ９噴射ノズル１０リターン配管１１ポンプハウジング１２シリンダ１３ロータ１４プランジャ室１５ポンプ室１６電磁スピル弁２１吸入通路２２吐出通路２３スピル通路３１吸入ポート３２吐出ポート３３スピルポート７１ＥＣＵ７２吸気温センサ７３アクセル開度センサ７４吸気圧センサ７６クランク角センサ７８燃料温度センサ７９回転数センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インナーカム方式の燃料ポンプを用いた
内燃機関の燃料噴射量制御装置において、該燃料ポンプに流入する燃料の燃料温度を検出する燃料
温度検出手段と、該内燃機関の機関状態を検出する機関状態検出手段と、該機関状態検出手段が検出した該内燃機関の機関状態に
適合したスピル量を演算するスピル量演算手段と、該燃料温度検出手段で検出される燃料温度を該機関状態
検出手段が検出する機関状態に応じて補正してプランジ
ャ室内の燃料温度を予想するプランジャ室内燃料温度予
想手段と、該スピル量演算手段で演算される演算値を該プランジャ
室内燃料温度予想手段により予想された燃料温度に応じ
て補正するスピル量補正手段とを設けたことを特徴とす
る内燃機関の燃料噴射量制御装置。