JPS6346256B2 - - Google Patents

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JPS6346256B2
JPS6346256B2 JP57233835A JP23383582A JPS6346256B2 JP S6346256 B2 JPS6346256 B2 JP S6346256B2 JP 57233835 A JP57233835 A JP 57233835A JP 23383582 A JP23383582 A JP 23383582A JP S6346256 B2 JPS6346256 B2 JP S6346256B2
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JP
Japan
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injection timing
fuel injection
target
maximum
dimensional map
Prior art date
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Application number
JP57233835A
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English (en)
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JPS59119033A (ja
Inventor
Yoshimune Konishi
Nobushi Yasura
Yoshihiko Tsuzuki
Shizuo Kawai
Tetsuya Nakamura
Shigetoshi Kameoka
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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Publication date
Application filed by NipponDenso Co Ltd filed Critical NipponDenso Co Ltd
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Publication of JPS59119033A publication Critical patent/JPS59119033A/ja
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Granted legal-status Critical Current

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    • 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
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/401Controlling 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)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はデイーゼル機関の燃料噴射装置におけ
る燃料噴射時期を制御する装置に関するものであ
る。
一般に機関へ燃料を噴射した後、機関が着火燃
焼するまでに所定の時間(着火遅れ時間)を要す
ることから、回転数上昇および燃料噴射量の増加
とともに噴射時期を進める必要があるが、自動車
用デイーゼル機関のように常用回転域の広いデイ
ーゼル機関において、燃料の噴射時期は機関の出
力、燃費、排気成分、騒音等、機関性能を決定す
る基本的要因であり、各種の運転条件に応じて適
切な噴射時期を実現する必要がある。
そこで、機関の回転数、噴射量、アクセル操作
量等の各種の運転条件を電気的な運転条件検出器
で検出するとともに、該運転条件に応じて目標噴
射時期を電気的に演算し、該目標噴射時期に従つ
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、従来
この種の装置では目標とする噴射時期を決定する
関数あるいはマツプの変数として、回転数と噴射
量あるいは回転数とアクセル操作量が用いられて
きたが、本発明になる装置は、回転数とアクセル
操作量を変数とした二次元マツプの補間計算によ
り目標噴射時期を算出する装置の改良に関するも
のである。
すなわち、アクセル操作量が大きくなく、燃料
噴射量の比較的少ないパーシヤル噴射量特性領域
では回転数とアクセル操作量とに対応して適切な
目標噴射時期が得られるが、アクセル操作量が大
となつて燃料噴射量が最大燃料噴射量特性に従
い、該最大燃料噴射量特性が機関の運転条件例え
ば吸気圧に応じて変化するような燃料噴射装置の
場合は、回転数とアクセル操作量をパラメータと
する1つの二次元マツプでは最大燃料噴射量特性
の変化に応じた適切な目標噴射時期が算出されな
いという問題を有する。
本発明は上記問題を解決するためになされたも
ので、前記回転数とアクセル操作量をパラメータ
として目標噴射時期を求めるための二次元マツプ
のデータ内容を吸気圧等の条件によつて変化する
最大燃料噴射量特性が上限となる上限最大燃料噴
射量特性の場合の噴射量特性をもとにして決定さ
れる目標基本噴射時期データとし、該二次元マツ
プの補間にて求められた目標基本噴射時期と、該
二次元マツプの同一回転数上で最大の目標基本噴
射時期を得るアクセル操作量100%相当時の目標
最大基本噴射時期とを同時に求め、該目標最大基
本噴射時期に前記最大燃料噴射量特性を吸気圧変
化等に応じて変化させる特性係数を乗じた補正最
大基本噴射時期と、前記目標基本噴射時期との小
さい方を目標噴射時期として算出することによ
り、アクセル操作量が大きく燃料噴射量が最大燃
料噴射量特性領域にあつて例えば吸気圧条件等が
変化した場合でも適切な目標噴射時記が得られる
ことから、噴射時期を進め過ぎて機関ノツキング
現象を発生したり、遅らせ過ぎて出力低下を招く
ようなことを未然に防止し、かつ回転数と吸気圧
等の他のパラメータを変数として目標最大噴射時
期を求めるための別の二次元マツプを設ける必要
もなく、種々の運転条件の変化に対して適切な目
標噴射時期を算出することによつて適切な噴射時
期が得られるデイーゼル機関用燃料噴射時期制御
装置の提供を目的とするものである。
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳しく説
明する。第1図は本発明装置の全体を示す構成図
である。1a〜1gはデイーゼル機関の運転条件
を検出して電気的信号を発生する運転条件検出器
であり、機関回転数検出器1a、アクセル操作量
検出器1b、機関の吸入空気圧力を検出する吸気
圧検出器1c、機関の吸入空気温度を検出する吸
気温検出器1d、機関の冷却水温を検出する水温
検出器1e、機関のスタータスイツチ状態を検出
するスタータスイツチ1f、電気的制御装置Aに
電源を供給して起動するキースイツチ1gより成
る。
2は、分配型噴射ポンプBを制御して機関への
燃料噴射時期及び燃料噴射量を電気的に制御する
電的制御装置Aの中心部をなし各種運転条件に応
じて各種演算・処理を行なうマイクロコンピユー
タで内部にプログラムメモリ(ROM)、データ
メモリ(RAM)を内蔵したもの(以下略して
CPUと呼ぶ)である。CPU2の噴射量演算・処
理機能として、運転条件検出器1a〜1gよりの
電気的信号がA/D変換器3、波形整形回路4を
介して入力され、目標噴射量QFiNを算出し、D/
A変換器5に出力しており、位置決めサーボ回路
6は、CPU2からD/A変換器5を通じて出力
された目標噴射指令電圧と燃料調節部材10の実
位置をレバー9を介して検出する燃料調節部材実
位置検出器7からの実位置電圧とを比較して誤差
を検出し、誤差信号をアナログ演算して誤差を修
正するように電気的サーボ手段としての電磁アク
チユエータ8のプランジヤー8aを矢印de方向
に駆動しレバー9を介して燃料調節部材10を同
じく矢印de方向に操作して第2図で示されるよ
うな回転数Nとアクセル操作量αに対する噴射量
特性QFiNを得るものである。また最大噴射量特性
QFuLLが、第3図で示される吸気圧Pに応じて変
化する吸気圧特性係数KP、およびQFuLLの上限値
QFuLL(P3)に従つてQFuLL=KP×QFuLL(P3)なる
関係を満足するべく変化するものである。
本実施例では前述の如く、燃料噴射量制御も同
時に行なう噴射時期制御装置の例を示している
が、燃料噴射量制御機構として従来のメカニカル
ガバナを使用し、吸気管負圧を利用して最大噴射
量特性を変化させる機構を備えた燃料噴射ポンプ
を使用してもさしつかえない。なお、燃料噴射量
制御に関しては本発明の対象外であり、以下その
説明を省略する。
制御装置AにおけるCPU2は運転条件検出器
よりの運転条件信号に応じた最終目標噴射時期
TFiNを算出し、このTFiNと実噴射時期検出器11
よりの実噴射時期信号TPPとの誤差を修正するた
めの演算・処理を行ない燃料噴射時期制御を行な
うものであるが、このタイマピストンによる燃料
噴射時期制御機構は第4図に示す通りである。タ
イマピストン21はピンチによりローラリング2
3と接続されており、タイマピストン21が図中
左方へ移動するとローラリング23は右回転方向
に回転し、燃料噴射時期は進角側に変わるもので
ある。25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ヤフトにより回転
し、燃料タンクから燃料をポンプ内圧力室28へ
圧送する。26はオーバーフローチエツクバルブ
であり、ポンプ内圧力室28の圧力の過上昇を防
ぐためのものである。ポンプ内圧力室28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20へ導びかれる。従つて、タイ
マピストン高圧室20の圧力と、低圧室27中の
タイマピストンリターンスプリングの力がつり合
う圧力でタイマピストンの位置が決まるためロー
ラリング23の位置が定まり、噴射時期が決ま
る。12はタイマピストン位置調節手段としての
電磁バルブであり、11は実噴射時期検出器とし
てのタイマピストンの実位置検出器である。
CPU2はこのタイマピストン実位置検出器1
1からタイマピストン実位置TPPを入力する。さ
らに前記目標燃料噴射時期TFINより決定される目
標タイマピストン位置TTPとタイマピストン実位
置TPPを比較してその誤差を算出する。次に誤差
を修正するようにタイマピストン位置調整用電磁
バルブ12の開弁時間を制御するものである。
次に、第5図以下の図面に従つて本発明の主旨
とする目標噴射時期TBASEを算出する手法につい
て詳述する。第2図及び第3図に示したように、
吸気圧Pの変化に応じて最大噴射量特性QFuLL
変動するが、このQFuLLの上限であるQFuLL(P3)
のときの必要とする目標噴射時期特性TBASEAを第
5図の実線で、また下限となるQFuLL(P1)時の
必要とする噴射時特性TBASEBを第5図の点線で示
すもので、必要とする噴射時期特性TBASEは、こ
の実線と点線の間を移動することとなり、当然ア
クセル操作量αと回転数Nをパラメータとして一
個の二次元マツプの補間計算だけでは必要とする
適切な目標噴射時期が得られず、従つて最大噴射
量特性の変化に応じた複数個の二次元マツプを設
けなければならず、これはマツプ増加によるプロ
グラムメモリの増加を招き適策ではない。ここで
第5図の目標噴射時期特性図から、アクセル操作
量αと回転数Nが比較的小さい領域ではTBASEA
TBASEBとなるが、α及びNが大きくなるにつれて
相違してくる。また、最大噴射量特性QFuLLが上
限から下降するにつれて、同一回転数上で見た場
合はαの大となる方向のより広い範囲でTBASE
一定となり、その値はTBASEAのNに対する最大特
性を得るα=100%時のTBASEAに1より小さい後
述の補正吸気圧特性係数KP′を乗じた値に極めて
近似している。
すなわち第6図において示すようにアクセル操
作量検出器1bにて検出されたアクセル操作量α
と回転数検出器1aにて検出された回転数Nとに
より目標基本噴射時期を求めるための二次元マツ
プ30のデータ内容を前述最大噴射量特性QFuLL
が上限となるQFuLL(P3)の場合の目標基本噴射
時期特性TBASEAとして目標基本噴射時期TMAPを求
め、同時に同じ回転数Nでアクセル操作量αが
100%としたときの目標最大基本噴射時期TMA
を同じ二次元マツプ30を用いて求める。また、
吸気圧検出器1Cよりの吸気圧Pに応じて最大噴
射量特性QFuLLを変化させる第3図に示された吸
気圧特性係数KPに対応した補正吸気圧特性係数
KP′=C1×KP+C2を求める。ここでC1、C2は一
定定数である。そして前記TMAxに該KP′を乗じ
たKP′×TMAxと、前記TMAPとの小さい方を目標
噴射時期TBASEとするものであるが、本例のよう
に回転数Nの低いTBASEA=TBASEBとなる第5図の
NS点以下の回転数域でTBASE=MIN〔TMAP、KP′×
TMAx〕として小さい方を目標噴射時期とすれ
ば、実際の適切な目標噴射時期よりも吸気圧特性
係数KP′の分だけ小さな目標噴射時期となつてし
まう場合は、NS点以下の回転数域ではTMAP
KP′×TMAxとの小さい方を目標噴射時期とせず、
TMAPをそのままTBASEとすることにより最大燃料
噴射量特性QFuLLが吸気圧Pに応じて変化しても
必要とする適切な目標噴射時期特性を得るもので
ある。
第7図a,bは、CPU2の燃料噴射時期制御
のための演算・処理手順全体を示すフローチヤー
トである。本燃料噴射時期制御例においては、前
述の手法で求められた目標噴射時期TBASEを最終
的な最終目標噴射時期TFiNとはせず、運転条件に
応じた各種の目標噴射時期補正量も算出し、前記
目標噴射時期TBASEに前記各種補正量を加味して
最終的な目標噴射時期TFiNを得る例を示す。第7
図aはメインルーチンであり、101〜112のステツ
プを繰り返し実行している。101ステツプは以後
の処理に必要なイニシヤルセツト等種々の準備を
する。102ステツプでは前記運転条件検出器から
の出力を取り込む。103ステツプは回転数及びス
タータスイツチ状態により機関の始動時かどうか
を判定し、目標燃料噴射時期演算方法を変えるス
テツプで、機関始動時には、104ステツプで始動
時燃料噴射時TSTAを算出する。機関始動後は、
105ステツプに進み、回転数Nとアクセル操作量
αおよび吸気圧Pにより、基本目標噴射時期
TBASEを前述の手法にて算出する。106ステツプで
はエンジン冷却水温からエンジン冷却水温補正量
Wを求め、107ステツプでは吸気温から吸気温補
正量を求める。107ステツプでは算出された基本
燃料噴射時期TBASE、エンジン冷却水温補正量
Tw、吸入空気温補正量TA、始動時燃料噴射時期
TSTAから目標燃料噴射時期TFINを算出する。108
ステツプでは、演算された目標燃料噴射時期TFIN
または始動時燃料噴射時期TSTAを目標タイマピス
トン位置TTPに変換する。109,110ステツプでは
タイマピストン位置検出器11からデータを入力
し、タイマピストン実位置TPPを算出する。111
ステツプでは前記目標タイマピストン位置TPP
タイマピストン実位置TPPの差を取り、タイマピ
ストン位置誤差TERRを算出する。そして、112ス
テツプではこの誤差を処理して、その誤差を修正
する様なタイマピストン位置調整用電磁バルブ開
弁デユーテイパルス幅PWTを算出する。
第7図bはメインルーチン処理以外に割込み処
理を行なう割込みルーチンを示すもので、この定
時割込ルーチンは一定時間毎に処理を開始する。
121ステツプでは各種演算・処理のタイミングを
とるタイマーカウンタ等の更新処理を行なう。
122ステツプでは112ステツプで算出され開弁デユ
ーテイパルス幅PwTなるタイマピストン電磁バル
ブ12を駆動するパルスを出力するものである。
以上述べた様に本発明になる燃料噴射時期制御
装置は、デイーゼル機関の燃料噴射時期を制御す
るものであり、最大燃料噴射量特性が吸気圧等の
運転条件によつて変化する燃料噴射装置の目標噴
射時期を回転数とアクセル操作量とをパラメータ
とした二次元マツプの補間係数により求める手法
において、マツプ数の増加及び演算処理の増加に
よるプログラムメモリの増大を招くことなく適切
な目標噴射時期が得られ、精度のよい噴射時期制
御を実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明装置の一実施例を示す全体構成
図、第2図は第1図中の燃料噴射ポンプBの燃料
噴射量の特性図、第3図は第2図中の最大燃料噴
射量特性を吸気圧に応じて変化させる吸気圧特性
係数の特性図、第4図は第1図中の燃料噴射時期
調節機構を拡大した断面図、第5図は目標基本噴
射時期の特性図、第6図は目標基本噴射時期を算
出する手法を示す図、第7図は第1図中CPUの
演算・処理手順を示すフローチヤートである。 1a……回転数検出器、1b……アクセル操作
量検出器、1c……吸気圧検出器、1d……吸気
温検出器、1e……水温検出器、2……CPU、
3……A/D変換器、4……波形整形回路、5…
…D/A変換器、6……位置決めサーボ回路、7
……燃料調節部材実位置検出器、8……リニアソ
レノイド型電磁アクチユエータ、9……レバー、
10……燃料調節部材、11……タイマピストン
位置検出器、12……電磁バルブ、22……タイ
マピストン、A……電気的制御装置、B……燃料
噴射ポンプ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 デイーゼル機関の運転条件を検出する運転条
    件検出器と、機関の運転条件に応じて最大燃料噴
    射量特性が変化する燃料噴射装置の燃料噴射時期
    を調節する手段と、前記燃料噴射時期に応じた実
    噴射時期信号を発生する実噴射時期検出器と、機
    関の回転数とアクセル操作量をパラメータとした
    二次元マツプの補間計算により目標噴射時期を算
    出するとともに前記実噴射時期との誤差を修正す
    るように前記噴射時期調節手段を操作する電気的
    制御装置とを備えたデイーゼル機関用燃料噴射時
    期制御装置において、前記二次元マツプは前記燃
    料噴射装置の最大燃料噴射量特性が上限となる上
    限最大燃料噴射量特性をもとにして決定される目
    標基本噴射時期データより成り、前記電気的制御
    装置は前記回転数とアクセル操作量とからこの二
    次元マツプの補間計算にて求められる目標基本噴
    射時期と、前記二次元マツプの同一回転数上で最
    大の目標基本噴射時期を得る前記アクセル操作量
    100%相当時の目標最大基本噴射時期を前記二次
    元マツプの補間計算により求め、この目標最大噴
    射時期に前記最大燃料噴射量特性変化の度合を示
    す特性計数を乗じた補正最大基本噴射時期との小
    さい方を目標噴射時期として算出することを特徴
    とするデイーゼル機関用燃料噴射時期制御装置。 2 特許請求の範囲第1項記載のデイーゼル機関
    用燃料噴射時期制御装置において、所定の回転数
    以下では、前記二次元マツプの補間計算にて求め
    られる目標基本噴射時期を前記目標噴射時期とす
    ることを特徴とするデイーゼル機関用燃料噴射時
    期制御装置。
JP57233835A 1982-12-25 1982-12-25 デイ−ゼル機関用燃料噴射時期制御装置 Granted JPS59119033A (ja)

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