JPH086627B2 - ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法及び制御装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法及び制御装置Info
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- JPH086627B2 JPH086627B2 JP60119669A JP11966985A JPH086627B2 JP H086627 B2 JPH086627 B2 JP H086627B2 JP 60119669 A JP60119669 A JP 60119669A JP 11966985 A JP11966985 A JP 11966985A JP H086627 B2 JPH086627 B2 JP H086627B2
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- fuel
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- injection
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- F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/08—Introducing corrections for particular operating conditions for idling
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- 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
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/402—Multiple injections
- F02D41/403—Multiple injections with pilot injections
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- 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
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
- F02D41/40—Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
- F02D41/402—Multiple injections
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- 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
- Y02T10/40—Engine management systems
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプランジャにより燃料を加圧出力する噴射系を
有するディーゼルエンジンにおける燃料噴射制御方法お
よび装置に関する。
有するディーゼルエンジンにおける燃料噴射制御方法お
よび装置に関する。
一般に、ディーゼルエンジンのアイドリング時におけ
る騒音はアイドルノックと呼ばれる燃焼音が原因であ
る。このアイドルノックを防ぐため主噴射に先立つ副噴
射が有効であることは知られているが、高速作動弁等が
必要である。
る騒音はアイドルノックと呼ばれる燃焼音が原因であ
る。このアイドルノックを防ぐため主噴射に先立つ副噴
射が有効であることは知られているが、高速作動弁等が
必要である。
一方、噴射系の特性により噴射率が２山になる領域が
ある。この２山特性について以下に説明する。すなわ
ち、プランジャで圧送を開始すると管内に圧力波が発生
し、ノズル側に移動する。ノズル端での圧力がノズル開
弁圧以下の時には圧力波は反射されポンプ側に移動し、
ポンプ端で圧力が上昇し、再びノズル側へ移動する。こ
のようにして管内圧力は階段状に上昇し、この圧力開弁
圧以上になった時噴射が開始され、通常は噴射が連続す
る。しかし、開弁圧の低下等により第１次の圧力波が開
弁圧以上ある時には、この圧力波がノズル端に達した時
に開弁する。この時ノズルのニードルリフトが大きいと
ポンプ側の圧力上昇が追いつかないため管内の圧力低下
が大きく、一度閉弁またはリフトが小となる。しかしプ
ランジャは圧送を継続しているため圧力は回復し、再び
開弁する。この時噴射率、すなわち、ノズルから噴射さ
れる燃料量の時間的変化割合は、第１次波の到達時、圧
力の回復にそれぞれ大きな値となるため第９図に示され
るように、２段、すなわち２山となる。
ある。この２山特性について以下に説明する。すなわ
ち、プランジャで圧送を開始すると管内に圧力波が発生
し、ノズル側に移動する。ノズル端での圧力がノズル開
弁圧以下の時には圧力波は反射されポンプ側に移動し、
ポンプ端で圧力が上昇し、再びノズル側へ移動する。こ
のようにして管内圧力は階段状に上昇し、この圧力開弁
圧以上になった時噴射が開始され、通常は噴射が連続す
る。しかし、開弁圧の低下等により第１次の圧力波が開
弁圧以上ある時には、この圧力波がノズル端に達した時
に開弁する。この時ノズルのニードルリフトが大きいと
ポンプ側の圧力上昇が追いつかないため管内の圧力低下
が大きく、一度閉弁またはリフトが小となる。しかしプ
ランジャは圧送を継続しているため圧力は回復し、再び
開弁する。この時噴射率、すなわち、ノズルから噴射さ
れる燃料量の時間的変化割合は、第１次波の到達時、圧
力の回復にそれぞれ大きな値となるため第９図に示され
るように、２段、すなわち２山となる。
２山の噴射率の現象が発生する回転数は開弁圧，噴射
管内径，プランジャ径等の諸元により決定される。この
諸元の組み合わせで噴射率が２山になる領域をアイドル
回転数に設定できれば噴射率は副噴射を行なったと同様
であり、アイドルノックを低減できる。しかしこの状態
ではアイドルから高速高負荷までの要求噴射特性を満足
するのは難しく、またアイドル時の噴射率の形は上記諸
元によって決定される。しかし静粛運転を行なうための
最適副噴射量はエンジン水温，回転数，燃料セタン価等
によって異なり、適当でない時は第10図（Ａ）の
（１），（３）のような燃焼室圧力となり、どちらも着
火時の燃焼室の圧力上昇率又は圧力が大きくなる。しか
し、従来静粛運転状態下における最適副噴射を行う適切
な方法は未だ得られていない。
管内径，プランジャ径等の諸元により決定される。この
諸元の組み合わせで噴射率が２山になる領域をアイドル
回転数に設定できれば噴射率は副噴射を行なったと同様
であり、アイドルノックを低減できる。しかしこの状態
ではアイドルから高速高負荷までの要求噴射特性を満足
するのは難しく、またアイドル時の噴射率の形は上記諸
元によって決定される。しかし静粛運転を行なうための
最適副噴射量はエンジン水温，回転数，燃料セタン価等
によって異なり、適当でない時は第10図（Ａ）の
（１），（３）のような燃焼室圧力となり、どちらも着
火時の燃焼室の圧力上昇率又は圧力が大きくなる。しか
し、従来静粛運転状態下における最適副噴射を行う適切
な方法は未だ得られていない。
本発明の目的は、着火後の燃焼室の圧力上昇率が設定
値となるように副噴射量を制御し、エンジンの運転条
件、燃料の性質等によらず静粛運転状態下において良好
な燃焼が行われるディーゼルエンジンの燃料噴射制御方
法および装置を得ることにある。
値となるように副噴射量を制御し、エンジンの運転条
件、燃料の性質等によらず静粛運転状態下において良好
な燃焼が行われるディーゼルエンジンの燃料噴射制御方
法および装置を得ることにある。
本発明においては、ディーゼルエンジンの内部にある
燃焼室に燃料を噴射するために開弁圧以上の圧力で燃料
を噴射する燃料噴射ノズル、前記開弁圧の設定バネの押
圧力を変化させて開弁圧の調整を可能とする開弁圧調整
手段、プランジャにより燃料を前記燃焼室に加圧圧送す
るための燃料噴射ポンプ及び該燃料噴射ポンプから前記
燃料噴射ノズルに燃料を送るための燃料噴射管を有する
燃料噴射手段と、前記燃焼室の圧力を検知するための圧
力検知手段とにより行われるディーゼルエンジンの燃料
噴射制御方法において、アイドル時には前記燃料噴射管
内の圧力に起因して前記燃料噴射ノズルの燃料噴射率が
２山となる領域に開弁圧を調整し、前記燃料室の圧力の
検出結果に応じて前記燃料噴射ノズルの開弁圧を微調整
して副燃料噴射と主燃料噴射との比を変化させて前記燃
料室の圧力を所定値内に制御することを特徴とするディ
ーゼルエンジンの燃料噴射制御方法が提供される。
燃焼室に燃料を噴射するために開弁圧以上の圧力で燃料
を噴射する燃料噴射ノズル、前記開弁圧の設定バネの押
圧力を変化させて開弁圧の調整を可能とする開弁圧調整
手段、プランジャにより燃料を前記燃焼室に加圧圧送す
るための燃料噴射ポンプ及び該燃料噴射ポンプから前記
燃料噴射ノズルに燃料を送るための燃料噴射管を有する
燃料噴射手段と、前記燃焼室の圧力を検知するための圧
力検知手段とにより行われるディーゼルエンジンの燃料
噴射制御方法において、アイドル時には前記燃料噴射管
内の圧力に起因して前記燃料噴射ノズルの燃料噴射率が
２山となる領域に開弁圧を調整し、前記燃料室の圧力の
検出結果に応じて前記燃料噴射ノズルの開弁圧を微調整
して副燃料噴射と主燃料噴射との比を変化させて前記燃
料室の圧力を所定値内に制御することを特徴とするディ
ーゼルエンジンの燃料噴射制御方法が提供される。
本発明による方法の実行においては、燃料噴射管の管
内圧の段階的上昇に伴って噴射率が２山になる領域が開
弁圧の低下によってアイドル回転数に設定され、副噴射
と同様の噴射が行なわれ、さらに開弁圧の微調整によっ
て副噴射量が変化し燃焼室圧力上昇率が設定値となるよ
うな制御が行なわれる。
内圧の段階的上昇に伴って噴射率が２山になる領域が開
弁圧の低下によってアイドル回転数に設定され、副噴射
と同様の噴射が行なわれ、さらに開弁圧の微調整によっ
て副噴射量が変化し燃焼室圧力上昇率が設定値となるよ
うな制御が行なわれる。
さらに、ディーゼルエンジンの内部にある燃焼室に燃
料を噴射するため開弁圧以上の圧力で燃料を噴射する燃
料噴射ノズル、前記開弁圧の設定バネの押圧力を変化さ
せて開弁圧の調整を可能とする開弁圧調整手段、プラン
ジャにより燃料を前記燃焼室に加圧圧送するための燃料
噴射ポンプ及び該燃料噴射ポンプから前記燃料噴射ノズ
ルに燃料を送るための燃料噴射管を有する燃料噴射手段
と、前記燃焼室の圧力を検知するための圧力検知手段と
を備え、前記開弁圧調整手段は、アイドル時には前記燃
料噴射管内の圧力に起因して前記燃料噴射ノズルの燃料
噴射率が２山となる領域に開弁圧を調整し、前記圧力検
知手段からの信号に基づき前記燃料噴射ノズルの開弁圧
を微調整して副燃料噴射と主燃料噴射との比を変化させ
て前記燃料室の圧力を所定値内に制御することを特徴と
するディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置が提供され
る。
料を噴射するため開弁圧以上の圧力で燃料を噴射する燃
料噴射ノズル、前記開弁圧の設定バネの押圧力を変化さ
せて開弁圧の調整を可能とする開弁圧調整手段、プラン
ジャにより燃料を前記燃焼室に加圧圧送するための燃料
噴射ポンプ及び該燃料噴射ポンプから前記燃料噴射ノズ
ルに燃料を送るための燃料噴射管を有する燃料噴射手段
と、前記燃焼室の圧力を検知するための圧力検知手段と
を備え、前記開弁圧調整手段は、アイドル時には前記燃
料噴射管内の圧力に起因して前記燃料噴射ノズルの燃料
噴射率が２山となる領域に開弁圧を調整し、前記圧力検
知手段からの信号に基づき前記燃料噴射ノズルの開弁圧
を微調整して副燃料噴射と主燃料噴射との比を変化させ
て前記燃料室の圧力を所定値内に制御することを特徴と
するディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置が提供され
る。
本発明の一実施例としてのディーゼルエンジンにおけ
る燃料噴射制御方法を行う装置が第１図に示される。第
１図装置において、エンジン１に取りつけられた燃料噴
射ノズル２は噴射管45を通して燃料噴射ポンプ４から圧
送された燃料をエンジン１の燃焼室15に噴射する燃料噴
射手段が設けられる。
る燃料噴射制御方法を行う装置が第１図に示される。第
１図装置において、エンジン１に取りつけられた燃料噴
射ノズル２は噴射管45を通して燃料噴射ポンプ４から圧
送された燃料をエンジン１の燃焼室15に噴射する燃料噴
射手段が設けられる。
ノズル２の構成が第２図に示される。第２図構成にお
いて、ノズルホルダ20内にはノズル口部22、ノズルニー
ドル23を押圧して開弁圧を設定するプレッシャスプリン
グ24、プレッシャプレート25、プレッシャプレート25を
押圧できるよう摺動可能に設置されたピストン26、ピス
トンを駆動するための油圧の圧力室27が設けられる。燃
料噴射通路28はノズルホルダ内でノズルに燃料を供給す
る通路29と、オリフィス211を介して圧力室に燃料の一
部を供給する通路21に分岐する。圧力室27にはリリーフ
通路32が連通し、オリフィス33を通り、ニードル35およ
びソレノイド36を有するソレノイド弁34を介して燃料タ
ンクにつながる。
いて、ノズルホルダ20内にはノズル口部22、ノズルニー
ドル23を押圧して開弁圧を設定するプレッシャスプリン
グ24、プレッシャプレート25、プレッシャプレート25を
押圧できるよう摺動可能に設置されたピストン26、ピス
トンを駆動するための油圧の圧力室27が設けられる。燃
料噴射通路28はノズルホルダ内でノズルに燃料を供給す
る通路29と、オリフィス211を介して圧力室に燃料の一
部を供給する通路21に分岐する。圧力室27にはリリーフ
通路32が連通し、オリフィス33を通り、ニードル35およ
びソレノイド36を有するソレノイド弁34を介して燃料タ
ンクにつながる。
エンジン１の燃焼室にはダイヤフラム変位検出式ある
いは圧電式等の圧力センサ６からなる圧力検知手段が設
けられ、燃焼室内の圧力を検出する。
いは圧電式等の圧力センサ６からなる圧力検知手段が設
けられ、燃焼室内の圧力を検出する。
前記ソレノイド弁34、圧力センサ６、さらに噴射ポン
プ４あるいはエンジン１に取りつけられたエンジン回転
数センサ７およびアクセルスイッチ９の信号が制御回路
８に入力され、入力に応じた制御信号がソレノイド36に
加えられる。前記圧力検出手段からの信号に基づき燃料
噴射量を制御するための噴射制御手段が設けられる。該
噴射量制御手段は、燃料噴射量を制御するため、ノズル
２に設定すべき開圧弁を制御する。
プ４あるいはエンジン１に取りつけられたエンジン回転
数センサ７およびアクセルスイッチ９の信号が制御回路
８に入力され、入力に応じた制御信号がソレノイド36に
加えられる。前記圧力検出手段からの信号に基づき燃料
噴射量を制御するための噴射制御手段が設けられる。該
噴射量制御手段は、燃料噴射量を制御するため、ノズル
２に設定すべき開圧弁を制御する。
第１図装置の作動が以下に説明される。一般に、ディ
ーゼルエンジンの噴射系では噴射管内の圧力伝播の状態
によって噴射率が２山になる領域が発生する。これは噴
射ポンプから圧送された燃料の圧力波の大きさがノズル
の開弁圧を越えた時に燃料噴射が開始されるが、この時
燃料の圧送量が充分大きくなっていない場合には噴射開
始による噴射管内の圧力降下が大きく、ノズルは一時閉
塞しようとする。しかしポンプは圧送を継続しており、
充分な燃料が圧送され、ノズルは再び噴射を開始する。
このように噴射が一時途切れる形の噴射率波形が発生す
るとサージング等の原因となるため、一般には常用回
転、負荷領域で発生しないよう噴射系のマッチングが行
なわれている。しかしこの２山の噴射率の技法はディー
ゼルエンジンの騒音低減手法として知られる副噴射（パ
イロット噴射）と同様の技法であり、特にアイドル回転
数付近で発生させれば静粛運転が可能となる。この副噴
射が発生する領域は可変開弁圧ノズルを用いることによ
って変化させることができる。具体的には開弁圧を低下
させることにより、副噴射発生回転数を低下させ、アイ
ドル回転数に設定することができる。
ーゼルエンジンの噴射系では噴射管内の圧力伝播の状態
によって噴射率が２山になる領域が発生する。これは噴
射ポンプから圧送された燃料の圧力波の大きさがノズル
の開弁圧を越えた時に燃料噴射が開始されるが、この時
燃料の圧送量が充分大きくなっていない場合には噴射開
始による噴射管内の圧力降下が大きく、ノズルは一時閉
塞しようとする。しかしポンプは圧送を継続しており、
充分な燃料が圧送され、ノズルは再び噴射を開始する。
このように噴射が一時途切れる形の噴射率波形が発生す
るとサージング等の原因となるため、一般には常用回
転、負荷領域で発生しないよう噴射系のマッチングが行
なわれている。しかしこの２山の噴射率の技法はディー
ゼルエンジンの騒音低減手法として知られる副噴射（パ
イロット噴射）と同様の技法であり、特にアイドル回転
数付近で発生させれば静粛運転が可能となる。この副噴
射が発生する領域は可変開弁圧ノズルを用いることによ
って変化させることができる。具体的には開弁圧を低下
させることにより、副噴射発生回転数を低下させ、アイ
ドル回転数に設定することができる。
前述の噴射率が２山になる領域は噴射ポンプの全回転
数，全噴射領域で見られるわけではなく、第８図に示さ
れるように、或る特定の領域で見られる。
数，全噴射領域で見られるわけではなく、第８図に示さ
れるように、或る特定の領域で見られる。
第８図において、（２），（３），（４）が２山領域
であるが、この領域の発生する回転数減は開弁圧，噴射
管径，ポンプのプランジャ径，カム等により決定され
る。今、「２山の領域」の始まる回転数をNaとすれば で決定される。ここで、カム，プランジャ，噴射管等の
諸元を固定すればNaは、ノズル開弁圧の関数となり、適
当なノズル開弁圧を選定すればエンジンのアイドリング
回転数付近にNaを決定することができる。
であるが、この領域の発生する回転数減は開弁圧，噴射
管径，ポンプのプランジャ径，カム等により決定され
る。今、「２山の領域」の始まる回転数をNaとすれば で決定される。ここで、カム，プランジャ，噴射管等の
諸元を固定すればNaは、ノズル開弁圧の関数となり、適
当なノズル開弁圧を選定すればエンジンのアイドリング
回転数付近にNaを決定することができる。
前述のように２山の噴射率波形が得られるのは、管内
の圧力波が管内を往復しながら階段状に圧力が上昇する
が、低開弁圧時には低回転時の低い圧送量でも第１の圧
力波の到達で開弁し、前述のような作動により噴射率波
形が２山となるからである。
の圧力波が管内を往復しながら階段状に圧力が上昇する
が、低開弁圧時には低回転時の低い圧送量でも第１の圧
力波の到達で開弁し、前述のような作動により噴射率波
形が２山となるからである。
さらにこの時第１の圧力波の大きさと開弁圧の差によ
って第１の開弁によって噴射される燃料量すなわち副噴
射の噴射量が決定されるため、開弁圧の操作により副噴
射の噴射量と主噴射の噴射量の比を可変とすることがで
きる。その状況が第３図に示される。第３図において
は、開弁圧が高い場合、中程度の場合、低い場合の噴射
率波形がそれぞれ示される。
って第１の開弁によって噴射される燃料量すなわち副噴
射の噴射量が決定されるため、開弁圧の操作により副噴
射の噴射量と主噴射の噴射量の比を可変とすることがで
きる。その状況が第３図に示される。第３図において
は、開弁圧が高い場合、中程度の場合、低い場合の噴射
率波形がそれぞれ示される。
ここでエンジンの燃焼状態と副噴射の関係を見ると、
エンジン水温、回転数、セタン価等により騒音を最も低
減できる副噴射量の最適値が変化する。例えばエンジン
水温が低いほど多くの副噴射量を必要とし、高くなれば
少量の副噴射量でよい。そこでエンジン条件に応じて開
弁圧を変化させることにより最適副噴射量を得ることが
できる。
エンジン水温、回転数、セタン価等により騒音を最も低
減できる副噴射量の最適値が変化する。例えばエンジン
水温が低いほど多くの副噴射量を必要とし、高くなれば
少量の副噴射量でよい。そこでエンジン条件に応じて開
弁圧を変化させることにより最適副噴射量を得ることが
できる。
第２図に示されるように、噴射ポンプから供給された
燃料は燃料通路28を通り、一部はオリフィス211を通じ
て圧力室27に導入され、残りの燃料は通路29を通りノズ
ル口部22からエンジンの燃焼室に噴射される。圧力室27
に入った燃料圧力はオリフィス33、ソレノイド34によ
り、制御回路の信号に応じて調圧され、ピストン26を押
圧し、該ピストン26はプレッシャプレート25を移動させ
てプレッシャスプリング24を圧縮し、ノズル開弁圧を高
くする。この時開弁圧の変化に応じて前述のように管内
圧と開弁圧の差によって得られる副噴射量が変化し燃焼
状態が変化する。この燃焼状態は圧力センサ６によって
検出されるが、実験によれば第４図の（２）に示される
ような燃焼室圧力状態のとき最も騒音レベルが低くな
る。第４図の（１）に示されるものは、上死点前に副噴
射が噴射されているにもかかわらず副噴射の量が少ない
ため副噴射がいわゆる「火だね」になり得ず、着火おく
れがほとんど減少せず、着火後の燃焼室の圧力上昇率又
は圧力が大きくなっている。逆に第４図の（３）に示さ
れるものは、副噴射の量が多すぎ、副噴射の着火による
燃焼室の圧力上昇率又は圧力が大きくなり全体として進
角された状態となる。これに対し第４図の（２）に示さ
れるものは、副噴射の着火が主噴射の「火だね」となり
燃焼室の圧力上昇率又は圧力の小さい燃焼となってい
る。このことより噴射量制御手段では圧力センサで検出
した燃焼室の圧力上昇率を小さく、例えば０に、なるよ
うに副噴射量すなわち開弁圧を制御すればよい。
燃料は燃料通路28を通り、一部はオリフィス211を通じ
て圧力室27に導入され、残りの燃料は通路29を通りノズ
ル口部22からエンジンの燃焼室に噴射される。圧力室27
に入った燃料圧力はオリフィス33、ソレノイド34によ
り、制御回路の信号に応じて調圧され、ピストン26を押
圧し、該ピストン26はプレッシャプレート25を移動させ
てプレッシャスプリング24を圧縮し、ノズル開弁圧を高
くする。この時開弁圧の変化に応じて前述のように管内
圧と開弁圧の差によって得られる副噴射量が変化し燃焼
状態が変化する。この燃焼状態は圧力センサ６によって
検出されるが、実験によれば第４図の（２）に示される
ような燃焼室圧力状態のとき最も騒音レベルが低くな
る。第４図の（１）に示されるものは、上死点前に副噴
射が噴射されているにもかかわらず副噴射の量が少ない
ため副噴射がいわゆる「火だね」になり得ず、着火おく
れがほとんど減少せず、着火後の燃焼室の圧力上昇率又
は圧力が大きくなっている。逆に第４図の（３）に示さ
れるものは、副噴射の量が多すぎ、副噴射の着火による
燃焼室の圧力上昇率又は圧力が大きくなり全体として進
角された状態となる。これに対し第４図の（２）に示さ
れるものは、副噴射の着火が主噴射の「火だね」となり
燃焼室の圧力上昇率又は圧力の小さい燃焼となってい
る。このことより噴射量制御手段では圧力センサで検出
した燃焼室の圧力上昇率を小さく、例えば０に、なるよ
うに副噴射量すなわち開弁圧を制御すればよい。
この制御のフローチャートを第５図に示す。制御スタ
ート時（S0）、ノズルは高開弁圧とするため、ソレノイ
ド通電時間Ts＝０と設定される（S1）。次いでアイドル
スイッチの信号が入力され（S2）、アイドルか否かが判
定される（S3）。アイドルスイッチの信号はアイドル時
１、アイドル以外では０であり、アイドル以外では高開
弁圧が維持される。アイドルを検出すると低開弁圧にし
て噴射率が２山になる領域をアイドル回転に移すため基
準時間To通電を行なう（S4）。制御回路にはアイドルス
イッチの信号、エンジン回転パルス、クランク角の基準
位置例えばTDC信号、圧力Ｐが入力される（S5）。そし
てアイドルスイッチの信号が１のとき（S6、イエス）、
基準信号から一定期間、たとえばクランク角５゜の間で
圧力上昇率dp/dθが算出され、積分される（S7）。この
値Ｃの絶対値が静粛運転の為の許容値Ａ以下であれば
（S8、イエス）、このままの開弁圧で運転される。Ｃの
絶対値が許容値Ａ以上の時Ｃの符号を判別し（S9）、も
しＣが負の時は（S9、イエス）第４図の（１）に相当
し、開弁圧を下げ副噴射量を増加させる必要があるた
め、ノズル圧力室の燃料をソレノイドでリリースするた
め通電時間を長くする（S11）。逆にＣの値が正の時は
（S9、ノウ）開弁圧を上昇するため通電時間を短くする
（S10）。以上のループにより燃焼室の圧力上昇率が一
定値に押さえられる。
ート時（S0）、ノズルは高開弁圧とするため、ソレノイ
ド通電時間Ts＝０と設定される（S1）。次いでアイドル
スイッチの信号が入力され（S2）、アイドルか否かが判
定される（S3）。アイドルスイッチの信号はアイドル時
１、アイドル以外では０であり、アイドル以外では高開
弁圧が維持される。アイドルを検出すると低開弁圧にし
て噴射率が２山になる領域をアイドル回転に移すため基
準時間To通電を行なう（S4）。制御回路にはアイドルス
イッチの信号、エンジン回転パルス、クランク角の基準
位置例えばTDC信号、圧力Ｐが入力される（S5）。そし
てアイドルスイッチの信号が１のとき（S6、イエス）、
基準信号から一定期間、たとえばクランク角５゜の間で
圧力上昇率dp/dθが算出され、積分される（S7）。この
値Ｃの絶対値が静粛運転の為の許容値Ａ以下であれば
（S8、イエス）、このままの開弁圧で運転される。Ｃの
絶対値が許容値Ａ以上の時Ｃの符号を判別し（S9）、も
しＣが負の時は（S9、イエス）第４図の（１）に相当
し、開弁圧を下げ副噴射量を増加させる必要があるた
め、ノズル圧力室の燃料をソレノイドでリリースするた
め通電時間を長くする（S11）。逆にＣの値が正の時は
（S9、ノウ）開弁圧を上昇するため通電時間を短くする
（S10）。以上のループにより燃焼室の圧力上昇率が一
定値に押さえられる。
前述の実施例では開弁圧を調整する機構を油圧で行な
う方式としたが、それに限らず、第６図に示すようなソ
レノイド2031の駆動電流を変化させることによって第２
のプレシャスプリング2032を駆動し、開弁圧を変化させ
るようにしてもよい。また第７図に示すようにカム204
1,2042により第２のプレッシャスプリング2043を駆動し
てもよい。ここで第２のプレッシャスプリングを用いる
ことにより開弁圧調整の為の駆動力を低減できる。第２
図の燃料噴射ノズルにおいても第２のプレッシャスプリ
ングを用いても同様である。
う方式としたが、それに限らず、第６図に示すようなソ
レノイド2031の駆動電流を変化させることによって第２
のプレシャスプリング2032を駆動し、開弁圧を変化させ
るようにしてもよい。また第７図に示すようにカム204
1,2042により第２のプレッシャスプリング2043を駆動し
てもよい。ここで第２のプレッシャスプリングを用いる
ことにより開弁圧調整の為の駆動力を低減できる。第２
図の燃料噴射ノズルにおいても第２のプレッシャスプリ
ングを用いても同様である。
また燃焼状態の検出のため前述の実施例では圧力セン
サを用いたが、それに限らず、エンジンに振動センサを
取り付け、その出力が最小となるよう開弁圧を制御して
もよい。
サを用いたが、それに限らず、エンジンに振動センサを
取り付け、その出力が最小となるよう開弁圧を制御して
もよい。
本発明によれば、着火後の燃焼室の圧力上昇率が設定
値となるように副噴射量が制御され、エンジンの運転条
件、燃料の性質等によらず静粛運転状態下において良好
な燃焼が実現する。
値となるように副噴射量が制御され、エンジンの運転条
件、燃料の性質等によらず静粛運転状態下において良好
な燃焼が実現する。
第１図は本発明の一実施例としてのディーゼルエンジン
における燃料噴射制御方法を行う装置を示す図、 第２図は第１図装置における燃料噴射ノズルおよびソレ
ノイド弁の構成を示す図、 第３図は第１図装置における噴射率特性を説明するため
の波形図、 第４図は第１図装置における燃焼室圧力特性を説明する
ための波形図、 第５図は第１図装置の動作の流れ図、 第６図，第７図はいずれも第１図装置における開弁圧切
換機構の他の例を示す図、 第８図は噴射率波形のエンジン回転数による変化を説明
するための波形図、 第９図は噴射率の２山特性を一般的に説明するための波
形図、 第10図は副噴射量による燃焼室圧力および噴射率の変化
の状況を説明するための波形図である。 1:エンジン、15:燃焼室、 2:燃料噴射ノズル、33:オリフィス、 34:ソレノイド弁、4:燃料噴射ポンプ、 45:噴射管、6:圧力センサ、 7:回転数センサ、8:制御回路、 9:アクセルスイッチ。
における燃料噴射制御方法を行う装置を示す図、 第２図は第１図装置における燃料噴射ノズルおよびソレ
ノイド弁の構成を示す図、 第３図は第１図装置における噴射率特性を説明するため
の波形図、 第４図は第１図装置における燃焼室圧力特性を説明する
ための波形図、 第５図は第１図装置の動作の流れ図、 第６図，第７図はいずれも第１図装置における開弁圧切
換機構の他の例を示す図、 第８図は噴射率波形のエンジン回転数による変化を説明
するための波形図、 第９図は噴射率の２山特性を一般的に説明するための波
形図、 第10図は副噴射量による燃焼室圧力および噴射率の変化
の状況を説明するための波形図である。 1:エンジン、15:燃焼室、 2:燃料噴射ノズル、33:オリフィス、 34:ソレノイド弁、4:燃料噴射ポンプ、 45:噴射管、6:圧力センサ、 7:回転数センサ、8:制御回路、 9:アクセルスイッチ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−185638（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−38634（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−44744（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】ディーゼルエンジンの内部にある燃焼室に
燃料を噴射するために開弁圧以上の圧力で燃料を噴射す
る燃料噴射ノズル、前記開弁圧の設定バネの押圧力を変
化させて開弁圧の調整を可能とする開弁圧調整手段、プ
ランジャにより燃料を前記燃焼室に加圧圧送するための
燃料噴射ポンプ及び該燃料噴射ポンプから前記燃料噴射
ノズルに燃料を送るための燃料噴射管を有する燃料噴射
手段と、前記燃焼室の圧力を検知するための圧力検知手
段とにより行われるディーゼルエンジンの燃料噴射制御
方法において、 アイドル時には前記燃料噴射管内の圧力に起因して前記
燃料噴射ノズルの燃料噴射率が２山となる領域に開弁圧
を調整し、 前記燃料室の圧力の検出結果に応じて前記燃料噴射ノズ
ルの開弁圧を微調整して副燃料噴射と主燃料噴射との比
を変化させて前記燃料室の圧力を所定値内に制御するこ
とを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射制御方
法。 - 【請求項２】ディーゼルエンジンの内部にある燃焼室に
燃料を噴射するために開弁圧以上の圧力で燃料を噴射す
る燃料噴射ノズル、前記開弁圧の設定バネの押圧力を変
化させて開弁圧の調整を可能とする開弁圧調整手段、プ
ランジャにより燃料を前記燃焼室に加圧圧送するための
燃料噴射ポンプ及び該燃料噴射ポンプから前記燃焼噴射
ノズルに燃料を送るための燃料噴射管を有する燃料噴射
手段と、 前記燃焼室の圧力を検知するための圧力検知手段とを備
え、 前記開弁圧調整手段は、アイドル時には前記燃料噴射管
内の圧力に起因して前記燃料噴射ノズルの燃料噴射率が
２山となる領域に開弁圧を調整し、前記圧力検知手段か
らの信号に基づき前記燃料噴射ノズルの開弁圧を微調整
して副燃料噴射と主燃料噴射との比を変化させて前記燃
料室の圧力を所定値内に制御する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 (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60119669A JPH086627B2 (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法及び制御装置 |
| US06/870,143 US4704999A (en) | 1985-06-04 | 1986-06-03 | Fuel injection control for diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60119669A JPH086627B2 (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法及び制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61277846A JPS61277846A (ja) | 1986-12-08 |
| JPH086627B2 true JPH086627B2 (ja) | 1996-01-29 |
Family
ID=14767122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60119669A Expired - Lifetime JPH086627B2 (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | ディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法及び制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4704999A (ja) |
| JP (1) | JPH086627B2 (ja) |
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Also Published As
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