JPH11173186A - 内燃機関の燃料噴射率の制御装置および制御方法、記録媒体 - Google Patents

内燃機関の燃料噴射率の制御装置および制御方法、記録媒体

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JPH11173186A
JPH11173186A JP9336042A JP33604297A JPH11173186A JP H11173186 A JPH11173186 A JP H11173186A JP 9336042 A JP9336042 A JP 9336042A JP 33604297 A JP33604297 A JP 33604297A JP H11173186 A JPH11173186 A JP H11173186A
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JP
Japan
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fuel injection
internal combustion
combustion engine
pilot
region
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JP9336042A
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English (en)
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Yoshio Toyoshima
善生 豊島
Zenji Kuwabara
善司 桑原
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402Multiple injections
    • F02D41/403Multiple injections with pilot injections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18Control of the engine output torque
    • F02D2250/21Control of the engine output torque during a transition between engine operation modes or states
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】燃料噴射の圧力上昇率を低減して燃焼衝撃を緩
和することにより、騒音および振動の急激な変化やトル
ク変動を防止することが可能な内燃機関の燃料噴射率制
御を実現する。 【解決手段】パイロット噴射を行うパイロット領域から
パイロット噴射を行わない通常領域へ移行する遷移領域
では、燃料噴射ポンプの回転数NPまたは燃料噴射量Q
が増大するにつれて、パイロット噴射量,パイロット噴
射と主噴射との時間間隔,主噴射量を予め設定された割
合で徐々に減少させ、目標噴射時期を予め設定された割
合で徐々に遅くさせる。この遷移領域は回転数NPおよ
び燃料噴射量Qに基づいて規定され、回転数NPがNP
1以上NP2未満で且つ燃料噴射量QがQ2未満の領
域、または、燃料噴射量QがQ1以上Q2未満で且つ回
転数NPがNP2未満の領域である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の燃料噴
射率の制御装置および制御方法、その制御方法をコンピ
ュータシステムに実行させるためのプログラムを記録し
たコンピュータで読み取り可能な記録媒体に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、内燃機関のアイドル時の騒音およ
び振動を低減するために、主とする燃料噴射(以下、主
噴射という)に先だって僅かに燃料を噴射させるパイロ
ット噴射を行うことにより、主噴射における着火の遅れ
時間を短くする機構を有する燃料噴射率の制御装置が広
く用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、パイロット噴
射を行う運転状態からパイロット噴射を行わない通常の
運転状態へ移行する運転状態の遷移領域、または、通常
の運転状態からパイロット噴射を行う運転状態へ移行す
る運転状態の遷移領域においては、燃料噴射の圧力上昇
率の急激な変化により燃焼衝撃が増大するため、騒音お
よび振動が急激に変化すると共にトルク変動が生じ、パ
イロット噴射の利点が生かされないという問題があっ
た。
【0004】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的は、燃料噴射の圧力上昇率
を低減して燃焼衝撃を緩和することにより騒音および振
動の急激な変化やトルク変動を防止することが可能な内
燃機関の燃料噴射率制御を実現することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項1または請求項7に記載の発明は、
内燃機関への主とする燃料噴射に先だって僅かに燃料を
噴射するパイロット噴射を行う内燃機関の燃料噴射率の
制御装置である。そして、パイロット噴射を行う運転状
態からパイロット噴射を行わない通常の運転状態へ移行
する運転状態の遷移領域、または、通常の運転状態から
パイロット噴射を行う運転状態へ移行する運転状態の遷
移領域では、パイロット噴射の燃料噴射量、パイロット
噴射と主とする燃料噴射との時間間隔、主とする燃料噴
射の燃料噴射量、燃料噴射時期からなるグループから選
択された少なくとも1つの状態量を連続的に変化させ
る。
【0006】従って、本発明によれば、遷移領域におい
て前記状態量を徐々に変化させることにより、パイロッ
ト領域と通常領域とをスムーズにつなげることが可能に
なる。その結果、遷移領域において、燃料噴射の圧力上
昇率が低減されて燃焼衝撃が緩和されるため、騒音およ
び振動の急激な変化やトルク変動を防止することが可能
になり、パイロット噴射の利点を十分に生かすことがで
きる。
【0007】この遷移領域は、請求項2または請求項8
に記載の発明のように、内燃機関に同期して駆動される
燃料噴射ポンプの回転数と、内燃機関の運転状態に応じ
て与えられる当該燃料噴射ポンプの燃料噴射量とに基づ
いて規定される。そして、この遷移領域では、請求項3
または請求項9に記載の発明のように、パイロット噴射
を行う運転状態に近い領域ほど前記パイロット噴射の燃
料噴射量を増大させ、通常の運転状態に近い領域ほど前
記パイロット噴射の燃料噴射量を減少させる。
【0008】また、遷移領域では、請求項4または請求
項10に記載の発明のように、パイロット噴射を行う運
転状態に近い領域ほど前記主とする燃料噴射の燃料噴射
量を減少させ、通常の運転状態に近い領域ほど前記主と
する燃料噴射の燃料噴射量を増大させる。
【0009】また、遷移領域では、請求項5または請求
項11に記載の発明のように、パイロット噴射を行う運
転状態に近い領域ほど前記パイロット噴射と主とする燃
料噴射との時間間隔を増大させ、通常の運転状態に近い
領域ほど前記時間間隔を減少させる。
【0010】また、遷移領域では、請求項6または請求
項12に記載の発明のように、パイロット噴射を行う運
転状態に近い領域ほど前記燃料噴射時期を早くさせ、通
常の運転状態に近い領域ほど前記燃料噴射時期を遅くさ
せる。次に、請求項13に記載の発明は、請求項7〜1
2のいずれか1項に記載の内燃機関の燃料噴射率の制御
方法をコンピュータシステムに実行させるためのプログ
ラムが記録されたコンピュータで読み取り可能な記録媒
体を提供するものである。
【0011】つまり、請求項7〜12のいずれか1項に
記載の内燃機関の燃料噴射率の制御方法を実行する機能
は、コンピュータシステムで実行されるプログラムとし
て備えることができる。このようなプログラムの場合、
例えば、半導体メモリ,ハードディスク,フロッピーデ
ィスク,データカード(ICカード,磁気カードな
ど),光ディスク(CD−ROM,DVDなど),光磁
気ディスク(MDなど),相変化ディスク,磁気テープ
などのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録
し、必要に応じてコンピュータシステムにロードして起
動することにより用いることができる。この他、ROM
やバックアップRAMをコンピュータで読み取り可能な
記録媒体として前記プログラムを記録しておき、このR
OMあるいはバックアップRAMをコンピュータシステ
ムに組み込んで用いてもよい。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図面と共に説明する。図1は、本実施形態におけ
るディーゼルエンジンの燃料噴射率の制御装置の概略構
成図である。
【0013】ディーゼルエンジン11にはエアクリーナ
12からの吸気が供給される。エアクリーナ12の下流
側には、吸入された空気の温度を検出する吸気温センサ
13が設けられている。吸気温センサ13の下流側に
は、排気ガスエネルギーを利用するターボチャージャ1
4が設けられている。ターボチャージャ14の下流側に
は、過給圧の過上昇を防止するためのウエストゲート1
5が設けられている。
【0014】エアクリーナ12から吸入された空気の通
路であるベンチュリ16には、アクセルペダル17の踏
み込み動作に対応して駆動される吸気絞り弁18が設け
られている。吸気絞り弁18はアクセルペダル17の踏
み込み量に対応して開閉され、その開閉量は、アクセル
位置センサ19によってアクセル開度Accpとして検
出される。吸気絞り弁18の下流側には、吸入空気の圧
力を検出する吸気圧センサ20が設けられている。
【0015】ディーゼルエンジン11のシリンダヘッド
111には、エンジン燃焼室112内に先端が突出され
るようにして、燃料噴射ノズル21およびグロープラグ
22が設けられている。また、ディーゼルエンジン11
のシリンダブロック113には、エンジン冷却水の温度
を検出するための水温センサ23と、エンジン11のク
ランク角に対応した回転基準位置を検出する基準位置セ
ンサ24とが設けられている。
【0016】燃料噴射ノズル21には、燃料噴射ポンプ
30からの燃料が圧送供給されている。燃料噴射ポンプ
30は、ディーゼルエンジン11のクランク軸の回転と
連動して回転されるポンプ駆動軸31を備えている。ポ
ンプ駆動軸31はタイミングベルト(図示略)によって
機関クランク軸(図示略)に連結係合され、動力伝達系
を構成している。ポンプ駆動軸31には、燃料を加圧す
るためのフィードポンプ32(この図では90°展開し
て示している)が連結されている。ポンプ駆動軸31の
先端には、周面に多数の歯が突出形成された回転歯車3
3が取り付けられている。回転歯車33には、エンジン
11の各気筒にそれぞれ対応した欠歯が設けられてい
る。そして、フィードポンプ32および回転歯車33
は、ポンプ駆動軸31によって直接的に回転駆動され
る。
【0017】回転歯車33の外周面に近接する位置に
は、ローラリング34に取り付けられた回転センサ35
が設けられている。回転センサ35は、電磁ピックアッ
プによって構成され、回転歯車33の各歯が回転センサ
35に近接して通過する毎にパルス状の検出信号(回転
パルス信号)を出力するようになっている。
【0018】また、ポンプ駆動軸31にはフェイスカム
36が設けられている。フェイスカム36はポンプ駆動
軸31の回転に伴って回転され、そのフェイスカム36
の回転により、プランジャ37が軸線の方向に往復動さ
れる。そのプランジャ37の往復動作のタイミングは、
ローラリング34の回転角位置によって決定される。ロ
ーラリング34の回転角位置は、タイマピストン38
(この図では90°展開して示している)によって可変
制御される。また、タイマピストン38の位置は、タイ
ミング制御弁(TCV)39によって制御される。従っ
て、プランジャ37の往復動作のタイミングは、タイミ
ング制御弁39によって制御されることになる。そし
て、後述するように、タイミング制御弁39によって燃
料噴射時期が制御される。
【0019】ポンプ本体には、プランジャ37に対応し
てスピルポート40が設けられている。プランジャ37
からの燃料逃し時期は、電磁スピル弁41によって制御
されている。ここで、電磁スピル弁41の通電オン時に
おいて電磁スピル弁41は開弁するため、スピルポート
40はオフとなる。そして、プランジャ37の動作に対
応して圧送された燃料が高圧室44において所定圧力に
達すると、燃料の逆流や後垂れを防止するためのデリバ
リバルブ42を介して燃料が吐出され、ディーゼルエン
ジン11に配設した燃料噴射ノズル21に燃料が供給さ
れる。その結果、燃料噴射ノズル21から燃料が噴射さ
れる。つまり、燃料噴射ノズル21からの燃料噴射量お
よび燃料噴射率は、電磁スピル弁41によって制御され
る。
【0020】各センサ(吸気温センサ13,アクセル位
置センサ19,吸気圧センサ20,水温センサ23,基
準位置センサ24,回転センサ35)の検出信号は、電
子制御装置(ECU)43へ出力される。電子制御装置
43は、各センサの検出信号に基づいて、タイミング制
御弁39および電磁スピル弁41を駆動制御する。
【0021】図2は、電子制御装置43の概略構成図で
ある。電子制御装置43は、吸気温センサ13,アクセ
ル位置センサ19,吸気圧センサ20,水温センサ23
の検出信号をそれぞれ各バッファ63を介して入力し、
マルチプレクサ55へ転送する。マルチプレクサ55は
各センサの検出信号を順位をもって選択し、A/D変換
器56へ出力する。A/D変換器56は各センサの検出
信号をデジタルデータに変換する。そのデジタルデータ
は入出力ポート57からデータバス58を介して、CP
U51,ROM52,RAM53へ転送される。
【0022】また、電子制御装置43は、回転センサ3
5および基準位置センサ24のパルス状の検出信号をそ
れぞれ各波形整形回路59,60によって波形整形した
後に、CPU51へ転送する。CPU51は、RAM5
3内に設けられたバックアップRAM53aやROM5
2に予め記憶された制御プログラムに従い、コンピュー
タによる各種演算処理により、各センサ(吸気温センサ
13,アクセル位置センサ19,吸気圧センサ20,水
温センサ23,基準位置センサ24,回転センサ35)
の検出信号に基づいて、タイミング制御弁39および電
磁スピル弁41を制御するための駆動制御信号を生成す
る。その駆動制御信号はそれぞれ各駆動回路61,62
を介して、タイミング制御弁39および電磁スピル弁4
1へ出力される。
【0023】ここで、CPU51,A/D変換器56,
入出力ポート57は、クロック発生回路54の発生する
クロック信号に従って動作する。尚、前記制御プログラ
ムをコンピュータで読み取り可能な記録媒体(半導体メ
モリ,ハードディスク,フロッピーディスク,データカ
ード(ICカード,磁気カードなど),光ディスク(C
D−ROM,DVDなど),光磁気ディスク(MDな
ど),相変化ディスク,磁気テープなど)に記録してお
き、当該制御プログラムを必要に応じてCPU51にロ
ードして起動することにより用いるようにしてもよい。
【0024】図3は、パイロット噴射を行う運転状態に
おける電磁スピル弁41の動作,燃料噴射率波形,回転
センサ35の検出する回転パルス信号の関係を表すタイ
ミングチャートである。尚、燃料噴射率の時間積分結果
が燃料噴射量となるため、図3における燃料噴射率波形
で囲まれた部分の面積が燃料噴射量となる。
【0025】回転センサ35はローラリング34に取り
付けられているため、タイマピストン38が移動してロ
ーラリング34が回動すると、ローラリング34と一体
に回転センサ35も回動する。そのため、回転センサ3
5の検出する回転パルス信号とフェイスカム36との相
対位置は、タイマピストン38が移動しても変化しな
い。
【0026】従って、回転センサ35の検出する回転パ
ルス信号の各パルスの位置を認識することにより、電磁
スピル弁41の通電のオフ時期を決定すれば、燃料噴射
ノズル21からの燃料噴射量および燃料噴射率の制御が
可能になる。また、回転センサ35の検出する回転パル
ス信号の各パルスの位置を認識することにより、実際の
燃料噴射時期の検出が可能になる。
【0027】ここで、回転パルス信号の各パルスの位置
認識は、回転歯車33に対して気筒数に相当して形成さ
れた欠歯位置を検出することによりなされ、その欠歯位
置は、図3においてパルス番号「0」の前の幅広のパル
スに対応する。この幅広のパルスを検出し、この幅広の
パルスに続くパルス数を数えることにより、各パルスの
パルス番号を認識することができる。
【0028】そして、パイロット噴射における燃料噴射
量(以下、パイロット噴射量という)の制御は、CPU
51からの指令値θ1に従って電磁スピル弁41を駆動
制御することによって行われる。すなわち、フェイスカ
ム36による燃料の圧送が開始されるのは、図3におい
てパルス番号「0」の時点に対応する。そのため、パル
ス番号「0」で電磁スピル弁41の通電をオフして閉弁
し、指令値θ1に相当するパルス番号のパルス(図3に
示す例ではパルス番号「4」)で電磁スピル弁41の通
電をオンして開弁する。その結果、指令値θ1に対応し
たパイロット噴射量を得ることができる。従って、指令
値θ1が小さくなるほどパイロット噴射量は減少する。
【0029】また、パイロット噴射と主噴射との時間間
隔(以下、パイロット間隔という)の制御は、CPU5
1からの指令値θ2に従って電磁スピル弁41を駆動制
御することによって行われる。つまり、指令値θ2に相
当するパルス番号のパルス(図3に示す例ではパルス番
号「7」)で電磁スピル弁41の通電を再度オフして再
度閉弁すると、フェイスカム36による燃料の圧送途中
であるため、主噴射が開始される。従って、指令値θ2
が小さくなるほどパイロット間隔は減少する。
【0030】さらに、主噴射における燃料噴射量(以
下、主噴射量という)の制御は、CPU51からの各指
令値θ3,θ2に従って電磁スピル弁41を駆動制御す
ることによって行われる。つまり、指令値θ2に相当す
るパルス番号「7」で主噴射が開始され、指令値θ3に
相当するパルス番号のパルス(図3に示す例ではパルス
番号「10」)で電磁スピル弁41の通電を再度オンし
て再度開弁すると主噴射が終了される。その結果、各指
令値θ3,θ2の差分(=θ3−θ2)に対応した主噴
射量を得ることができ、当該差分が大きくなるほど主噴
射量は増大する。
【0031】また、燃料噴射時期の制御は、タイマピス
トン38においてポンプ内燃料圧力が作用する高圧室3
81の燃料を、タイミング制御弁39を介して低圧室3
82に逃がす量を制御することにより、タイマピストン
38の位置を移動させ、ローラリング34を回転させる
ことで行われる。ここで、タイミング制御弁39は電子
制御装置43からの指令で制御され、燃料噴射時期はタ
イミング制御弁39がオンすると最も遅角側に設定さ
れ、オフすると最も進角側に設定される。
【0032】従って、エンジン11のクランク角に対応
して発生する基準位置センサ24の信号と、任意のパル
ス番号の回転パルス信号との位相差(時間)を検出し、
その位相差をエンジン回転数等との関係から角度に換算
した実際の燃料噴射時期(以下、実噴射時期ACTCA
という)が求められる。
【0033】また、後述するように、エンジン回転数や
負荷等の運転状態に基づいて目標とする燃料噴射時期
(以下、目標噴射時期ATGCAという)が求められ
る。尚、図3に示す例において、目標噴射時期ATGC
Aはパイロット噴射が開始される時点T1となる。
【0034】そして、実噴射時期ACTCAと目標噴射
時期ATGCAとの差TERR(=ACTACA−AT
GCA)により、タイミング制御弁39のオン/オフ時
期(デューティ比)を制御する。このように、タイミン
グ制御弁39による燃料噴射時期の進角量または進角量
を調整することで、燃料噴射時期のフィードバック制御
が可能になる。
【0035】次に、CPU51における燃料噴射率制御
の処理内容を、図4に示すフローチャートを用いて説明
する。まず、ステップ(以下、Sと表記する)100に
おいて、回転センサ35の回転パルス信号に基づいてエ
ンジン11の回転数NEを算出することにより、その回
転数NEと等しい燃料噴射ポンプ30の回転数(以下、
ポンプ回転数という)NPを算出する。
【0036】次に、S110において、各センサ(吸気
温センサ13,アクセル位置センサ19,吸気圧センサ
20,水温センサ23,基準位置センサ24,回転セン
サ35)の検出信号に基づいて、各種負荷の状態等のエ
ンジン11の運転状態を読み込む。
【0037】次に、S120において、エンジン11の
運転状態に基づいて燃料噴射量Qを算出する。次に、S
130において、バックアップRAM53aやROM5
2に予め記憶されたデータマップを参照し、ポンプ回転
数NPおよび燃料噴射量Qに基づいて各指令値θ1〜θ
3を算出する。
【0038】次に、S140において、バックアップR
AM53aやROM52に予め記憶されたデータマップ
を参照し、ポンプ回転数NPおよび燃料噴射量Qに基づ
いて目標噴射時期ATGCAを算出する。図5は、S1
30およびS140において参照するデータマップを表
す特性図である。
【0039】各指令値θ1〜θ3は、ポンプ回転数NP
がNP1未満またはNP2以上の領域では一定値とな
り、NP1以上NP2未満の領域ではポンプ回転数NP
に正比例して減少する。そして、各指令値θ1,θ2
は、ポンプ回転数NPがNP2以上の領域では零とな
る。また、ポンプ回転数NPに対する指令値θ2の減少
度合に比べて指令値θ3の減少度合は小さく設定されて
いる。目標噴射時期ATGCAは、ポンプ回転数NPが
NP1未満の領域では一定値T1、NP2以上の領域で
は一定値T2となり、NP1以上NP2未満の領域では
ポンプ回転数NPに正比例して遅くなる。
【0040】また、各指令値θ1〜θ3は、燃料噴射量
QがQ1未満またはQ2以上の領域では一定値となり、
Q1以上Q2未満の領域では燃料噴射量Qに正比例して
減少する。そして、各指令値θ1,θ2は、燃料噴射量
QがQ2以上の領域では零となる。また、燃料噴射量Q
に対する指令値θ2の減少度合に比べて指令値θ3の減
少度合は小さく設定されている。目標噴射時期ATGC
Aは、燃料噴射量QがQ1未満の領域では一定値T1、
Q2以上の領域では一定値T2となり、Q1以上Q2未
満の領域では燃料噴射量Qに正比例して遅くなる。
【0041】図6に、ポンプ回転数NPおよび燃料噴射
量Qに対する運転状態の領域を示す。ポンプ回転数NP
がNP1未満で且つ燃料噴射量QがQ1未満の領域は、
パイロット噴射を行う運転状態の領域(以下、パイロッ
ト領域という)として設定されている。
【0042】また、ポンプ回転数NPがNP1以上NP
2未満で且つ燃料噴射量QがQ2未満の領域、または、
燃料噴射量QがQ1以上Q2未満で且つポンプ回転数N
PがNP2未満の領域は、パイロット噴射を行う運転状
態からパイロット噴射を行わない通常の運転状態へ移行
する(または、通常の運転状態からパイロット噴射を行
う運転状態へ移行する)運転状態の遷移領域として設定
されている。
【0043】そして、パイロット領域および遷移領域を
除く領域は、通常の運転領域(以下、通常領域という)
として設定されている。つまり、図5に示すように、パ
イロット領域では、各指令値θ1〜θ3および目標噴射
時期ATGCAは一定値となる。また、遷移領域では、
各指令値θ1〜θ3はポンプ回転数NPまたは燃料噴射
量Qに正比例して減少し、目標噴射時期ATGCAはポ
ンプ回転数NPまたは燃料噴射量Qに正比例して遅くな
る。そして、通常領域では、指令値θ3および目標噴射
時期ATGCAは一定値となり、指令値θ1,θ2は零
となる。
【0044】次に、S150において、各指令値θ1〜
θ3に従って電磁スピル弁41を駆動制御する。次に、
S160において、前述のように、任意のパルス番号の
回転パルス信号と基準位置信号との関係から定まる実噴
射時期ACTCAを算出する。
【0045】次に、S170において、実噴射時期AC
TCAと目標噴射時期ATGCAとの差TERR(=A
CTCA−ATGCA)を算出する。次に、S180に
おいて、差TERRの正負の判断を行い、差TERRが
零の場合はS190、負の場合はS200、正の場合は
S210へ移行する。
【0046】S190においては、タイミング制御弁3
9のデューティ比を変化させず同一とする。S200に
おいては、タイミング制御弁39のデューティ比を減少
させる。S210においては、タイミング制御弁39の
デューティ比を増大させる。そして、S190〜S21
0の処理の後、S100へ戻る。
【0047】尚、S100〜S200の制御処理は50
msec毎に実行される。図7に、運転状態の各領域に
おけるパイロット噴射および主噴射の燃料噴射率波形の
変化を示す。パイロット領域から通常領域へ移行する遷
移領域では、ポンプ回転数NP(=エンジン回転数N
E)または燃料噴射量Qが増大するにつれて、指令値θ
1が減少するためパイロット噴射量は徐々に減少してゆ
き、指令値θ2が減少するためパイロット間隔は徐々に
減少してゆき、指令値θ3の減少度合は指令値θ2の減
少度合に比べて小さいため主噴射量は徐々に減少してゆ
き、目標噴射時期ATGCAは徐々に遅くなってゆく。
【0048】一方、通常領域からパイロット領域へ移行
する遷移領域では、ポンプ回転数NPまたは燃料噴射量
Qが減少するにつれて、指令値θ1が増大するためパイ
ロット噴射量は徐々に増大してゆき、指令値θ2が増大
するためパイロット間隔は徐々に増大してゆき、指令値
θ3の増大度合は指令値θ2の増大度合に比べて小さい
ため主噴射量は徐々に増大してゆき、目標噴射時期AT
GCAは徐々に早くなってゆく。
【0049】以上詳述したように、本実施形態によれ
ば、遷移領域において、ポンプ回転数NPまたは燃料噴
射量Qの変化に基づき、パイロット噴射量,パイロット
間隔,主噴射量,目標噴射時期を徐々に変化させること
により、パイロット領域と通常領域とをスムーズにつな
げることが可能になる。その結果、遷移領域において、
燃料噴射の圧力上昇率が低減されて燃焼衝撃が緩和され
るため、騒音および振動の急激な変化やトルク変動を防
止することが可能になり、パイロット噴射の利点を十分
に生かすことができる。
【0050】尚、本発明は上記実施形態に限定されるも
のではなく、以下のように変更してもよく、その場合で
も、上記実施形態と同様の作用および効果を得ることが
できる。 (1)図5に示す遷移領域において、ポンプ回転数NP
または燃料噴射量Qに対して各指令値θ1〜θ3および
目標噴射時期ATGCAが減少するように設定されてい
ればよく、図5に示すようにポンプ回転数NPまたは燃
料噴射量Qに対して各指令値θ1〜θ3および目標噴射
時期ATGCAが正比例して減少する必要はない。
【0051】(2)図5に示すデータマップを図8に示
すデータマップに変更する。図8において、図5と異な
るのは、ポンプ回転数NPまたは燃料噴射量Qに関係な
く各指令値θ2,θ3が一定値となる点である。つま
り、図8に示すデータマップを用いた場合、パイロット
領域から通常領域へ移行する遷移領域では、ポンプ回転
数NPまたは燃料噴射量Qが増大するにつれて、指令値
θ1が減少するためパイロット噴射量は徐々に減少して
ゆくものの、各指令値θ2,θ3は一定のためパイロッ
ト間隔および主噴射量は変化せず、目標噴射時期ATG
CAは徐々に遅くなってゆく。
【0052】一方、通常領域からパイロット領域へ移行
する遷移領域では、ポンプ回転数NPまたは燃料噴射量
Qが減少するにつれて、指令値θ1が増大するためパイ
ロット噴射量は徐々に増大してゆくものの、各指令値θ
2,θ3は一定のためパイロット間隔および主噴射量は
変化せず、目標噴射時期ATGCAは徐々に早くなって
ゆく。
【0053】その結果、図8に示すデータマップを用い
た場合には、図5に示したデータマップを用いた場合よ
りは若干劣るものの、ほぼ同様の効果を得ることができ
る。尚、図8に示す遷移領域において、ポンプ回転数N
Pまたは燃料噴射量Qに対して指令値θ1および目標噴
射時期ATGCAが減少するように設定されていればよ
く、図8に示すようにポンプ回転数NPまたは燃料噴射
量Qに対して指令値θ1および目標噴射時期ATGCA
が正比例して減少する必要はない。
【0054】(3)図5に示すデータマップを図9に示
すデータマップに変更する。図9において、図5と異な
るのは、ポンプ回転数NPまたは燃料噴射量Qに関係な
く指令値θ2が一定値となる点と、NP1以上NP2未
満の領域またはQ1以上Q2未満の領域では指令値θ3
および目標噴射時期ATGCAがポンプ回転数NPまた
は燃料噴射量Qに正比例して増大する点である。
【0055】つまり、図9に示すデータマップを用いた
場合、パイロット領域から通常領域へ移行する遷移領域
では、ポンプ回転数NPまたは燃料噴射量Qが増大する
につれて、指令値θ1が減少するためパイロット噴射量
は徐々に減少してゆき、指令値θ2が一定であるためパ
イロット間隔は変化せず、指令値θ3が増大するため主
噴射量は徐々に増大してゆき、目標噴射時期ATGCA
は徐々に早くなってゆく。
【0056】一方、通常領域からパイロット領域へ移行
する遷移領域では、ポンプ回転数NPまたは燃料噴射量
Qが減少するにつれて、指令値θ1が増大するためパイ
ロット噴射量は徐々に増大してゆき、指令値θ2が一定
であるためパイロット間隔は変化せず、指令値θ3が減
少するため主噴射量は徐々に減少してゆき、目標噴射時
期ATGCAは徐々に遅くなってゆく。
【0057】その結果、図9に示すデータマップを用い
た場合には、図5に示したデータマップを用いた場合よ
りは若干劣るものの、ほぼ同様の効果を得ることができ
る。尚、図9に示す遷移領域において、ポンプ回転数N
Pまたは燃料噴射量Qに対して指令値θ1が減少し指令
値θ3および目標噴射時期ATGCAが増大するように
設定されていればよく、図9に示すようにポンプ回転数
NPまたは燃料噴射量Qに対して指令値θ1が正比例し
て減少し指令値θ3および目標噴射時期ATGCAが正
比例して増大する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施形態におけるディーゼルエンジンの燃料
噴射率の制御装置の概略構成図。
【図2】一実施形態における電子制御装置の概略構成
図。
【図3】一実施形態の動作を説明するためのタイミング
チャート。
【図4】一実施形態の動作を説明するためのフローチャ
ート。
【図5】一実施形態の動作を説明するための特性図。
【図6】一実施形態の動作を説明するための特性図。
【図7】一実施形態の動作を説明するための特性図。
【図8】別の実施形態の動作を説明するための特性図。
【図9】別の実施形態の動作を説明するための特性図。
【符号の説明】
11…ディーゼルエンジン 13…吸気温センサ 19…アクセル位置センサ 20…吸気圧センサ 23…水温センサ 24…基準位置センサ 30…
燃料噴射ポンプ 31…ポンプ駆動軸 32…フィードポンプ 33
…回転歯車 34…ローラリング 35…回転センサ 36…フ
ェイスカム 37…プランジャ 38…タイマピストン 39…
タイミング制御弁 41…電磁スピル弁 42…デリバリバルブ 43
…電子制御装置 51…CPU 52…ROM 53a…バックアッ
プRAM

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関への主とする燃料噴射に先だっ
    て僅かに燃料を噴射するパイロット噴射を行う内燃機関
    の燃料噴射率の制御装置であって、 パイロット噴射を行う運転状態からパイロット噴射を行
    わない通常の運転状態へ移行する運転状態の遷移領域、
    または、通常の運転状態からパイロット噴射を行う運転
    状態へ移行する運転状態の遷移領域では、パイロット噴
    射の燃料噴射量、パイロット噴射と主とする燃料噴射と
    の時間間隔、主とする燃料噴射の燃料噴射量、燃料噴射
    時期からなるグループから選択された少なくとも1つの
    状態量を連続的に変化させることを特徴とする内燃機関
    の燃料噴射率の制御装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射率
    の制御装置において、 前記遷移領域は、内燃機関に同期して駆動される燃料噴
    射ポンプの回転数と、内燃機関の運転状態に応じて与え
    られる当該燃料噴射ポンプの燃料噴射量とに基づいて規
    定されることを特徴とする内燃機関の燃料噴射率の制御
    装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の内燃機
    関の燃料噴射率の制御装置において、 前記遷移領域では、パイロット噴射を行う運転状態に近
    い領域ほど前記パイロット噴射の燃料噴射量を増大さ
    せ、通常の運転状態に近い領域ほど前記パイロット噴射
    の燃料噴射量を減少させることを特徴とする内燃機関の
    燃料噴射率の制御装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の内
    燃機関の燃料噴射率の制御装置において、 前記遷移領域では、パイロット噴射を行う運転状態に近
    い領域ほど前記主とする燃料噴射の燃料噴射量を減少さ
    せ、通常の運転状態に近い領域ほど前記主とする燃料噴
    射の燃料噴射量を増大させることを特徴とする内燃機関
    の燃料噴射率の制御装置。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の内
    燃機関の燃料噴射率の制御装置において、 前記遷移領域では、パイロット噴射を行う運転状態に近
    い領域ほど前記パイロット噴射と主とする燃料噴射との
    時間間隔を増大させ、通常の運転状態に近い領域ほど前
    記時間間隔を減少させることを特徴とする内燃機関の燃
    料噴射率の制御装置。
  6. 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載の内
    燃機関の燃料噴射率の制御装置において、 前記遷移領域では、パイロット噴射を行う運転状態に近
    い領域ほど前記燃料噴射時期を早くさせ、通常の運転状
    態に近い領域ほど前記燃料噴射時期を遅くさせることを
    特徴とする内燃機関の燃料噴射率の制御装置。
  7. 【請求項7】 内燃機関への主とする燃料噴射に先だっ
    て僅かに燃料を噴射するパイロット噴射を行う内燃機関
    の燃料噴射率の制御方法であって、 パイロット噴射を行う運転状態からパイロット噴射を行
    わない通常の運転状態へ移行する運転状態の遷移領域、
    または、通常の運転状態からパイロット噴射を行う運転
    状態へ移行する運転状態の遷移領域では、パイロット噴
    射の燃料噴射量、パイロット噴射と主とする燃料噴射と
    の時間間隔、主とする燃料噴射の燃料噴射量、燃料噴射
    時期からなるグループから選択された少なくとも1つの
    状態量を連続的に変化させることを特徴とする内燃機関
    の燃料噴射率の制御方法。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の内燃機関の燃料噴射率
    の制御方法において、 前記遷移領域は、内燃機関に同期して駆動される燃料噴
    射ポンプの回転数と、内燃機関の運転状態に応じて与え
    られる当該燃料噴射ポンプの燃料噴射量とに基づいて規
    定されることを特徴とする内燃機関の燃料噴射率の制御
    方法。
  9. 【請求項9】 請求項7または請求項8に記載の内燃機
    関の燃料噴射率の制御方法において、 前記遷移領域では、パイロット噴射を行う運転状態に近
    い領域ほど前記パイロット噴射の燃料噴射量を増大さ
    せ、通常の運転状態に近い領域ほど前記パイロット噴射
    の燃料噴射量を減少させることを特徴とする内燃機関の
    燃料噴射率の制御方法。
  10. 【請求項10】 請求項7〜9のいずれか1項に記載の
    内燃機関の燃料噴射率の制御方法において、 前記遷移領域では、パイロット噴射を行う運転状態に近
    い領域ほど前記主とする燃料噴射の燃料噴射量を減少さ
    せ、通常の運転状態に近い領域ほど前記主とする燃料噴
    射の燃料噴射量を増大させることを特徴とする内燃機関
    の燃料噴射率の制御方法。
  11. 【請求項11】 請求項7〜10のいずれか1項に記載
    の内燃機関の燃料噴射率の制御方法において、 前記遷移領域では、パイロット噴射を行う運転状態に近
    い領域ほど前記パイロット噴射と主とする燃料噴射との
    時間間隔を増大させ、通常の運転状態に近い領域ほど前
    記時間間隔を減少させることを特徴とする内燃機関の燃
    料噴射率の制御方法。
  12. 【請求項12】 請求項7〜11のいずれか1項に記載
    の内燃機関の燃料噴射率の制御方法において、 前記遷移領域では、パイロット噴射を行う運転状態に近
    い領域ほど前記燃料噴射時期を早くさせ、通常の運転状
    態に近い領域ほど前記燃料噴射時期を遅くさせることを
    特徴とする内燃機関の燃料噴射率の制御方法。
  13. 【請求項13】 請求項7〜12のいずれか1項に記載
    の内燃機関の燃料噴射率の制御方法をコンピュータシス
    テムに実行させるためのプログラムが記録されたコンピ
    ュータで読み取り可能な記録媒体。
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