JPS6318157A - Pilot injection controller - Google Patents

Pilot injection controller

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Publication number
JPS6318157A
JPS6318157A JP16431386A JP16431386A JPS6318157A JP S6318157 A JPS6318157 A JP S6318157A JP 16431386 A JP16431386 A JP 16431386A JP 16431386 A JP16431386 A JP 16431386A JP S6318157 A JPS6318157 A JP S6318157A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pilot injection
injection
fuel
ignition
pilot
Prior art date
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Pending
Application number
JP16431386A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Eiki Matsunaga
松永 栄樹
Nobushi Yasuura
保浦 信史
Yasuo Yamada
山田 泰男
Hiroyasu Kanamori
弘恭 金森
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
Original Assignee
NipponDenso Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
Priority to JP16431386A priority Critical patent/JPS6318157A/en
Publication of JPS6318157A publication Critical patent/JPS6318157A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To control a pilot injection quantity of fuel properly, by detecting whether there is ignition of the fuel by pilot injection or not on the basis of a combustion state of the duel sprayed to a combustion chamber, and controlling the pilot injection quantity according to this ignition state. CONSTITUTION:A combustion state detecting device 2 detects a combustion state of the fuel sprayed to a combustion chamber. And, an electric controller 3 controls this combustion state detecting device 2 and a pilot injection device 4 on the basis of each signal out of a crank angle sensor 5, an accelerator sensor 7 and a water temperature sensor 8 or the like, and this controller 3 is constituted of a microcomputer 30 and a waveform shaping circuit 37. In addition, the pilot injection device 4 drives a piezoelectric actuator 40 of a pezoelectric drive circuit 41 according to a control signal out of the microcomputer 3, and controls a pilot injection quantity or an injection stopping period. With this constitution, the pilot injection quantity is controlled so as to be approximated to the irreducible minimum of the injection quantity required for ignition of pilot injection fuel.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はディーゼル機関の例えばアイドル時の騒音や振
動の低下をはかるために、主たる燃料噴射(以下、主噴
射という)に先立ってパイロット噴射を行う機構を有す
るパイロット噴射制御装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention provides pilot injection prior to main fuel injection (hereinafter referred to as main injection) in order to reduce noise and vibration of a diesel engine, for example, when idling. The present invention relates to a pilot injection control device having a mechanism for controlling.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

燃料噴射率を改善する為のパイロット噴射の主な制御項
目は、パイロット噴射の噴射量(以下、パイロット噴射
量という)と、パイロット噴射と主噴射の間の噴射停止
期間(以下、噴射停止期間という)の二つが挙げられる
が、従来この二つの項目を例えばディーゼル機関暖機前
のアイドル時に限定してアイドル時におけるその両者の
値を固定値とする装Wや、パイロット噴射量については
主噴射の火種となる適当な量に固定しておき噴射停止期
間についてはディーゼル機関回転数、機関負荷、機関冷
却水の温度等の関数として定める装置等が例えば特開昭
60−1351号公報に示されている。
The main control items for pilot injection to improve the fuel injection rate are the injection amount of pilot injection (hereinafter referred to as pilot injection amount) and the injection stop period between pilot injection and main injection (hereinafter referred to as injection stop period). ), but conventionally, these two items are limited to, for example, idling before the diesel engine warms up, and the values of both at idling are fixed values, and the pilot injection amount is set to the main injection amount. For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 1351/1983 discloses a device that fixes the amount of spark to an appropriate level and determines the injection stop period as a function of diesel engine speed, engine load, engine cooling water temperature, etc. There is.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、上記のパイロット噴射量及び噴射停止期
間を固定値とする装置においては、ディーゼル機関暖機
後等にパイロット噴射の効果がうすれるという問題があ
り、またディーゼル機関冷却水の温度等の関数として噴
射停止期間を制?IOする装置においても、パイロット
噴射量はディーゼル機関の例えば冷間時と暖機後といっ
た運転状態の違いだけでなく、機関の機差、噴射ノズル
の開弁圧の経年変化等によっても変化しており、そのば
らつきは原理的に補正できないという問題がある。
However, in the above-mentioned device in which the pilot injection amount and injection stop period are set to fixed values, there is a problem that the pilot injection effect fades after the diesel engine warms up, and also as a function of the diesel engine cooling water temperature etc. Control the injection stop period? Even in IO equipment, the pilot injection amount changes not only due to differences in operating conditions of the diesel engine, such as when it is cold and after it has been warmed up, but also due to engine differences, aging changes in the injection nozzle opening pressure, etc. However, there is a problem in that the variations cannot be corrected in principle.

そこで本発明は、上記の点に鑑みて、機関の機差、経年
変化等に何ら悪影響を受ける事なく、機関の振動・騒音
や窒素酸化物NOx等の排気ガスを低減する適切なパイ
ロット噴射量に制御可能なパイロット噴射制御装置を提
供する事を目的としている。
Therefore, in view of the above points, the present invention provides an appropriate pilot injection amount that reduces engine vibration and noise and exhaust gases such as nitrogen oxides and NOx without being adversely affected by engine differences, aging, etc. The purpose is to provide a pilot injection control device that can control the

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記の目的を達成する為に本発明のパイロット噴射制御
21装置は、ディーゼル機関の燃焼室内への主たる燃料
噴射に先立ってパイロット噴射を行うパイロット噴射手
段と、前記燃焼室内へ噴射された燃料の燃焼状態を検出
する燃焼状態検出手段と、該燃焼状態検出手段からの信
号を受けて前記パイロット噴射による燃料の着火の有無
を検出する着火検出手段と、該着火検出手段からの信号
に応じて少なくとも前記パイロット噴射の噴射量を制御
する信号を前記パイロット噴射手段に出力するパイロッ
ト噴射制御手段とを備えた構成である。
In order to achieve the above object, the pilot injection control 21 device of the present invention includes a pilot injection means for performing pilot injection prior to main fuel injection into the combustion chamber of a diesel engine, and a combustion chamber for the fuel injected into the combustion chamber. combustion state detection means for detecting the combustion state; ignition detection means for detecting whether fuel is ignited by the pilot injection in response to a signal from the combustion state detection means; This configuration includes pilot injection control means for outputting a signal for controlling the injection amount of pilot injection to the pilot injection means.

〔作用〕[Effect]

本発明は、上記の構成により、パイロット噴射燃料が着
火して後に噴射される主噴射の火種となるべき最小の噴
射量をパイロット噴射量として制御する事が可能となり
、着火遅れに起因する初期熱発生率を効果的に抑制し、
静粛に、且つNOx排出量の少ない運転が可能となる。
With the above configuration, the present invention makes it possible to control as the pilot injection amount the minimum injection amount that should become the spark for the main injection that is injected later after the pilot injected fuel ignites. effectively suppress the incidence,
Quiet operation with low NOx emissions is possible.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明によるパイロット噴射装置を図面に示す実施
例により詳細に説明する。第1図は本発明の一実施例を
示す全体構成図である。1はディーゼル機関の燃焼室で
ある。2はディーゼル機関の燃焼室に噴射した燃料の燃
焼状態を検出する燃焼状B検出手段であり、本実施例で
は例えば、フォトトランジスタ等を用いて光を電気信号
に変換する公知の着火センサを用いている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The pilot injection device according to the present invention will be explained in detail below with reference to embodiments shown in the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of the present invention. 1 is a combustion chamber of a diesel engine. Reference numeral 2 denotes a combustion state B detection means for detecting the combustion state of fuel injected into the combustion chamber of a diesel engine. In this embodiment, for example, a known ignition sensor that converts light into an electrical signal using a phototransistor or the like is used. ing.

3は燃焼状態検出手段2及び後述する各センサからの信
号を受けて後述するパイロット噴射手段4を制御する電
気的制御装置であり、マイクロコンビエータ30と燃焼
状態検出手段2からの信号を波形整形する波形整形回路
37から成っている。
Reference numeral 3 denotes an electric control device that receives signals from the combustion state detection means 2 and each sensor described later and controls the pilot injection means 4, which will be described later. It consists of a waveform shaping circuit 37.

マイクロコンピュータ30は、CPU31.R○M32
.RAM33.A/D変換器34.タイマ35、l10
36等により構成されている。次に、波形整形回路37
における信号処理を第2図を用いて説明する。第2図(
alは波形整形回路37の構成を示す電気回路図であり
、抵抗R1は燃焼状態検出手段2から出力される本実施
例の場合フォトトランジスタ電流を電圧変換するための
電流検出抵抗である。そして電圧変換された信号が比較
器0Pの正入力に入力される。一方、負入力には基準電
圧となるべくスレッショルド電圧■いが抵抗R2とR3
の分圧比で決定され、入力されている。
The microcomputer 30 includes a CPU 31. R○M32
.. RAM33. A/D converter 34. timer 35, l10
It is composed of 36 etc. Next, the waveform shaping circuit 37
The signal processing in will be explained using FIG. Figure 2 (
al is an electric circuit diagram showing the configuration of the waveform shaping circuit 37, and a resistor R1 is a current detection resistor for converting the phototransistor current outputted from the combustion state detection means 2 into a voltage in this embodiment. The voltage-converted signal is then input to the positive input of the comparator 0P. On the other hand, the negative input has a threshold voltage that becomes the reference voltage, and resistors R2 and R3.
The partial pressure ratio is determined and input.

同図fb)にfa)図中A点とB点の信号の波形を示す
Figure fb) and fa) show the waveforms of the signals at points A and B in the figure.

■及び■はパイロット噴射量が過少の時を示したもので
、パイコント噴射による燃料の着火が観測できず、着火
は主噴射燃料の着火時期t、。に1回観測されているだ
けである。■及び■はパイロット噴射による燃料が着火
するのに充分なパイロット噴射量を有する場合を示した
もので、この場合には着火は、パイロット噴射による燃
料の着火時期tiGIFと主噴射燃料の着火時期L i
GMとの2回観測されている。この様にして波形整形し
た信号をマイクロコンピュータ30の割り込みボートに
入力し、着火が1回であるのか2回生じたのかを検出す
ることにより、パイロット噴射による燃料の着火の有無
を判定するものである。尚、スレッショルド電圧■いは
パイロット噴射による燃料が着火した際に検出される電
圧レベルの最小値より小さい値である事が望ましい。
■ and ■ indicate when the pilot injection amount is too small, and the ignition of the fuel due to picont injection cannot be observed, and the ignition occurs at the ignition timing t of the main injected fuel. It has only been observed once. ■ and ■ indicate cases where the pilot injection amount is sufficient for pilot injection fuel to ignite. In this case, ignition occurs between the pilot injection fuel ignition timing tiGIF and the main injection fuel ignition timing L. i
It has been observed twice with GM. The signal whose waveform has been shaped in this manner is input to the interrupt port of the microcomputer 30, and by detecting whether ignition has occurred once or twice, it is determined whether or not fuel is ignited by pilot injection. be. Note that it is desirable that the threshold voltage is a value smaller than the minimum value of the voltage level detected when the fuel by pilot injection is ignited.

第1図中、4はパイロ・7ト噴射手段であり、マイクロ
コンピュータ30の制御信号を受けて、ピエゾ駆動回路
41がピエゾアクチュエータ40に充電及び放電を行い
、パイロ、ト噴射量又は噴射停止期間を制御するもので
ある。5はクランク角度センサであり、ディーゼル機関
の基準角を検出すると共にディーゼル機関の回転数を検
出するための回転数センサとしても兼用している。又、
このクランク角度センサ5は1回の噴射に1つのパルス
を出力するものであり、パイロット噴射手段4に制御信
号を出力するタイミング等の基準となるものである。こ
れには、例えば磁気抵抗素子を応用した公知のバルサ検
出器等が通用可能である。
In FIG. 1, reference numeral 4 denotes a pyro-injection means, in which a piezo drive circuit 41 charges and discharges a piezo actuator 40 in response to a control signal from a microcomputer 30, thereby increasing the amount of pyro-injection or the injection stop period. It controls the Reference numeral 5 denotes a crank angle sensor, which serves both as a rotation speed sensor for detecting the reference angle of the diesel engine and the rotation speed of the diesel engine. or,
This crank angle sensor 5 outputs one pulse for each injection, and serves as a reference for the timing of outputting a control signal to the pilot injection means 4, etc. For example, a known balsa detector using a magnetoresistive element can be used for this purpose.

その他、電気的制御装π3に入力される信号として、ア
クセル量を検出するアクセルセンサ7、ディーゼル機関
の冷却水温を検出するための水温センサ8等の信号があ
る。アクセルセンサ7としては、アクセルペダルの開度
を検出するポテンショメータタイプのものが適用可能で
あり、水温センサ8としては、サーミスタタイプのもの
が適用できる。
Other signals input to the electric control device π3 include signals from an accelerator sensor 7 for detecting the amount of accelerator, a water temperature sensor 8 for detecting the cooling water temperature of the diesel engine, and the like. As the accelerator sensor 7, a potentiometer type sensor that detects the opening degree of the accelerator pedal can be used, and as the water temperature sensor 8, a thermistor type sensor can be used.

第3図はパイロット噴射手段4の構成を示している。6
は例えばボッシュ式分配型燃料噴射ポンプであり、61
はプランジャで、図示せぬフェースカムにより図の左方
向に押され、高圧室62内の燃料を高圧とし、ノズル6
3より図示せぬディーゼル機関の燃焼室に燃料を噴射す
るものである。
FIG. 3 shows the configuration of the pilot injection means 4. 6
is, for example, a Bosch type distribution fuel injection pump, and 61
is a plunger that is pushed to the left in the figure by a face cam (not shown) to make the fuel in the high pressure chamber 62 high pressure, and the nozzle 6
3, fuel is injected into the combustion chamber of a diesel engine (not shown).

40は高圧室62に面して取付けられたピエゾ電圧効果
を応用したピエゾアクチュエータであり、例えば特開昭
59−18249号公報にあるような構成のものである
。41はピエゾ駆動回路であり、ピエゾアクチュエータ
40に電荷を充電したり、また発生した電荷を放電させ
る事によりピエゾ素子を伸縮させ高圧室62の圧力を変
化させることによりパイロット噴射を行わせるものであ
る。
A piezo actuator 40 is mounted facing the high pressure chamber 62 and utilizes a piezo voltage effect, and has a structure such as that disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 18249/1983. 41 is a piezo drive circuit, which charges the piezo actuator 40 and discharges the generated charge to expand and contract the piezo element and change the pressure of the high pressure chamber 62 to perform pilot injection. .

この駆動回路41は、マイクロコンピュータ30からの
信号V B 2を受けて、ピエゾアクチュエータ40に
蓄えられた電荷を放電するためのトランジスタ411、
そのトランジスタ411を保護するための抵抗412、
バッテリからのエネルギーを電流の形で蓄えるためのイ
ンダクタ413、ピエゾアクチュエータ40からインダ
クタ413を介してバッテリに電流が逆流するのを防止
するためのダイオード414、マイクロコンピュータ3
0からの信号Vllを受けて、バッテリーインダクタ4
13→ピエゾアクチユエータ40の経路でエネルギーを
移動させてピエゾアクチュエータ40の両端子間に高電
圧を発生させるためのトランジスタ415から成ってい
る。
This drive circuit 41 receives a signal V B 2 from the microcomputer 30 and includes a transistor 411 for discharging the charge stored in the piezo actuator 40;
a resistor 412 for protecting the transistor 411;
An inductor 413 for storing energy from the battery in the form of current, a diode 414 for preventing current from flowing back from the piezo actuator 40 to the battery via the inductor 413, and the microcomputer 3.
In response to signal Vll from 0, battery inductor 4
13→Piezo actuator 40. The transistor 415 transfers energy along the path of piezo actuator 40 to generate a high voltage between both terminals of piezo actuator 40.

次に上記パイロン)噴射手段4の動作を第4図に示すタ
イムチャートにより説明する。図において(a)はクラ
ンク角度センサ5からの信号であり、噴射が終了し、燃
焼が完了したころに1つのパルスが発生する様なセツテ
ィングがなされている。
Next, the operation of the pylon injection means 4 will be explained with reference to the time chart shown in FIG. In the figure, (a) is a signal from the crank angle sensor 5, which is set so that one pulse is generated around the time when injection ends and combustion is completed.

同図tb+はプランジャのリフト状態を示している。tb+ in the figure shows the lifted state of the plunger.

同図(C)はトランジスタ415の制御信号であり、本
実施例ではクランク角度センサ5の信号に同期させてト
ランジスタ415を“ON”状態にさせる様にしている
。トランジスタ415が“ON”状態となると同図te
lの様にインダクタ413に電流1.が流れ始める。そ
して時間t。後にマイクロコンピュータ30からの制御
信号Vllがうち切られトランジスタ415が“OFF
”状態となるとインダクタ413に電流の形で蓄えられ
たエネルギーがピエゾアクチュエータ40にすべて移さ
れるため同図(f)の様にピエゾアクチュエータ40の
両端子間型圧V、は高電圧VCOとなる。その後プラン
ジャがリフトし始めると高圧室62の圧力が上昇し、ピ
エゾアクチュエータ40は自ら電圧を発生するため電圧
■2は上昇していき■、となる。
FIG. 4C shows a control signal for the transistor 415, and in this embodiment, the transistor 415 is turned on in synchronization with the signal from the crank angle sensor 5. When the transistor 415 is in the “ON” state,
A current of 1. begins to flow. and time t. Later, the control signal Vll from the microcomputer 30 is cut off, and the transistor 415 is turned off.
When this state is reached, all of the energy stored in the form of current in the inductor 413 is transferred to the piezo actuator 40, so the voltage V between both terminals of the piezo actuator 40 becomes a high voltage VCO as shown in FIG. After that, when the plunger starts to lift, the pressure in the high pressure chamber 62 increases, and the piezo actuator 40 generates its own voltage, so the voltage (2) increases and becomes (2).

この頃には高圧室62の圧力はノズル開弁圧以上となり
同図(glの様に噴射が開始されている(パイロット噴
射)。このとき同図(d)にある様にトランジスタ41
1がマイクロコンピュータ30からの制’<I’ll 
1s号■8□を受けて“ON”状態となり、ピエゾアク
チュエータ40に蓄えられた高電圧v2,4が放電され
ピエゾアクチュエータ40が縮み、高圧室62の圧力が
低下し、−旦噴射が停止され、パイロット噴射が形成さ
れる。その後さらにプランジャがリフトし再び高圧室6
2の圧力が上昇し噴射が再開される。そして図示せぬガ
バナ機構により噴射が停止され、主噴射が形成される。
By this time, the pressure in the high pressure chamber 62 has reached the nozzle opening pressure or higher, and injection has started (pilot injection) as shown in the figure (gl). At this time, as shown in the figure (d), the transistor 41
1 is the control from the microcomputer 30'<I'll
In response to No. 1s ■8□, it becomes "ON" state, the high voltage v2, 4 stored in the piezo actuator 40 is discharged, the piezo actuator 40 contracts, the pressure in the high pressure chamber 62 decreases, and the injection is stopped once. , a pilot injection is formed. After that, the plunger lifts again and the high pressure chamber 6
2 pressure rises and injection resumes. Then, the injection is stopped by a governor mechanism (not shown), and main injection is formed.

ここで図中点線で示した様に、トランジスタ415の“
ON”状態時間1wを長くするとチャージ電圧VCHの
値が大きくなり、高電圧■、の値も太き(なる。この■
1,4の値が大きい程ピエゾアクチュエータ40の縮み
量が大きいため噴射停止期間Tが長くなる。つまり、ト
ランジスタ415の“ON”状態時間t。によって噴射
停止期間Tが制御できる。また、トランジスタ411の
“ON”時期TMGを変える事により、噴射停止時期の
始まる時期が変わる事から、トランジスタ411の“O
N”時期T M Gによってパイロット噴射量が制御で
きる。
Here, as shown by the dotted line in the figure, the transistor 415 "
When the "ON" state time 1w is increased, the value of the charge voltage VCH becomes larger, and the value of the high voltage ■ becomes thicker.
The larger the values of 1 and 4 are, the larger the amount of contraction of the piezo actuator 40 is, so the injection stop period T becomes longer. That is, the "ON" state time t of the transistor 415. The injection stop period T can be controlled by. Furthermore, by changing the “ON” timing TMG of the transistor 411, the timing at which the injection stop timing starts changes.
The pilot injection amount can be controlled by the N'' timing TMG.

又、同図fhlは燃焼状態検出手段2から出力される燃
焼波形を示したもので、パイロット噴射が開始された後
、T、なる着火遅れ期間後、パイロット噴射燃料が着火
し、この着火現象が後に噴射される主噴射燃料の火種と
しての役目を果しており、次に供給される主噴射燃料が
前記パイロット噴射燃料による火種を基にして、拡散的
に燃焼する様子を示したものである。
In addition, fhl in the figure shows the combustion waveform output from the combustion state detection means 2. After the pilot injection is started, the pilot injected fuel ignites after an ignition delay period of T, and this ignition phenomenon occurs. It serves as a spark for the main injection fuel that is injected later, and shows how the main injection fuel that is supplied next burns diffusely based on the spark from the pilot injection fuel.

同図(1)は、前記燃焼波形を波形整形回路37により
整形した後の信号を示す。ここで、第4図においてはパ
イロット噴射による燃料が着火するのに充分な噴射量を
有する例であり、前述したスレッショルド電圧■いと比
較して矩形信号に変換したものでパイロット噴射による
燃料の着火と、主噴射による燃料の着火との2回の着火
を検出している。尚、それぞれの着火時期はtiGP+
  tiGMである。
FIG. 1 (1) shows a signal after the combustion waveform has been shaped by the waveform shaping circuit 37. Here, Fig. 4 shows an example in which the injection amount is sufficient for the pilot injection to ignite the fuel, and the signal is converted into a rectangular signal compared with the threshold voltage ① mentioned above. , two ignitions were detected, including fuel ignition due to main injection. In addition, each ignition timing is tiGP+
It is tiGM.

以上説明した様なパイロット噴射量と噴射停止期間が制
御可能なパイロット噴射手段4と、波形整形回路37か
らの信号に応じてパイロット噴射による燃料の着火の有
無を判定して、その燃料量をパイロット噴射が着火可能
な最小パイロット噴射量に制御するマイクロコンピュー
タ30内のアルゴリズムの一例を第5図のフローチャー
ト及び第6図のパイロット噴射量に応じた燃料波形を示
す図を用いて説明する。まず第5図はマイクロコンピュ
ータ30のメインプログラムを示すフローチャートであ
り、ステップ100でディーゼル機関の始動を確認した
後、ステップ101でパイロット噴射量の基準値qと噴
射停止期間の基準値Tに初期値を入れる。この基準値T
は例えば標準的な気候の時のディーゼル機関暖機前のア
イドル時に最適となるパイロ7)噴射量及び噴射停止期
間の値としておくとよい。又、基準値qは、ディーゼル
機関のいかなる運転状態においてもパイロット噴射燃料
が着火するのに充分なパイロット噴射量として比較的大
きな値としておくと良い。
The pilot injection means 4, which can control the pilot injection amount and injection stop period as described above, and the signal from the waveform shaping circuit 37 determine whether or not the fuel is ignited by the pilot injection, and the amount of fuel is set as the pilot injection amount. An example of the algorithm within the microcomputer 30 for controlling the injection to the minimum pilot injection amount that allows ignition will be explained using the flowchart of FIG. 5 and the diagram showing the fuel waveform according to the pilot injection amount of FIG. 6. First, FIG. 5 is a flowchart showing the main program of the microcomputer 30. After confirming the start of the diesel engine in step 100, in step 101 the reference value q of the pilot injection amount and the reference value T of the injection stop period are set to initial values. Put in. This standard value T
For example, it is preferable to set the values of the pyro injection amount and injection stop period that are optimal during idling before warming up the diesel engine in a standard climate. Further, the reference value q is preferably set to a relatively large value as the amount of pilot injection sufficient to ignite the pilot injected fuel in any operating state of the diesel engine.

又、この基準値q及びTは実験的に求められた変換式に
従って、第4図中の時刻TMG及び時間t8に変換され
た後マイクロコンピュータ30のタイマ割り込み機能を
用いてパイロット噴射手段4に出力されるものである。
The reference values q and T are converted to time TMG and time t8 in FIG. 4 according to an experimentally determined conversion formula, and then output to the pilot injection means 4 using the timer interrupt function of the microcomputer 30. It is something that will be done.

次にステップ102にて、クランク角センサ5から検出
されるディーゼル機関の回転数、アクセルセンサ7から
検出されるアクセル量、水温センサ8から検出される冷
却水温等の運転状態信号を取り込む。ステップ103で
は、第2図を用いて説明した如く燃料の着火が何回起生
ずるかをマイクロコンピュータ30の割り込みポートを
利用して割り込み回数をチェックして、主噴射による着
火(tlGM)の1回のみであるのか、パイロット噴射
による着火(tiGP)も発生して着火回数が2回であ
るのかを検出する。
Next, in step 102, operating state signals such as the number of rotations of the diesel engine detected by the crank angle sensor 5, the amount of acceleration detected by the accelerator sensor 7, and the cooling water temperature detected by the water temperature sensor 8 are taken in. In step 103, as explained using FIG. 2, the number of times fuel ignition occurs is checked using the interrupt port of the microcomputer 30, and one ignition by main injection (tlGM) is checked. It is detected whether ignition by pilot injection (tiGP) also occurs and the number of ignitions is two.

次にステップ104乃至106にてパイロット噴射量、
又、ステップ107にて噴射停止期間を更新する。まず
ステップ104にてパイロット噴射量を増加させるのか
減少させるのかを判定する。
Next, in steps 104 to 106, the pilot injection amount,
Further, in step 107, the injection stop period is updated. First, in step 104, it is determined whether the pilot injection amount is to be increased or decreased.

これは、ステップ103にて今回の着火回数を取り込ん
でいるのでその着火回数をチェックすることにより行わ
れる。第6図(alに示す如くパイロット噴射燃料が着
火ミスを起こし、着火が主噴射による時期t、。におけ
る1回である時にはパイロット噴射量を増量すべくステ
ップ106へ進む。
This is done by checking the current number of ignitions, which has been taken in at step 103. As shown in FIG. 6(al), if the pilot injected fuel causes an ignition error and the ignition occurs once during the main injection at time t, the process proceeds to step 106 to increase the pilot injection amount.

又、第6図(C)に示す如(着火を2回(パイロット噴
射の着火(L 5ap)と主噴射の着火(ticM))
検出した時はパイロット噴射量が充分であるとして、パ
イロット噴射量をNff1すべくステップ105へ進む
In addition, as shown in Fig. 6 (C), ignition was performed twice (pilot injection ignition (L 5ap) and main injection ignition (ticM)).
When detected, it is assumed that the pilot injection amount is sufficient, and the process proceeds to step 105 to reduce the pilot injection amount to Nff1.

ステップ105では、前回のパイロット噴射量q(r−
uより所定の量ΔQDだけ減量させ今回のパイロット噴
射量q、8.とする。尚、Δq、は一定量であっても運
転状態(例えば、回転数、アクセル量、冷却水温等)に
よって任意に決定しても良い。
In step 105, the previous pilot injection amount q(r-
The current pilot injection amount q is reduced by a predetermined amount ΔQD from u, 8. shall be. Incidentally, Δq may be a constant amount or may be arbitrarily determined depending on the operating conditions (for example, rotation speed, accelerator amount, cooling water temperature, etc.).

ステップ106では、前回のパイロット噴射量q<=−
1,に所定の量Δq5だけ増量させて今回のパイロット
噴射量q。)とする。ここで、Δquは前記Δq、と同
じ値であっても良いし、例えばΔqu〉ΔQoの関係で
あっても良く、この両者Δq、、。
In step 106, the previous pilot injection amount q<=-
1, is increased by a predetermined amount Δq5 to obtain the current pilot injection amount q. ). Here, Δqu may be the same value as Δq, or may be in the relationship, for example, Δqu>ΔQo, where both Δq, .

Δq、を適当な量にする事で、パイロット噴射の着火ミ
スの回数を減少する事が出来る。
By setting Δq to an appropriate amount, the number of pilot injection ignition errors can be reduced.

次に、ステップ107では、運転状態に応じて噴射停止
期間Tを制御する。即ち、回転数・アクセル量・冷却水
温等に応じて予め定められたマツプデータを参照して、
常に最適な噴射停止期間に制御する。以後、ステップ1
02〜ステツプ107を繰り返し実行する事により第6
図tb+に示すような運転状態に応じた噴射停止期間と
、着火するのに最低限必要なパイロット噴射量の最適制
御が実現できる。
Next, in step 107, the injection stop period T is controlled according to the operating state. In other words, by referring to predetermined map data according to the rotation speed, accelerator amount, cooling water temperature, etc.
Always control to the optimum injection stop period. After that, step 1
By repeating steps 02 to 107, the sixth
Optimum control of the injection stop period according to the operating state and the minimum pilot injection amount required for ignition as shown in Figure tb+ can be realized.

以上述べたように、本実施例によると、制御する対象で
あるパイロット噴射の燃焼状態を燃焼状態検出手段2に
より直接に検出しているので、その制御において何らデ
ィーゼル機関の機差、経年変化等によって悪影響を受け
る事な(長期安定的にパイロット噴射量をディーゼル機
関の振動・騒音やNOx等の排気ガスが最も低減できる
必要最少量に制御でき、さらに噴射停止期間も運動状態
に応じて最適な期間に制御できる。
As described above, according to this embodiment, since the combustion state of the pilot injection to be controlled is directly detected by the combustion state detection means 2, there is no need to worry about engine differences, aging, etc. of the diesel engine in the control. (The pilot injection amount can be stably controlled over a long period of time to the minimum necessary amount that can best reduce the vibration and noise of the diesel engine and exhaust gases such as NOx, and the injection stop period can also be adjusted to the optimum amount according to the operating state.) You can control the period.

尚、本発明は上記実施例に限定される事なく、その主旨
から逸脱しない限り以下に示す如く種々変形可能である
It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified in various ways as shown below without departing from the spirit thereof.

(1)上記実施例においては波形整形回路37の基Y$
雷電圧なるスレッショルド電圧■いは![抗RzとR3
の分圧比で決定され、その値は固定値であったが、任意
に変更してもよく、例えば冷却水温が高くなった時には
その値を太き(するといったように運転状態に応じて適
当な値に変更し、その値をマイクロコンピュータ30か
ら比較器oPの負入力に出力するといったようにしても
よい。
(1) In the above embodiment, the base Y$ of the waveform shaping circuit 37
Threshold voltage of lightning voltage ■Yes! [Anti-Rz and R3
The value was determined by the partial pressure ratio of It is also possible to change the value to a value and output the value from the microcomputer 30 to the negative input of the comparator oP.

(2)波形整形回路37の出力信号において、例えばパ
イロット噴射の着火時期j iGP及び主噴射の着火時
期t iGMとの間隔を検出し、その値に応じて噴射停
止時期、又はパイロット噴射量を制御してもよい。
(2) In the output signal of the waveform shaping circuit 37, for example, detect the interval between the ignition timing j iGP of the pilot injection and the ignition timing t iGM of the main injection, and control the injection stop timing or the pilot injection amount according to the detected value. You may.

(3)マイクロコンピュータ30内のアルゴリズムにお
いて、パイロット噴射による燃料の着火ミスの判定、す
なわち着火回数が1回である事をn回の判定中1回(i
≦n)以上検出した場合に限って第5図中のステップ1
06に進みパイロット噴射量を増加するように制御して
も良い。このようにすると、ディーゼル機関が自己着火
方式のために着火の有無がある程度ばらついた際にも、
それによって誤判定をするといった不具合を防止する事
が出来る。
(3) In the algorithm in the microcomputer 30, the determination of fuel ignition error due to pilot injection, that is, the number of ignitions is 1, is determined once out of n times (i
Step 1 in Figure 5 only when ≦n) or more is detected.
The control may proceed to 06 and control the pilot injection amount to be increased. By doing this, even when the presence or absence of ignition varies to some extent because the diesel engine uses a self-ignition method,
This can prevent problems such as erroneous judgments.

(4)マイクロコンピュータ30において、例えば機関
の回転数、負荷等がほぼ一定の時のような、パイロット
噴射による燃料が着火するのに必要最低限なパイロット
噴射量にそれ程変動がないと判断されるような時は、パ
イロット噴射の着火ミスを検出した際に、例えばその前
回におけるパイロット噴射量を所定期間は更新せず使用
するというように制御しても良い。
(4) The microcomputer 30 determines that there is not much variation in the minimum amount of pilot injection necessary for igniting the fuel by pilot injection, such as when the engine speed, load, etc. are approximately constant. In such a case, when an ignition error in pilot injection is detected, control may be performed such that, for example, the previous pilot injection amount is used without being updated for a predetermined period of time.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べた如く本発明のパイロット噴射制御装置によれ
ば、パイロット噴射燃料が着火するために必要最低限な
噴射量にパイロット噴射量が近似するように制御可能で
あるので、噴射された燃料が急激に燃焼する事による大
きな初期熱発生率を最小の初期熱発生率に制御でき、且
つ、ディーゼル機関の機差、経年変化等に依存する事な
(、又、ディーゼル機関暖機後も最適のパイロット噴射
制御が行え、振動・騒音及びNOx等の排気ガスを低減
する事が出来るという優れた効果がある。
As described above, according to the pilot injection control device of the present invention, it is possible to control the pilot injection amount so that it approximates the minimum injection amount necessary for the pilot injected fuel to ignite. It is possible to control the large initial heat release rate due to combustion to the minimum initial heat release rate, and it does not depend on engine differences or aging of the diesel engine (also, the optimum pilot It has the excellent effect of being able to control injection and reducing vibration, noise, and exhaust gases such as NOx.

【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を示す全体構成図、第2図(
a)は第1図における実施例の波形整形回路の電気回路
図、同図(blはそのA点及びB点の信号の波形を示す
図、第3図は第1図における実施例のパイロット噴射手
段の構成図、第4図は第1図における実施例の動作を説
明するためのタイムチャート、第5図は第1図における
実施例のマイクロコンピュータのメインプログラムを示
すフローチャート、第6閏はパイロット噴射量に応じた
燃焼波形を示す図である。 1・・・燃焼室、2・・・燃焼状態検出手段、3・・・
電気的制御装置、4・・・パイロット噴射手段、5・・
・クランク角センサ、30・・・マイクロコンピュータ
、37・・・波形整形回路。
Figure 1 is an overall configuration diagram showing one embodiment of the present invention, and Figure 2 (
a) is an electric circuit diagram of the waveform shaping circuit of the embodiment shown in FIG. 4 is a time chart for explaining the operation of the embodiment in FIG. 1; FIG. 5 is a flowchart showing the main program of the microcomputer in the embodiment in FIG. 1; the sixth leap is a pilot It is a diagram showing a combustion waveform according to the injection amount. 1... Combustion chamber, 2... Combustion state detection means, 3...
Electrical control device, 4... Pilot injection means, 5...
- Crank angle sensor, 30... microcomputer, 37... waveform shaping circuit.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ディーゼル機関の燃焼室内への主たる燃料噴射に
先立ってパイロット噴射を行うパイロット噴射手段と、 前記燃焼室内へ噴射された燃料の燃焼状態を検出する燃
焼状態検出手段と、 該燃焼状態検出手段からの信号を受けて前記パイロット
噴射による燃料の着火の有無を検出する着火検出手段と
、 該着火検出手段からの信号に応じて少なくとも前記パイ
ロット噴射の噴射量を制御する信号を前記パイロット噴
射手段に出力するパイロット噴射制御手段とを備える事
を特徴とするパイロット噴射制御装置。
(1) Pilot injection means that performs pilot injection prior to main fuel injection into the combustion chamber of a diesel engine; Combustion state detection means that detects the combustion state of the fuel injected into the combustion chamber; and the combustion state detection means ignition detection means for detecting whether or not fuel is ignited by the pilot injection in response to a signal from the ignition detection means; A pilot injection control device comprising a pilot injection control means for outputting an output.
(2)上記着火検出手段は、所定の基準となる電圧レベ
ルと、上記燃焼状態検出手段からの信号に応じた電圧レ
ベルとを比較して上記燃料の着火の有無を検出するもの
である特許請求の範囲第1項記載のパイロット噴射制御
装置。
(2) The ignition detection means detects the presence or absence of ignition of the fuel by comparing a voltage level serving as a predetermined reference with a voltage level according to a signal from the combustion state detection means. The pilot injection control device according to the range 1 above.
(3)上記パイロット噴射制御手段は、上記着火検出手
段にて上記パイロット噴射によって噴射された燃料の着
火が生じていない事を検出するまでは上記パイロット噴
射の噴射量を減少させ、該着火が生じていない事を検出
した際には該噴射量を増加させる信号を上記パイロット
噴射手段に出力するものである特許請求の範囲第1項又
は第2項に記載のパイロット噴射制御装置。
(3) The pilot injection control means reduces the injection amount of the pilot injection until the ignition detection means detects that the fuel injected by the pilot injection has not ignited, and the pilot injection control means reduces the injection amount of the pilot injection until the ignition detection means detects that the fuel injected by the pilot injection has not ignited. 3. The pilot injection control device according to claim 1, wherein the pilot injection control device outputs a signal to the pilot injection means to increase the injection amount when it is detected that the injection amount is not increased.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008031907A (en) * 2006-07-28 2008-02-14 Denso Corp Control device for internal combustion engine
JP2009121444A (en) * 2007-11-19 2009-06-04 Denso Corp Fuel injection controller and fuel injection system using the same

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