JPH08246937A - 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】 燃料噴射量の補正特性から実際の噴射時期の
変動を判断し、噴射時期を修正する。 【構成】 エンジンのアイドル回転数フィードバック制
御中に、燃料噴射量が所定の基準範囲よりも大きくなっ
たとき、実際の噴射時期が所定値以上遅れているものと
判断して噴射時期を進角側に補正していき、燃料噴射量
の基準範囲に入ったときの噴射時期と目標噴射時期との
差を、基準位置信号の検出誤差と判断し、これに応じて
アイドル以外の運転領域における燃料噴射時期を補正す
ることにより、誤差に起因しての噴射時期のフィードバ
ック制御が噴射時期の遅れ側に制御されるのを防ぎ、排
気組成の悪化やエンジン出力や燃費の低下を防止する。

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の燃
料噴射時期を制御する装置に関し、特に燃焼室に燃料を
噴射する噴射ノズルに装着されたリフトセンサによって
計測されたノズル開弁時期と、目標噴射時期との偏差に
基づいて燃料噴射時期をフィードバック制御する装置の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンの燃焼特性は、その
燃料噴射時期によって大きな影響を受け、運転条件に対
応した最適な燃料噴射時期に制御されることが望まし
い。しかし、実際には経時変化等により、燃料の噴射時
期が目標噴射時期からずれてくることがあり、この場合
には燃費や排気組成が悪化する。

【０００３】そこで、従来、例えば「ＭＴＺ ５３（１
９９２）３」の第９６頁に記載されているように、ディ
ーゼルエンジンの燃料噴射時期をフィードバック制御に
より、常に目標値と一致するように補正制御する装置が
知られている。

【０００４】これは、燃焼室の燃料を噴射する噴射ノズ
ルに装着したリフトセンサによりノズル開弁時期を検出
し、これと、エンジンのクランク角度を検出するために
取付けたクランク角度センサからの基準信号（ＴＤＣ信
号）とから、実際の燃料噴射時期（クランク角度）を検
出し、これを予め運転状態に対応して設定された目標噴
射時期と比較し、その偏差がゼロ、つまり実際の噴射時
期と目標噴射時期とが一致するように燃料噴射ポンプの
噴射時期を制御するものである。

【０００５】このようにして燃料噴射時期をフィードバ
ック制御することにより、経時変化等があっても、燃料
の噴射時期を常に目標噴射時期と一致させられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この装
置にあっては、もし、クランク角度センサの取付誤差が
あって、基準となるＴＤＣ信号に、正規の基準位置より
もずれがあったとすると、実際の噴射時期は常に目標噴
射時期から、このずれ分に相当する分だけ、いつもずれ
てくる。つまり、見かけ上、いくら精度よく目標噴射時
期にフィードバック制御したとしても、実際の噴射時期
は要求される本来の噴射時期とは一致しない。

【０００７】運転条件によっては、ＮＯｘの低減を図る
ために、燃料の目標噴射時期を遅角させることがある
が、この場合には所定の噴射時期よりも少しでも余分に
遅角されると、燃焼が悪化し、トルクが低下するばかり
か、ＨＣやＰＭ（粒子状物質）の発生が急増することが
ある。しかし、上記のようにクランク角度センサの取付
誤差により、実際の燃料噴射時期が相対的に遅角側にず
れているときは、このような運転条件のときに、燃焼特
性が悪化するのが避けられない。

【０００８】本発明はこのような問題を解決するため
に、燃料噴射量の補正特性から実際の噴射時期の変動を
判断し、これに対応して噴射時期を修正するようにした
燃料噴射時期制御装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、図１１に
示すように、エンジン燃焼室に燃料を噴射する噴射ノズ
ルのノズルリフトから開弁時期を検出する手段８１と、
エンジンのクランク角度基準位置信号を含むクランク角
度を検出する手段８２と、噴射ノズルの開弁時期信号と
クランク角度信号に基づいて実際の燃料噴射時期を検出
する噴射時期検出手段８３と、運転条件に応じて目標と
する燃料噴射時期を設定した目標噴射時期設定手段８４
と、検出された噴射時期と予め設定された目標噴射時期
との偏差を検出する手段８５と、この偏差を無くすよう
に燃料噴射ポンプの噴射時期を制御する燃料噴射時期制
御手段８６と、エンジンのアイドル運転条件を検出する
手段８７と、アイドル運転時に目標とするアイドル回転
数と一致するように燃料噴射ノズルからの噴射量を制御
する手段８８とを備えたディーゼルエンジンにおいて、
アイドル運転時の基準燃料噴射量を設定した手段８９
と、アイドル運転時の実際の燃料噴射量と基準燃料噴射
量との偏差を算出する手段９０と、この偏差が所定値以
内になるように前記目標噴射時期を修正する噴射時期修
正手段９１と、この修正された噴射時期と予め設定され
た目標噴射時期との偏差に応じた修正量を記憶する噴射
時期修正量記憶手段９２と、この記憶された噴射時期の
修正量に基づいてアイドル以外の運転条件での目標噴射
時期を補正する噴射時期補正手段９３とを備える。

【００１０】第２の発明は、第１の発明において、前記
噴射時期修正手段９１は、実際の噴射量が基準噴射量よ
りも大きいときに、その偏差に応じて目標噴射時期を進
角側に補正する。

【００１１】第３の発明は、図１２に示すように、エン
ジン燃焼室に燃料を噴射する噴射ノズルのノズルリフト
から開弁時期を検出する手段８１と、エンジンのクラン
ク角度基準位置信号を含むクランク角度を検出する手段
８２と、噴射ノズルの開弁時期信号とクランク角度信号
に基づいて実際の燃料噴射時期を検出する噴射時期検出
手段８３と、運転条件に応じて目標とする燃料噴射時期
を設定した目標噴射時期設定手段８４と、検出された噴
射時期と予め設定された目標噴射時期との偏差を検出す
る手段８５と、この偏差を無くすように燃料噴射ポンプ
の噴射時期を制御する燃料噴射時期制御手段８６と、エ
ンジンのアイドル運転条件を検出する手段８７と、アイ
ドル運転時に目標とするアイドル回転数と一致するよう
に燃料噴射ノズルからの噴射量を制御する手段８８とを
備えたディーゼルエンジンにおいて、アイドル運転時の
基準燃料噴射量を設定した手段８９と、アイドル運転時
の実際の燃料噴射量と基準燃料噴射量との偏差を算出す
る手段９０と、この偏差が所定値以内になるように前記
検出噴射時期を修正する検出噴射時期修正手段９５と、
この修正された検出噴射時期と修正前の検出噴射時期と
の偏差に応じた修正量を記憶する噴射時期修正量記憶手
段９６と、この記憶された検出噴射時期の修正量に基づ
いてアイドル以外の運転条件での検出噴射時期を補正す
る検出噴射時期補正手段９７とを備える。

【００１２】第４の発明は、前記９５検出噴射時期修正
手段は、実際の噴射量が基準噴射量よりも大きいとき
に、その偏差に応じて検出噴射時期を遅角側に補正す
る。

【００１３】

【作用】エンジンのアイドル回転数フィードバック制御
状態において、燃焼が悪化するとトルクが低下し、これ
に伴ってエンジン回転数も低下する。エンジン回転数の
低下を補うために、アイドル燃料の噴射量を増加させる
が、このとき、燃料の増量分が目標とするアイドル噴射
量よりも所定値以上大きい、つまり所定の基準範囲を越
えたときには、燃料の噴射時期が必要以上に遅角側にな
っているものと判断する。

【００１４】アイドル運転での燃料の噴射時期はフィー
ドバック制御により目標とする噴射時期に制御されてい
る。したがって、通常は燃焼を悪化させるほどに噴射時
期が遅くれるはずは無いが、実際の噴射時期を検出する
ためのクランク角度の基準位置信号（ＴＤＣ信号）に誤
差があると、フィードバック制御により、この分だけ噴
射時期が変動してくる。

【００１５】燃料の噴射時期が要求される噴射時期より
も大きく遅れると、燃焼の悪化に与える影響が大きく、
エンジン回転数も低下し、これを回復するのに必要な燃
料噴射量もそれだけ大きくなる。

【００１６】そこで、エンジン回転数を目標アイドル回
転数に回復するのに必要な燃料の増量分が、所定の基準
範囲を越えたときなど、基準位置信号の検出誤差に基づ
き、燃料の噴射時期が大きく遅れ側に制御されているも
のと判定する。

【００１７】この場合、第１の発明では、燃料の目標噴
射時期を進角側に補正しながらアイドル回転数をフィー
ドバック制御する。

【００１８】そして、燃料噴射量の増量分が所定の基準
範囲に入ったときの目標噴射時期と、補正制御前の噴射
時期、すなわち予め設定された目標噴射時期との差を、
基準位置信号（ＴＤＣ信号）の位置検出誤差と判断し、
これを記憶する。アイドル以外の運転領域において、こ
の記憶した誤差分に相当する量だけ、目標とする噴射時
期を進角側に補正し、この補正された目標値と一致する
ように燃料噴射時期を制御する。

【００１９】このため、燃料の噴射時期が、クランク角
度の基準位置信号の設定誤差により遅角側に制御された
ときに起きるＨＣやＰＭの急増を確実に防止することが
でき、また、とくにＮＯｘ低減のために目標噴射時期が
相対的に遅角側に制御される運転領域において少しでも
余分に噴射時期が遅れたときに生じる燃焼特性の悪化も
確実に回避できる。

【００２０】また、第３の発明では、アイドル回転数の
フィードバック制御時の噴射量が基準範囲を越えたとき
に、実際の噴射時期が遅れ側にフィードバック制御され
ているものと判断し、かつこれは基準位置信号の検出誤
差に原因があるものと見なして、検出噴射時期を遅角側
に修正する。すると、この修正した検出値に基づいて目
標値と一致するようにフィードバック制御されるので、
制御される噴射時期は進角側に追従していく。

【００２１】そして、アイドル回転数制御時の燃料噴射
量の増量分が所定の基準範囲に入ったときの検出噴射時
期と、修正前の検出噴射時期との差を、基準位置信号
（ＴＤＣ信号）の検出誤差と判断し、これを記憶する。

【００２２】アイドル以外の運転領域において、この記
憶した誤差分に相当する量だけ、検出噴射時期を修正
し、この修正した検出値に基づいて燃料噴射時期をフィ
ードバック制御する。このため、目標噴射時期はそのま
までも、基準信号の誤差を補償し、実際の噴射時期は正
しく目標通りに制御することができる。

【００２３】これによっても、上記と同じように、燃料
噴射時期の遅角化を防止し、排気組成の改善が図れる。

【００２４】第２の発明、第４の発明では、アイドル条
件での実際の燃料噴射量と目標噴射量との偏差に応じ
て、目標噴射時期の進角側、または検出噴射時期の遅角
側への補正量を決定するので、実際の基準位置信号のず
れ量に正確に対応した噴射時期の修正が可能となる。

【００２５】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。

【００２６】まず、図１において、１０はディーゼルエ
ンジンの各気筒に燃料を直接的に供給する燃料噴射ポン
プであり、ポンプハウジング１１には燃料の入口１２と
オーバフロー出口１３が形成される。また、ポンプハウ
ジング１１の内部にはエンジンと同期して回転する駆動
シャフト１４を介して駆動されるフィードポンプ１５が
設けられる。フィードポンプ１５は入口１２から吸引し
た燃料をポンプ室１６に加圧して送り込む。なお、フィ
ードポンプ１５は説明の都合上９０°だけ方向を回転さ
せた状態で図示してある。

【００２７】１８はカムディスクで、前記ポンプ室１６
において駆動シャフト１４とスプライン継手１７を介し
て連結し、駆動シャフト１４と同一的に回転しながら軸
方向に往復し、このカムディスク１８の中心軸上に一体
に設けたプランジャ１９が、ポンプハウジング１１に設
けたプランジャバレル２０に摺動自由に挿入され、プラ
ンジャバレル２０内にプランジャ室２７を画成してい
る。

【００２８】前記カムディスク１８にはエンジンの気筒
数に等しい個数、例えば、４気筒エンジンでは４個の凸
部が円周方向に９０°間隔で配設され、ローラホルダ２
１のローラ２２を、この凸部が乗り越える度にカムディ
スク１８を介してプランジャ１９がリターンスプリング
４０に抗して軸方向に移動する。

【００２９】プランジャ１９の軸心にはプランジャ室２
７に開口する連通路２３が形成され、この連通路２３か
ら半径方向にカットオフポート２４と分配ポート２５が
分岐する。また、プランジャ１９の先端には、気筒数に
等しい、軸方向に伸びる４個の吸入溝２６が、外周上に
等間隔に形成される。

【００３０】プランジャバレル２０には吸入溝２６に対
応した位置に吸入ポート２８が形成されると共に、分配
ポート２５に対応した位置には、円周方向に９０°間隔
で４つの吐出ポート２９が形成され、これら吐出ポート
２９はそれぞれデリバリバルブ３０を介して図示しない
各気筒の燃料噴射弁と連通する。また、プランジャ１９
にはコントロールスリーブ３１が摺動自由に嵌められ、
これにより、カットオフポート２４を開閉する。

【００３１】いま、プランジャ１９がプランジャバレル
２０から抜け出す吸入行程において、前記プランジャバ
レル２０の吸入ポート２８と吸入溝２６とが合致してい
る期間中、ポンプ室１６から拡大するプランジャ室２７
に燃料を吸い込み、これとは逆にプランジャ１９が押し
込まれる圧縮行程において、プランジャ室２７の燃料を
加圧し、連通路２３、分配ポート２５から、このとき連
通状態にある吐出ポート２９を経由してデリバリバルブ
３０に圧送する。

【００３２】燃料の噴射は、プランジャ１９に挿入した
コントロールスリーブ３１によりカットオフポート２４
がポンプ室１６に開放されたときに終了し、コントロー
ルスリーブ３１の位置がプランジャ１９の侵入方向に移
動するほど燃料の噴射終了時期は遅くなり、結果的に燃
料の噴射量が増加する。

【００３３】このコントロールスリーブ３１の位置は電
子ガバナモータ３２により、運転条件（回転数、負荷な
ど）に応じて制御される。

【００３４】プランジャ１９はエンジンの２回転につき
軸心回りに１回転し、かつこの間に４往復し、したがっ
て４つの吐出ポート２９に燃料が分配され、４つの気筒
で燃料噴射が行われる。

【００３５】また、燃料の噴射開始時期を制御するため
に、前記ローラホルダ２１をカムディスク１８の回転接
線方向に移動させるタイマピストン３３が設けられる
（なお、タイマピストン３３は説明のため、９０°だけ
回転させた状態で図示してある）。

【００３６】タイマピストン３３によりローラホルダ２
１のローラ２２の位置がカムディスク１８の回転と同一
方向に移動すると、それだけプランジャ１９の圧縮行程
の開始が遅くなり、燃料の噴射開始時期が遅れ、また、
カムディスク１８の回転と反対側に移動すると、噴射時
期が早くなる。

【００３７】タイマピストン３３は前記ポンプ室１６と
通路３６を介して連通する高圧室３７と、タイマスプリ
ング３５を介装した低圧室３８との差圧に応動し、この
移動をピン３４を介して前記ローラホルダ２１に伝達す
る。

【００３８】図２にも示すように、高圧室３７の圧力を
制御するためにコントロールバルブ３９が設けられ、コ
ントロールバルブ３９の開度に応じて低圧側に逃がす流
量を変化させ、高圧室３７の圧力を運転条件によって制
御する。

【００３９】燃料噴射量と燃料噴射時期を運転条件に応
じて制御するために、コントローラ４１が設けられる。
このコントローラ４１は、前記電子ガバナモータ３２の
回転量を制御してコンロールスリーブ３１の位置を変位
させて燃料噴射量を増加または減少させ、また、コント
ロールバルブ３９の開度を制御して高圧室３７の圧力を
変化させ、タイマピストン３３の位置を調整して燃料噴
射時期を進めたり遅らせたりする。

【００４０】コントローラ４１には、運転条件を検出す
るために、エンジン負荷に相当するアクセル開度を検出
するアクセル開度センサ４２、また、燃料噴射ポンプの
回転角度を検出するための回転角センサ４３からの信号
が入力し、さらにこれとは別にエンジンのクランク軸の
一回転につき一回の基準位置信号（ＴＤＣ信号）を出力
する基準位置検出センサ４４からの信号も入力する。

【００４１】なお、この基準位置検出センサ４４は、図
４にも示すように、クランク軸に取付けた円盤５１の突
起５２の通過を、これに近接して設けた電磁ピックアッ
プ５３により検出するもので、基準気筒の上死点位置、
または上死点より所定値ずらせた基準位置を示す。

【００４２】さらに、コントローラ４１には、エンジン
冷却水温を検出する水温センサ４５、燃料温度を検出す
る燃料温度センサ４６からの信号も入力し、また、燃料
噴射量を検出するために電子ガバナモータ３２の回転量
からコンロールスリーブ３１の位置を検出するスリーブ
位置検出センサ４７からの信号と共に、燃料噴射ノズル
６１の開弁時期を検出するため、ノズルのニードルリフ
トを検出するリフトセンサ４８からの信号も入力する。

【００４３】このリフトセンサ４８は図３にも示すよう
に、各気筒の燃焼室に直接的に燃料を噴射する燃料噴射
ノズル６１に装着され、図示しないニードルに連動する
プッシュロッド６２がスプリング６３に抗してリフトし
たときに、燃料噴射ノズルの開弁を検出する。なお、燃
料噴射ノズル６１は、燃料通路６４に前記デリバリバル
ブから燃料が圧送されると、この燃料圧力によりニード
ルが押し上げられ、燃料を噴射する。

【００４４】次に、図５のフローチャートを参照しなが
ら、コントローラ４１による燃料噴射時期の制御につい
て説明する。

【００４５】ステップ１〜４で、エンジン回転数Ｎｅと
アクセル開度Ａｃｃが読み込まれると、これらＮｅとＡ
ｃｃに基づいて、予め設定してある目標燃料噴射量Ｑｆ
と、目標燃料噴射時期Ｔ_-ＩＴが、テーブルルックアッ
プにより、読み込まれる。

【００４６】次いで、ステップ５において、アクセル開
度とエンジン回転数がいずれも所定値以下のアイドル条
件が成立しているかどうか判断される。

【００４７】もし、アイドル条件であると判定される
と、まず、ステップ６で、予め設定してあるアイドル目
標エンジン回転数ＩＤＬＥ_-Ｎｅが読み込まれる。ステ
ップ７で現在のエンジン回転数Ｎｅとアイドル目標回転
数ＩＤＬＥ_-Ｎｅとの比較が行われ、もし、両者が一致
していないときは、ステップ８でＮｅとＩＤＬＥ_-Ｎｅ
との偏差に応じた燃料噴射量が補正される。

【００４８】この補正は、Ｑ_-ｉｄｌｅ＝Ｑｆ＋ｆ（Ｎ
ｅ−ＩＤＬＥ_-Ｎｅ）として算出される。したがって、
アイドル回転数が目標回転数よりも低ければ、燃料は増
量されるし、高ければ減量される。なお、図７にこの補
正特性の一例を示す。

【００４９】そして、ステップ９でこの補正値Ｑ_-ｉｄ
ｌｅが、出力燃料量Ｏｕｔ_-Ｑとしてとして出力され
る。

【００５０】一方、ステップ７で現在の回転数が目標回
転数と一致しているときは、ステップ１０で、前回のア
イドル燃料噴射量Ｑ_-ｉｄｌｅ（Ｑ_-ｉｄｌｅ_-1）が今回
の値として更新される。

【００５１】次にステップ１１では、アイドル燃料噴射
量Ｑ_-ｉｄｌｅと、予め設定された目標とするアイドル
噴射量ＴＱ_-ｉｄｌｅとの比較が行われる。ここで、Ｑ_-
ｉｄｌｅがＴＱ_-ｉｄｌｅよりも所定値Ａを越える値で
あった場合は、燃料の実際の噴射時期が所定値以上遅角
側にあるものと判断し、ステップ１２において、このＱ
_-ｉｄｌｅとＴＱ_-ｉｄｌｅとの差に応じた燃料噴射時期
の補正値ｆ（Ｑ_-ｉｄｌｅ−ＴＱ_-ｉｄｌｅ）が、図８に
示すような、関数特性にしたがって読み出され、これに
基づいて、燃料噴射時期が、Ｈ_-ＩＴ＝Ｔ_-ＩＴ＋ｆ（Ｑ
_-ｉｄｌｅ−ＴＱ_-ｉｄｌｅ）として進角側に補正され
る。

【００５２】このようにアイドル噴射量が目標噴射量よ
りも所定値Ａ以上大きい場合に噴射時期を進角補正する
のは、後述するように燃料噴射時期をフィードバック制
御しているにもかかわらず、エンジン回転数の基準位置
信号の誤差等に起因して、実際の燃料噴射時期が所定値
以上遅れ側に制御されているものと判断したためであ
る。

【００５３】図９にも示すように、仮に燃料噴射量を固
定としたまま燃料噴射時期を遅角させていくと、ある時
期を境にして、エンジン発生トルクの低下により回転数
が急激に低くなりだす。そこでアイドルスピードフィー
ドバック制御時には、エンジン回転数を一定値に維持す
るために、燃料噴射量を増加させる必要が生じる。しか
しこの場合、燃料噴射時期を進角させると、アイドル噴
射量は増やさなくてもエンジン回転数を上昇させること
ができる。

【００５４】そこで、アイドル燃料噴射量が目標噴射量
よりも所定値以上多いときは、燃料噴射時期が遅れてい
るものと判断し、噴射時期を進角側に補正していくので
あり、これにより燃料の噴射量を目標噴射量と一致させ
ることも可能となる。

【００５５】次に、ステップ１３において、補正燃料噴
射時期Ｈ_-ＩＴと目標噴射時期Ｔ_-ＩＴとの差、すなわち
補正量Ｄ_-ＩＴをメモリに記憶し、ステップ１４に移
り、前記した補正噴射時期Ｈ_-ＩＴが出力補正時期Ｏｕ
ｔ_-ＩＴとされる。

【００５６】一方、ステップ１１で燃料噴射量Ｑ_-ｉｄ
ｌｅと目標噴射量ＴＱ_-ｉｄｌｅとの差が所定値以下と
判断されたときは、ステップ１５で出力補正時期Ｏｕｔ
_-ＩＴ＝Ｄ_-ＩＴ＋Ｔ_-ＩＴとして出力される。

【００５７】なお、ステップ５でアイドル条件では無い
と判定されたときは、ステップ１６に進み、ステップ３
で読み込まれた燃料噴射量Ｑｆが出力噴射量Ｏｕｔ_-Ｑ
となり、またステップ１７において、ステップ４で読み
込まれた燃料噴射時期Ｔ_-ＩＴとステップ１３で求めら
れた補正値Ｄ_-ＩＴとの和が、出力噴射時期Ｏｕｔ_-ＩＴ
とされる。

【００５８】図６は、このようにして求めた燃料の出力
噴射量Ｏｕｔ_-Ｑと噴射時期Ｏｕｔ_-ＩＴに応じて、それ
ぞれ実際の噴射量と噴射時期をフィードバック制御する
ルーチンを示す。

【００５９】まず、ステップ２１〜２３で、基準位置信
号ＴＤＣ、クランク角度θ、さらにリフトセンサ４８の
出力からリフト信号ＮＬが読み込まれ、これらにより、
基準信号ＴＤＣが入力してからリフト信号ＮＬが入力す
るまでのクランク角度θに基づいてステップ２４で燃料
噴射ノズルの実際の噴射時期ＩＴが算出される。

【００６０】さらに、ステップ２５で、コントロールス
リーブ位置信号ＳＰから、実際の燃料噴射量Ｑが読み込
まれる。

【００６１】そして、ステップ２６、２７で、燃料の出
力噴射時期Ｏｕｔ_-ＩＴと、出力噴射量Ｏｕｔ_-Ｑが読み
込まれる。

【００６２】次いで、ステップ２８では、燃料の出力噴
射時期Ｏｕｔ_-ＩＴと実際の噴射時期ＩＴとが一致する
かどうか判断し、一致するときは、ステップ２９でＯｕ
ｔ_-ＩＴをそのままコントロールバルブ３９に出力して
燃料噴射時期をその位置に保持する。

【００６３】これに対して、実際の噴射時期が早けれ
ば、ステップ３０で噴射時期Ｏｕｔ_-ＩＴを所定量ΔＩ
Ｔだけ遅らせ、逆に遅ければステップ３１で所定量ΔＩ
Ｔだけ進角させる。

【００６４】このようにして、燃料の出力噴射時期と実
際の噴射時期が一致するようにタイマピストン３３の位
置をフィードバック制御する。

【００６５】次に、ステップ３２では燃料の出力噴射量
Ｏｕｔ_-Ｑと実際の噴射量Ｑとを比較し、両者が一致し
ていれば、ステップ３３でそのままＯｕｔ_-Ｑにしたが
って燃料噴射量を維持し、これに対して、実際の噴射量
が多いときは、ステップ３４で燃料噴射量を所定量ΔＱ
だけ減らし、逆に実際の噴射量が少ないときは、ステッ
プ３５で所定量ΔＱだけ噴射量を増やすように、電子ガ
バナモータ３２の回転を制御する。

【００６６】次に全体の作用を、図１０を参照しながら
説明する。

【００６７】エンジンのアイドル運転条件で回転数をフ
ィードバック制御中、燃焼が悪化するとトルクが低下
し、これに伴ってエンジン回転数も低下する。目標アイ
ドル回転数からの回転数の低下を補うために、アイドル
燃料の噴射量を増加させるが、このとき、燃料の増量分
が目標とするアイドル噴射量よりも所定値以上大きい、
つまり所定の基準範囲を越えたときには、燃料の噴射時
期が必要以上に遅角側になっているものと判断する。

【００６８】アイドル運転での燃料の噴射時期はフィー
ドバック制御により目標とする噴射時期に制御されてい
る。したがって、通常は燃焼を悪化させるほどに噴射時
期が遅くれるはずは無いが、実際の噴射時期を検出する
ための基準位置信号（ＴＤＣ信号）に検出誤差がある
と、フィードバック制御により、この分だけ噴射時期が
変動してくる。

【００６９】もし燃料の噴射時期が要求される噴射時期
よりも大きく遅れると、燃焼の悪化に与える影響が大き
く、エンジン回転数も低下し、これを回復するのに必要
な燃料噴射量もそれだけ大きくなる。

【００７０】そこで、エンジン回転数を目標アイドル回
転数に回復するのに必要な燃料の増量分が、所定の基準
範囲を越えたときなど、燃料の噴射時期が大きく遅れて
いるものと判定し、燃料の噴射時期を進角側に補正しな
がらアイドル回転数をフィードバック制御する。

【００７１】そして、燃料の増量分が所定の基準範囲に
入ったときの噴射時期と、補正制御前の噴射時期、すな
わち予め設定された目標噴射時期との差を、基準位置信
号（ＴＤＣ信号）の検出誤差と判断し、これが記憶され
る。

【００７２】この場合、アイドル回転数の低下を補うよ
うに増量された燃料量から噴射時期の遅角量を推定する
ものであるから、この誤差分は、進角側に噴射時期を補
正することにより補償される。

【００７３】したがって、アイドル運転以外の運転領域
において、この記憶した誤差分に相当する量だけ、目標
とする燃料噴射時期が進角側に補正され、この目標値と
一致するように、燃料噴射時期をフィードバック制御す
る。

【００７４】このため、燃料の噴射時期が、基準位置信
号の設定誤差により遅角側に制御されたときに生じるＨ
ＣやＰＭが抑制される。図１０にもあるように、とくに
ＮＯｘ低減のために目標噴射時期が相対的に遅角側に制
御される運転領域においては、少しでも目標値から噴射
時期が遅れても、ＨＣやＰＭが急増するが、このような
ときでも、正確に噴射時期を制御できる結果、排気組成
の悪化を確実に回避できる。また、噴射時期の遅角に原
因してのエンジン出力や燃費の低下も防止できる。

【００７５】なお、上記において、アイドル回転数を目
標値に維持するのに必要な燃料の増量分が所定の基準範
囲を越えたときだけ、噴射時期の進角補正を行い、基準
範囲内のときは進角補正をしていない。

【００７６】これは、アイドル回転数の変動の要因が、
総てが噴射時期の変動によるわけではなく、たまたま他
の条件により回転数が変動したときは、噴射時期を進角
させても、その条件が解除されればアイドル回転数は元
に戻り、この場合には、かえって噴射時期の進角が過剰
補正となり、制御にハンチングを引き起こすからであ
る。したがって、アイドル回転数を目標値に維持するの
に必要な燃料の増量分が所定の基準範囲を越えたときに
初めて噴射時期を進角補正するのである。

【００７７】また、燃料噴射時期の補正は、アイドル回
転数のフィードバック制御に移行する毎に行われるの
で、噴射時期の検出誤差が変動したり、あるいは別の原
因によるもので、誤差が減少したりしたときなど、噴射
時期の補正量が修正され、このため常に状況に正しく対
応することができる。

【００７８】ところで、上記した実施例では、アイドル
条件において、アイドル噴射量が目標噴射量よりも所定
値以上大きいときに、その偏差に応じて目標噴射時期を
進角側に補正し、アイドル以外の運転領域でもこの補正
相当分だけ目標噴射時期を進角することにより、燃料噴
射時期の検出誤差を補償するようにしたが、この代わり
に、燃料噴射時期の検出値を偏差に応じて修正すること
もできる。

【００７９】センサの取付誤差により、実際の噴射時期
の検出値がずれてくる場合、目標噴射時期をこのずれ量
に対応して補正しなくても、噴射時期の検出値を修正
し、この修正値を実際の検出値と見なして噴射時期の制
御を行えば、正確に目標噴射時期に制御することができ
る。

【００８０】つまり、噴射時期の検出誤差により、フィ
ードバック制御される実際の噴射時期が、本来の目標値
よりも遅角しているのだから、そのずれ分だけ、噴射時
期の検出値を遅角側に修正し、この修正検出値を基にし
てフィードバック制御すれば、実際の噴射時期は正確に
目標値と一致することになる。

【００８１】このためには、少なくとも、アイドル運転
時の実際の燃料噴射量と基準燃料噴射量との偏差を算出
し、この偏差が所定値以上であるときは、この偏差が所
定値以内になるように検出した噴射時期を遅角側に修正
し、この修正された検出噴射時期と修正前の検出噴射時
期との偏差に応じた修正量を記憶しておき、この記憶さ
れた検出噴射時期の修正量に基づいてアイドル以外の運
転条件での検出噴射時期を補正するようにすればよい。

【００８２】

【発明の効果】第１の発明によれば、エンジンのアイド
ル回転数フィードバック制御中に、燃料噴射量が所定の
基準範囲よりも大きくなったとき、実際の噴射時期が所
定値以上遅れているものと判断して噴射時期を進角側に
補正していき、燃料噴射量の基準範囲に入ったときの噴
射時期と目標噴射時期との差を、基準位置信号の検出誤
差と判断し、これに応じてアイドル以外の運転領域にお
ける燃料噴射時期を補正するので、検出誤差に起因して
噴射時期のフィードバック制御により噴射時期が遅れ側
に制御されるのを防ぐことができ、これにより、排気組
成の悪化やエンジン出力や燃費の低下を防止できる。

【００８３】第２の発明によれば、アイドル条件での実
際の燃料噴射量と目標噴射量との偏差に応じて、目標噴
射時期の進角側への補正量を決定するので、実際の基準
位置信号のずれ量に正確に対応した噴射時期の修正が可
能となる。

【００８４】第３の発明によれば、エンジンのアイドル
回転数フィードバック制御中に、燃料噴射量が所定の基
準範囲よりも大きくなったとき、実際の噴射時期が所定
値以上遅れ側にフィードバック制御されているものと判
断し、かつこれは基準位置信号の位置誤差に原因がある
ものと見なして、噴射時期の検出値を遅角側に補正して
いき、燃料噴射量が基準範囲に入ったときの検出値と、
修正前の検出値との差を、基準位置信号の位置誤差と判
断し、これに応じてアイドル以外の運転領域における噴
射時期の検出値を補正するので、検出誤差に起因して噴
射時期のフィードバック制御により噴射時期が遅れ側に
制御されるのを防ぐことができ、これにより、排気組成
の悪化やエンジン出力や燃費の低下を防止できる。

【００８５】第４の発明によれば、アイドル条件での実
際の燃料噴射量と目標噴射量との偏差に応じて、検出噴
射時期の遅角側への補正量を決定するので、実際の基準
位置信号のずれ量に正確に対応した噴射時期の修正が可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す燃料噴射ポンプ断面図で
ある。

【図２】同じくその要部断面図である。

【図３】燃料噴射ノズルの断面図である。

【図４】基準位置検出センサの概略構成図である。

【図５】コントローラの制御動作を示すフローチャート
である。

【図６】同じくフローチャートである。

【図７】アイドル噴射量の補正値を示す特性図である。

【図８】アイドル噴射時期の補正値を示す特性図であ
る。

【図９】アイドル噴射量と噴射時期とエンジン回転数の
関係を示す説明図である。

【図１０】燃料噴射時期とエンジントルク、排気組成の
関係を示す説明図である。

【図１１】本発明の構成図である。

【図１２】本発明の他の構成図である。

【符号の説明】

１０ 燃料噴射ポンプ ３２ 電子ガバナモータ ３３ タイマピストン ３９ コントロールバルブ ４１ コントローラ ４２ アクセル開度センサ ４３ 回転角センサ ４４ 基準位置検出センサ ４８ リフトセンサ ８１ 噴射ノズル開弁時期検出手段 ８２ クランク角度検出手段 ８３ 噴射時期検出手段 ８４ 目標噴射時期設定手段 ８５ 噴射時期偏差検出手段 ８６ 燃料噴射時期制御手段 ８７ アイドル運転条件検出手段 ８８ 燃料噴射量制御手段 ８９ アイドル基準燃料噴射量設定手段 ９０ アイドル燃料噴射量偏差算出手段 ９１ 噴射時期修正手段 ９２ 噴射時期修正量記憶手段 ９３ 噴射時期補正手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン燃焼室に燃料を噴射する噴射ノ
   ズルのノズルリフトから開弁時期を検出する手段と、 エンジンのクランク角度基準位置信号を含むクランク角
   度を検出する手段と、 噴射ノズルの開弁時期信号とクランク角度信号に基づい
   て実際の燃料噴射時期を検出する噴射時期検出手段と、 運転条件に応じて目標とする燃料噴射時期を設定した目
   標噴射時期設定手段と、 検出された噴射時期と予め設定された目標噴射時期との
   偏差を検出する手段と、 この偏差を無くすように燃料噴射ポンプの噴射時期を制
   御する燃料噴射時期制御手段と、 エンジンのアイドル運転条件を検出する手段と、 アイドル運転時に目標とするアイドル回転数と一致する
   ように燃料噴射ノズルからの噴射量を制御する手段とを
   備えたディーゼルエンジンにおいて、 アイドル運転時の基準燃料噴射量を設定した手段と、 アイドル運転時の実際の燃料噴射量と基準燃料噴射量と
   の偏差を算出する手段と、 この偏差が所定値以内になるように前記目標噴射時期を
   修正する噴射時期修正手段と、 この修正された噴射時期と予め設定された目標噴射時期
   との偏差に応じた修正量を記憶する噴射時期修正量記憶
   手段と、 この記憶された噴射時期の修正量に基づいてアイドル以
   外の運転条件での目標噴射時期を補正する噴射時期補正
   手段とを備える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】 前記噴射時期修正手段は、実際の噴射量
   が基準噴射量よりも大きいときに、その偏差に応じて目
   標噴射時期を進角側に補正する請求項１に記載のディー
   ゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置。
3. 【請求項３】 エンジン燃焼室に燃料を噴射する噴射ノ
   ズルのノズルリフトから開弁時期を検出する手段と、 エンジンのクランク角度基準位置信号を含むクランク角
   度を検出する手段と、 噴射ノズルの開弁時期信号とクランク角度信号に基づい
   て実際の燃料噴射時期を検出する噴射時期検出手段と、 運転条件に応じて目標とする燃料噴射時期を設定した目
   標噴射時期設定手段と、 検出された噴射時期と予め設定された目標噴射時期との
   偏差を検出する手段と、 この偏差を無くすように燃料噴射ポンプの噴射時期を制
   御する燃料噴射時期制御手段と、 エンジンのアイドル運転条件を検出する手段と、 アイドル運転時に目標とするアイドル回転数と一致する
   ように燃料噴射ノズルからの噴射量を制御する手段とを
   備えたディーゼルエンジンにおいて、 アイドル運転時の基準燃料噴射量を設定した手段と、 アイドル運転時の実際の燃料噴射量と基準燃料噴射量と
   の偏差を算出する手段と、 この偏差が所定値以内になるように前記検出噴射時期を
   修正する検出噴射時期修正手段と、 この修正された検出噴射時期と修正前の検出噴射時期と
   の偏差に応じた修正量を記憶する噴射時期修正量記憶手
   段と、 この記憶された検出噴射時期の修正量に基づいてアイド
   ル以外の運転条件での検出噴射時期を補正する検出噴射
   時期補正手段とを備える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】 前記検出噴射時期修正手段は、実際の噴
   射量が基準噴射量よりも大きいときに、その偏差に応じ
   て検出噴射時期を遅角側に補正する請求項３に記載のデ
   ィーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置。