JPS60198358A - 電子制御デイ−ゼルエンジンの着火時期フイ−ドバツク制御方法 - Google Patents

電子制御デイ−ゼルエンジンの着火時期フイ−ドバツク制御方法

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JPS60198358A
JPS60198358A JP59055775A JP5577584A JPS60198358A JP S60198358 A JPS60198358 A JP S60198358A JP 59055775 A JP59055775 A JP 59055775A JP 5577584 A JP5577584 A JP 5577584A JP S60198358 A JPS60198358 A JP S60198358A
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timing
ignition timing
ignition
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    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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    • F02D41/30Controlling fuel injection
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    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/401Controlling injection timing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (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】 【産業上の利用分野】
本発明は、電子制御ディーゼルエンジンの着火時期フィ
ードバック制御方法に係り、特に、着火センサを備えた
自動車用の電子制御ディーゼルエンジンに用いるのに好
適な、エンジン燃焼状態から検出される測定着火時期が
、エンジン運転状態に応じてめられる要求着火時期と一
致するように、燃料噴射時期をフィードバック制御する
ようにした電子制御ディーゼルエンジンの着火時期フィ
ードバック制御方法の改良に関する。
【従来技術】
ディーゼルエンジン、特に自動車用ディーゼルエンジン
の排気ガス浄化性能等を最適化するための燃料噴射時期
制御に際して、出願人は、既に特開昭58−19293
5において、燃焼室に火炎センサ等の着火センサを設置
し、該着火センサによる燃焼室内の着火時期(シリンダ
内の圧力が燃焼により急激に立上る時期)の検出結果を
フィードバックすることにより、測定着火時期が、アク
セル開度とエンジン回転数等により定まる要求着火時期
となるように燃料噴射時期をフィードバック制御するこ
とを提案している。 このような着火センサの出力に基づく燃料噴射時期のフ
ィードバック制御によれば、混合気の燃焼が開始された
後は、燃料噴射時期を適確にフィードバック制御できる
ものであるが、一方、混合気の燃焼が開始されておらず
、着火信号を検出することかできないエンジン始動時に
は、フィードバック制御による噴射時期制御を行うこと
ができず、特に低温時におけるエンジン始動性が悪いと
いう問題点を有していた。
【発明の目的】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、着火信号が検出されないエンジン始動時において
も、適切な燃料噴射時期を得ることができ、従って、特
に低温時のエンジン始動性が向上された電子制御ディー
ゼルエンジンの着火時期フィードバック制御方法を提供
することを目的とする。
【発明の構成】
本発明は、エンジン燃焼状態から検出される測定着火時
期が、エンジン運転状態に応じてめられる要求着火時期
と一致するように、燃料噴射時期をフィードバック制御
するようにした電子制御ディーゼルエンジンの着火時期
フィードバック制御方法において、第1図にその要旨を
示す如く、エンジン始動時であるか否かを判定する手順
と、エンジン始動時である場合は、燃料噴射時期を進角
側の設定値に固定する手順と、エンジン始動時でない場
合は、測定着火時期が要求着火時期と一致するように、
燃料噴射時期をフィードバック制御する手順と、を含む
ことにより、前記目的を達成したものである。 又、本発明の実施態様は、前記エンジン始動時であるこ
とを、測定着火時期が設定範囲内に無いことから判定す
るようにして、エンジン始動時であることを、容易に判
定できるようにしたものである。 又、本発明の他の実施態様は、前記設定値を、上死点で
着火が行われる燃料噴射時期として、エンジン始動性を
確実に向上するようにしたものである。 又、本発明の他の実施態様は、前記設定値を、エンジン
冷却水温に応じて変化させるようにして、エンジン始動
性を一層向上するようにしたものである。
【発明の作用】
本発明においては、エンジン始動時に、燃料噴射時期を
進角側の設定値に固定するようにしたので、着火信号が
検出できないエンジン始動時においても、充分に進角が
可能であり、エンジン始動性が改善される。
【実施例】
以下図面を参照して、本発明に係る着火時期フィードバ
ック制御方法が採用された、着火センサを備えた自動車
用の電子制御ディーゼルエンジンの実施例を詳細に説明
する。 本実施例は、第2図に示す如く、 ディーゼルエンジン10の出力軸の回転と連動して回転
される駆動軸14、該駆動軸14に固着された、燃料を
圧送するためのフィードポンプ16(第2図は90°展
開した状態を示す)、燃料供給圧を調整するための燃圧
調整弁18、前記駆動軸14に固着されたギヤ20の回
転変位から前記駆動軸14が所定のクランク角度だけ回
転覆るのに要した時間を測定してディーゼルエンジン1
0の回転数Neを検出するための、例えば電磁ビツクア
ップからなる同転数センサ22、゛フェイスカム23と
共働してポンププランジャ40を駆動するためのローラ
リング24、該ローラリング24の回動位置を制御する
ためのタイマピストン26(第2図は90”展開した状
態を示す)、該タイマピストン26の位置を制御するこ
とによって燃料噴射時期を制御するためのタイミング制
御弁28、ポンププランジャ40からの燃料逃し時期を
制御するためのスピルリング32、該スピルリング32
の位置を制御することによって燃料噴射量を制御するた
めのスピルアクチュエータ34、該スピルアクチュエー
タ34のプランジャ34Aの変位からスピルリング32
の位置を検出するための、例えば可変インダクタンスセ
ンサからなるスピル位置センサ36、エンジン停止時に
燃料をカットするための燃料カットソレノイド(以下F
CVと称する〉38及び燃料の逆流や後だれを防止する
ためのデリバリバルブ42を有する燃料噴射ポンプ12
と、 該燃料噴射ポンプ12のデリバリバルブ42から吐出さ
れる燃料を、ディーゼルエンジン10の燃焼室10A内
に噴射するためのインジェクションノズル44と、 吸気管46を介して吸入される吸入空気の1ffllX
を検出するための吸気温センサ50と、ディーゼルエン
ジン10のシリンダブロック10Bに配設された、エン
ジン冷却水温を検出するための水温センサ51と、 ディーゼルエンジン10の回転角が所定値、例えば上死
点TDCになったことを検出するための上死点センサ5
2と、 運転者が操作するアクセルペダル53の踏み込み角度(
以下アクセル開度と称する)を検出するためのアクセル
センサ54と、 エンジン燃焼室10A内の燃焼光を受光するための着火
センサ56と、 前記アクセルセンサ54出力から検出されるアクセル開
度ACCp、前記回転数センサ22出力から検出される
エンジン回転数Ne等により要求噴射時期及び要求噴射
量をめ、前記燃料噴射ポンプ12から、要求噴射時期に
要求噴射量の燃料が噴射されるように、前記タイミング
制御弁28、スピルアクチュエータ34等を制御する電
子制御ユニツ1〜(以下ECUと称する)58と、から
構成されている。 前記着火センサ56は、第3図及び第4図に詳細に示す
如く、ディーゼルエンジン10のシリンタヘッド10C
に挿入固定される、例えばグロープラグケースと共用さ
れたケース56A、該ケース56Aの中央部に挿入され
た、燃焼光を伝送するための、例えば石英ガラス製の光
導体56B、及び、該光導体56Bによって伝送されて
きた光を検出して電気信号に変換するための、例えばシ
リコンフォトダイオードからなる受光素子56Cと、か
ら構成されている。 前記ECU38は、第5図に詳細に示す如く、各種演算
処理を行うための中央処理ユニット(以下CPUと称す
る)58Aと、制御プログラムや各種データ等を記!す
るためのリードオンリーメモリ(以下ROMと称する)
58Bと、CPU58Aにおける演算データ等を一時的
に記憶するためのランダムアクセスメモリ(以下RAM
と称する)58Cと、クロック発生回路58Dと、バッ
ファ58Eを介して入力される前記スピル位置センサ3
6出力、バッファ58Fを介して入力される前記吸気温
センサ50出力、バッファ58Gを介して入力される前
記水温センサ51出力、バッファ58Hを介して入力さ
れる前記アクセルセンサ54出力等を順次取り込むため
のマルチプレクサ(以下MPXと称する)58にと、該
MP×58に出力のアナログ信号をデジタル信号に変換
するためのアナログ−デジタル変換器(以下A 、−D
変換器と称する)58Lと、該A 、/ D変換器58
L出力をCPU58Aに取り込むための入出カポ−]−
(以下I10ポートと称する)58Mと、前記着火セン
サ56出力を波形整形して前記CPU58Aに直接取り
込むための波形整形回路58Nと、前記回転数センサ2
2出力を波形整形してCPU58Aに直接取り込むため
の波形整形回路58Pと、前記上死点センサ52出力を
波形整形して前記CPIJ!58Aに直接取り込むため
の波形整形回路58Qと、前記CPU58Aにおける演
算結果に応じて前記タイミング制御弁28を駆動するた
めの駆動回路58Rと、デジタル−アナログ変換器(以
下D/A変換器と称する)58Sによりアナログ信号に
変換された前記CPU58A出力と前記スピル位置セン
サ36出力のスピル位置信号との偏差に応じて、前記ス
ピルアクチュエータ34を駆動するためのサーボアンプ
58T及び駆動回路58Uと、前記各構成機器間を接続
してデータや命令の転送を行うためのコモンバス58V
と、から構成されている。 以下実施例の作用を説明する。 本実施例における着火時期フィードバック制御は、第6
図及び第7図に示すような流れ図に従って実行される。 即ち、例えば電源スィッチがオンにされると共に、第6
図に示す初期設定ルーチンのステップ110に進み、例
えば前記タイミング制御弁28のデユーティ制御信号□
 utyを0%として、燃料噴射時期の初期設定1直を
、上死点で着火が1了われる進角側の値とする。 一方、エンジン運転状態に応じ・た着火時期フィードバ
ック制御は、第7図に示すようなメインプログラム中の
ルーチンに従って実行される。即ち、まずステップ21
0で、タイミング制御弁28の駆動タイミングを取る時
間、例えば50ミリ秒が経過しているか否かを判定する
。判定結果が正である場合には、ステップ212に進み
、前記回転数センサ22出力からめられるエンジン回転
数Neと前記アクセルセンサ54出力のアクセル開度か
ら検出されるエンジン負荷L oadを読み込む。 次いでステップ214に進み、例えば前記ROM58B
に予め記憶されている二次元マツプを用いて、エンジン
回転数Neとエンジン負荷1−Oa(Iに応じた要求着
火時期Tfireをめる。次いでステップ216に進み
、例えば前記着火センサ56出力の波形整形信号の立ち
上がりから、測定着火時期T’ fireを検出する。 次いでステップ218に進み、測定着火時期T=fir
eの絶対値が、設定範囲、例えば100”CA未満であ
るか否かを判定する。判定結果が正である場合、即ち、
着火信号が検出されないエンジン始動時ではなく、測定
着火時期T ” fireに基づくフィードバック制御
を行っても差し支えないと判断される詩には、ステップ
220に進み、次式により、要求着火時期下fireと
測定着火時期■’ fireの差ΔTfireをめる。 ΔT fire= Tfire −T’ fire ・
・−−−−(1)次いてステップ222に進み、タイミ
ング制御弁28の駆動チューティ信号の比例項D (p
 )と積分項D(1)を、次式に示す如く、差ΔTr+
reの関数としてめる。 D(++)=f(ΔTflre) ・・・・・−・(2
)D(+)−(1(ΔTfire> −13)次い(ス
テップ224に進み、次式に承り如く、比例項D(+)
)と積分項の積算値ΣD(1)の和としてデユーティ制
御信号outyをめる。 [)uty =D (J) )+ΣD(1)・・・・・
・(4)ステップ224終了後、あるいは、前出ステッ
プ218の判定結果が否であり、着火信号が検出されな
いエンジン始動時であると判断される場合には、ステッ
プ226に進み、今回又は前回(エンジン始動時は初期
設定値O%)のデユーティ制御信号[) utyに応じ
た出力をタイミング制御弁28に与えて、タイマピスト
ン26を駆動し、燃料噴射時期を制御する。 ステップ226終了後、あるいは、前出ステップ210
の判定結果が否である場合には、このルーチンを抜ける
。 本実施例においては、エンジン始動時であることを、測
定着火時期T −firelfi設定範囲、即ち、測定
着火時期が決して実現しない値+100’CA内に無い
ことから、判定するようにしたので、エンジン始動時で
あることの判定を容易に行うことができる。なお、エン
ジン始動時の判定方法はこれに限定されず、例えばエン
ジン回転数がクランキング回転数であることから検出す
ることも可能である。 又、本実施例においては、エンジン始動時の固定噴射時
期を、上死点で着火が行われる設定値、即ち、デユーテ
ィ制御信号[)uty=o%としているので、エンジン
始動性に特に優れている。なお、設定値はこれに限定さ
れず、デユーティ制皿信号Quty=O%以外の一定値
としたり、あるいは、第8図に示す如く、エンジン冷却
水温に応じて変化させるようにすることも可能である。 後者の場合には、エンジン始動性が一層向上される。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、着火信号が検出
されないエンジン始動時においても、適切な燃料噴射時
期を得ることができ、従って、特に低温時のエンジン始
動性を向上することができるという優れた効果を有する
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明に係る電子制御ディーゼルエンジンの
着火時期フィードバック制御方法の要旨を示す流れ図、
第2図は、本発明が採用された、自動車用の電子制御デ
ィーゼルエンジンの実施例の構成を示す、一部ブロック
線図を含む断面図、第3図は、前記実施例で用いられて
いる着火センサの構成を示す拡大断面図、第4図は、同
じく着火センサのエンジンへの取付は状態を示す拡大断
面図、第5図は、前記実施例で用いられている電子制御
ユニットの構成を示すブロック線図、第6図は、同じく
、燃料噴!IJIi期を初期設定覆るためのルーチンの
要部を示す流れ図、第7図は、同じく、着火時期をフィ
ードバック制御IIするためのルーチンの要部を示す流
れ図、第8図は、本発明の変形例における、エンジン冷
却水温とデユーティ制御信号の初期設定値(固定噴射時
期)の関係の例を示す線図である。 10・・・ディーゼルエンジン、 12・・・燃料噴射ポンプ、 26・・・タイマビス]
−ン、28・・・タイミング制御弁、 40・・・ポンププランジャ、 44・・・インジェクションノズル、 53・・・アクセルペダル、 54・・・アクセルセン
サ、56・・・着火センサ、 58・・・電子制御ユニット(ECU)、Tfire・
・・要求着火時期、 T′fire・・・測定着火時期。 代理人 高 矢 論 (ほか1名) 第1図 第3図 第4図 第6図 第7図 第8図 エンジン;+幻Δ(温

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エンジン燃焼状態から検出される測定着火時期が
    、エンジン運転状態に応じてめられる要求着火時期と一
    致するように、燃料噴射時期をフィードバック制御する
    ようにした電子制御ディーゼルエンジンの着火時期フィ
    ードバック制御方法において、 エンジン始動時であるか否かを判定する手順と、エンジ
    ン始動時である場合は、燃料噴射時期を進角側の設定値
    に固定する手順と、 エンジン始動時てない場合は、測定着火時期が要求着火
    時期と一致するように、燃料噴射時期をフィードバック
    制御する手順と、 を含むことを特徴とする電子制御ディーゼルエンジンの
    着火時期フィードバック制御方法。
  2. (2)前記エンジン始動時であることを、測定着火時期
    が設定範囲内に無いことから判定するようにした特許請
    求の範囲第1項記載の電子制御ディーゼルエンジンの着
    火時期フィードバック制御方法。
  3. (3)前記設定値を、上死点で着火が行われる燃料噴射
    時期とした特許請求の範囲第1項記載の電子制御ディー
    ゼルエンジンの着火時期フィードバック制御方法。
  4. (4)前記設定値を、エンジン冷却水温に応じて変化さ
    せるようにした特許請求の範囲第1項記載の電子制御デ
    ィーゼルエンジンの着火時閉フィードバック制御方法。
JP59055775A 1984-03-22 1984-03-22 電子制御デイ−ゼルエンジンの着火時期フイ−ドバツク制御方法 Granted JPS60198358A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6226342A (ja) * 1985-07-26 1987-02-04 Nippon Denso Co Ltd 燃料噴射時期制御装置
EP0598602A1 (en) * 1992-11-19 1994-05-25 Zexel Corporation An injection timing device for an electronic fuel injection system

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6062643A (ja) * 1983-09-16 1985-04-10 Hitachi Ltd 着火時期フイ−ドバツク制御装置

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