JPH11229942A - 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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- JPH11229942A JPH11229942A JP10035213A JP3521398A JPH11229942A JP H11229942 A JPH11229942 A JP H11229942A JP 10035213 A JP10035213 A JP 10035213A JP 3521398 A JP3521398 A JP 3521398A JP H11229942 A JPH11229942 A JP H11229942A
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- injection timing
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 運転状態が定常状態のみならず過渡状態にあ
る場合であっても燃焼状態の好適化を図り排ガス中の有
害成分を低減可能なディーゼルエンジンの燃料噴射時期
制御装置を提供する。 【解決手段】 噴射時期補正手段(30)では、筒内圧Ｐe
の変化に基づいて熱発生率の変化率ｄ2Ｑ／ｄθ2が演算
されて該変化率の最大値が求められ、今回求められた最
大値と記憶した過去複数回の最大値との比較が行われ
る。そして、該比較結果Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）に応じて燃
料噴射時期θFBが補正され、該補正された燃料噴射時期
θFに基づいて燃料噴射時期調整手段(4,6)により実際の
燃料噴射時期が調整される。
る場合であっても燃焼状態の好適化を図り排ガス中の有
害成分を低減可能なディーゼルエンジンの燃料噴射時期
制御装置を提供する。 【解決手段】 噴射時期補正手段(30)では、筒内圧Ｐe
の変化に基づいて熱発生率の変化率ｄ2Ｑ／ｄθ2が演算
されて該変化率の最大値が求められ、今回求められた最
大値と記憶した過去複数回の最大値との比較が行われ
る。そして、該比較結果Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）に応じて燃
料噴射時期θFBが補正され、該補正された燃料噴射時期
θFに基づいて燃料噴射時期調整手段(4,6)により実際の
燃料噴射時期が調整される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンの燃料噴射時期制御装置に係り、詳しくは過渡状態に
おいて燃焼状態の好適化を図る技術に関する。
ンの燃料噴射時期制御装置に係り、詳しくは過渡状態に
おいて燃焼状態の好適化を図る技術に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】一般に、ディーゼルエンジンで
は、アクセル操作等に応じて設定された目標燃料噴射量
とそのときのエンジン回転速度とに基づいて燃料噴射時
期を決定しており、さらにこの燃料噴射時期をエンジン
の状態（冷却水温等）に応じて補正するようにしてい
る。そして、このようにして決定された燃料噴射時期に
基づいて燃料噴射ポンプに設けられたタイマ等の燃料噴
射時期調整手段の作動を制御して実際の燃料噴射時期を
進角或いは遅角させるようにしている。
は、アクセル操作等に応じて設定された目標燃料噴射量
とそのときのエンジン回転速度とに基づいて燃料噴射時
期を決定しており、さらにこの燃料噴射時期をエンジン
の状態（冷却水温等）に応じて補正するようにしてい
る。そして、このようにして決定された燃料噴射時期に
基づいて燃料噴射ポンプに設けられたタイマ等の燃料噴
射時期調整手段の作動を制御して実際の燃料噴射時期を
進角或いは遅角させるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
方法では、エンジンが定常状態にあるときの目標燃料噴
射量とエンジン回転速度とを基準にして燃料噴射時期を
決定しており、つまりエンジンが過渡状態にあり、即ち
目標燃料噴射量が急激に変化しているような場合であっ
ても、定常状態における燃料噴射時期と同じ燃料噴射時
期がそのまま適用されることとされていた。
方法では、エンジンが定常状態にあるときの目標燃料噴
射量とエンジン回転速度とを基準にして燃料噴射時期を
決定しており、つまりエンジンが過渡状態にあり、即ち
目標燃料噴射量が急激に変化しているような場合であっ
ても、定常状態における燃料噴射時期と同じ燃料噴射時
期がそのまま適用されることとされていた。
【０００４】ところが、このように過渡状態においても
定常状態と同じ燃料噴射時期がそのまま適用されている
と、例えば目標燃料噴射量が急増し燃焼温度が上昇した
場合において、通常は燃料噴射時期を遅角させることで
燃焼を緩慢にし燃焼温度を低減させることができるにも
拘わらず、該燃料噴射時期を遅角させられず、故に燃焼
温度を低減させることができず、エンジンが過渡状態に
あるときにおいて有害成分であるＮＯxの排出量が一時
的に増大してしまうという問題があった。
定常状態と同じ燃料噴射時期がそのまま適用されている
と、例えば目標燃料噴射量が急増し燃焼温度が上昇した
場合において、通常は燃料噴射時期を遅角させることで
燃焼を緩慢にし燃焼温度を低減させることができるにも
拘わらず、該燃料噴射時期を遅角させられず、故に燃焼
温度を低減させることができず、エンジンが過渡状態に
あるときにおいて有害成分であるＮＯxの排出量が一時
的に増大してしまうという問題があった。
【０００５】そこで、エンジンが過渡状態にあるときに
おいても燃料噴射時期を適正なものにすることが望まれ
ており、これを実現するために例えばエンジンの燃焼状
態をモニタリングし、これに基づいて燃料噴射時期を適
正なものにすることが考えられている。そして、エンジ
ンの燃焼状態をモニタリングする一手法が例えば特開平
２−１０４９７１号公報等に開示されている。当該公報
では、筒内圧の変化から熱発生率の変化を演算し、熱発
生量が最大となる領域の状況に基づいて燃焼状態を判定
してノッキングの回避を行っている。
おいても燃料噴射時期を適正なものにすることが望まれ
ており、これを実現するために例えばエンジンの燃焼状
態をモニタリングし、これに基づいて燃料噴射時期を適
正なものにすることが考えられている。そして、エンジ
ンの燃焼状態をモニタリングする一手法が例えば特開平
２−１０４９７１号公報等に開示されている。当該公報
では、筒内圧の変化から熱発生率の変化を演算し、熱発
生量が最大となる領域の状況に基づいて燃焼状態を判定
してノッキングの回避を行っている。
【０００６】しかしながら、上記公報に開示された技術
は、ノッキングを防止すべく次のサイクルのノック強さ
を予測することを目的としたものでしかなく、当該公報
にはエンジンの過渡状態を判定することについてはなん
ら記載がない。また、この技術はそもそもガソリンエン
ジンを対象としたものであって、燃焼方式の違いからデ
ィーゼルエンジンにそのまま適用することは現実的では
ない。
は、ノッキングを防止すべく次のサイクルのノック強さ
を予測することを目的としたものでしかなく、当該公報
にはエンジンの過渡状態を判定することについてはなん
ら記載がない。また、この技術はそもそもガソリンエン
ジンを対象としたものであって、燃焼方式の違いからデ
ィーゼルエンジンにそのまま適用することは現実的では
ない。
【０００７】本発明はこのような事情に基づきなされた
もので、その目的とするところは、運転状態が定常状態
のみならず過渡状態にある場合であっても燃焼状態の好
適化を図り排ガス中の有害成分を低減可能なディーゼル
エンジンの燃料噴射時期制御装置を提供することにあ
る。
もので、その目的とするところは、運転状態が定常状態
のみならず過渡状態にある場合であっても燃焼状態の好
適化を図り排ガス中の有害成分を低減可能なディーゼル
エンジンの燃料噴射時期制御装置を提供することにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、請求項１の発明によれば、クランク角が燃焼工
程における上死点経過後の所定クランク角領域内にある
ときには、筒内圧の変化に基づいて熱発生率の変化率が
演算されて該変化率の最大値が求められ、該最大値が記
憶される。そして、今回求められた最大値と記憶した過
去複数回の最大値との比較に基づいて燃料噴射時期が補
正され、該補正された燃料噴射時期に基づいて燃料噴射
時期が燃料噴射時期調整手段により調整される。
ために、請求項１の発明によれば、クランク角が燃焼工
程における上死点経過後の所定クランク角領域内にある
ときには、筒内圧の変化に基づいて熱発生率の変化率が
演算されて該変化率の最大値が求められ、該最大値が記
憶される。そして、今回求められた最大値と記憶した過
去複数回の最大値との比較に基づいて燃料噴射時期が補
正され、該補正された燃料噴射時期に基づいて燃料噴射
時期が燃料噴射時期調整手段により調整される。
【０００９】従って、ディーゼルエンジンの運転状態が
定常状態になく過渡状態にあるような場合において、当
該過渡状態が熱発生率の変化率の今回の最大値と前回以
前の過去複数回の最大値との比較に基づいて良好に検出
され、つまり実際の燃焼状態の変化に即して検出され、
燃料噴射時期が当該比較結果に基づいて現実的に極めて
適正に補正される。これにより、運転状態が定常状態に
あるときのみならず過渡状態にあるときであってもディ
ーゼルエンジンの燃焼状態は好適なものとされ、故に排
ガス中の有害物質の低減が図られる。
定常状態になく過渡状態にあるような場合において、当
該過渡状態が熱発生率の変化率の今回の最大値と前回以
前の過去複数回の最大値との比較に基づいて良好に検出
され、つまり実際の燃焼状態の変化に即して検出され、
燃料噴射時期が当該比較結果に基づいて現実的に極めて
適正に補正される。これにより、運転状態が定常状態に
あるときのみならず過渡状態にあるときであってもディ
ーゼルエンジンの燃焼状態は好適なものとされ、故に排
ガス中の有害物質の低減が図られる。
【００１０】即ち、過渡状態において熱発生率の変化率
の今回の最大値が過去複数回の最大値よりも大きいよう
な場合、即ち筒内圧が増加傾向にあるような場合には、
燃焼温度が上昇しつつあると判断できるのであるが、こ
のような場合に例えば上記最大値の差に応じて燃料噴射
時期が遅角され、有害成分であるＮＯxの排出量が好適
に低減されることになる。
の今回の最大値が過去複数回の最大値よりも大きいよう
な場合、即ち筒内圧が増加傾向にあるような場合には、
燃焼温度が上昇しつつあると判断できるのであるが、こ
のような場合に例えば上記最大値の差に応じて燃料噴射
時期が遅角され、有害成分であるＮＯxの排出量が好適
に低減されることになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１を参照すると、車両（４輪駆
動乗用車、トラック等）に搭載された本発明に係るディ
ーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置の全体構成がブ
ロック図で示されており、以下、同図に基づき当該ディ
ーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置の構成を説明す
る。
に基づいて説明する。図１を参照すると、車両（４輪駆
動乗用車、トラック等）に搭載された本発明に係るディ
ーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置の全体構成がブ
ロック図で示されており、以下、同図に基づき当該ディ
ーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置の構成を説明す
る。
【００１２】ここでは、例えば燃料供給を行う燃料噴射
ポンプ２として分配型燃料噴射ポンプを有した比較的小
型のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置につい
て説明するが、これに限るものではなく、ディーゼルエ
ンジンであれば列型燃料噴射ポンプを有した大型のディ
ーゼルエンジンであってもよい。ディーゼルエンジンに
は、エンジン回転センサ１２の他、筒内圧センサ１６や
クランク角センサ１８が設けられており、燃料噴射時期
制御装置にはこれらエンジン回転センサ１２、筒内圧セ
ンサ（筒内圧検出手段）１６、クランク角センサ（クラ
ンク角検出手段）１８からの信号が入力する。
ポンプ２として分配型燃料噴射ポンプを有した比較的小
型のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置につい
て説明するが、これに限るものではなく、ディーゼルエ
ンジンであれば列型燃料噴射ポンプを有した大型のディ
ーゼルエンジンであってもよい。ディーゼルエンジンに
は、エンジン回転センサ１２の他、筒内圧センサ１６や
クランク角センサ１８が設けられており、燃料噴射時期
制御装置にはこれらエンジン回転センサ１２、筒内圧セ
ンサ（筒内圧検出手段）１６、クランク角センサ（クラ
ンク角検出手段）１８からの信号が入力する。
【００１３】ここに、エンジン回転センサ１２は、例え
ば燃料噴射ポンプ２の軸回転を検知することでエンジン
回転速度情報Ｎeを検出するものである。また、筒内圧
センサ１６は、ディーゼルエンジンの任意の１気筒に設
けられた圧力センサであり、該任意の１気筒の筒内圧Ｐ
eを検出可能である。また、クランク角センサ１８は、
ディーゼルエンジンのクランク軸の回転角度、即ちクラ
ンク角θを検出するものである。
ば燃料噴射ポンプ２の軸回転を検知することでエンジン
回転速度情報Ｎeを検出するものである。また、筒内圧
センサ１６は、ディーゼルエンジンの任意の１気筒に設
けられた圧力センサであり、該任意の１気筒の筒内圧Ｐ
eを検出可能である。また、クランク角センサ１８は、
ディーゼルエンジンのクランク軸の回転角度、即ちクラ
ンク角θを検出するものである。
【００１４】また、燃料噴射ポンプ２には燃料噴射時期
の切換を行うためのタイマ（燃料噴射時期調整手段）４
が設けられており、タイマ４には該タイマ４を切換作動
させるタイミングコントロールバルブ（ＴＣＶ、燃料噴
射時期調整手段）６が設けられている。そして、タイマ
４にはさらに燃料噴射時期を検出するためのタイミング
ポジションセンサ（ＴＰＳ）８が設けられている。
の切換を行うためのタイマ（燃料噴射時期調整手段）４
が設けられており、タイマ４には該タイマ４を切換作動
させるタイミングコントロールバルブ（ＴＣＶ、燃料噴
射時期調整手段）６が設けられている。そして、タイマ
４にはさらに燃料噴射時期を検出するためのタイミング
ポジションセンサ（ＴＰＳ）８が設けられている。
【００１５】そして、燃料噴射ポンプ２には該燃料噴射
ポンプ２の制御、即ち燃料噴射制御を行うガバナコント
ローラが電気的に接続されており、燃料噴射時期制御装
置は、該ガバナコントローラに設けられている。図１に
示すように、燃料噴射時期制御装置の基本噴射時期設定
部１０には、上記エンジン回転センサ１２と目標燃料噴
射量設定部１４が電気的に接続されており、それぞれエ
ンジン回転速度情報Ｎeと目標燃料噴射量情報Ｆとが入
力するようにされている。
ポンプ２の制御、即ち燃料噴射制御を行うガバナコント
ローラが電気的に接続されており、燃料噴射時期制御装
置は、該ガバナコントローラに設けられている。図１に
示すように、燃料噴射時期制御装置の基本噴射時期設定
部１０には、上記エンジン回転センサ１２と目標燃料噴
射量設定部１４が電気的に接続されており、それぞれエ
ンジン回転速度情報Ｎeと目標燃料噴射量情報Ｆとが入
力するようにされている。
【００１６】基本噴射時期設定部１０では、エンジン回
転速度情報Ｎeと目標燃料噴射量情報Ｆとに基づいて基
準となる燃料噴射時期、即ち基本噴射時期θFBが設定さ
れる。実際には、エンジン回転速度情報Ｎe及び目標燃
料噴射量情報Ｆと基本噴射時期θFBとの関係が予めマッ
プとして設定されており、基本噴射時期θFBは当該マッ
プから読み取られる。
転速度情報Ｎeと目標燃料噴射量情報Ｆとに基づいて基
準となる燃料噴射時期、即ち基本噴射時期θFBが設定さ
れる。実際には、エンジン回転速度情報Ｎe及び目標燃
料噴射量情報Ｆと基本噴射時期θFBとの関係が予めマッ
プとして設定されており、基本噴射時期θFBは当該マッ
プから読み取られる。
【００１７】目標燃料噴射量設定部１４は、例えばアク
セルペダルの踏込量とエンジン回転速度、即ちアクセル
開度を検出するアクセル開度センサからのアクセル開度
情報とエンジン回転センサ１２で検出されるエンジン回
転速度情報Ｎeとに基づいて燃料噴射ポンプ２からディ
ーゼルエンジンに供給する燃料量を目標燃料噴射量Ｆと
して設定し出力するものである。
セルペダルの踏込量とエンジン回転速度、即ちアクセル
開度を検出するアクセル開度センサからのアクセル開度
情報とエンジン回転センサ１２で検出されるエンジン回
転速度情報Ｎeとに基づいて燃料噴射ポンプ２からディ
ーゼルエンジンに供給する燃料量を目標燃料噴射量Ｆと
して設定し出力するものである。
【００１８】基本噴射時期θFBが設定されると、各種補
正部２０から信号が入力し、基本噴射時期θFBに補正が
加えられる。各種補正部２０における補正には、例えば
エンジン冷却水温に基づく補正があり、エンジン冷却水
温が低い場合には基本噴射時期θFBは進角補正される。
モード判定部２２では、エンジンの運転モードの判定が
行われる。詳しくは、ここでは、各種運転モード情報に
基づき、基本噴射時期θFBをそのまま使用するか各種運
転モードに応じた燃料噴射時期とするかを決定する。各
種運転モードとしては、始動モード、エンストモード等
があり、これらの情報が入力した場合には、基本噴射時
期θFBに代えてこれら各モードに応じた噴射時期で燃料
が噴射されることになる。
正部２０から信号が入力し、基本噴射時期θFBに補正が
加えられる。各種補正部２０における補正には、例えば
エンジン冷却水温に基づく補正があり、エンジン冷却水
温が低い場合には基本噴射時期θFBは進角補正される。
モード判定部２２では、エンジンの運転モードの判定が
行われる。詳しくは、ここでは、各種運転モード情報に
基づき、基本噴射時期θFBをそのまま使用するか各種運
転モードに応じた燃料噴射時期とするかを決定する。各
種運転モードとしては、始動モード、エンストモード等
があり、これらの情報が入力した場合には、基本噴射時
期θFBに代えてこれら各モードに応じた噴射時期で燃料
が噴射されることになる。
【００１９】モード判定部２２により燃料噴射時期（基
本噴射時期θFBまたは各モードに応じた噴射時期であ
り、以降基本噴射時期θFBが選択されたものとして説明
する。）が決定されると、燃温補正部２４から信号が入
力し、これにより基本噴射時期θFBにさらに補正が加え
られる。燃温補正部２４では、燃料の温度補正が行われ
る。従って、例えば燃料温度が低い場合には基本噴射時
期θFBは進角補正される。
本噴射時期θFBまたは各モードに応じた噴射時期であ
り、以降基本噴射時期θFBが選択されたものとして説明
する。）が決定されると、燃温補正部２４から信号が入
力し、これにより基本噴射時期θFBにさらに補正が加え
られる。燃温補正部２４では、燃料の温度補正が行われ
る。従って、例えば燃料温度が低い場合には基本噴射時
期θFBは進角補正される。
【００２０】そして、基本噴射時期θFBは、さらにΔ
（ｄ2Ｑ／ｄθ2）補正部（燃料噴射時期補正手段）３０
からの信号によって補正される。Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）補
正部３０は、エンジンの運転状態が定常状態であるか過
渡状態であるかを判定し、過渡状態にある場合にはその
度合に応じて噴射時期を補正しようというものである。
（ｄ2Ｑ／ｄθ2）補正部（燃料噴射時期補正手段）３０
からの信号によって補正される。Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）補
正部３０は、エンジンの運転状態が定常状態であるか過
渡状態であるかを判定し、過渡状態にある場合にはその
度合に応じて噴射時期を補正しようというものである。
【００２１】図２を参照すると、Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）補
正部３０の詳細が示されており、以下、図１及び図２を
参照してΔ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）補正部３０の構成と処理内
容を説明する。Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）補正部３０は、図２
に示すように、Ｐe−Ｑ変換部３２、ｄ2Ｑ／ｄθ2演算
部３４、最大値検出部（変化率最大値演算手段）３６、
記憶部（記憶手段）３８、Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）演算部４
０及び噴射時期補正マップ４２とから構成されている。
正部３０の詳細が示されており、以下、図１及び図２を
参照してΔ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）補正部３０の構成と処理内
容を説明する。Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）補正部３０は、図２
に示すように、Ｐe−Ｑ変換部３２、ｄ2Ｑ／ｄθ2演算
部３４、最大値検出部（変化率最大値演算手段）３６、
記憶部（記憶手段）３８、Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）演算部４
０及び噴射時期補正マップ４２とから構成されている。
【００２２】Ｐe−Ｑ変換部３２には上記筒内圧センサ
１６から筒内圧Ｐeが入力するようにされており、該Ｐe
−Ｑ変換部３２では、筒内圧Ｐeが熱量Ｑに置換され
る。熱量Ｑは筒内圧Ｐeと略比例関係にあり、故に筒内
圧Ｐeは熱量Ｑに容易に変換される。ｄ2Ｑ／ｄθ2演算
部３４では、上記のように求めた熱量Ｑをクランク角θ
で２回微分することにより熱量Ｑの発生率、即ち熱発生
率（ｄＱ／ｄθ）の変化率ｄ 2Ｑ／ｄθ2を求める。
１６から筒内圧Ｐeが入力するようにされており、該Ｐe
−Ｑ変換部３２では、筒内圧Ｐeが熱量Ｑに置換され
る。熱量Ｑは筒内圧Ｐeと略比例関係にあり、故に筒内
圧Ｐeは熱量Ｑに容易に変換される。ｄ2Ｑ／ｄθ2演算
部３４では、上記のように求めた熱量Ｑをクランク角θ
で２回微分することにより熱量Ｑの発生率、即ち熱発生
率（ｄＱ／ｄθ）の変化率ｄ 2Ｑ／ｄθ2を求める。
【００２３】つまり、図３を参照すると、燃焼工程にお
ける筒内圧Ｐe、熱量Ｑをクランク角θで１回微分した
場合の熱発生率ｄＱ／ｄθ及び２回微分した場合の変化
率ｄ 2Ｑ／ｄθ2の時間変化が、筒内圧Ｐeが大の場合
（破線）、中の場合（実線）及び小の場合（一点鎖線）
についてそれぞれ例示されているが、このように熱量Ｑ
をクランク角θで２回微分し変化率ｄ2Ｑ／ｄθ2を求め
る。これにより、着火した後の筒内圧Ｐeの変化率、即
ち熱発生率ｄＱ／ｄθの大きさを明確なものとすること
ができる。
ける筒内圧Ｐe、熱量Ｑをクランク角θで１回微分した
場合の熱発生率ｄＱ／ｄθ及び２回微分した場合の変化
率ｄ 2Ｑ／ｄθ2の時間変化が、筒内圧Ｐeが大の場合
（破線）、中の場合（実線）及び小の場合（一点鎖線）
についてそれぞれ例示されているが、このように熱量Ｑ
をクランク角θで２回微分し変化率ｄ2Ｑ／ｄθ2を求め
る。これにより、着火した後の筒内圧Ｐeの変化率、即
ち熱発生率ｄＱ／ｄθの大きさを明確なものとすること
ができる。
【００２４】最大値検出部３６では、このように求めら
れた変化率ｄ2Ｑ／ｄθ2の最大値を求める。即ち、図３
中に示すようにして、変化率ｄ2Ｑ／ｄθ2のピーク値を
最大値として検出する。但し、当該最大値の検出は、同
図に示すように所定の検出領域（所定クランク角領域）
に限定して行われる。つまり、着火直後の不安定な燃焼
では良好な値を求められず、故に当該着火直後の変化率
ｄ2Ｑ／ｄθ2は最大値の検出の対象としないようにする
趣旨である。
れた変化率ｄ2Ｑ／ｄθ2の最大値を求める。即ち、図３
中に示すようにして、変化率ｄ2Ｑ／ｄθ2のピーク値を
最大値として検出する。但し、当該最大値の検出は、同
図に示すように所定の検出領域（所定クランク角領域）
に限定して行われる。つまり、着火直後の不安定な燃焼
では良好な値を求められず、故に当該着火直後の変化率
ｄ2Ｑ／ｄθ2は最大値の検出の対象としないようにする
趣旨である。
【００２５】記憶部３８では、上記のように検出した変
化率ｄ2Ｑ／ｄθ2は最大値を累積的に記憶する。ここで
は、少なくとも前回のサイクル及び２回前のサイクルで
検出した最大値が記憶保持される。そして、Δ（ｄ2Ｑ
／ｄθ2）演算部４０では、最大値検出部３６で検出さ
れた今回の変化率ｄ2Ｑ／ｄθ2の最大値と記憶部３８に
記憶された前回以前（前回及び２回前）の最大値とに基
づいて変化率ｄ2Ｑ／ｄθ2の変化量Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）
を次式から演算する。
化率ｄ2Ｑ／ｄθ2は最大値を累積的に記憶する。ここで
は、少なくとも前回のサイクル及び２回前のサイクルで
検出した最大値が記憶保持される。そして、Δ（ｄ2Ｑ
／ｄθ2）演算部４０では、最大値検出部３６で検出さ
れた今回の変化率ｄ2Ｑ／ｄθ2の最大値と記憶部３８に
記憶された前回以前（前回及び２回前）の最大値とに基
づいて変化率ｄ2Ｑ／ｄθ2の変化量Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）
を次式から演算する。
【００２６】Δ(ｄ2Ｑ/ｄθ2)＝(ｄ2Ｑ/ｄθ2)max−(ｄ
2Ｑ/ｄθ2)max' ここに、（ｄ2Ｑ/ｄθ2）max'は前回以前の変化率ｄ2Ｑ
／ｄθ2の最大値であって、例えば次式に示すように前
回以前（前回及び２回前）のそれぞれの変化率ｄ2Ｑ／
ｄθ2の最大値の平均値である。 (ｄ2Ｑ/ｄθ2)max'＝((ｄ2Ｑ/ｄθ2）max-1＋(ｄ2Ｑ/ｄ
θ2)max-2)／２ ここに、(ｄ2Ｑ/ｄθ2）max-1、(ｄ2Ｑ/ｄθ2)max-2は
それぞれ前回及び２回前の変化率ｄ2Ｑ／ｄθ2の最大値
である。
2Ｑ/ｄθ2)max' ここに、（ｄ2Ｑ/ｄθ2）max'は前回以前の変化率ｄ2Ｑ
／ｄθ2の最大値であって、例えば次式に示すように前
回以前（前回及び２回前）のそれぞれの変化率ｄ2Ｑ／
ｄθ2の最大値の平均値である。 (ｄ2Ｑ/ｄθ2)max'＝((ｄ2Ｑ/ｄθ2）max-1＋(ｄ2Ｑ/ｄ
θ2)max-2)／２ ここに、(ｄ2Ｑ/ｄθ2）max-1、(ｄ2Ｑ/ｄθ2)max-2は
それぞれ前回及び２回前の変化率ｄ2Ｑ／ｄθ2の最大値
である。
【００２７】つまり、ここでは、変化量Δ（ｄ2Ｑ／ｄ
θ2）を算出することで、サイクル間の筒内圧Ｐeの変化
量を検出することになり、該変化量Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）
に基づいてディーゼルエンジンの現在の運転状態が定常
状態にあるのか過渡状態にあるのかが検出される。詳し
くは、前回以前の変化率ｄ2Ｑ／ｄθ2の最大値（ｄ2Ｑ/
ｄθ2）max'と今回の最大値（ｄ2Ｑ/ｄθ2）max とが比
較され、図３に示すように、筒内圧Ｐeが大（破線）、
中（実線）、小（一点鎖線）のように経時変化し変化量
Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）が負である場合には、負の過渡状
態、即ち燃料噴射量が減少し燃焼が緩慢となる状態とみ
なされ、逆に、筒内圧Ｐeが小（一点鎖線）、中（実
線）、大（破線）のように経時変化し変化量Δ（ｄ2Ｑ
／ｄθ2）が正である場合には、正の過渡状態、即ち燃
料噴射量が増加し燃焼が増強される状態とみなされる。
そして、変化量Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）の絶対値が大で筒内
圧Ｐeの変化量が大きい程、運転状態は急な過渡状態に
あるとみなすことができ、一方、変化量Δ（ｄ2Ｑ／ｄ
θ2）の絶対値が略０で筒内圧Ｐeが略一定に維持されて
いれば、運転状態は定常状態とみなすことができる。
θ2）を算出することで、サイクル間の筒内圧Ｐeの変化
量を検出することになり、該変化量Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）
に基づいてディーゼルエンジンの現在の運転状態が定常
状態にあるのか過渡状態にあるのかが検出される。詳し
くは、前回以前の変化率ｄ2Ｑ／ｄθ2の最大値（ｄ2Ｑ/
ｄθ2）max'と今回の最大値（ｄ2Ｑ/ｄθ2）max とが比
較され、図３に示すように、筒内圧Ｐeが大（破線）、
中（実線）、小（一点鎖線）のように経時変化し変化量
Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）が負である場合には、負の過渡状
態、即ち燃料噴射量が減少し燃焼が緩慢となる状態とみ
なされ、逆に、筒内圧Ｐeが小（一点鎖線）、中（実
線）、大（破線）のように経時変化し変化量Δ（ｄ2Ｑ
／ｄθ2）が正である場合には、正の過渡状態、即ち燃
料噴射量が増加し燃焼が増強される状態とみなされる。
そして、変化量Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）の絶対値が大で筒内
圧Ｐeの変化量が大きい程、運転状態は急な過渡状態に
あるとみなすことができ、一方、変化量Δ（ｄ2Ｑ／ｄ
θ2）の絶対値が略０で筒内圧Ｐeが略一定に維持されて
いれば、運転状態は定常状態とみなすことができる。
【００２８】噴射時期補正マップ４２には、上記のよう
に求められた変化量Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）とともに、上記
エンジン回転速度情報Ｎe及び目標燃料噴射量情報Ｆが
入力される。そして、この噴射時期補正マップ４２で
は、これら変化量Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）、エンジン回転速
度Ｎe、目標燃料噴射量Ｆに基づいて予め設定されたマ
ップから、変化量Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）に基づく燃料噴射
時期の補正量、即ち補正量ΔθFが求められる。
に求められた変化量Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）とともに、上記
エンジン回転速度情報Ｎe及び目標燃料噴射量情報Ｆが
入力される。そして、この噴射時期補正マップ４２で
は、これら変化量Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）、エンジン回転速
度Ｎe、目標燃料噴射量Ｆに基づいて予め設定されたマ
ップから、変化量Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）に基づく燃料噴射
時期の補正量、即ち補正量ΔθFが求められる。
【００２９】詳しくは、噴射時期補正マップ４２には、
図４に示すように、補正量ΔθFが変化量Δ（ｄ2Ｑ／ｄ
θ2）と目標燃料噴射量Ｆに対して実験等により予め関
係付けられたマップが所定のエンジン回転速度Ｎe（Ｎe
＝Ｎe1，Ｎe2・・・Ｎe(n-1)，Ｎen）毎に設けられてお
り、補正量ΔθFは当該マップから読み取られる。この
マップでは、補正量ΔθFは、例えば、目標燃料噴射量
Ｆが多くエンジン回転速度Ｎeが大きい程、且つ、変化
量Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）が正側に大きい程遅角側に大きな
値となるよう設定されている。
図４に示すように、補正量ΔθFが変化量Δ（ｄ2Ｑ／ｄ
θ2）と目標燃料噴射量Ｆに対して実験等により予め関
係付けられたマップが所定のエンジン回転速度Ｎe（Ｎe
＝Ｎe1，Ｎe2・・・Ｎe(n-1)，Ｎen）毎に設けられてお
り、補正量ΔθFは当該マップから読み取られる。この
マップでは、補正量ΔθFは、例えば、目標燃料噴射量
Ｆが多くエンジン回転速度Ｎeが大きい程、且つ、変化
量Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）が正側に大きい程遅角側に大きな
値となるよう設定されている。
【００３０】以上のようにして補正量ΔθFが決定され
ると、図１に示すように基本噴射時期θFBが当該補正量
ΔθFによってさらに補正されることになり、故に、エ
ンジンの運転状態が定常状態にある場合に限らず、過渡
状態にある場合においても燃料噴射時期が適正なものと
される。これにより、例えば、過渡状態において筒内圧
Ｐeが増加傾向にあり、変化量Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）が正
側に大きい場合には、燃焼が増強されて燃焼温度が上昇
しＮＯxが発生し易い状態となっているのであるが、こ
のような場合において補正量ΔθFに基づいて基本噴射
時期θFBが遅角させられることとなり、故に燃焼が緩慢
となって燃焼温度が低下し、有害成分であるＮＯxの発
生が好適に抑制されることになる。
ると、図１に示すように基本噴射時期θFBが当該補正量
ΔθFによってさらに補正されることになり、故に、エ
ンジンの運転状態が定常状態にある場合に限らず、過渡
状態にある場合においても燃料噴射時期が適正なものと
される。これにより、例えば、過渡状態において筒内圧
Ｐeが増加傾向にあり、変化量Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）が正
側に大きい場合には、燃焼が増強されて燃焼温度が上昇
しＮＯxが発生し易い状態となっているのであるが、こ
のような場合において補正量ΔθFに基づいて基本噴射
時期θFBが遅角させられることとなり、故に燃焼が緩慢
となって燃焼温度が低下し、有害成分であるＮＯxの発
生が好適に抑制されることになる。
【００３１】補正量ΔθFに基づき補正されて得られた
燃料噴射時期は、さらにＴＰＳ学習補正部７０からの信
号により補正されて最終的に噴射時期θFとされる。Ｔ
ＰＳ学習補正部７０は、即ち、補正量ΔθFに基づいて
補正された燃料噴射時期信号でＴＣＶ６を駆動しタイマ
４を作動させた場合に、該燃料噴射時期信号とＴＰＳ８
によって検出された実際の燃料噴射時期との間に生ずる
誤差を解消するためのフィードバック手段であり、ＴＰ
Ｓ学習補正部７０には、当該誤差に応じた補正量が学習
値として記憶されている。
燃料噴射時期は、さらにＴＰＳ学習補正部７０からの信
号により補正されて最終的に噴射時期θFとされる。Ｔ
ＰＳ学習補正部７０は、即ち、補正量ΔθFに基づいて
補正された燃料噴射時期信号でＴＣＶ６を駆動しタイマ
４を作動させた場合に、該燃料噴射時期信号とＴＰＳ８
によって検出された実際の燃料噴射時期との間に生ずる
誤差を解消するためのフィードバック手段であり、ＴＰ
Ｓ学習補正部７０には、当該誤差に応じた補正量が学習
値として記憶されている。
【００３２】そして、このようにして設定された噴射時
期θFは、ＰＩ制御部６０において比例積分制御されて
適正値とされ、ＴＣＶ駆動周期切換部６２を経て周期変
更されてＴＣＶ６に送られる。これにより、ＴＣＶ６が
該駆動信号に基づいて開閉作動し、これに応じてタイマ
４の回転位相が変更され、燃料噴射時期が実際に進角或
いは遅角される。
期θFは、ＰＩ制御部６０において比例積分制御されて
適正値とされ、ＴＣＶ駆動周期切換部６２を経て周期変
更されてＴＣＶ６に送られる。これにより、ＴＣＶ６が
該駆動信号に基づいて開閉作動し、これに応じてタイマ
４の回転位相が変更され、燃料噴射時期が実際に進角或
いは遅角される。
【００３３】なお、当該実際の燃料噴射時期の進角量及
び遅角量はＴＰＳ８によって常時検出されており、これ
によりＴＰＳ学習補正部７０に記憶された補正量の学習
値は常に更新され適正に保たれている。以上説明したよ
うに、本発明のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御
装置では、基本噴射時期θFBを各種補正の他に、さらに
熱発生率の変化率の変化量Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）、即ち筒
内圧Ｐeの変化に基づき補正量ΔθFを求め補正を行うよ
うにしている。
び遅角量はＴＰＳ８によって常時検出されており、これ
によりＴＰＳ学習補正部７０に記憶された補正量の学習
値は常に更新され適正に保たれている。以上説明したよ
うに、本発明のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御
装置では、基本噴射時期θFBを各種補正の他に、さらに
熱発生率の変化率の変化量Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）、即ち筒
内圧Ｐeの変化に基づき補正量ΔθFを求め補正を行うよ
うにしている。
【００３４】従って、本発明によればディーゼルエンジ
ンの運転状態が定常状態にある場合のみならず過渡状態
にある場合であっても燃料噴射時期を実際の燃焼状態に
即して適正なものにでき、特にディーゼルエンジンの運
転状態が過渡状態にあるときに燃焼温度が上昇したよう
な場合において、燃料噴射時期を遅角させて燃焼温度を
低下させるようにでき、有害成分であるＮＯxの発生を
良好に抑えることができる。
ンの運転状態が定常状態にある場合のみならず過渡状態
にある場合であっても燃料噴射時期を実際の燃焼状態に
即して適正なものにでき、特にディーゼルエンジンの運
転状態が過渡状態にあるときに燃焼温度が上昇したよう
な場合において、燃料噴射時期を遅角させて燃焼温度を
低下させるようにでき、有害成分であるＮＯxの発生を
良好に抑えることができる。
【００３５】また、本発明では、変化量Δ（ｄ2Ｑ／ｄ
θ2）を求める際、熱量Ｑの２回微分値である熱発生率
の変化率ｄ2Ｑ／ｄθ2を求めるようにしている。従っ
て、今回と前回以前の変化率ｄ2Ｑ／ｄθ2の最大値の比
較時においてその差をより明確にすることができ、きめ
細かく正確に補正量ΔθFを求めることができることに
なる。
θ2）を求める際、熱量Ｑの２回微分値である熱発生率
の変化率ｄ2Ｑ／ｄθ2を求めるようにしている。従っ
て、今回と前回以前の変化率ｄ2Ｑ／ｄθ2の最大値の比
較時においてその差をより明確にすることができ、きめ
細かく正確に補正量ΔθFを求めることができることに
なる。
【００３６】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置によれ
ば、ディーゼルエンジンの運転状態が定常状態になく過
渡状態にあるような場合において、当該過渡状態を熱発
生率の変化率の今回の最大値と前回以前の過去複数回の
最大値との比較に基づいて良好に検出でき、つまり実際
の燃焼状態の変化に即して検出でき、燃料噴射時期を当
該比較結果に基づいて現実的に適正に補正することがで
きる。これにより、運転状態が定常状態にあるときのみ
ならず過渡状態にあるときであってもディーゼルエンジ
ンの燃焼状態を好適なものにできる。
のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置によれ
ば、ディーゼルエンジンの運転状態が定常状態になく過
渡状態にあるような場合において、当該過渡状態を熱発
生率の変化率の今回の最大値と前回以前の過去複数回の
最大値との比較に基づいて良好に検出でき、つまり実際
の燃焼状態の変化に即して検出でき、燃料噴射時期を当
該比較結果に基づいて現実的に適正に補正することがで
きる。これにより、運転状態が定常状態にあるときのみ
ならず過渡状態にあるときであってもディーゼルエンジ
ンの燃焼状態を好適なものにできる。
【００３７】従って、例えば、過渡状態において熱発生
率の変化率の今回の最大値が過去複数回の最大値よりも
大きいような場合、即ち筒内圧が増加傾向にあり燃焼温
度が上昇しつつあると判断できる場合において、上記最
大値の差に応じて燃料噴射時期を遅角させるようにで
き、有害成分であるＮＯxの排出量を好適に低減するこ
とができる。
率の変化率の今回の最大値が過去複数回の最大値よりも
大きいような場合、即ち筒内圧が増加傾向にあり燃焼温
度が上昇しつつあると判断できる場合において、上記最
大値の差に応じて燃料噴射時期を遅角させるようにで
き、有害成分であるＮＯxの排出量を好適に低減するこ
とができる。
【図１】本発明に係るディーゼルエンジンの燃料噴射時
期制御装置の全体構成を示すブロック図である。
期制御装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】図１中のΔ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）補正部の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図３】燃焼工程における筒内圧Ｐe、該筒内圧Ｐeに応
じた熱量Ｑをクランク角θで１回微分した場合の熱発生
率ｄＱ／ｄθ及び２回微分した場合の変化率ｄ2Ｑ／ｄ
θ2の時間変化をそれぞれ示す図である。
じた熱量Ｑをクランク角θで１回微分した場合の熱発生
率ｄＱ／ｄθ及び２回微分した場合の変化率ｄ2Ｑ／ｄ
θ2の時間変化をそれぞれ示す図である。
【図４】図２中の記憶部に記憶され、変化量Δ（ｄ2Ｑ
／ｄθ2）に基づき補正量ΔθFを求めるマップである。
／ｄθ2）に基づき補正量ΔθFを求めるマップである。
２ 燃料噴射ポンプ ４ タイマ（燃料噴射時期調整手段） ６ タイミングコントロールバルブ（ＴＣＶ、燃料噴射
時期調整手段） ８ タイミングポジションセンサ（ＴＰＳ） １０ 基本噴射時期設定部 １２ エンジン回転センサ １６ 筒内圧センサ（筒内圧検出手段） １８ クランク角センサ（クランク角検出手段） ３０ Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）補正部（燃料噴射時期補正手
段） ３２ Ｐe−Ｑ変換部 ３４ ｄ2Ｑ／ｄθ2演算部 ３６ 最大値検出部（変化率最大値演算手段） ３８ 記憶部（記憶手段） ４０ Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）演算部 ４２ 噴射時期補正マップ
時期調整手段） ８ タイミングポジションセンサ（ＴＰＳ） １０ 基本噴射時期設定部 １２ エンジン回転センサ １６ 筒内圧センサ（筒内圧検出手段） １８ クランク角センサ（クランク角検出手段） ３０ Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）補正部（燃料噴射時期補正手
段） ３２ Ｐe−Ｑ変換部 ３４ ｄ2Ｑ／ｄθ2演算部 ３６ 最大値検出部（変化率最大値演算手段） ３８ 記憶部（記憶手段） ４０ Δ（ｄ2Ｑ／ｄθ2）演算部 ４２ 噴射時期補正マップ
Claims (1)
- 【請求項１】 エンジンの筒内圧を検出する筒内圧検出
手段と、 前記エンジンのクランク角を検出するクランク角検出手
段と、 燃料噴射時期を調整する燃料噴射時期調整手段と、 前記クランク角検出手段により検出されるクランク角が
燃焼工程における上死点経過後の所定クランク角領域内
にあるときに、前記筒内圧検出手段により検出される筒
内圧の変化に基づき熱発生率の変化率を演算するととも
に該変化率の最大値を求める変化率最大値演算手段、及
び、該最大値を記憶する記憶手段を有し、前記変化率最
大値演算手段により求めた今回の最大値と前記記憶手段
に記憶した過去複数回の最大値との比較に基づいて前記
燃料噴射時期を補正する燃料噴射時期補正手段と、 を備え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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10035213A JPH11229942A (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP10035213A JPH11229942A (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | ディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11229942A true JPH11229942A (ja) | 1999-08-24 |
Family
ID=12435571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10035213A Pending JPH11229942A (ja) | 1998-02-17 | 1998-02-17 | 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) | JPH11229942A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019530825A (ja) * | 2016-10-07 | 2019-10-24 | ルノー エス．ア．エス．Ｒｅｎａｕｌｔ Ｓ．Ａ．Ｓ． | エンジントルクを最大化するための方法 |
-
1998
- 1998-02-17 JP JP10035213A patent/JPH11229942A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019530825A (ja) * | 2016-10-07 | 2019-10-24 | ルノー エス．ア．エス．Ｒｅｎａｕｌｔ Ｓ．Ａ．Ｓ． | エンジントルクを最大化するための方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030604 |