KR0169866B1 - 디젤 엔진의 연료 상태 검출 장치 및 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디젤 엔진의 연료 상태 검출 장치 및 제어 장치에 관한 것으로, 특히 저크식 전자 제어 연료 분사 펌프를 구비한 것과 관련되며, 플런저에 의해 연료를 압송하는 저크식 연료 분사 펌프를 구비한 디젤 엔진에서, 플런저의 압송 개시 시기를 검출하는 수단과, 연료를 분사 공급하는 노즐의 개방 밸브 시기를 검출하는 수단과, 플런저의 압송 개시 시기와 노즐의 개방 밸브 시기의 차이를 분사 지연 기간으로 산출하는 수단과, 분사 지연 기간에 기초하여 연료 점도를 검출 연료 상태 검출장치를 설치하였으며, 플런저의 압송개시 시기와 노즐의 개방 밸브 시기의 차이를 분사 지연 기간으로 산출하는 수단과, 분사 지연 기간의 변동으로부터 이상 분사시인지의 여부를 판별하는 수단과, 판별 결과에서 이상 분사시에 분사 시기를 진각 보정하는 수단을 설치한 디젤 엔진의 제어 장치에 관한 것이다.

Description

디젤 엔진의 연료 상태 검출 장치 및 제어 장치
본 발명은 디젤 엔진의 연료 상태 검출 장치 및 제어 장치에 관한 것으로, 특히 저크식 전저 제어 연료 분사 펌프를 구비한 것과 관련된다.
디젤 엔진의 분배형 전자 제어 분사 펌프는, 컨트롤 슬리브의 위치에서 연료의 부사량을 결정하며, 또한, 분사 시기는 타이머 피스톤의 단면 고압실에서 저압실의 누설량을 조정하는 타이밍 컨트롤 밸브를 듀티 제어하는 것으로 조정하고 있다(1984년 (주) 그랑프리 출판 발행 디젤 승용차 130쪽 내지 141쪽 참조).
그런데, 제33도에 도시한 바와 같이 기준 연료(일정한 연소 온도에서의 표준 연료 점도의 연료)에서의 연료 분사량과 컨트롤 슬리브 위치와의 상관에서 매칭된 기준 표준 특성(분사량으로부터 컨트롤 슬리브 위치의 변환 맵의 것)에 기초하여 컨트롤 슬리브 위치를 조절하는 분배형의 연료 분사 펌프에서는 기준 연료와 연료 점도가 다른 연료가 사용될 때 등 컨트롤 슬리브 위치에서 실제의 연료 분사량이 목표를 벗어나 증감한다.
예를 들면, 경질 연료(기준 연료보다 연료 점도가 낮다)가 사용되면, 펌프 내부의 펌프 효율이 저하하여, 또한 플런저 압송 행정에서의 리크량이 많아지기 때문에, 컨트롤 슬리브 위치가 같더라도 연료 분사량이 감소하여 출력이 저하한다. 이것은, 기준 연료에 대해 매칭된 목표 분사량(혹은 컨트롤 슬리브 위치에서의 추정 연료 분사량)이 실제보다 지나치게 많이 어림되는 것을 의미하기 때문에, 아이들 회전 제어시에 연료 분사량의 보정량 부족에 기인하여 엔진 고장이 생기기도 하고, 아이들 이외의 통상 운전시에 원하는 연료 분사량에 대하여 실제의 연료 분사량이 부족하기 때문에 액셀 레스폰스가 악화하기도 하기 때문이다(제34도 참조). 이와 반대로 중질 연료(기준 연료보다 연료 점도가 높다)가 사용될 때는, 펌프 내부의 펌프 효율의 증대라든지 플런저 압송 행정에서의 리크량의 감소에 의해 컨트롤 슬리브 위치가 같아도 연료 분사량이 증대하여, 목표 분사량이 실제보다도 지나치게 적게 어림된다. 상기 경우에는, 아이들 회전 제어시에 연료 분사량의 보정량 과잉에 기인하여 아이들 회전에 불안정이 생기기도 하고, 아이들 이외의 통상 운전시에 원하는 연료 분사량에 대해 실제 연료 분사량이 과잉되므로, 액셀 레스폰스가 너무 민감하게 된다(제34도 참조). 또 제34도는 연료 점도의 변화가 연료 분사량 제어와 그 밖의 엔진 제어(후술하는 분사 시기 제어, EGR 제어)에 미치는 영향을 정리한 것이다.
한편, 연료 분사 시기나 EGR량을 제어하는 경우, 그 목표치를 엔진의 회전수와 부하에 따라서 설정하지만, 그때 연료 분사량은 거의 엔진 토오크라고 간주할 수 있으므로, 연료 분사량을 부하(負荷)의 파라미터로 하기 위해서, 목표 분사량을 연료 분사 시기나 EGR량을 구하기 위한 제어 파라미터로 한다(제33도 참조).
이것에서는, 목표 분사량을 기준 연료로 매칭하고 있는 경우에 경질 연료가 사용되면, 목표 분사량이 실제의 연료 분사량보다 많게 어림되는 것 부터, EGR 제어와 연료 분사 시기 제어 중 어디에 있더라도 부하가 높다고 판단되어, 이것에 의해서 EGR량의 감소측에 차이가 생기고, 또한 컨트롤 슬리브, 딜리버리 밸브 등에서의 손실(누설)이 많아지기 때문에, 연료 분사 시기의 지각측에 차이가 생기며, 배기 이미션이 악화한다. 이와 반대로 중질 연료가 사용될 때는, 목표 분사량이 실제의 연료 분사량보다 적게 어림되는 것 부터, 부하가 낮다고 판단되어 EGR량이 증가하고, 또한 분사 시기가 원하는 분사 시기에서 진각하여, 상기의 경우도 배기 이미션이 악화한다. 제35도, 제36도, 제37도는, 각각 저부하 저회전시(정상 운전), 발진 직후, 가속시에 연료 분사 시기와 EGR률에 대한 PM 배출의 일례이고, 이러한 특성을 고려하여 NOx 배출량과 PM 배출이 허용치 이내가 되도록 목표 분사 시기와 목표 EGR량을 정하는 것이지만, 상기한 바와 같이 연료 점도의 변화에 의해서 분사 시기나 EGR량이 목표에서 어긋나면, NOx 배출량과 PM 배출량의 허용치를 넘어 증가하게 된다.
또한 제38도, 제39도, 제40도 제41도는 각각 엔진 부하에 대한 NOx, PM, HC, FC의 각 배출량의 일례이고, 연료 분사량이 연료 점도의 변화에 영향이 미치면, 부하의 검출을 제대로 못하게 되어, 배기 이미션 악화의 원인이 된다.
이와 같이, 연료 분사량은 연료 점도의 영향을 받으므로, 그 영향을 받지 않도록 하기 위해서, 타이밍 컨트롤 밸브에 주는 듀티비, 또는 소정 운전조건의 컨트롤 슬리브 위치를 기준 연료에 대한 소정치와 비교함으로써, 연료점도를 검출하여, 이 결과에 따라 상기의 펌프 특성을 보정함으로써, 연료 점도의 변화가 있더라도 언제나 변하지 않는 양의 연료 분사량을 공급하도록 제안하였다(특허평 7-235, 475호 참조).
그러나, 타이밍 컨트롤 밸브는 개체마다의 유량 특성에 불균형을 포함하므로, 타이밍 컨트롤 밸브에 주는 듀티비의 비교만으로는 연료 점도를 잘못 판별할 수 있다. 또한, 타이밍 컨트롤 밸브에 주는 듀티비는 타이밍 컨트롤 밸브라든지 분사 펌프의 경시(經時) 열화에 의해, 연료 점도가 동일한 연료라도 변화한다.
한편, 컨트롤 슬리브 위치에서 연료 점도를 검출하는 방식에서는, 컨트롤 슬리브가 정밀 가공 부품이며, 분사 펌프마다 연료 유량 특성을 조정하고 있기 때문에, 생산 불균형의 영향은 적다. 그러나, 검출 정도를 높이기 위해서는 컨트롤 슬리브 위치가 그다지 움직이지 않는 운전 조건(결국 회전수와 부하가 그다지 변화하지 않는 운전 조건)을 선택하여야 하는데, 아이들시를 예로들더라도, 유수(油水) 온도, 엔진의 경시 열화, 보기류(補機類)의 운전 상황 등으로 부하가 항상 변화하는 것으로 정밀도가 좋게 연료 점도를 검출하는 것은 상당히 곤란하다.
이상에서는 분배형 연료 분사 펌프를 예로 들어 연료 점도가 미치는 영향을 서술하였지만, 연료 점도의 영향을 받는 것은, 분배형 연료 분사 펌프에 고유한 것이 아니록, 열형(列型), 캠 샤프트레스형의 각 연료 분사 펌프 및 유닛 인젝터에 관해서도 적합하다(이들 3종류의 연료 분사 펌프는 유닛 인젝터를 포함해서 저크식 연료 분사 펌프라 총칭된다).
그리고 본 발명에서는, 저크식 연료 분사 펌프를 구비하는 디젤 엔진에서, 플런저의 압송 개시 시기(정적 분사 시기)와 노즐의 개방 밸브 시기(동적 분사 시기)의 차이에서 연료 점도를 검출함으로써, 간단한 방법으로 정밀도가 좋게 연료 점도를 검출하는 것을 제1목적으로 하며, 또한 그 검출한 연료 점도에 따라서 디젤 엔진의 각종 제어(연료 분사량 제어, 분사 시기 제어, EOR 제어)를 행함으로써, 각종 제어에 연료 점도의 변화에 기인하는 불편함을 발생시키지 않게 하는 것을 제2목적으로 한다.
제1도는 분배형 연료 분사 펌프의 상세도.
제2도는 아이들시의 분사 지연 기간과 연료 점도의 문제를 나타내는 특성도.
제3도는 제1실시 형태의 연료 분사량의 제어 블럭도.
제4도는 제1실시 형태의 연료 점도의 판별과 연료 점도 보정 계수의 산출을 설명하기 위한 흐름도.
제5도는 연료 점도 판별 테이블의 특성도.
제6도는 연료 점도 보정 계수 맵의 특성도.
제7도는 제2실시 형태의 연료 분사량의 제어 블럭도.
제8도는 제3실시 형태의 연료 분사량의 제어 블럭도.
제9도는 제4실시 형태의 비례 정수의 특성도.
제10도는 제5실시 형태의 연료 분사 시기의 제어 블럭도.
제11도는 연료 점도 변화에 의한 분사 시기 불일치의 특성도.
제12도는 연료 점도 변화에 의한 분사 시기 불일치의 영향을 나타내는 특성도.
제13도는 제6실시 형태의 EGR량의 제어 블럭도.
제14도는 연료 점도 변화에 의하 EGR량 불일치의 특성도.
제15도는 연료 점도 변화에 의하 EGR량 불일치의 영향을 나타내는 특성도.
제16도는 EGR량을 4단계로 제어하는 경우의 EGR 제어 장치의 제어 시스템도.
제17도는 운전 영역도.
제18도는 4개의 각 운전 영역에 대한 한 쌍의 듀티 제어 밸브(36, 37)와 한 쌍의 흡기 조임 밸브(42, 44)의 각 작동을 설명하기 위한 도표.
제19도는 제7실시 형태의 EGR량의 제어 블럭도.
제20도는 공연비(空燃比) 계산을 설명하기 위한 흐름도.
제21도는 배기유량 추측 계수 맵의 특성도.
제22도는 배기유량 추측 계수 맵의 특성도.
제23도는 배기온도 추측 계수 맵의 특성도.
제24도는 배기온도 추측 계수 맵의 특성도.
제25도는 EGR 중량 추측 계수 맵의 특성도.
제26도는 EGR량을 4단계로 제어하는 경우의 EGR 제어 장치의 제어 시스템도.
제27도는 제8실시 형태의 연료 분사 시기의 제어 블럭도.
제28도는 제9실시 형태의 EGR량의 제어 블럭도.
제29도는 제10실시 형태의 EGR량의 제어 블럭도.
제30도는 제11실시 형태의 연료 분사 시기의 제어 블럭도.
제31도는 제11실시 형태의 분사 시기 보정량의 산출을 설명하기 위한 흐름도.
제32도는 분사 시기 보정량(ITh)의 특성도.
제33도는 종래의 디젤 엔진의 제어 블럭도.
제34도는 연료 점도 변화가 연료 분사량 제어와 그 밖의 엔진 제어에 미치게 하는 영향을 정리하여 나타낸 도면.
제35도는 정상 운전시에서 연료 분사 시기와 EGR률에 대한 PM 배출량의 특성도.
제36도는 발진 직후에서의 연료 분사 시기와 EGR률에 대한 PM 배출량의 특성도.
제37도는 가속시에서 연료 분사 시기와 EGR률에 대한 PM 배출량의 특성도.
제38도는 엔진 부하에 대한 NOx 배출량의 특성도.
제39도는 엔진 부하에 대한 PM 배출량의 특성도.
제40도는 엔진 부하에 대한 HC 배출량의 특성도.
제41도는 엔진 부하에 대한 FC 배출량의 특성도.
제42도는 제1발명에 따른 특허 청구 범위의 대응도.
제43도는 제2발명에 따른 특허 청구 범위의 대응도.
제44도는 제3발명에 따른 특허 청구 범위의 대응도.
제45도는 제4발명에 따른 특허 청구 범위의 대응도.
제46도는 제5발명에 따른 특허 청구 범위의 대응도.
제47도는 제6발명에 따른 특허 청구 범위의 대응도.
제48도는 제7발명에 따른 특허 청구 범위의 대응도.
제49도는 제8발명에 따른 특허 청구 범위의 대응도.
제50도는 제9발명에 따른 특허 청구 범위의 대응도.
제51도는 제11발명에 따른 특허 청구 범위의 대응도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 분사 펌프 5 : 컨트롤 슬리브(연료 분사량 제어 부재)
6 : 로터리 솔레노이드(연료량 제어 액추에이터)
9 : 타이머 피스톤(연료 분사 시기 제어 부재)
10 : 타이밍 컨트롤 밸브(분사 시기 제어 액추에이터)
21 : 컨트롤러 28 : 리프트 센서
34 : EGR 밸브 36, 37 : 듀티 제어 밸브
42, 44 : 흡기 조임 전자(電磁) 밸브
제1발명에서는, 제42도에 나타낸 바와 같이, 플런저에 의해 연료를 압송하는 저크식 연료 분사 펌프를 구비하는 디젤 엔진에서, 상기 플런저의 압송 개시 시기를 검출하는 수단(202)과, 연료를 분사 공급하는 노즐의 개방 밸브 시기를 검출하는 수단(203)과, 상기 플런저의 압송 개시 시기와 노즐의 개방 밸브 시기의 차이를 분사 지연 기간으로서 산출하는 수단(204)과, 상기 분사 지연 기간에 기초하여 연료 점도를 검출하는 수단(205)을 설치하였다.
제2발명에서는, 제43도에 나타낸 바와 같이, 플런저에 의해 연료를 압송하는 저크식 연료 분사 펌프를 구비하는 디젤 엔진에서, 상기 플런저의 압송 개시 시기를 검출하는 수단(202)과, 연료를 분사 공급하는 노즐의 개방 밸브 시기를 검출하는 수단(203)과, 상기 플런저의 압송 개시 시기와 노즐의 개방 밸브 시기의 차이를 분사 지연 기간으로서 산출하는 수단(204)과, 상기 분사 지연 기간의 변동으로부터 이상 분사시인지의 여부를 판별하는 수단(211)과, 상기 판별 결과에서 이상 분사시에 분사 시기를 진각 보정하는 수단(212)을 설치하였다.
제3발명에서는, 제44도에 나타낸 바와 같이, 플런저에 의해 연료를 압송하는 한편, 연료 분사량 제어 부재(예를 들면 분배형 연료 분사 펌프에서는 컨트롤 슬리브)를 분사량 제어 액추에이터(61)에 주는 구동량에 따라서 조정하는 저크식 연료 분사 펌프를 구비하는 디젤 엔진에서, 기준 연료(경질 연료, 중질 연료 등, 어떤 연료 점도의 연료라도 기준 연료로 양호하다)에 대하여 매칭된 목표 분사량을 산출하는 수단(62)과, 상기 기준 연료에 대하여 매칭된 기준 펌프 특성을 기억하는 수단(63)과, 상기 기준 펌프 특성을 사용하고 상기 목표 분사량을 상기 분사량 제어 액추에이터의 구동량으로 변환하는 수단(64)과, 상기 플런저의 압송 개시 시기를 검출하는 수단(202)과, 연료를 분사 공급하는 노즐의 개방 밸브 시기를 검출하는 수단(203)과, 상기 플런저의 압송 개시 시기와 노즐의 개방 밸브 시기의 차이를 분사 지연 기간으로 산출하는 수단(204)과, 상기 분사 지연 기간에 기초하여 연료 점도를 검출하는 수단(205)과, 상기 연료 점도의 검출치가 상기 기준 연료의 연료 점도와 다를 때는 연료 점도의 검출치에 따라서 상기 분사량 제어 액추에이터의 구동량을 보정(경질 연료의 사용시에 연료 증가량 보정, 중질 연료의 사용시에 연료 감소량 보정)하는 수단(66)과, 상기 보정된 구동량을 상기 분사량 제어 액추에이터(61)에 출력하는 수단(67)을 설치하였다.
제4발명에서는, 제45도에 나타낸 바와 같이, 플런저에 의해 연료를 압송하는 한편, 연료 분사량 제어 부재(예를 들면 분배형 연료 분사 펌프에서는 컨트롤 슬리브)를 분사량 제어 액추에이터(61)에 주는 구동량에 따라서 조정하는 저크식 연료 분사 펌프를 구비하는 디젤 엔진에서, 기준 연료(경질 연료, 중질 연료 등, 어떤 연료 점도의 연료라도 기준 연료로 좋다)에 대하여 매칭된 목표 분사량을 산출하는 수단(62)과, 상기 기준 연료에 대하여 매칭된 기준 펌프 특성을 기억하는 수단(63)과, 상기 플런저의 압송 개시 시기를 검출하는 수단(202)과, 연료를 분사 공급하는 노즐의 개방 밸브 시기를 검출하는 수단(203)과, 상기 플런저의 압송 개시 시기와 노즐 개방 밸브 시기의 차이를 분사 지연 기간으로 산출하는 수단(204)과, 상기 분사 지연 기간에 기초하여 연료 점도를 검출하는 수단(205)과, 상기 연료 점도의 검출치가 상기 기준 연료의 연료 점도와 다를 때는 연료 점도의 검출치에 따라서 상기 기준 펌프 특성의 전체를 교환한 새로운 펌프 특성을 작성하여 기억하는 수단(71)과, 상기 새로운 펌프 특성을 사용하여 상기 목표 분사량을 상기 분사량 제어 액추에이터의 구동량으로 변환하는 수단(72)과, 상기 구동량을 상기 분사량 제어 액추에이터(61)에 출력하는 수단(67)을 설치하였다.
제5발명에서는, 제46도에 나타낸 바와 같이, 플런저에 의해 연료를 압송하는 한편, 연료 분사량 제어 부재(예를 들면 분배형 연료 분사 펌프에서는 컨트롤 슬리브)를 분사량 제어 액추에이터(61)에 주는 구동량에 따라서 조정하는 저크식 연료 분사 펌프를 구비하는 디젤 엔진에서, 기준 연료(경질 연료, 중질 연료 등, 어떤 연료 점도의 연료라도 기준 연료로 좋다)에 대하여 매칭된 목표 분사량을 산출하는 수단(62)과, 상기 기준 연료에 대하여 매칭된 기준 펌프 특성을 기억하는 수단(63)과, 상기 기준 연료와 연료 점도가 다른 연료에 대하여 매칭된 펌프 특성을 한 개 이상 기억하는 수단(81)과, 상기 플런저의 압송 개시 시기를 검출하는 수단(202)과, 연료를 분사 공급하는 노즐의 개방 밸브 시기를 검출하는 수단(203)과, 상기 플런저의 압송 개시 시기와 노즐의 개방 밸브 시기의 차이를 분사 지연 기간으로 산출하는 수단(204)과, 상기 분사 지연 기간에 기초하여 연료 점도를 검출하는 수단(205)과, 상기 연료 점도의 검출치에 따라 상기 다수의 펌프 특성을 사용하여 상기 목표 분사량을 상기 분사량 제어 액추에이터의 구동량으로 변환하는(예를 들면 복수의 펌프 특성 중에서 연료 점도의 검출치에 맞는 펌프 특성을 선택하여, 그 선택된 펌프 특성을 사용하여 목표 분사량을 분사량 제어 액추에이터의 구동량으로 변환하는지, 또는 연료 점도의 검출치에 딱맞는 펌프 특성이 없을 때는, 보간 계산에서 구한다) 수단(82)과, 상기 구동량을 상기 분사량 제어 액추에이터(61)에 출력하는 수단(67)을 설치하였다.
제6발명에서는, 제47도에 나타낸 바와 같이, 플런저에 의해 연료를 압송하는 한편, 연료 분사량 제어 부재(예를 들면 분배형 연료 분사 펌프에서는 컨트롤 슬리브)를 분사량 제어 액추에이터(61)에 주는 구동량에 따라서 조정하는 동시에, 연료 분사 시기 제어 부재(예를 들면, 분배형 연료 분사 펌프로는 타이머 피스톤)를 분사 시기 제어 액추에이터(91)에 주는 구동량에 따라서 조정하는 저크식 연료 분사 펌프를 구비하는 디젤 엔진에서, 기준 연료(경질 연료, 중질 연료 등, 어떤 연료 점도의 연료라도 기준 연료로 좋다)에 대하여 매칭된 목표 분사량을 산출하는 수단(62)과, 상기 목표 분사량을 상기 분사량 제어 액추에이터(61)의 구동량으로 변환하는 수단(92)과, 상기 구동량을 상기 분사량 제어 액추에이터(61)에 출력하는 수단(67)과, 상기 기준 연료에 대하여 매칭된 목표 분사 시기를 엔진 회전수와 연료 분사량을 제어 파라미터로 기억하는 수단(93)과, 상기 플런저의 압송 개시 시기를 검출하는 수단(202)과 연료를 분사 공급하는 노즐의 개방 밸브 시기를 검출하는 수단(203)과, 상기 플런저의 압송 개시 시기와 노즐 개방 밸브 시기의 차이를 분사 지연 기간으로 산출하는 수단(204)과, 상기 분사 지연 기간에 기초하여 연료 점도를 검출하는 수단(205)과, 상기 연료 점도의 검출치가 상기 기준 연료의 연료 점도와 다를 때는 연료 점도의 검출치에 따라서 상기 목표 분사량을 보정(경질 연료의 사용시에 감량 보정, 중질 연료의 사용시에 중량 보정)하는 수단(94)과, 상기 보정된 연료 분사량과 엔진 회전수를 상기 제어 파라미터로 사용하여 목표 분사 시기를 산출하는 수단(95)과, 상기 산출된 목표 분사 시기를 상기 분사 시기 제어 액추에이터(91)의 구동량으로 변환하는 수단(96)과, 상기 구동량을 상기 분사 시기 제어 액추에이터(91)에 출력하는 수단(97)을 설치하였다.
제7발명에서는, 제48도에 나타낸 바와 같이, 플런저에 의해 연료를 압송하는 한편, 연료 분사량 제어 부재(예를 들면 분배형 연료 분사 펌프로는 컨트롤 슬리브)를 분사량 제어 액추에이터(61)에 주는 구동량에 따라서 조정하는 동시에, 연료 분사 시기 제어 부재(예를 들면 분배형 연료 분사 펌프로는 타이머 피스톤)를 분사 시기 제어 액추에이터(91)에 주는 구동량에 따라서 조정하는 저크식 연료 분사 펌프를 구비하는 디젤 엔진에서, 기준 연료(경질 연료, 중질 연료 등, 어떤 연료 점도의 연료라도 기준 연료로 좋다)에 대하여 매칭된 목표 분사량을 산출하는 수단(62)과, 상기 목표 분사량을 상기 분사량 제어 액추에이터(61)의 구동량으로 변환하는 수단(92)과, 상기 구동량을 상기 분사량 제어 액추에이터(61)에 출력하는 수단(67)과, 상기 기준 연료에 대하여 매칭된 목표 분사 시기를 엔진 회전수와 연료 분사를 제어 파라미터로서 기억하는 수단(93)과, 상기 연료 분사량 제어 부재의 위치를 검출하는 수단(101)과, 상기 연료 분사량 제어 부재의 위치 검출치로부터 연료 분사량을 추정하는 수단(102)과, 상기 플런저의 압송 개시 시기를 검출하는 수단(202)과, 연료를 분사 공급하는 노즐의 개방 밸브 시기를 검출하는 수단(203)과, 상기 플런저의 압송 개시 시기와 노즐의 개방 밸브 시기의 차이를 분사 지연 기간으로 산출하는 수단(204)과, 상기 분사 지연 기간에 기초하여 연료 점도를 검출하는 수단(205)과, 상기 연료 점도의 검출치가 상기 기준 연료의 연료 점도와 다를 때는 연료 점도의 검출치에 따라서 상기 추정된 연료 분사량을 보정(경질 연료의 사용시에 감량 보정, 중질 연료의 사용시에 중량 보정)하는 수단(103)과, 상기 보정된 연료 분사량과 엔진 회전수를 상기 제어 파라미터로서 사용하여 목표 분사 시기를 산출하는 수단(95)과, 상기 산출된 목표 분사 시기를 상기 분사 시기 제어 액추에이터(91)의 구동량으로 변환하는 수단(96)과, 상기 구동량을 상기 분사 시기 제어 액추에이터(91)에 출력하는 수단(97)을 설치하였다.
제8발명에서는, 제49도에 나타낸 바와 같이, 플런저에 의해 연료를 압송하는 한편, 연료 분사량 제어 부재(예를 들면 분배형 연료 분사 펌프로는 컨트롤 슬리브)를 분사량 제어 액추에이터(61)에 주는 구동량에 따라서 조정하는 분배형 연료 분사 펌프를 구비하는 디젤 엔진에서, 기준 연료(경질 연료, 중질 연료 등, 어떤 연료 점도의 연료라도 기준 연료로 좋다)에 대하여 매칭된 목표 분사량을 산출하는 수단(62)과, 상기 목표 분사량을 상기 분사량 제어 액추에이터(61)의 구동량으로 변환하는 수단(92)과, 상기 구동량을 상기 분사량 제어 액추에이터(61)에 출력하는 수단(67)과, 구동량에 따라서 EGR량을 가변으로 조정하는 수단(111)과, 상기 기준 연료에 대하여 매칭된 목표 EGR량을 엔진 회전수와 연료 분사량을 제어 파라미터로서 기억하는 수단(112)과, 상기 플런저의 압송 개시 시기를 검출하는 수단(202)과, 연료를 분사 공급하는 노즐의 개방 밸브 시기를 검출하는 수단(203)과, 상기 플런저의 압송 개시 시기와 노즐의 개방 밸브 시기의 차이를 분사 지연 기간으로서 산출하는 수단(204)과, 상기 분사 지연기간에 기초하여 연료 점도를 검출하는 수단(205)과, 상기 연료 점도의 검출치가 상기 기준 연료의 연료 점도와 다를 때는 연료 점도의 검출치에 따라서 상기 목표 분량을 보정(경질 연료의 사용시에 중량 보정, 중질 연료의 사용시에 감량 보정) 하는 수단(94)과, 상기 보정된 연료 분사량과 엔진 회전수를 상기 제어 파라미터로서 사용하여 목표 EGR량을 산출하는 수단(113)과, 상기 산출된 목표 EGR량을 상기 EGR량 가변 수단(111)의 구동량으로 변환하여 출력하는 수단(114)을 설치하였다.
제9발명에서는, 제50도에 나타낸 바와 같이, 플런저에 의해 연료를 압송하는 한편, 연료 분사량 제어 부재(예를 들면 분배형 연료 분사 펌프로는 컨트롤 슬리브)를 분사량 제어 액추에이터(61)에 주는 구동량에 따라서 조정하는 분배형 연료 분사 펌프를 구비하는 디젤 엔진에서, 기준 연료(경질 연료, 중질 연료 등, 어떤 연료 점도의 연료라도 기준 연료로 좋다)에 대하여 매칭된 목표 분사량을 산출하는 수단(62)과, 상기 목표 분사량을 상기 분사량 제어 액추에이터(61)의 구동량으로 변환하는 수단(92)과, 상기 구동량을 상기 분사량 제어 액추에이터(61)에 출력하는 수단(67)과, 구동량에 따라서 EGR량을 가변으로 조정하는 수단(111)과, 상기 기준 연료에 대하여 매칭된 목표 EGR량을 엔진 회전수와 연료 분사량을 제어 파라미터로서 기억하는 수단(112)과, 상기 연료 분사량 제어 부재의 위치를 검출하는 수단(101)과, 상기 연료 분사량 제어 부재의 위치 검출치로부터 연료 분사량을 추정하는 수단(102)과, 상기 플런저의 압송 개시 시기를 검출하는 수단(202)과, 연료를 분사 공급하는 노즐의 개방 밸브 시기를 검출하는 수단(203)과, 상기 플런저의 압송 개시 시기와 노즐의 개방 밸브 시기의 차이를 분사 지연 기간으로서 산출하는 수단(204)과, 상기 분사 지연 기간에 기초하여 연료 점도를 검출하는 수단(205)과, 상기 연료 점도의 검출치가 상기 기준 연료의 연료 점도와 다를 때는 연료 점도의 검출치에 따라서 상기 추정된 연료 분사량을 보정(경질 연료의 사용시에 중량 보정, 중질 연료의 사용시에 감량 보정) 하는 수단(103)과, 상기 보정된 연료 분사량과 엔진 회전수를 상기 제어 파라미터로서 사용하여 목표 EGR량을 산출하는 수단(121)과, 상기 산출된 목표 EGR량을 상기 EGR량 가변 수단(111)의 구동량으로 변환하여 출력하는 수단(114)을 설치하였다.
제10발명에서는, 제8발명 또는 제9발명에서, 흡입 공기량과 흡기 온도를 검출하는 수단을 구비하여, 이들 흡입 공기량과 흡기 온도의 각 검출치와 상기 보정된 연료 분사량에 기초하여 공연비를 산출하여, 상기 계산 공연비도 상기 목표 EGR량을 산출하기 위한 제어 파라미터로 한다.
제11발명에서는, 제51도에 도시된 바와 같이, 플런저에 의해 연료를 압송하는 한편, 연료 분사량 제어 부재(예를 들면 분배형 연료 분사 펌프에서는 콘트롤 슬리브를 분사량 제어 액추에이터(61)에 주어지는 구동량에 따라 조정되는 분배형 연료 분사 펌프를 구비하는 디젤 엔진에서, 상기 플런저의 압송 개시 시기를 검출하는 수단(202)과, 연료를 분사 공급하는 노즐의 개방 밸브 시기를 검출하는 수단(203)과, 상기 플런저의 압송 개시 시기와 노즐의 개방 밸브 시기차를 분사 지연 기간으로서 산출하는 수단(204)과, 상기 분사 지연 기간에 기초하여 연료 점도를 검출하는 수단(205)과, 상기 연료 점도의 검출치에 따른 비례 정수를 설정하는 수단(221)과, 아이들 회전수를 검출하는 수단(222)과, 상기 아이들 회전수의 검출치와 목표 아이들 회전수의 차와 상기 비례 정수에 기초하여 비례분을 산출하는 수단(223)과, 상기 비례분을 사용하여 아이들시 연료 분사량 보정량을 산출하는 수단(224)과, 상기 아이들시의 연료 분사량 보정량만큼 상기 액추에이터(61)를 구동하는 수단(225)을 설치하였다.
분사 지연 기간은 연료 점도가 일정 조건을 기초로 분사계의 특성(가령, 분배형 연료 분사 펌프이면, 노즐의 개방 밸브압, 플런저 직경, 페이스 캠의 캠 특성, 방출 밸브의 유량 특성 등)에 의해 결정되는 것이지만, 연료의 점도(정확하게는 작동 점도)의 관계를 조사하여 본 결과, 분사 지연 기간과 연료 점도 사이에 강한 관련이 있고, 더욱이, 분사 지연 기간에 대한 연료 점도의 비(게인)도 큰 것이 실험에 의해 분명하게 되었기 때문에, 제1발명에 의해 분사 지연 기간에 기초하여 연료 점도를 검출하는 것으로, 높은 정밀도로 연료 점도의 검출이 가능하다.
또한, 분배형 연료 분사 펌프의 타이밍 컨트롤 밸브에 주어지는 듀티비 보다 연료 점도를 검출하는 방식에서는 타이밍 컨트롤 밸브나 분사 펌프의 경시 열화에 의해 연료 점도의 검출 정밀도가 저하되지만, 제1발명에서는 타이밍 컨트롤 밸브나 분사 펌프에 경시 열화가 생겨도 정밀도 있게 연료 점도를 검출할 수 있다. 또한, 콘트롤 슬리브 위치에서 연료 점도를 검출하는 방식에서는 부하가 항상 변화하는 운전 조건에서 검출 정밀도가 저하되지만, 제1발명에서는 엔진 회전수가 대폭(예를 들면, ±100 rpm정도)으로 변동하지 않는한, 부하에 의해서는 분사가 지연되고, 기간이 대략 변화하지 않는다고 간주할 수 있기 때문에, 부하가 항상 변화하는 운전 조건에서도, 정밀도 있게 연료점도를 검출할 수 있다.
제2발명에서는 분사 지연 기간의 변동에서 이상 분사시를 판별했을 때에 분사 시기를 진각 보정하기 때문에, 특히 경질 연료 사용시 이상 분사에 기인하는 토오크 변동을 억제할 수 있다.
기준 펌프 특성에 기초하여 연료 분사량 제어 부재를 조절하는 연료 분사 펌프는 기준 연료와 연료 점도가 다른 연료가 사용되었을 때, 같은 연료 분사량 제어 부재의 위치에서의 실제 연료 분사량이 목표를 벗어나서 증감한다. 이 때 제3발명에서는 목표 분사량을 기준 연료로 매칭된 기준 펌프 특성에 의해 분사 제어 액추에이터의 구동량으로 변환한 후에, 상기 분사량 제어 액추에이터에의 구동량을 연료 점도의 검출시에 따라 보정하고, 상기 연료 점도 보정후의 값을 목표치로서 분사량 제어 액추에이터에 주어지기 때문에, 기준 연료일 때와 동량의 연료 분사량을 줄 수 있고, 이것에 의해서 연료 점도가 기준 연료와 다른 연료 점도의 연료가 사용될 때라도, 아이들 회전수 제어시에 연료 분사량의 부족에 기인하는 엔진 고장이라든지 분사량 과잉에 기인하는 아이들 회전의 불안정이 생기지 않고, 또한 아이들 이외의 통상 운전시에는 액셀레이터 레스폰스가 악화하거나, 민감하게 되는 일이 없다.
연료 분사때마다 연료 점도의 검출치에 따라서 분사량 제어 액추에이터에의 구동량을 보정하는 것은 종래부터도 계산 부하의 증대로 되지만, 제4발명에서는 펌프 특성의 전환 후는 종래와 변화되지 않은 계산 부하로 연료 분사 제어를 행하는 것이 가능하기 때문에, 연산 처리 장치의 처리 속도가 느린 경우라든지 연료 분사량 이외의 제어도 한 개의 연산 처리 장치에서 행하는 경우에도 연산 처리 장치에 대한 계산 부하를 증대시키지 않는다.
제5발명에서는 기준 펌프 특성 이외에, 기준 연료는 연료 점도가 다른 연료에 대하여 매칭된 펌프 특성을 한 개 이상 준비하고 있고, 사용 연료의 연료 점도가 기준 연료와 다를 때는 그 다른 연료 점도의 연료에 따른 펌프 특성을 사용하기(또는 그 다른 연료 점도에 피터리의 펌프 특성이 없을 때는 보간 계산부에서 구한다) 때문에, 기준 펌프 특성에 의해 변환되는 분사량 제어 액추에이터의 구동량을 연료 점도의 검출치로 보정하더라도 수정할 수 없도록 한 특수한 펌프 특성을 갖는 분사계를 가지는 경우(예를 들면, 가변분사율 기구를 갖는 것과 같은 경우 등)에서도, 연료 점도에 따라서 정확히 분사량 제어 액추에이터에의 구동량을 보정할 수 있다.
기준 펌프 특성에 기초하여 연료 분사량 제어 부재를 조절하는 분사 펌프에서는 경질 연료의 사용시에 연료 분사량 제어 부재의 위치가 같더라도 실제의 연료 분사량이 감소하는 현상에 의해 목표 분사량이 실제의 연료 분사량보다 조금 많게 어림되는 것이 되기 때문에, 종래 장치와 같이, 경질 연료의 사용시에도 목표 분사량을 연료 분사 시기를 구하기 위한 제어 파라미터로 사용하였다면, 연료의 누설 손실이 많아지기(예를 들면, 분배형 연료 분사 펌프에서는 콘트롤 슬리브, 방출 밸브 등의 누설 손실이 많아진다) 때문에 연료 분사 시기가 목표치보다도 진각측으로 어긋난다. 마찬가지로 하여, 중질 연료 사용시에 목표 부사량을 연료 분사 시기를 구하기 위한 제어 파라미터로 사용하였다면, 연료 분사 시기가 목표치보다도 진각측으로 어긋난다. 이 때 제6발명에서는 목표 분사량을 연료 점도의 검출치에 의해 보정한 값을, 또한 제7발명에서는 연료 분사 제어 부재의 위치를 검출하는 수단으로부터 추정되는 연료 분사량을 연료 점도의 검출치에 의해 보정한 값을, 연료 분사 시기를 구하기 위한 제어 파라미터로서 사용하기 때문에, 연료 점도가 기준 연료에 대한 것으로부터 변화할 때라도, 연료 분사 시기가 목표에서 벗어나는 일이 없고, 이것에 의해서 배기 에미션의 악화라든지 운전성의 저하를 억제할 수 있다.
기준 펌프 특성에 기초하여 연료 분사량 제어 부재를 조절하는 분사 펌프에서는 경질 연료의 사용시에 연료 분사량 제어 부재의 위치가 같더라도 실제의 연료 분사량이 감소하는 현상에 의해 목표 분사량이 실제의 연료 분사량보다 조금 많게 어림되기 때문에, 종래의 장치와 같이, 경질 연료의 사용시에도 목표분사량을 목표 EGR량을 구하기 위한 제어 파라미터로서 사용한 것에서는 EGR량이 목표치보다도 감소측으로 어긋난다. 마찬가지로하여, 중질 연료의 사용시에 목표 분사량을 목표 EGR량을 구하기 위한 제어 파라미터로 사용하였다면, EGR량이 목표치보다도 감소측으로 어긋난다. 이 때 제8발명에서는 목표 분사량을 연료 점도의 검출치에 의해 보정한 값을, 또한 제9발명에서는 연료 분사량 제어 부재의 위치를 검출하는 수단으로부터 추정되는 연료 분사량을 연료 점도에 검출치에 의해 보정한 값을, EGR량을 구하기 위한 제어 파라미터로서 사용하기 때문에, 연료 점도에 의한 EGR량의 불균형을 감소할 수 있고, 이것에 의해서 배기 에미션의 악화, 운전성의 저하를 억제할 수 있다.
기준 펌프 특성에 기초하여 연료 분사량 제어 부재를 조절하는 분사 펌프에서는 경질 연료의 사용시에 목표 분사량이 실제의 연료 분사량보다 조금 많게 어림되는 것이 되기 때문에, 경질 연료의 사용시에 목표 분사량을 사용하여 공연비를 계산한 것에서는 계산 공연비가 실제보다 작은 측(리치측)으로 어긋난다. 마찬가지로하여, 중질 연료의 사용시에 목표 분사량을 사용하여 공연비를 계산한 것에서는 계산 공연비가 실제보다 큰 측(린측)으로 어긋난다. 이 때, 제10발명에서는 목표 분사량을 연료 점도의 검출치로 보정한 값을, 공연비를 계산하기 위한 제어 파라미터로서 사용하기 때문에, 연료 점도에 의한 공연비의 계산 오차를 대폭 감소할 수 있고, 이것에 의해서 배기 에미션의 악화라든지 운전성의 저하를 억제할 수 있다.
가변 분사율 기구(SSP: 스텝 스필 포트, VIPS: 배리어블 인젝션 패턴 콘트롤)를 가지는 분사 펌프라든지 노즐의 개방 밸브압이 높은 직접 분사식 디젤 엔진에 사용되는 분사 펌프 등 특수한 분사 특성을 갖는 분사 펌프는 아이들 회전수 부근에 변위점을 갖기 때문에, 특히 경질 연료 사용시 아이들 제어가 불안정하게 되기도 하고, 엔진 고장이 있기도 하지만, 제11발명에서는 연료 점도의 검출치에 다른 비례 정수를 설정하기 때문에, 경질 연료의 사용시에는 비례 정수가 기준 연료일 때 보다 커지고, 이것에 의해서 아이들 회전수 부근에 변위점을 갖는 특수한 분사 특성을 갖는 분사 펌프를 사용하여 경질 연료의 사용시에도, 아이들 제어가 불안정하게 되기도 하고, 엔진이 고장나지 않는다.
제1도에 분배형 연료 분사 펌프(1)의 상세를 도시한다. 제1도에서, 연료 분사 펌프는 펌프 하우징을 형성하는 분사 펌프 본체(2) 내에 캠 롤러와 결합하면서 회전 왕복 운동하면서, 가압실(4) 내의 연료를 압축하는 플런저(3)를 구비한다. 상기 플런저(3)의 외주에는 플런저(3)로 형성된 커트 오프 포트(3a)를 개폐함으로써 연료 분사량을 조절하는 컨트롤 슬리브(5)가 활주가 자유롭게 결합되고, 상기 컨트롤 슬리브(5)를 구동하는 로터리 솔레노이드(6)가 설치된다. 컨트롤 슬리브(5)는 로터리 솔레노이드(6)에의 출력 전압이 높게 될수록 플런저(3)의 침입 방향으로 이동하여 연료의 분사 종료 시기가 지연되고, 연료의 분사량이 증가한다.
또한, 펌프 구동축에 장치된 피드 펌프(7)로부터의 토출 연료는 펌프 내부를 윤활함과 동시에 펌프실(8)에서 압축되어, 여기에서 상기 가압실(4)로 흡입된다. 또한, 피드 펌프(7)와 후술하는 타이머 피스톤(9)은 설명을 위해, 90도만큼 회전시킨 상태로 도시되어 있다.
연료의 분사 시기를 제어하기 위해서, 플런저(3)를 구동하는 캠 롤러와 결합하면서 캠 롤러의 위상을 움직이는 분사 시기 제어 부재로서의 타이머 피스톤(9)이 구비된다. 상기 타이머 피스톤(9)은 일단의 고압실에서 저압실측에 누설되는 연료 유량을 제어하는 타이밍 컨트롤 밸브(10)에 의해, 그 위치가 제어되고, 이것에 의해 연료 분사 시기를 진각시키기도 하고 연각시키기도 한다.
그리고, 연료 분사량, 분사 시기 등을 제어하기 위해서, 컨트롤러(21)를 구비한다. 상기 컨트롤러(21)에는 운전 조건을 검출하기 위해서, 엔진 부하에 상당하는 액셀레이터 개도(開度)를 검출하는 액셀레이터 폐도(閉度) 센서(22), 연료 분사 펌프의 회전수를 검출하기 위한 회전수 센서(23), 냉각수 온도를 검출하는 수온 센서(24), 연료 온도를 검출하는 연소 온도 센서(25)로의 신호가 입력된다. 또한 컨트롤러(21)에는 연료 분사량을 검출하기 위해서 컨트롤 슬리브(5)의 위치를 검출하는 컨트롤 슬리브 위치 센서(26), 연료 분사 노즐(27)에 장착되어 분사 시기를 실제 측정하는 실제 분사 시기 검출 수단으로 노즐 리프트 센서(28), 엔진의 시동 지령을 인식하는 키 스위치(29) 등의 신호도 입력된다.
그런데, 기준 연료에서의 연료 분사량과 컨트롤 슬리브 위치와의 관계로부터 매칭된 기준 펌프 특성에 기초하여 콘트롤 슬리브 위치를 조절하는 분배형 연료 분사 펌프는 기준 연료와 연료 점도가 다른 연료가 사용될 때, 같은 컨트롤 슬리브 위치에서의 실제의 연료 분사량이 목표를 벗어나서 증감하기 때문에, 타이밍 컨트롤 밸브에 주는 듀티비, 또는 소정 운전 조건의 콘트롤 슬리브 위치를 기준 연료에 대한 소정치와 비교함으로써, 연료 점도를 검출하고, 이 결과에 따라서 펌프 특성(연료 분사량으로부터 컨트롤 슬리브 위치로의 변환 맵)을 보정함으로써, 연료 점도의 변화가 있더라도 불변량의 연료 분사량을 공급하는 것을 먼저 제안하였다(특원평 7-235, 475호 참조).
그러나, 타이밍 컨트롤 밸브는 개체마다 유량 특성에 불균형을 포함하기 때문에, 타이밍 컨트롤 밸브에 주는 듀티비의 비교만으로는 연료 점도를 오판정할 수 있다. 또한, 타이밍 컨트롤 밸브에 주는 듀티비는 타이밍 컨트롤 밸브라든지 분사 펌프의 경시 열화에 의해 연료 점도가 동일한 연료라도 변화한다.
한편 컨트롤 슬리브 위치에서 연료 점도를 검출하는 방식에서는 컨트롤 슬리브가 정밀 가공 부품이고, 분사 펌프 마다 연료 유량 특성의 조정을 행하기 있기 때문에, 생산 불균형의 영향은 적다. 그러나, 검출 정밀도를 높이기 위해서는 컨트롤 슬리브 위치가 그만큼 움직임이 없는 운전 조건(즉, 회전수와 부하가 그다지 변화하지 않은 운전 조건)을 선택하지 않으면 안되는데, 아이들시를 예를 들더라도, 유수(油水) 온도, 엔진의 경시 열화, 보조 기구류의 운전 상황 등으로 부하가 항상 변화하는 것 때문에, 정밀도있게 연료 점도를 검출하는 것은 곤란하다.
이것에 대처하기 위해서 본 발명에서는 플런저의 압송 개시 시기와 분사 노즐의 개방 밸브 시기의 차이로부터 연료 점도를 검출하여, 그 검출한 연료 점도에 따라서 컨트롤 슬리브 위치에 대한 연료 분사량을 보정한다.
플런저(3)가 압송을 개시하더라도, 분사 노즐(27)의 개방 밸브압에 도달하여 개방되기 까지 소정 시간이 걸리기 때문에 이하의 실시 형태의 설명에서는 플런저의 압송 개시 시기를 동적 분사 시기로, 분사 노즐의 개방 밸브 시기를 동적 분사 시기라고 불러 구별한다.
여기에서, 정적분사 시기는 기하학적으로, 예를 들면,
정적 분사 시기 [℃A BTDC] = 타이머 피스톤 위치[mm]
× 2.44[℃A/mm]
+ 펌프 세트각[℃A BTDC]
의 식에 의해 주어진다. 다만, 최소진각 위치에서의 타이머 피스톤 위치는 0[mm]이다. 이것에 대하여, 동적 분사 시기는 TDC 센서(상기 회전수 센서(23). 이 회전수 센서(23)의 신호가 TDC마다 상승한다)와 노즐 리프트 센서(28)에 의해 검출되고, 이들 단위도 [℃A BTDC]이다.
지금, 정적 분사 시기와 동적 분사 시기의 차이를 분사 지연된 기간(△IT[℃A])로 하면, △IT는 연료 점도가 일정한 조건을 기초로 분사계의 특성(분사 노즐의 개방 밸브압, 플런저 직경, 페이스 캠의 캠 특성, 방출 밸브의 유량 특성 등)에 의해 결정된다. 이 △ITI와 연료 점도(정확하게는 동적 점도)와의 관계를 조사하여 본 결과, 제2도에 도시된 시험 데이터를 얻게 된다. 또한, 동 도면은 아이들 회전수를 일정하게 할 때의 특성으로, 연료 점도 축은 대수 눈금이다.
동 도면에 의하면, △IT과 연료 점도 사이에 강한 상관이 있으며, 더욱이, △IT에 대한 연료 점도의 비(즉, 게인)도 크기 때문에, 이 특성을 사용하면, 높은 정밀도에서의 연료 점도의 검출이 가능하게 되는 것을 알 수 있다. 또한, 펌프 세트각, 분사 노즐의 개방 밸브압과 동시에 공장에서 수치 관리되고 있고, 동일 연료, 일정 연소 온도에서의 분사 시기의 불균형은 ±0.5℃A 이하 정도로 관리되어 있기 때문에, 제2도에 도시된 특성의 불균형도 억제되고 있다.
또한, 제2도에서, 경질이 될수록 △IT가 커지는 것은 경질 연료인 경우, 플런저 압송 행정에서의 누설량이 증가하기도 하고, 방출 밸브의 흡입 복귀량이 증가함으로써 분사관 내의 압력상승에 시간이 걸리기 때문이라고 생각된다. 중질 연료인 경우는 이 반대의 이유로 △IT가 작게 된다.
또한, 타이밍 컨트롤 밸브라든지 분사 펌프에 경시 열화가 생기더라도, 정밀도 있게 연료 점도를 검출할 수 있다. ① 예를 들면 노즐의 열화(스프링으로 하거나)에 의해 동적 분사 시기가 빨라지는 현상이 일어나도, 또는 타이밍 컨트롤 밸브의 열화로 동적 분사 시기가 변화하더라도, 동적 분사 시기를 피드백 제어하는 한, 동적 분사 시기가 변화하는 것은 아니다. ② 분사 펌프(엔진을 포함한다)가 열화하면, 정적 분사 시기가 지연각측에 어긋나지만, 그 어긋남은 10만㎞ 내구에서도 0.4℃A 정도이기 때문에 문제가 되지 않는다. ①, ②의 결과에서, △IT는 타이밍 컨트롤 밸브라든지 분사 펌프의 경시 열화에 의해 변화하지 않는다.
이렇게 하여, 제2도에 도시된 실험 데이터에 의해 분사 지연 기간(△IT)에서 연료 점도를 정밀도 있게 검출할 수 있게되면, 검출한 연료 점도에 따라서 컨트롤 슬리브 위치에 대한 연료 분사량을 보정하는 것으로, 연료 점도에 좌우되지 않고서 기준 연료일 때와 동량의 연료 분사량을 줄 수 있다. 때로는 목표 분사량(혹은 컨트롤 슬리브 위치에 의해 검출되는 실제 측정된 연료 분량)이 연료 점도에 영향받지 않고 정확한 부하를 나타냄으로써, 목표 분사량을 부하 신호로서 사용하는 연료 분사 시기, EGR 제어에서도, 연료 점도의 영향을 받아 배기 에미션이 악화하지 않는다.
컨트롤러(21)에서 실행되는 상기 제어의 내용을 제3도의 제어 블럭도에 따라 설명한다.
제3도에서, S1에서는 엔진 회전수(펌프 회전수의 2배)와 액셀레이터 개도로부터 연료 분사량 특성(드라이브 Q맵)을 검색하여 기준 연료 분사량(Qdrv)를, S2에서는 아이들 운전시에 목표 엔진 회전수가 되도록, 목표 엔진 회전수와 실측 엔진 회전수로부터 PID 제어에 의해 연료 분사량 보정치(Qidle)를 구한다.
S3는 아이들 회전수 제어 조건인지 어떤지를 판단하여 스위칭하는 것으로, 아이들 회전수 제어 조건(예를 들면 액셀레이터 개도와 엔진 회전수가 각각 소정치 내로 들어가 있다)이면 A 측에, 또한 이 조건 이외에서는 B 측에 스위칭한다.
S4에서는 보조 기구류에 의한 엔진 부하의 증대에 대한 연료 분사량 증가분을 산출한다. 에어 컨디셔너, 밧데리 전압, 파워 스티어링 각각에 관하여 연료 분사량 증가분을 정해 두고, 에어 컨디셔너 스위치, 밧데리 전압 모니터치, 파워 스티어링 스위치의 ON, OFF 신호에서 합계의 연료 분사량 증가분(Qast: 보조기구류 증량분)을 산출한다.
S5에서는 기준 연료 분사량(Qdrv)에 보조 기구류 증가량분(Qast)와 S3의 출력을 가산한 값을 목표 분사량(Q0)으로서 계산한다.
S6에서는 스모크 방지 등을 위해 증대 분사량(Qful)을 엔진 회전수와 과잉 공급압(터보 차량만)에 따라서 설정된 최대 분사량 맵을 검색하여 구하고, 상기 최대 분사량(Qful)과 목표 분사량(Q0)을 S7에서 비교하여, 작은 측의 값을 통상 주행시의 목표 분사량으로 한다.
S8에서는 냉각수 온도와 엔진 회전수로부터 시동시의 연료 분사량(Qst)을 검색하여, S9에서 엔진 시동시인지 어떤지를 판단한다. 시동시(예를 들면 키 스위치가 스타트 위치에 있고, 또한 엔진 회전수가 소정치 이내인)일 때는 D 측에, 그것 이외에서는 C 측에 스위칭한다.
S10에서는 목표 분사량(Q1: 시동시는 Qst, 시동시 이외는 Qful과 Q0가 작은 쪽)과 엔진 회전수로써, 기준 연료에 대하여 매칭하고 있는 기준 펌프 특성을 검색하여 목표 로터리 솔레노이드 출력 전압(Uαsol0, 컨트롤 슬리브의 위치에 상당)을 구한다.
S11에서는 연료 점도와 엔진 회전수로써, 맵(연료 점도 보정 계수맵)을 검색하여, 연료 점도 보정 계수(K-Qfv)를 검색하고, 이 보정 계수를 S12에서 목표 로터리 솔레노이드 출력 전압(Uαsol0)에 곱하고, 곱한후 값을 새롭게 목표 로터리 솔레노이드 출력 전압(Uαsol1=Uαsol0×K-Qfv)으로 한다.
여기에서, 연료 점도 보정 계수(K-Qfv) 값은 경질 연료의 사용시에 1 보다 커지는 값이다. 이것은 경질 연료의 사용시에, 컨트롤 슬리브 위치에 대응하는 연료 분사량보다도 실제의 연료 분사량이 적어지기 때문에, 그 감소분을 보충하기 위한 로터리 솔레노이드 출력 전압을 고전압측에 보정하고, 기준 연료일 때부터 컨트롤 슬리브 위치를 중량측으로 이동시키기 위해서이다. 마찬가지로, 기준 연료일 때보다 많은 연료가 공급되는 중질 연료의 사용시에는 로터리 솔레노이드 출력 전압을 저전압측에 보정하여, 컨트롤 슬리브의 위치를 감량측으로 이동시키기 위해서, 중질 연료의 사용시에 K-Qfv의 값을 1 보다 작게 하고 있다.
또한, 연료 점도 보정 계수(K-Qfv)는 회전수에 따라서도 할당하고 있다. 같은 콘트롤 슬리브 위치에서의 분사량은 연료 점도 외에, 회전수의 상위에 의해서도 변화하기 때문이다.
제3도의 S11의 내용을 제4도의 플로우 챠트에 의해 더욱 상세하게 상술한다.
제4도의 S41에서는 엔진 회전수(Ne), 연료 분사량(Qf: = 목표 분사량(Q1)), TDC 센서와 노즐 리프트 센서에서 얻어지는 실제 측정 분사 시기(ITi), 액셀레이터 개도 등을 판독한다.
S42와 S43에서는 다음 조건,
1 준정상 운전시인 것,
2 연료 점도 판별 조건을 만족하는 것
을 1개씩 체킹하여, 전부를 만족할 때는 S44 이후로 진행하여 연료 점도의 판별을 행하고, 어느 한 항의 조건이라도 만족하지 않을 때는 제4도의 플로를 종료한다. 구체적으로는 아이들시나 40㎞ 정상시 등, 연료 분사량의 단위 시간당의 변화량(△Qf)이 소정치(Qst) 이하가 되는 조건(혹은 액셀레이터 개도의 단위 시간당 변화량(△CL)이 소정치(CLst) 이하 또는 회전수의 단위 시간당의 변화량(△Ne)이 소정치(Nest) 이하가 되는 조건)일 때 준정상 운전시이면, 또한 연료 온도(Tf)가 소정 온도 범위내에 있고 또한 실측 분사량의 단위 시간당 변화량(△ITi)가 한계치(ITisd) 이하 일 때 연료 점도 판별 조건이라고 판단한다.
S44, S45에서는 타이머 피스톤 위치 센서에서 얻어지는 정적 분사 시기(ITTPS)와, TDC 센서, 노즐 리프트 센서(28)에서 얻어지는 동적 분사 시기(ITNLS(=ITi))를 판독하고, S45에서
△IT = ITTPS-ITNLS
의식에 의해 분사 지연 기간(△IT)을 계산한다.
상기 △IT로부터 S46에서는 제5도를 내용으로 하는 테이블을 검색하여 연료 점도 판별 지수(Fvis)를 구하고, 이 연료 점도 판별 지수(Fvis)와 회전수로부터 제6도를 내용으로 하는 맵을 검색하여, 연료 점도 보정 계수(K-Qfv)를 구한다.
제5도에 도시한 바와 같이, 연료 점도를 나타내는 Fvis의 값은 동일 회전수일 때 △1T가 커질수록 경질측으로 되고, △IT가 동일하면, 회전수가 커질수록 중질측으로 이동한다. 제6도에 도시된 특성과 제3도의 S11에 도시된 특성과는 기록쪽이 상위하고 있지만, 특성은 같은 것이다.
제3도로 되돌아가, S13에서는 연소 온도 센서로 검출한 온도와 엔진회전수로부터, 맵(연소 온도 보정 계수 맵)을 검색하여, 연소 온도 보정 계수(K-Qtf)를 구하여, 이것을 S14에서 연료 점도 보정 후의 목표 로터리 솔레노이드 출력 전압(Uαsol1)에 곱한 후의 값을 새롭게 목표 로터리 솔레노이드 출력전압((Uαsol: = Uαsol1 ×K-Qtf)로 한다. 상기 연소 온도 보정은 기준 펌프 특성이 일정 온도에 대하여 매칭되어 있기 때문에, 상기 일정 연소 온도와 다른 온도일 때는 연료 분사량이 달라지기 때문에, 연소 온도가 다르더라도 같은 연료 분사량을 얻게 되도록 하기 위한 보정이다.
S15에서는 연료 분사 펌프 엔진에 이상이 있는지 어떤지 보고, 이상이 판정될 경우에는 F 측으로 스위칭하여 안전 장치를 행하고(예를 들면 퓨엘 커트 밸브를 닫는다), 이상이 없을 때는 E 측으로 스위칭한다.
S16에서는 목표 로터리 솔레노이드 출력 전압(αsol)과, 콘트롤 슬리브 위치 센서로부터 얻어지는 실측의 로터리 솔레노이드 출력 전압(Uαist: 실제 측정한 컨트롤 슬리브의 위치에 상당)로써 PID 제어에 의해 로터리 솔레노이드(6)에의 PWM 신호를 만들어 출력한다.
이렇게 하여, 제1실시 형태에서는 목표 분사량을 기준 연료로 매칭된 기준 펌프 특성에 의해서 컨트롤 슬리브 위치로 변환한 후에, 상기 컨트롤 슬리브 위치를 연료 점도의 검출치에 따라서 보정(경질 연료일 때는 증량 보정, 중질 연료일 때는 감량 보정)하고, 상기 연료 점도 보정 후의 값을 목표치로서 콘트롤 슬리브위치를 제어하는 로터리 솔레노이드에 주기 때문에, 기준 연료일 때와 같은 연료 분사량을 줄 수 있어, 이것에 의해서 연료 점도가 기준 연료와 다른 연료 점도의 연료가 사용될 때에도, 아이들 회전수의 불안정성이 연료 분사량의 부족에 기인하는 엔진 고장이라든지 분사량의 과잉에 기인하는 아이들 회전의 불안정이 생기는 일이 없고, 또한 아이들이외의 통상 운전시에는 액셀레이터 레스폰스가 악화하거나, 민감하게 되는 일이 없다.
제7도, 제8도는 제2실시 형태, 제3실시 형태의 연료 분사량 각각의 제어 블럭도이고, 제7도에서는 제3도와 S21, 22, 23, 24가, 또한 제8도에서는 제3도와 S31, 32, 33, 34가 다르다. 또한, 제3도와 같은 부분은 같은 번호를 붙이고 설명은 설명한다.
우선, 제7도의 제2실시 형태로는 S21, S22, S23의 조작에 의해 기준 펌프 특성을 연료 점도의 검출치에 따라서 재기록하고, S24에서 재기록한 후 펌프 특성을 사용하여, 목표 분사량(Q1: 제3도의 값과 같은)을 목표 로터리 솔레노이드 출력 전압으로 변환시키도록 한 것이다.
상세하게는 제7도에서, S21에서는 기준 펌프 특성이 또한 S22에서는 연료 점도 보정 계수의 특성이 미리 맵으로서 기억되어 있다. 상기 경우에, 사용 연료의 연료 점도가 검출되면, 연료 점도 보정 계수의 특성은 (K-Qfv, Ne)의 2차원 데이터의 집합이 되고, 또한 기준 펌프 특성은 (Uαsol0, Q1, Ne)의 3차원 데이터의 집합이다. 따라서, 각 회전수마다 Uαsol0×K-Qfv의 계산을 행한 값을 변경하여 목표 로터리 솔레노이드 출력 전압(Uαsol1)일때, (Uαsol1, Q1, Ne)의 3차원 데이터의 집합을 만든다. 상기 새로운 3차원 데이터의 집합을 기억하면, 연료 점도의 검출치에 맞은 펌프 특성을 얻게된다.
또한, 사용 연료의 연료 점도는 기름의 공급외엔 변하지 않기 때문에, 펌프 특성을 바꾸어 쓰는 것은 백 그랜드 져브 등으로 컨트롤러의 부하가 낮은 때에 행한다.
제3도의 제1실시 형태에서는 연료 분사 때마다 연료 점도 보정 계수맵을 검색하는 것이 컨트롤러에게 소정의 계산 부하가 되어 작용하는 것이지만, 이 제2실시 형태에서는 펌프 특성을 바꿔쓴 후는 종래와 변하지 않는 계산 부하로 연료 분사량 제어를 행하는 것이 가능하게 되기 때문에, 컨트롤러의 처리 속도가 느린 경우라든지 연료 분사량 이외의 제어도 한 개의 컨트롤러로 행하는 경우에도 컨트롤러에 대한 계산 부하를 증대시키는 일이 없다.
제8도의 제3실시 형태에서는 기준 펌프 특성 이외에, 경질 연료, 중질 연료로 매칭된 펌프 특성을 미리 맵으로서 준비하고 있고, 사용 연료의 연료 점도가 기준 연료와 다를 때는 경질 연료, 중질 연료의 각 펌프 특성으로 전환되도록 한 것이다. 또한 경질 연료, 중질 연료와 한 마디로 말해서, 연료 점도가 다른 여러 가지의 경질 연료라든지 중질 연료가 있기 때문에, 분사량 제어 정밀도를 높이기 위해서는 최경질 연료, 최중질 연료로 매칭된 각 펌프 특성을 준비해 두고, 사용 연료의 연료 점도가 예를 들면 기준 연료와 최경질 연료와의 중간 점도일 때는 기준 펌프 특성과 최경질 연료의 펌프 특성 간을 보간한 값을 사용하도록 하면 된다.
제3실시 형태에서는 사용 연료의 연료 점도의 변화에 대하여 기준 펌프 특성으로부터 검색한 목표 로터리 솔레노이드 출력 전압에 연료 점도 보정 계수를 곱하여도 수정할 수 없도록 한 특수한 펌프 특성을 갖는 분사계를 가지는 경우(예를 들면, 가변 분사율 기구를 갖는 것 같은 경우 등)라도 연료 점도에 따라서 정확히 로터리 솔레노이드 출력 전압(컨트롤 슬리브 위치)을 보정할 수 있다.
그런데, 가변 분사율 기구(SSP: 스텝 스필 포트, VIPS: 배리어블 인젝터 패턴 컨트롤)를 가지는 분사 펌프라든지 분사 노즐의 개방 밸브압이 높은 직접 분사식 디젤 엔진에 사용되는 분사 펌프 등 특수한 분사 특성을 갖는 분사 펌프는 아이들 회전수 부근에 변위점을 갖기 때문에, 특히 경질 연료 사용시 아이들 제어가 불안정하게 되기도 하고, 엔진이 고장나기도 하는 것이 있다. 여기서 변위점이란 같은 컨트롤 슬리브 위치이면서, 펌프 회전수가 조금 달라도 연료 분사량이 크게 변동하는 영역이다.
이것에 대처하기 위해서, 상술한 제1, 제2, 제3의 3개의 실시 형태의 어느 하나에 의해 연료 점도에 따른 연료 분사량의 적정화를 행하는 외에, 제9도에 도시한 바와 같이, 아이들시의 PID 제어의 비례분 계산에 사용하는 비례 정수를 연료 점도에 따른 값이라고 하면, 상술한 문제가 개선되는 것이 실험적으로 분명히 되었다. 경질 연료의 사용시에는 중질 연료의 사용시보다도 비례 정수를 크게 함으로써, 아이들 회전수가 목표치를 벗어나서 저하했을때에, 보다 많은 연료 분사량 보정량(Qidle)을 부여하고, 응답이 양호한 목표치로 복귀된다.
구체적으로는 제9도에 도시된 내용의 비례 정수 테이블을 준비해 두고, 상기 테이블을 검색하여 연료 점도에 따른 비례 정수를 구하고, 상기 비례 정수를 사용하여 연료 분사량 보정량(Qidle)을,
Qidle = 비례항+적분항+미분량
KP×KpfP×ε(n)
+KI×KpfI×ε(n)YI(n-1)
+KD×KpfD×(a(n)-a(n-1))
단, ε(n): 이번의 오차(목표치-실제치)
ε(n-1): 전번의 오차
KP: 비례 정수
KI: 적분 정수
KD: 미분 정수
KpfP: 비례용 프레스켈링 팩터
KpfI: 적분용 프레스켈링 팩터
KpfD: 미분용 프레스켈링 팩터
YI(n-1): 전번의 적분항
의 식에 의해 계산한다.
이렇게 하여, 연료 분사량 제어에 대하여 상술한 3개의 실시 형태의 어느 하나를 전제로 하고, 또한 경질이 될수록 아이들시 PID 제어의 비례분을 크게 하는 것으로(제4실시 형태), 아이들 회전수 부근에 변위점을 갖는 특수한 분사 특성을 갖는 분사 펌프를 구비하는 경우라도, 상품성에 문제가 없는 정도까지 경질 연료 사용시의 아이들 제어가 가능하다.
제10도는 제5실시 형태의 연료 분사 시기의 제어 블럭도, 또한 제13도는 제6실시 형태의 EGR량의 제어 블럭도이다.
종래의 연료 분사 시기 제어에서는, 제33도 좌측 아래에 도시한 바와 같이, 회전수 외에, 부하로서의 목표 분사량에 따라서 통상 운전시의 연료 분사시기를 구하고, 이것을 분사 시기 제어 액추에이터(타이밍 컨트롤 밸브)의 지령 신호에, 또한, 종래의 EGR 제어로는, 제33도의 우측 아래와 같이 회전수의에, 부하로서의 목표 분사량에 따라서, 목표 EGR 밸브 리프트와 목표 흡기 조임 밸브 개도를 구하고, 이 중 목표 EGR 밸브 리프트량을 EGR 밸브 제어신호에, 목표 흡기 조임 밸브 개도를 흡기 조임 밸브 제어 신호로 각각 변환하고 있다.
그런데, 기준 연료로 매칭된 기준 펌프 특성에 기초하여 컨트롤 슬리브 위치를 조절하는 분사 펌프는, 경질 연료의 사용시에 컨트롤 슬리브 위치가 같더라도 실제의 연료 분사량이 감소하는 것을 상술하였지만, 이 현상에 의해 목표 분사량이 실제의 연료 분사량보다 많게 어림되므로, 종래 장치와 같이, 경질 연료의 사용시에도 목표 분사량을 연료 분사 시기를 구하기 위한 제어 파라미터로서 사용하였다면, 컨트롤 스리브, 방출 밸브에서의 손실(리크)이 많아지는 것에서, 연료 분사 시기가 목표치보다도 지각측으로 어긋나고(제11도 참조), 또한 목표 분사량을 목표 EGR 밸브 리프트량, 목표 흡기 조임 밸브 개도를 구하기 위한 제어 파라미터로서 사용하였다면, EGR량이 목표치보다도 감소측으로 어긋난다(제14도 참조). 동일하게 하여, 중질 연료의 사용시에 목표 분사량을 연료 분사 시기를 구하기 위한 제어 파라미터로서 사용하였다면, 연료 분사 시기가 목표치보다도 진각측으로 어긋나고, 또한 중질 연료의 사용치에 목표 분사량을 목표 EGR 밸브 리프트량, 목표 흡기 조임 밸브 개도를 구하기 위한 제어 파라미터로서 사용하였다면, EGR량이 목표치보다도 감소측으로 어긋난다.
이것에 대처하기 위해서, 제5실시 형태, 제6실시 형태로는, 목표 분사량을 연료 점도의 검출치로 보정한 값을 제어 파라미터로서 사용한다.
단, 제10도, 제13도는 연료 분사량 제어에 대하여 상술한 제1, 제2, 제3의 3개의 실시 형태의 어느 것(결국 연료 분사량 제어 쪽에 연료 점도에 따른 보정을 행하고 있다)을 전제로 하기 때문에, 제10도는 제33도에 나타낸 종래예의 연료 분사 시기 제어와, 또한 제13도는 제33도에 나타낸 종래 예의 EGR 제어와 얼핏 보아서는 차이가 없다. 상술한 3개의 실시 형태에 의하면, 목표 분사량(Q1: 혹은 컨트롤 슬리브 위치에 의해 검출되는 실측의 연료 분사량)이 연료 점도에 좌우되지 않는 엔진 부하를 정확히 나타내므로, 중복하여 연료 점도 보정을 행할 필요가 없기 때문이다.
이것에 대하여, 연료 분사량 제어가 제33도에 나타낸 종래 예와 동일한 것을 전제로 할 때는, 제10도를 대신하여 제27(제8실시 형태)을, 또한 제13도를 대신하여 제28도(제9실시 형태)를 사용하지 않으면 안된다. 후술하는 제7실시 형태의 제19도, 연료 분사량 제어에 대하여 상술한 3개의 실시 형태의 어느 것과 동일한 것을 전제로 하고, 제33도에 나타낸 종래 예의 연료 분사량 제어를 전제로 할 때는 제19도를 대신하여 제29도(제9실시 형태)를 사용하지 않으면 안된다.
우선, 제10도의 연료 분사 시기 제어에 관해서는, S123에서 목표 분사량(Q1)과 회전수로써 분사 시기의 회전 부하 특성(맵)을 검색하여 통상 운전시의 연료 분사 시기(ITn1)를, 또한 S124에서는 회전수와 냉각수 온도로부터 시동 분사 시기 진각 특성(맵)을 검색하여 시동 분사 시기 진각치(ITst)를 구한다.
S125에서는, 엔진의 시동시인지 어떤지를 판단하여, 시동시(예를 들면 키 스위치가 스타트 위치에 있고, 또한 엔진 회전수가 소정치 이내이다)일 때는 B 측에, 그것 이외에서는 A 측에 스위칭한다.
S126에서는, 목표 분사 시기(ITt, 통상 운전시는 ITt=ITn1, 시동시는 ITt=ITst)와, TDC 센서, 노즐 리프트 센서에 의해서 실제 측정된 실세 측정 분사 시기(ITi)를 비교하여, PID 제어에 의해, 타이머 피스톤의 이동량을 구하여, 분사 시기 제어 액추에이터 지령신호(ITa)를 출력하고, 이것에 의해 연료 분사 시기를 제어한다.
또, 이 실시 형태에서의 분사 시기 제어로는, 목표 분사 시기(ITt)와 실제 측정 분사 시기(ITi)의 비교에 기초하는 것이지만, 회전수와 부하에 따른 목표 타이머 피스톤 위치와 실측 타이머 피스톤 위치의 비교에 기초하는 것이라도 상관없다.
다음에, 제13도의 제6실시 형태에서는, S133에서 목표 분사량(Q1)과 회전수로써, EGR 밸브 리프트량의 회전 부하 특성(맵)을 검색하여 목표 EGR밸브 리프트량(LIFTa)을, 또한 흡기 조임 밸브 개도의 회전 부하 특성(맵)을 검색하여 목표 흡기 조임 밸브 개도(T/Ca)에 곱한다.
S136에서는, 수온 보정 후의 목표 EGR 밸브 리프트(LIFTt: =LIFTa×수온 보정량)와 EGR 밸브에 설치한 리프트 센서(45: 제16도 참조)의 실측 EGR 밸브 리프트량(LIFTi)을 비교하고, 또한 수온 보정 후의 목표 흡기 조임 밸브 개도(T/Cb: = T/Ca×수온 보정량)와 실측 흡기 조임 밸브 개도(T/Ci: 흡기 조임 밸브용 액추에이터의 작동 상태로부터 판별)를 비교하여, 각 PID 제어에 의해, EGR 밸브 제어 신호와 흡기 조임 밸브 제어 신호를 출력하며, 이것에 의해 EGR량을 제어한다.
제10도의 제5실시 형태에서는, 상술한 3개의 실시형태의 어느 것에 의해서도 연료 분사량 제어에 의해 기준 연료일 때와 동량의 연료 분사량을 줄 수 있기 때문에, 목표 분사량을 연료 분사 시기를 구하기 위한 제어 파라미터로 하고 있는 경우에, 연료 점도가 기준 연료에 대한 것보다 변화할 때라도, 연료 분사 시기가 목표보다 어긋나는 일이 없고, 이것에 의해서 배기 에미션의 악화라든지 운전성의 저하를 억제할 수 있다(제12도 참조). 제13도의 제6실시 형태도, 상술한 3개의 실시 형태의 어느 연료 분사량 제어에 의해 기준 연료일 때와 동량의 연료 분사량을 줄 수 있기 때문에, 목표 분사량을 EGR 밸브 리프트량과 흡기 조임 밸브 개도를 구하기 위한 제어 파라미터로 하고 있는 경우에, 연료 점도가 기준 연료에 대한 것보다 변화하였을 때라도, 연료 점도에 의한 EGR량의 불균형을 감소할 수 있고, 이것에 의해서 배기 에미션의 악화, 운전성의 저하를 억제할 수 있다(제15도 참조).
다만, 제13도에서는, EGR량을 연속적으로 가변 제어할 수 있는 것을 대상으로서 구성하고 있지만, 간단하게는, 제16도에 도시한 바와 같이, 다이어프램식의 EGR밸브(34)로의 제어 부압 통로(35)에 한 쌍의 듀티 제어 밸브(36, 37)를, 또한 2 단계 다이어프램식의 흡기 조임 밸브(38)로의 제어 부압 통로에도 한 쌍의 흡기 조임 전자 밸브를 설치하여(부압 통로(40)에 흡기 조임 전자 밸브(42), 부압 통로(43)에 흡기 조임 전자밸브(44)), 이들 4개의 밸브를 운전영역에 따라서 ON, OFF 제어함에 의해서(제17도, 제18도 참조), EGR량을 4단계로 가변 제어하는 것이라도 상관없다. 또한 제16도에서, 31은 흡기통로, 32는 배기통로, 33은 EGR 통로, 41은 오리피스, 45는 리프트 센서이다.
제19도는, 제7실시 형태의 EGR량의 제어 블럭도로, 본 실시 형태는, 회전수, 부하로서의 연료 분사량에 덧붙여, 공연비도 제어 파라미터로서 EGR량(혹은 최대연료 분사량)을 제어하는 것을 대상으로 한다.
그런데, 기준 연료로 매칭된 기준 펌프 특성에 기인하여, 컨트롤 슬리브 위치를 조절하는 분사 펌프는, 경질 연료의 사용시에 컨트롤 슬리브 위치가 같더라도 실제의 연료 분사량이 감소하는 것을 상술하였지만, 이 현상에 의해 목표 분사량이 실제의 연료 분사량보다 많게 어림되게 되므로, 경질 연료의 사용시에 목표 분사량을 사용하여 공연비를 계산하였다면, 계산 공연비가 실제보다 작은 측(리치측)에 어긋난다. 마찬가지로, 중질 연료의 사용시에 목표 분사량을 사용하여 공연비를 계산하였다면, 계산 공연비가 실제보다 큰 측(린측)에 어긋난다.
이것에 대처하기 위해서, 제7실시 형태에서는, 목표 분사량을 연료 점도의 검출치로 보정한 값을, 공연비를 계산하기 위한 제어 파라미터로서 사용한다.
다만, 이것은, 제33도에 나타낸 종래 예의 연료 분사량 제어를 전제할 때의 사실로서, 연료 분사량 제어에 대하여 상술한 3개의 실시 형태의 어느 것과 동일한 것을 전제할 때는, 목표 분사량을 그대로 공연비를 계산하기 위한 제어 파라미터로서 사용하면 된다.
상세하게는, 제19도의 S141에서 에어 플로 미터(51: 제26도 참조)에서 검출되는 흡입 공기량과 흡기 온도 센서(52: 제26도 참조)에서 검출되는 흡기 온도와 목표 분사량(Q1: 제13도와 같은)에 기초하여 공연비(A/F)를 계산한다. 이 A/F의 계산에 관해서는 제20도의 흐름도로 설명한다.
제20도에서, S151에서는 흡입 공기량(Qair)과 흡입 공기온도(Tair)를 판독하여, 이들로부터 S152에서
Pin = A1×Tair/Qair
단, A1: 정수
의 식에 의해 조임 밸브 하류의 흡입 기관 압력(도면에서는 인머니 압력으로서 약기, Pin)을 계산한다. 이 식은, 이상 기체에 대하여 성립하는 상태 방정식(PV = nRT)에 따르는 것이다.
S153에서는, 흡입 공기량(Qair)과 연료 부사량(Qf)으로부터, 제21도와 제22도를 내용으로 하는 각 맵을 검색하여, 배기류량 추측 계수(K1, K2)를, 또한 제23도와 제24도를 내용으로 하는 각 맵을 검색하여, 배기 온도 추측 계수(K3, K4)를 각각 구하며, 이들의 값을 사용하여
Qexh = K1×Qair+K2×Qf
Texh = K3×Qair+K4×Qf
단, Qf: 연료 분사량
의 식에 의해, 배기류량(Qexh)와 배기 온도(Texh)를 계산한다.
이것은, 엔진에서의 열손실, 연료의 발열량 및 관내의 흐름(베르누이의 식)을 최종적으로 정리하면, 배기 온도, 배기유량 및 흡입 공기량과 연료 분사량의 함수로서 주어지는 것에서, 식 2, 식 3의 배기 온도 추측식, 배기유량 추측식의 계수(K1~K4)를 미리 실험하여 맵으로서 기억해두면, 그 맵을 회전수와 연료 분사량(Qf)에서 검색하는 것으로, 배기 온도와 배기유량을 구할 수 있다.
S154에서는 S152와 같이 하여,
Pout = A1×Texh/Qexh
단, A1: 정수
의 식에 의해 배기관 압력(Pout: 도면에서는 에키머니 압력으로 약기)을 계산하여, 이 Pout과 상기의 Pin의 차이와 EGR 중량 추측 계수(K5)를 사용하여, S155에서
QEGR = Aegr×K5×(Pout-Pin)
단, Aegr: EGR 밸브 개구 면적
의 식에 의해, EGR 중량인 QEGR을 계산하여, S156에서
A/F = (Qair-QEGR)/Qf
의 식에 의해, 공연비(A/F)를 계산한다.
또, 식 5의 K5 역시 제25도에 도시한 바와 같이, 미리 실험하여 맵으로서 기억시키고 있는 값으로, 그 맵을 회전수와 연료 분사량(Qf)으로서 검색한다. 또한, Aegr은 EGR 밸브 리프트량으로부터 테이블 검색하여 구하고 있다.
이와 같이 하여 공연비(A/F)의 계산을 종료하면, 제19도의 S142로 되돌아가고, 계산 공연비(A/F), 엔진 회전수, 목표 분사량(Q1: 제13도와 같음)에 기초하여, 계산 공연비에 대한 목표 EGR 밸브 리프트량과 목표 흡기 조임 밸브 개도를 검색한다. S142에서는, 도시한 바와 같이, 어떤 한 개의 공연비에 대한 EGR 밸브 리프트량(혹은 흡기 조임 밸브 개도)의 회전 부하 특성(맵)을 대표 시켜서 나타내고 있지만, 실제로는, 몇개의 대표적인 공연비마다 EGR 밸브 리프트리와 흡기 조임 밸브 개도의 각 회전 부하 특성을 준비하고 있고, 그 속에서 계산 공연비와 합치하는 특성의 맵을 선택하여, 목표 EGR 밸브 리프트량과 목표 흡기 조임 밸브 개도를 구하는 것이다.
제7실시 형태에서는, 상술한 3개의 실시 형태의 어느 것의 연료 분사량 제어에 의해 기준 연료일 때와 동량의 연료 분사량을 줄 수 있으므로, 목표 분사량을 EGR 밸브 리프트량과 흡기 조임 밸브 개도를 구하기 위한 제어 파라미터로 하는 동시에, 또한 목표 분사량을 계산 공연비를 구하기 위한 제어 파라미터로 하는 경우에, 연료 점도가 기준 연료에 대한 것보다 변화할 때라도, 연료 점도에 의한 공연비의 계산 오차를 대폭 감소할 수 있고, 이것에 의해서 배기 에미션의 악화라든지 운전성의 저하를 억제할 수 있다. 제7실시 형태와 같이, 공연비를 제어 파라미터에 EGR량을 제어하는 것에서는, EGR량의 계산 정밀도의 향상 및 배기 에미션의 감소, 운전성 향상을 위한 공연비를 사용하고 있는 것으로, 이것에서는 연료 분사량의 계측 오차가 그대로 공연비의 오차가 되기 때문에, 연료 점도에 의한 연료 분사량 불균형에 대한 보정은 필수이다.
제27도는 제8실시 형태의 분사 시기의 제어 블럭도, 또한 제28도, 제29도는 제9실시 형태, 제10실시 형태의 EGR량의 제어 블럭도이며, 제27도는 제10도에, 제28도는 제13도에, 또한 제29도는 제19도에 대응한다.
이들 3개의 실시 형태는, 연료 분사량 제어가 제33도에 나타낸 종래 예와 동일한 것을 전제로 하는 것이므로, 이들 실시 형태에서는, 제10도, 제13도, 제19도와 달리, 목표 분사량(Q1)을 연료 점도에 의해 보정한 값을 사용하지 않으면 안된다.
제10도, 제13도, 제19도와의 상위점을 주로 서술하면, 우선, 제27도의 연료 분사 시기 제어에 관하여는, S121에서 연료 점도의 검출치와 엔진 회전수로부터 소정의 맵을 검색함에 의해, 목표 분사량에 대한 연료 점도 보정 계수(K-Qfv2)를 구하여, 이 보정 계수를 S122에서 목표 분사량(Q1: 제3도와 같음)에 곱하고, 곱한후의 값을 새로이 목표 분사량(Q3: = Q1×K-Qfv2)으로 한다.
연료 점도 보정 계수(K-Qfv2) 값은, 제3도에서의 연료 점도 보정 계수(K-Qfv)와 같은 특성으로, 경질 연료의 사용시에 보다 커지는 값이다. 이것은, 경질 연료의 사용시에 연료 분사 시기가 지각측에 어긋나지 않도록 하기 위해서, 제어 파라미터로서의 연료 분사량을 기준 연료일 때보다 증가시킬 필요가 있기 때문이다. 마찬가지로 하여, 중질 연료의 사용시에는, 제어 파라미터로서의 연료 분사량을 기준 연료일 때보다 감소시키지 않으면 안되기 때문에, 단질연료의 사용시에 K-Qfv2 값을 보다 작게 하고 있다.
다음에, 제28도, 제29도의 EGR량 제어에 관해서는, S131, S132에서, 제27도의 S121, 122와 같이 하여, 연료 점도의 검출치와 엔진 회전수로부터 소정의 맵을 검색함에 의해, 목표 EGR 밸브 리프트량과 목표 흡기 조임 밸브 개도에 대한 연료 점도 보정 계수(K-Qfv3)를 구하며, 이 보정 계수를 목표 분사량(Q1: 제3도와 같음)에 곱하고, 곱한 후의 값을 새로이 목표 분사량(Q4: = Q1×K-Qfv3)로 한다.
보정 계수(K-Qfv3) 값은, 제3도에서의 보정 계수(K-Qfv)와 같은 특성으로, 경질 연료의 사용시에 보다 커지는 값이다. 이것은, 경질 연료의 사용시에 EGR량이 감소측으로 어긋나는 것이 없도록 하기 위해서, 제어 파라미터로서의 연료 분사량을 기준 연료일 때보다 증대시킬 필요가 있기 때문이다. 마찬가지로 하여, 중질 연료의 사용시에는, 제어 파라미터로서의 연료 분사량을 기준 연료일 때보다 감소시키지 않으면 안되기 때문에, 중질 연료의 사용시에 K-Qfv3의 값을 보다 작게 하고 있다.
제30도는 제11실시 형태의 연료 분사 시기의 제어 블럭도로, 제5실시 형태의 제10도에 대응한다. 이 실시 형태는, 제5실시 형태를 전제로서 또한 S127, S28을 첨가한 것이다.
경질 연료를 고온에서 사용하면, 극단적으로 연료 점도가 저하하고, 이것에 의해서 플런저 압송 행정에서의 리크량이라든지 방출 밸브의 빨아들임량이 증가하기 때문에, 제1압력파로서 분사 노즐이 밸브가 열릴 곳이 밸브가 열리지 않는 현상이 발생하여, 분사 시기가 현저히 지연된다. 본원에서 말하는 이상 분사란, 이러한 분사 상태가 단속적으로 또는 연속적으로 되는 것을 나타낸다. 이상 분사시에는 현저하게 분사 시기가 지연되기 때문에(예를 들면, 지각량은 8~12°CA로 된다), 토오크가 극단적으로 저하한다. 그러므로, 이상 분사가 계속적으로 생기는 경우에는 토오크 변동량이 생긴다.
그리하여 제11실시 형태에서는, 분사 지연 기간의 변동량에 따른 진각 보정을 행하는 것에 의해, 경질 연료 사용시의 이상 분사라든지 부정(不整)분사에 기인하는 토오크 변동을 억제하도록 한 것이다.
상세하게는, 제30도의 S127, S128에서, 분사 지연 기간의 변동량(△dIT/dT)과 엔진 회전수로부터 맵 검색에 따라 분사 시기의 연료 점도 보정량(ITh)을 구하며, 이것을 통상 운전시의 연료 분사 시기(ITn1)에 가산함에 의하여 연료 점도 보정을 행한다.
이것을 또한 제31도의 흐름도에 따라 설명하면, 제31도의 흐름도는, 제1실시 형태의 제4도의 흐름도에 계속하여, 일정 시간 주기 혹은 회전 동기에서 실행한다.
제31도의 S41, S42는 제4도와 동일하며, 준정상 운전시인 경우에 S51 이후로 진행한다.
S51, S52는 분사 지연 기간의 전번 값(△ITBF)과 분사 지연 기간의 이번 값(△IT)을 판독하고, S53, S54에서
△dIT/dT = △ITBF-△IT
의 식에 의하여 분사 지연 기간의 변동량(△dIT/dT)을 계산하고, 이 분사 지연 기간 변동량(△dIT/dT)과 엔진 회전수로부터 제32도를 내용으로 하는 분사 시기 보정량 맵을 검색하여, 분사 시기 보정량(ITh)을 구한다. 제32도에 도시한 바와 같이, 저회전 영역에서 ITh의 값을 크게 하고 있는 것은, 경질 연료 사용시의 이상 분사가 저회전 영역에서 발생하기 쉽기 때문이다.
이렇게 하여, 제11실시 형태는 이상 분사를 분사 지연 기간의 변동으로서 직접 측정하는 구성이기 때문에 이상 분사시의 진각 보정이 가능하게 되며, 또한 제4도에 나타낸 고정밀도의 연료 점도의 검출을 전제로 하고 있으므로, 분사 지연 기간 변조량의 정밀도가 높으며 이것에 의해서 불필요한 영역에서의 오류 진각 보정을 방지할 수 있다. 또, 제11실시 형태에서의 분사 시기 제어도 제5실시 형태와 같이 목표 분사 시기(ITt)와 실측분사 시기(ITi)의 비교에 기초하는 것이지만, 회전수와 부하에 따른 목표 타이머 피스톤 위치와 실제 측정 타이머 피스톤 위치와의 비교에 기초하는 것이라도 상관없다.
실시 형태에서는, 노즐 리프트 센서(28)에 의하여 분사 노즐의 밸브 개방 시기를 검출하는 경우에 설명하였지만, 이것에 한정되는 것이 아니고, 분사 밸브의 팽창 측정(변형 가우스 방식)이라든지 분사관 내부 압력 측정(압력 계측 방식)이라도 된다.
실시 형태에서는 연료 분사 펌프를 분배형으로 설명하였지만, 열형, 캠샤프트레스형의 각 연료 분사 펌프 및 유닛 인젝터에 대하여도, 또한 이너 캠분사 펌프라고 불리는 분배형의 일종에 대하여도, 본 발명을 적용할 수 있다.
분사 지연 기간은 연료 점도가 일정 조건을 기초로 분사계의 특성에 의해 결정되는 것이지만, 연료의 점도와의 관계를 조사하여 본 바, 분사 지연 기간과 연료 점도의 사이에 강한 상관이 있으며, 더욱이, 분사 지연 기간에 대한 연료 점도의 비(게인)도 큰 것이 실험에 의해 분명히 되었기 때문에, 제1발명에 의해 분사 지연 기간에 기초하여 연료 점도를 검출하는 것으로, 연료 분사 펌프에 경시 열화가 생길 때라도, 또한 부하가 항상 변화하는 운전 조건에서도, 높은 정밀도의 연료 점도 검출이 가능하다.
제2발명에서는, 분사 지연 기간의 변동으로부터 이상 분사시를 판별하였을 때에 분사 시기를 진각 보정하기 때문에, 특히 경질 연료 사용시의 이상 분사에 기인하는 토크 변동을 억제할 수 있다.
제3발명에서는, 목표 분사량을, 기준 연료로 매칭된 기준 펌프 특성에 의해서 분사량 제어 액추에이터로의 구동량으로 변환한 후에, 이 분사량 제어 액추에이터로의 구동량을 연료 점도의 검출치에 따라서 보정하며, 이 연료 점도 보정후의 값을 목표치로서 분사량 제어 액추에이터에 주므로, 기준 연료일 때와 동량의 연료 분사량을 줄 수 있으며, 이것에 의해서 연료 점도가 기준 연료와 다른 연료 점도의 연료가 사용될 때라도, 아이들 회전수 제어시에 연료 분사량의 부족에 기인하는 엔진 고장이라든지 분사량의 지나침에 기인하는 아이들 회전의 불안정이 생기는 일이 없고, 또한 아이들 이외의 통상 운전시에는, 액셀러레이터 반응이 악화하기도 하며, 민감하게 되는 일이 없다.
연료 분사시마다 연료 점도의 검출치에 따라서 분사량 제어 액추에이터로의 구동량을 보정하는 것은, 종래부터 계산 부하의 증대가 되었지만, 제4발명에서는, 펌프 특성의 개시후에는, 종래와 변하지 않는 계산 부하로써 연료 분사량 제어를 행하는 것이 가능하게 되므로, 연산 처리 장치의 처리 속도가 느린 경우라든지 연료 분사량 이외의 제어도 한 개의 연산 처리 장치에서 행하는 경우에도 연산 처리 장치에 대해 계산 부하를 증대시키는 일이 없다.
제5발명에서는, 기준 펌프 특성의 이외에, 기준연료와는 연료 점도가 다른 연료에 대하여 매칭된 펌프 특성을 한 개 이상 준비하고 있고, 사용 연료의 연료 점도가 기준 연료와 다를 때는, 그 다른 연료 점도의 연료에 따른 펌프 특성을 사용하기 때문에, 기준 펌프 특성에 의해 변환되는 분사량 제어 액추에이터에의 구동량을 연료 점도의 검출치로 보정하더라도 수정할 수 없는 특수한 펌프 특성을 가지는 분사계를 갖는 경우에서도, 연료 점도에 따라서 정확히 분사량 제어 액추에이터로의 구동량을 보정할 수 있다.
제6발명은 목표 분사량을 연료 점도의 검출치에 의해 보정한 값을, 또한 제7발명은 연료 분사량 제어 부재의 위치 검출 수단으로부터 추정되는 연료 분사량을 연료 점도의 검출치에 의해 보정한 값을, 연료 분사 시기를 구하기 위한 제어 파라미터로서 사용하기 때문에, 연료 점도가 기준 연료에 대한 것보다 변화할 경우라도, 연료 분사 시기가 목표보다 벗어나는 일이 없고, 이것에 의해서 배기 에미션의 악화라든지 운전성의 저하를 억제할 수 있다.
제8발명에서는 목표 분사량을 연료 점도의 검출치에 의해 보정한 값을, 또한 제9발명에서는 연료 분사량 제어 부재의 위치 검출 수단으로부터 추정되는 연료 분사량을 연료 점도의 검출치에 의해 보정한 값을, EGR량을 구하기 위한 제어 파라미터로서 사용하기 때문에, 연료 점도에 의한 EGR량의 불균형을 감소할 수 있고, 이것에 의해서 배기 에미션의 악화, 운전성의 저하를 억제할 수 있다.
제10발명에서는, 목표 분사량을 연료 점도의 검출치로 보정한 값을, 공연비를 계산하기 위한 제어 파라미터로서 사용하기 때문에, 연료 점도에 의한 공연비의 계산 오차를 대폭 감소할 수 있고, 이것에 의해서 배기 에미션의 악화라든지 운전성의 저하를 억제할 수 있다.
가변 분사율 기구를 가지는 분사 펌프라든지 노즐의 개방 밸브압이 높은 직접 분사식 디젤 엔진에 사용되는 분사 펌프 등 특수한 분사 특성을 가지는 분사 펌프는, 아이들 회전수 부근에 변위점을 가지기 때문에, 특히 경질 연료 사용시의 아이들 제어가 불안정하게 되거나, 엔진이 고장나는 것도 있지만, 제11발명에서는, 연료 점도의 검출치에 따른 비례 정수를 설정하기 때문에, 경질 연료의 사용시에는 비례 정수가 기준 연료일 때보다 커지며, 이것에 의해서 아이들 회전수 부근에 변위점을 가지는 특수한 분사 특성을 가지는 분사 펌프를 사용한 경상 연료의 사용시에도, 아이들 제어가 불안정하게 되거나, 엔진이 고장나지 않는다.

Claims (11)

  1. 플런저에 의해 연료를 압송하는 저크식 연료 분사 펌프를 구비한 디젤엔진의 연료 상태 검출 장치에 있어서, 상기 플런저의 압송 개시 시기를 검출하는 수단과, 연료를 분사 공급하는 노즐의 개방 밸브 시기를 검출하는 수단과, 상기 플런저의 압송 개시 시기와 노즐의 개방 밸브 시기의 차이를 분사 지연 기간으로 산출하는 수단과, 상기 분사 지연 기간에 기초하여 연료 점도를 검출하는 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 연료 상태 검출장치.
  2. 플런저에 의해 연료를 압송하는 저크식 연료 분사 펌프를 구비한 디젤엔진의 제어장치에 있어서, 상기 플런저의 압송 개시 시기를 검출하는 수단과, 연료를 분사 공급하는 노즐의 개방 밸브 시기를 검출하는 수단과, 상기 플런저의 압송 개시 시기와 노즐의 개방 밸브 시기의 차이를 분사 지연 기간으로 산출하는 수단과, 상기 분사 지연 기간의 변동으로부터 이상 분사시인지의 여부를 판별하는 수단과, 상기 판별 결과에서 이상 분사시에 분사 시기를 진각 보정하는 수단을 설치한 것을 특징으로 하느 디젤 엔진의 제어장치.
  3. 플런저에 의해 연료를 압송하는 한편, 연료 분사량 제어 부재를 분사량 제어 액추에이터에 주는 구동량에 따라 조정하는 저크식 연료 분사 펌프를 구비하는 디젤 엔진의 제어장치에 있어서, 기준 연료에 대하여 매칭된 목표 분사량을 산출하는 수단과, 상기 기준 연료에 대하여 매칭된 기준 펌프 특성을 기억하는 수단과, 상기 기준 펌프 특성을 사용하여 상기 목표 분사량을 상기 분사량 제어 액추에이터의 구동량으로 변환하는 수단과, 상기 플런저의 압송 개시 시기를 검출하는 수단과, 연료를 분사 공급하는 노즐의 개방 밸브 시기를 검출하는 수단과, 상기 플런저의 압송 개시 시기와 노즐의 개방 밸브 시기의 차이를 분사 지연 기간으로 산출하는 수단과, 상기 분사 지연 기간에 기초하여 연료 점도를 검출하는 수단과, 상기 연료 점도의 검출치가 상기 기준 연료의 연료 점도와 다를 때는 연료 점도의 검출치에 따라서 상기 분사량 제어 액추에이터의 구동량을 보정하는 수단과, 상기 보정된 구동량을 상기 분사량 제어 액추에이터에 출력하는 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 제어장치.
  4. 플런저에 의해 연료를 압송하는 한편, 연료 분사량 제어 부재를 분사량 제어 액추에이터에 주는 구동량에 따라 조정하는 분배형 연료 분사 펌프를 구비한 디젤 엔진의 제어장치에 있어서, 기준 연료에 대하여 매칭된 목표 분사량을 산출하는 수단과, 상기 기준 연료에 대하여 매칭된 기준 펌프 특성을 기억하는 수단과, 상기 플런저의 압송 개시 시기를 검출하는 수단과, 연료를 분사 공급하는 노즐의 개방 밸브 시기를 검출하는 수단과, 상기 플런저의 압송 개시 시기와 노즐의 개방 밸브 시기의 차이를 분사 지연 기간으로 산출하는 수단과, 상기 분사 지연 기간에 기초하여 연료 점도를 검출하는 수단과, 상기 연료 점도의 검출치가 상기 기준 연료의 연료 점도와 다를 때는 연료 점도의 검출치에 따라서 상기 기준 펌프 특성 전체를 변환한 새로운 펌프 특성을 작성하여 기억하는 수단과, 상기 새로운 펌프 특성을 사용하여 상기 목표 분사량을 상기 분사량 제어 액추에이터의 구동량을 변환하는 수단과, 상기 구동량을 상기 분사량 제어 액추에이터에 출력하는 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 제어장치.
  5. 플런저에 의해 연료를 압송하는 한편, 연료 분사량 제어 부재를 분사량 제어 액추에이터에 주는 구동량에 따라 조정하는 분배형 연료 분사 펌프를 구비한 디젤 엔진의 제어장치에 있어서, 기준 연료에 대하여 매칭된 목표 분사량을 산출하는 수단과, 상기 기준 연료에 대하여 매칭된 기준 펌프 특성을 기억하는 수단과, 상기 기준 연료는 연료 점도가 다른 연료에 대하여 매칭된 펌프 특성을 한 개 이상 기억하는 수단과, 상기 플런저의 압송 개시 시기를 검출하는 수단과, 연료를 분사 공급하는 노즐의 개방 밸브 시기를 검출하는 수단과, 상기 플런저의 압송 개시 시기와 노즐의 개방 밸브 시기의 차이를 분사 지연 기간으로 산출하는 수단과, 상기 분사 지연 기간에 기초하여 연료 점도를 검출하는 수단과, 상기 연료 점도의 검출치에 따라 상기 다수의 펌프 특성을 사용하여 상기 목표 분사량을 상기 분사량 제어 액추에이터의 구동량으로 변환하는 수단과, 상기 구동량을 상기 분사량 제어 액추에이터에 출력하는 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 제어장치.
  6. 플런저에 의해 연료를 압송하는 한편, 연료 분사량 제어 부재를 분사량 제어 액추에이터에 주는 구동량에 따라 조정하는 동시에, 연료 분사 시기 제어 부재를 분사 시기 제어 액추에이터에 주는 구동량에 따라 조정하는 저크식 연료 분사 펌프를 구비한 디젤 엔진의 제어장치에 있어서, 기준 연료에 대하여 매칭된 목표 분사량을 산출하는 수단과, 상기 목표 분사량을 상기 분사량 제어 액추에이터의 구동량으로 변환하는 수단과, 상기 구동량을 상기 분사량 제어 액추에이터에 출력하는 수단과, 상기 기준 연료에 대하여 매칭된 목표 분사 시기를 엔진 회전수와 연료 분사량을 제어 파라미터로 기억하는 수단과, 상기 플런저의 압송 개시 시기를 검출하는 수단과, 상기 플런저의 압송 개시 시기를 검출하는 수단과, 연료를 분사 공급하는 노즐의 개방 밸브 시기를 검출하는 수단과, 상기 플런저의 압송 개시 시기와 노즐의 개방 밸브 시기의 차이를 분사 지연 기간으로 산출하는 수단과, 상기 분사 지연 기간에 기초하여 연료 점도를 검출하는 수단과, 상기 연료 점도의 검출치가 상기 기준 연료의 연료 점도와 다를 때는 연료 점도의 검출치에 따라서 상기 목표 분사량을 보정하는 수단과, 상기 보정된 연료 분사량과 엔진 회전수를 상기 제어 파라미터로서 사용하여 목표 분사 시기를 산출하는 수단과, 상기 산출된 목표 분사 시기를 상기 분사 시기 제어 액추에이터의 구동량으로 변환하는 수단과, 상기 구동량을 상기 분사 시기 제어 액추에이터에 출력하는 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 제어장치.
  7. 플런저에 의해 연료를 압송하는 한편, 연료 분사량 제어 부재를 분사량 제어 액추에이터에 주는 구동량에 따라 조정하는 동시에, 연료 분사 시기 제어 부재를 분사 시기 제어 액추에이터에 주는 구동량에 따라 조정하는 저크식 연료 분사 펌프를 구비한 디젤 엔진의 제어장치에 있어서, 기준 연료에 대하여 매칭된 목표 분사량을 산출하는 수단과, 상기 목표 분사량을 상기 분사량 제어 액추에이터의 구동량으로 변환하는 수단과, 상기 구동량을 상기 분사량 제어 액추에이터에 출력하는 수단과, 상기 기준 연료에 대하여 매칭된 목표 분사 시기를 엔진 회전수와 연료 분사량을 제어 파라미터로 기억하는 수단과, 상기 연료 분사량 제어 부재의 위치를 검출하는 수단과, 상기 연료 분사량 제어 부재의 위치 검출치로부터 연료 분사량을 추정하는 수단과, 상기 플런저의 압송 개시 시기를 검출하는 수단과, 연료를 분사 공급하는 노즐의 개방 밸브 시기를 검출하는 수단과, 상기 플런저의 압송 개시 시기와 노즐의 개방 밸브 시기의 차이를 분사 지연 기간으로 산출하는 수단과, 상기 분사 지연 기간에 기초하여 연료 점도를 검출하는 수단과, 상기 연료 점도의 검출치가 상기 기준 연료의 연료 점도와 다를 때는 연료 점도의 검출치에 따라서 상기 추정된 연료 분사량을 보정하는 수단과, 상기 보정된 연료 분사량과 엔진 회전수를 상기 제어 파라미터로서 사용하여 목표 분사 시기를 산출하는 수단과, 상기 산출된 목표 분사 시기를 상기 분사 시기 제어 액추에이터의 구동량으로 변환하는 수단과, 상기 구동량을 상기 분사 시기 제어 액추에이터에 출력하는 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 제어장치.
  8. 플런저에 의해 연료를 압송하는 한편, 연료 분사량 제어 부재를 분사량 제어 액추에이터에 주는 구동량에 따라 조정하는 저크식 연료 분사 펌프를 구비한 디젤 엔진의 제어장치에 있어서, 기준 연료에 대하여 매칭된 목표 분사량을 산출하는 수단과, 상기 목표 분사량을 상기 분사량 제어 액추에이터의 구동량으로 변환하는 수단과, 상기 구동량을 상기 분사량 제어 액추에이터에 출력하는 수단과, 구동량에 따라서 EGR량을 가변으로 조정하는 수단과, 상기 기준 연료에 대하여 매칭된 목표 EGR량을 엔진 회전수와 연료 분사량을 제어 파라미터로 기억하는 수단과, 상기 플런저의 압송 개시 시기를 검출하는 수단과, 연료를 분사 공급하는 노즐의 개방 밸브 시기를 검출하는 수단과, 상기 플런저의 압송 개시 시기와 노즐의 개방 밸브 시기의 차이를 분사 지연 기간으로 산출하는 수단과, 상기 분사 지연 기간에 기초하여 연료 점도를 검출하는 수단과, 상기 연료 점도의 검출치가 상기 기준 연료의 연료 점도와 다를 때는 연료 점도의 검출치에 따라서 상기 목표 분사량을 보정하는 수단과, 상기 보정된 연료 분사량과 엔진 회전수를 상기 제어 파라미터로서 사용하고 목표 EGR량을 산출하는 수단과, 상기 산출된 목표 EGR량을 상기 EGR량 가변 수단의 구동량으로 변환하여 출력하는 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 제어장치.
  9. 플런저에 의해 연료를 압송하는 한편, 연료 분사량 제어 부재를 분사량 제어 액추에이터에 주는 구동량에 따라 조정하는 저크식 연료 분사 펌프를 구비한 디젤 엔진의 제어장치에 있어서, 기준 연료에 대하여 매칭된 목표 분사량을 산출하는 수단과, 상기 목표 분사량을 상기 분사량 제어 액추에이터의 구동으로 변환하는 수단과, 상기 구동량을 상기 분사량 제어 액추에이터에 출력하는 수단과, 구동량에 따라서 EGR량을 가변으로 조정하는 수단과, 상기 기준 연료에 대하여 매칭된 목표 EGR량을 엔진 회전수와 연료 분사량을 제어 파라미터로 기억하는 수단과, 상기 연료 분사량 제어 부재의 위치를 검출하는 수단과, 상기 연료 분사량 제어 부재의 위치 검출치로부터 연료 분사량을 추정하는 수단과, 상기 플런저의 압송 개시 시기를 검출하는 수단과, 연료를 분사 공급하는 노즐의 개방 밸브 시기를 검출하는 수단과, 상기 플런저의 압송 개시 시기와 노즐의 개방 밸브 시기의 차이를 분사 지연 기간으로 산출하는 수단과, 상기 분사 지연 기간에 기초하여 연료 점도를 검출하는 수단과, 상기 연료 점도의 검출치가 상기 기준 연료의 연료 점도와 다를 때는 연료 점도의 검출치에 따라서 상기 추정된 연료 분사량을 보정하는 수단과, 상기 보정된 연료 분사량과 엔진 회전수를 상기 제어 파라미터로 사용하고 목표 EGR량을 산출하는 수단과, 상기 산출된 목표 EGR량을 상기 EGR량 가변 수단의 구동량으로 변환하여 출력하는 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 제어장치.
  10. 제8항, 또는 제9항에 있어서, 흡입 공기량과 흡기 온도를 검출하는 수단을 구비하여, 이들 흡입 공기량과 흡기 온도의 각 검출치와 상기 보정된 연료 분사량에 기초하여 공연비를 산출하고, 상기 계산 공연비도 상기 목표 EGR량을 산출하기 위한 제어 파라미터로 하는 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 제어장치.
  11. 플런저에 의해 연료를 압송하는 한편, 연료 분사량 제어 부재를 분사량 제어 액추에이터에 주는 구동량에 따라 조정하는 저크식 연료 분사 펌프를 구비한 디젤 엔진의 제어장치에 있어서, 상기 플런저의 압송 개시 시기를 검출하는 수단과, 연료를 분사 공급하는 노즐의 개방 밸브 시기를 검출하는 수단과, 상기 플런저의 압송 개시 시기와 노즐의 개방 밸브 사기의 차이를 분사 지연 기간으로 산출하는 수단과, 상기 분사 지연 기간에 기초하여 연료 점도를 검출하는 수단과, 상기 연료 점도의 검출치에 따른 비례 정수를 개정하는 수단과, 아이들 회전수를 검출하는 수단과, 상기 아이들 회전수의 검출치와 목표 아이들 회전수의 차이와 상기 비례 정수에 기초하여 비례분을 산출하는 수단과, 상기 비례분을 사용하여 아이들시의 연료 분사량 보정을 산출하는 수단과, 상기 아이들시의 연료 분사량 보정량 분만 상기 액추에이터를 구동하는 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 제어장치.
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