JPS5870029A - Apparatus for controlling timing for jetting fuel - Google Patents

Apparatus for controlling timing for jetting fuel

Info

Publication number
JPS5870029A
JPS5870029A JP56169072A JP16907281A JPS5870029A JP S5870029 A JPS5870029 A JP S5870029A JP 56169072 A JP56169072 A JP 56169072A JP 16907281 A JP16907281 A JP 16907281A JP S5870029 A JPS5870029 A JP S5870029A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
timing
engine
combustion
signal
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP56169072A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6055695B2 (en
Inventor
Yoshihiko Tsuzuki
都築 嘉彦
Yutaka Suzuki
豊 鈴木
Nobushi Yasuura
保浦 信史
Takashi Naito
隆 内藤
Shizuo Kawai
川合 静男
Masaharu Sumiyoshi
住吉 正治
Katsuhiko Motosugi
本杉 勝彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
NipponDenso Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp, NipponDenso Co Ltd filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP56169072A priority Critical patent/JPS6055695B2/en
Publication of JPS5870029A publication Critical patent/JPS5870029A/en
Publication of JPS6055695B2 publication Critical patent/JPS6055695B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F02D41/32Controlling fuel injection of the low pressure type
    • F02D41/34Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/345Controlling injection timing
    • 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
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To eliminate the influences such as the scatter of compression ratio of an engine, by detecting the combustion timing of an internal combustion engine by a photodetector, and controlling jetting timing adjusting means such that the measured value of the timing of combustion coincides with an aimed value. CONSTITUTION:An electrical control means 4 uses a crank shaft positional signal as the reference to determine the jetting timing aimed value from a detected signal from a running state detector 1. According to the difference between it and the actual combustion timing from the photodetector 3, the fuel jetting timing of the jet pump 6 is adjusted. Thus since the predetermined jetting timing can be effected very precisely, both purification of exhaust gas and lowering of the cost of fuel become possible.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はディーゼル機関の燃料噴射時期制御装置に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a fuel injection timing control device for a diesel engine.

近年、ディーゼル機関においても排気ガスの浄化及び燃
費の改善に対する社会的要求が高まって来ており、それ
には機関の運転状態に応じてきめ細かくかつ精度良く燃
料噴射時期を制御する事が一つの有効な手段であり、そ
れを実現する燃料噴射時期制御装置が望まれている。
In recent years, social demands for purifying exhaust gas and improving fuel efficiency have been increasing for diesel engines as well, and one effective way to achieve this is to finely and precisely control fuel injection timing according to engine operating conditions. There is a need for a fuel injection timing control device that achieves this goal.

そこで機関の回転数、噴射量等の運転状態を電気的な運
転状態検出器で検出すると共に、その運転状態に応じて
噴射ポンプの噴射時期調節機構を電気的に制御する噴射
時期制御装置が提案されているが、この種の装置では噴
射時期調節機構の操作部材の操作量、あるいは燃料噴射
系の噴射ノズルの弁リフト等を検出することにより、制
御結果を帰還し、演算した目標値゛と比較し噴射時期の
誤差を修正する構成であり、噴射系のバフツキ及び経時
変化等に対しては適応能力を持っているが、機関の圧縮
比のバフツキ及び経時変化あるいは燃料性状の違い醇に
よる着火時期の変化に対して適応能力を持たないという
問題があった。
Therefore, an injection timing control device has been proposed that detects operating conditions such as engine speed and injection amount using an electrical operating condition detector, and electrically controls the injection timing adjustment mechanism of the injection pump according to the operating condition. However, this type of device returns control results by detecting the operating amount of the operating member of the injection timing adjustment mechanism or the valve lift of the injection nozzle of the fuel injection system, and calculates the calculated target value. It is configured to compare and correct errors in injection timing, and has the ability to adapt to injection system buffiness and changes over time. The problem was that they did not have the ability to adapt to changes in time.

そこで本発明においては、機関の気筒内に噴射された燃
料が実際に燃焼し始める時期を燃焼の際発生する光から
光検出器により電気信号として検出すると共に、各種運
転状態検出器からの検出信号に応じて演算された目標燃
焼時期に対して実燃焼時期の誤差検出を行ない、その誤
差に応じて噴射時期調節手段を制御して誤差を修正する
噴射時期制御装置を提案するものであり、機関のバラツ
キ、噴射系の経時変化あるいは圧縮比のバラツキ、燃料
性状の違いの影響を受ける事なく、設定された燃焼時期
すなわち噴射時期t−夾現することを目的とする。
Therefore, in the present invention, the timing when the fuel injected into the cylinders of the engine actually starts to burn is detected as an electrical signal by a photodetector from light generated during combustion, and detection signals from various operating state detectors are also detected. This invention proposes an injection timing control device that detects an error in the actual combustion timing with respect to the target combustion timing calculated according to the engine The purpose of the present invention is to achieve a set combustion timing, that is, an injection timing t-, without being affected by variations in the injection system, changes over time in the injection system, variations in the compression ratio, or differences in fuel properties.

以下、本発明t−図に示す一実施例について説明する。Hereinafter, one embodiment of the present invention shown in the t-diagram will be described.

第1図は全体の構成図であり、lは運転状態検出器であ
り、機関の回転数、機関へ噴射される燃料量、吸気密度
を求めるための吸気圧及び吸気温度、及び機関の冷却水
温度等を検出゛し電気信号を発生するものである。2は
機関のクランクシャフト位置を検出する検出器であり、
クランクシャフトの一定回転角で基準位置信号すなわち
基準燃焼時期信号を発生する。8は光検出器であり、機
関の気筒内に噴射された燃料が実際に燃焼し始める時期
を燃焼の際発生する光により検出するものであり、クラ
ンクシャフト位置検出器2と共に実燃焼時期検出器を構
成する。4は電気的制御手段であり、前記基準燃焼時期
信号としてのクランクシャフト位置信号を基準とし前記
運転状態検出器1からの検出信号を制御バフメータとし
て機関に対する最適の噴射時期目標値すなわち燃焼時期
目標値を算出すると共に、前記光検出器8からの検出信
号と比較し、前記目標燃焼時期に対する実燃焼時期の誤
差に応じて、その誤差を修正する電気的出力を発生する
。6は噴射時期調節手段であり、電気的制御手段からの
電気的出方にて駆動され前記基準燃焼時期信号に対する
噴射ポンプの燃料噴射時期を調節する。6は燃料噴射ボ
ンデであり、7はディーゼル機関である。
Fig. 1 is an overall configuration diagram, and l is an operating state detector, which detects the engine speed, the amount of fuel injected into the engine, the intake pressure and intake air temperature for determining the intake air density, and the engine cooling water. It detects temperature, etc. and generates an electrical signal. 2 is a detector that detects the engine crankshaft position;
A reference position signal, that is, a reference combustion timing signal is generated at a constant rotation angle of the crankshaft. Reference numeral 8 denotes a photodetector, which detects when the fuel injected into the cylinders of the engine actually starts to burn, using the light generated during combustion. Configure. Reference numeral 4 denotes an electrical control means, which uses the crankshaft position signal as the reference combustion timing signal as a reference and uses the detection signal from the operating state detector 1 as a control buff meter to determine the optimal injection timing target value, that is, the combustion timing target value for the engine. At the same time, it compares it with the detection signal from the photodetector 8, and generates an electrical output to correct the error in accordance with the error in the actual combustion timing with respect to the target combustion timing. Reference numeral 6 denotes an injection timing adjusting means, which is driven by an electrical output from the electric control means and adjusts the fuel injection timing of the injection pump with respect to the reference combustion timing signal. 6 is a fuel injection cylinder, and 7 is a diesel engine.

運転状態検出器lにおいて、機関の回転数は機関のクラ
ンク軸に係動する歯車状インダクタに電磁ピックアップ
を対向させ回転数に比例したパルス数≠して検出できる
が、本9!施例では基準燃焼時期信号の周期より算出す
るようにしている。機関へ噴射される燃料量すなわち噴
射量は噴射量センサ16により検出され、具体的には燃
料噴射ポンプの燃料関節部材の位置管位置検出器にて電
気信号として求め検出する。位置検出器としてはボテフ
シ3メータあるいは差動トランス等適用可能であ抄噴射
量に比例した信号が得られる。吸入空気量を求める丸め
の吸気圧センサ18としては半導体圧力センサ及び吸気
温度センサ17としてはサーミスタ等適用可能であり、
さらに機関の冷却水温度センサ16としてはサーミスタ
が適用可能である。
In the operating state detector l, the engine rotation speed can be detected by placing an electromagnetic pickup facing a gear-shaped inductor engaged with the engine crankshaft and using a pulse number proportional to the rotation speed≠. In the embodiment, it is calculated from the cycle of the reference combustion timing signal. The amount of fuel injected into the engine, that is, the injection amount, is detected by an injection amount sensor 16, and specifically, it is determined and detected as an electrical signal by a position tube position detector of a fuel joint member of a fuel injection pump. As the position detector, a 3-meter meter or a differential transformer can be used, and a signal proportional to the amount of paper injection can be obtained. A semiconductor pressure sensor can be used as the rounded intake pressure sensor 18 for determining the amount of intake air, and a thermistor or the like can be used as the intake air temperature sensor 17.
Furthermore, a thermistor can be used as the engine cooling water temperature sensor 16.

また機関のクランクシャフト位置検出器2はクランクシ
ャフトに係動するインダクタを配設し、電磁ピックアッ
プにて基準位置を検出し基準燃焼時期信号を得る。仁の
基準燃焼時期信号は回転数信号として兼用している0 光検出器8としてその一実施例を第2図に示す。
The engine crankshaft position detector 2 is provided with an inductor that engages with the crankshaft, detects a reference position using an electromagnetic pickup, and obtains a reference combustion timing signal. An embodiment of the reference combustion timing signal is shown in FIG. 2 as a photodetector 8 which also serves as a rotational speed signal.

本実施例においては、光検出素子としてフオ))ランジ
スタを用いている。lOは機関のりリンダヘッドであり
、光検出器3が取付可能なネジ穴が設けである。Ifは
ハウジング、12は燃焼光が透過可能なサファイヤであ
り、振動及び熱に充分耐える本ので、ハウジング11に
固定されている。
In this embodiment, a transistor is used as the photodetecting element. 1O is an engine glue cylinder head, and is provided with a screw hole to which a photodetector 3 can be attached. If is a housing, and 12 is a sapphire material through which combustion light can pass, and is fixed to the housing 11 because it can withstand vibration and heat sufficiently.

18は光検出素子としてのフォトトランジスタ14が取
付けられている電気的絶縁板であり、14&。
18 is an electrically insulating plate on which a phototransistor 14 as a photodetecting element is attached; 14&;

14bはその電極である。14b is its electrode.

今燃焼室に燃料が噴射され、燃焼が始まると、その燃焼
光はサファイヤ12を透過し、フォトトランジスタ14
に達し、電極14a、14b間に燃焼の電気信号が得ら
れる。この燃焼信号が夾撚焼時期信号である。
When fuel is injected into the combustion chamber and combustion begins, the combustion light passes through the sapphire 12 and the phototransistor 14.
The electric signal of combustion is obtained between the electrodes 14a and 14b. This combustion signal is the intertwist firing timing signal.

次に電気的制御手段4について、そのブリック構成の一
例を第3゛図に示す。電気的制御手段4は中央処理ユニ
ット(CPU)41.メ毫り(ROM)44及びメモリ
(RAM)45を主要素とするマイク田コンピュータを
内蔵し、クランクシャフト位置センサ3の出力信号及び
光検出器8の出力信号を波形整浸する波形整形回路42
、運転状態検出器lからの各種アナログ入力信号をA/
D変換するム/D変換器48.及び0PU41からのパ
ルス出力信号を増巾し、噴射時期調節手段6を駆動可能
とする電茅信号を得るための駆動回路46を備える。
Next, an example of the brick configuration of the electrical control means 4 is shown in FIG. 3. The electrical control means 4 includes a central processing unit (CPU) 41. A waveform shaping circuit 42 has a built-in microphone computer whose main elements are a memory (ROM) 44 and a memory (RAM) 45, and shapes the output signal of the crankshaft position sensor 3 and the output signal of the photodetector 8.
, various analog input signals from the operating status detector l
Mu/D converter 48 for D conversion. and a drive circuit 46 for amplifying the pulse output signal from the 0PU 41 and obtaining an electric signal that enables the injection timing adjustment means 6 to be driven.

次に噴射時期関節手段5について、本発明をボツンユ分
配源燃料噴射ポンプに適用した場合について説明する。
Next, regarding the injection timing articulating means 5, a case will be described in which the present invention is applied to a fuel injection pump with a distribution source.

第4図はボッシュ分配型燃料噴射ポンプの要部断面構成
図である。タイマピストン51はレバー54でp−ツー
リングSsと接続されており、タイマピストン51が図
中左方へ移動するとローブリング53は右回転方向に回
動し、燃料噴射時期は進角側に変わるものである。56
はベーン型燃料ポンプであり、噴射ポンプの図示しない
ドライブシャツtにより回転し、燃料タンクから燃料を
ポンプ内圧力室ムへ圧送する。66はオーバーフローチ
ェックパルプであり、ポンプ内圧力室ムの圧力の過上昇
を防ぐ本のである。ポンプ内圧力室ム内の燃料は機関へ
噴射されると共に絞りを通りタイマピストン高圧室Bへ
導かれる。
FIG. 4 is a sectional view of the main parts of the Bosch distribution type fuel injection pump. The timer piston 51 is connected to the p-touring Ss by a lever 54, and when the timer piston 51 moves to the left in the figure, the lobe ring 53 rotates to the right, and the fuel injection timing changes to the advance side. It is. 56
is a vane type fuel pump, which is rotated by a drive shirt (not shown) of the injection pump, and pumps fuel from the fuel tank to the pressure chamber inside the pump. 66 is an overflow check pulp, which prevents an excessive rise in pressure in the pump internal pressure chamber. The fuel in the pump internal pressure chamber B is injected into the engine and is guided to the timer piston high pressure chamber B through the throttle.

従ッてタイマピストン高圧室Bの圧力と低圧室C中のタ
イマビスシンリターンスプリング52の力のつり合う積
電でタイマピストン51の位置が定まるためローラリン
グ68の位置が定まり噴射時期が決まる。5フは圧力調
整弁でありタイマピストン高圧室Bの圧力を電気的制御
手段4からの駆動パルスのON  OFFの時間比率を
変える事により開閉時間比率を変えて制御し、タイマピ
ストン位置すなわち噴射時期を決める。従って電気的制
御手段4は噴射量を間接的に検出する噴射量センサとし
てのスピルリング位置センサ15、エンジンの暖機状態
を検出する冷却水濡センサ16、エンジンに吸入される
空気量を検出するための吸気温センサ17及び吸気圧セ
ンサ18からの運転状lla′It示す各検出信号を入
力し、エンジンの運転状頗に最も適した目標燃焼時期を
算出すると某に、実燃焼時期と前記目標燃焼時期との誤
差を求め、この誤差値に応じて圧力調整弁57の開弁時
間を変化させ、タイマピストン高圧室Bの圧力を制御す
る事により、タイマピストン51を移動させ、噴射時期
をフィードバック制御する。
Therefore, the position of the timer piston 51 is determined by the balance between the pressure in the timer piston high pressure chamber B and the force of the timer screw return spring 52 in the low pressure chamber C, so that the position of the roller ring 68 is determined and the injection timing is determined. 5 is a pressure regulating valve that controls the pressure in the timer piston high pressure chamber B by changing the opening/closing time ratio by changing the ON/OFF time ratio of the drive pulse from the electric control means 4, and controls the timer piston position, that is, the injection timing. decide. Therefore, the electric control means 4 includes a spill ring position sensor 15 as an injection amount sensor that indirectly detects the injection amount, a cooling water wetness sensor 16 that detects the warm-up state of the engine, and the amount of air taken into the engine. When the detection signals indicating the operating conditions from the intake air temperature sensor 17 and the intake pressure sensor 18 are inputted to calculate the target combustion timing most suitable for the operating conditions of the engine, the actual combustion timing and the target combustion timing are calculated. The timer piston 51 is moved by determining the error with the combustion timing, changing the opening time of the pressure regulating valve 57 according to this error value, and controlling the pressure in the timer piston high pressure chamber B, thereby feeding back the injection timing. Control.

次に実燃焼時期の算出方法について第5−図に示すタイ
之ングチャートにそって説明する。(1)はクランクシ
ャ・フト位置をクランクシャフト位置センサ2としての
電磁ピックアップにて検出した出力波形であり、本実施
例においては4気筒エンジンの場合について図示してい
る。仁の信号(&)はエンジンクランクシャフトが18
0°回転する毎にTDO(上死点)位置で発生する。(
b)はクランクシャツF位置センサ2の出力信号(&)
が波形整形回路42にて波形整形された信号である。(
C)は実燃焼時期を検出する光検出器3のフォトトラン
ジスタの出力信号であり、y IJンダ内に燃料が噴射
され燃焼しはじめる時期を検出する。(d)は光検出器
3の出力信号を波形整形回路42にて波形整形した出力
波形である。前記(b)及び(d)の信号がCPU41
の入力ボートに印加され燃焼時期が算出される。
Next, a method for calculating the actual combustion timing will be explained with reference to the timing chart shown in FIG. (1) is an output waveform when the crankshaft position is detected by an electromagnetic pickup serving as the crankshaft position sensor 2, and in this embodiment, the case of a four-cylinder engine is illustrated. Jin's signal (&) indicates that the engine crankshaft is 18.
It occurs at the TDO (top dead center) position every time it rotates 0°. (
b) is the output signal (&) of the crank shirt F position sensor 2
is a signal whose waveform has been shaped by the waveform shaping circuit 42. (
C) is an output signal of the phototransistor of the photodetector 3 that detects the actual combustion timing, and detects the timing when fuel is injected into the IJ cylinder and starts to burn. (d) is an output waveform obtained by shaping the output signal of the photodetector 3 by the waveform shaping circuit 42. The signals (b) and (d) above are sent to the CPU 41
is applied to the input boat and the combustion timing is calculated.

今マイクロフンピユータとしてワンチップマイクルコン
ピュータを用いた場合には、第8図の回路ブロック図に
おいてCPU41.メモリILOM44及びメモリRA
MA3はワンチップで構成される。例えば富士通−社製
の回路番号MBL6801W2醇が適用可能であり、そ
の場合にはクランクシャフト位置センサ2の波形整形さ
れた出力信号をインプットキャプチャレジスタ#lへ、
又光検出器30波形整形された出力信号をインプラ)キ
ャプチャレジスタ参2へ印加する様に構成すれば実現可
能である。すなわち(d)信号の立上りが両信号の立上
りよりT1時間だけ早いと、Tム=(180XT、)/
’I’N度にて求められるTム度進角している。ここで
Tムは実際の燃焼時期であり、TNはエンリンクランク
シャフトが1/2回転、すなわち180度回板回転時間
である。又(両信号の立上りが(b)信号の立上しより
12時間だけ遅いとするとTム=(lsoxT雪 ) 
/ T N度遅角として実際の燃焼時期が求められる。
If a one-chip microcomputer is used as the microcomputer, the circuit block diagram of FIG. 8 shows the CPU 41. Memory ILOM44 and memory RA
MA3 is composed of one chip. For example, the circuit number MBL6801W2 made by Fujitsu can be applied, and in that case, the waveform-shaped output signal of the crankshaft position sensor 2 is sent to the input capture register #l,
This can also be realized by configuring the waveform-shaped output signal of the photodetector 30 to be applied to the implant capture register 2. In other words, (d) if the rising edge of the signal is earlier than the rising edges of both signals by T1 time, Tm = (180XT,)/
The angle is advanced by T degrees determined by 'I'N degrees. Here, T is the actual combustion timing, and TN is the time required for the engine link crankshaft to rotate 1/2, that is, to rotate the rotation plate 180 degrees. (If the rise of both signals is 12 hours later than the rise of signal (b), then T = (lsoxT)
/ T The actual combustion timing is determined as a retard angle of N degrees.

ここで遅角の場合の実際の燃焼時期の算出方法は、(d
)信号は(b)信号に対して時間的に遅く発生するため
、進角の場合と同様に(d)信号と(b)信号の時間差
を測定するとT、/を計測する事となる。従って実際の
エンジンの進角量よりも極端に大きな値を算出した場合
にはT、=Tx−T、’の演算を行い、T、七遅角値と
してT、ムを求める。すなわちエンジンの進角量が最大
10度クランクアングル及び進角量が最大3度りフンク
アングルとすると、遅角の場合にはIll、/より求め
九Tムは180度に近い値となり実際に取り得る値でな
いため、ある設定値をたとえばTs=lo”とし’r、
’>’I’sの場合にはT、=Ta−T、’の演算を行
い遅角として実際の燃焼時期を算出する。以上述べた方
法はクランクシャフト位置信号がエンジンのTDCにて
検出されている場合である。
Here, the method for calculating the actual combustion timing in the case of retardation is (d
Since the ) signal is generated later than the (b) signal, when the time difference between the (d) signal and the (b) signal is measured as in the case of advance angle, T, / is measured. Therefore, when a value extremely larger than the actual engine advance angle amount is calculated, the calculation T,=Tx-T,' is performed to obtain T,7 as a retardation value. In other words, if the engine's advance angle is a crank angle of up to 10 degrees and the advance angle is a maximum of 3 degrees, then in the case of a retard, Ill, /9Tm is a value close to 180 degrees, which is the value that is actually used. Since this is not the value to be obtained, set a certain setting value, for example, Ts=lo'''r,
In the case of '>'I's, the calculation of T,=Ta-T,' is performed to calculate the actual combustion timing as a retard. The method described above applies when the crankshaft position signal is detected at the TDC of the engine.

次に実際の燃焼時期の算出の他の方法として、クランク
シャフト位置信号をエンジンのTDCより実際取り得る
値より太き目の遅角側にて発生させる方法について説明
する。すなわち実用上最大遅角量が3度とすると余裕を
取って遅角側10度にて発生させる様に構成すると常に
T1の計測のみ行う事となりTム:((1sox’r、
  )7”’I’N ) −10度にて実際の燃焼時期
が求められる。ここでT1の値が実用上取り得る値に余
裕をもって定められた設定値の範囲外の値を読み込んだ
場合には、制御系に何らかの異常が発生したかあるいは
外糸ノイズによる誤動作と見なしその値を無視して1・
回前の値にて制御を行うか、又は連続して発生する様な
場合にはダイアグノーシス(自己診断)及びフェールセ
ーフ処理として、ある固定値をTムに入れて計算する。
Next, as another method for calculating the actual combustion timing, a method will be described in which the crankshaft position signal is generated on the retard side, which is wider than the value that can actually be obtained from the TDC of the engine. In other words, if the maximum amount of retardation is 3 degrees in practice, if the configuration is configured so that it occurs at 10 degrees on the retard side, only T1 will be measured at all times.
)7"'I'N) The actual combustion timing is determined at -10 degrees.If the value of T1 is read in a value outside the range of the set value, which is set with a margin within the practical value, , it is assumed that some abnormality has occurred in the control system or a malfunction due to outer thread noise, and the value is ignored and 1.
Control is performed using the previous value, or in the case of continuous occurrence, a certain fixed value is calculated as a diagnosis (self-diagnosis) and fail-safe processing.

次に上記構成による装置の作動を第6図に示すフ四−チ
ヤードに添って説明する。ステップlOでは、エンジン
回転数Hzを算出するためにクランクシャフト位置セン
サ2からの信号の周期TaよりNI:6 o/(TNX
 2 )r pmを求める。
Next, the operation of the apparatus having the above structure will be explained with reference to the diagram shown in FIG. In step lO, in order to calculate the engine rotation speed Hz, NI:6o/(TNX
2) Find r pm.

ステップ10gではエンジン運転状態信号の読み込みを
行う。すなわち噴射量センサ15としてのスピル位置セ
ンサからの噴射量信号QT、エンジン冷却水温センサ1
6からの水温信号、吸気温センサ17からの吸気温信号
及び吸気圧センサ18からの吸気圧信号をA/D変換器
48にてム/D変換し、各々対応するRAM45上に記
憶する。
In step 10g, an engine operating state signal is read. That is, the injection amount signal QT from the spill position sensor as the injection amount sensor 15, the engine cooling water temperature sensor 1
The water temperature signal from 6, the intake temperature signal from intake temperature sensor 17, and the intake pressure signal from intake pressure sensor 18 are subjected to M/D conversion by A/D converter 48, and are stored in the corresponding RAM 45.

ステップ10Bではエンジン回転数NBと噴射量QTと
から基本燃焼時期の3次元マツプより公知の4点O,I
Il形補間計算を行って基本燃焼時期Tmを求める。第
7図に基本燃焼時期マツプの例を示す。tmmが格子点
における基本燃焼時期のデータである。次に吸気圧、吸
気温により吸気密度補正を行うと共に、エンジン冷却水
温により、水温補正を行って目標燃焼時期TMを算出す
る。
In step 10B, four known points O, I are selected from the three-dimensional map of the basic combustion timing based on the engine speed NB and the injection amount QT.
The basic combustion timing Tm is determined by Il type interpolation calculation. Figure 7 shows an example of a basic combustion timing map. tmm is the basic combustion timing data at the grid point. Next, the intake air density is corrected based on the intake pressure and the intake air temperature, and the water temperature is corrected based on the engine cooling water temperature to calculate the target combustion timing TM.

ステップ104ではクランクシャフト位置信号と実燃焼
信号とから実燃焼時期Tムを前述した方法にて算出する
。ステップ106では、ステップ10Bで求めた目標燃
焼時期TMとステップ104で求めた実燃焼時期Tムよ
り誤差Tx l IL:TM−Tムを算出する、ステッ
プ106では、ステップ1015にて算出した誤差の正
負の判定を行う。T bi >Tムの場合T鳶凰L〉0
となり、ステップ109へ飛びデユーティ(duty)
比を増加させ圧力調整弁67のOFF時間を増加させて
タイマピストン51の位置を進角側に移動させる。又T
M<Tムの場合T菖11(Oとなり、ステップ108へ
飛びデユーティ比を減少させ、圧力調整弁6)のOFF
時間を減少させて、タイマピストン51の位置を遅角側
に移動させる。T M=Tムの場合Tl1lIL=Oと
なりデユーティ比は前回と同じ値を出力する。すなわち
目標値TMに対して実測値Tムが連れている場合は調整
弁57はOFF時間を長くしてタイマピストン高圧室B
の圧力を上げ、タイマピストン51を進角側へ移動させ
燃焼時期すなわち噴射時期を進め目標値に一致させる。
In step 104, the actual combustion timing Tm is calculated from the crankshaft position signal and the actual combustion signal using the method described above. In step 106, an error Tx l IL:TM-Tm is calculated from the target combustion timing TM obtained in step 10B and the actual combustion timing Tm obtained in step 104. Determine whether it is positive or negative. If T bi > Tmu, then T phoenix L〉0
Then, jump to step 109 and set the duty.
By increasing the ratio and increasing the OFF time of the pressure regulating valve 67, the position of the timer piston 51 is moved to the advance side. Also T
If M<Tum, T 11 (becomes O, jumps to step 108, reduces the duty ratio, and turns off the pressure regulating valve 6).
The time is decreased and the position of the timer piston 51 is moved to the retard side. When TM=Tm, Tl1lIL=O, and the duty ratio outputs the same value as the previous time. In other words, if the actual measured value T is lower than the target value TM, the regulating valve 57 increases the OFF time so that the timer piston high pressure chamber B
The pressure is increased and the timer piston 51 is moved to the advance side to advance the combustion timing, that is, the injection timing, so that it matches the target value.

以下圧力調整弁制御周期毎にステップ101から109
の処理を繰返す。
Steps 101 to 109 for each pressure regulating valve control cycle below
Repeat the process.

なお、光検出器3としては上述した構造のもの以外に種
々の構造のものが適用可能であり、例えば燃焼室の光を
光ファイバ等により所定位置まで導き、その後光−電気
光換を行なうようにしてもよい。
It should be noted that various structures other than those described above can be used as the photodetector 3. For example, the light from the combustion chamber is guided to a predetermined position by an optical fiber, etc., and then light-to-electrical light conversion is performed. You can also do this.

以上述べた如く本発明は、機関の気筒内に噴射された燃
料が実際に燃焼し始める時期を光検出器により電気信号
として検出すると共に各種運転状態検出器からの検出信
号に応じて演算された目標燃焼時期に対して誤差検出を
行ない、その誤差に応じて噴射時期調節手段により燃焼
時期の実測値を目標値に一致ξせる様に制御するため、
機関及び燃料噴射系のバラツキ、経時変化及び圧縮比の
バラツキ、燃料性状の違いの影響を受ける事なく設定さ
れた燃焼時期すなわち噴射時期を精度良く実現する事が
でき、排気浄化、燃費低減を両立できるという優れた効
果がある。
As described above, the present invention detects the timing when fuel injected into the cylinders of an engine actually starts to burn using a photodetector as an electrical signal, and calculates the timing according to detection signals from various operating state detectors. In order to detect an error with respect to the target combustion timing and control the actual value of the combustion timing to match the target value by the injection timing adjustment means according to the error,
It is possible to accurately achieve the set combustion timing, that is, injection timing, without being affected by variations in the engine and fuel injection system, changes over time, variations in compression ratio, or differences in fuel properties, achieving both exhaust purification and fuel consumption reduction. There is an excellent effect that can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の全体構成を示すプルツク図
、第怠図は第1図中の光検出器の例を示す構造説明図、
第8図は第1図中の電気的演算手段の例を示す構成図、
第4図は本発明を分配型燃料噴射ポンプに適用した場合
の噴射時期関節手段の構造説明図、第5図は実燃焼時期
の算出方法を説明するタイミングチャート、第6図は電
気的演算手段における処理手順を示すフルーチャート、
第7図は基本燃焼時期の2次元マツプを示す図であるO 1・・・運転状級検出器、2・・・クランクシャフト付
蓋検出器、3・・・光検出器、番・・・電気的制御手段
、b・・・噴射時期調節手段、6・・・噴射ボンデ、γ
・−ディーゼル機関、14・・・フォトトフンジスタ、
15・・・噴射量センサ、16・・・冷却水温センサ、
17・・・吸気温センサ、18・・・吸気圧センサ、4
1・・・CPU。 44・・・メモリROM% 4S・・・メモリRAM%
 46・・・ff1lll路、51・・・タイマピスト
ン、57−・・圧力調整弁。 代理人弁理士  岡 部   隆 の■ト旬 第 4 図 第 5 1”1 第7図 Nn−I  Nn  Nn+I   NE−>第6図 第1頁の続き 0発 明 者 本杉勝彦 豊田型トヨタ町1番地トヨタ自 動車工業株式会社内 ■出 願 人 トヨタ自動車株式会社 豊田市トヨタ町1番地
FIG. 1 is a pull diagram showing the overall configuration of an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a structural explanatory diagram showing an example of the photodetector in FIG. 1.
FIG. 8 is a configuration diagram showing an example of the electrical calculation means in FIG. 1;
Fig. 4 is a structural explanatory diagram of the injection timing joint means when the present invention is applied to a distribution type fuel injection pump, Fig. 5 is a timing chart illustrating the method of calculating the actual combustion timing, and Fig. 6 is the electrical calculation means. A flowchart showing the processing steps in
Fig. 7 is a diagram showing a two-dimensional map of basic combustion timing. Electrical control means, b... Injection timing adjustment means, 6... Injection bonder, γ
・-Diesel engine, 14...Photofungistar,
15...Injection amount sensor, 16...Cooling water temperature sensor,
17... Intake temperature sensor, 18... Intake pressure sensor, 4
1...CPU. 44...Memory ROM% 4S...Memory RAM%
46...ff1llll path, 51... timer piston, 57-... pressure regulating valve. Representative Patent Attorney Takashi Okabe's ■Toyota 4th Figure 5 1"1 Figure 7 Nn-I Nn Nn+I NE->Continued from Figure 6, Page 1 Within Toyota Motor Corporation Applicant Toyota Motor Corporation 1 Toyota-cho, Toyota City

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出器と、燃料
噴射ボンデによる機関への燃料の噴射時期を調節する噴
射時期調節手段と、機関の気筒内に噴射された燃料が実
際に燃焼し始める時期を燃焼の際発生する光によ)検出
する実燃焼時期検出器と、前記運転状態検出器の検出信
号により目標とする燃焼時期を算出し、この目標とする
燃焼時期と前記実燃焼時期検出器により検出された実際
の燃焼時期との誤差に応じてこの誤差を修正するように
前記噴射時期調節手段を制御する電気的制御手段とを備
えることを特徴とする燃料噴射時期制御装置。
An operating state detector that detects the operating state of the internal combustion engine, an injection timing adjustment means that adjusts the timing of fuel injection into the engine by the fuel injection cylinder, and a timing when the fuel injected into the cylinders of the engine actually starts to burn. A target combustion timing is calculated based on the detection signal of the operating state detector, and the actual combustion timing detector detects the target combustion timing using the light generated during combustion. 2. A fuel injection timing control device comprising: an electric control means for controlling the injection timing adjustment means so as to correct an error from the actual combustion timing detected by the fuel injection timing control means.
JP56169072A 1981-10-22 1981-10-22 Fuel injection timing control device Expired JPS6055695B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56169072A JPS6055695B2 (en) 1981-10-22 1981-10-22 Fuel injection timing control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56169072A JPS6055695B2 (en) 1981-10-22 1981-10-22 Fuel injection timing control device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5870029A true JPS5870029A (en) 1983-04-26
JPS6055695B2 JPS6055695B2 (en) 1985-12-06

Family

ID=15879801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56169072A Expired JPS6055695B2 (en) 1981-10-22 1981-10-22 Fuel injection timing control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6055695B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6111464A (en) * 1984-06-26 1986-01-18 Nippon Denso Co Ltd Ignition timing detector of diesel engine
DE3601142A1 (en) * 1985-01-16 1986-07-17 Nippondenso Co., Ltd., Kariya, Aichi CONTROL DEVICE FOR THE FUEL INJECTION TIME IN A DIESEL ENGINE

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6111464A (en) * 1984-06-26 1986-01-18 Nippon Denso Co Ltd Ignition timing detector of diesel engine
DE3601142A1 (en) * 1985-01-16 1986-07-17 Nippondenso Co., Ltd., Kariya, Aichi CONTROL DEVICE FOR THE FUEL INJECTION TIME IN A DIESEL ENGINE
US4825373A (en) * 1985-01-16 1989-04-25 Nippondenso Co., Ltd. Fuel injection timing control apparatus for a diesel engine, including a determination of when actual ignition can be detected

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6055695B2 (en) 1985-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2809535B2 (en) Engine control device
US4381748A (en) Method of regulating combustion in the combustion chambers of an internal combustion engine
US4450811A (en) Controller for internal combustion engine
US5698776A (en) Method and apparatus for detecting combustion conditions of an internal combustion engine, and engine control method using the detection method, and engine control apparatus using the detection apparatus
US4962739A (en) Fuel controller for an internal combustion engine
KR20000053439A (en) An apparatus of diagnosing an internal combustion engine and a method of diagnosing an internal combustion engine
JPH01253543A (en) Air-fuel ratio control device for engine
JP2876544B2 (en) Catalyst temperature sensor deterioration detection device
JPH03194144A (en) Air-fuel ratio control device for internal combustion engine
JPS5870029A (en) Apparatus for controlling timing for jetting fuel
JPS6017239A (en) Control device of combustion in internal-combustion engine
JPS5847130A (en) Injection timing control device
JPS59160046A (en) Apparatus for controlling fuel injection timing
JPS58211545A (en) Controller for internal-combustion engine
JPS59183043A (en) Fuel injection timing controlling apparatus
JPH0615843B2 (en) Control device for internal combustion engine
JPS59190434A (en) Fuel injection timing control device for diesel engine
JPS5974336A (en) Electric controller for diesel engine
JPS6131650A (en) Engine exhaust gas recirculating device
JPS59108864A (en) Detection of fuel injection timing in diesel engine
JPS59190438A (en) Fuel injection timing control method
JPS59115442A (en) Control of fuel injection timing of diesel-engine
JPH0277640A (en) Power control device of heater in oxygen concentration sensor
JPH0351894B2 (en)
JPS5968532A (en) Fuel injection timing control device for diesel engine