JPS60125753A - ディ−ゼルエンジンの燃料噴射制御方法 - Google Patents

ディ−ゼルエンジンの燃料噴射制御方法

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JPS60125753A
JPS60125753A JP23209183A JP23209183A JPS60125753A JP S60125753 A JPS60125753 A JP S60125753A JP 23209183 A JP23209183 A JP 23209183A JP 23209183 A JP23209183 A JP 23209183A JP S60125753 A JPS60125753 A JP S60125753A
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JP
Japan
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fuel
time
injection
solenoid valve
primary injection
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Pending
Application number
JP23209183A
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English (en)
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Fumiaki Kobayashi
文明 小林
Yoshiyasu Ito
嘉康 伊藤
Hideo Miyagi
宮城 秀夫
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPS60125753A publication Critical patent/JPS60125753A/ja
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366Valves being actuated electrically
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M45/00Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship
    • F02M45/02Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts
    • F02M45/04Fuel-injection apparatus characterised by having a cyclic delivery of specific time/pressure or time/quantity relationship with each cyclic delivery being separated into two or more parts with a small initial part, e.g. initial part for partial load and initial and main part for full load
    • F02M45/06Pumps peculiar thereto
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野」 本発明はディーゼルエンジンの燃料噴射制御方法に関し
、特に、主燃料噴射に先立ってパイロット噴射を行う電
子制御式燃料噴射ポンプの燃料噴射制御方法に関するも
のである。
〔発明の背景〕
ディーゼルエンジンの回転に同期して回転往復動するプ
ランジャと、該プランジャの吸入行程で燃料が導入され
る尚圧室と、前記プランジャの圧縮行程で前記高圧室の
燃料な高圧化すべく閉成され、前記面圧室の燃料を低圧
側へ流出すべく開放される燃料温流用の電磁弁とを有す
る電子制峙式燃料噴射ポンプが既に実用に共されている
。この種の噴射ポンプに関して、従来から、機関の運転
状態に応じた量の燃料を噴射(以F、主噴射とするンす
るのに先立ってパイロット噴射を行ない、これにより、
円滑な燃焼、緩かな燃焼を実現して、特に軽負荷時の燃
焼速度を遅(し、以て、テイーゼルノックを防止1−る
燃料噴射7IIIJ岬が提案されている。
この独の噴射制御では、パイロット噴射と主噴射とのタ
イミングが重要であり、両噴射の間隔があきすぎるとパ
イロット噴射による火種が消滅した後に主噴射されるこ
ととなりパイロット噴射の意味が失なわれる。一方、両
噴射が接近しすぎると急激な燃焼が起こりディーゼルノ
ックが発生する。
ミンクをパイロット噴射による燃焼状態に基づいて定め
るようにしたディーゼルエンジンの噴射制御方法を提案
することにある。
〔発明の構成〕
本発明は、ディーゼルエンジンの運転状態に従って定ま
る量を噴射する主噴射に先立って、燃料溢流用の電磁弁
を閉成してパイロット噴射を行ない、その後開放してパ
イロット噴射を終了し、そのパイロット噴射による実着
火を検出して当該実着火から所定時間経過後に電磁弁を
閉成して主屓射を行ない、次いで、電磁弁を開放して主
噴射を終了するようにしたものである。
(実施例) 第1図は本発明方法を適用した燃料噴射ポンプおよびデ
ィーゼル機関の一実施例を示す。
燃料噴射ポンプ1はドライブシャフト2を有し、このシ
ャフト2を介してディーゼルエンジンと結合される。こ
のシャフト2にはフィードポンプであるベーンポンプ4
、バルサ6およびカップリング8が取付けられていて、
カップリング8は、カム’:jV−) 10が一体的に
結合されたプランジャ12と連結され、プランジャ12
の端部はボスll内に嵌入されている。カップ古ング8
はプランジャ12を一体的に回転させるが、軸方向のブ
ランクヤ12の往復動は可能である。プランジャ12お
よびカムプレート10はばね13により常時左方に偏倚
されている。
カップリング8を囲繞してドライブシャフト2と同軸で
回動可能なローラリンク14が取付けられている。ロー
ラリング14の右側壁には、ローラリング140回動軸
心を中心とした円周KGって、カムプレート10と対向
してカムローラ16が取付げられている。
ローラリング14はタイマ18により所定角度だけ回動
される。すなわち、ローシリング14はピストンピン2
0と連結され、ピストンピン20はタイマピストン22
と連結されている。タイマピストン22の一側面にはハ
ウジング24との間にはね26が介装され、他側の側面
は圧力室19に而していてベーンポンプ4の吐出圧力が
働くようK 41m成されており、タイマピストン22
はその吐出圧力に応じて往復動じ、これによりローラリ
ング14が所定の内反だけ変位して噴射開始のタイミン
グが制御される。
ポンプハウジング24にはボス11が嵌合されたブロッ
ク28が取付けられ、そのブロック28内にはハウジン
グ24内の低圧側である燃料室30と連通した燃料通路
32が穿設され、また、ブロック28には燃料遮断用の
電磁弁34が取付レナられ、その弁体36により燃料通
路32が開閉される。更に、ブロック28には燃料温流
用の電磁弁38が取付けられ、その電磁弁38とプラン
ジャ12とボス11との間に高圧室40が画成される。
高圧室40は、プランジャ14の周面に形成された気筒
数に対応した燃料導入切欠き42を介して、′電磁弁3
4と高圧室40との間の燃料導入通路44と連通可能で
ある。燃料溢流用の電磁弁38の戻り通路46は、ボス
ll内の連通路45を介して電磁弁34と高圧室40と
の間に形成された燃料導入通路44と連通されている。
更に史だ、ブロック28にはデリバリバルブ48が取付
けられていて、燃料供給通路50およびプランジャ12
の局面に形成された気筒数に対応した燃料供給切欠き5
2を介して高圧室40と連通可能である。
電磁ピックアップ60はバルサ6の周面と対向して配置
され、バルサ6の局面に形成された基準位置検出用欠歯
、回転数検出用歯に応じたパルス信号を制御回路62へ
供給する。
ここで制御回路62は、中央演算処理装置(CPU)、
後述する噴射制御についてのプログラム等が予め杏き込
まれているリードオンリメモリ(R’OM)、ランダム
アクセスメモリ(lLAfVI)等から構成され、不図
示のアクセル開度センサから得られるアクセル開度信号
、電磁ピックアップ60から得られる機関回転数信号お
よび基準位置1ぎ号が入力され、これらの信号に基づい
て噴射量その他の制御が行なわれる。
なお、第1図において、54は燃料供給ボート、56は
燃料戻りボート、58はベーンポンプ4の吐出圧力を調
圧1−る調圧弁である。
噴射ポンプ1のデリバリバルブ48は燃料ノ(イブ64
を介してディーゼル機関65の各ノズル66に接続され
ている。機関65の副燃焼室68には着火センサ70が
取付げられ、着火センサ70は制御回路62に接続され
、副燃焼室68での着火に伴い着火信号を制御回路62
に出力する。吸気管67には吸気圧力センサ72と吸気
温センサ74が取付けられ、各センサ72.74は制御
回路62に接続され、吸気圧力に応じた吸気圧信号、吸
気温に応じた吸気5幕イぎ号をそれぞれ制御回路62に
出力1−る。また、76はウォータジャケット69内の
冷却水温度に応じた水温信号を制御回路62に出力する
温度センサである。
燃料溢流用の電磁弁38の詳細を第2図に示す。
電磁弁38は、電磁弁38の戻り通路46が穿設された
バルブハウジング103、コイ# l 05が巻回され
た鉄芯107を有する。バルブハウジング103内に穿
設された円筒状の大孔109にはバルブボディ111の
フランジ部113が嵌入され、スペーサとして機能する
筒状シリンダ115イ)大孔109に嵌入されて、フラ
ンジ部113を大孔109の底壁112との間に挾持し
てバルブボディ111の位置決めを行う。シリンダ11
5内にはスプール117が摺動可能に嵌入されており、
バルブボディ111のフランジ部113とスプール11
7との間にはばね119が介装されている。シリンダ1
15およびスプール117と、バルブハウジング103
に螺合された、リリーフボート121を有するワッシャ
123との間に有底円筒状のディスタンスピース125
が挾持され、これにより、シリンダ115とスプール1
17が位置決めされる。
バルブボディ111内には、コイル105および鉄芯1
07からなる電磁石により駆動される移動部材129に
かしめられているニードル弁127が遊嵌され、コイル
105に通電されているときには、ニードル弁127が
バルブボディ111の弁座131KN座され、これによ
り尚圧室40が封止される。そして、コイル105への
通電が遮断されると、ニードル弁127の右方へのt’
A 41i力による拘束が解かれるので、尚圧室40内
の燃圧によりニードル弁127が右方向ヘリフトする。
これにより、バルブボディ1110弁座131内の通路
133か開放され、比戟的少飯の高圧燃料が、スプール
117の中央部に穿設された絞り135を介して戻り通
路40へ流出し、絞り1350前後の圧力差によりスプ
ール117がはね119のはね力に抗して右方ヘリフト
rる。しかしく、比較的多音の重圧燃料が、ディスタン
スピース125の開口137を介して戻り通路46へ流
出することとなる。
@1図および第2図に示した燃料噴射ポンプlの動作を
次に説明する。
ティーセルエンジン65の回転に同期してドライブシャ
フト2が駆動されるとベーンポンプ4か駆動され、調圧
弁58により調圧された燃料が燃料室30、燃料通路3
2.44およびタイマピストン18の圧力室19に導か
れる。−万、ドライブシャフト2の駆動に同期してプシ
ンジャ12およびカムプレートlOが回転゛J″るとと
もに、カムブレー)10の突iJ 10 aがローラ1
6に来り上がる過程でプシンジャ12の圧縮行程となり
、突部10aがロー916から外れる過程でプランジャ
12の吸入行程となる。
プランジャ12の吸入行程では、燃料連断用のl磁升3
4が付勢されて弁体36が燃料通路32を開放していれ
は、燃料が燃料通路32.44および切欠42を介して
高圧室40に導入される。
プランジャ12の圧縮行程では、燃料溢流用の電磁弁3
8が付勢されてニードル弁127が孔133を閉成して
いる間だけ高圧蚕40内で燃料が高圧化され、切欠52
および燃料供給通路50を介して高圧燃料がデリバリバ
ルブ48に達し、次いで、デリバリバルブ48を介して
各ヌ筒のノズル66に導かれる。a磁弁38が消勢され
て高圧室40内の燃圧によりニードル弁127が右方ヘ
リフトすると、第2図の説明で詳述したようにして高圧
室40が低圧側である戻り通路46と連通し、以て、各
ノズルへの燃料供給が停止される。
ここで、電磁弁38の開閉制御による噴射)むυ御は第
3図および第4図の→=順に従って行なわれる。
第3図に示すプログラムが起動されると、まず時間カウ
ントを開始しく手順1)、次に1機関の運転状態、例え
ば、機関回転数、負荷を代表するアクセル開におよび機
関温度に応じてパイロット噴射蓋、主噴射量を計算して
める(手順2)。
パイロット噴射量については、噴射開始時刻、噴射終了
時刻をにめて、それらの時刻を出力比較レジスタにそれ
ぞれセットする(手順3)。セットしたパイロット噴射
開始時刻が時間カウントの計時と一致すると(手順4)
、電磁弁38へ通電して電磁弁38を閉成し、これによ
りパイロット噴射を開始する(手順5)。セットしたパ
イロット噴射開始時刻が時間カランタの計時と一致する
と(手順6ン、電磁弁38への通電を遮断して電磁弁3
8を開放し、これによりパイロット噴射を終了する(手
順7)。
パイロット噴射による実着火は副燃焼室68内の着火セ
ンサ70により検出されて着火信号として制御回路62
に取込まれ、その着火信号により第4図のプログラムが
割込まれ、着火1g号か取込まれた時刻すなわちパイロ
ン)N火時刻を格納しく手順21)、再び第3図のプロ
グラムに戻る。
しかして、パイロット着火時刻から、予め足めた時間俊
の時刻を主噴射開始時刻としてめ、予めめられている主
噴射量かも、主噴射終了時刻をめる(手順8)。そして
、それら開始、終了時刻を出力比較レジスタにセットし
く手順9)、主噴射開始時刻が時間カウンタの計時と一
致1゛ると(手順10)、電磁弁38に再び通電して電
磁弁38を閉成し、これにより主噴射を開始する(手順
11)。次に、主噴射終了時刻が時間カウンタの計時と
一致すると(手順12)、電磁弁38への通電を遮断し
て電磁弁38を開放し、これにより主噴射を終了する(
手順13)。
すなわち本実施例では、所定の割込信号により第3図の
噴射制御プログラムを起動し、機関運転状態に応じてパ
イロット噴射量Qpおよび主噴射量Qm (第5図<C
+参照)をめ、所定の時点でパイロット噴射を行ない、
パイロット噴射による実着火が着火センサで検出された
時点に基づいて主噴射開始時刻をめる。すなわち、M5
図tD)に示す着火信号の生起から15秒後を主噴射開
始時点とする。そして、既にめられている主j貧射盆に
従って主噴射終了時刻を定める。そして、パイロット噴
射終了時刻で電磁弁38を開放してパイロット噴射をい
ったん停止した後このようにしてめられた主噴射開始時
刻で庫(ホ)弁38を閉成して主噴射を開始し、次いで
、主噴射終了時刻で電磁ヲp38を開放して主噴射を終
了する。しかして、第5図(均に示すように、主噴射(
1mに先立ってパイロット噴射qpが実行される。
なお、主噴射量とパイロット噴射量とを加算した値が機
関の運転状態に最適な値となイ)ように各噴射量が厘め
られる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、パイロット噴射による着火後の通切な
タイミングで主噴射を行うことかでき、従って、特に軽
負荷、低回転時に円滑かつ緩かな燃焼が得られ、ディー
ゼルノックの発生を防止できる。なお、プランジャによ
り圧縮される燃料の圧力を圧力センサで検出、その出力
信号に応動させて主噴射のタイーミングを定めるように
してもよいが、本発明では実着火を検出しているので圧
力センサの場合よりもより一層正確な制御が可能となる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法を適用した燃料噴射ポンプおよびデ
ィーゼル機関の一実施例を示ず断面因、第2図はその燃
料溢流用の電磁弁の詐細を示す拡大−1第3図は噴射制
御の手順例を示すフローチヤード、第4図は着火時刻を
取込む手順例を示すフローチャート、第51四は基準位
置信号を、第5図(B)は回転数信号を、第5図(C)
は電磁弁38のオン、オフ信号を、第5図(I))は着
火信号を、第5図(均はプランジャリフ)%性をそれぞ
れ示すタイムチャートである。 l・・・燃料噴射ポンプ、2・・・ドライブシャフト、
4・・・べ〜ンボンブ、lO・・・カム7”レ−)、1
2・・・プランジャ、16・・・カムローラ、1B・・
・タイマ、30・・・燃料室(低圧側)、32・・・燃
料通路、34・・・燃料遮断用の電磁弁、36・・・弁
体、38・・・燃料溢流用のa磁弁、40・・・高圧¥
、44・・・燃料導入通路、46・・・戻り通路、62
・・・制御回路、70・・・着火センサ。 代理人 鵜 沼 辰 之 (ほか1名) 塩2図 第 3 図 94図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ディーゼルエンジンの回転に同期して回転往復動するプ
    ランジャと、該ピラン−ジャの吸入行程で燃料が導入さ
    れる重圧室と、前記フランシャの圧縮行程で前記高圧相
    の燃料を高圧化すべ(閉成され、前記高圧室の燃料を低
    圧側へ流出すべ(開放される燃料溢流用の電磁弁とを有
    する燃料噴射ポンプの燃料噴射を制御するにあたり、デ
    ィーゼルエンジンの運転状態に従って定まる量を噴射す
    る主噴射に先立って、前記電磁弁を閉成してパイロット
    噴射を行ない、その後開放してパイロット噴射を終了し
    2、そのパイロット噴射による実着火を検出して当該実
    着火から所定時間経過後に前記電磁弁を閉成して主噴射
    を行ない、次いで、前記電磁弁を開放して主噴射を終了
    することを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射制
    御方法。
JP23209183A 1983-12-08 1983-12-08 ディ−ゼルエンジンの燃料噴射制御方法 Pending JPS60125753A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62142831A (ja) * 1985-12-18 1987-06-26 Nippon Denso Co Ltd デイ−ゼル機関用燃料噴射装置
JPS62248853A (ja) * 1986-04-21 1987-10-29 Nippon Denso Co Ltd 燃料噴射率制御装置
JPS635140A (ja) * 1986-06-24 1988-01-11 Diesel Kiki Co Ltd 燃料噴射ポンプの噴射制御方法
JPS63147956A (ja) * 1986-12-11 1988-06-20 Nippon Denso Co Ltd デイ−ゼル機関用燃料噴射率制御装置

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