JPH1047149A - Fuel injection timing control device for internal combustion engine - Google Patents

Fuel injection timing control device for internal combustion engine

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JPH1047149A
JPH1047149A JP8200448A JP20044896A JPH1047149A JP H1047149 A JPH1047149 A JP H1047149A JP 8200448 A JP8200448 A JP 8200448A JP 20044896 A JP20044896 A JP 20044896A JP H1047149 A JPH1047149 A JP H1047149A
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injection timing
fuel injection
timing
timing control
control valve
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Hiroyuki Itoyama
浩之 糸山
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately control all the time the operation of an engine to a target fuel infection timing by varying feed back control constant according to the stroke of a timing control valve. SOLUTION: A fuel injection timing control device is equipped with a means 22 for setting up a target fuel injection timing according to an engine operation state; a computing means 24 for actual fuel injection timing; and a means 25 which drives a timing control valve 3 on a deviation between the target injection timing and the actual injection timing to feedback-control the fuel injection timing, and moreover equipped with a means 26 for computing the stroke quantity of the timing control valve 3 and a correcting means 27 for varying the constant of the feedback control means 25 according to the above stroke quantity.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は内燃機関、とくに
ディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel injection timing control device for an internal combustion engine, particularly a diesel engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジンの燃料噴射時期を正
確に制御するために、従来、例えば特開昭59−153
937号公報にもあるように、燃料噴射時期をフィード
バック制御し、かつこのフィードバック制御定数を加速
運転時に変化(フィードバック制御定数を大きくする)
させることで、噴射時期を目標値に応答よく収束させる
ようにしたものがある。
2. Description of the Related Art In order to accurately control the fuel injection timing of a diesel engine, conventionally, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-153
No. 937, the fuel injection timing is feedback-controlled, and the feedback control constant is changed during acceleration operation (the feedback control constant is increased).
In some cases, the injection timing converges to the target value with good response.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、この場合に
はフィードバック制御定数は、定常と過渡とで切換わる
のみであり、必ずしも要求に対応しているものとはなら
いないことがあった。運転条件によっては、定常状態で
あっても要求されるフィードバック制御定数を大きく、
あるいは過渡状態であっても逆に小さくなることもあ
る。また、同じ定常状態にあっても、燃料噴射ポンプの
状態によってはフィードバック制御定数を変える必要が
あることもある。
However, in this case, the feedback control constant only switches between a steady state and a transient state, and does not always correspond to the request. Depending on the operating conditions, the required feedback control constant is increased even in the steady state,
Alternatively, even in a transient state, it may become smaller on the contrary. Even in the same steady state, it may be necessary to change the feedback control constant depending on the state of the fuel injection pump.

【0004】この発明は要求に応じてフィードバック制
御定数を適切に変化させ、常に目標とする燃料噴射時期
に正確に制御することを可能と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。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fuel injection timing control device capable of appropriately changing a feedback control constant in accordance with a request and always accurately controlling a target fuel injection timing.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、図15に
示すように、エンジンの運転状態を検出する手段21
と、エンジン運転状態に応じて目標とする燃料噴射時期
を設定する手段22と、燃料噴射時期を制御するタイミ
ングコントロールバルブ(3)と、実際の燃料噴射時期
を演算する手段24と、目標噴射時期と実際の噴射時期
との偏差に基づいてタイミングコントロールバルブ
(3)を駆動して燃料噴射時期をフィードバック制御す
る手段25とを備えた内燃機関の燃料噴射時期制御装置
において、タイミングコントロールバルブ(3)のスト
ローク量を算出する手段26と、このストローク量に応
じて前記フィードバック制御手段25の定数を変化させ
る補正手段27とを備える。
According to a first aspect of the present invention, as shown in FIG. 15, means 21 for detecting an operating state of an engine is provided.
A means 22 for setting a target fuel injection timing according to the engine operating state; a timing control valve (3) for controlling the fuel injection timing; a means 24 for calculating the actual fuel injection timing; And a means 25 for driving the timing control valve (3) based on a deviation between the actual injection timing and the actual injection timing to perform feedback control of the fuel injection timing. And a correction means 27 for changing a constant of the feedback control means 25 in accordance with the stroke amount.

【0006】第2の発明は、前記補正手段が、タイミン
グコントロールバルブの最大ストローク量を算出する手
段と、現在のストローク量を算出する手段とを含み、こ
れらの比率に応じてフィードバック制御定数を変化させ
る。
According to a second aspect of the present invention, the correction means includes means for calculating a maximum stroke amount of the timing control valve and means for calculating a current stroke amount, and changes a feedback control constant in accordance with a ratio between these. Let it.

【0007】第3の発明は、前記補正手段が、タイミン
グコントロールバルブの最大ストローク量に対する現在
のストローク量の比率が大きくなるほどフィードバック
制御定数の補正量を小さくする。
In a third aspect, the correction means reduces the correction amount of the feedback control constant as the ratio of the current stroke amount to the maximum stroke amount of the timing control valve increases.

【0008】第4の発明は、前記補正手段が、タイミン
グコントロールバルブの作動を指令してから実際に作動
するまでの遅れ量をエンジン運転状態に応じて算出する
手段と、この遅れ量に応じてタイミングコントロールバ
ルブのストローク量の算出値を修正する手段とを含む。
According to a fourth aspect of the present invention, the correction means calculates a delay from when the timing control valve is actuated to when the timing control valve is actually actuated according to the engine operating state, and according to the delay. Means for correcting the calculated value of the stroke amount of the timing control valve.

【0009】第5の発明は、目標噴射時期の設定手段
が、エンジン運転状態に応じて目標噴射時期を算出する
手段と、この目標噴射時期をエンジン冷却水温に応じて
修正する手段とを含む。
According to a fifth aspect of the present invention, the means for setting the target injection timing includes means for calculating the target injection timing according to the engine operating state, and means for correcting the target injection timing according to the engine coolant temperature.

【0010】第6の発明は、噴射時期の演算手段が、実
際の噴射時期を検出する手段と、運転状態に基づいて実
際の噴射時期の検出遅れ量を演算する手段とからなり、
両方の値に基づいて実際の噴射時期を演算する。
In a sixth aspect of the invention, the means for calculating the injection timing comprises means for detecting the actual injection timing, and means for calculating the detection delay amount of the actual injection timing based on the operating state.
The actual injection timing is calculated based on both values.

【0011】[0011]

【発明の効果】第1の発明において、目標噴射時期と実
際の噴射時期との偏差にしたがって、タイミングコント
ロールバルブの制御デューティが算出され、燃料噴射時
期が制御される。この場合、タイミングコントロールバ
ルブのストローク感度は、ストローク量が大きくなるほ
ど高く、したがって、このストローク量に応じてフィー
ドバック制御定数を補正することにより、タイミングコ
ントロールバルブの過剰な応答を抑制し、常にあらゆる
制御領域において、過渡、定常を問わず、安定的に目標
とする燃料噴射時期に制御でき、燃費の改善、排気エミ
ッションの低減に効果を生じる。
According to the first aspect of the present invention, the control duty of the timing control valve is calculated according to the difference between the target injection timing and the actual injection timing, and the fuel injection timing is controlled. In this case, the stroke sensitivity of the timing control valve increases as the stroke amount increases. Therefore, by correcting the feedback control constant according to the stroke amount, the excessive response of the timing control valve is suppressed, and the control sensitivity is constantly controlled in all control regions. In this case, the target fuel injection timing can be stably controlled regardless of whether it is transient or steady, and this has the effect of improving fuel efficiency and reducing exhaust emissions.

【0012】第2の発明では、タイミングコントロール
バルブの最大ストローク量と、現在のストローク量との
比率に応じてフィードバック制御定数を変化させるの
で、その燃料噴射ポンプの状態に対応した適正な補正が
可能となる。
In the second invention, the feedback control constant is changed in accordance with the ratio between the maximum stroke amount of the timing control valve and the current stroke amount, so that an appropriate correction corresponding to the state of the fuel injection pump can be made. Becomes

【0013】第3の発明では、タイミングコントロール
バルブの最大ストローク量に対する現在のストローク量
の比率が大きくなるほどフィードバック制御定数の補正
量を小さくするので、ストローク感度が低い領域では補
正を大きく、同じく感度が高い領域では補正を小さく
し、タイミングコントロールバルブの応答性を全領域に
おいて適正かつ安定に維持できる。
In the third invention, the correction amount of the feedback control constant is reduced as the ratio of the current stroke amount to the maximum stroke amount of the timing control valve is increased. Therefore, the correction is increased in a region where the stroke sensitivity is low, and the sensitivity is also increased. In a high region, the correction is reduced, and the responsiveness of the timing control valve can be properly and stably maintained in all regions.

【0014】第4の発明では、タイミングコントロール
バルブが、燃料噴射指令から実際に作動するまでの遅れ
量を求め、これに応じてタイミングコントロールバルブ
のストローク量を修正するので、ストローク量の算出精
度の応答性が良好で、ストローク量が変化する過渡時な
どでも、フィードバック制御定数の補正が適正に行われ
る。
According to the fourth aspect of the invention, the timing control valve obtains a delay amount from the fuel injection command to the actual operation and corrects the stroke amount of the timing control valve accordingly. The responsiveness is good, and the feedback control constant is properly corrected even during a transition when the stroke amount changes.

【0015】第5の発明では、エンジン運転状態に応じ
て設定した目標噴射時期を冷却水温に応じて修正するの
で、暖機中、暖機後のいずれにおいても、適正な噴射時
期に設定することができる。
In the fifth invention, the target injection timing set in accordance with the engine operating state is corrected in accordance with the cooling water temperature, so that the appropriate injection timing is set during and after warm-up. Can be.

【0016】第6の発明では、噴射時期の機械的な検出
遅れ分を含むように実際の噴射時期を修正するので、噴
射時期の検出精度が高まり、それだけフィードバック制
御性能が向上する。
In the sixth aspect, the actual injection timing is corrected so as to include the mechanical detection delay of the injection timing, so that the detection accuracy of the injection timing is increased, and the feedback control performance is correspondingly improved.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】図1において、1は分配型の燃料
噴射ポンプであり、2はこの燃料噴射時期を制御するた
めのタイマピストン、3はタイマピストン2に作用する
圧力(フィードポンプからの低圧燃料圧力)を調整する
ことによりその位置を変位させるタイミングコントロー
ルバルブで、コントローラ5からのデューティ信号に基
づいて作動が制御される。
1 is a distribution type fuel injection pump, 2 is a timer piston for controlling the fuel injection timing, and 3 is a pressure acting on a timer piston 2 (from a feed pump). The operation is controlled based on a duty signal from the controller 5 by a timing control valve that displaces the position by adjusting the low-pressure fuel pressure).

【0018】4は燃料噴射ポンプ1から圧送される高圧
燃料をエンジン燃焼室内に噴射する燃料噴射ノズルで、
実際の噴射時期を検出するために針弁リフトセンサ6が
設けられ、このリフトセンサ6の出力がコントローラ5
にフィードバックされる。また、コントローラ5にはエ
ンジン回転数センサ7、アクセル開度センサ8、エンジ
ン冷却水温センサ9、スタートスイッチ10などからの
運転状態を代表する各種の検出信号が入力し、これらに
基づいて目標とする燃料噴射時期が設定され、実際の噴
射時期がこの目標噴射時期と一致するようにフィードバ
ック制御が実行される。
Reference numeral 4 denotes a fuel injection nozzle for injecting high-pressure fuel pumped from the fuel injection pump 1 into the engine combustion chamber.
A needle valve lift sensor 6 is provided to detect the actual injection timing.
Will be fed back. The controller 5 also receives various detection signals representing the operating state from the engine speed sensor 7, the accelerator opening sensor 8, the engine cooling water temperature sensor 9, the start switch 10, and the like, and sets a target based on these signals. The fuel injection timing is set, and the feedback control is executed so that the actual injection timing matches this target injection timing.

【0019】このフィードバック制御定数をあらゆる運
転条件において最適に制御し、燃料噴射時期制御につい
ての過渡運転時の追従性を高めると共に定常運転時の安
定性を確保するため、コントローラ5では図2以下のフ
ローチャートに示すような手順に従って制御が行われ
る。
The controller 5 controls the feedback control constant optimally under all operating conditions to enhance the follow-up performance of the fuel injection timing control during the transient operation and ensure the stability during the steady operation. The control is performed according to the procedure shown in the flowchart.

【0020】まず、図2によってコントローラ5からタ
イミングコントロールバルブ3に出力される制御デュー
ティの演算動作を説明する。
First, the operation of calculating the control duty output from the controller 5 to the timing control valve 3 will be described with reference to FIG.

【0021】ステップ1では目標とする噴射時期Its
olを演算し、ステップ2で実際の噴射時期Itist
を演算する。ただし、これらの演算方法については後で
詳しく説明する。また、ステップ3でフィードバック制
御定数Kp,Ki,Kdの設定を行う。この設定方法に
ついても後で詳しく説明する。そして、ステップ4で
は、通常のPID制御のように、Itsol、Itis
tの差分からKp,Ki,Kdを用いてタイミングコン
トロールバルブ3の制御デューティ値TCVdutyを
算出する。
In step 1, the target injection timing Its
ol, and in step 2, the actual injection timing Itist
Is calculated. However, these calculation methods will be described later in detail. In step 3, the feedback control constants Kp, Ki, and Kd are set. This setting method will be described later in detail. Then, in step 4, Itsol, Itis, as in normal PID control
A control duty value TCVduty of the timing control valve 3 is calculated from Kp, Ki and Kd from the difference of t.

【0022】図3は目標噴射時期Itsolを演算する
ためのフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart for calculating the target injection timing Itsol.

【0023】ステップ11ではエンジン回転数、アクセ
ル開度等に対応する燃料噴射量Qsol、スタートスイ
ッチ信号、冷却水温Twなど運転状態を読み込む。ステ
ップ12で現在スタートスイッチがONかどうか、つま
り始動中かどうかを判定し、ONならばステップ13以
下、またOFFならばステップ15以下に進む。
In step 11, the operation state such as the fuel injection amount Qsol corresponding to the engine speed, the accelerator opening, etc., the start switch signal, and the cooling water temperature Tw is read. In step 12, it is determined whether or not the start switch is currently ON, that is, whether or not the engine is starting. If the start switch is ON, the process proceeds to step 13 and below.

【0024】ステップ12で始動中と判断されたなら
ば、ステップ13では冷却水温Twに基づいて、例えば
図4に示すようなテーブルから始動時噴射時期補正値I
t_twsを検索する。この場合、冷却水温が高いほど
補正値は小さくなる。ステップ14では始動後の噴射時
期補正値It_twをゼロとする。
If it is determined in step 12 that the engine is being started, then in step 13, based on the cooling water temperature Tw, a starting injection timing correction value I from a table such as that shown in FIG.
Search for t_tws. In this case, the higher the cooling water temperature, the smaller the correction value. In step 14, the injection timing correction value It_tw after starting is set to zero.

【0025】これに対して、始動が終了した状態にある
ときは、ステップ15で冷却水温Twから、図5に示す
ようなテーブルから始動後の噴射時期補正値It_tw
を検索し、ステップ16では始動時の噴射時期補正値I
t_twsをゼロとする。
On the other hand, when the starting is completed, the injection timing correction value It_tw after starting is calculated from the table shown in FIG.
In step 16, the injection timing correction value I at the time of starting is
Let t_tws be zero.

【0026】次いでステップ17ではエンジン回転数N
eと噴射量Qsolとから、図6に示すようなマップか
ら目標噴射時期It_ldを検索する。
Next, at step 17, the engine speed N
Based on e and the injection amount Qsol, a target injection timing It_ld is searched from a map as shown in FIG.

【0027】そして、ステップ18ではこの噴射時期I
t_ldに対して、その補正値It_twsとIt_t
wとを加算し、このようにして目標とする噴射時期It
solを求め、その処理を終了する。
In step 18, the injection timing I
The correction values It_tws and It_t for t_ld
w, and the target injection timing It
sol is obtained, and the processing is terminated.

【0028】次に図7は実際の噴射時期を演算するため
のフローチャートであり、まず、ステップ21でエンジ
ン回転数Neや燃料噴射量Qsolなどの運転状態を代
表する信号を読み込み、ステップ22でこれらNeとQ
solとにより、図8に示すようなマップから噴射時期
検知遅れ量Itist_dを検索する。
Next, FIG. 7 is a flow chart for calculating the actual injection timing. First, at step 21, signals representative of the operating state such as the engine speed Ne and the fuel injection amount Qsol are read, and at step 22, these signals are read. Ne and Q
The injection timing detection delay amount Itist_d is retrieved from a map as shown in FIG.

【0029】これは、実際の噴射時期に対して、これを
検出する際のハード的な検知遅れを実験的に求めたもの
で、NeとQsolに応じて変動する。
This is obtained by experimentally obtaining a hardware detection delay in detecting the actual injection timing with respect to the actual injection timing, and varies depending on Ne and Qsol.

【0030】ステップ23では実際の噴射時期を検出す
るリフトセンサ6からの噴射時期Itist_dlyを
読み込み、ステップ24でこの検出した噴射時期Iti
st_dlyに、遅れ量Itist_dを加算し、この
ようにしてリフトセンサ6による検出時期を修正し、実
際の噴射時期Itistを求める。
In step 23, the injection timing Itist_dly from the lift sensor 6 for detecting the actual injection timing is read, and in step 24, the detected injection timing Iti_dly is detected.
The delay amount Itist_d is added to st_dly, and the detection timing of the lift sensor 6 is corrected in this way to obtain the actual injection timing Itist.

【0031】次に図9のフローチャートにしたがって、
フィードバック制御定数の設定動作について説明する。
Next, according to the flowchart of FIG.
The operation of setting the feedback control constant will be described.

【0032】ステップ31でエンジン回転数Ne、燃料
噴射量Qsolなどから運転状態を読み込み、ステップ
32では燃料噴射時期制御の指令からタイミングコント
ロールバルブ3の実際の作動までの遅れ量Itdを演算
する。
In step 31, the operating state is read from the engine speed Ne, the fuel injection amount Qsol, and the like. In step 32, the delay Itd from the command of the fuel injection timing control to the actual operation of the timing control valve 3 is calculated.

【0033】この遅れ量Itdは、図10のエンジン回
転数Neに対応しての遅れ分Itdneと、図11に示
す燃料噴射量(負荷)に対応しての遅れ分Itdqfと
を加算して求める。この場合、遅れ量は回転数Neが高
くなるほど大きく、また噴射量Qsolが大きくなるほ
ど大きくなる。
The delay Itd is obtained by adding the delay Itdne corresponding to the engine speed Ne in FIG. 10 and the delay Itdqf corresponding to the fuel injection amount (load) shown in FIG. . In this case, the delay amount increases as the rotation speed Ne increases, and increases as the injection amount Qsol increases.

【0034】ステップ33では前述のようにして求めた
実際の噴射時期Itistを読み込み、ステップ34で
このItistに遅れ量Itdを加算して実静的噴射時
期Itistsを算出する。なお、この実静的噴射時期
Itistsに対して実際の噴射時期Itistを実動
的噴射時期と称する。
At step 33, the actual injection timing Itist obtained as described above is read, and at step 34, the actual static injection timing Itists is calculated by adding the delay Itd to this Iist. Note that the actual injection timing Itist with respect to the actual static injection timing Itists is referred to as a real dynamic injection timing.

【0035】次いで、ステップ35において、タイミン
グコントロールバルブ3の現在のストローク量Tcvs
を、Tcvs=(Itists−ITSET#)/DE
G_P_MM#として算出する。ただし、ここでITS
ET#はポンプセット角、DEG_P_MM#はTCM
(タイミングコントロールバルブ)の1mmストローク
当たりの進角量を意味する。
Next, at step 35, the current stroke amount Tcvs of the timing control valve 3 is obtained.
To Tcvs = (Itists-ITSET #) / DE
It is calculated as G_P_MM #. However, here ITS
ET # is the pump set angle, DEG_P_MM # is TCM
(Timing control valve) means the amount of advance angle per 1 mm stroke.

【0036】ステップ36ではそのときのエンジン回転
数Neに基づいて図12に示すようなテーブルからタイ
ミングコントロールバルブ3の最大ストローク量Tcv
smを検索する。
In step 36, the maximum stroke amount Tcv of the timing control valve 3 is obtained from a table as shown in FIG. 12 based on the engine speed Ne at that time.
Search for sm.

【0037】そしてステップ37においてこれらTcv
sとTcvsmとを用いて、図13に示すようなフィー
ドバック制御定数の補正ゲインGpidを検索する。こ
の補正ゲインGpidは、タイミングコントロールバル
ブ3の最大ストロークTcvsmに対する現在のストロ
ークTcvsが小さいほど大きな値をとり、現在ストロ
ークが最大ストロークに近づくほど、つまり、ストロー
クが増大するほど小さくなる。
Then, in step 37, these Tcv
Using s and Tcvsm, a correction gain Gpid of the feedback control constant as shown in FIG. 13 is searched. The correction gain Gpid takes a larger value as the current stroke Tcvs with respect to the maximum stroke Tcvsm of the timing control valve 3 becomes smaller, and becomes smaller as the current stroke approaches the maximum stroke, that is, as the stroke increases.

【0038】図14にタイミングコントロールバルブ3
の代表的な進角特性を示すが、同一の制御デューティに
対するタイミングコントロールバルブ3のストローク
は、ポンプ回転数(エンジン回転数/2)が高くなるの
に応じて増加するが、制御デューティが大きくなるほ
ど、ストロークは相対的に増加する。そして、この場
合、制御デューティが大きくなるほど、タイミングコン
トロールバルブ3のストロークの相対変化量は大きくな
り、換言すると、ストロークが増大するにつれてデュー
ティに対する感度が大きくなる。
FIG. 14 shows the timing control valve 3.
The stroke of the timing control valve 3 for the same control duty increases as the pump speed (engine speed / 2) increases, but as the control duty increases, the stroke of the timing control valve 3 increases. , The stroke increases relatively. In this case, as the control duty increases, the relative change amount of the stroke of the timing control valve 3 increases. In other words, the sensitivity to the duty increases as the stroke increases.

【0039】したがって、フィードバック制御定数の補
正ゲインGpidとしては、タイミングコントロールバ
ルブ3のストロークが大きい領域では、過敏な感度によ
る過剰応答を防ぐためにも、補正ゲインを小さくする必
要がある。
Therefore, as the correction gain Gpid of the feedback control constant, in a region where the stroke of the timing control valve 3 is large, it is necessary to reduce the correction gain in order to prevent excessive response due to excessive sensitivity.

【0040】ステップ38ではこのようにして求めたG
pidを、フィードバック制御定数の基本値に乗じてフ
ィードバック制御定数Kp,Ki,Kdを求める。な
お、フィードバック制御定数の基本値としては、現在の
制御値とフィードバック値とに応じてそれぞれ求められ
る、比例係数基本値のKPB、積分係数基本値のKI
B、微分係数基本値のKDBがあり、これらにGpid
を乗ずることにより、Kp,Ki,Kdが算出されるの
である。
In step 38, the G thus determined
The feedback control constants Kp, Ki, and Kd are obtained by multiplying pid by the basic value of the feedback control constant. The basic value of the feedback control constant is KPB of the proportional coefficient basic value and KI of the integral coefficient basic value, which are obtained according to the current control value and the feedback value, respectively.
B, KDB of differential coefficient basic values, and Gpid
, Kp, Ki, and Kd are calculated.

【0041】次に作用について説明する。Next, the operation will be described.

【0042】コントローラ5ではそのときの運転状態、
つまりエンジン回転数、燃料噴射量などに基づいて求め
た噴射時期を、そのときの冷却水温に基づいて補正し、
目標とする燃料噴射時期Itsolを算出する。また、
燃料噴射ノズル4の実際のリフト状態から検出した噴射
時期を、リフトセンサ6の検出遅れ分を考慮して修正
し、実動的噴射時期Itistを演算する。
The controller 5 operates at that time,
In other words, the injection timing obtained based on the engine speed, fuel injection amount, etc. is corrected based on the cooling water temperature at that time,
The target fuel injection timing Itsol is calculated. Also,
The injection timing detected from the actual lift state of the fuel injection nozzle 4 is corrected in consideration of the detection delay of the lift sensor 6, and the actual dynamic injection timing Itist is calculated.

【0043】そして、この実動的噴射時期Itist
に、タイミングコントロールバルブ3の作動応答遅れ分
を加算して実静的噴射時期Itistsを求め、この値
を基にして現在のタイミングコントロールバルブ3のス
トローク位置を算出する。
Then, the actual dynamic injection timing Itist
Then, the actual static injection timing Itists is obtained by adding the delay of the operation response of the timing control valve 3 to this, and the current stroke position of the timing control valve 3 is calculated based on this value.

【0044】この現在のストローク位置と、回転数に応
じて決まるタイミングコントロールバルブ3の最大スト
ローク位置との関係から、フィードバック制御定数K
p,Ki,Kdの補正ゲインGpidを演算し、この補
正ゲインに基づいてフィードバック制御定数を補正す
る。
From the relationship between the current stroke position and the maximum stroke position of the timing control valve 3 determined according to the rotation speed, the feedback control constant K
A correction gain Gpid for p, Ki, and Kd is calculated, and the feedback control constant is corrected based on the correction gain.

【0045】このようにして求めたフィードバック制御
定数Kp,Ki,Kdを用いて、通常のフィードバック
制御、つまりPID制御により、目標噴射時期Itso
lと、実際の噴射時期Itistの偏差にしたがって、
タイミングコントロールバルブ3の制御デューティ値T
CVdutyを算出する。
Using the feedback control constants Kp, Ki, and Kd thus obtained, the target injection timing Itso is performed by ordinary feedback control, that is, PID control.
l and the deviation of the actual injection timing Itist,
Control duty value T of timing control valve 3
Calculate CVduty.

【0046】この制御デューティにより、タイミングコ
ントロールバルブ3のストローク位置が決まり、制御デ
ューティが大きいほどストローク位置も大きくなり、こ
れに応じてタイマピストン2に作用する圧力が変化し、
タイマピストン2の位置が変わり、燃料噴射時期が制御
される。
The stroke position of the timing control valve 3 is determined by the control duty. The stroke position increases as the control duty increases, and the pressure applied to the timer piston 2 changes accordingly.
The position of the timer piston 2 changes, and the fuel injection timing is controlled.

【0047】タイミングコントロールバルブ3のストロ
ーク感度は、制御デューティが大きい領域ほど大きく、
したがって、フィードバック制御定数の補正ゲインGp
idを、タイミングコントロールバルブ3のストローク
位置が大きくなるほど小さくすることで、過剰な応答を
抑制し、このようにして、常にあらゆる制御領域におい
て、過渡、定常を問わず、安定的に目標とする燃料噴射
時期に精度よく制御することが可能となる。また、これ
らの結果、燃料噴射ポンプの固体差、経時変化等があっ
ても、常に排気エミッションを良好に維持することがで
きる。
The stroke sensitivity of the timing control valve 3 increases as the control duty increases.
Therefore, the feedback control constant correction gain Gp
By making id smaller as the stroke position of the timing control valve 3 becomes larger, excessive response is suppressed, and in this way, the target fuel can be stably always obtained regardless of transient or steady state in all control regions. It is possible to precisely control the injection timing. As a result, even if there is a difference between the individual fuel injection pumps, a change with time, etc., it is possible to always maintain good exhaust emission.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】タイミングコントロールバルブの制御デューテ
ィの演算動作を示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a calculation operation of a control duty of a timing control valve.

【図3】目標燃料噴射時期の演算動作を示すフローチャ
ートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a calculation operation of a target fuel injection timing.

【図4】始動時燃料噴射時期の補正特性を水温との関係
で示す特性図である。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a correction characteristic of a fuel injection timing at the time of starting in relation to a water temperature.

【図5】暖機後の燃料噴射時期の補正特性を水温との関
係で示す特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a correction characteristic of a fuel injection timing after warm-up in relation to a water temperature.

【図6】目標噴射時期の設定特性をエンジン回転数と燃
料噴射量との関係で示す特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a setting characteristic of a target injection timing by a relationship between an engine speed and a fuel injection amount.

【図7】実噴射時期の演算動作を示すフローチャートで
ある。
FIG. 7 is a flowchart showing an operation for calculating an actual injection timing.

【図8】噴射時期検出遅れ特性をエンジン回転数と燃料
噴射量との関係で示す特性図である。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing an injection timing detection delay characteristic in a relationship between an engine speed and a fuel injection amount.

【図9】フィードバック制御定数の演算動作を示すフロ
ーチャートである。
FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of calculating a feedback control constant.

【図10】噴射時期制御遅れ特性をエンジン回転数との
関係で示す特性図である。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing injection timing control delay characteristics in relation to engine speed.

【図11】噴射時期制御遅れ特性を燃料噴射量との関係
で示す特性図である。
FIG. 11 is a characteristic diagram showing an injection timing control delay characteristic in relation to a fuel injection amount.

【図12】タイミングコントロールバルブの最大ストロ
ーク量の特性をエンジン回転数との関係で示す特性図で
ある。
FIG. 12 is a characteristic diagram showing a characteristic of a maximum stroke amount of the timing control valve in relation to an engine speed.

【図13】フィードバック制御定数の補正特性をタイミ
ングコントロールバルブのストローク比との関係で示す
特性図である。
FIG. 13 is a characteristic diagram showing a correction characteristic of a feedback control constant in relation to a stroke ratio of a timing control valve.

【図14】タイミングコントロールバルブによる燃料噴
射時期の進角特性を示す特性図である。
FIG. 14 is a characteristic diagram showing an advance characteristic of a fuel injection timing by a timing control valve.

【図15】本発明の構成を示す構成図である。FIG. 15 is a configuration diagram showing the configuration of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃料噴射ポンプ 2 タイマピストン 3 タイミングコントロールバルブ 4 燃料噴射弁 5 コントローラ 6 リフトセンサ 7 回転数センサ 8 アクセル開度センサ 9 エンジン冷却水温センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel injection pump 2 Timer piston 3 Timing control valve 4 Fuel injection valve 5 Controller 6 Lift sensor 7 Speed sensor 8 Accelerator opening sensor 9 Engine coolant temperature sensor

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エンジンの運転状態を検出する手段と、 エンジン運転状態に応じて目標とする燃料噴射時期を設
定する手段と、 燃料噴射時期を制御するタイミングコントロールバルブ
と、実際の燃料噴射時期を演算する手段と、 目標噴射時期と実際の噴射時期との偏差に基づいてタイ
ミングコントロールバルブを駆動して燃料噴射時期をフ
ィードバック制御する手段とを備えた内燃機関の燃料噴
射時期制御装置において、 タイミングコントロールバルブのストローク量を算出す
る手段と、 このストローク量に応じて前記フィードバック制御手段
の定数を変化させる補正手段とを備えることを特徴とす
る内燃機関の燃料噴射時期制御装置。
A means for detecting an operating state of the engine; a means for setting a target fuel injection timing according to the engine operating state; a timing control valve for controlling the fuel injection timing; A fuel injection timing control device for an internal combustion engine, comprising: means for calculating; and means for driving a timing control valve based on a deviation between a target injection timing and an actual injection timing to feedback-control the fuel injection timing. A fuel injection timing control device for an internal combustion engine, comprising: means for calculating a stroke amount of a valve; and correction means for changing a constant of the feedback control means according to the stroke amount.
【請求項2】前記補正手段は、タイミングコントロール
バルブの最大ストローク量を算出する手段と、現在のス
トローク量を算出する手段とを含み、これらの比率に応
じてフィードバック制御定数を変化させる請求項1に記
載の内燃機関の燃料噴射時期制御装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein said correcting means includes means for calculating a maximum stroke amount of the timing control valve, and means for calculating a current stroke amount, and changes a feedback control constant according to a ratio between these. 3. A fuel injection timing control device for an internal combustion engine according to claim 1.
【請求項3】前記補正手段は、タイミングコントロール
バルブの最大ストローク量に対する現在のストローク量
の比率が大きくなるほどフィードバック制御定数の補正
量を小さくする請求項1または2に記載の内燃機関の燃
料噴射時期制御装置。
3. The fuel injection timing of an internal combustion engine according to claim 1, wherein the correction means reduces the correction amount of the feedback control constant as the ratio of the current stroke amount to the maximum stroke amount of the timing control valve increases. Control device.
【請求項4】前記補正手段は、タイミングコントロール
バルブの作動を指令してから実際に作動するまでの遅れ
量をエンジン運転状態に応じて算出する手段と、この遅
れ量に応じてタイミングコントロールバルブのストロー
ク量の算出値を修正する手段とを含む請求項1〜3のい
ずれか1つに記載の内燃機関の燃料噴射時期制御装置。
4. The correction means includes means for calculating a delay amount from when the operation of the timing control valve is commanded to when the timing control valve is actually operated in accordance with the engine operating state, and a timing control valve in accordance with the delay amount. The fuel injection timing control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, further comprising means for correcting a calculated value of the stroke amount.
【請求項5】目標噴射時期の設定手段は、エンジン運転
状態に応じて目標噴射時期を算出する手段と、この目標
噴射時期をエンジン冷却水温に応じて修正する手段とを
含む請求項1〜4のいずれか1つに記載の内燃機関の燃
料噴射時期制御装置。
5. The target injection timing setting means includes means for calculating a target injection timing according to an engine operating state, and means for correcting the target injection timing according to an engine cooling water temperature. The fuel injection timing control device for an internal combustion engine according to any one of the above.
【請求項6】噴射時期の演算手段は、実際の噴射時期を
検出する手段と、運転状態に基づいて実際の噴射時期の
検出遅れ量を演算する手段とからなり、両方の値に基づ
いて実際の噴射時期を演算する請求項1〜5のいずれか
1つに記載の内燃機関の燃料噴射時期制御装置。
6. The means for calculating the injection timing comprises means for detecting the actual injection timing and means for calculating the detection delay amount of the actual injection timing based on the operating state. The fuel injection timing control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, which calculates an injection timing of the internal combustion engine.
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