JPS62228643A - デイ−ゼルエンジンの噴射時期制御方法 - Google Patents
デイ−ゼルエンジンの噴射時期制御方法Info
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- JPS62228643A JPS62228643A JP7399386A JP7399386A JPS62228643A JP S62228643 A JPS62228643 A JP S62228643A JP 7399386 A JP7399386 A JP 7399386A JP 7399386 A JP7399386 A JP 7399386A JP S62228643 A JPS62228643 A JP S62228643A
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
（産業上の利用分野１
本発明は、ディーゼルエンジンの噴射時期制御方法に係
り、特に、着火時期センサで検出された実着火時期によ
り、電子制御ディーゼルエンジンの燃料ｎ、ｇ射時期を
制御する際に用いるのに好適な、ディーゼルエンジンの
噴射時期制御方法の改良に関する。
り、特に、着火時期センサで検出された実着火時期によ
り、電子制御ディーゼルエンジンの燃料ｎ、ｇ射時期を
制御する際に用いるのに好適な、ディーゼルエンジンの
噴射時期制御方法の改良に関する。
ところで、ディーゼルエンジンの燃焼の最適な状態は、
噴射された燃料のむ火時期そのものだけで決定されるの
ではなく、むしろ、該燃料がＩ＋、ｎ射されてから着火
までの期間、即ち着火遅れ期間に大きく左右されるもの
である。従って、前記の如く着火時期のみを制御する従
来の制御装置で（よ、噴射系（噴射ポンプ、噴射ノズル
等）の経時変化、量産によるばらつき及び燃料性状のば
らつき等で前記着火遅れ期間が変化し、その期間中の混
合気の形成状態が変化してしまうため、排気中のエミッ
ションや黒煙の増加及びエンジン騒音の増加等を沼いて
しまうという問題点をイｊしていた。 【発明の目的１ 本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、常に着火遅れ期間を最小値に制御できるディーゼ
ルエンジンの噴射時期制御方法を捉供することを目的と
する。 ［問題点を解決するための手段１ 本発明は、若人時期センサで検出された実着火時期によ
り、ディーゼルエンジンの燃料噴射時期を制御する際に
、その要旨を第１図に示すように、エンジンへの燃料の
実噴射時期を検出し、検出された実着火時期及び実噴射
時期の差から着火遅れ期間を算出し、算出された着火遅
れ期間を最小とするよう燃料噴射時期を制御することに
より、前記目的を達成したものである。 ［作用］ 第２図にディーゼルエンジンにＪ３ける噴射時期［ＮＪ
Ｔと着火遅れ期間θとの関係の例を示づ゛。 この着火近れ期間θは、着火時期ＩＧＴと次式（１）の
関係にある。 θ＝ ＩＧＴ−ＩＮＪＴ ・・・・・・・・・（１
）図から、噴射時期ＩＮＪＴが進み側でも遅れ側でもむ
火遅れ期間θが増加し、従って、着火近れ期間θを最も
小さくする噴射時期ＩＮＪＴがあることが理解される。 図のような関係は、通常ディーゼルエンジンの作動成金
てに当てはまるものである。 本発明は、係る知見に基づきなされたものであって、噴
射時期ＩＮＪＴを変化させてもその前後でむ火遅れ期間
θの差がなくなり（ｏｎや１−θｎ＝０）、第２図から
理解されるように、着火遅れ期間θを最も短くすること
ができる領域を要求域として噴射時期ＩＮＪＴをフィー
ドバック制御するものである。 従って、本発明により、全運転領域で着火遅れ期間が最
短となるように制御されるため、エンジンの振動や騒音
等が低減され、排気ガス中のエミッションや黒、煙の増
加を防止することができる。 （実施例１ 以下図面を参照して、本発明に係るディーゼルエンジン
の噴射時期制御方法が採用された自動車用電子制御ディ
ーゼルエンジンの実施例を詳細に説明する。 本実施例は、本発明を、第３図に示す如く、エンジン燃
焼空（図示省略）内の着火状態を検出する若人時期セン
サ１２を備え、該着火時期センサ１２からの信号によっ
て燃料の噴射時期をフィードバック制御するようにした
ディーゼルエンジン１０に適用したものである。 このディーゼルエンジン１０は、その燃焼窄に燃料噴射
弁１４からディーゼルエンジン用の液体燃料が噴射供給
されるようになっている。なお、該燃料噴射弁１４には
、燃料の実噴射時期を検出するだめのギャップセンサが
組込まれている。 このディーゼルエンジン１０は、又、前記燃焼至に開口
した吸気ボート（図示省略）と排気ポート（図示省略）
とを有しており、吸気ボートには吸気マニホールド１６
が接続され、排気ポートには排気マニホールド１８が接
続されている。該吸気マニホールド１６の上流側には吸
気管２０が接続され、前記排気マニホールド１８の下流
側には排気管２２が接続されている。該吸気管２ｏ及び
排気管２２の途中には、排気管２２を流れる排気の圧力
によって吸気管２０を流れる吸気を圧縮づるためのター
ボチャージャ２４が配設されている。 前記燃料噴射弁１４は、燃料パイプ２６によって燃料噴
射ポンプ２８に接続され、該燃料噴射ポンプ２８によっ
て、エンジン負荷に応じて量産された流用の液体燃料が
所定の圧力をもって供給される。 前記燃料噴射ポンプ２８は、例えばアクセルペダル（図
示省略）と連動して回動するアジＶステングレバー２８
Ａ１エンジン回転数に応じて燃お１噴射量を制御するた
めのガバナ等によって駆すＪされるスピルリング（図示
省略）、燃料噴射時期を制御するためのタイマピストン
２８Ｂ、冷間時や侵出エアコンスィッチ５６オン時のア
イドルアップを制御するためのアイドルアップは構２８
Ｃ１吸気圧力に応じて過給燃料を増量するための高度補
償付過給燃料増■機構（以下ＢＡＣ３と称する）２８Ｄ
を有しており、前記スピルリングの位Ｋに応じて燃料ｒ
ｆＱ射爪を制御する、それ自体周知の燃料噴射ポンプで
ある。 前記排気マニホールド１８には排気ガス取入ボート１８
Ａが、又、吸気マニホールド１６には排気ガス注入ポー
ト（図示省略）が各々設けられており、該排気ガス取入
ボート１８Ａは、ＥＧＲ通路３０及びＥＧＲ弁３２を経
て、前記排気ガス注入ポートに接続されている。 前記ＥＧＲ弁３２は、そのダイヤフラム室３２Ａに印加
される制御負圧に応動して前記ＥＧＲ通路３０の流通面
積を制御するようにされている。 前記ダイヤフラム室３２Ａは、エンジン温度に応動して
開閉する温度感知式の負圧切換弁（以下ＢＶＳｖと称す
る）３４、電子制御ユニット（以下ＥＣｔＪと称する）
３６の出力によってオンオフされる負圧切Ｊ灸弁（以下
ＶＳ■と称する）３８を経て電子ＲＩＩｔ ’＋２１１
式、の負圧制御弁（以下ＥＶＲＶと称づる）４０に接続
されている。このＥ Ｖ ＲＶ ４０は、又、一定負圧
を供給するための定圧弁（以下ＣＰＶと称する）４２を
経て、ディーゼルエンジン１０に設けられたバキューム
ポンプ４４に接続されＣいる。従って、ＥＧＲ弁３２の
開度は、ＥＣ１Ｊ３６の出力によってＶＳＶ３８が開か
れ、且つ、エンジン暖義が終了してＢＶＳＶ３／Ｉも聞
かれている時には、ＥＣＵ３６の出力によってＥＶＲＶ
４０で調整される制御負圧に応じて制御されることとな
る。 前記ＣＰＶ４２出力の一定貞圧は、前記Ｂ八Ｃ３２８Ｄ
にも供給されている。又、前記ＶＳＶ３８の出力は、前
記アイドルアップ（幾構２８Ｃにもｇ（給されている。 前記燃料噴射ポンプ２８には、前記アジヤステンブレバ
ー２８Ａの開度を検出するアクセル開度センサ４６、及
び、エンジンの回転角が基準位置、例えば上死点にある
ことを検出するための基準位置（以下ＴＤＣと称する）
セン゛す°４８が配設されている。又１．前記燃料噴射
ポンプ２８には、ＥＣＵ３６の出力に応じてタイマピス
トン２８Ｂの位置を油圧制御することにより噴射時期を
制御２１１′ＴＪるためのタイマ制御弁（以下ＴＣＶと
称する＞５０が配設されている。 前記ＥＣＵ３６は、例えば第４図に詳細に示す如く、マ
イクロコンピュータ〈以下ＭＰＵと称する）５２を含ん
でいる。このＭＰＵ５２は、信号の入出力を司どる入出
力ポート５２Ａと、リードオンリーメモリ（以下ＲＯＭ
と称する）５２Ｃと、中央処理ユニット（以下ＣＰＵと
称する）５２Ｄと、を有する一般的なものである。なお
、ＭＰＵ５２内には、図示されていないがランダムアク
セスメモリ（以下ＲＡＭと称する）が収容されている。 このＭＰＵ５２の入出力ポート５２Ａには、前記着火時
期センサ１２により得られる着火時期に関する情報及び
ギャップセンナで得られた実噴射時期に関する情報が、
サーボアンプ６２Ａで演算された後に、アナログ−デジ
タル変換器（以下Ａ／Ｄ変換器と、称する）６２Ｂでデ
ジタル変換されて入力される。又、前記入出力ポート５
２Ａには、前記ＴＤＣセンサ４８によりｊＪられる基Ｑ
位置に関する信号がパルス整形回路６２Ｇで整形されて
入力され、前記アクセル開度センサ４６にＪ：す１７ら
れるエンジン負荷及びアクセル開度に関する信号及び水
温センサ５４により得られるエンジン冷却水温に関する
信号が他のＡ／Ｄ変ｊ矢器６２Ｄでデジタル変換されて
入力され、エアコンスイツヂ５６のオンオフ状態に関す
るｆ３号、ヒータスイッチ５８のオンオフ状態に関する
信号等が入力される。ＭＰＵ５２はこれらの情報をＣＰ
ｔＪ５２Ｄに取込む。そしてＲＯＭ５２Ｇに記憶された
プログラム及びデータに基づいて入出カポ−１−５２八
より、駆動回路３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｇを介して、前記
ＶＳＶ３８、ＥＶＲＶ４０及７Ｊ Ｔ ＣＶ ５０ ”
Ｓに電気的な信号を出力するようになっている。 叩ち、前記ＭＰＵ５２は、入出力ボート５２Δを介して
該ＭＰＵ５２内に入力された信号に基づき、最適噴射時
期、最適ＥＧＲが、最適アイドルアップ屯になるような
デユーティ指令値及びＥＧＲ作動領域とアイドルアップ
領域との判別値を基に演算する。そして、前記ＭＰＵ５
２は、演口結ｌ ニＪ： リ、ＶＳＶ３８、ＥＶＲＶ４
．Ｏ，ＴＣＶ５０をそれぞれの駆動回路３６Ａ〜３６Ｃ
に入力する信号で制御して燃料噴射時期、ＥＧＲ、アイ
ドルアップを最適に制御する。なＪ３、前記ＭＰＵ５２
でディーゼルエンジン１０の状態を診断した結果を駆動
回路３６Ｄを介してダイアグランプ６４で表示できる。 以下、実施例の作用について説明する。 前出第２図に示した噴射時１１１１１ＮＪＴと着火遅れ
期間θとの関係を考察すると、噴射時期ＩＮＪ王を変化
させる場合、以下に示すように３つの領域に分けて考え
ることができる。 （ｉ）噴射時期が進むと召゛火遅れ期間が短くなる領域
。 （ｉｉ ）噴射時期が進んでも着火遅れ期間が変わらな
い領域（このｆｔ域が噴射時期を１ｌｉｌＩ御する際に
要求される領域で、且つ＠適なｉｎ：である）。 （ｉｉｉ ）噴射時期が進むと着火遅れ期間が良くなる
領域。 これらの領域は、噴射時期ＩＮＪＴを変化く進みあるい
は遅れ）させたときに、変化させる前（（で噴射時ｔｉ
ｌｌ Ｉ Ｎ Ｊ Ｔと着火遅れ期間θが増加（プラス
）したか減少（マイナス）したかの積を次式（２）〜（
４）に示す領域判別式に対応させて判別することができ
る。なお、前記（ｉ）の場合、次式（２）となり、前記
（ｉｉ ）の場合、次式（３）となり、前記（ｉｉｉ
）の場合、次式（４）となる。 （θｎ、−θｎ）Ｘ （ＩＮＪＴｎｎ ＩＮＪＴｎ）
くＯ・・・・・・・・・（２） Ｏｎ＋、−θｎ−０・・・・・・・・・（３）（θル１
−θｎ）Ｘ（［ＮＪＴｎ＋＋ １ＮＪＴｎ）〉Ｏ・・
・・・・・・・（４） Ｏｎ射時期を制御する際には、まず、現在の噴射時期が
前記（ｉ）〜（ｉｉｉ ）で定めるどの領域にあるかを
判別するために、噴射時期を一定徂進角させ、（２）〜
（４）式の領域判別式で判定を行う。 その後、噴射時期を変化させていき、最終的に（３）式
が成立する領域となる噴射時期に制御するものである。 この噴射時期の制御は、例えば第５図に示されるような
タイマデユーティＤど１１０ Ｄ３時時期ＮＪＴとの関
係を用いて制御することができる。この場合、噴射時１
１１１１ＮＪＴはデユーティＤを減少させれば進角し、
増加させれば遅角する。 次に、この実施例における噴射時期の制御手順について
、第６図に示されるフローチャートに塁づき説明する。 まず、ステップ１００で噴射時期を制御ｉｔする前の状
態、即ち初期状態であることを認識するために、状態変
化判別１ｉＱｎに１を入力する。次いで、ステップ１１
０でエンジン回転ａＮＥを入力し、ステップ１２０でア
クル開度Ａ ＣＣＤを入力し、ステップ１３０でそれら
入力された情報に基づき基本タイマデユーティＤ ｂａ
ｓｅを算出する。なお、基本タイマデユーティ□ ｂａ
ｓｅを、予め着火遅れ期間の短い領域となるよう設定す
れば、収束を早めることができる。 次いで、ステップ１４０で噴射時期ＩＮＪＴｎ（ｎ−１
＞を検出し、ステップ１５０でむ火時萌ＩＧＴｎ（ｎ−
１）を検出し、ステップ１６０で、検出された噴射時期
ＩＮＪＴｎ及び着火時１’Ｉ］ ［ＧＴｎから、前出（
１）式を用いて着火遅れ期間０ｎ（ｎ−１）を算出し、
ステップ１７０で算出された着火遅れ期間θｎをＭＰＵ
５２内のＲＡＭに格納しておく。 次いで、ステップ１８０で前記状態変化判別値ｎが１で
あるか否かに基づき、初期状態か否かを判定する。判定
結果が正、即ち、初期状態であれば、ステップ１９０に
進み、現在の噴射時期（ＮＪＴが前記した（ｉ）〜（ｉ
ｉｉ ）のどの領域に３よれるか否かを判断するため、
実噴射時期ＩＮＪＴに一定量の進角を与えるＪ：う、次
式（５）で基本タイマデユーティＱ ｂａｓｅをΔＤだ
け減する。 Ｄ （−Ｄ ｂａｓｅ−ΔＤ −・−−−−−
・−（５’）ステップ２００でこの（５）式で求められ
たデユーティＤを出力してＴＣＶ５０を制御し、噴Ｑ＝
Ｊ時！Ｉｌｌ Ｉ Ｎ Ｊ Ｔの進角を行い、ステップ
２１０で、そのときの実噴射時期ＩＮＪＴｎｎ （ｎ＝
１ ）を検出し、ステップ２２０で実着火時期Ｉ Ｇ
Ｔ ｎ＝＋を検出し、ステップ２３０に進む。前のステ
ップ１８０で判定結果が否、即ち、初期状態でないと０
″−ｂステップ２３０に進む。ステップ２３０では、そ
れら検出された値から、前出（１）式を用いてむ火遅れ
期間θｎ＋＋（ｎ＝１）を算出する。次いで、ステップ
２４０で、前のステップ１７０で記憶された初期の着火
遅れ期間θｎを続出し、ステップ２５０で、読出された
着火遅れ期間θｎと、算出された着火遅れ期間θＩ’１
Ｍとの間に前記（３）式が成立するか否かを判定し、各
々の着火遅れ期間θｎとθｎ＋＋が一致するか否かを判
定する。 （３）式が成立し、それぞれの着火遅れ期間θ間、θｎ
が一致しておれば前出第２図に示した要求１或であるの
で、タイマデユーティＤをＴＣＶ５０に出力して噴射時
期ＩＮＪＴを制御し、このルーチンを終了する。 一方、ステップ２５０の判定結果が否のとき、即ち、そ
れぞれの着火ぼれ期間ｏｎ、θｎやＩが一致していない
場合、ステップ２７０に進み、前記（４）式が成立する
か否かで噴射時期の領域の判定を行う。判定結果が正の
ときは噴射時ｔＩ Ｉ Ｎ ＪＴが進角過ぎるので、ス
テップ２８０に進み、所定のタイマデユーティΔＤだけ
次式（６）のように遅角させる。 Ｄ＋−Ｄ＋ΔＤ ・・・・・・・・・（６
）ステップ２７０の判定結果が否のときは噴射時期が遅
角側であるので、ステップ２９０に進み、次式（７）に
基づきタイマデユーティＤを減じ、噴射時期を進角させ
る。 Ｄ＋−Ｄ−ΔＤ ・・・・・・・・・（７
）ステップ２８０及びステップ２９０で算出されたタイ
マデユーティＤをステップ３００で出力し、噴射時期Ｉ
ＮＪＴを制御する。次いで、ステップ３１０で実噴射時
期ＩＮＪＴｎ＋２を検出し、ステップ３２０で実着火時
期ＩＧＴｎ＋ｚを検出し、ステップ３３０で、検出され
た実噴射時期ＩＮＪＴｎ＋ｚと実着火時期ＩＧＴｎ十ｚ
に基づき、１）り出（１）式を用いて着火遅れ期間θｎ
＋ｚを算出する。次いで、ステップ３４０で状態変化判
別圃ｎを１増加させて着火遅れ期間θｎ＋２をベースと
し、再び前のステップ１６０に進む。 以上のサイクルを繰返すことにより、最終的に着火遅れ
期間θが変化しない（３）式が成立するタイマデユーテ
ィ値りを算出して出力することにより、ＴＣＶ５０を制
御し、実噴射時期ＩＮＪＴを第２図中の要求域にフィー
ドバック制御することができる。これにより、常に着火
遅れ期間を最小値に制御することができる。又、このよ
うに制御する際に、着火時期の要求値マツプを用いるこ
とがないため、ＭＰＵ５２中のプログラム８但の削減を
図ることができる。 なお、前記実施例においては、実噴射時期を検出する手
段として、燃料噴射弁に組込まれたギャップセンサを用
いていた、。この場合、組込むことで、それらを別体と
したときに比べて小形化できるため、装置全体の小形化
を図れる。しかしながら、本発明を実施するための実噴
射時期を検出づる手段は、前記ギャップセンサに限定さ
れず、他の検出手段を他の箇所に設置して実噴射時！Ｌ
りを検出できるこ、とは明らかである。 又、前記実施例においては、第５図に示されるタイマデ
ユーティと噴射時期の関係に基づきタイマデユーティを
変化させることにより噴射時期を制御していたが、噴射
時期の制御法はこのタイマデユーティを変化させること
のみに限られず、他の方法により噴射時期を制御できる
ことは明らかである。 更に、前記実施例においては、第６図に示されるような
手順で噴射時期を制御していたが、噴Ｑ＝１時期を制御
する手順は第６図に示されるようなフローチャートに限
定されず、噴射時期と若人時期を検出して着火遅れの期
間をｎ出し、口出された着火遅れ期間が最小となるよう
に噴射時期を制■する手順であれば他の手順を用いるこ
とがでさ゛る。 又、前記実施例においては、第４図に示されるようなＥ
ＣＵ３６を備える、第３図に示されるにうな電子制御デ
ィーゼルエンジンについて本発明を採用した場合につい
て例示したが、本発明が採用される電子制御装置及びデ
ィーゼルエンジンはこれらのもの−に限定されるもので
はなく、他の電子制御装置を備えた他のディーピルエン
ジンに本発明を採用できることは明らかである。 ［発明の効果］ 以上説明した通り、本発明によれば、運転条件や使用環
境条件によらず全運転領域で常に着火遅れ期間を最小値
になるようＨｉｌｌ Ｏｔｌできる。従って、該着火遅
れに起因して生ずる混合気の形成状四の変化がなくなり
、エンジンの異常燃焼が生ずることがないため、異常燃
焼に起因して排気ガス中に牛するエミッションを減少さ
せ、エンジンから生ずる騒音や振動を著しく低減するこ
とができる。 又、例えば予混合燃焼時に生成されて排気ガス中に生ず
る黒煙を減少させてエンジンの出力向上を図ることがで
きる。更に、エンジン個々の特性のばらつきによる燃料
噴射時期への彫りをなくすこともでき、仕様の異なる全
てのディーゼルエンジンのｌ１ｆＪ ！ｌ）Ｊ時期を制
御して着火遅れを最小とすることができる等の優れた効
果を有する。
噴射された燃料のむ火時期そのものだけで決定されるの
ではなく、むしろ、該燃料がＩ＋、ｎ射されてから着火
までの期間、即ち着火遅れ期間に大きく左右されるもの
である。従って、前記の如く着火時期のみを制御する従
来の制御装置で（よ、噴射系（噴射ポンプ、噴射ノズル
等）の経時変化、量産によるばらつき及び燃料性状のば
らつき等で前記着火遅れ期間が変化し、その期間中の混
合気の形成状態が変化してしまうため、排気中のエミッ
ションや黒煙の増加及びエンジン騒音の増加等を沼いて
しまうという問題点をイｊしていた。 【発明の目的１ 本発明は、前記従来の問題点に鑑みてなされたものであ
って、常に着火遅れ期間を最小値に制御できるディーゼ
ルエンジンの噴射時期制御方法を捉供することを目的と
する。 ［問題点を解決するための手段１ 本発明は、若人時期センサで検出された実着火時期によ
り、ディーゼルエンジンの燃料噴射時期を制御する際に
、その要旨を第１図に示すように、エンジンへの燃料の
実噴射時期を検出し、検出された実着火時期及び実噴射
時期の差から着火遅れ期間を算出し、算出された着火遅
れ期間を最小とするよう燃料噴射時期を制御することに
より、前記目的を達成したものである。 ［作用］ 第２図にディーゼルエンジンにＪ３ける噴射時期［ＮＪ
Ｔと着火遅れ期間θとの関係の例を示づ゛。 この着火近れ期間θは、着火時期ＩＧＴと次式（１）の
関係にある。 θ＝ ＩＧＴ−ＩＮＪＴ ・・・・・・・・・（１
）図から、噴射時期ＩＮＪＴが進み側でも遅れ側でもむ
火遅れ期間θが増加し、従って、着火近れ期間θを最も
小さくする噴射時期ＩＮＪＴがあることが理解される。 図のような関係は、通常ディーゼルエンジンの作動成金
てに当てはまるものである。 本発明は、係る知見に基づきなされたものであって、噴
射時期ＩＮＪＴを変化させてもその前後でむ火遅れ期間
θの差がなくなり（ｏｎや１−θｎ＝０）、第２図から
理解されるように、着火遅れ期間θを最も短くすること
ができる領域を要求域として噴射時期ＩＮＪＴをフィー
ドバック制御するものである。 従って、本発明により、全運転領域で着火遅れ期間が最
短となるように制御されるため、エンジンの振動や騒音
等が低減され、排気ガス中のエミッションや黒、煙の増
加を防止することができる。 （実施例１ 以下図面を参照して、本発明に係るディーゼルエンジン
の噴射時期制御方法が採用された自動車用電子制御ディ
ーゼルエンジンの実施例を詳細に説明する。 本実施例は、本発明を、第３図に示す如く、エンジン燃
焼空（図示省略）内の着火状態を検出する若人時期セン
サ１２を備え、該着火時期センサ１２からの信号によっ
て燃料の噴射時期をフィードバック制御するようにした
ディーゼルエンジン１０に適用したものである。 このディーゼルエンジン１０は、その燃焼窄に燃料噴射
弁１４からディーゼルエンジン用の液体燃料が噴射供給
されるようになっている。なお、該燃料噴射弁１４には
、燃料の実噴射時期を検出するだめのギャップセンサが
組込まれている。 このディーゼルエンジン１０は、又、前記燃焼至に開口
した吸気ボート（図示省略）と排気ポート（図示省略）
とを有しており、吸気ボートには吸気マニホールド１６
が接続され、排気ポートには排気マニホールド１８が接
続されている。該吸気マニホールド１６の上流側には吸
気管２０が接続され、前記排気マニホールド１８の下流
側には排気管２２が接続されている。該吸気管２ｏ及び
排気管２２の途中には、排気管２２を流れる排気の圧力
によって吸気管２０を流れる吸気を圧縮づるためのター
ボチャージャ２４が配設されている。 前記燃料噴射弁１４は、燃料パイプ２６によって燃料噴
射ポンプ２８に接続され、該燃料噴射ポンプ２８によっ
て、エンジン負荷に応じて量産された流用の液体燃料が
所定の圧力をもって供給される。 前記燃料噴射ポンプ２８は、例えばアクセルペダル（図
示省略）と連動して回動するアジＶステングレバー２８
Ａ１エンジン回転数に応じて燃お１噴射量を制御するた
めのガバナ等によって駆すＪされるスピルリング（図示
省略）、燃料噴射時期を制御するためのタイマピストン
２８Ｂ、冷間時や侵出エアコンスィッチ５６オン時のア
イドルアップを制御するためのアイドルアップは構２８
Ｃ１吸気圧力に応じて過給燃料を増量するための高度補
償付過給燃料増■機構（以下ＢＡＣ３と称する）２８Ｄ
を有しており、前記スピルリングの位Ｋに応じて燃料ｒ
ｆＱ射爪を制御する、それ自体周知の燃料噴射ポンプで
ある。 前記排気マニホールド１８には排気ガス取入ボート１８
Ａが、又、吸気マニホールド１６には排気ガス注入ポー
ト（図示省略）が各々設けられており、該排気ガス取入
ボート１８Ａは、ＥＧＲ通路３０及びＥＧＲ弁３２を経
て、前記排気ガス注入ポートに接続されている。 前記ＥＧＲ弁３２は、そのダイヤフラム室３２Ａに印加
される制御負圧に応動して前記ＥＧＲ通路３０の流通面
積を制御するようにされている。 前記ダイヤフラム室３２Ａは、エンジン温度に応動して
開閉する温度感知式の負圧切換弁（以下ＢＶＳｖと称す
る）３４、電子制御ユニット（以下ＥＣｔＪと称する）
３６の出力によってオンオフされる負圧切Ｊ灸弁（以下
ＶＳ■と称する）３８を経て電子ＲＩＩｔ ’＋２１１
式、の負圧制御弁（以下ＥＶＲＶと称づる）４０に接続
されている。このＥ Ｖ ＲＶ ４０は、又、一定負圧
を供給するための定圧弁（以下ＣＰＶと称する）４２を
経て、ディーゼルエンジン１０に設けられたバキューム
ポンプ４４に接続されＣいる。従って、ＥＧＲ弁３２の
開度は、ＥＣ１Ｊ３６の出力によってＶＳＶ３８が開か
れ、且つ、エンジン暖義が終了してＢＶＳＶ３／Ｉも聞
かれている時には、ＥＣＵ３６の出力によってＥＶＲＶ
４０で調整される制御負圧に応じて制御されることとな
る。 前記ＣＰＶ４２出力の一定貞圧は、前記Ｂ八Ｃ３２８Ｄ
にも供給されている。又、前記ＶＳＶ３８の出力は、前
記アイドルアップ（幾構２８Ｃにもｇ（給されている。 前記燃料噴射ポンプ２８には、前記アジヤステンブレバ
ー２８Ａの開度を検出するアクセル開度センサ４６、及
び、エンジンの回転角が基準位置、例えば上死点にある
ことを検出するための基準位置（以下ＴＤＣと称する）
セン゛す°４８が配設されている。又１．前記燃料噴射
ポンプ２８には、ＥＣＵ３６の出力に応じてタイマピス
トン２８Ｂの位置を油圧制御することにより噴射時期を
制御２１１′ＴＪるためのタイマ制御弁（以下ＴＣＶと
称する＞５０が配設されている。 前記ＥＣＵ３６は、例えば第４図に詳細に示す如く、マ
イクロコンピュータ〈以下ＭＰＵと称する）５２を含ん
でいる。このＭＰＵ５２は、信号の入出力を司どる入出
力ポート５２Ａと、リードオンリーメモリ（以下ＲＯＭ
と称する）５２Ｃと、中央処理ユニット（以下ＣＰＵと
称する）５２Ｄと、を有する一般的なものである。なお
、ＭＰＵ５２内には、図示されていないがランダムアク
セスメモリ（以下ＲＡＭと称する）が収容されている。 このＭＰＵ５２の入出力ポート５２Ａには、前記着火時
期センサ１２により得られる着火時期に関する情報及び
ギャップセンナで得られた実噴射時期に関する情報が、
サーボアンプ６２Ａで演算された後に、アナログ−デジ
タル変換器（以下Ａ／Ｄ変換器と、称する）６２Ｂでデ
ジタル変換されて入力される。又、前記入出力ポート５
２Ａには、前記ＴＤＣセンサ４８によりｊＪられる基Ｑ
位置に関する信号がパルス整形回路６２Ｇで整形されて
入力され、前記アクセル開度センサ４６にＪ：す１７ら
れるエンジン負荷及びアクセル開度に関する信号及び水
温センサ５４により得られるエンジン冷却水温に関する
信号が他のＡ／Ｄ変ｊ矢器６２Ｄでデジタル変換されて
入力され、エアコンスイツヂ５６のオンオフ状態に関す
るｆ３号、ヒータスイッチ５８のオンオフ状態に関する
信号等が入力される。ＭＰＵ５２はこれらの情報をＣＰ
ｔＪ５２Ｄに取込む。そしてＲＯＭ５２Ｇに記憶された
プログラム及びデータに基づいて入出カポ−１−５２八
より、駆動回路３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｇを介して、前記
ＶＳＶ３８、ＥＶＲＶ４０及７Ｊ Ｔ ＣＶ ５０ ”
Ｓに電気的な信号を出力するようになっている。 叩ち、前記ＭＰＵ５２は、入出力ボート５２Δを介して
該ＭＰＵ５２内に入力された信号に基づき、最適噴射時
期、最適ＥＧＲが、最適アイドルアップ屯になるような
デユーティ指令値及びＥＧＲ作動領域とアイドルアップ
領域との判別値を基に演算する。そして、前記ＭＰＵ５
２は、演口結ｌ ニＪ： リ、ＶＳＶ３８、ＥＶＲＶ４
．Ｏ，ＴＣＶ５０をそれぞれの駆動回路３６Ａ〜３６Ｃ
に入力する信号で制御して燃料噴射時期、ＥＧＲ、アイ
ドルアップを最適に制御する。なＪ３、前記ＭＰＵ５２
でディーゼルエンジン１０の状態を診断した結果を駆動
回路３６Ｄを介してダイアグランプ６４で表示できる。 以下、実施例の作用について説明する。 前出第２図に示した噴射時１１１１１ＮＪＴと着火遅れ
期間θとの関係を考察すると、噴射時期ＩＮＪ王を変化
させる場合、以下に示すように３つの領域に分けて考え
ることができる。 （ｉ）噴射時期が進むと召゛火遅れ期間が短くなる領域
。 （ｉｉ ）噴射時期が進んでも着火遅れ期間が変わらな
い領域（このｆｔ域が噴射時期を１ｌｉｌＩ御する際に
要求される領域で、且つ＠適なｉｎ：である）。 （ｉｉｉ ）噴射時期が進むと着火遅れ期間が良くなる
領域。 これらの領域は、噴射時期ＩＮＪＴを変化く進みあるい
は遅れ）させたときに、変化させる前（（で噴射時ｔｉ
ｌｌ Ｉ Ｎ Ｊ Ｔと着火遅れ期間θが増加（プラス
）したか減少（マイナス）したかの積を次式（２）〜（
４）に示す領域判別式に対応させて判別することができ
る。なお、前記（ｉ）の場合、次式（２）となり、前記
（ｉｉ ）の場合、次式（３）となり、前記（ｉｉｉ
）の場合、次式（４）となる。 （θｎ、−θｎ）Ｘ （ＩＮＪＴｎｎ ＩＮＪＴｎ）
くＯ・・・・・・・・・（２） Ｏｎ＋、−θｎ−０・・・・・・・・・（３）（θル１
−θｎ）Ｘ（［ＮＪＴｎ＋＋ １ＮＪＴｎ）〉Ｏ・・
・・・・・・・（４） Ｏｎ射時期を制御する際には、まず、現在の噴射時期が
前記（ｉ）〜（ｉｉｉ ）で定めるどの領域にあるかを
判別するために、噴射時期を一定徂進角させ、（２）〜
（４）式の領域判別式で判定を行う。 その後、噴射時期を変化させていき、最終的に（３）式
が成立する領域となる噴射時期に制御するものである。 この噴射時期の制御は、例えば第５図に示されるような
タイマデユーティＤど１１０ Ｄ３時時期ＮＪＴとの関
係を用いて制御することができる。この場合、噴射時１
１１１１ＮＪＴはデユーティＤを減少させれば進角し、
増加させれば遅角する。 次に、この実施例における噴射時期の制御手順について
、第６図に示されるフローチャートに塁づき説明する。 まず、ステップ１００で噴射時期を制御ｉｔする前の状
態、即ち初期状態であることを認識するために、状態変
化判別１ｉＱｎに１を入力する。次いで、ステップ１１
０でエンジン回転ａＮＥを入力し、ステップ１２０でア
クル開度Ａ ＣＣＤを入力し、ステップ１３０でそれら
入力された情報に基づき基本タイマデユーティＤ ｂａ
ｓｅを算出する。なお、基本タイマデユーティ□ ｂａ
ｓｅを、予め着火遅れ期間の短い領域となるよう設定す
れば、収束を早めることができる。 次いで、ステップ１４０で噴射時期ＩＮＪＴｎ（ｎ−１
＞を検出し、ステップ１５０でむ火時萌ＩＧＴｎ（ｎ−
１）を検出し、ステップ１６０で、検出された噴射時期
ＩＮＪＴｎ及び着火時１’Ｉ］ ［ＧＴｎから、前出（
１）式を用いて着火遅れ期間０ｎ（ｎ−１）を算出し、
ステップ１７０で算出された着火遅れ期間θｎをＭＰＵ
５２内のＲＡＭに格納しておく。 次いで、ステップ１８０で前記状態変化判別値ｎが１で
あるか否かに基づき、初期状態か否かを判定する。判定
結果が正、即ち、初期状態であれば、ステップ１９０に
進み、現在の噴射時期（ＮＪＴが前記した（ｉ）〜（ｉ
ｉｉ ）のどの領域に３よれるか否かを判断するため、
実噴射時期ＩＮＪＴに一定量の進角を与えるＪ：う、次
式（５）で基本タイマデユーティＱ ｂａｓｅをΔＤだ
け減する。 Ｄ （−Ｄ ｂａｓｅ−ΔＤ −・−−−−−
・−（５’）ステップ２００でこの（５）式で求められ
たデユーティＤを出力してＴＣＶ５０を制御し、噴Ｑ＝
Ｊ時！Ｉｌｌ Ｉ Ｎ Ｊ Ｔの進角を行い、ステップ
２１０で、そのときの実噴射時期ＩＮＪＴｎｎ （ｎ＝
１ ）を検出し、ステップ２２０で実着火時期Ｉ Ｇ
Ｔ ｎ＝＋を検出し、ステップ２３０に進む。前のステ
ップ１８０で判定結果が否、即ち、初期状態でないと０
″−ｂステップ２３０に進む。ステップ２３０では、そ
れら検出された値から、前出（１）式を用いてむ火遅れ
期間θｎ＋＋（ｎ＝１）を算出する。次いで、ステップ
２４０で、前のステップ１７０で記憶された初期の着火
遅れ期間θｎを続出し、ステップ２５０で、読出された
着火遅れ期間θｎと、算出された着火遅れ期間θＩ’１
Ｍとの間に前記（３）式が成立するか否かを判定し、各
々の着火遅れ期間θｎとθｎ＋＋が一致するか否かを判
定する。 （３）式が成立し、それぞれの着火遅れ期間θ間、θｎ
が一致しておれば前出第２図に示した要求１或であるの
で、タイマデユーティＤをＴＣＶ５０に出力して噴射時
期ＩＮＪＴを制御し、このルーチンを終了する。 一方、ステップ２５０の判定結果が否のとき、即ち、そ
れぞれの着火ぼれ期間ｏｎ、θｎやＩが一致していない
場合、ステップ２７０に進み、前記（４）式が成立する
か否かで噴射時期の領域の判定を行う。判定結果が正の
ときは噴射時ｔＩ Ｉ Ｎ ＪＴが進角過ぎるので、ス
テップ２８０に進み、所定のタイマデユーティΔＤだけ
次式（６）のように遅角させる。 Ｄ＋−Ｄ＋ΔＤ ・・・・・・・・・（６
）ステップ２７０の判定結果が否のときは噴射時期が遅
角側であるので、ステップ２９０に進み、次式（７）に
基づきタイマデユーティＤを減じ、噴射時期を進角させ
る。 Ｄ＋−Ｄ−ΔＤ ・・・・・・・・・（７
）ステップ２８０及びステップ２９０で算出されたタイ
マデユーティＤをステップ３００で出力し、噴射時期Ｉ
ＮＪＴを制御する。次いで、ステップ３１０で実噴射時
期ＩＮＪＴｎ＋２を検出し、ステップ３２０で実着火時
期ＩＧＴｎ＋ｚを検出し、ステップ３３０で、検出され
た実噴射時期ＩＮＪＴｎ＋ｚと実着火時期ＩＧＴｎ十ｚ
に基づき、１）り出（１）式を用いて着火遅れ期間θｎ
＋ｚを算出する。次いで、ステップ３４０で状態変化判
別圃ｎを１増加させて着火遅れ期間θｎ＋２をベースと
し、再び前のステップ１６０に進む。 以上のサイクルを繰返すことにより、最終的に着火遅れ
期間θが変化しない（３）式が成立するタイマデユーテ
ィ値りを算出して出力することにより、ＴＣＶ５０を制
御し、実噴射時期ＩＮＪＴを第２図中の要求域にフィー
ドバック制御することができる。これにより、常に着火
遅れ期間を最小値に制御することができる。又、このよ
うに制御する際に、着火時期の要求値マツプを用いるこ
とがないため、ＭＰＵ５２中のプログラム８但の削減を
図ることができる。 なお、前記実施例においては、実噴射時期を検出する手
段として、燃料噴射弁に組込まれたギャップセンサを用
いていた、。この場合、組込むことで、それらを別体と
したときに比べて小形化できるため、装置全体の小形化
を図れる。しかしながら、本発明を実施するための実噴
射時期を検出づる手段は、前記ギャップセンサに限定さ
れず、他の検出手段を他の箇所に設置して実噴射時！Ｌ
りを検出できるこ、とは明らかである。 又、前記実施例においては、第５図に示されるタイマデ
ユーティと噴射時期の関係に基づきタイマデユーティを
変化させることにより噴射時期を制御していたが、噴射
時期の制御法はこのタイマデユーティを変化させること
のみに限られず、他の方法により噴射時期を制御できる
ことは明らかである。 更に、前記実施例においては、第６図に示されるような
手順で噴射時期を制御していたが、噴Ｑ＝１時期を制御
する手順は第６図に示されるようなフローチャートに限
定されず、噴射時期と若人時期を検出して着火遅れの期
間をｎ出し、口出された着火遅れ期間が最小となるよう
に噴射時期を制■する手順であれば他の手順を用いるこ
とがでさ゛る。 又、前記実施例においては、第４図に示されるようなＥ
ＣＵ３６を備える、第３図に示されるにうな電子制御デ
ィーゼルエンジンについて本発明を採用した場合につい
て例示したが、本発明が採用される電子制御装置及びデ
ィーゼルエンジンはこれらのもの−に限定されるもので
はなく、他の電子制御装置を備えた他のディーピルエン
ジンに本発明を採用できることは明らかである。 ［発明の効果］ 以上説明した通り、本発明によれば、運転条件や使用環
境条件によらず全運転領域で常に着火遅れ期間を最小値
になるようＨｉｌｌ Ｏｔｌできる。従って、該着火遅
れに起因して生ずる混合気の形成状四の変化がなくなり
、エンジンの異常燃焼が生ずることがないため、異常燃
焼に起因して排気ガス中に牛するエミッションを減少さ
せ、エンジンから生ずる騒音や振動を著しく低減するこ
とができる。 又、例えば予混合燃焼時に生成されて排気ガス中に生ず
る黒煙を減少させてエンジンの出力向上を図ることがで
きる。更に、エンジン個々の特性のばらつきによる燃料
噴射時期への彫りをなくすこともでき、仕様の異なる全
てのディーゼルエンジンのｌ１ｆＪ ！ｌ）Ｊ時期を制
御して着火遅れを最小とすることができる等の優れた効
果を有する。
第１図は、本発明の要旨を示す流れ図、第２図は、本発
明の詳細な説明するための、噴ＯＡ時朋と着火遅れ期間
の関係の例を示す線図、第３図は、本発明が採用された
自動車用電子制御ディーゼルエンジンの実施例の構成を
示す、一部平面図及び正面図を含む管路図、第４図は、
前記実施例で用いられる電子制御ユニットの（を成を示
すブロック線図、第５図は、同じく、タイマデユーティ
と噴射時期の関係の例を示す線図、第６図は、同じく、
検出された着火時期と噴射時期に応じて着火遅れｌ１ｆ
Ｊ間を最小とするようフィードバック制御するための手
順を示す流れ図である。 １０・・・ディーゼルエンジン、 １２・・・着火センサ、 １４・・・燃料噴射弁、 ２８・・・燃料噴射ポンプ、 ３０・・・排気ガス再循環（ＥＧＲ）通路、３２・・・
排気ガス再循環制御弁（ＥＧＲ弁）、３６・・・電子制
御ユニット（ＥＣＵ）、４０・・・負圧調整弁（ＥＶＲ
Ｖ）、 ４２・・・定圧弁（ＣＰＶ）、 ７！１４・・・負圧ポンプ、 ４６・・・アクセル開度センサ、 ４８・・・基準位＠（ＴＤＣ）センサ、５０・・・タイ
マ制御弁（ＴＣＶ）、 ５２・・・マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）。
明の詳細な説明するための、噴ＯＡ時朋と着火遅れ期間
の関係の例を示す線図、第３図は、本発明が採用された
自動車用電子制御ディーゼルエンジンの実施例の構成を
示す、一部平面図及び正面図を含む管路図、第４図は、
前記実施例で用いられる電子制御ユニットの（を成を示
すブロック線図、第５図は、同じく、タイマデユーティ
と噴射時期の関係の例を示す線図、第６図は、同じく、
検出された着火時期と噴射時期に応じて着火遅れｌ１ｆ
Ｊ間を最小とするようフィードバック制御するための手
順を示す流れ図である。 １０・・・ディーゼルエンジン、 １２・・・着火センサ、 １４・・・燃料噴射弁、 ２８・・・燃料噴射ポンプ、 ３０・・・排気ガス再循環（ＥＧＲ）通路、３２・・・
排気ガス再循環制御弁（ＥＧＲ弁）、３６・・・電子制
御ユニット（ＥＣＵ）、４０・・・負圧調整弁（ＥＶＲ
Ｖ）、 ４２・・・定圧弁（ＣＰＶ）、 ７！１４・・・負圧ポンプ、 ４６・・・アクセル開度センサ、 ４８・・・基準位＠（ＴＤＣ）センサ、５０・・・タイ
マ制御弁（ＴＣＶ）、 ５２・・・マイクロコンピュータ（ＭＰＵ）。
Claims (1)
- （１）着火時期センサで検出された実着火時期により、
デイーゼルエンジンの燃料噴射時期を制御する際に、 エンジンへの燃料の実噴射時期を検出し、 検出された実着火時期及び実噴射時期の差から着火遅れ
期間を算出し、 算出された着火遅れ期間を最小とするよう燃料噴射時期
を制御することを特徴とするデイーゼルエンジンの噴射
時期制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7399386A JPS62228643A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | デイ−ゼルエンジンの噴射時期制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7399386A JPS62228643A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | デイ−ゼルエンジンの噴射時期制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62228643A true JPS62228643A (ja) | 1987-10-07 |
Family
ID=13534152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7399386A Pending JPS62228643A (ja) | 1986-03-31 | 1986-03-31 | デイ−ゼルエンジンの噴射時期制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62228643A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007092583A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料噴射時期決定装置 |
| JP2008261312A (ja) * | 2007-04-13 | 2008-10-30 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料噴射時期決定装置 |
| WO2014112169A1 (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-24 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
1986
- 1986-03-31 JP JP7399386A patent/JPS62228643A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007092583A (ja) * | 2005-09-28 | 2007-04-12 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料噴射時期決定装置 |
| JP2008261312A (ja) * | 2007-04-13 | 2008-10-30 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の燃料噴射時期決定装置 |
| WO2014112169A1 (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-24 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP2014137035A (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| CN104919165A (zh) * | 2013-01-18 | 2015-09-16 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的控制装置 |
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