JP2611350B2 - Fuel injection rate control device for compression ignition engines - Google Patents
Fuel injection rate control device for compression ignition enginesInfo
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- JP2611350B2 JP2611350B2 JP63171944A JP17194488A JP2611350B2 JP 2611350 B2 JP2611350 B2 JP 2611350B2 JP 63171944 A JP63171944 A JP 63171944A JP 17194488 A JP17194488 A JP 17194488A JP 2611350 B2 JP2611350 B2 JP 2611350B2
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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
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ディーゼルエンジン等の圧縮着火機関にお
いてパイロット噴射の制御を行う噴射率制御装置に関す
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an injection rate control device that controls pilot injection in a compression ignition engine such as a diesel engine.
従来、ディーゼルエンジンの燃料噴射において、第６
図（ａ）に示すようにメイン噴射M0に先立っていわゆる
パイロット噴射P0を行い、これによりエンジンの騒音お
よび排気ガスエミッションを低減させることが知られて
いる。ところが、ノズル室内の圧力により開弁するよう
に構成された燃料噴射弁においては、経時変化等により
燃料噴射弁の性能が劣化してその開弁圧が低くなると、
第６図（ｂ）から理解されるように燃料噴射弁の開弁時
間が長くなり、この結果、燃料噴射率は第６図（ａ）の
一点鎖線Ｉのように変化し、パイロット噴射が行われな
くなるとともに燃料噴射量が増加するという問題があ
る。Conventionally, in fuel injection of diesel engines,
It is known that so-called pilot injection P 0 is performed prior to main injection M 0 as shown in FIG. 1A, thereby reducing engine noise and exhaust gas emissions. However, in a fuel injection valve configured to be opened by the pressure in the nozzle chamber, if the performance of the fuel injection valve is deteriorated due to aging and the valve opening pressure is reduced,
As can be understood from FIG. 6 (b), the valve opening time of the fuel injection valve is prolonged, and as a result, the fuel injection rate changes as shown by a dashed line I in FIG. 6 (a), and pilot injection is performed. There is a problem that the fuel injection amount increases and the fuel injection amount increases.
また従来、ディーゼルエンジンにおいて、アイドル運
転時における燃料噴射量を制御してアイドル回転数を目
標値に制御する構成が知られている（例えば特開昭57−
181940号公報）。しかし従来のアイドル回転数制御装置
は、燃料噴射量のみを変化させるもので、例えば第６図
（ａ）の二点鎖線Ｊのように噴射の終了時のみを制御し
ているため、燃料噴射弁の性能の劣化の度合いによって
はパイロット噴射を行うことが不可能になる。Conventionally, in a diesel engine, a configuration is known in which the amount of fuel injected during idling operation is controlled to control the idle speed to a target value (for example, Japanese Patent Laid-Open No.
No. 181940). However, the conventional idle speed control device changes only the fuel injection amount, and controls only the end of the injection as indicated by a two-dot chain line J in FIG. 6 (a). It becomes impossible to perform pilot injection depending on the degree of deterioration of the performance.
このようにパイロット噴射が適切に行われなくなる
と、エンジン騒音が大きくなり、また排気ガスエミッシ
ョンが悪化するという問題が生じる。本発明は、燃料噴
射弁の性能変化に拘わらずパイロット噴射を常に適切に
行い、エンジン騒音および排気ガスエミッションを常に
抑えることができる燃料噴射率制御装置を得ることを目
的とする。If the pilot injection is not properly performed as described above, there arises a problem that engine noise increases and exhaust gas emission deteriorates. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fuel injection rate control device that can always appropriately perform pilot injection regardless of a change in the performance of a fuel injection valve and can constantly suppress engine noise and exhaust gas emissions.
本発明では、メイン噴射に先立ってパイロット噴射を
実行するパイロット噴射実行手段と、 機関始動後最初に運転状態が安定している状態におい
て、機関を定回転速度で制御する際の目標回転速度を設
定する目標回転速度設定手段と、 機関の実回転速度を検出する実回転速度検出手段と、 上記機関を定回転速度で制御する状態において、機関
の前記目標回転速度と前記実回転速度との偏差を算出す
る回転速度偏差算出手段と、 この回転速度偏差算出手段にて検出された目標回転速
度と実回転速度との偏差に従って、経時変化パラメータ
を更新記憶する経時変化更新記憶手段と、 この更新記憶された経時変化パラメータに基づき、前
記目標回転速度に対する実回転速度の落ち込みが大きい
時は小さい時に較べて前記パイロット噴射実行手段にて
実行されるパイロット噴射量および、パイロット噴射と
メイン噴射との間隔の少なくとも１つを増加させる制御
手段とを備えたことを特徴とする圧縮着火機関用燃料噴
射率制御装置としている。In the present invention, a pilot injection executing means for executing a pilot injection prior to a main injection, and a target rotation speed for controlling the engine at a constant rotation speed in a state where the operating state is stable for the first time after the engine is started are set. Target rotational speed setting means for performing, an actual rotational speed detecting means for detecting an actual rotational speed of the engine, and in a state where the engine is controlled at a constant rotational speed, a deviation between the target rotational speed of the engine and the actual rotational speed is calculated. A rotational speed deviation calculating means for calculating; a temporal change updating storing means for updating and storing a temporal change parameter in accordance with a deviation between the target rotational speed and the actual rotational speed detected by the rotational speed deviation calculating means; The pilot injection execution means when the fall of the actual rotation speed with respect to the target rotation speed is large as compared with when the fall is small. Pilot injection amount executed Te and has a compression ignition engine fuel injection rate control apparatus characterized by comprising a control means for increasing at least one of the interval between the pilot injection and the main injection.
以下図示実施例により本発明を説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to illustrated embodiments.
第２図は、電磁スピル式分配型燃料噴射ポンプを備え
たディーゼルエンジンの概略図である。電磁スピル式分
配型燃料噴射ポンプは、シリンダ内壁面とプランジャ先
端面とで形成される高圧室とポンプ内の低圧室（ポンプ
室）とを連通させる連通路に、電磁弁を設け、この電磁
弁を制御することにより連通路を遮断させ、燃料噴射量
を制御するものである。FIG. 2 is a schematic view of a diesel engine provided with an electromagnetic spill type distribution type fuel injection pump. The electromagnetic spill type distribution type fuel injection pump is provided with an electromagnetic valve in a communication path for communicating a high pressure chamber formed by the inner wall surface of the cylinder and the tip surface of the plunger with a low pressure chamber (pump chamber) in the pump. Is controlled to shut off the communication path and control the fuel injection amount.
フィルタによりろ過された燃料は、ドライブシャフト
２で駆動されるベーン式フィールドポンプ（90゜展開し
て図示）４によって給油口６からプレッシャレギュレー
ティングバルブ８に導かれ、このプレッシャレギュレー
ティングバルブ８により調整された後、ポンプハウジン
グ10内の低圧室であるポンプ室12内に供給される。ポン
プ室12内に供給された燃料は、ポンプ室12内において作
動部分の潤滑を行うとともに、吸入ポート14を通ってプ
ランジャ16の先端部に形成される高圧室18に送られる。
また、一部の燃料は、オーバフローバルブ20から燃料タ
ンクに戻され、これにより過剰燃料の排出と作動部分の
冷却が行われる。The fuel filtered by the filter is guided from a refueling port 6 to a pressure regulating valve 8 by a vane type field pump (developed by 90 degrees and shown) 4 driven by a drive shaft 2, and adjusted by the pressure regulating valve 8. After that, the pressure is supplied to a pump chamber 12 which is a low-pressure chamber in the pump housing 10. The fuel supplied into the pump chamber 12 lubricates the working portion in the pump chamber 12 and is sent to a high-pressure chamber 18 formed at the tip of the plunger 16 through the suction port 14.
Further, a part of the fuel is returned from the overflow valve 20 to the fuel tank, thereby discharging excess fuel and cooling the operating part.
プランジャ16の先端部には、気筒数と同数の吸入グル
ープ22が設けられ、プランジャ16の半径方向には軸心ポ
ート24に連通する分配ポート26が穿設される。プランジ
ャ16の基端部には、カムプレート28が固定され、このカ
ムプレート28には、ローラリング30に嵌合された気筒数
と同数のローラ32が係合する。このプランジャ16は、シ
リンダ34内に挿入され、プレンジャレギュレーティング
バルブ16の先端面とシリンダ34内の内壁面とにより高圧
室18を形成する。シリンダ34には、吸入ポート14が穿設
されると共にシリンダ内面からデリバリバルブ36に連通
する気筒数と同数の分配通路38が穿設される。ポンプハ
ウジング10には、連通路40を連通および遮断する電磁弁
44が取り付けられる。この連通路40は高圧室18とポンプ
室12とを連通させるものである。電磁弁44は、ソレノイ
ド46がオフ状態にされると弁体42がバネに押されて連通
路40を連通させ、ソレノイド46がオン状態にされると弁
体42を突出させて連通路40を遮断するように構成され
る。At the distal end of the plunger 16, the same number of intake groups 22 as the number of cylinders are provided, and in the radial direction of the plunger 16, a distribution port 26 communicating with the axial port 24 is formed. A cam plate 28 is fixed to the base end of the plunger 16, and the same number of rollers 32 as the number of cylinders fitted to the roller ring 30 are engaged with the cam plate 28. The plunger 16 is inserted into the cylinder 34, and forms the high-pressure chamber 18 by the distal end surface of the plunger regulating valve 16 and the inner wall surface in the cylinder 34. The cylinder 34 is provided with the suction port 14 and the same number of distribution passages 38 as the number of cylinders communicating with the delivery valve 36 from the inner surface of the cylinder. The pump housing 10 has a solenoid valve for communicating and blocking the communication passage 40.
44 is attached. The communication passage 40 communicates the high-pressure chamber 18 with the pump chamber 12. When the solenoid 46 is turned off, the valve body 42 is pushed by a spring to communicate with the communication passage 40, and when the solenoid 46 is turned on, the solenoid valve 44 projects the valve body 42 to open the communication passage 40. It is configured to shut off.
ドライブシャフト２は、ポンプ室12内へ突出しカップ
リングを介してカムプレート28に連結される。カムプレ
ート28は、プランジャ16に固定されると共にスプリング
50によりローラ32に押圧される。したがって、カムプレ
ート28がドライブシャフト２によって回転駆動されるこ
とにより、ローラ32とカムプレート28のカム山との係合
状態が変化し、プランジャ16は１回転中に気筒数と等し
い回転だけ往復動する。The drive shaft 2 projects into the pump chamber 12 and is connected to a cam plate 28 via a coupling. The cam plate 28 is fixed to the plunger 16 and
The roller 50 presses the roller 32. Accordingly, when the cam plate 28 is rotationally driven by the drive shaft 2, the engagement state between the roller 32 and the cam ridge of the cam plate 28 changes, and the plunger 16 reciprocates by one rotation equal to the number of cylinders during one rotation. I do.
燃料噴射ポンプの下部には、油圧式タイマ（90゜展開
して図示）52が設けられる。この油圧式タイマ52は、燃
料送油圧力の変化を利用して、ドライブシャフト２とプ
ランジャ16を駆動するカムプレート28との位相を変化さ
せ、燃料噴射時期を変化させるものである。このタイマ
52によれば、スプリング54がタイマピストン56を噴射遅
れの方向に押しており、エンジン回転数が上昇すると、
送油圧力が上昇してピストン56がスプリング54の弾発力
に抗して押されるため、ロッド58を介してローラリング
30が噴射ポンプの回転方向と逆方向に回転され、油圧に
比例して燃料噴射時期が進められる。燃料噴射時期は、
エンジン条件に応じた目標噴射時期に一致するよう、電
磁弁48によってピストン56に作用する油圧を制御するこ
とにより制御される。At the lower part of the fuel injection pump, a hydraulic timer (developed by 90 ° and shown) 52 is provided. The hydraulic timer 52 changes the phase between the drive shaft 2 and the cam plate 28 that drives the plunger 16 by using the change in the fuel supply pressure, thereby changing the fuel injection timing. This timer
According to 52, when the spring 54 pushes the timer piston 56 in the direction of the injection delay, and the engine speed increases,
Since the oil supply pressure rises and the piston 56 is pushed against the elastic force of the spring 54, the roller ring is
30 is rotated in the direction opposite to the rotation direction of the injection pump, and the fuel injection timing is advanced in proportion to the oil pressure. The fuel injection timing
The control is performed by controlling the oil pressure acting on the piston 56 by the solenoid valve 48 so as to match the target injection timing according to the engine condition.
ドライブシャフト２には、シグナルロータ60がこのド
ライブシャフトと同軸的に固定されており、ローラリン
グ30には、シグナルロータ60の周面に対向するようにピ
ックアップ62が取り付けられる。シグナルロータ60に
は、所定角（例えば、5.625゜）毎に凸状歯が複数個配
置されると共に、これらの凸状歯が気筒数と同数だけ等
間隔に切欠かれて欠歯部が形成される。すなわち、４気
筒ディーゼルエンジンの場合には、第３図に示すよう
に、5.625゜（11.25゜CAに相当する）毎に凸状歯60α,6
0β，…が複数個配置されると共に、90゜（180゜CAに相
当する）毎に欠歯部60a〜60dが形成されている。したが
って、シグナルロータが回転すると、凸状歯がピックア
ップに対して接近離反するため、電磁誘導によってピッ
クアップから第４図に示すようなパルス信号が出力され
る。このパルス信号の幅広の谷部Ｄは基準位置信号とし
て作用し、その他の部分は回転角信号とて作用する。ま
た、ピックアップとシグナルロータとの相対位置は、高
圧室が圧縮される方向にプランジャが往動される前、す
なわちプランジャがリフトする前に、欠歯部の１つがピ
ックアップに接近してピックアップから基準位置信号を
出力させるよう、すなわちパルス信号の谷部の幅が広く
なるように、定められる。A signal rotor 60 is fixed to the drive shaft 2 coaxially with the drive shaft. A pickup 62 is attached to the roller ring 30 so as to face the peripheral surface of the signal rotor 60. In the signal rotor 60, a plurality of convex teeth are arranged at predetermined angles (for example, 5.625 °), and these convex teeth are cut out at equal intervals by the same number as the number of cylinders to form missing tooth portions. You. That is, in the case of a four-cylinder diesel engine, as shown in FIG. 3, the convex teeth 60α, 6 are formed every 5.625 ° (corresponding to 11.25 ° CA).
A plurality of 0β,... Are arranged, and toothless portions 60a to 60d are formed every 90 ° (corresponding to 180 ° CA). Therefore, when the signal rotor rotates, the convex teeth move toward and away from the pickup, so that a pulse signal as shown in FIG. 4 is output from the pickup by electromagnetic induction. The wide valley D of the pulse signal functions as a reference position signal, and the other portions function as a rotation angle signal. Further, the relative position between the pickup and the signal rotor is determined based on the fact that one of the toothless portions approaches the pickup before the plunger is moved forward in the direction in which the high-pressure chamber is compressed, ie, before the plunger is lifted. It is determined so that the position signal is output, that is, the width of the valley of the pulse signal is increased.
ポンプハウジング10には、吸入ポート14を遮断するこ
とによって燃料噴射を停止させる燃料噴射カットバルブ
64が取り付けられる。The fuel injection cut valve for stopping fuel injection by shutting off the suction port 14 is provided in the pump housing 10.
64 is attached.
デリバリパイプ65は、ディーゼルエンジン66の副燃焼
室に突出するように取り付けられた燃料噴射弁68に接続
される。この副燃焼室には、グロープラグ70が取り付け
られる。吸気通路には、スロットル弁88が配置され、こ
のスロットル弁88を含んでブンチュリ90が構成される。The delivery pipe 65 is connected to a fuel injection valve 68 that is mounted so as to protrude into the sub-combustion chamber of the diesel engine 66. A glow plug 70 is attached to this auxiliary combustion chamber. A throttle valve 88 is disposed in the intake passage, and a venturi 90 is configured including the throttle valve 88.
なお、74はアクセル開度を検出するアクセルセンサ、
76は吸気管圧力を検出する圧力センサ、78はエンジン冷
却水温を検出する水温センサ、80はグローリレー、92は
車速センサである。また、84はクランク軸に固定される
と共に空気筒の上死点位置に突起を備えたシグナルロー
タ、86は突起の通過に伴って上死点信号を出力する上死
点センサ、94はシフトポジションスイッチである。Incidentally, 74 is an accelerator sensor for detecting the accelerator opening,
76 is a pressure sensor for detecting the intake pipe pressure, 78 is a water temperature sensor for detecting the engine cooling water temperature, 80 is a glow relay, and 92 is a vehicle speed sensor. 84 is a signal rotor fixed to the crankshaft and provided with a protrusion at the top dead center position of the air cylinder, 86 is a top dead center sensor that outputs a top dead center signal as the protrusion passes, and 94 is a shift position Switch.
マイクロコンピュータ82には、アクセルセンサ74の
他、ピックアップ62、圧力センサ76、水温センサ78、車
速センサ92、シフトポジションスイッチ94および上死点
センサ86が接続される。マイクロコンピュータ82の出力
ポートは、グローリレー80を介してグロープラグ70に接
続されると共に、電磁弁44のソレノイド46、電磁弁48の
ソレノイドおよび燃料噴射カットバルブ64のソレノイド
に接続される。マイクロコンピュータ82は、周知のよう
にCPU,RAM,ROM,AD変換器、入力ポート、出力ポートなど
から構成される。マイクロコンピュータ82のROMには、
後述する制御ルーチンのプログラムが格納され、またア
クセル開度α、エンジン回転数Ne,水温、およびエンジ
ン負荷によって補正された最終噴射量θfinと、パイロ
ット噴射量の指令値（パイロット量θｐ、パイロット間
隔θｍ）が予め記憶されている。In addition to the accelerator sensor 74, the pickup 62, the pressure sensor 76, the water temperature sensor 78, the vehicle speed sensor 92, the shift position switch 94, and the top dead center sensor 86 are connected to the microcomputer 82. The output port of the microcomputer 82 is connected to the glow plug 70 via the glow relay 80, and is also connected to the solenoid 46 of the solenoid valve 44, the solenoid of the solenoid valve 48, and the solenoid of the fuel injection cut valve 64. As is well known, the microcomputer 82 includes a CPU, a RAM, a ROM, an AD converter, an input port, an output port, and the like. In the ROM of microcomputer 82,
A program of a control routine to be described later is stored, and the final injection amount θfin corrected by the accelerator opening α, the engine speed Ne, the water temperature, and the engine load, and a pilot injection amount command value (pilot amount θp, pilot interval θm ) Is stored in advance.
上記構成を有する燃料噴射ポンプは、次のようにして
燃料噴射を行う。すなわち、ドライブシャフト２の回転
によりカムプレート28が回転駆動され、これに応動して
プランジャ16が軸まわりに回転するとともに軸方向にそ
って往復動する。ポンプ室12内の燃料は、プランジャ16
の後退により、吸入ポート14を通って高圧室18内に吸入
され、この高圧室18に吸入された燃料は、プランジャ16
の前進にともない圧縮されて、分配ポート26および分配
通路38を通り、デリバリバルブ36を押し開けて吐出され
る。燃料噴射率の制御は、電磁弁44を開閉させ、連通路
40を介して高圧室18の燃料をポンプ室へ解放することに
より行われる。また、減速運転時等において、エンジン
への燃料供給の遮断は、燃料噴射カットバルブ64を閉塞
することにより行われる。The fuel injection pump having the above configuration performs fuel injection as follows. That is, the cam plate 28 is rotationally driven by the rotation of the drive shaft 2, and in response to this, the plunger 16 rotates around the axis and reciprocates along the axial direction. The fuel in the pump chamber 12 is
As a result, the fuel is sucked into the high-pressure chamber 18 through the suction port 14, and the fuel sucked into the high-pressure chamber 18
, Is compressed as it advances, passes through the distribution port 26 and the distribution passage 38, and pushes open the delivery valve 36 to be discharged. To control the fuel injection rate, the solenoid valve 44 is opened and closed, and the communication passage
This is achieved by releasing the fuel in the high pressure chamber 18 via 40 to the pump chamber. Further, at the time of deceleration operation or the like, the fuel supply to the engine is shut off by closing the fuel injection cut valve 64.
一般にディーゼルエンジンへの燃料噴射量を制御する
場合、例えばエンジンまたは噴射ポンプに取り付けられ
た回転数検出センサによりエンジン回転数を検出し、ま
たアクセルに取り付けられたアクセル位置センサにより
アクセル開度を検出し、この回転数とアクセル開度に基
づいてを２次元マップまたは計算式から基本燃料噴射量
が算出される。なお、この噴射量パターンはディーゼル
噴射ポンプ特有のガバナパターンであり、このパターン
の特徴は、アイドル時（アクセル開度０％）について言
えば第５図に示すように回転数の増加に伴い噴射量が急
激に減少するパターンである。ディーゼルエンジンのア
イドル回転数は、このパターンとエンジンの負荷曲線
（負荷一定で、それぞれの回転数で必要な噴射量を結ん
だ曲線）との交点付近で定まる。すなわち、ガバナパタ
ーン上で回転数が上がると、噴射量が減ることにより回
転数が下がり、逆に回転数が下がると、噴射量が増える
ことにより回転数が上がる。このようなフィードバック
制御において、その周期が速い場合、回転数は負荷曲線
とガバナパターンとの交点で安定する。第５図において
回転数の安定点は、ガバナパターン１ではN1、パターン
２ではN2、パターン３ではN2である。初期においてパタ
ーン２に従って燃料噴射量が変化するとすると、開弁圧
が大の時噴射量が少ないパターン１となり、開弁圧が小
の時噴射量が多いパターン３となる。また燃料噴射弁の
特性が劣化して開弁圧が小となると、燃料噴射量はパタ
ーン３のようになる。本実施例では、このようなガバナ
パターンを、エンジン運転状態に応じて定めた目標回転
数と実際の回転数との誤差に応じて平行移動させること
により、負荷曲線とガバナパターンの交点を、目標アイ
ドル回転数上に制御し、また、この誤差を修正するため
の平行移動補正量を基準にパイロット噴射終了時期およ
びメイン噴射開始時期をも制御するものである。In general, when controlling the fuel injection amount to a diesel engine, for example, the engine speed is detected by a speed detection sensor attached to the engine or the injection pump, and the accelerator opening is detected by an accelerator position sensor attached to the accelerator. The basic fuel injection amount is calculated from a two-dimensional map or a calculation formula based on the rotation speed and the accelerator opening. Note that this injection amount pattern is a governor pattern peculiar to a diesel injection pump. The characteristic of this pattern is that, when idling (accelerator opening 0%), as shown in FIG. Is a pattern that sharply decreases. The idling speed of the diesel engine is determined near the intersection of this pattern and the load curve of the engine (a curve connecting the required injection amount at each speed with a constant load). That is, when the rotation speed increases on the governor pattern, the rotation speed decreases due to the decrease in the injection amount, and conversely, when the rotation speed decreases, the rotation speed increases due to the increase in the injection amount. In such feedback control, when the cycle is fast, the rotation speed is stabilized at the intersection of the load curve and the governor pattern. In FIG. 5, the stable points of the rotation speed are N1 in the governor pattern 1, N2 in the pattern 2, and N2 in the pattern 3. Assuming that the fuel injection amount changes in accordance with the pattern 2 at the initial stage, the pattern 1 becomes a small injection amount when the valve opening pressure is large, and the pattern 3 becomes a large injection amount when the valve opening pressure is small. Further, when the characteristics of the fuel injection valve are deteriorated and the valve opening pressure is reduced, the fuel injection amount becomes as shown in pattern 3. In the present embodiment, such a governor pattern is translated in accordance with an error between a target rotational speed determined according to the engine operating state and an actual rotational speed, so that the intersection of the load curve and the governor pattern is set to the target. The control is performed on the idle speed, and the pilot injection end timing and the main injection start timing are also controlled based on the parallel movement correction amount for correcting this error.
第１図は、アイドル回転数およびパイロット噴射の制
御を行うルーチンのフローチャートを示す。この制御ル
ーチンは、機関始動のためのキースィッチをオンにする
ことにより起動され、その後所定時間毎に割り込み処理
される。FIG. 1 shows a flowchart of a routine for controlling the idle speed and the pilot injection. This control routine is started by turning on a key switch for starting the engine, and thereafter is interrupted at predetermined time intervals.
まずステップ100〜110において、アイドル回転数制御
の補正を行う。First, in steps 100 to 110, the idling speed control is corrected.
ステップ100では、エンジンの運転パラメータとし
て、エンジン回転数Ne、アクセル開度α、エンジン水温
THW、エンジン負荷信号、車速SPDを取り込む。ステップ
101では、アクセル開度が全閉でありかつ車速が所定値
以下であるか否かを判別することにより、現在の運転状
態がアイドル安定状態であるか否かを判別する。現在ア
イドル安定状態のとき、ステップ102へ進み、アイドル
安定状態でないとき、ステップ106を実行する。ステッ
プ102ではアイドル安定状態になってから所定時間経過
したか否かを判別し、所定時間経過した場合、ステップ
103〜105においてアイドル回転数の目標値と実回転数と
の差Niscを求める。In step 100, as the engine operating parameters, the engine speed Ne, the accelerator opening α, the engine water temperature
Captures THW, engine load signal, and vehicle speed SPD. Steps
In 101, it is determined whether or not the current driving state is an idling stable state by determining whether or not the accelerator opening is fully closed and the vehicle speed is equal to or lower than a predetermined value. When it is in the idle stable state, the process proceeds to step 102, and when it is not in the idle stable state, step 106 is executed. In step 102, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the idle stable state was reached.
In steps 103 to 105, a difference Nisc between the target value of the idle speed and the actual speed is obtained.
ステップ103では、エンジン水温THWおよびエンジン負
荷からアイドル回転数制御における目標回転数Nfを算出
し、ステップ104では、目標回転数Nfとステップ100で取
り込んだエンジンの実際の回転数Neとの差ΔＮを算出す
る。ステップ105では、ステップ104で求めた回転数差Δ
Ｎから今回のアイドル回転数制御の補正量ΔNiscを算出
する。なお、この補正量ΔＮは回転数差ΔＮが大きいほ
ど大きくなる。ステップ106では、アイドル回転数制御
における補正量を更新しないよう、補正量ΔNisc、パイ
ロット量補正量Δθｐ、パイロット間隔補正量Δθｍを
ゼロにリセットする。ステップ107では、今までのアイ
ドル回転数制御の補正量積算値ΣΔNiscに今回の補正量
ΔNiscを加算することにより、アイドル回転数制御の補
正量積算値Niscを求める。In step 103, the target rotation speed Nf in idle speed control is calculated from the engine coolant temperature THW and the engine load. In step 104, the difference ΔN between the target rotation speed Nf and the actual rotation speed Ne of the engine taken in step 100 is calculated. calculate. In step 105, the rotational speed difference Δ obtained in step 104
The correction amount ΔNisc for the current idle speed control is calculated from N. The correction amount ΔN increases as the rotation speed difference ΔN increases. In step 106, the correction amount ΔNisc, the pilot amount correction amount Δθp, and the pilot interval correction amount Δθm are reset to zero so that the correction amount in the idle speed control is not updated. In step 107, the correction amount integrated value Nisc for idle speed control is obtained by adding the current correction amount ΔNisc to the correction amount integrated value ΣΔNisc for idle speed control up to now.
ステップ108では、アイドル回転数制御の補正量積算
値Niscが所定の範囲内にあるか否か、すなわち正常か否
かを判定し、所定の範囲内にあるときそのままステップ
110へ進み、所定の範囲にないときステップ109において
補正量積算値NiscをＡにリセットする。ステップ110で
は、ステップ100で取り込んだエンジンの運転パラメー
タ、すなわちエンジン回転数Ne、アクセル開度α、エン
ジン水温THWと、これまでのステップにおいて求めたア
イドル回転数制御の補正量とから、最終噴射量の指令値
θfinを算出する。In step 108, it is determined whether or not the correction amount integrated value Nisc of the idle speed control is within a predetermined range, that is, whether or not it is normal.
Proceeding to 110, when it is not within the predetermined range, in step 109, the correction amount integrated value Nisc is reset to A. In step 110, the final injection amount is calculated from the operating parameters of the engine taken in step 100, that is, the engine speed Ne, the accelerator opening α, the engine coolant temperature THW, and the correction amount of the idle speed control obtained in the previous steps. Is calculated.
次にステップ111〜124において、パイロット噴射の制
御を行う。Next, in steps 111 to 124, pilot injection control is performed.
ステップ111,112では、ステップ105において算出した
アイドル回転数制御の補正量ΔNiscに基づいて、今回の
パイロット量補正量Δθｐとパイロット間隔補正量Δθ
ｍとを算出する。これらの補正量Δθp,Δθｍは、第７
図に示すようにアイドル回転数制御の補正量ΔNiscの増
加に対して直線的に増加し、パイロット間隔補正量Δθ
ｍの増加率のほうがパイロット量補正量Δθｐのそれよ
りも大きい。ステップ113では、今までのパイロット量
の補正量積算値ΣΔθｐに今回の補正量Δθｐを加算す
ることにより、パイロット量の補正量積算値ｄθｐを求
める。同様にステップ114では、今までのパイロット間
隔の補正量積算値ΣΔθｍに今回の補正量Δθｍを加算
することにより、パイロット間隔の補正量積算値ｄθｍ
を求める。ステップ115では、補正量積算値ｄθｐが所
定の範囲内か否か、すなわち正常か否かを判断し、正常
であればステップ117へ進み、正常でなければステップ1
16において補正量積算値ｄθｐに所定値Ｂをセットす
る。ステップ117では、補正量積算値ｄθｍが所定の範
囲内か否か、すなわち正常か否かを判断し、正常であれ
ばステップ121へ進み、正常でなければステップ118にお
いて補正量積算値ｄθｍに所定値Ｃをセットする。In steps 111 and 112, the pilot amount correction amount Δθp and the pilot interval correction amount Δθp are calculated based on the correction amount ΔNisc of the idle speed control calculated in step 105.
m is calculated. These correction amounts Δθp and Δθm are determined by the seventh
As shown in the figure, the correction amount ΔNisc for the idle speed control linearly increases with the increase of the correction amount ΔNisc, and the pilot interval correction amount Δθ
The increase rate of m is larger than that of the pilot amount correction amount Δθp. In step 113, the correction amount integrated value dθp of the pilot amount is obtained by adding the current correction amount Δθp to the correction amount integrated value ΣΔθp of the pilot amount. Similarly, in step 114, the correction amount integrated value dθm of the pilot interval is added by adding the current correction amount Δθm to the correction amount integrated value ΣΔθm of the pilot interval.
Ask for. In step 115, it is determined whether or not the correction amount integrated value dθp is within a predetermined range, that is, whether or not it is normal.
At 16, a predetermined value B is set to the correction amount integrated value dθp. In step 117, it is determined whether or not the correction amount integrated value dθm is within a predetermined range, that is, whether or not the correction amount integrated value dθm is normal. Set the value C.
ステップ121では、エンジン回転数Ne、アイドル回転
数制御の補正量Nisc、アクセル開度α、エンジン水温TH
Wに基づいて、パイロット量およびパイロット間隔の基
本指令値θp,θｍをそれぞれ求める。ステップ122で
は、ステップ121で求めたパイロット量の基本指令値θ
ｐにステップ113で求めた積算値ｄθｐを加算し、最終
指令パイロット量θｐを算出する。同様にステップ123
では、パイロット間隔の基本指令値θｍにステップ114
で求めた積算値ｄθｍを加算し、最終指令パイロット間
隔θｍを算出する。ステップ124では、ステップ110,12
2,123でそれぞれ求めた最終噴射量θfin、最終指令パイ
ロット量θｐ、最終指令パイロット間隔θｍをマイクロ
コンピュータの出力段にセットする。これらの指令値
は、所定のタイミングで、電磁弁44に出力され、これに
よりパイロット噴射が行われる。In step 121, the engine speed Ne, the correction amount Nisc for idling speed control, the accelerator opening α, the engine water temperature TH
Based on W, the basic command values θp and θm of the pilot amount and the pilot interval are obtained, respectively. In step 122, the basic command value θ of the pilot amount obtained in step 121
The final command pilot amount θp is calculated by adding the integrated value dθp obtained in step 113 to p. Similarly, step 123
In step 114, the basic command value θm of the pilot interval is
Is added to calculate the final command pilot interval θm. In step 124, steps 110 and 12
The final injection amount θfin, final command pilot amount θp, and final command pilot interval θm obtained in steps 2 and 123 are set in the output stage of the microcomputer. These command values are output to the solenoid valve 44 at a predetermined timing, whereby pilot injection is performed.
なお、上述した第１図のルーチンにおいて求められる
補正量ΔNisc、Δθｍは、全気筒にわたる噴射の１サイ
クル全体の補正値としてもよいし、また各気筒それぞれ
固有の気筒毎の補正値として求めてもよいことは、もち
ろんである。Note that the correction amounts ΔNisc and Δθm obtained in the above-described routine of FIG. 1 may be correction values for the entire injection cycle over all cylinders, or correction values for each cylinder specific to each cylinder. The good thing is, of course.
第６図（ａ）に示すように、燃料噴射弁の開弁圧が正
常の時、メイン噴射M0とパイロット噴射P0が実線で示す
ように行われるとすると、この時燃料噴射は、第６図
（ｃ）に示すようにプランジャ16のリフト量の増加にし
たがってハッチングで示した部分において行われ、また
電磁弁44は、第６図（ｄ）に実線で示すように開閉制御
される。ここで、開弁圧が小さくなり、燃料噴射量が変
化してアイドル回転数が変化すると、これにともないア
イドル回転数が所定値になるように補正され（ステップ
100〜110）、これと同時にパイロット噴射の指令値も制
御される（ステップ111〜124）。このパイロット噴射の
指令値の制御では、パイロット間隔θｍとパイロット量
θｐとがつねに第７図に示すような関係にあることを利
用している。すなわち、アイドル回転数制御の補正量Δ
Niscを検出し、この補正量に応じてパイロット間隔θｍ
とパイロット量θｐとを求め、安定したパイロット噴射
を得ている。この結果、電磁弁44の開閉は第６図（ｄ）
に破線で示すように変化し、これにより燃料噴射は第６
図（ｃ）に破線で示す時期に行われるようになる。すな
わち、第６図（ａ）に破線で示すように、メイン噴射M1
パイロット噴射P1が確保される。As shown in FIG. 6 (a), when the valve opening pressure of the fuel injection valve is normal, if the main injection M 0 and the pilot injection P 0 is performed as indicated by a solid line, this time the fuel injection is first As shown in FIG. 6 (c), the operation is performed in a portion indicated by hatching in accordance with an increase in the lift amount of the plunger 16, and the opening and closing of the solenoid valve 44 is controlled as shown by a solid line in FIG. 6 (d). Here, when the valve opening pressure decreases, the fuel injection amount changes, and the idle speed changes, the idle speed is corrected to a predetermined value accordingly (step
100 to 110), and at the same time, the pilot injection command value is also controlled (steps 111 to 124). The control of the pilot injection command value utilizes the fact that the pilot interval θm and the pilot amount θp are always in a relationship as shown in FIG. That is, the correction amount Δ of the idle speed control
Nisc is detected, and the pilot interval θm is
And the pilot amount θp are obtained to obtain a stable pilot injection. As a result, opening and closing of the solenoid valve 44 is performed as shown in FIG.
Changes as shown by the broken line, whereby the fuel injection
This is performed at the time indicated by the broken line in FIG. That is, as shown by broken lines in FIG. 6 (a), the main injection M 1
Pilot injection P 1 is ensured.
以上のように本実施例によれば、パイロット噴射制御
システムにおいて、燃料噴射弁の開弁圧が経時変化等に
より変わっても、パイロット噴射は常に確保されること
となる。したがって、エンジン騒音および排気ガスエミ
ッションは、燃料噴射弁の性能変化にかかわらず常に低
減される、という効果が得られる。As described above, according to the present embodiment, in the pilot injection control system, pilot injection is always ensured even if the valve opening pressure of the fuel injection valve changes due to aging or the like. Therefore, the effect that the engine noise and the exhaust gas emission are always reduced irrespective of the performance change of the fuel injection valve is obtained.
なお上記実施例においては、アイドル運転時における
実回転数と目標値との差によって、アイドル運転時の燃
料噴射量の変化を検出し、これにより燃料噴射弁の開弁
特性の経時変化を検出しているが、その他の運転状態に
おける回転数変化を検出することによりこの経時変化を
検出してもよい。In the above embodiment, a change in the fuel injection amount during idling operation is detected based on the difference between the actual rotation speed during idling operation and the target value, thereby detecting a temporal change in the valve opening characteristics of the fuel injection valve. However, this change over time may be detected by detecting a change in the number of revolutions in another operating state.
また、燃料噴射弁の開弁特性の経時変化は、燃料噴射
弁のニードル弁の開弁期間を検出することによっても得
ることができる。スピルリングを有する分配型燃料噴射
ポンプの場合には、アイドル回転数制御のためのスピル
リングの位置変化によって、列形燃料噴射ポンプの場合
には、調量用のラックの位置変化によって燃料噴射弁の
開弁特性の経時変化を検出することができる。Further, the temporal change of the valve opening characteristics of the fuel injection valve can also be obtained by detecting the valve opening period of the needle valve of the fuel injection valve. In the case of a distribution type fuel injection pump having a spill ring, the fuel injection valve is changed by changing the position of the spill ring for controlling the idle speed, and in the case of the row type fuel injection pump, by changing the position of a metering rack. Over time of the valve opening characteristic can be detected.
さらに、上記実施例は１個の電磁弁44によりパイロッ
ト噴射の制御を行うよう構成されたものであったが、本
発明は、パイロット噴射制御用アクチュエータとメイン
噴射のための調量用アクチュエータとを別に設けた構成
の場合にも、同様に適用できる。Further, in the above embodiment, the pilot injection is controlled by one solenoid valve 44. However, the present invention provides a pilot injection control actuator and a metering actuator for main injection. The same applies to a separately provided configuration.
以上述べたように、本発明によれば、燃料噴射弁の開
弁圧等の経時変化が生じた場合、その経時変化を機関始
動後最初の安定運転状態における機関の定回転速度制御
の偏差分から検出して経時変化パラメータを更新記憶し
ているので、経時変化を実際の機関出力のずれから予め
正確に検出できるようになるとともに、その後パイロッ
ト噴射の実行を開始する際に、更新記憶された値を使用
してパイロット噴射初期の段階から経時変化補償分を反
映したパイロット制御が可能となり、燃料噴射弁の経時
変化に関係なく常に最適なパイロット噴射を実行するこ
とができるという優れた効果がある。As described above, according to the present invention, when a time-dependent change such as the valve opening pressure of the fuel injection valve occurs, the time-dependent change is determined from the deviation of the constant rotation speed control of the engine in the first stable operation state after the engine is started. Since the detected time-varying parameters are updated and stored, the time-varying changes can be accurately detected in advance from the deviation of the actual engine output, and when the execution of the pilot injection is started thereafter, the updated stored values are stored. The pilot control that reflects the temporal change compensation from the initial stage of pilot injection can be performed by using, and there is an excellent effect that the optimal pilot injection can always be executed regardless of the temporal change of the fuel injection valve.
第１図は本発明の一実施例におけるアイドル回転数制御
およびパイロット噴射制御のルーチンを示すフローチャ
ート、 第２図は本発明の一実施例を適用したディーゼルエンジ
ンと燃料噴射ポンプを示す断面図、 第３図はシグナルロータの詳細を示す平面図、 第４図はピックアップから出力されるパルス信号の波形
を示す線図、 第５図はアイドル回転数制御の補正量に対するパイロッ
ト制御量のマップ図、 第６図（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），は、パイロッ
ト噴射における噴射率、ノズル室圧力、プランジャのリ
フト量、および電磁弁に対する指令信号をそれぞれ示す
グラフ、 第７図はアイドル回転数とパイロット補正量の関係をし
めすグラフである。 68……燃料噴射弁、44……電磁弁、 82……マイクロコンピュータ。FIG. 1 is a flowchart showing a routine of idle speed control and pilot injection control in one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing a diesel engine and a fuel injection pump to which one embodiment of the present invention is applied. 3 is a plan view showing details of the signal rotor, FIG. 4 is a diagram showing a waveform of a pulse signal output from the pickup, FIG. 5 is a map diagram of a pilot control amount with respect to a correction amount of idle speed control, and FIG. 6 (a), (b), (c), (d) are graphs respectively showing the injection rate, the nozzle chamber pressure, the plunger lift, and the command signal to the solenoid valve in the pilot injection, and FIG. 4 is a graph showing a relationship between an idle speed and a pilot correction amount. 68: Fuel injection valve, 44: Solenoid valve, 82: Microcomputer.
Claims (1)
行するパイロット噴射実行手段と、 機関始動後最初に運転状態が安定している状態におい
て、機関を定回転速度で制御する際の目標回転速度を設
定する目標回転速度設定手段と、 機関の実回転速度を検出する実回転速度検出手段と、 上記機関を定回転速度で制御する状態において、機関の
前記目標回転速度と前記実回転速度との偏差を算出する
回転速度偏差算出手段と、 この回転速度偏差算出手段にて検出された目標回転速度
と実回転速度との偏差に従って経時変化パラメータを更
新記憶する経時変化更新記憶手段と、 この更新記憶された経時変化パラメータに基づき、前記
目標回転速度に対する実回転速度の落ち込みが大きい時
は小さい時に較べて前記パイロット噴射実行手段にて実
行されるパイロット噴射量および、パイロット噴射とメ
イン噴射との間隔の少なくとも１つを増加させる制御手
段とを備えたことを特徴とする圧縮着火機関用燃料噴射
率制御装置。1. A pilot injection executing means for executing a pilot injection prior to a main injection, and a target rotation speed when controlling the engine at a constant rotation speed in a state where an operation state is initially stable after the engine is started. Target rotation speed setting means for setting; actual rotation speed detection means for detecting the actual rotation speed of the engine; and a deviation between the target rotation speed of the engine and the actual rotation speed in a state where the engine is controlled at a constant rotation speed. Rotational speed deviation calculating means for calculating the rotational speed deviation calculating means, and a temporal change updating storing means for updating and storing a temporal change parameter in accordance with a deviation between the target rotational speed and the actual rotational speed detected by the rotational speed deviation calculating means. Based on the time-dependent change parameter, the pilot injection execution means is provided when the fall of the actual rotation speed with respect to the target rotation speed is large as compared with when the fall is small. Pilot injection amount executed and the pilot injection and main injection and the fuel injection rate control apparatus for a compression ignition engine, characterized in that a control means for increasing at least one of the intervals.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63171944A JP2611350B2 (en) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | Fuel injection rate control device for compression ignition engines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
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|---|---|
| JPH0223252A JPH0223252A (en) | 1990-01-25 |
| JP2611350B2 true JP2611350B2 (en) | 1997-05-21 |
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1988
- 1988-07-12 JP JP63171944A patent/JP2611350B2/en not_active Expired - Fee Related
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