JPH0791289A - ディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディーゼルエンジンにおいて、エンジン水温
にかかわらず良好なエンジン回転数の立上りを確保す
る。 【構成】 燃料噴射時期を制御するＥＣＵ２２を備え
る。進角時点設定手段２３は、ディーゼルエンジン１０
のクランキング終了後、アクセル開度センサ３２で検出
される実際のアクセル開度が予め設定された開度まで戻
される時点を、燃料噴射時期をそれまでの始動用燃料噴
射時期から進角させる進角開始時点として設定する。燃
料噴射制御手段２４は、上記進角開始時点に到達するま
では、比較的遅い時期に燃料噴射を行い、進角開始時点
に到達した後は到達前よりも燃料噴射時期を進角させる
ように、電子制御式燃料噴射ポンプ２６による燃料噴射
を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジンに
おいて燃料噴射時期を制御するための装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ディーゼルエンジンにおいて
は、その燃焼過程で生じる着火遅れ期間に対応するクラ
ンク角度がエンジン回転数の上昇に伴って大きくなる傾
向がある。このため従来は、例えば実開昭６３−１１８
３５２号公報に示されるように、エンジン回転数の増大
に応じて燃料噴射時期を進角させる制御を実行し、この
ような燃料噴射時期の進角により、実際の着火遅れによ
る半失火現象の発生を防ぐことが行われている。

【０００３】また、特開平１−１００３２５号公報に
は、エンジン負荷が所定負荷に達した時点から上記燃料
噴射時期の進角を行うとともに、エンジン温度が低くな
るほど上記所定負荷を低く設定するようにしたものが開
示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一般に、ディーゼルエ
ンジンでは、エンジン温度が低いほどエンジン内の爆発
力が弱く、エンジン回転数の立上りが鈍る傾向があるた
め、上記のような従来装置では、エンジン冷間時、エン
ジン回転数の立上りが十分でないうちに燃料噴射時期の
進角が行われるおそれがある。このように十分な立上り
前に進角がなされると、上記のようにエンジン冷間時で
は爆発力が弱いのに加え、ピストン上死点よりも手前で
爆発が生じることにより逆トルクの発生するために、エ
ンジン回転数が逆に低下するおそれがある。また、この
ような事態を避けるために進角開始時期を遅めに設定す
ると、エンジン回転数の立上りの速いエンジン温間時に
エンジン回転数の上昇に上記燃料噴射時期の進角制御が
追従できず、エンジン回転数に十分対応した燃料噴射時
期進角制御を実行できなくなるおそれがある。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑み、エンジ
ン温度にかかわらず良好なエンジン回転数の立上りを得
ることができるディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御
装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、本発明は、燃料を噴射する燃料噴射手段
と、クランキング終了後の少なくとも所定時点からの燃
料噴射時期をクランキング時における始動用燃料噴射時
期よりも進角させる燃料噴射制御手段とを備えたディー
ゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置において、エンジ
ン冷間時に燃料噴射時期を始動用燃料噴射時期よりも進
角させる時点をエンジン温間時に燃料噴射時期を始動用
燃料噴射時期よりも進角させる時点よりも遅く設定する
進角時点設定手段を備えたものである（請求項１）。

【０００７】上記燃料噴射手段としては、電子制御式燃
料噴射ポンプを備えたものが好適である（請求項２）。

【０００８】進角時点の設定については、アクセル開度
を検出するアクセル検出手段と、スタータが停止した後
に上記アクセル検出手段で検出されるアクセル開度が所
定開度以下になった時点を上記進角を開始させる進角開
始時点として設定するように上記進角時点設定手段を構
成したものや（請求項３）、少なくともエンジン冷間時
においてスタータが停止した後にエンジン回転数が予め
設定された設定回転数に達した時点を上記進角を開始さ
せる進角開始時点として設定するように上記進角時点設
定手段を構成したもの（請求項４）が好適である。この
請求項４記載の装置では、エンジン冷間時及びエンジン
温間時においてスタータが停止した後にエンジン回転数
が予め設定された設定回転数に達した時点を上記進角開
始時点として設定するとともに、エンジン冷間時ではエ
ンジン温間時よりも上記設定回転数として高い回転数を
設定するように上記進角時点設定手段を構成すること
が、より好ましい（請求項５）。

【０００９】また、エンジン温間時ではスタータが停止
した時点を上記進角を開始させる進角開始時点として設
定するように上記進角時点設定手段を構成することによ
り、後述のようなより優れた効果が得られる（請求項
６）。

【００１０】

【作用】請求項１記載の装置によれば、エンジン回転数
の立上りの鈍いエンジン冷間時では、クランキング終了
後、十分に時間をおいてから燃料噴射時期が始動用燃料
噴射時期よりも進角されるので、エンジン回転数の立上
りが十分でないうちに上記進角が開始されることが防が
れる。このため、進角開始時点におけるエンジン回転数
の低下が回避される。一方、エンジン回転数の立上りが
速いエンジン温間時には、クランキング終了後早めに燃
料噴射時期が進角されるので、エンジン回転数の上昇に
十分対応した進角制御を行うことができる。

【００１１】ここで、請求項２記載の装置では、電子制
御式燃料噴射ポンプを用いて燃料噴射時期を電子制御す
ることにより、高精度の燃料噴射制御を実行できる。

【００１２】請求項３記載の装置では、スタータが停止
した後に上記アクセル検出手段で検出されるアクセル開
度が所定開度以下になった時点が進角開始時点として設
定される。ここで、アクセルはエンジン回転数の立上り
が鈍いほど大きく踏み込まれるので、結果としてエンジ
ン冷間時における進角開始時点はエンジン温間時におけ
る進角開始時点よりも遅い時点に設定される。

【００１３】請求項４記載の装置では、少なくともエン
ジン冷間時において、スタータが停止した後、エンジン
回転数が予め設定された設定回転数に達する時点まで燃
料噴射時期の進角開始時点が遅らされる。このため、エ
ンジン回転数の立上りが十分でないうちに燃料噴射時期
の進角が行われることが防がれる。

【００１４】さらに、請求項５記載の装置では、上記設
定回転数として、エンジン冷間時ではエンジン温間時よ
りも高い回転数が設定されるので、エンジン回転数の立
上りの鈍いエンジン冷間時において、より長い進角開始
待機期間が確保される。

【００１５】また、請求項６記載の装置では、エンジン
回転数の立上りが速いエンジン温間時に、スタータが停
止した時点から燃料噴射時期が進角されることにより、
エンジン回転数の上昇に十分追従した進角制御を行うこ
とができる。

【００１６】

【実施例】本発明の第１実施例を図１〜図４に基づいて
説明する。

【００１７】図１に示すディーゼルエンジン１０の気筒
の燃焼室１２には、吸気通路１４及び排気通路１６が接
続されている。吸気通路１４の途中には、サージタンク
１７、エアクリーナー１８、スロットル弁１９等が設け
られ、スロットル弁１９の開度は図略のアクセルペダル
の開度θに応じて制御されるようになっている。上記燃
焼室１２内に臨む位置にはインジェクタ２０が設けら
れ、このインジェクタ２０は同インジェクタ２０ととも
に燃料噴射手段を構成する電子制御式燃料噴射ポンプ
（以下、ＥＦＩＰと称する。）２６に接続されている。

【００１８】このエンジンには、各種検出手段として、
スタータの作動・停止を検出するスタータスイッチ２
８、エンジン回転数センサ３０、アクセル開度センサ
（アクセル検出手段）３２等が適所に配設され、これら
はＥＣＵ２２に接続されている。

【００１９】このＥＣＵ２２は、上記ＥＦＩＰ２６の作
動を制御する手段として、進角時点設定手段２３及び燃
料噴射制御手段２４を備えている。進角時点設定手段２
３は、上記各検出手段の検出信号に基づき、燃料噴射時
期補正モードを燃料噴射時期の比較的遅い始動モードか
ら燃料噴射時期の比較的速い走行モードへ切換える時
点、すなわち燃料噴射時期の進角開始時点を設定するも
のであり、具体的には、後述のように、クランキング終
了後、実際のアクセル開度θが予め設定されたアクセル
開度θｏ以下となった時点を進角開始時点として設定す
るように構成されている。燃料噴射制御手段２４は、進
角時点設定手段２３で設定された進角開始時点に基づき
決定される燃料噴射時期で燃料噴射を行わせるべく、上
記ＥＦＩＰ２６に制御信号を出力するものである。

【００２０】次に、このＥＣＵ２２により行われる燃料
噴射制御動作を図４のフローチャートに基づいて説明す
る。

【００２１】まず、各種検出信号を読込み（ステップＳ
１）、エンジン始動後、すなわちスタータがオンに切換
えられた後（ステップＳ２でＹＥＳ）、まず始動モード
に移行する（ステップＳ３）。この始動モードでは、図
２の二点鎖線４０の左半部に示されるようにピストン上
死点からの進角量として比較的少ない進角量が設定さ
れ、このため燃料噴射は比較的遅い時期（ピストン上死
点に近い時期）に行われる。

【００２２】その後、スタータがオフに切換えられてク
ランキングが終了すると（ステップＳ４でＹＥＳ）、ア
クセル開度センサ３２で検出される実際のアクセル開度
θと予め設定されたアクセル開度θｏとを比較し（ステ
ップＳ５）、前者が後者以下となった時点で、すなわち
アクセルが十分戻された時点で（ステップＳ５でＹＥ
Ｓ）、図３にも示すように補正モードを始動モードから
走行モードに移行する（ステップＳ６）。

【００２３】この走行モードは、モード切換時点から燃
料噴射時期を急激に所定値まで進角し、この進角済の燃
料噴射時期を所定回転数まで維持することにより半失火
現象の発生を防止し、上記所定回転数を超えてからは回
転数上昇に応じて燃料噴射時期を進角させるモードであ
る。

【００２４】このようにアクセル開度θに基づく燃料噴
射時期進角設定が行われる一方で、エンジン回転数の立
上りは一般にエンジン温度が低いほど鈍く、また上記ア
クセルはエンジン回転数の立上りが鈍いほど大きく踏み
込まれる傾向があるため、結果として、図２に示すよう
に、エンジン冷間時における燃料噴射時期進角量（同図
破線４２）の増加時点（進角開始時点）は、エンジン温
間時における燃料噴射時期進角量（同図一点鎖線４０）
の増加時点よりも遅く設定されることになる。従って、
エンジン回転数の立上りが鈍いエンジン冷間時では、進
角開始時点を遅く設定することにより、エンジン回転数
の立上りが十分でないうちに燃料噴射時期進角が行われ
てエンジン回転数が低下するのを防ぐ一方、エンジン回
転数の立上りが速いエンジン温間時では、進角開始時点
を早く設定することにより、素早いエンジン回転数の上
昇に十分対応した燃料噴射時期制御を行うことができ、
良好なエンジン回転数の立上りを得ることができる。

【００２５】図２において、実線４４はエンジン冷間時
において一点鎖線４０で示されたタイミングと同等のタ
イミングで燃料噴射時期進角が行われた場合のエンジン
回転数の変化を示し、同図二点鎖線４６は本実施例のよ
うに破線４２で示されたタイミングで燃料噴射時期進角
が行われた場合のエンジン回転数の変化を示したもので
ある。上記実線４４に示されるように、従来装置では、
エンジン冷間時においてエンジン回転数の立上りが十分
でないうちに進角が開始されることにより、却ってエン
ジン回転数の低下を招くことになるが、本実施例の装置
によれば、二点鎖線４６に示すようにエンジン冷間時で
も良好なエンジン回転数の立上りを得ることができる。

【００２６】次に、第２実施例を図５〜図８に基づいて
説明する。

【００２７】この実施例では、エンジン水温センサ３４
で検出されるエンジン水温Ｔに基づいてアイドル回転数
Ｎｉを制御するアイドル回転数制御装置３６が備えられ
るとともに、このアイドル回転数制御装置３６で制御さ
れるアイドル回転数に基づいて進角開始時点を設定する
ように進角時点設定手段２３が構成されている。具体的
に、上記アイドル回転数制御装置３６は、図７に示すよ
うに、エンジン水温が低いほどアイドル回転数を高めに
制御するように構成されており、進角時点設定手段２３
は、エンジン回転数センサ３０で検出される実際のエン
ジン回転数Ｎｅが上記アイドル回転数Ｎｉに達した時点
を進角開始時点として設定するように構成されている。

【００２８】次に、この実施例において行われる燃料噴
射制御動作を図８のフローチャートに基づいて説明す
る。

【００２９】この実施例において、クランキングが終了
するまで、すなわち図８のステップＳ４までの動作は前
記第１実施例と同様であるが、クランキング終了後は、
実際のエンジン回転数Ｎｅがアイドル回転数Ｎｉに達し
た時点で（ステップＳ５′でＹＥＳ）、制御モードが始
動モードから走行モードに移行される（ステップＳ
６）。すなわち、進角が行われる。ここで、上記モード
切換の境界となるアイドル回転数Ｎｉは、図７に示すよ
うにエンジン水温が低いほど高く設定されるので、エン
ジン冷間時では、エンジン温間時に比べ、エンジン回転
数Ｎｅがより高い回転数に至らなければ進角は行われな
いことになる。従って、この実施例においても、エンジ
ン冷間時における進角開始時点（図６の破線４８）はエ
ンジン温間時における進角開始時点（同図破線４７）よ
りも遅く設定されることになり、前記第１実施例と同
様、エンジン冷間時及び温間時の双方において良好なエ
ンジン回転数の立上りを得ることができる。

【００３０】なお、進角開始時点を決める設定回転数は
必ずしもアイドル回転数でなくてもよく、この設定回転
数はエンジン温度が低いほど高く設定されるものであれ
ばよい。

【００３１】次に、第３実施例を図９に示す。この実施
例では、クランキングが終了した時点で（ステップＳ４
でＹＥＳ）、実際のエンジン水温Ｔが予め設定された温
度Ｔｏ以上の場合には（ステップＳ４′でＹＥＳ）、直
ちに走行モードに移行し（ステップＳ６）、実際のエン
ジン水温Ｔが上記設定温度Ｔｏ未満の場合にのみ（ステ
ップＳ４′でＮＯ）、前記第２実施例と同様の進角時点
設定を行う（ステップＳ５′，Ｓ６）ように進角時点設
定手段が構成されている。

【００３２】すなわち、この実施例では、エンジン温間
時にはクランキング終了時点がそのまま進角開始時点と
して設定されるので、エンジン温間時には素早いエンジ
ン回転数の上昇に対応してより迅速に燃料噴射時期の進
角を行うことが可能となっている。このエンジン温間時
の進角時点設定動作は、第１実施例においてもそのまま
適用が可能である。

【００３３】なお、本発明は以上の各実施例に限定され
るものでなく、例えばクランキング終了後、所定期間が
経過した時点を進角開始時点として設定するようにして
もよい。この場合には、エンジン水温が低いほど上記所
定期間を長く設定するようにすればよい。

【００３４】

【発明の効果】以上のように本発明は、エンジン冷間時
に燃料噴射時期を始動用燃料噴射時期よりも進角させる
時点をエンジン温間時に燃料噴射時期を始動用燃料噴射
時期よりも進角させる時点よりも遅く設定する進角時点
設定手段を備えたものであるので、エンジン回転数の立
上りの鈍いエンジン冷間時では、クランキングが終了し
てから十分に遅れて上記進角を行うことにより、エンジ
ン回転数の立上りが十分でないうちに進角が開始されて
エンジン回転数が低下するのを防ぐ一方、エンジン回転
数の立上りが速いエンジン温間時には、クランキング終
了後早めに燃料噴射時期を進角することにより、素早い
エンジン回転数の上昇に十分対応した燃料噴射時期制御
を行うことができ、良好なエンジン回転数の立上りを得
ることができる効果がある。

【００３５】ここで、請求項２記載の装置では、燃料噴
射手段として電子制御式燃料噴射ポンプを備えているの
で、これを用いて燃料噴射時期を高精度で電子制御する
ことができる効果がある。

【００３６】請求項３記載の装置では、スタータ停止
後、アクセル検出手段で検出されるアクセル開度が所定
開度以下になった時点が進角開始時点として設定される
ので、実際のエンジン回転数の立上り傾向に即した進角
開始時点を設定することができる効果がある。

【００３７】請求項４記載の装置では、少なくともエン
ジン冷間時において、スタータが停止した後、エンジン
回転数が予め設定された設定回転数に達する時点を進角
開始時点として設定しているので、実際のエンジン回転
数の立上りが十分でないうちに燃料噴射時期の進角が行
われるのを確実に防ぐことができる効果がある。

【００３８】さらに、請求項５記載の装置では、上記設
定回転数として、エンジン冷間時ではエンジン温間時よ
りも高い回転数が設定されるので、エンジン回転数の立
上りの鈍いエンジン冷間時では、より長い進角開始待機
期間を確保して燃料噴射時期進角によるエンジン回転数
の低下を確実に防ぐことができる。

【００３９】また、請求項６記載の装置では、エンジン
回転数の立上りが速いエンジン温間時に、スタータが停
止した時点から燃料噴射時期を進角させることにより、
エンジン回転数の上昇に十分追従した進角制御を行うこ
とができ、良好なエンジン回転数の立上りを得ることが
できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例におけるディーゼルエンジ
ン及びその燃料噴射時期制御装置を示す全体構成図であ
る。

【図２】上記ディーゼルエンジンのエンジン回転数及び
燃料噴射時期進角量の時間変化を示すグラフである。

【図３】上記燃料噴射時期進角開始時点を示すタイムチ
ャートである。

【図４】上記燃料噴射時期制御装置の行う制御動作を示
すフローチャートである。

【図５】本発明の第２実施例におけるディーゼルエンジ
ン及びその燃料噴射時期制御装置を示す全体構成図であ
る。

【図６】上記ディーゼルエンジンのエンジン回転数及び
燃料噴射時期進角量の時間変化を示すグラフである。

【図７】上記ディーゼルエンジンにおいて制御されるア
イドル回転数と実際のエンジン回転数との関係を示すグ
ラフである。

【図８】上記燃料噴射時期制御装置の行う制御動作を示
すフローチャートである。

【図９】本発明の第３実施例における燃料噴射時期制御
装置の行う制御動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ ディーゼルエンジン ２０ インジェクタ（燃料噴射手段を構成） ２２ ＥＣＵ ２３ 進角時点設定手段 ２４ 燃料噴射制御手段 ２６ 電子制御式燃料噴射ポンプ ３２ アクセル開度センサ（アクセル検出手段） ３６ アイドル回転数制御装置

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料を噴射する燃料噴射手段と、クラン
   キング終了後の少なくとも所定時点からの燃料噴射時期
   をクランキング時における始動用燃料噴射時期よりも進
   角させる燃料噴射制御手段とを備えたディーゼルエンジ
   ンの燃料噴射時期制御装置において、エンジン冷間時に
   燃料噴射時期を始動用燃料噴射時期よりも進角させる時
   点をエンジン温間時に燃料噴射時期を始動用燃料噴射時
   期よりも進角させる時点よりも遅く設定する進角時点設
   定手段を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの
   燃料噴射時期制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のディーゼルエンジンの燃
   料噴射時期制御装置において、上記燃料噴射手段として
   電子制御式燃料噴射ポンプ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時期制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のディーゼルエン
   ジンの燃料噴射時期制御装置において、アクセル開度を
   検出するアクセル検出手段と、スタータが停止した後に
   上記アクセル検出手段で検出されるアクセル開度が所定
   開度以下になった時点を上記進角を開始させる進角開始
   時点として設定するように上記進角時点設定手段を構成
   したことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射時
   期制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２記載のディーゼルエン
   ジンの燃料噴射時期制御装置において、少なくともエン
   ジン冷間時においてスタータが停止した後にエンジン回
   転数が予め設定された設定回転数に達した時点を上記進
   角を開始させる進角開始時点として設定するように上記
   進角時点設定手段を構成したことを特徴とするディーゼ
   ルエンジンの燃料噴射時期制御装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載のディーゼルエンジンの燃
   料噴射時期制御装置において、エンジン冷間時及びエン
   ジン温間時においてスタータが停止した後にエンジン回
   転数が予め設定された設定回転数に達した時点を上記進
   角開始時点として設定するとともに、エンジン冷間時で
   はエンジン温間時よりも上記設定回転数として高い回転
   数を設定するように上記進角時点設定手段を構成したこ
   とを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御
   装置。
6. 【請求項６】 請求項１，２，４のいずれかに記載のデ
   ィーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置において、エ
   ンジン温間時ではスタータが停止した時点を上記進角を
   開始させる進角開始時点として設定するように上記進角
   時点設定手段を構成したことを特徴とするディーゼルエ
   ンジンの燃料噴射時期制御装置。