JPH09112324A - ディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置Info
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- JPH09112324A JPH09112324A JP27246795A JP27246795A JPH09112324A JP H09112324 A JPH09112324 A JP H09112324A JP 27246795 A JP27246795 A JP 27246795A JP 27246795 A JP27246795 A JP 27246795A JP H09112324 A JPH09112324 A JP H09112324A
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- fuel injection
- injection timing
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料性状に応じた燃料噴射時期制御を可能に
すると共に、低コスト化と設計自由度の向上を図ること
を課題とする。 【解決手段】 Ｓ２１においては、歪立ち上がり時間Ｔ
1 ，Ｔ2 を読み込み、Ｓ２２においては、燃料の音速ａ
を算出する（ａ＝Ｘ1 ／（Ｔ2 −Ｔ1 ））。Ｓ２３で
は、燃料噴射ノズル先端に圧力波が到達する時間ＩＴを
次式で演算する。Ｓ２４で、燃料温度Ｆｔｅｍｐを読み
込み、Ｓ２５でテーブルから補正係数Ｃとして読み込
む。Ｓ２６において、実燃料噴射時期ＩＴをＩＴ＋Ｃと
して算出する。Ｓ２７では、別ルーチンで求めた燃料種
類１又は２に対応する最適目標ＩＴのテーブルを選択
し、Ｓ２８にて、目標ＩＴを読み込む。そして、タイマ
ピストン制御ルーチンに進み、実燃料噴射時期と目標燃
料噴射時期と差によりタイマピストン位置をフィードバ
ック制御する。
すると共に、低コスト化と設計自由度の向上を図ること
を課題とする。 【解決手段】 Ｓ２１においては、歪立ち上がり時間Ｔ
1 ，Ｔ2 を読み込み、Ｓ２２においては、燃料の音速ａ
を算出する（ａ＝Ｘ1 ／（Ｔ2 −Ｔ1 ））。Ｓ２３で
は、燃料噴射ノズル先端に圧力波が到達する時間ＩＴを
次式で演算する。Ｓ２４で、燃料温度Ｆｔｅｍｐを読み
込み、Ｓ２５でテーブルから補正係数Ｃとして読み込
む。Ｓ２６において、実燃料噴射時期ＩＴをＩＴ＋Ｃと
して算出する。Ｓ２７では、別ルーチンで求めた燃料種
類１又は２に対応する最適目標ＩＴのテーブルを選択
し、Ｓ２８にて、目標ＩＴを読み込む。そして、タイマ
ピストン制御ルーチンに進み、実燃料噴射時期と目標燃
料噴射時期と差によりタイマピストン位置をフィードバ
ック制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンに関し、特に、燃料噴射ポンプの燃料噴射時期制御装
置に関する。
ンに関し、特に、燃料噴射ポンプの燃料噴射時期制御装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のディーゼルエンジンにおける分配
型燃料噴射ポンプの燃料噴射時期制御技術としては、例
えば、特開昭６０−１３２０３８号公報に開示されたも
のがある。この技術は、ポンプ室内の燃料油をプランジ
ャ加圧室内に導入し、該プランジャ加圧室内の燃料油を
駆動軸の回転に伴い回転往復運動するプランジャで機関
の各気筒に分配圧送する分配型燃料噴射ポンプにとい
て、ポンプ室の燃料油をプランジャ加圧室内に導入する
燃料吸入通路に配置され該通路を開閉しプランジャ加圧
室内の燃料圧を開弁方向に受ける弁体を備えた第１の電
磁弁と、ポンプ室とプランジャ加圧室とを連通する通路
と、この通路を開閉しプランジャ加圧室内の燃料圧を閉
弁方向に受ける弁体を備えた第２の電磁弁とを基づき、
第２の電磁弁の開閉制御によって噴射開始時期を制御
し、第１の電磁弁の開閉制御によって噴射終了時期を制
御することによって、高応答性の電磁弁を使用すること
なく少燃料噴射量の制御精度を向上することを目的とし
たものである。
型燃料噴射ポンプの燃料噴射時期制御技術としては、例
えば、特開昭６０−１３２０３８号公報に開示されたも
のがある。この技術は、ポンプ室内の燃料油をプランジ
ャ加圧室内に導入し、該プランジャ加圧室内の燃料油を
駆動軸の回転に伴い回転往復運動するプランジャで機関
の各気筒に分配圧送する分配型燃料噴射ポンプにとい
て、ポンプ室の燃料油をプランジャ加圧室内に導入する
燃料吸入通路に配置され該通路を開閉しプランジャ加圧
室内の燃料圧を開弁方向に受ける弁体を備えた第１の電
磁弁と、ポンプ室とプランジャ加圧室とを連通する通路
と、この通路を開閉しプランジャ加圧室内の燃料圧を閉
弁方向に受ける弁体を備えた第２の電磁弁とを基づき、
第２の電磁弁の開閉制御によって噴射開始時期を制御
し、第１の電磁弁の開閉制御によって噴射終了時期を制
御することによって、高応答性の電磁弁を使用すること
なく少燃料噴射量の制御精度を向上することを目的とし
たものである。
【０００３】又、ディーゼルエンジンにおける燃料噴射
時期制御技術としては、次のようなものもある。このも
のは、燃料噴射時期のセンシング手段として、タイマピ
ストンの位置を検出する手段を設け、検出されたタイマ
ピストンの位置をテーブルマップ等で与えられた目標の
タイマピストン位置と比較して、両者が一致するように
フィードバック制御を行うものである。
時期制御技術としては、次のようなものもある。このも
のは、燃料噴射時期のセンシング手段として、タイマピ
ストンの位置を検出する手段を設け、検出されたタイマ
ピストンの位置をテーブルマップ等で与えられた目標の
タイマピストン位置と比較して、両者が一致するように
フィードバック制御を行うものである。
【０００４】この場合、前記タイマピストンの位置の制
御は、次の構成から達成している。即ち、低圧室にはポ
ンプケース内に設けられた燃料フィードポンプのサクシ
ョン室の低圧燃料が、高圧室には燃料フィードポンプで
圧送されたポンプ室内の高圧燃料が夫々オリフィスを介
して導かれている。又、前記低圧室と高圧室とを連通す
る通路とこの通路を開閉する弁が設けられている。そし
て、この弁の開閉を常時デューティ制御で行い、高圧室
から低圧室に流れる燃料量をデューティ比によって制御
することで、低圧室と高圧室の圧力バランスを調整し、
圧力差とタイマピストン内のスプリングによって決定さ
れるタイマピストン位置を変えるようにしている。
御は、次の構成から達成している。即ち、低圧室にはポ
ンプケース内に設けられた燃料フィードポンプのサクシ
ョン室の低圧燃料が、高圧室には燃料フィードポンプで
圧送されたポンプ室内の高圧燃料が夫々オリフィスを介
して導かれている。又、前記低圧室と高圧室とを連通す
る通路とこの通路を開閉する弁が設けられている。そし
て、この弁の開閉を常時デューティ制御で行い、高圧室
から低圧室に流れる燃料量をデューティ比によって制御
することで、低圧室と高圧室の圧力バランスを調整し、
圧力差とタイマピストン内のスプリングによって決定さ
れるタイマピストン位置を変えるようにしている。
【０００５】しかし、上記のような技術においては、前
記タイマピストン位置と実燃料噴射時期との間の関係
は、燃料密度や粘度、ノズルの流量係数や開弁圧等によ
って変化するため、正確な燃料噴射時期のセンシングが
充分に可能とは言いがたく、更に正確な燃料噴射時期の
センシングを行うべく、燃料噴射ノズルの針弁リフトを
検出し、これを基に燃料噴射時期の制御を行うものも知
られている。
記タイマピストン位置と実燃料噴射時期との間の関係
は、燃料密度や粘度、ノズルの流量係数や開弁圧等によ
って変化するため、正確な燃料噴射時期のセンシングが
充分に可能とは言いがたく、更に正確な燃料噴射時期の
センシングを行うべく、燃料噴射ノズルの針弁リフトを
検出し、これを基に燃料噴射時期の制御を行うものも知
られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の燃料噴射時期制御技術あっては、次のような問題
点がある。即ち、前者の燃料噴射時期のセンシング手段
として、タイマピストンの位置を検出する技術にあって
は、燃料性状が検出できないため、これに応じた燃料噴
射時期の設定ができず、燃料によっては排気、出力、燃
費性能が低下する。
従来の燃料噴射時期制御技術あっては、次のような問題
点がある。即ち、前者の燃料噴射時期のセンシング手段
として、タイマピストンの位置を検出する技術にあって
は、燃料性状が検出できないため、これに応じた燃料噴
射時期の設定ができず、燃料によっては排気、出力、燃
費性能が低下する。
【０００７】又、後者の技術のように燃料噴射時期検出
精度向上を図るべく、燃料噴射ノズルの針弁リフトを検
出しようとすると、燃料噴射ノズル内に針弁リフト検出
素子（ピエゾ素子、ホール素子等）を設置する必要があ
り、燃料噴射ノズル内は狭い空間であるため設計レイア
ウトが容易ではなく、又、燃料噴射ノズルのコストアッ
プ等の問題がある。
精度向上を図るべく、燃料噴射ノズルの針弁リフトを検
出しようとすると、燃料噴射ノズル内に針弁リフト検出
素子（ピエゾ素子、ホール素子等）を設置する必要があ
り、燃料噴射ノズル内は狭い空間であるため設計レイア
ウトが容易ではなく、又、燃料噴射ノズルのコストアッ
プ等の問題がある。
【０００８】そこで、本発明は、以上のような従来の実
情に鑑み、燃料性状に応じた燃料噴射時期制御を可能に
すると共に、低コスト化と設計自由度の向上を図ること
を課題とする。
情に鑑み、燃料性状に応じた燃料噴射時期制御を可能に
すると共に、低コスト化と設計自由度の向上を図ること
を課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明は、図１に示すように、ディーゼルエンジンの燃
料噴射ポンプの高圧噴射管における燃料の音速を検出す
る燃料音速検出手段と、前記燃料音速検出手段により検
出された燃料音速に基づいて燃料性状を判定する燃料性
状判定手段と、実際の燃料噴射時期を検出する実燃料噴
射時期検出手段と、前記燃料性状に基づいて目標燃料噴
射時期を演算する目標燃料噴射時期演算手段と、前記実
燃料噴射時期が前記目標燃料噴射時期となるように、燃
料噴射時期調整手段をフィードバック制御する制御手段
と、を含んで構成した。
る発明は、図１に示すように、ディーゼルエンジンの燃
料噴射ポンプの高圧噴射管における燃料の音速を検出す
る燃料音速検出手段と、前記燃料音速検出手段により検
出された燃料音速に基づいて燃料性状を判定する燃料性
状判定手段と、実際の燃料噴射時期を検出する実燃料噴
射時期検出手段と、前記燃料性状に基づいて目標燃料噴
射時期を演算する目標燃料噴射時期演算手段と、前記実
燃料噴射時期が前記目標燃料噴射時期となるように、燃
料噴射時期調整手段をフィードバック制御する制御手段
と、を含んで構成した。
【００１０】請求項２に係る発明は、前記燃料音速検出
手段は、前記高圧噴射管の離間する２か所に設けられ、
該管の動的歪を夫々検出する歪検出手段と、前記２か所
の歪検出手段から夫々出力される歪検出信号の立ち上が
り時期を演算する歪立ち上がり時期演算手段と、前記歪
立ち上がり時期演算手段により演算された歪立ち上がり
時期の差と前記２か所の歪検出手段間の距離とに基づい
て燃料の音速を演算する燃料音速演算手段と、を含んで
構成した。
手段は、前記高圧噴射管の離間する２か所に設けられ、
該管の動的歪を夫々検出する歪検出手段と、前記２か所
の歪検出手段から夫々出力される歪検出信号の立ち上が
り時期を演算する歪立ち上がり時期演算手段と、前記歪
立ち上がり時期演算手段により演算された歪立ち上がり
時期の差と前記２か所の歪検出手段間の距離とに基づい
て燃料の音速を演算する燃料音速演算手段と、を含んで
構成した。
【００１１】請求項３に係る発明は、前記実燃料噴射時
期検出手段は、前記２か所の歪検出手段から夫々出力さ
れる歪検出信号の立ち上がり時期と前記燃料音速とに基
づいて実際の燃料噴射時期を演算する実燃料噴射時期演
算手段を含んで構成した。
期検出手段は、前記２か所の歪検出手段から夫々出力さ
れる歪検出信号の立ち上がり時期と前記燃料音速とに基
づいて実際の燃料噴射時期を演算する実燃料噴射時期演
算手段を含んで構成した。
【００１２】請求項４に係る発明は、前記燃料噴射ポン
プのポンプケース内の燃料の温度を検出する燃料温度検
出手段を含んで構成され、検出された燃料温度に基づい
て前記燃料性状判定手段による燃料性状判定時期を決定
するようにした。
プのポンプケース内の燃料の温度を検出する燃料温度検
出手段を含んで構成され、検出された燃料温度に基づい
て前記燃料性状判定手段による燃料性状判定時期を決定
するようにした。
【００１３】請求項５に係る発明は、燃料圧力が燃料噴
射ポンプに接続された燃料噴射ノズルの開弁圧に達する
までの時間遅れを燃料温度、エンジン回転数及び燃料の
種類のいずれかの関数として与え、該時間遅れを補正係
数として実燃料噴射時期を補正する実燃料噴射時期補正
手段を含んで構成した。
射ポンプに接続された燃料噴射ノズルの開弁圧に達する
までの時間遅れを燃料温度、エンジン回転数及び燃料の
種類のいずれかの関数として与え、該時間遅れを補正係
数として実燃料噴射時期を補正する実燃料噴射時期補正
手段を含んで構成した。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、添付された図面を参照して
本発明の実施の形態を詳述する。図２において、燃料噴
射ポンプ１には、高圧噴射管３を介して燃料噴射ノズル
２が接続されている。又、前記高圧噴射管３のポンプ１
出口近傍には第１の噴射管歪検出手段４が介装され、該
高圧噴射管３のノズル２入口近傍には第２の噴射管歪検
出手段５が介装されている。
本発明の実施の形態を詳述する。図２において、燃料噴
射ポンプ１には、高圧噴射管３を介して燃料噴射ノズル
２が接続されている。又、前記高圧噴射管３のポンプ１
出口近傍には第１の噴射管歪検出手段４が介装され、該
高圧噴射管３のノズル２入口近傍には第２の噴射管歪検
出手段５が介装されている。
【００１５】これら噴射管歪検出手段４，５は、噴射管
３の膨張歪を検出するものである。更に、クランク角検
出手段６と、燃料温度検出手段７とが設けられており、
これらクランク角検出手段６、燃料温度検出手段７並び
に前記第１の噴射管歪検出手段４、第２の噴射管歪検出
手段５から出力される検出信号は、コントロールユニッ
ト８に入力される。
３の膨張歪を検出するものである。更に、クランク角検
出手段６と、燃料温度検出手段７とが設けられており、
これらクランク角検出手段６、燃料温度検出手段７並び
に前記第１の噴射管歪検出手段４、第２の噴射管歪検出
手段５から出力される検出信号は、コントロールユニッ
ト８に入力される。
【００１６】このコントロールユニット８に設けられた
制御機能を図２の制御ブロック図に基づいて説明する。
即ち、コントロールユニット８には、前記第１の噴射管
歪検出手段４と前記クランク角検出手段６から出力され
る検出信号に基づいて、歪立ち上がり時期を演算する第
１の歪立ち上がり時期演算手段Ａと、前記第２の噴射管
歪検出手段５と前記クランク角検出手段６から出力され
る検出信号に基づいて、歪立ち上がり時期を演算する第
２の歪立ち上がり時期演算手段Ｂの機能が夫々ソフトウ
ェア的に装備されている。
制御機能を図２の制御ブロック図に基づいて説明する。
即ち、コントロールユニット８には、前記第１の噴射管
歪検出手段４と前記クランク角検出手段６から出力され
る検出信号に基づいて、歪立ち上がり時期を演算する第
１の歪立ち上がり時期演算手段Ａと、前記第２の噴射管
歪検出手段５と前記クランク角検出手段６から出力され
る検出信号に基づいて、歪立ち上がり時期を演算する第
２の歪立ち上がり時期演算手段Ｂの機能が夫々ソフトウ
ェア的に装備されている。
【００１７】又、コントロールユニット８には、第１及
び第２の歪立ち上がり時期演算手段Ａ，Ｂから夫々出力
される信号と、燃料温度検出手段７から出力される信号
とに基づいて燃料の音速を演算する燃料音速演算手段Ｃ
と、該演算手段Ｃにより演算された燃料音速に基づいて
燃料性状を判定する燃料性状判定手段Ｄと、第１及び第
２の歪立ち上がり時期演算手段Ａ，Ｂから夫々出力され
る信号と、燃料温度検出手段７から出力される信号とに
基づいて実際の燃料噴射時期を演算する実燃料噴射時期
演算手段Ｅと、前記燃料性状判定手段Ｄから出力される
信号に基づいて目標の燃料噴射時期を演算する目標燃料
噴射時期演算手段Ｆと、実燃料噴射時期演算手段Ｅ及び
目標燃料噴射時期演算手段Ｆから夫々出力される信号に
基づいて噴射時期調整手段としての噴射時期タイマピス
トン９への制御信号を出力する制御手段Ｇの機能が夫々
ソフトウェア的に装備されている。
び第２の歪立ち上がり時期演算手段Ａ，Ｂから夫々出力
される信号と、燃料温度検出手段７から出力される信号
とに基づいて燃料の音速を演算する燃料音速演算手段Ｃ
と、該演算手段Ｃにより演算された燃料音速に基づいて
燃料性状を判定する燃料性状判定手段Ｄと、第１及び第
２の歪立ち上がり時期演算手段Ａ，Ｂから夫々出力され
る信号と、燃料温度検出手段７から出力される信号とに
基づいて実際の燃料噴射時期を演算する実燃料噴射時期
演算手段Ｅと、前記燃料性状判定手段Ｄから出力される
信号に基づいて目標の燃料噴射時期を演算する目標燃料
噴射時期演算手段Ｆと、実燃料噴射時期演算手段Ｅ及び
目標燃料噴射時期演算手段Ｆから夫々出力される信号に
基づいて噴射時期調整手段としての噴射時期タイマピス
トン９への制御信号を出力する制御手段Ｇの機能が夫々
ソフトウェア的に装備されている。
【００１８】次に、前記制御機構に基づく制御内容を説
明する。燃料噴射ポンプ１のプランジャにより燃料の圧
送が開始されると、高圧噴射管３内の燃料の圧力が上昇
し、高圧噴射管３壁を膨張変化させる。高圧噴射管３に
取り付けられた第１及び第２の噴射管歪検出手段４，５
においては、夫々歪検出部材の動きをピエゾ素子或いは
歪ゲージの出力電圧としてコントロールユニット８に出
力する。
明する。燃料噴射ポンプ１のプランジャにより燃料の圧
送が開始されると、高圧噴射管３内の燃料の圧力が上昇
し、高圧噴射管３壁を膨張変化させる。高圧噴射管３に
取り付けられた第１及び第２の噴射管歪検出手段４，５
においては、夫々歪検出部材の動きをピエゾ素子或いは
歪ゲージの出力電圧としてコントロールユニット８に出
力する。
【００１９】尚、歪検出手段４，５は高圧噴射管３に嵌
合取付され、この取付構造によると、エンジン機種によ
らず使用できるため、コスト的に有利である。図４に、
高圧噴射管３内の燃料圧力の推移と歪検出手段４，５の
出力との関係を示す。このように第１及び第２の噴射管
歪検出手段４，５から出力された出力電圧を図に示した
特定のスライスレベル電圧と比較し、クランク角検出手
段６から出力される時間信号を参照することによって、
第１の噴射管歪検出手段４と第２の噴射管歪検出手段５
から夫々出力される出力信号の立ち上がり時間Ｔ1 ，Ｔ
2 （図５参照）を算出する。
合取付され、この取付構造によると、エンジン機種によ
らず使用できるため、コスト的に有利である。図４に、
高圧噴射管３内の燃料圧力の推移と歪検出手段４，５の
出力との関係を示す。このように第１及び第２の噴射管
歪検出手段４，５から出力された出力電圧を図に示した
特定のスライスレベル電圧と比較し、クランク角検出手
段６から出力される時間信号を参照することによって、
第１の噴射管歪検出手段４と第２の噴射管歪検出手段５
から夫々出力される出力信号の立ち上がり時間Ｔ1 ，Ｔ
2 （図５参照）を算出する。
【００２０】そして、第１の噴射管歪検出手段４と第２
の噴射管歪検出手段５から夫々出力される信号の立ち上
がり時間Ｔ1 ，Ｔ2 の時間差、即ち、時間遅れΔＴを算
出する。更に、第１及び第２の噴射管歪検出手段４，５
の取付位置間の距離Ｘ1 （図２参照）を前記ΔＴで割る
ことによって、燃料中の圧力の伝播時間即ち、燃料の音
速ａが求められる（ａ＝Ｘ1 ／ΔＴ）。
の噴射管歪検出手段５から夫々出力される信号の立ち上
がり時間Ｔ1 ，Ｔ2 の時間差、即ち、時間遅れΔＴを算
出する。更に、第１及び第２の噴射管歪検出手段４，５
の取付位置間の距離Ｘ1 （図２参照）を前記ΔＴで割る
ことによって、燃料中の圧力の伝播時間即ち、燃料の音
速ａが求められる（ａ＝Ｘ1 ／ΔＴ）。
【００２１】次に、かかる燃料の音速ａに基づく燃料性
状判定制御内容を図６のフローチャートに基づき説明す
る。このフローチャートにおいて、ステップ１（以下、
Ｓ１と略記する。以下同様）において、前回のエンジン
停止時の燃料残量計の値Ｆｂを検出し、ステップ２で
は、エンジンスタート時の燃料残量計の値Ｆを検出し、
ステップ３では、ＦｂとＦとを比較する。
状判定制御内容を図６のフローチャートに基づき説明す
る。このフローチャートにおいて、ステップ１（以下、
Ｓ１と略記する。以下同様）において、前回のエンジン
停止時の燃料残量計の値Ｆｂを検出し、ステップ２で
は、エンジンスタート時の燃料残量計の値Ｆを検出し、
ステップ３では、ＦｂとＦとを比較する。
【００２２】ここで、燃料の性状は、燃料を補給した時
以外は変化しない。従って、燃料の補給時期を燃料残量
計の動きで判定し、燃料の補給があった場合には、燃料
性状判定を実行し、それ以外は最後に燃料判定を行った
判定値Ｓｆｕｅｌを記憶しておいてこれを用いる。即
ち、ステップ１〜３は燃料補給判定部であり、ステップ
３において、Ｆ＞Ｆｂであれば、燃料補給を行ったと判
断されるから、ステップ４に進み、Ｆ≦Ｆｂであれば、
燃料補給を行っていない判断されるから、ステップ５に
進み、前述したように、最後に燃料判定を行った判定値
Ｓｆｕｅｌに設定する。
以外は変化しない。従って、燃料の補給時期を燃料残量
計の動きで判定し、燃料の補給があった場合には、燃料
性状判定を実行し、それ以外は最後に燃料判定を行った
判定値Ｓｆｕｅｌを記憶しておいてこれを用いる。即
ち、ステップ１〜３は燃料補給判定部であり、ステップ
３において、Ｆ＞Ｆｂであれば、燃料補給を行ったと判
断されるから、ステップ４に進み、Ｆ≦Ｆｂであれば、
燃料補給を行っていない判断されるから、ステップ５に
進み、前述したように、最後に燃料判定を行った判定値
Ｓｆｕｅｌに設定する。
【００２３】尚、上記のような燃料補給判定を行わずに
毎回燃料性状判定を行うようにしても良い。この場合、
ステップ１〜３の燃料補給判定部分が不要となる。次
に、ステップ４においては、Ｆｕｅｌを０にリセット
し、ステップ６では、運転開始後の燃料噴射量の総量Ｆ
ｕｅｌを演算し（Ｆｕｅｌ＝Ｆｕｅｌ＋Ｑ，Ｑは毎回の
燃料噴射量（指令値））、ステップ７では、Ｆｕｅｌと
燃料ライン内の燃料量ＡＦとを比較する。
毎回燃料性状判定を行うようにしても良い。この場合、
ステップ１〜３の燃料補給判定部分が不要となる。次
に、ステップ４においては、Ｆｕｅｌを０にリセット
し、ステップ６では、運転開始後の燃料噴射量の総量Ｆ
ｕｅｌを演算し（Ｆｕｅｌ＝Ｆｕｅｌ＋Ｑ，Ｑは毎回の
燃料噴射量（指令値））、ステップ７では、Ｆｕｅｌと
燃料ライン内の燃料量ＡＦとを比較する。
【００２４】ここで、燃料ライン中には、燃料種類を変
えても変更前の燃料が残留しているため、燃料ライン内
の燃料量ＡＦと運転開始後の噴射量の総量Ｆｕｅｌとを
比較して、ＡＦ以上の燃料が噴射された後に燃料性状判
定を行う。即ち、ステップ４，６，７は燃料ラインに残
っている燃料の消費が終了したか否かを判定する部分で
あり、ステップに７おいて、Ｆｕｅｌ≧ＡＦと判定され
ると、燃料ラインに残っている燃料の消費が終了したと
判断されて、ステップ８に進み、Ｆｕｅｌ＞ＡＦと判定
されると、燃料ラインに残っている燃料の消費が終了し
ていないと判断されて、ステップ４に戻る。
えても変更前の燃料が残留しているため、燃料ライン内
の燃料量ＡＦと運転開始後の噴射量の総量Ｆｕｅｌとを
比較して、ＡＦ以上の燃料が噴射された後に燃料性状判
定を行う。即ち、ステップ４，６，７は燃料ラインに残
っている燃料の消費が終了したか否かを判定する部分で
あり、ステップに７おいて、Ｆｕｅｌ≧ＡＦと判定され
ると、燃料ラインに残っている燃料の消費が終了したと
判断されて、ステップ８に進み、Ｆｕｅｌ＞ＡＦと判定
されると、燃料ラインに残っている燃料の消費が終了し
ていないと判断されて、ステップ４に戻る。
【００２５】次に、ステップ８においては、燃料温度Ｆ
ｔｅｍｐを読み込み、ステップ９においては、燃料温度
Ｆｔｅｍｐと規定値Ｆｔｏとの差の絶対値｜Ｆｔｅｍｐ
−Ｆｔｏ｜と所定値Δとを比較する。ここで、燃料の音
速は燃料温度によっても変わるため、燃料噴射ポンプ１
のケース内の燃料温度が規定値の±Δの範囲となったと
きに燃料性状の判定を行うようにしている。
ｔｅｍｐを読み込み、ステップ９においては、燃料温度
Ｆｔｅｍｐと規定値Ｆｔｏとの差の絶対値｜Ｆｔｅｍｐ
−Ｆｔｏ｜と所定値Δとを比較する。ここで、燃料の音
速は燃料温度によっても変わるため、燃料噴射ポンプ１
のケース内の燃料温度が規定値の±Δの範囲となったと
きに燃料性状の判定を行うようにしている。
【００２６】従って、ステップ９において、｜Ｆｔｅｍ
ｐ−Ｆｔｏ｜≦Δと判定されると、ステップ１０に進
み、｜Ｆｔｅｍｐ−Ｆｔｏ｜＞Δと判定されると、ステ
ップ１４に戻る。次のステップ１０では、前述した第１
の噴射管歪検出手段４と第２の噴射管歪検出手段５から
夫々出力される信号の立ち上がり時間Ｔ1 ，Ｔ2 を読み
込み、ステップ１１では、燃料の音速ａ（＝Ｘ1 ／Δ
Ｔ）を算出する。
ｐ−Ｆｔｏ｜≦Δと判定されると、ステップ１０に進
み、｜Ｆｔｅｍｐ−Ｆｔｏ｜＞Δと判定されると、ステ
ップ１４に戻る。次のステップ１０では、前述した第１
の噴射管歪検出手段４と第２の噴射管歪検出手段５から
夫々出力される信号の立ち上がり時間Ｔ1 ，Ｔ2 を読み
込み、ステップ１１では、燃料の音速ａ（＝Ｘ1 ／Δ
Ｔ）を算出する。
【００２７】そして、ステップ１２において、算出され
た燃料の音速ａと所定値ａｏとを比較し、ａ≧ａｏと判
定されると、ステップ１３に進み、ａ＜ａｏと判定され
ると、ステップ１４に進む。ここで、図７に燃料比重と
燃料の音速との関係を示す。
た燃料の音速ａと所定値ａｏとを比較し、ａ≧ａｏと判
定されると、ステップ１３に進み、ａ＜ａｏと判定され
ると、ステップ１４に進む。ここで、図７に燃料比重と
燃料の音速との関係を示す。
【００２８】
【数１】
【００２９】従って、比重の異なる燃料（例えば、ＪＩ
Ｓ２号軽油（Ｓｆｕｅｌ ＮＯ１：燃料種類１））と特
３号軽油（Ｓｆｕｅｌ ＮＯ２：燃料種類２））は音速
の判定値ａｏによって区別することができる。尚、音速
の判定値ａｏは実験によって求めることもできる。以上
のフローチャートにより、燃料性状が判定され、次に、
この判定された燃料性状に基づいて燃料噴射時期を算出
する制御内容を、図８のフローチャートに基づいて説明
する。
Ｓ２号軽油（Ｓｆｕｅｌ ＮＯ１：燃料種類１））と特
３号軽油（Ｓｆｕｅｌ ＮＯ２：燃料種類２））は音速
の判定値ａｏによって区別することができる。尚、音速
の判定値ａｏは実験によって求めることもできる。以上
のフローチャートにより、燃料性状が判定され、次に、
この判定された燃料性状に基づいて燃料噴射時期を算出
する制御内容を、図８のフローチャートに基づいて説明
する。
【００３０】ステップ２１においては、歪立ち上がり時
間Ｔ1 ，Ｔ2 を読み込み、ステップ２２においては、前
述したように燃料の音速ａを算出する（ａ＝Ｘ1 ／（Ｔ
2 −Ｔ1 ））。次のステップ２３では、燃料噴射ノズル
２先端に圧力波が到達する時間ＩＴを次式で演算する。
間Ｔ1 ，Ｔ2 を読み込み、ステップ２２においては、前
述したように燃料の音速ａを算出する（ａ＝Ｘ1 ／（Ｔ
2 −Ｔ1 ））。次のステップ２３では、燃料噴射ノズル
２先端に圧力波が到達する時間ＩＴを次式で演算する。
【００３１】ＩＴ＝Ｔ2 ＋Ｘ2 ／ａ 前記Ｘ2 は、第２の噴射管歪検出手段５から燃料噴射ノ
ズル２先端までの距離である（図２参照）。ここで、図
９は燃料噴射ノズル２先端のノズル室圧力を示す。この
図から明らかなように、燃料圧力の立ち上がりに対し
て、実燃料噴射時期には、燃料圧力が燃料噴射ノズル２
の開弁圧に達するまでの時間遅れＣだけの時間差があ
る。
ズル２先端までの距離である（図２参照）。ここで、図
９は燃料噴射ノズル２先端のノズル室圧力を示す。この
図から明らかなように、燃料圧力の立ち上がりに対し
て、実燃料噴射時期には、燃料圧力が燃料噴射ノズル２
の開弁圧に達するまでの時間遅れＣだけの時間差があ
る。
【００３２】この時間遅れＣは、高圧噴射管３内の残留
圧力に関係があり、残留圧が高い程小さくなる。又、こ
の残留圧は、一般的なＩＤＩディーゼルエンジンよう燃
料噴射ポンプの場合、燃料温度が高い程大きくなるとい
う特性がある。従って、図１０に示すように、時間遅れ
Ｃを燃料温度の関数として与え、次のステップ２４で、
燃料温度Ｆｔｅｍｐを読み込み、ステップ２５で図１０
のようなテーブルから補正係数Ｃとして読み込む。
圧力に関係があり、残留圧が高い程小さくなる。又、こ
の残留圧は、一般的なＩＤＩディーゼルエンジンよう燃
料噴射ポンプの場合、燃料温度が高い程大きくなるとい
う特性がある。従って、図１０に示すように、時間遅れ
Ｃを燃料温度の関数として与え、次のステップ２４で、
燃料温度Ｆｔｅｍｐを読み込み、ステップ２５で図１０
のようなテーブルから補正係数Ｃとして読み込む。
【００３３】そして、ステップ２６において、実燃料噴
射時期ＩＴをＩＴ＋Ｃとして算出する。但し、前記Ｃは
燃料噴射システムによって異なる動きをする場合がある
ため、実験によって求める必要がある。又、燃料温度に
加え、エンジン回転数や燃料の種類の関数として与える
こともできる。
射時期ＩＴをＩＴ＋Ｃとして算出する。但し、前記Ｃは
燃料噴射システムによって異なる動きをする場合がある
ため、実験によって求める必要がある。又、燃料温度に
加え、エンジン回転数や燃料の種類の関数として与える
こともできる。
【００３４】一方、エンジンの排気・出力・燃費性能か
ら定める目標燃料噴射時期（目標ＩＴ）は燃料の種類に
よって異なる。従って、図１１に示すように、実験によ
り求めた燃料種類１，２毎の最適目標ＩＴをエンジン回
転数と燃料噴射量によるデータテーブルとして与え、次
のステップ２７において、図６のフローチャートにて求
めた燃料種類１又は２に対応する最適目標ＩＴのテーブ
ルを選択し、ステップ２８にて、目標ＩＴを読み込む。
ら定める目標燃料噴射時期（目標ＩＴ）は燃料の種類に
よって異なる。従って、図１１に示すように、実験によ
り求めた燃料種類１，２毎の最適目標ＩＴをエンジン回
転数と燃料噴射量によるデータテーブルとして与え、次
のステップ２７において、図６のフローチャートにて求
めた燃料種類１又は２に対応する最適目標ＩＴのテーブ
ルを選択し、ステップ２８にて、目標ＩＴを読み込む。
【００３５】そして、従来通りのタイマピストン制御ル
ーチンに進み、実燃料噴射時期と目標燃料噴射時期と差
によりタイマピストン位置をフィードバック制御する。
以上の各フローチャートの説明から明らかなように、高
圧噴射管３の２か所に設けた歪検出手段４，５からの歪
検出信号の立ち上がり時期の差に基づいて燃料の音速を
求め、これにより燃料性状を判定する一方、歪検出信号
の立ち上がり時期と音速から実際の燃料噴射時期を求
め、前記燃料性状から目標燃料噴射時期を設定して、実
燃料噴射時期をこの目標燃料噴射時期となるようにフィ
ードバック制御するようにしたから、燃料性状に応じた
適切な燃料噴射時期制御が可能となり、エンジンの排
気、出力、燃費性能を向上することができる。
ーチンに進み、実燃料噴射時期と目標燃料噴射時期と差
によりタイマピストン位置をフィードバック制御する。
以上の各フローチャートの説明から明らかなように、高
圧噴射管３の２か所に設けた歪検出手段４，５からの歪
検出信号の立ち上がり時期の差に基づいて燃料の音速を
求め、これにより燃料性状を判定する一方、歪検出信号
の立ち上がり時期と音速から実際の燃料噴射時期を求
め、前記燃料性状から目標燃料噴射時期を設定して、実
燃料噴射時期をこの目標燃料噴射時期となるようにフィ
ードバック制御するようにしたから、燃料性状に応じた
適切な燃料噴射時期制御が可能となり、エンジンの排
気、出力、燃費性能を向上することができる。
【００３６】又、高圧噴射管３の２か所に設けた歪検出
手段４，５を用いて簡便な機構並びに手法により実燃料
噴射時期が検出できるため、燃料噴射時期制御精度の向
上、並びに低コストかつ設計自由度の高い噴射時期検出
手段とすることができる。
手段４，５を用いて簡便な機構並びに手法により実燃料
噴射時期が検出できるため、燃料噴射時期制御精度の向
上、並びに低コストかつ設計自由度の高い噴射時期検出
手段とすることができる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明によれば、燃料性状に応じた適切な燃料噴射時期制御
が可能となり、エンジンの排気、出力、燃費性能を向上
することができる。請求項２及び３記載の発明によれ
ば、高圧噴射管の２か所に設けた歪検出手段を用いて簡
便な機構並びに手法により燃料音速或いは実燃料噴射時
期が検出できるため、燃料噴射時期制御精度の向上、並
びに低コストかつ設計自由度の高い燃料音速或いは実燃
料噴射時期検出手段とすることができる。
明によれば、燃料性状に応じた適切な燃料噴射時期制御
が可能となり、エンジンの排気、出力、燃費性能を向上
することができる。請求項２及び３記載の発明によれ
ば、高圧噴射管の２か所に設けた歪検出手段を用いて簡
便な機構並びに手法により燃料音速或いは実燃料噴射時
期が検出できるため、燃料噴射時期制御精度の向上、並
びに低コストかつ設計自由度の高い燃料音速或いは実燃
料噴射時期検出手段とすることができる。
【００３８】請求項４記載の発明によれば、検出された
燃料温度に基づいて燃料性状の判定を行うため、燃料温
度によっても変わる燃料の音速に対応して、適切な燃料
性状判定が行える。請求項５記載の発明によると、燃料
圧力が燃料噴射ポンプに接続された燃料噴射ノズルの開
弁圧に達するまでの時間遅れを考慮した実燃料噴射時期
の検出が可能となる。
燃料温度に基づいて燃料性状の判定を行うため、燃料温
度によっても変わる燃料の音速に対応して、適切な燃料
性状判定が行える。請求項５記載の発明によると、燃料
圧力が燃料噴射ポンプに接続された燃料噴射ノズルの開
弁圧に達するまでの時間遅れを考慮した実燃料噴射時期
の検出が可能となる。
【図１】 請求項１に係る発明の構成図
【図２】 請求項１〜５に係る発明の実施の形態共通の
システム図
システム図
【図３】 制御ブロック図
【図４】 高圧噴射管内の燃料圧力の推移と歪検出手段
の出力との関係を示す図
の出力との関係を示す図
【図５】 高圧噴射管内の燃料圧力の推移と歪検出手段
の出力との関係を示す図
の出力との関係を示す図
【図６】 燃料性状判定のフローチャート
【図７】 燃料比重と燃料の音速との関係を示す図
【図８】 燃料噴射時期演算のフローチャート
【図９】 燃料噴射ノズル先端のノズル室圧力を示す図
【図10】 時間遅れと燃料温度の関係を示す図
【図11】 実験により求めた燃料種類毎の最適目標のエ
ンジン回転数と燃料噴射量によるデータテーブル
ンジン回転数と燃料噴射量によるデータテーブル
１ 燃料噴射ポンプ ３ 高圧噴射管 ４ 第１の噴射管歪検出手段 ５ 第２の噴射管歪検出手段 ６ クランク角検出手段 ７ 燃料温度検出手段 ８ コントロールユニット ９ 噴射時期タイマピストン
Claims (5)
- 【請求項１】ディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプの高
圧噴射管における燃料の音速を検出する燃料音速検出手
段と、 前記燃料音速検出手段により検出された燃料音速に基づ
いて燃料性状を判定する燃料性状判定手段と、 実際の燃料噴射時期を検出する実燃料噴射時期検出手段
と、 前記燃料性状に基づいて目標燃料噴射時期を演算する目
標燃料噴射時期演算手段と、 前記実燃料噴射時期が前記目標燃料噴射時期となるよう
に、燃料噴射時期調整手段をフィードバック制御する制
御手段と、 を含んで構成され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。 - 【請求項２】前記燃料音速検出手段は、 前記高圧噴射管の離間する２か所に設けられ、該管の動
的歪を夫々検出する歪検出手段と、 前記２か所の歪検出手段から夫々出力される歪検出信号
の立ち上がり時期を演算する歪立ち上がり時期演算手段
と、 前記歪立ち上がり時期演算手段により演算された歪立ち
上がり時期の差と前記２か所の歪検出手段間の距離とに
基づいて燃料の音速を演算する燃料音速演算手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする請求項１記載のデ
ィーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置。 - 【請求項３】前記実燃料噴射時期検出手段は、 前記２か所の歪検出手段から夫々出力される歪検出信号
の立ち上がり時期と前記燃料音速とに基づいて実際の燃
料噴射時期を演算する実燃料噴射時期演算手段を含んで
構成されたことを特徴とする請求項１又は２記載のディ
ーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置。 - 【請求項４】前記燃料噴射ポンプのポンプケース内の燃
料の温度を検出する燃料温度検出手段を含んで構成さ
れ、 検出された燃料温度に基づいて前記燃料性状判定手段に
よる燃料性状判定時期を決定することを特徴とする請求
項１〜３のうちいずれか１つに記載のディーゼルエンジ
ンの燃料噴射時期制御装置。 - 【請求項５】燃料圧力が燃料噴射ポンプに接続された燃
料噴射ノズルの開弁圧に達するまでの時間遅れを燃料温
度、エンジン回転数及び燃料の種類のいずれかの関数と
して与え、該時間遅れを補正係数として実燃料噴射時期
を補正する実燃料噴射時期補正手段を含んで構成される
ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１つに記
載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27246795A JP3733620B2 (ja) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | ディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27246795A JP3733620B2 (ja) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | ディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09112324A true JPH09112324A (ja) | 1997-04-28 |
| JP3733620B2 JP3733620B2 (ja) | 2006-01-11 |
Family
ID=17514330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27246795A Expired - Fee Related JP3733620B2 (ja) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | ディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3733620B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010121522A (ja) * | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Denso Corp | 燃料性状検出装置 |
| JP2013029035A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014225530A1 (de) * | 2014-12-11 | 2016-06-16 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben eines Kraftstoffinjektors |
-
1995
- 1995-10-20 JP JP27246795A patent/JP3733620B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010121522A (ja) * | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Denso Corp | 燃料性状検出装置 |
| JP4710961B2 (ja) * | 2008-11-19 | 2011-06-29 | 株式会社デンソー | 燃料性状検出装置 |
| US8074503B2 (en) | 2008-11-19 | 2011-12-13 | Denso Corporation | Fuel property sensing device |
| JP2013029035A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3733620B2 (ja) | 2006-01-11 |
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