JPH0765523B2 - 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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- JPH0765523B2 JPH0765523B2 JP1188638A JP18863889A JPH0765523B2 JP H0765523 B2 JPH0765523 B2 JP H0765523B2 JP 1188638 A JP1188638 A JP 1188638A JP 18863889 A JP18863889 A JP 18863889A JP H0765523 B2 JPH0765523 B2 JP H0765523B2
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- Japan
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- pressure
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- pressure drop
- fuel
- engine
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/10—Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
-
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/1448—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an exhaust gas pressure
-
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明はターボチャージャーを備えるディーゼルエン
ジンの燃料噴射制御装置、特に加速時の燃料制御に関す
る。
ジンの燃料噴射制御装置、特に加速時の燃料制御に関す
る。
（従来の技術） 燃料の噴射時期や燃料の噴射量等が電子制御される分配
型の燃料噴射ポンプがある（参考文献…1986年２月発行
のSAEペーパー860145、また実開昭63−177638号）。
型の燃料噴射ポンプがある（参考文献…1986年２月発行
のSAEペーパー860145、また実開昭63−177638号）。
これを第10図により説明すると、４は図示しないエンジ
ンの出力軸と連結される駆動軸、２はこの駆動軸４によ
り駆動されるベーン型のフィードポンプで、図示しない
燃料入口からフィードポンプ２により吸引された燃料は
ハウジング１内のポンプ室５に供給され、ポンプ室５に
開口する吸込通路６を介してプランジャポンプ３のプラ
ンジャ室12に送られる。
ンの出力軸と連結される駆動軸、２はこの駆動軸４によ
り駆動されるベーン型のフィードポンプで、図示しない
燃料入口からフィードポンプ２により吸引された燃料は
ハウジング１内のポンプ室５に供給され、ポンプ室５に
開口する吸込通路６を介してプランジャポンプ３のプラ
ンジャ室12に送られる。
駆動軸４の一端（図で右端）には、プランジャ７の左端
に固設されたフェイスカム９のツメ9aが軸方向に摺動自
在に連結され、このツメ9aを介して、フェイスカム９お
よびプランジャ７が、駆動軸４と同一軸線上に位置する
とともに、プランジャ７については軸方向に変位可能に
構成される。
に固設されたフェイスカム９のツメ9aが軸方向に摺動自
在に連結され、このツメ9aを介して、フェイスカム９お
よびプランジャ７が、駆動軸４と同一軸線上に位置する
とともに、プランジャ７については軸方向に変位可能に
構成される。
前記駆動軸４とフェイスカム９との連結部外周には、複
数のローラ11を担持するローラホルダ10が駆動軸４と同
心に配置され、またフェイスカム９には気筒数に対応し
た数の不等速度カムを成すカム面9bが形成されており、
このカム面9bは、スプリング16によりローラ11に圧接さ
れている。15はエンジン停止時等に閉じる燃料カットバ
ルブである。
数のローラ11を担持するローラホルダ10が駆動軸４と同
心に配置され、またフェイスカム９には気筒数に対応し
た数の不等速度カムを成すカム面9bが形成されており、
このカム面9bは、スプリング16によりローラ11に圧接さ
れている。15はエンジン停止時等に閉じる燃料カットバ
ルブである。
プランジャ７には、その先端にエンジンのシリンダと同
数の吸込溝８が形成され、カム面9bが駆動軸４とともに
回転しながらローラホルダ10に配設されたローラ11を乗
り越えて所定のカムリフトだけ往復運動すると、吸込溝
８からプランジャ室12に吸引された燃料が、プランジャ
室12に通じる図示しない各気筒毎の分配ポートからデリ
バリバルブを通って噴射ノズルへと圧送される。
数の吸込溝８が形成され、カム面9bが駆動軸４とともに
回転しながらローラホルダ10に配設されたローラ11を乗
り越えて所定のカムリフトだけ往復運動すると、吸込溝
８からプランジャ室12に吸引された燃料が、プランジャ
室12に通じる図示しない各気筒毎の分配ポートからデリ
バリバルブを通って噴射ノズルへと圧送される。
13は、プランジャ室12と低圧のポンプ室５とを連通する
燃料戻し通路で、この燃料戻し通路13には駆動回路から
の信号（駆動パルス）によりエンジンの運転条件に応じ
て駆動される高速応動型の電磁弁14が介装される。この
電磁弁14は燃料制御のために設けられるもので、プラン
ジャ７の圧縮行程中に電磁弁14を閉じると燃料の噴射が
開始され、電磁弁14を開くと噴射が終了する。つまり、
電磁弁14の閉弁時期にて燃料の噴射開始時期が、その閉
弁期間に応じて燃料の噴射期間（燃料噴射量）が制御さ
れる。
燃料戻し通路で、この燃料戻し通路13には駆動回路から
の信号（駆動パルス）によりエンジンの運転条件に応じ
て駆動される高速応動型の電磁弁14が介装される。この
電磁弁14は燃料制御のために設けられるもので、プラン
ジャ７の圧縮行程中に電磁弁14を閉じると燃料の噴射が
開始され、電磁弁14を開くと噴射が終了する。つまり、
電磁弁14の閉弁時期にて燃料の噴射開始時期が、その閉
弁期間に応じて燃料の噴射期間（燃料噴射量）が制御さ
れる。
電磁弁14を制御するのは、各種の運転条件信号を入力す
るコントロールユニット（図示せず）で、コントロール
ユニットにはマイクロコンピュータが使用される。たと
えば、エンジン回転数（以下単に「回転数」と称す），
アクセルペダル開度，冷却水温，燃料温度等のエンジン
の諸条件に対応する最適な噴射時期と噴射量を予め実験
等により得て、その値をコントロールユニット内のROM
等の記憶素子に記憶させておく。そして、実際の運転時
には、第11図に示すような噴射ポンプの１回転当たり１
個のパルス（リファレンスパルス）と１回転当たり36個
のパルス（スケールパルス）とを入力して回転数を計算
し、その回転数とアクセルペダル開度に対応して、さら
に冷却水温，燃料温度を考慮して、基本噴射時期と基本
噴射量を読み出し、読み出した情報から駆動パルスを作
って電磁弁14に出力するのである。
るコントロールユニット（図示せず）で、コントロール
ユニットにはマイクロコンピュータが使用される。たと
えば、エンジン回転数（以下単に「回転数」と称す），
アクセルペダル開度，冷却水温，燃料温度等のエンジン
の諸条件に対応する最適な噴射時期と噴射量を予め実験
等により得て、その値をコントロールユニット内のROM
等の記憶素子に記憶させておく。そして、実際の運転時
には、第11図に示すような噴射ポンプの１回転当たり１
個のパルス（リファレンスパルス）と１回転当たり36個
のパルス（スケールパルス）とを入力して回転数を計算
し、その回転数とアクセルペダル開度に対応して、さら
に冷却水温，燃料温度を考慮して、基本噴射時期と基本
噴射量を読み出し、読み出した情報から駆動パルスを作
って電磁弁14に出力するのである。
（発明が解決しようとする課題） ところで、このような装置をターボチャージャー付きの
ディーゼルエンジンに適用する場合、ターボチャージャ
ー特有の点を考慮する必要がある。すなわち、ターボチ
ャージャーが備えられると、車両の発進，加速あるいは
ギアシフト直後の急加速時等の運転状態では、ターボチ
ャージャーの応答遅れにより、空気の充填効率が一時的
に低下するので、こうした充填効率の低下に拘わらず、
アクセルペダル開度に応じた燃料量が噴射されると、空
気の利用率が悪くなって加速初期に黒煙が多量に排出さ
れたり、出力が低下して燃費が悪化したりする。
ディーゼルエンジンに適用する場合、ターボチャージャ
ー特有の点を考慮する必要がある。すなわち、ターボチ
ャージャーが備えられると、車両の発進，加速あるいは
ギアシフト直後の急加速時等の運転状態では、ターボチ
ャージャーの応答遅れにより、空気の充填効率が一時的
に低下するので、こうした充填効率の低下に拘わらず、
アクセルペダル開度に応じた燃料量が噴射されると、空
気の利用率が悪くなって加速初期に黒煙が多量に排出さ
れたり、出力が低下して燃費が悪化したりする。
このため、エンジンの加速運転状態を検出すると、全負
荷燃料噴射量を減少させることにより、ターボチャージ
ャーの応答遅れに伴う黒煙の発生量を低減するようにし
たもの（特開昭60−104743号公報）や、吸気コンプレッ
サー下流の吸気管圧力（この圧力を以下「過給圧力」と
称する）と回転数に応じて定めた黒煙許容燃料噴射量
と、アクセルペダル開度と回転数に応じて定めた定常運
転状態における最適燃料噴射量とを比較して、少ないほ
うの燃料噴射量をエンジンに供給することにより、加速
時の燃料噴射量を抑制するようにしたもの（特開昭62−
223423号公報）等が提案されている。
荷燃料噴射量を減少させることにより、ターボチャージ
ャーの応答遅れに伴う黒煙の発生量を低減するようにし
たもの（特開昭60−104743号公報）や、吸気コンプレッ
サー下流の吸気管圧力（この圧力を以下「過給圧力」と
称する）と回転数に応じて定めた黒煙許容燃料噴射量
と、アクセルペダル開度と回転数に応じて定めた定常運
転状態における最適燃料噴射量とを比較して、少ないほ
うの燃料噴射量をエンジンに供給することにより、加速
時の燃料噴射量を抑制するようにしたもの（特開昭62−
223423号公報）等が提案されている。
しかしながら、前者のものでは空気量を直接検出してい
る訳ではないため、どれくらい噴射量を減らすのかを定
めるのが困難であり、燃料噴射量を減らしすぎると動力
性能が悪化し、逆に燃料噴射量の減量が足りないと効果
的に黒煙を低減することができない。
る訳ではないため、どれくらい噴射量を減らすのかを定
めるのが困難であり、燃料噴射量を減らしすぎると動力
性能が悪化し、逆に燃料噴射量の減量が足りないと効果
的に黒煙を低減することができない。
また、定常運転状態と異なり、加速状態ではターボチャ
ージャーの応答遅れに伴って過給圧力の上昇が遅れる反
面、排気タービン上流の排気圧力（以下単に「排気圧
力」と称す）の上昇は過給圧力の上昇よりも早い。ここ
に、この排気圧力と過給圧力との圧力落差（以下単に
「圧力落差」と称す）をとると、この圧力落差は加速度
合の強いほど増大するので、過給圧力が同じ状態にあっ
ても、急加速であるほど空気の充填効率が低下する。こ
れは空吹かしのときのように、アクセル開度が同じでも
回転数の上昇速度が速いときほど、一回当たりのシリン
ダ吸入空気量が減るためである。この結果後者のもので
は、過給圧力に応じて燃料噴射量を制御しているもの
の、加速の程度に応じ効率的に黒煙を低減させたり、出
力，燃費の悪化を防止することはできないのである。な
お、短時間に回転数の急上昇する空吹かし運転を行った
場合（急加速時）の圧力落差，過給圧力PB,排気圧力PEX
の変化を第12図〜第14図に示す。
ージャーの応答遅れに伴って過給圧力の上昇が遅れる反
面、排気タービン上流の排気圧力（以下単に「排気圧
力」と称す）の上昇は過給圧力の上昇よりも早い。ここ
に、この排気圧力と過給圧力との圧力落差（以下単に
「圧力落差」と称す）をとると、この圧力落差は加速度
合の強いほど増大するので、過給圧力が同じ状態にあっ
ても、急加速であるほど空気の充填効率が低下する。こ
れは空吹かしのときのように、アクセル開度が同じでも
回転数の上昇速度が速いときほど、一回当たりのシリン
ダ吸入空気量が減るためである。この結果後者のもので
は、過給圧力に応じて燃料噴射量を制御しているもの
の、加速の程度に応じ効率的に黒煙を低減させたり、出
力，燃費の悪化を防止することはできないのである。な
お、短時間に回転数の急上昇する空吹かし運転を行った
場合（急加速時）の圧力落差，過給圧力PB,排気圧力PEX
の変化を第12図〜第14図に示す。
この発明はこのような従来の課題に着目してなされたも
ので、回転数と過給圧力が同じであっても、圧力落差が
大きいほど燃料減量することによって、加速時に実際の
空気充填効率に応じた燃料供給が行なわれるようにした
装置を提供することを目的とする。
ので、回転数と過給圧力が同じであっても、圧力落差が
大きいほど燃料減量することによって、加速時に実際の
空気充填効率に応じた燃料供給が行なわれるようにした
装置を提供することを目的とする。
（課題を解決するための手段） この発明は、エンジン回転に同期して回転するフィード
ポンプとプランジャポンプを設け、フィードポンプの吐
出側に形成される低圧のポンプ室と前記プランジャポン
プのプランジャ室とを連通する燃料戻し通路に駆動パル
スにて開閉される電磁弁を介装し、この電磁弁の開閉に
より燃料の噴射期間が可変制御される燃料噴射ポンプを
備えるディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置におい
て、排気圧力を受けて回転する排気タービンにより吸気
コンプレッサーを駆動して過給を行うようにしたターボ
チャージャーを装備させる一方で、第１図に示すよう
に、少なくともエンジン回転数、負荷を含むエンジン作
動状態量を検出するセンサ（例えばエンジン負荷相当量
としてのアクセルペダル開度を検出するセンサ21と、回
転数を検出するセンサ22）と、このエンジン作動状態量
（アクセルペダル開度と回転数）に応じて基本噴射期間
（AVM）と定常安定状態での基本過給圧力（PBM）をそれ
ぞれ算出する手段25,26と、過給圧力（PB）を検出する
センサ23と、この過給圧力（PB）が前記基本過給圧力
（PBM）よりも低いときはその偏差ΔPB（＝PBM−PB）が
大きいほど減量量が大きくなる過給圧力に関する減量補
正量（ΔAVP）を算出する手段28と、エンジンの所定の
定常安定状態においてエンジン作動状態量に対応して設
定した基本圧力落差（PDM）を記憶する手段27Aと、この
基本圧力落差（PDM）をエンジン作動状態量に応じて読
み出す手段27Bと、排気圧力（PEX）を検出するセンサ24
と、この排気圧力（PEX）と前記過給圧力（PB）から圧
力落差PD（＝PEX−PB）を算出する手段29と、この圧力
落差（PD）が前記読み出された基本圧力落差（PDM）よ
りも大きいときはその偏差ΔPD（＝PD−PDM）が大きい
ときほど減量量が大きくなる圧力落差に関する減量補正
量（ΔAVD）を算出する手段30と、この圧力落差に関す
る減量補正量（ΔAVD）と前記過給圧力に関する減量補
正量（ΔAVP）とを用いて前記基本噴射期間（AVM）を減
量することにより出力すべき噴射期間（AV）を決定する
手段31と、この決定された噴射期間（AV）に応じて前記
駆動パルスを作って前記燃料戻し通路に介装される電磁
弁33に出力する手段32とを設けた。
ポンプとプランジャポンプを設け、フィードポンプの吐
出側に形成される低圧のポンプ室と前記プランジャポン
プのプランジャ室とを連通する燃料戻し通路に駆動パル
スにて開閉される電磁弁を介装し、この電磁弁の開閉に
より燃料の噴射期間が可変制御される燃料噴射ポンプを
備えるディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置におい
て、排気圧力を受けて回転する排気タービンにより吸気
コンプレッサーを駆動して過給を行うようにしたターボ
チャージャーを装備させる一方で、第１図に示すよう
に、少なくともエンジン回転数、負荷を含むエンジン作
動状態量を検出するセンサ（例えばエンジン負荷相当量
としてのアクセルペダル開度を検出するセンサ21と、回
転数を検出するセンサ22）と、このエンジン作動状態量
（アクセルペダル開度と回転数）に応じて基本噴射期間
（AVM）と定常安定状態での基本過給圧力（PBM）をそれ
ぞれ算出する手段25,26と、過給圧力（PB）を検出する
センサ23と、この過給圧力（PB）が前記基本過給圧力
（PBM）よりも低いときはその偏差ΔPB（＝PBM−PB）が
大きいほど減量量が大きくなる過給圧力に関する減量補
正量（ΔAVP）を算出する手段28と、エンジンの所定の
定常安定状態においてエンジン作動状態量に対応して設
定した基本圧力落差（PDM）を記憶する手段27Aと、この
基本圧力落差（PDM）をエンジン作動状態量に応じて読
み出す手段27Bと、排気圧力（PEX）を検出するセンサ24
と、この排気圧力（PEX）と前記過給圧力（PB）から圧
力落差PD（＝PEX−PB）を算出する手段29と、この圧力
落差（PD）が前記読み出された基本圧力落差（PDM）よ
りも大きいときはその偏差ΔPD（＝PD−PDM）が大きい
ときほど減量量が大きくなる圧力落差に関する減量補正
量（ΔAVD）を算出する手段30と、この圧力落差に関す
る減量補正量（ΔAVD）と前記過給圧力に関する減量補
正量（ΔAVP）とを用いて前記基本噴射期間（AVM）を減
量することにより出力すべき噴射期間（AV）を決定する
手段31と、この決定された噴射期間（AV）に応じて前記
駆動パルスを作って前記燃料戻し通路に介装される電磁
弁33に出力する手段32とを設けた。
（作用） 加速時にはターボチャージャーの応答遅れに伴って過給
圧力の上昇が遅れるだけでなく、さらに過給圧力の上昇
の先行した排気圧力の上昇による圧力落差を生じ、シリ
ンダに対する吸気充填効率は、過給圧力の上昇遅れと、
この圧力落差の増大に依存して低下する。
圧力の上昇が遅れるだけでなく、さらに過給圧力の上昇
の先行した排気圧力の上昇による圧力落差を生じ、シリ
ンダに対する吸気充填効率は、過給圧力の上昇遅れと、
この圧力落差の増大に依存して低下する。
この発明では、これら２つの要因に対応した減量補正
量、つまり過給圧力の上昇遅れに応じた補正量ΔAVPと
圧力落差に応じた補正量ΔAVDとが求められ、しかもこ
れら補正量ΔAVPとΔAVDは、それぞれ実際のターボチャ
ージャーの作動特性を示す、定常安定状態での基本過給
圧力、基本圧力落差との偏差に基づいて算出されるの
で、これらに基づいて燃料の噴射期間（噴射量）を減量
補正することにより、燃料の噴射量は実際にシリンダに
吸入される吸気充填効率に応じて精度よく制御されるこ
とになる。
量、つまり過給圧力の上昇遅れに応じた補正量ΔAVPと
圧力落差に応じた補正量ΔAVDとが求められ、しかもこ
れら補正量ΔAVPとΔAVDは、それぞれ実際のターボチャ
ージャーの作動特性を示す、定常安定状態での基本過給
圧力、基本圧力落差との偏差に基づいて算出されるの
で、これらに基づいて燃料の噴射期間（噴射量）を減量
補正することにより、燃料の噴射量は実際にシリンダに
吸入される吸気充填効率に応じて精度よく制御されるこ
とになる。
換言すると、あらゆる加速状態において、実際のターボ
チャージャーの作動特性に対応して燃料が制御され、こ
の結果、黒煙の排出を最も効果的に抑制、低減すること
ができる。
チャージャーの作動特性に対応して燃料が制御され、こ
の結果、黒煙の排出を最も効果的に抑制、低減すること
ができる。
（実施例） 第２図は一実施例のシステム図で、燃料噴射ポンプ42の
具体的な構成は従来と同じである。図において、吸気通
路43にターボチャージャー47の吸気コンプレッサー48
が、また排気通路45に前記コンプレッサー48と同軸の排
気タービン49が介装される。
具体的な構成は従来と同じである。図において、吸気通
路43にターボチャージャー47の吸気コンプレッサー48
が、また排気通路45に前記コンプレッサー48と同軸の排
気タービン49が介装される。
51と52はいずれも圧力センサで、このうち圧力センサ
（過給圧力センサ）51には吸気マニホールド44内の過給
圧力が通路53を介して導かれ、この圧力センサ51からは
過給圧力に応じた出力VPBが得られる。これに対しても
う１つの圧力センサ（排気圧力センサ）52には、排気マ
ニホールド46内の排気圧力が通路54を介して導かれ、こ
の圧力センサ52によれば排気圧力に応じた出力VPEXが得
られる。各圧力センサ51,52はたとえばシリコンからな
るダイアフラムの表面にゲージ低抗体を設けた半導体式
のものが用いられ、ピエゾ抵抗効果によって各圧力が検
出される。
（過給圧力センサ）51には吸気マニホールド44内の過給
圧力が通路53を介して導かれ、この圧力センサ51からは
過給圧力に応じた出力VPBが得られる。これに対しても
う１つの圧力センサ（排気圧力センサ）52には、排気マ
ニホールド46内の排気圧力が通路54を介して導かれ、こ
の圧力センサ52によれば排気圧力に応じた出力VPEXが得
られる。各圧力センサ51,52はたとえばシリコンからな
るダイアフラムの表面にゲージ低抗体を設けた半導体式
のものが用いられ、ピエゾ抵抗効果によって各圧力が検
出される。
55はアクセルペダル開度センサで、アクセルペダル56と
連動して、アクセルペダル開度に応じた出力Ｖθをす
る。57は回転数センサで、回転数に応じた出力VNをす
る。ここに、アクセルペダル開度センサ55と回転数セン
サ57とはエンジンの作動状態量センサとして構成されて
いる。
連動して、アクセルペダル開度に応じた出力Ｖθをす
る。57は回転数センサで、回転数に応じた出力VNをす
る。ここに、アクセルペダル開度センサ55と回転数セン
サ57とはエンジンの作動状態量センサとして構成されて
いる。
これら４つのセンサ51,52,55,57からの出力信号VPB,VP
EX,Vθ,VNは、コントロールユニット61の入出力回路62
に入力される。コントロールユニット61は、入出力回路
62,ROM63,RAM64およびCPU65からなるマイクロコンピュ
ータで構成され、CPU65では、ROM63に記憶されたプログ
ラムにしたがって入出力回路62からの情報を取り込んで
演算処理を行い、燃料戻し通路に介装される電磁弁14を
開閉制御するためのデータ（噴射開始時期と噴射期間）
を入出力回路62にセットする。入出力回路62ではCPU65
から出力されたデータに基づき、電磁弁14に駆動パルス
を出力する。なお、RAM64はCPU65の演算処理に関連した
データを一時的に退避するために使われる。
EX,Vθ,VNは、コントロールユニット61の入出力回路62
に入力される。コントロールユニット61は、入出力回路
62,ROM63,RAM64およびCPU65からなるマイクロコンピュ
ータで構成され、CPU65では、ROM63に記憶されたプログ
ラムにしたがって入出力回路62からの情報を取り込んで
演算処理を行い、燃料戻し通路に介装される電磁弁14を
開閉制御するためのデータ（噴射開始時期と噴射期間）
を入出力回路62にセットする。入出力回路62ではCPU65
から出力されたデータに基づき、電磁弁14に駆動パルス
を出力する。なお、RAM64はCPU65の演算処理に関連した
データを一時的に退避するために使われる。
コントロールユニット61は第１図との対応でいえば、手
段25〜32の機能を備える。
段25〜32の機能を備える。
第３図はCPU65の動作を説明するための流れ図である。
まずS1ではアクセルペダル開度θ，回転数N,過給圧力PB
および排気圧力PEXを読み込む。
まずS1ではアクセルペダル開度θ，回転数N,過給圧力PB
および排気圧力PEXを読み込む。
S2では回転数に関する噴射期間の補正係数KNを求める。
KNの特性を第９図に示すと、Ｎが大きくなるほど小さく
なる値を与える。これは、Ｎが大きくなるほど噴射ポン
プのポンプ効率が高くなることを考慮するものである。
つまり、この例の噴射ポンプ42では、同じ燃料の噴射期
間でも、回転数が高くなるほど燃料噴射量が増える特性
を持つので、これを増やさないようにすることにより、
同じ噴射期間であれば、回転数に関係なく同じ噴射量が
供給されるようにするのである。
KNの特性を第９図に示すと、Ｎが大きくなるほど小さく
なる値を与える。これは、Ｎが大きくなるほど噴射ポン
プのポンプ効率が高くなることを考慮するものである。
つまり、この例の噴射ポンプ42では、同じ燃料の噴射期
間でも、回転数が高くなるほど燃料噴射量が増える特性
を持つので、これを増やさないようにすることにより、
同じ噴射期間であれば、回転数に関係なく同じ噴射量が
供給されるようにするのである。
S3〜S5はそれぞれ基本噴射期間VVM、定常安定状態での
基本過給圧力PBM、定常安定状態での基本圧力落差PDMを
それぞれ算出する部分で、第１図の手段25〜27の各機能
を果たす。ここでは、θとＮをパラメータとするAVM,P
BMおよびPDMの各マップがROM63に記憶されてあり、その
ときのθとＮの値から各マップを参照してAVM,PBMおよ
びPDMを読み出す。基本噴射期間VVMの特性を第４図に示
す。また、エンジン特性により第５図と第６図に示すよ
うな等過給圧と等圧力落差の各ラインが与えられるの
で、この特性を用いて、θとＮをパラメータするPBMとP
DMの各マップを作成する。
基本過給圧力PBM、定常安定状態での基本圧力落差PDMを
それぞれ算出する部分で、第１図の手段25〜27の各機能
を果たす。ここでは、θとＮをパラメータとするAVM,P
BMおよびPDMの各マップがROM63に記憶されてあり、その
ときのθとＮの値から各マップを参照してAVM,PBMおよ
びPDMを読み出す。基本噴射期間VVMの特性を第４図に示
す。また、エンジン特性により第５図と第６図に示すよ
うな等過給圧と等圧力落差の各ラインが与えられるの
で、この特性を用いて、θとＮをパラメータするPBMとP
DMの各マップを作成する。
S6〜S10は過給圧力に関する減量補正量ΔPVPを求める部
分で、第１図の過給圧力差補正量算出手段28の機能を果
たす。
分で、第１図の過給圧力差補正量算出手段28の機能を果
たす。
まずS6で基本過給圧力PBMと実際の過給圧力PBとの偏差
ΔPB（＝PBM−PB）を算出し、S7でΔPB＞０であれば、
過給圧力が不足していると判断してS8へ進む。S8では過
給圧力が低下している分、燃料減量を行うべく、減量す
べき補正量であるΔAVPをΔPBに応じて求める。S9では
求めたΔAVPに補正係数KNをかけたものを改めてΔAVPと
置き直してS11に進む。なお、S7でΔPB≦０から過給圧
力PBが基本過給圧力PBMよりも高いと判断した場合に
は、減量補正の必要がないため、S10でΔAVPを０として
S11に進む。
ΔPB（＝PBM−PB）を算出し、S7でΔPB＞０であれば、
過給圧力が不足していると判断してS8へ進む。S8では過
給圧力が低下している分、燃料減量を行うべく、減量す
べき補正量であるΔAVPをΔPBに応じて求める。S9では
求めたΔAVPに補正係数KNをかけたものを改めてΔAVPと
置き直してS11に進む。なお、S7でΔPB≦０から過給圧
力PBが基本過給圧力PBMよりも高いと判断した場合に
は、減量補正の必要がないため、S10でΔAVPを０として
S11に進む。
同様にしてS11〜S15は圧力落差に関する減量補正量ΔA
VDを求める部分で、第１図の圧力落差補正量算出手段30
の機能を果たす。
VDを求める部分で、第１図の圧力落差補正量算出手段30
の機能を果たす。
S11では実際の圧力落差PDと基本圧力落差PDMとの偏差Δ
PD（＝PD−PDM）を算出し、S12でΔPD＞０の場合は、排
気圧力の上昇が過給圧力の上昇よりも高くて空気の充填
効率が低下していると判断されるので、S13に進む。S13
でも、充填効率が低下した分、燃料減量を行うべく、減
量補正量ΔAVDをΔPDに応じて求める。S14ではΔAVDを
補正係数KNで補正し、S16に進む。なお、S12でΔPD≦０
よりPDがPDM以下にあり圧力落差に伴う空気充填効率の
低下の影響がないと判断すれば、この場合も減量補正の
必要はないので、S15でΔAVDを０としてS16に進む。S11
で使用する圧力落差PDは別のサブルーチンにて排気圧力
PEXと過給圧力PBの差から求めておく。
PD（＝PD−PDM）を算出し、S12でΔPD＞０の場合は、排
気圧力の上昇が過給圧力の上昇よりも高くて空気の充填
効率が低下していると判断されるので、S13に進む。S13
でも、充填効率が低下した分、燃料減量を行うべく、減
量補正量ΔAVDをΔPDに応じて求める。S14ではΔAVDを
補正係数KNで補正し、S16に進む。なお、S12でΔPD≦０
よりPDがPDM以下にあり圧力落差に伴う空気充填効率の
低下の影響がないと判断すれば、この場合も減量補正の
必要はないので、S15でΔAVDを０としてS16に進む。S11
で使用する圧力落差PDは別のサブルーチンにて排気圧力
PEXと過給圧力PBの差から求めておく。
上記２つの補正量ΔAVPとΔAVDの内容を第７図と第８図
に示すと、直線と曲線の相違はあるものの、各偏差Δ
PB,ΔPDが大きくなるほど大きくなる値を与えている。
第７図と第８図に示す特性もマップとしてROM63に記憶
させておき、ルックアップにより読み出させる。
に示すと、直線と曲線の相違はあるものの、各偏差Δ
PB,ΔPDが大きくなるほど大きくなる値を与えている。
第７図と第８図に示す特性もマップとしてROM63に記憶
させておき、ルックアップにより読み出させる。
S16では、基本噴射期間AVMから２つの補正量ΔAVPとΔA
VDを差し引くことにより、出力すべき噴射期間AVを決定
する。これは、第１図の噴射期間決定手段31の機能を果
たす部分である。
VDを差し引くことにより、出力すべき噴射期間AVを決定
する。これは、第１図の噴射期間決定手段31の機能を果
たす部分である。
S17ではAVをRAM64の所定のアドレスに格納してルーチン
を終了する。
を終了する。
なお、別のルーチンにて決定された噴射開始時期とこの
AVとが転送される入出力回路62で駆動パルスが作られ
る。つまり、入出力回路62が第１図の出力手段32の機能
を果たす。
AVとが転送される入出力回路62で駆動パルスが作られ
る。つまり、入出力回路62が第１図の出力手段32の機能
を果たす。
ここで、この例の作用を説明する。
加速時には、ターボチャージャー47の応答遅れにより、
目標値としての基本過給圧力PBMよりも実際の過給圧力P
Bが一時的に低下し、これに伴って空気の充填効率が低
下するので、そのときのアクセルペダル開度θから定ま
る基本噴射期間AVMに応じて燃料を噴いたのでは燃料過
多となるが、これは、目標値（PBM）からの圧力偏差に
応じて求められる減量補正分ΔAVPにより、基本噴射期
間AVMが減量されることで、避けられる。
目標値としての基本過給圧力PBMよりも実際の過給圧力P
Bが一時的に低下し、これに伴って空気の充填効率が低
下するので、そのときのアクセルペダル開度θから定ま
る基本噴射期間AVMに応じて燃料を噴いたのでは燃料過
多となるが、これは、目標値（PBM）からの圧力偏差に
応じて求められる減量補正分ΔAVPにより、基本噴射期
間AVMが減量されることで、避けられる。
しかしながら、これだけでは加速時の対応として十分で
ない。急加速になるほど圧力落差が大きくなり、これに
伴って空気の充填効率が低下していくからである。この
ため、過給圧力が同じだけ低下していても、実際の充填
効率は緩加速時と急加速時とで相違するのである。
ない。急加速になるほど圧力落差が大きくなり、これに
伴って空気の充填効率が低下していくからである。この
ため、過給圧力が同じだけ低下していても、実際の充填
効率は緩加速時と急加速時とで相違するのである。
この場合に、この例によれば、第８図に示した特性よ
り、目標値としての基本圧力落差PDMからの偏差に応じ
た補正量ΔAVDに応じて、基本噴射期間AVMが減量、つま
り圧力落差PDが目標値よりも大きいほど噴射量が大きく
減量される。たとえば実際の充填効率が大きく低下する
急加速時には、この充填効率の低下に合わせて、それほ
ど充填効率の低下しない緩加速時よりも、噴射量が大き
く減量されるのであり、これにて実際の空気充填効率に
見合った燃料がエンジンに供給されることになる。
り、目標値としての基本圧力落差PDMからの偏差に応じ
た補正量ΔAVDに応じて、基本噴射期間AVMが減量、つま
り圧力落差PDが目標値よりも大きいほど噴射量が大きく
減量される。たとえば実際の充填効率が大きく低下する
急加速時には、この充填効率の低下に合わせて、それほ
ど充填効率の低下しない緩加速時よりも、噴射量が大き
く減量されるのであり、これにて実際の空気充填効率に
見合った燃料がエンジンに供給されることになる。
この結果、黒煙の発生は最少となり、かつ出力や燃費が
悪化しないようにすることができるばかりでなく、動力
性能の悪化についても防止することができる。
悪化しないようにすることができるばかりでなく、動力
性能の悪化についても防止することができる。
（発明の効果） 以上のように、本発明によれば、加速時の過給圧力の上
昇遅れと、圧力落差とに対応して、燃料の噴射量を減量
補正するので、実際のターボチャージャーの作動特性と
の関係から決まる吸気充填効率が見合った燃料を正確に
エンジンに供給することができ、ターボチャージャーの
応答遅れに起因しての黒煙の排出を低減すると共に、出
力や燃費の悪化を最小限にくい止めることができる。
昇遅れと、圧力落差とに対応して、燃料の噴射量を減量
補正するので、実際のターボチャージャーの作動特性と
の関係から決まる吸気充填効率が見合った燃料を正確に
エンジンに供給することができ、ターボチャージャーの
応答遅れに起因しての黒煙の排出を低減すると共に、出
力や燃費の悪化を最小限にくい止めることができる。
第１図はこの発明のクレーム対応図、第２図は一実施例
のシステム図、第３図はこの実施例の制御動作を説明す
るための流れ図、第４図，第７図ないし第９図は第３図
の制御動作において使用される各マップ値の内容を示す
特性図、第５図と第６図はこの実施例の基本過給圧力P
BMと基本圧力落差PDMを作成するために使用される等過
給圧力と等圧力落差の各ラインを示したエンジン特性図
である。 第10図は従来例の噴射ポンプの断面図、第11図は従来例
のリファレンスパルスとスケールパルスを示す波形図、
第12図ないし第14図は各種の運転条件下での圧力落差,P
BおよびPEXの変化を示す特性図である。 １……ポンプハウジング、３……プランジャポンプ、５
……ポンプ室、７……プランジャ、９……フェイスカ
ム、12……プランジャ室、13……燃料戻し通路、14…電
磁弁、21……アクセルペダル開度センサ、22……回転数
センサ、23……過給圧力センサ、24……排気圧力セン
サ、25……基本噴射期間算出手段、26……基本過給圧力
算出手段、27……基本圧力落差算出手段、28……過給圧
力差補正量算出手段、29……圧力落差算出手段、30……
圧力落差補正量算出手段、31……噴射期間決定手段、32
……出力手段、33……電磁弁、42……燃料噴射ポンプ、
47……ターボチャージャー、48……吸気コンプレッサ
ー、49……排気タービン、51……圧力センサ（過給圧力
センサ）、52……圧力センサ（排気圧力センサ）、55…
…アクセルペダル開度センサ、57……回転数センサ、61
……コントロールユニット、62……入出力回路、63……
ROM、64……RAM、65……CPU。
のシステム図、第３図はこの実施例の制御動作を説明す
るための流れ図、第４図，第７図ないし第９図は第３図
の制御動作において使用される各マップ値の内容を示す
特性図、第５図と第６図はこの実施例の基本過給圧力P
BMと基本圧力落差PDMを作成するために使用される等過
給圧力と等圧力落差の各ラインを示したエンジン特性図
である。 第10図は従来例の噴射ポンプの断面図、第11図は従来例
のリファレンスパルスとスケールパルスを示す波形図、
第12図ないし第14図は各種の運転条件下での圧力落差,P
BおよびPEXの変化を示す特性図である。 １……ポンプハウジング、３……プランジャポンプ、５
……ポンプ室、７……プランジャ、９……フェイスカ
ム、12……プランジャ室、13……燃料戻し通路、14…電
磁弁、21……アクセルペダル開度センサ、22……回転数
センサ、23……過給圧力センサ、24……排気圧力セン
サ、25……基本噴射期間算出手段、26……基本過給圧力
算出手段、27……基本圧力落差算出手段、28……過給圧
力差補正量算出手段、29……圧力落差算出手段、30……
圧力落差補正量算出手段、31……噴射期間決定手段、32
……出力手段、33……電磁弁、42……燃料噴射ポンプ、
47……ターボチャージャー、48……吸気コンプレッサ
ー、49……排気タービン、51……圧力センサ（過給圧力
センサ）、52……圧力センサ（排気圧力センサ）、55…
…アクセルペダル開度センサ、57……回転数センサ、61
……コントロールユニット、62……入出力回路、63……
ROM、64……RAM、65……CPU。
Claims (1)
- 【請求項１】エンジン回転に同期して回転するフィード
ポンプとプランジャポンプを設け、フィードポンプの吐
出側に形成される低圧のポンプ室と前記プランジャポン
プのプランジャ室とを連通する燃料戻し通路に駆動パル
スにて開閉される電磁弁を介装し、この電磁弁の開閉に
より燃料の噴射期間が可変制御される燃料噴射ポンプを
備えるディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置におい
て、排気圧力を受けて回転する排気タービンにより吸気
コンプレッサーを駆動して過給を行うようにしたターボ
チャージャーを装備させる一方で、少なくともエンジン
回転数、負荷を含むエンジン作動状態量を検出するセン
サと、このエンジン作動状態量に応じて基本噴射期間と
定常安定状態での基本過給圧力をそれぞれ算出する手段
と、過給圧力を検出するセンサと、この過給圧力が前記
基本過給圧力よりも低いときはその偏差が大きいほど減
量量が大きくなる過給圧力に関する減量補正量を算出す
る手段と、エンジンの所定の定常安定状態においてエン
ジン作動状態量に対応して設定した基本圧力落差を記憶
する手段と、この基本圧力落差をエンジン作動状態量に
応じて読み出す手段と、排気圧力を検出するセンサと、
この排気圧力と前記過給圧力から圧力落差を算出する手
段と、この圧力落差が前記読み出された基本圧力落差よ
りも大きいときはその偏差が大きいときほど減量量が大
きくなる圧力落差に関する減量補正量を算出する手段
と、この圧力落差に関する減量補正量と前記過給圧力に
関する減量補正量とを用いて前記基本噴射期間を減量す
ることにより出力すべき噴射期間を決定する手段と、こ
の決定された噴射期間に応じて前記駆動パルスを作って
前記燃料戻し通路に介装される電磁弁に出力する手段と
を設け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。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1188638A JPH0765523B2 (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置 |
| DE69022316T DE69022316T2 (de) | 1989-07-20 | 1990-07-19 | System zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzung für turbogeladene Dieselmotoren. |
| EP90113881A EP0409247B1 (en) | 1989-07-20 | 1990-07-19 | Fuel injection control system for turbocharged diesel engine |
| US07/554,493 US5174259A (en) | 1989-07-20 | 1990-07-19 | Fuel injection control system for turbocharged diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1188638A JPH0765523B2 (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0354344A JPH0354344A (ja) | 1991-03-08 |
| JPH0765523B2 true JPH0765523B2 (ja) | 1995-07-19 |
Family
ID=16227213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1188638A Expired - Lifetime JPH0765523B2 (ja) | 1989-07-20 | 1989-07-20 | ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5174259A (ja) |
| EP (1) | EP0409247B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0765523B2 (ja) |
| DE (1) | DE69022316T2 (ja) |
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| DE19645389C1 (de) * | 1996-11-04 | 1998-03-26 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur Regelung der Vollasteinspritzmenge einer Dieselbrennkraftmaschine |
| DE19646942A1 (de) * | 1996-11-13 | 1998-05-14 | Bayerische Motoren Werke Ag | Kraftstoff-Einspritzvorrichtung für eine luftverdichtende Brennkraftmaschine |
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- 1989-07-20 JP JP1188638A patent/JPH0765523B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
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| Publication number | Publication date |
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