JP2920266B2 - Fuel injection timing control device - Google Patents

Fuel injection timing control device

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JP2920266B2
JP2920266B2 JP3312799A JP31279991A JP2920266B2 JP 2920266 B2 JP2920266 B2 JP 2920266B2 JP 3312799 A JP3312799 A JP 3312799A JP 31279991 A JP31279991 A JP 31279991A JP 2920266 B2 JP2920266 B2 JP 2920266B2
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control
fuel injection
timer
duty ratio
injection timing
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俊介 安西
茂 前田
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • High-Pressure Fuel Injection Pump Control (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば燃料噴射ポン
プを備えた電子制御ディーゼルエンジンに用いるのに好
適で、タイマ制御弁をデューティ制御して油圧式のタイ
マを駆動させることにより燃料噴射ポンプからの燃料噴
射時期を制御するようにした燃料噴射時期制御装置に関
するものである。
The present invention is suitable for use in, for example, an electronically controlled diesel engine equipped with a fuel injection pump, and controls the duty of a timer control valve to drive a hydraulic timer to control the fuel injection pump. The present invention relates to a fuel injection timing control device that controls the fuel injection timing.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子制御ディーゼルエンジンの燃
料噴射ポンプにおいては、そのプランジャのリフトに応
じて得られる燃料噴射量が目標値になるように、例えば
電磁スピル弁等を制御してスピルポートを開放させるよ
うにしている。これにより、プランジャ高圧室からの燃
料を溢流(スピル)させ、燃料の圧送終わり、即ち燃料
噴射の終了を制御し、所要の燃料噴射量を制御するよう
にしている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a fuel injection pump of an electronically controlled diesel engine, a spill port is controlled by, for example, an electromagnetic spill valve or the like so that a fuel injection amount obtained according to a lift of a plunger thereof becomes a target value. I am trying to open it. Thereby, the fuel from the plunger high-pressure chamber overflows (spills), and the end of fuel pumping, that is, the end of fuel injection, is controlled, and the required fuel injection amount is controlled.

【0003】このような燃料噴射量制御では、通常、プ
ランジャのリフトに同期し、且つ一定のポンプ回転角度
毎に入力される信号、例えばエンジン回転パルス、平均
エンジン回転数により目標スピル角度を時間換算して目
標スピル時期を決定し、その目標スピル時期に基づき電
磁スピル弁をオン・オフ制御するようにしている。
In such fuel injection amount control, usually, a target spill angle is converted into a time by a signal synchronized with the lift of the plunger and input at every constant pump rotation angle, for example, an engine rotation pulse and an average engine rotation speed. Then, the target spill time is determined, and the on / off control of the electromagnetic spill valve is performed based on the target spill time.

【0004】又、燃料噴射時期の制御に関しては、燃料
噴射ポンプにおいて、カムプレートとの係合関係によっ
てプランジャをリフトさせるためのローラリングに連結
された油圧式のタイマを設け、そのタイマピストンをタ
イマ制御弁(TCV)のデューティ制御によって駆動さ
せてタイマピストン位置を変更させることにより行われ
ている。
As for the control of the fuel injection timing, the fuel injection pump is provided with a hydraulic timer connected to a roller ring for lifting the plunger in engagement with a cam plate, and the timer piston is used as a timer piston. This is performed by changing the position of the timer piston by driving it by duty control of a control valve (TCV).

【0005】燃料噴射時期を制御するために行われるこ
の種のデューティ制御としては、例えば特開昭62−1
53548号公報に開示された技術が知られている。こ
の公報の技術では、TCVをデューティ制御するため
に、エンジン回転数及びアクセル開度によって基本デュ
ーティ比を算出すると共に、目標着火時期と実着火時期
との偏差に応じた比例積分制御に基づいて積分デューテ
ィ項及び比例デューティ項よりなる各フィードバック補
正項をそれぞれ算出していた。そして、基本デューティ
比に各フィードバック補正項の積算値を加算することに
より、最終的な制御デューティ比を決定するようにして
いた。
As this type of duty control performed to control the fuel injection timing, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-1
The technique disclosed in 53548 is known. According to the technology disclosed in this publication, in order to control the duty of the TCV, a basic duty ratio is calculated based on the engine speed and the accelerator opening, and integration is performed based on a proportional integral control according to a deviation between a target ignition timing and an actual ignition timing. Each feedback correction term including the duty term and the proportional duty term has been calculated. Then, a final control duty ratio is determined by adding the integrated value of each feedback correction term to the basic duty ratio.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来公
報の技術において、燃料噴射ポンプではカムプレートの
駆動反力がローラリングを介してタイマピストンに加わ
ることから、制御デューティ比に対するタイマピストン
位置の特性が非線型となり、制御デューティ比とそれに
対応する噴射時期進角量との関係が非線型となってい
た。
However, in the above-mentioned prior art, in the fuel injection pump, the driving reaction force of the cam plate is applied to the timer piston via the roller ring. Is nonlinear, and the relationship between the control duty ratio and the corresponding injection timing advance amount is nonlinear.

【0007】従って、目標着火時期と実着火時期との偏
差に代わり、例えば目標噴射時期と実噴射時期との偏差
に対して常に一定レベルのゲインでフィードバック補正
項を算出したとする。この場合には、目標噴射時期と実
噴射時期との偏差がタイマピストン位置とは無関係であ
ることから、タイマピストン位置、即ち噴射時期進角量
の違いによってフィードバック補正項が不適正となり、
制御デューティ比の領域によってはタイマピストン位置
を最適に適合させることができなくなり、燃料噴射時期
の制御が不安定になるおそれがあった。
Therefore, it is assumed that the feedback correction term is always calculated with a constant gain for the deviation between the target injection timing and the actual injection timing instead of the deviation between the target ignition timing and the actual ignition timing. In this case, since the deviation between the target injection timing and the actual injection timing is independent of the timer piston position, the feedback correction term becomes inappropriate due to the difference in the timer piston position, that is, the injection timing advance amount,
Depending on the region of the control duty ratio, the position of the timer piston cannot be optimally adjusted, and control of the fuel injection timing may be unstable.

【0008】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、燃料噴射時期の全域にわた
って同様に安定した制御を行うことの可能な燃料噴射時
期制御装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to provide a fuel injection timing control device capable of similarly performing stable control over the entire fuel injection timing. is there.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明においては、図1に示すように、ディー
ゼルエンジンM1の回転に連動してカムM2を介して往
復駆動されるプランジャM3により高圧室M4にて燃料
を加圧することによりディーゼルエンジンM1へ燃料を
噴射する燃料噴射ポンプM5と、その燃料噴射ポンプM
5からの燃料噴射時期を制御すべく、カムM2を介して
プランジャM3の往復駆動時期を変更するために制御油
圧により駆動されるタイマピストンM6を有するタイマ
M7と、そのタイマM7における制御油圧を調整するた
めにデューティ制御されるタイマ制御弁M8と、ディー
ゼルエンジンM1の運転状態を検出する運転状態検出手
段M9と、その運転状態検出手段M9の検出結果に基づ
いて決定される所要の目標噴射時期を得るべく、タイマ
制御弁M8をデューティ制御するための制御デューティ
比を演算するデューティ比演算手段M10と、そのデュ
ーティ比演算手段M10により演算される制御デューテ
ィ比を、目標噴射時期と実際の噴射時期との偏差に応じ
たフィードバック補正値により補正するフィードバック
補正手段M11と、そのフィードバック補正手段M11
により補正された最終的な制御デューティ比に基づいて
タイマ制御弁M8をデューティ制御するデューティ制御
手段M12とを備えた燃料噴射時期制御装置において、
制御デューティ比に対する燃料噴射時期の非線形性を補
償すべく、そのフィードバック補正値をタイマピストン
位置相当値に基づいて補正するタイマピストン位置補正
手段M13を設けている。
In order to achieve the above object, according to the present invention, as shown in FIG. 1, a plunger M3 reciprocally driven via a cam M2 in association with the rotation of a diesel engine M1. Pump M5 for injecting fuel into the diesel engine M1 by pressurizing the fuel in the high-pressure chamber M4, and the fuel injection pump M
5, a timer M7 having a timer piston M6 driven by control hydraulic pressure to change the reciprocating drive timing of the plunger M3 via the cam M2, and the control hydraulic pressure of the timer M7 is adjusted. A timer control valve M8 that is duty controlled to perform the operation, an operating state detecting means M9 for detecting the operating state of the diesel engine M1, and a required target injection timing determined based on the detection result of the operating state detecting means M9 get to the timer control valve M8 duty ratio calculation unit M10 for calculating a control duty ratio for duty control, the control duty ratio is calculated by the duty ratio calculation unit M10, the target injection timing and the actual time injection timing Feedback correction means M11 for correcting with a feedback correction value corresponding to the deviation from The feedback correction means M11
And a duty control means M12 for duty-controlling the timer control valve M8 based on the final control duty ratio corrected by the following.
Compensate for non-linearity of fuel injection timing with respect to control duty ratio
To compensate , a timer piston position correcting means M13 for correcting the feedback correction value based on the timer piston position equivalent value is provided.

【0010】[0010]

【作用】上記の構成によれば、図1に示すように、燃料
噴射ポンプM5では、ディーゼルエンジンM1の回転に
連動してカムM2を介してプランジャM3が往復駆動さ
れ、これにより高圧室M4にて燃料が加圧されてディー
ゼルエンジンM1へ燃料が噴射される。この作用により
ディーゼルエンジンM1が運転される。
According to the above arrangement, as shown in FIG. 1, in the fuel injection pump M5, the plunger M3 is reciprocally driven via the cam M2 in association with the rotation of the diesel engine M1, whereby the high pressure chamber M4 is moved to the high pressure chamber M4. The fuel is pressurized and injected into the diesel engine M1. By this operation, the diesel engine M1 is operated.

【0011】運転状態検出手段M9はディーゼルエンジ
ンM1の運転中に、その運転状態を検出する。又、デュ
ーティ比演算手段M10は、運転状態検出手段M9の検
出結果に基づいて決定される所要の目標噴射時期を得る
べく、タイマ制御弁M8をデューティ制御するための制
御デューティ比を演算する。更に、フィードバック補正
手段M11は、デューティ比演算手段M10により演算
される制御デューティ比を、目標噴射時期と実際の噴射
時期との偏差に応じて求められるフィードバック補正値
により補正する。
The operating state detecting means M9 detects the operating state of the diesel engine M1 during operation. Further, the duty ratio calculating means M10 calculates a control duty ratio for performing duty control of the timer control valve M8 in order to obtain a required target injection timing determined based on the detection result of the operating state detecting means M9. Furthermore, the feedback correction means M11 is corrected by the feedback correction value to control the duty ratio, which is calculated by the duty ratio calculation unit M10, determined in accordance with the deviation between the injection timing when the target injection timing and the actual.

【0012】そして、デューティ制御手段M12は、フ
ィードバック補正手段M11により補正された最終的な
制御デューティ比に基づいてタイマ制御弁M8をデュー
ティ制御する。これにより、タイマM7における制御油
圧が調整されてタイマピストンM6及びカムM2を介し
てプランジャM3の往復駆動時期が変更され、燃料噴射
ポンプM5からの燃料噴射時期が制御される。
The duty control means M12 controls the duty of the timer control valve M8 based on the final control duty ratio corrected by the feedback correction means M11. Thereby, the control oil pressure in the timer M7 is adjusted, the reciprocating drive timing of the plunger M3 is changed via the timer piston M6 and the cam M2, and the fuel injection timing from the fuel injection pump M5 is controlled.

【0013】ここで、フィードバック補正手段M11に
て制御デューティ比が補正されるときに、タイマピスト
ン位置補正手段M13は、制御デューティ比に対する燃
料噴射時期の非線形性を補償すべく、そのタイマピスト
ン位置相当値に基づいてフィードバック補正値を補正す
る。こうした補正が行われることにより、制御デューテ
ィ比と燃料噴射時期との関係が非線形であっても、その
燃料噴射時期を決定するタイマピストンの位置に適合し
た制御デューティ比が算出され、その制御デューティ比
に基づいてタイマが駆動されるため、両者の関係が線形
である場合と同等の制御性が確保されるようになる。
Here, when the control duty ratio is corrected by the feedback correction unit M11, the timer piston position correction unit M13 sets the fuel ratio to the control duty ratio.
In order to compensate for the non-linearity of the fuel injection timing, the feedback correction value is corrected based on the timer piston position equivalent value. By performing such correction, the control duty
Even if the relationship between the fuel ratio and the fuel injection timing is nonlinear,
Match the position of the timer piston that determines the fuel injection timing.
The calculated control duty ratio is calculated and the control duty ratio is calculated.
The timer is driven based on
, The controllability equivalent to the case is obtained.

【0014】[0014]

【実施例】以下、この発明における燃料噴射時期制御装
置を自動車に具体化した一実施例を図面に基いて詳細に
説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which a fuel injection timing control device according to the present invention is embodied in an automobile will be described in detail with reference to the drawings.

【0015】図2はこの実施例における過給機付ディー
ゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置を示す概略構成図
であり、図3はその分配型燃料噴射ポンプ1を示す断面
図である。燃料噴射ポンプ1はディーゼルエンジン2の
クランク軸40にベルト等を介して駆動連結されたドラ
イブプーリ3を備えている。そして、そのドライブプー
リ3の回転によって燃料噴射ポンプ1が駆動され、ディ
ーゼルエンジン2の各気筒(この場合は4気筒)毎に設
けられた各燃料噴射ノズル4に燃料が圧送されて燃料噴
射を行う。
FIG. 2 is a schematic structural view showing a fuel injection timing control device for a supercharged diesel engine in this embodiment, and FIG. 3 is a sectional view showing the distribution type fuel injection pump 1. The fuel injection pump 1 includes a drive pulley 3 which is drivingly connected to a crankshaft 40 of the diesel engine 2 via a belt or the like. The fuel injection pump 1 is driven by the rotation of the drive pulley 3, and the fuel is injected under pressure to each fuel injection nozzle 4 provided for each cylinder (four cylinders in this case) of the diesel engine 2 to perform fuel injection. .

【0016】燃料噴射ポンプ1において、ドライブプー
リ3はドライブシャフト5の先端に取付けられている。
又、そのドライブシャフト5の途中には、べーン式ポン
プよりなる燃料フィードポンプ(この図では90度展開
されている)6が設けられている。更に、ドライブシャ
フト5の基端側には円板状のパルサ7が取付けられてい
る。このパルサ7の外周面には、ディーゼルエンジン2
の気筒数と同数の、即ちこの場合4個の切歯が等角度間
隔で形成され、更に各切歯の間には14個ずつ(合計で
56個)の突起が等角度間隔で形成されている。そし
て、ドライブシャフト5の基端部は図示しないカップリ
ングを介してカムプレート8に接続されている。
In the fuel injection pump 1, a drive pulley 3 is attached to a tip of a drive shaft 5.
In the middle of the drive shaft 5, there is provided a fuel feed pump (developed at 90 degrees in this figure) 6 composed of a vane type pump. Further, a disk-shaped pulser 7 is attached to the base end side of the drive shaft 5. The outer surface of the pulsar 7 has a diesel engine 2
In this case, four cutting teeth are formed at equal angular intervals, that is, four cutting teeth are formed at equal angular intervals, and between each cutting tooth, 14 (total of 56) projections are formed at equal angular intervals. I have. The base end of the drive shaft 5 is connected to the cam plate 8 via a coupling (not shown).

【0017】パルサ7とカムプレート8との間には、ロ
ーラリング9が設けられ、同ローラリング9の円周に沿
ってカムプレート8のカムフェイス8aに対向する複数
のカムローラ10が取付けられている。カムフェイス8
aはディーゼルエンジン2の気筒数と同数だけ設けられ
ている。又、カムプレート8はスプリング11によって
常にカムローラ10に付勢係合されている。
A roller ring 9 is provided between the pulsar 7 and the cam plate 8, and a plurality of cam rollers 10 facing the cam face 8a of the cam plate 8 are mounted along the circumference of the roller ring 9. I have. Cam face 8
a is provided as many as the number of cylinders of the diesel engine 2. The cam plate 8 is always urged and engaged with the cam roller 10 by the spring 11.

【0018】カムプレート8には燃料加圧用プランジャ
12の基端が一体回転可能に取付けられ、それらカムプ
レート8及びプランジャ12がドライブシャフト5の回
転に連動して回転される。即ち、ドライブシャフト5の
回転力が図示しないカップリングを介してカムプレート
8に伝達されることにより、カムプレート8が回転しな
がらカムローラ10に係合して、気筒数と同数だけ図中
左右方向へ往復駆動される。又、この往復運動に伴って
プランジャ12が回転しながら同方向へ往復駆動され
る。つまり、カムプレート8のカムフェイス8aがロー
ラリング9のカムローラ10に乗り上げる過程でプラン
ジャ12が往動(リフト)され、その逆にカムフェイス
8aがカムローラ10を乗り下げる過程でプランジャ1
2が復動される。
A base end of a fuel pressurizing plunger 12 is attached to the cam plate 8 so as to be integrally rotatable. The cam plate 8 and the plunger 12 are rotated in conjunction with the rotation of the drive shaft 5. That is, the rotational force of the drive shaft 5 is transmitted to the cam plate 8 via a coupling (not shown), so that the cam plate 8 rotates and engages with the cam roller 10 to rotate in the left-right direction by the same number as the number of cylinders. Is reciprocated. Further, the plunger 12 is driven to reciprocate in the same direction while rotating with the reciprocation. That is, the plunger 12 is moved forward (lift) while the cam face 8a of the cam plate 8 rides on the cam roller 10 of the roller ring 9, and conversely, the plunger 1 is moved while the cam face 8a rides down the cam roller 10.
2 is reactivated.

【0019】プランジャ12はポンプハウジング13に
形成されたシリンダ14に嵌挿されており、プランジャ
12の先端面とシリンダ14の底面との間が高圧室15
となっている。又、プランジャ12の先端側外周には、
ディーゼルエンジン2の気筒数と同数の吸入溝16と分
配ポート17が形成されている。又、それら吸入溝16
及び分配ポート17に対応して、ポンプハウジング13
には分配通路18及び吸入ポート19が形成さている。
The plunger 12 is fitted into a cylinder 14 formed in the pump housing 13, and a high pressure chamber 15 is formed between the tip of the plunger 12 and the bottom of the cylinder 14.
It has become. Also, on the outer periphery of the tip side of the plunger 12,
The same number of intake grooves 16 and distribution ports 17 as the number of cylinders of the diesel engine 2 are formed. In addition, these suction grooves 16
And the pump housing 13 corresponding to the distribution port 17.
Is formed with a distribution passage 18 and a suction port 19.

【0020】そして、ドライブシャフト5が回転されて
燃料フィードポンプ6が駆動されることにより、図示し
ない燃料タンクから燃料供給ポート20を介して燃料室
21内へ燃料が供給される。又、プランジャ12が復動
されて高圧室15が減圧される吸入行程中に、吸入溝1
6の一つが吸入ポート19に連通することにより、燃料
室21から高圧室15へと燃料が導入される。一方、プ
ランジャ12が往動されて高圧室15が加圧される圧縮
行程中に、分配通路18から各気筒毎の燃料噴射ノズル
4へ燃料が圧送されて噴射される。
When the drive shaft 5 is rotated to drive the fuel feed pump 6, fuel is supplied from a fuel tank (not shown) into the fuel chamber 21 through the fuel supply port 20. Also, during the suction stroke in which the plunger 12 is moved back and the high-pressure chamber 15 is depressurized, the suction groove 1
The fuel is introduced from the fuel chamber 21 to the high-pressure chamber 15 when one of the ports 6 communicates with the suction port 19. On the other hand, during the compression stroke in which the plunger 12 is moved forward and the high-pressure chamber 15 is pressurized, fuel is pressure-fed from the distribution passage 18 to the fuel injection nozzle 4 of each cylinder and injected.

【0021】ポンプハウジング13には、高圧室15と
燃料室21とを連通させる燃料溢流(スピル)用のスピ
ル通路22が形成されている。このスピル通路22の途
中には、高圧室15からの燃料スピルを調整するスピル
調整弁としての電磁スピル弁23が設けられている。こ
の電磁スピル弁23は常開型の弁であり、コイル24が
無通電(オフ)の状態では弁体25が開放されて高圧室
15内の燃料が燃料室21へスピルされる。又、コイル
24が通電(オン)されることにより、弁体25が閉鎖
されて高圧室15から燃料室21への燃料のスピルが止
められる。
The pump housing 13 is provided with a spill passage 22 for fuel spill that connects the high-pressure chamber 15 and the fuel chamber 21. An electromagnetic spill valve 23 as a spill adjusting valve for adjusting the fuel spill from the high-pressure chamber 15 is provided in the middle of the spill passage 22. The electromagnetic spill valve 23 is a normally open type valve. When the coil 24 is not energized (off), the valve body 25 is opened and fuel in the high-pressure chamber 15 is spilled to the fuel chamber 21. When the coil 24 is energized (turned on), the valve body 25 is closed, and the spill of fuel from the high-pressure chamber 15 to the fuel chamber 21 is stopped.

【0022】従って、電磁スピル弁23の通電時間を制
御することにより、同弁23が閉弁・開弁制御され、高
圧室15から燃料室21への燃料のスピル調量が行われ
る。そして、プランジャ12の圧縮行程中に電磁スピル
弁23を開弁させることにより、高圧室15内における
燃料が減圧されて、燃料噴射ノズル4からの燃料噴射が
停止される。つまり、プランジャ12が往動しても、電
磁スピル弁23が開弁している間は高圧室15内の燃料
圧力が上昇せず、燃料噴射ノズル4からの燃料噴射が行
われない。又、プランジャ12の往動中に、電磁スピル
弁23の閉弁・開弁の時期を制御することにより、燃料
噴射ノズル4からの燃料噴射量が制御される。
Therefore, by controlling the energization time of the electromagnetic spill valve 23, the valve 23 is controlled to close and open, and the spill amount of fuel from the high-pressure chamber 15 to the fuel chamber 21 is adjusted. Then, by opening the electromagnetic spill valve 23 during the compression stroke of the plunger 12, the fuel in the high-pressure chamber 15 is reduced in pressure, and the fuel injection from the fuel injection nozzle 4 is stopped. That is, even when the plunger 12 moves forward, the fuel pressure in the high-pressure chamber 15 does not increase while the electromagnetic spill valve 23 is open, and the fuel injection from the fuel injection nozzle 4 is not performed. Further, during the forward movement of the plunger 12, by controlling the timing of closing and opening the electromagnetic spill valve 23, the amount of fuel injected from the fuel injection nozzle 4 is controlled.

【0023】ポンプハウジング13の下側には、燃料噴
射時期を制御するためのタイマ装置(この図では90度
展開されている)26が設けられている。このタイマ装
置26は、ドライブシャフト5の回転方向に対するロー
ラリング9の位置を変更することにより、カムフェイス
8aがカムローラ10に係合する時期、即ちカムプレー
ト8及びプランジャ12の往復駆動時期を変更するため
のものである。
Below the pump housing 13, there is provided a timer device (expanded at 90 degrees in this figure) 26 for controlling the fuel injection timing. The timer device 26 changes the position of the roller ring 9 with respect to the rotation direction of the drive shaft 5, thereby changing the timing at which the cam face 8a engages with the cam roller 10, that is, the reciprocating drive timing of the cam plate 8 and the plunger 12. It is for.

【0024】タイマ装置26は制御油圧により駆動され
るものであり、タイマハウジング27と、同ハウジング
27内に嵌装されたタイマピストン28と、同じくタイ
マハウジング27内一側の低圧室29にてタイマピスト
ン28を他側の加圧室30へ押圧付勢するタイマスプリ
ング31等とから構成されている。そして、タイマピス
トン28はスライドピン32を介してローラリング9に
接続されている。
The timer device 26 is driven by control hydraulic pressure, and includes a timer housing 27, a timer piston 28 fitted in the housing 27, and a timer A timer spring 31 for urging the piston 28 toward the other pressurizing chamber 30 is provided. The timer piston 28 is connected to the roller ring 9 via a slide pin 32.

【0025】タイマハウジング27の加圧室30には、
燃料フィードポンプ6により加圧された燃料が導入され
るようになっている。そして、その燃料圧力とタイマス
プリング31の付勢力との釣り合い関係によってタイマ
ピストン28の位置(以下、「タイマピストン位置」と
いう)が決定される。又、そのタイマピストン位置が決
定されることにより、ローラリング9の位置が決定さ
れ、カムプレート8を介してプランジャ12の往復動タ
イミングが決定される。
In the pressurizing chamber 30 of the timer housing 27,
The fuel pressurized by the fuel feed pump 6 is introduced. The position of the timer piston 28 (hereinafter, referred to as “timer piston position”) is determined based on the balance between the fuel pressure and the urging force of the timer spring 31. Further, by determining the timer piston position, the position of the roller ring 9 is determined, and the reciprocating timing of the plunger 12 via the cam plate 8 is determined.

【0026】タイマ装置26の制御油圧として作用する
燃料圧力を調整するために、タイマ装置26にはタイマ
制御弁(TCV)33が設けられている。即ち、タイマ
ハウジング27の加圧室30と低圧室29とが連通路3
4によって連通されており、同連通路34の途中にTC
V33が設けられている。このTCV33は、デューテ
ィ制御された通電信号によって開閉制御される電磁弁で
あり、同TCV33の開閉制御によって加圧室30内の
燃料圧力が調整される。そして、その燃料圧力の調整に
よって、プランジャ12のリフトタイミングが制御さ
れ、各燃料噴射ノズル4からの燃料噴射時期が制御され
る。
The timer device 26 is provided with a timer control valve (TCV) 33 for adjusting the fuel pressure acting as the control oil pressure of the timer device 26. That is, the pressurizing chamber 30 and the low-pressure chamber 29 of the timer housing 27
4 and the TC in the middle of the communication passage 34.
V33 is provided. The TCV 33 is an electromagnetic valve whose opening and closing are controlled by a duty-controlled energization signal, and the fuel pressure in the pressurizing chamber 30 is adjusted by controlling the opening and closing of the TCV 33. Then, by adjusting the fuel pressure, the lift timing of the plunger 12 is controlled, and the fuel injection timing from each fuel injection nozzle 4 is controlled.

【0027】ローラリング9の上部には、電磁ピックア
ップコイルよりなる回転数センサ35がパルサ7の外周
面に対向して取付けられている。この回転数センサ35
はパルサ7の突起等が横切る際に、それらの通過を検出
してエンジン回転数NEに相当するタイミング信号(エ
ンジン回転パルス)を出力する。又、この回転数センサ
35は、ローラリング9と一体であるため、タイマ装置
26の制御動作に関わりなく、プランジャリフトに対し
て一定のタイミングで基準となるタイミング信号を出力
する。
On the upper part of the roller ring 9, a rotation speed sensor 35 composed of an electromagnetic pickup coil is mounted so as to face the outer peripheral surface of the pulser 7. This rotation speed sensor 35
Detects the passage of a projection or the like of the pulsar 7 when they cross, and outputs a timing signal (engine rotation pulse) corresponding to the engine speed NE. Further, since the rotation speed sensor 35 is integrated with the roller ring 9, the rotation speed sensor 35 outputs a reference timing signal to the plunger lift at a constant timing regardless of the control operation of the timer device 26.

【0028】次に、ディーゼルエンジン2について説明
する。このディーゼルエンジン2ではシリンダ41、ピ
ストン42及びシリンダヘッド43によって各気筒毎に
対応する主燃焼室44がそれぞれ形成されている。又、
それら各主燃焼室44に連通する副燃焼室45が各気筒
毎に対応して設けられている。そして、各副燃焼室45
には各燃料噴射ノズル4から噴射される燃料が供給され
るようになっている。又、各副燃焼室45には、始動補
助装置としての周知のグロープラグ46がそれぞれ取り
付けられている。
Next, the diesel engine 2 will be described. In the diesel engine 2, a main combustion chamber 44 corresponding to each cylinder is formed by the cylinder 41, the piston 42, and the cylinder head 43. or,
A sub-combustion chamber 45 communicating with each of the main combustion chambers 44 is provided for each cylinder. And each sub-combustion chamber 45
Is supplied with fuel injected from each fuel injection nozzle 4. Further, a well-known glow plug 46 as a start-up assist device is attached to each sub-combustion chamber 45.

【0029】ディーゼルエンジン2には、吸気管47及
び排気管48がそれぞれ設けられ、その吸気管47には
過給機を構成するターボチャージャ49のコップレッサ
50が設けられ、排気管48にはターボチャージャ49
のタービン51が設けられている。又、排気管48に
は、過給圧PiMを調節するウェイストゲートバルブ5
2が設けられている。周知のようにこのターボチャージ
ャー49は、排気ガスのエネルギーを利用してタービン
51を回転させ、その同軸上にあるコンプレッサ50を
回転させて吸入空気を昇圧させる。この作用により、密
度の高い混合気を主燃焼室44へ送り込んで燃料を多量
に燃焼させ、ディーゼルエンジン2の出力を増大させる
ようになっている。
The diesel engine 2 is provided with an intake pipe 47 and an exhaust pipe 48. The intake pipe 47 is provided with a compressor 50 of a turbocharger 49 constituting a supercharger, and the exhaust pipe 48 is provided with a turbocharger. 49
Turbine 51 is provided. The exhaust pipe 48 has a waste gate valve 5 for adjusting the supercharging pressure PiM.
2 are provided. As is well known, the turbocharger 49 uses the energy of the exhaust gas to rotate the turbine 51, and rotates the compressor 50 on the same axis as the turbine 51 to increase the pressure of the intake air. By this operation, a mixture of high density is sent to the main combustion chamber 44 to burn a large amount of fuel, thereby increasing the output of the diesel engine 2.

【0030】又、ディーゼルエンジン2には、排気管4
8内の排気の一部を吸気管47の吸入ポート53へ還流
させる還流管54が設けられている。そして、その還流
管54の途中には排気の還流量を調節するエキゾースト
ガスリサキュレイションバルブ(EGRバルブ)55が
設けられている。このEGRバルブ55はバキュームス
イッチングバルブ(VSV)56の制御によって開閉制
御される。
The diesel engine 2 has an exhaust pipe 4
A recirculation pipe 54 for recirculating a part of the exhaust gas in 8 to the suction port 53 of the intake pipe 47 is provided. An exhaust gas recirculation valve (EGR valve) 55 for adjusting the amount of exhaust gas recirculation is provided in the middle of the recirculation pipe 54. The opening and closing of the EGR valve 55 is controlled by the control of a vacuum switching valve (VSV) 56.

【0031】更に、吸気管47の途中には、アクセルペ
ダル57の踏込量に連動して開閉されるスロットルバル
ブ58が設けられている。又、そのスロットルバルブ5
8に平行してバイパス路59が設けられ、同バイパス路
59にはバイパス絞り弁60が設けられている。このバ
イパス絞り弁60は、二つのVSV61,62の制御に
よって駆動される二段のダイヤフラム室を有するアクチ
ュエータ63によって開閉制御される。このバイパス絞
り弁60は各種運転状態に応じて開閉制御されるもので
ある。例えば、アイドル運転時には騒音振動等の低減の
ために半開状態に制御され、通常運転時には全開状態に
制御され、更に運転停止時には円滑な停止のために全閉
状態に制御される。
Further, a throttle valve 58 that opens and closes in accordance with the amount of depression of an accelerator pedal 57 is provided in the middle of the intake pipe 47. Also, its throttle valve 5
A bypass passage 59 is provided in parallel with 8, and a bypass throttle valve 60 is provided in the bypass passage 59. The opening and closing of the bypass throttle valve 60 is controlled by an actuator 63 having a two-stage diaphragm chamber driven by control of two VSVs 61 and 62. The opening and closing of the bypass throttle valve 60 is controlled in accordance with various operation states. For example, it is controlled to a half-open state during idle operation to reduce noise and vibration, to a fully opened state during normal operation, and to a fully closed state during smooth operation to stop smoothly.

【0032】そして、上記のように燃料噴射ポンプ1及
びディーゼルエンジン2に設けられた電磁スピル弁2
3、TCV33、グロープラグ46及び各VSV56,
61,62は、デューティ比演算手段、フィードバック
補正手段、デューティ制御手段及びタイマピストン位置
補正手段を構成する電子制御装置(以下単に「ECU」
という)71にそれぞれ電気的に接続され、同ECU7
1によってそれらの駆動タイミングが制御される。
The electromagnetic spill valve 2 provided in the fuel injection pump 1 and the diesel engine 2 as described above
3, TCV33, glow plug 46 and each VSV56,
Reference numerals 61 and 62 denote electronic control units (hereinafter simply referred to as “ECUs”) constituting duty ratio calculation means, feedback correction means, duty control means, and timer piston position correction means.
The ECU 7 is electrically connected to the
1 controls their drive timing.

【0033】ディーゼルエンジン2の運転状態検出手段
を構成するセンサとしては、回転数センサ35に加えて
以下の各種センサが設けられている。即ち、吸気管47
の入口に設けられたエアクリーナ64の近傍には、吸気
温度THAを検出する吸気温センサ72が設けられてい
る。又、スロットルバルブ58の開閉位置から、ディー
ゼルエンジン2の負荷に相当するアクセル開度ACCP
を検出するアクセル開度センサ73が設けられている。
吸入ポート53の近傍には、ターボチャージャ49によ
って過給された後の吸入空気圧力、即ち過給圧PiMを
検出する吸気圧センサ74が設けられている。更に、デ
ィーゼルエンジン2の冷却水温THWを検出する水温セ
ンサ75が設けられている。又、クランク軸40の回転
基準位置、例えば特定気筒の上死点に対するクランク軸
40の回転位置を検出するクランク角センサ76が設け
られている。更に又、図示しないトランスミッションに
は、そのギアの回転によって回されるマグネット77a
によりリードスイッチ77bをオン・オフさせて車両速
度(車速)SPを検出する車速センサ77が設けられて
いる。
As sensors constituting the operating state detecting means of the diesel engine 2, the following various sensors are provided in addition to the rotation speed sensor 35. That is, the intake pipe 47
An intake air temperature sensor 72 for detecting an intake air temperature THA is provided near an air cleaner 64 provided at an inlet of the air conditioner. Further, the accelerator opening ACCP corresponding to the load of the diesel engine 2 is determined based on the open / close position of the throttle valve 58.
Is provided with an accelerator opening sensor 73 for detecting the acceleration.
An intake pressure sensor 74 that detects the intake air pressure after supercharging by the turbocharger 49, that is, the supercharging pressure PiM is provided near the intake port 53. Further, a water temperature sensor 75 for detecting the cooling water temperature THW of the diesel engine 2 is provided. Further, a crank angle sensor 76 for detecting a rotation reference position of the crankshaft 40, for example, a rotation position of the crankshaft 40 with respect to a top dead center of a specific cylinder is provided. Further, a transmission (not shown) has a magnet 77a which is turned by rotation of the gear.
A vehicle speed sensor 77 for turning on / off the reed switch 77b to detect the vehicle speed (vehicle speed) SP is provided.

【0034】そして、ECU71には上述した各センサ
72〜77がそれぞれ接続されると共に回転数センサ3
5が接続されている。又、ECU71は各センサ35,
72〜77から出力される検出信号に基づき、電磁スピ
ル弁23、TCV33、グロープラグ46及びVSV5
6,61,62等を好適に制御する。
The ECU 71 is connected to the sensors 72 to 77 described above, respectively,
5 is connected. In addition, the ECU 71 controls each sensor 35,
Based on the detection signals output from 72 to 77, the electromagnetic spill valve 23, the TCV 33, the glow plug 46, and the VSV 5
6, 61, 62, etc. are suitably controlled.

【0035】次に、前述したECU71の構成につい
て、図4のブロック図に従って説明する。ECU71は
中央処理装置(CPU)81、所定の制御プログラム及
びマップ等を予め記憶した読み出し専用メモリ(RO
M)82、CPU81の演算結果等を一時記憶するラン
ダムアクセスメモリ(RAM)83、予め記憶されたデ
ータを保存するバックアップRAM84等と、これら各
部と入力ポート85及び出力ポート86等とをバス87
によって接続した論理演算回路として構成されている。
Next, the configuration of the ECU 71 will be described with reference to the block diagram of FIG. The ECU 71 has a central processing unit (CPU) 81, a read-only memory (RO) storing a predetermined control program, a map, and the like in advance.
M) 82, a random access memory (RAM) 83 for temporarily storing the operation results and the like of the CPU 81, a backup RAM 84 for storing previously stored data, and the like, and a bus 87 for connecting these components to the input port 85 and the output port 86.
Are configured as logical operation circuits connected with each other.

【0036】入力ポート85には、前述した吸気温セン
サ72、アクセル開度センサ73、吸気圧センサ74及
び水温センサ75が、各バッファ88,89,90,9
1、マルチプレクサ93及びA/D変換器94を介して
接続されている。同じく、入力ポート85には、前述し
た回転数センサ35、クランク角センサ76及び車速セ
ンサ77が、波形整形回路95を介して接続されてい
る。そして、CPU81は入力ポート85を介して入力
される各センサ35,72〜77等の検出信号を入力値
として読み込む。又、出力ポート86には各駆動回路9
6,97,98,99,100,101を介して電磁ス
ピル弁23、TCV33、グロープラグ46及びVSV
56,61,62等が接続されている。
The input port 85 is provided with the above-described intake air temperature sensor 72, accelerator opening sensor 73, intake pressure sensor 74, and water temperature sensor 75 in buffers 88, 89, 90, and 9 respectively.
1, a multiplexer 93 and an A / D converter 94. Similarly, the input port 85 is connected to the rotation speed sensor 35, the crank angle sensor 76, and the vehicle speed sensor 77 via a waveform shaping circuit 95. Then, the CPU 81 reads, as input values, detection signals of the sensors 35, 72 to 77, etc., which are input through the input port 85. Each drive circuit 9 is connected to the output port 86.
6, 97, 98, 99, 100, 101, the electromagnetic spill valve 23, the TCV 33, the glow plug 46 and the VSV.
56, 61, 62, etc. are connected.

【0037】そして、CPU81は各センサ35,72
〜77から読み込んだ入力値に基づき、電磁スピル弁2
3、TCV33、グロープラグ46及びVSV56,6
1,62等を好適に制御する。
Then, the CPU 81 controls each of the sensors 35 and 72.
Based on the input value read from ~ 77, the electromagnetic spill valve 2
3, TCV33, glow plug 46 and VSV56,6
1, 62, etc. are suitably controlled.

【0038】次に、前述したECU71により実行され
る燃料噴射時期制御の処理動作について図5〜図11に
従って説明する。先ず、図5に示すフローチャートはE
CU71により実行される各処理のうち、燃料噴射ポン
プ1のタイマ装置26における制御油圧を調整すべく、
TCV33をデューティ制御する際のオンデューティ時
間FSDUTYを算出するための処理ルーチンであっ
て、回転数センサ35からのエンジン回転パルスが入力
される毎の割込みで実行される。
Next, the processing operation of the fuel injection timing control executed by the aforementioned ECU 71 will be described with reference to FIGS. First, the flowchart shown in FIG.
Among the processes executed by the CU 71, in order to adjust the control oil pressure in the timer device 26 of the fuel injection pump 1,
This is a processing routine for calculating an on-duty time FSDUTY for duty control of the TCV 33, and is executed at every interruption of an engine rotation pulse from the rotation speed sensor 35.

【0039】処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ101において、回転数センサ35の検出値に基
づきエンジン回転数NEを読み込む。続いて、ステップ
102において、回転数センサ35の検出値から得られ
るエンジン回転パルスに基づき、エンジン回転数NEの
割込みパルスカウンタCNIRQが噴射終了時期に相当
するスピル基準パルス数CANGLに「1」だけ加算し
たパルス数になったか否かを判断する。つまり、完全に
燃料噴射を終了したか否かを判断する。例えば、図6に
示すように、スピル基準パルス数CANGLが「4」の
場合に、完全に燃料噴射を終了する割込みパルスカウン
タCNIRQの値は「5」である。
When the process proceeds to this routine, first, at step 101, the engine speed NE is read based on the detection value of the speed sensor 35. Subsequently, in step 102, based on the engine rotation pulse obtained from the detection value of the rotation speed sensor 35, the interruption pulse counter CNIRQ of the engine rotation speed NE adds "1" to the spill reference pulse number CANGL corresponding to the injection end timing. It is determined whether or not the number of pulses has reached. That is, it is determined whether the fuel injection has been completely completed. For example, as shown in FIG. 6, when the spill reference pulse number CANGL is "4", the value of the interrupt pulse counter CNIRQ for completely terminating the fuel injection is "5".

【0040】そして、完全に燃料噴射を終了していない
場合には、そのままその後の処理を一旦終了する。又、
完全に燃料噴射を終了した場合には、次のステップ10
3へ移行する。
If the fuel injection has not been completely completed, the subsequent processing is temporarily terminated. or,
If the fuel injection is completely completed, the next step 10
Move to 3.

【0041】そして、ステップ103においては、TC
V33のオン・オフ切替えを指示するためのオン・オフ
切替カウンタCTCVが「0」であるか否かを判断す
る。このオン・オフ切替カウンタCTCVは、後述する
ステップ107においてエンジン回転数NEの大きさに
応じてセットされるものである。
Then, in step 103, TC
It is determined whether or not an on / off switching counter CTCV for instructing on / off switching of V33 is “0”. The on / off switching counter CTCV is set in step 107, which will be described later, according to the magnitude of the engine speed NE.

【0042】ここで、オン・オフ切替カウンタCTCV
が「0」でない場合には、ステップ104において、オ
ン・オフ切替カウンタCTCVの値から「1」だけ減算
した結果を新たなオン・オフ切替カウンタCTCVの値
としてセットし、その後の処理を一旦終了する。
Here, the on / off switching counter CTCV
Is not "0", in step 104, a result obtained by subtracting "1" from the value of the on / off switching counter CTCV is set as a new value of the on / off switching counter CTCV, and the subsequent processing is temporarily terminated. I do.

【0043】一方、ステップ103においてオン・オフ
切替カウンタCTCVが「0」である場合には、ステッ
プ105において、TCV33をオンさせて開く。又、
ステップ106において、図7に示すように、TCV3
3のオン時刻TONをセットする。
On the other hand, if the on / off switching counter CTCV is "0" in step 103, the TCV 33 is turned on and opened in step 105. or,
In step 106, as shown in FIG.
The ON time TON of No. 3 is set.

【0044】続いて、ステップ107において、前述し
たオン・オフ切替カウンタCTCVの値をエンジン回転
数NEの大きさに応じてセットする。即ち、そのときの
エンジン回転数NEが「1200rpm」未満の場合に
は、オン・オフ切替カウンタCTCVの値を「1」にセ
ットし、エンジン回転数NEが「1200rpm」以上
で「2400rpm」未満の場合には、オン・オフ切替
カウンタCTCVの値を「2」にセットし、更にエンジ
ン回転数NEが「2400rpm」以上の場合には、オ
ン・オフ切替カウンタCTCVの値を「4」にセットす
る。
Subsequently, at step 107, the value of the above-mentioned on / off switching counter CTCV is set according to the magnitude of the engine speed NE. That is, if the engine speed NE is less than "1200 rpm", the value of the on / off switching counter CTCV is set to "1", and the engine speed NE is equal to or more than "1200 rpm" and less than "2400 rpm". In this case, the value of the on / off switching counter CTCV is set to “2”, and when the engine speed NE is “2400 rpm” or more, the value of the on / off switching counter CTCV is set to “4”. .

【0045】従って、オン・オフ切替カウンタCTCV
が「1」にセットされた場合には、例えば図7に示すよ
うに、燃料噴射が1回終了し、「CANGL+1」番目
のエンジン回転パルスが入力されて立ち上がる毎にオン
時刻TONがセットされる。又、オン・オフ切替カウン
タCTCVが「2」にセットされた場合には、燃料噴射
が2回終了し、その直後の「CANGL+1」番目のエ
ンジン回転パルスが入力されて立ち上がる毎にオン時刻
TONがセットされる。更に、オン・オフ切替カウンタ
CTCVが「4」にセットされた場合には、燃料噴射が
4回終了し、その直後の「CANGL+1」番目のエン
ジン回転パルスが入力されて立ち上がる毎にオン時刻T
ONがセットされる。
Therefore, the on / off switching counter CTCV
Is set to "1", for example, as shown in FIG. 7, the ON time TON is set every time fuel injection is completed once and the "CANGL + 1" th engine rotation pulse is input and started. . When the on / off switching counter CTCV is set to “2”, the fuel injection is completed twice, and the “ONGL + 1” th engine rotation pulse immediately thereafter is input and the ON time TON is increased every time the engine starts. Set. Further, when the on / off switching counter CTCV is set to "4", the fuel injection is completed four times, and immediately after that, the "CANGL + 1" th engine rotation pulse is inputted and the on time T is increased.
ON is set.

【0046】即ち、ここでは燃料噴射終了後の非噴射期
間中にTCV33を開弁させることにより、ローラリン
グ9の駆動反力によるスピル時期のずれを極力防止する
ようにしている。しかしながら、燃料噴射が1回終了す
る毎にTCV33を駆動させていると、エンジン回転数
NEの上昇に応じてTCV33の駆動周波数が上昇する
ことから、ディーゼルエンジン2の高回転時にはTCV
33の駆動周波数が上がり過ぎて信頼性上好ましくな
い。そこで、エンジン回転数NEの上昇に応じてTCV
33の開弁を燃料噴射2回終了後、更には4回終了後に
変更することにより、TCV33の駆動周波数を変更し
て、その駆動周波数を適切な範囲に保つようにしてい
る。この実施例において、TCV33の駆動周波数は4
気筒4サイクルエンジンの場合、オン・オフ切替カウン
タCTCVがエンジン回転数NEの大きさに応じて
「1」から「2」或いは「2」から「1」へ、更には
「2」から「4」或いは「4」から「2」へと変化した
場合に、それぞれ「40Hz」から「20Hz」或いは
「20Hz」から「40Hz」に切り替わる。
That is, in this case, the TCV 33 is opened during the non-injection period after the end of the fuel injection, so that the deviation of the spill timing due to the reaction force of the roller ring 9 is prevented as much as possible. However, if the TCV 33 is driven each time fuel injection is completed once, the drive frequency of the TCV 33 increases in accordance with the increase in the engine speed NE.
The drive frequency of 33 is too high, which is not preferable in terms of reliability. Therefore, according to the increase in the engine speed NE, the TCV
The drive frequency of the TCV 33 is changed by changing the valve opening of the valve 33 after the fuel injection is completed two times and further after the fuel injection is completed four times, so that the drive frequency is maintained in an appropriate range. In this embodiment, the driving frequency of the TCV 33 is 4
In the case of a four-cylinder engine, the on / off switching counter CTCV changes from “1” to “2” or “2” to “1” and further from “2” to “4” according to the magnitude of the engine speed NE. Or, when it changes from “4” to “2”, it switches from “40 Hz” to “20 Hz” or “20 Hz” to “40 Hz”, respectively.

【0047】そして、ステップ108において、TCV
33をデューティ制御するために、図7に示すようなオ
ンデューティ時間FSDUTYを算出する。このオンデ
ューティ時間FSDUTYは、ベース値として別途に求
められる制御デューティ比としての目標オンデューティ
比FTDUTY等により所定の計算式に従って求められ
る。そして、そのオンデューティ時間FSDUTYの算
出を終えると、その後の処理を一旦終了する。
Then, at step 108, the TCV
In order to control the duty of 33, an on-duty time FSDUTY as shown in FIG. 7 is calculated. The on-duty time FSDUTY is obtained according to a predetermined formula using a target on-duty ratio FTDUTY or the like as a control duty ratio separately obtained as a base value. When the calculation of the on-duty time FSDUTY is completed, the subsequent processing is temporarily terminated.

【0048】ここで、ステップ108において、オンデ
ューティ時間FSDUTYの算出に使用される目標オン
デューティ比FTDUTYは、図8に示すフローチャー
トに従って求められる。このフローチャートはECU7
1により実行される処理ルーチンであって、50ms毎
の定時割込みで実行される。
Here, in step 108, the target on-duty ratio FTDUTY used for calculating the on-duty time FSDUTY is obtained according to the flowchart shown in FIG. This flowchart is based on the ECU 7
1 is a processing routine executed by a periodic interruption every 50 ms.

【0049】即ち、先ずステップ201においては、回
転数センサ35の検出値に基づいてエンジン回転数NE
を読み込むと共に、別途に求められた目標噴射量の指令
値としての最終噴射量QFINを読み込む。
That is, first, at step 201, the engine speed NE is determined based on the value detected by the speed sensor 35.
And the final injection amount QFIN as a command value of the target injection amount separately obtained.

【0050】続いて、ステップ202において、その読
み込まれたエンジン回転数NE及び最終噴射量QFIN
により、予め定められた図示しないマップを参照して目
標噴射時期の指令値としての目標クランク角時期TRG
CAを算出する。
Subsequently, at step 202, the read engine speed NE and the final injection amount QFIN are read.
With reference to a predetermined map (not shown), the target crank angle timing TRG
Calculate CA.

【0051】次に、ステップ203において、別途に求
められた実際の噴射時期としての実クランク角時期AC
TCAを読み込む。そして、ステップ204において、
それら目標クランク角時期TRGCAと実クランク角時
期ACTCAとの偏差ΔT、即ちズレを算出する。又、
ステップ205において、その算出された偏差ΔTに基
づき、予め定められた図示しないマップを参照してフィ
ードバック補正値ΔFTDUTYを算出する。
Next, in step 203, the actual crank angle timing AC as the actual injection timing separately obtained
Read the TCA. Then, in step 204,
A deviation ΔT between the target crank angle timing TRGCA and the actual crank angle timing ACTCA, that is, a deviation is calculated. or,
In step 205, based on the calculated deviation ΔT, a feedback correction value ΔFTDUTY is calculated with reference to a predetermined map (not shown).

【0052】続いて、ステップ206において、フィー
ドバック補正値ΔFTDUTYの大きさにタイマピスト
ン位置の違いを反映させるべく、前回の制御周期におけ
る目標オンデューティ比FTDUTY(i−1)に基づ
き、図9に示すように予め定められたマップを参照して
ピストン位置補正係数Kを算出する。図9のマップは、
目標オンデューティ比FTDUTYに対するタイマピス
トン位置の関係が線型となるように、前回の目標オンデ
ューティ比FTDUTY(i−1)に対するピストン位
置補正係数Kの関係が予め定められている。
Subsequently, in step 206, in order to reflect the difference in the position of the timer piston in the magnitude of the feedback correction value ΔFTDUTY, based on the target on-duty ratio FTDUTY (i-1) in the previous control cycle, as shown in FIG. The piston position correction coefficient K is calculated with reference to a predetermined map as described above. The map in FIG.
The relationship between the previous target on-duty ratio FTDUTY (i-1) and the piston position correction coefficient K is determined in advance so that the relationship between the timer piston position and the target on-duty ratio FTDUTY is linear.

【0053】続いて、ステップ207において、前回の
目標オンデューティ比FTDUTY(i−1)に、ピス
トン位置補正係数Kとフィードバック補正値ΔFTDU
TYとの掛け算結果を加算又は減算して今回の制御周期
における目標オンデューティ比FTDUTYを算出す
る。つまり、今回の目標オンデューティ比FTDUTY
を算出するに当たって、フィードバック補正値ΔFTD
UTYをタイマピストン位置相当値としての前回の目標
オンデューティ比FTDUTY(i−1)に対応して求
められるピストン位置補正係数Kに基づいて補正する。
Subsequently, in step 207, the piston position correction coefficient K and the feedback correction value ΔFTDU are added to the previous target on-duty ratio FTDUTY (i-1).
The target on-duty ratio FTDUTY in the current control cycle is calculated by adding or subtracting the result of multiplication with TY. That is, the current target on-duty ratio FTDUTY
In calculating the feedback correction value ΔFTD
UTY is corrected based on a piston position correction coefficient K obtained corresponding to the previous target on-duty ratio FTDUTY (i-1) as a timer piston position equivalent value.

【0054】そして、ステップ208において、今回の
目標オンデューティ比FTDUTYを前回の目標オンデ
ューティ比FTDUTY(i−1)としてセットし、そ
の後の処理を一旦終了する。
Then, at step 208, the current target on-duty ratio FTDUTY is set as the previous target on-duty ratio FTDUTY (i-1), and the subsequent processing is temporarily terminated.

【0055】このように求められた目標オンデューティ
比FTDUTYは、同一の目標クランク角時期TRGC
Aに対するデューティ比指令値を構成する値である。そ
して、図5に示すフローチャートのステップ108にお
いて、その目標オンデューティ比FTDUTY等により
所定の計算式に従ってTCV33をデューティ制御する
ためのオンデューティ時間FSDUTYが算出されるの
である。
The target on-duty ratio FTDUTY determined in this way is the same as the target crank angle timing TRGC.
This is a value constituting a duty ratio command value for A. Then, in step 108 of the flowchart shown in FIG. 5, an on-duty time FSDUTY for duty-controlling the TCV 33 is calculated from the target on-duty ratio FTDUTY or the like according to a predetermined calculation formula.

【0056】一方、図7に示すようにTCV33をオフ
するためのオフ時刻TOFFのセットは、図10に示す
フローチャートに従って行われる。このフローチャート
はECU71により実行される処理ルーチンであって、
TCV33のオン時刻TONがセットされる毎の割込み
で実行される。
On the other hand, the setting of the off time TOFF for turning off the TCV 33 as shown in FIG. 7 is performed according to the flowchart shown in FIG. This flowchart is a processing routine executed by the ECU 71,
It is executed by interruption every time the ON time TON of the TCV 33 is set.

【0057】即ち、先ずステップ301において、現在
時刻TNが読み込まれる。続いて、ステップ302にお
いて、その現在時刻TNに上記のオンデューティ時間F
SDUTYを加算した結果をオフ時刻TOFFとしてセ
ットする。そして、ステップ303において、そのオフ
時刻TOFFが到来した時点で、TCV33をオフして
閉じる。
That is, first, in step 301, the current time TN is read. Subsequently, in step 302, the on-duty time F is set at the current time TN.
The result of adding SDUTY is set as the off time TOFF. Then, in step 303, when the off time TOFF arrives, the TCV 33 is turned off and closed.

【0058】以上のような処理に従い、その時々のエン
ジン回転数NEに応じて、TCV33のオン時刻TON
とオフ時刻TOFFがそれぞれセットされてTCV33
がデューティ制御される。
According to the above processing, the ON time TON of the TCV 33 is determined according to the engine speed NE at each time.
And OFF time TOFF are set, respectively, and TCV33
Is duty controlled.

【0059】上記のようにこの実施例の燃料噴射時期制
御装置によれば、TCV33をデューティ制御するため
に使用される目標オンデューティ比FTDUTYを算出
するに当たり、前回の目標オンデューティ比FTDUT
Y(i−1)を、目標クランク角時期TRGCAと実ク
ランク角時期ACTCAとの偏差ΔTに応じて求められ
るフィードバック補正値ΔFTDUTYをパラメータと
する補正項により補正している。しかも、その補正項で
は、フィードバック補正値ΔFTDUTYをタイマピス
トン位置に相当するピストン位置補正係数Kによって補
正している。つまり、フィードバック補正値ΔFTDU
TYの補正ゲインをピストン位置補正係数Kにより可変
としている。そして、そのピストン位置補正係数Kは、
目標オンデューティ比FTDUTYに対するタイマピス
トン位置の関係が線型となるように予め定められてい
る。
As described above, according to the fuel injection timing control apparatus of this embodiment, when calculating the target on-duty ratio FTDUTY used for duty control of the TCV 33, the previous target on-duty ratio FTDUT is used.
Y (i-1) is corrected by a correction term using a feedback correction value ΔFTDUTY obtained in accordance with a deviation ΔT between the target crank angle timing TRGCA and the actual crank angle timing ACTCA as a parameter. Moreover, in the correction term, the feedback correction value ΔFTDUTY is corrected by the piston position correction coefficient K corresponding to the timer piston position. That is, the feedback correction value ΔFTDU
The correction gain of TY is made variable by a piston position correction coefficient K. And the piston position correction coefficient K is
The relation between the target on-duty ratio FTDUTY and the position of the timer piston is predetermined so as to be linear.

【0060】従って、目標クランク角時期TRGCAと
実クランク角時期ACTCAとの偏差ΔTから求められ
るフィードバック補正値ΔFTDUTYがタイマピスト
ン位置とは無関係であっても、その補正値ΔFTDUT
Yがタイマピストン位置に対応して補正される。このた
め、燃料噴射ポンプ1において、カムプレート8の駆動
反力に起因して、目標オンデューティ比FTDUTYに
対するタイマピストン28の位置の特性が非線型であっ
ても、その目標オンデューティ比FTDUTYをタイマ
ピストン28の位置に対して線型の関係に補正すること
ができる。
Accordingly, even if the feedback correction value ΔFTDUTY obtained from the deviation ΔT between the target crank angle timing TRGCA and the actual crank angle timing ACTCA is independent of the timer piston position, the correction value ΔFTDUT
Y is corrected corresponding to the timer piston position. Therefore, in the fuel injection pump 1, even if the characteristic of the position of the timer piston 28 with respect to the target on-duty ratio FTDUTY is non-linear due to the driving reaction force of the cam plate 8, the target on-duty ratio FTDUTY is set to the timer. The position of the piston 28 can be corrected to a linear relationship.

【0061】この結果、図11に示すように、目標オン
デューティ比FTDUTYとそれに対応する噴射時期進
角量との関係は、破線で示す非線型な特性から実戦で示
す線型な特性に補正することができ、タイマピストン2
8の位置の違いに応じて噴射時期進角量を最適に適合さ
せることができる。又、その結果として、燃料噴射時期
の全域にわたって同様に安定した噴射時期制御を実現す
ることができる。即ち、目標オンデューティ比FTDU
TYの違いによって、燃料噴射時期が早まったり遅れた
りすることを防止することができる。そして、安定した
噴射時期制御を実現できることから、ディーゼルエンジ
ン2の安定した回転と、応答性に優れた回転を実現する
ことができる。
As a result, as shown in FIG. 11, the relationship between the target on-duty ratio FTDUTY and the corresponding injection timing advance amount is corrected from a non-linear characteristic shown by a broken line to a linear characteristic shown in an actual battle. , Timer piston 2
The injection timing advance amount can be optimally adapted according to the difference in the position of No. 8. As a result, similarly stable injection timing control over the entire fuel injection timing can be realized. That is, the target on-duty ratio FTDU
It is possible to prevent the fuel injection timing from being advanced or delayed due to the difference in TY. Since stable injection timing control can be realized, stable rotation of the diesel engine 2 and rotation with excellent responsiveness can be realized.

【0062】尚、この発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一部
を適宜に変更して次のように実施することもできる。 (1)前記実施例では、ピストン位置補正係数Kを求め
るに当たり、前回の制御周期における目標オンデューテ
ィ比FTDUTYをタイマピストン位置相当値として使
用したが、タイマピストン28の実際の位置を検出する
位置センサを設けてその検出値をタイマピストン位置相
当値として使用したり、或いは実際の噴射時期としての
実クランク角位置ACTCAをタイマピストン位置相当
値として使用したりしてもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be implemented as follows, with a part of the configuration being appropriately changed without departing from the spirit of the invention. (1) In the above embodiment, the target on-duty ratio FTDUTY in the previous control cycle was used as the value corresponding to the timer piston position in obtaining the piston position correction coefficient K. However, the position sensor for detecting the actual position of the timer piston 28 was used. And the detected value may be used as the value corresponding to the timer piston position, or the actual crank angle position ACTCA as the actual injection timing may be used as the value corresponding to the timer piston position.

【0063】(2)前記実施例では、過給機としてのタ
ーボチャージャ49を備えたディーゼルエンジン2に具
体化したが、過給機としてのスーパーチャジャを備えた
ディーゼルエンジンや、過給機を備えていないディーゼ
ルエンジンに具体化することもできる。
(2) In the above embodiment, the diesel engine 2 provided with the turbocharger 49 as the supercharger is embodied. However, the diesel engine provided with the supercharger as the supercharger or the supercharger is provided. Not embodied in diesel engines.

【0064】[0064]

【発明の効果】この発明によれば、制御デューティ比と
燃料噴射時期との関係が非線形性を有していても、この
燃料噴射時期を決定するタイマピストンの位置に適合し
た制御デューティ比が算出され、その制御デューティ比
に基づいてタイマが駆動されるため、線形である場合と
同等の制御性を確保することができ、燃料噴射時期の全
域にわたって同様に安定した噴射時期制御を実現するこ
とができるという優れた効果を発揮する。
According to the present invention, the control duty ratio and
Even if the relationship with the fuel injection timing is nonlinear,
Match the position of the timer piston that determines the fuel injection timing.
The calculated control duty ratio is calculated and the control duty ratio is calculated.
The timer is driven based on
The same controllability can be ensured, and an excellent effect of similarly achieving stable injection timing control over the entire range of fuel injection timing is exhibited.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の基本的な概念構成を説明する概念構
成図である。
FIG. 1 is a conceptual configuration diagram illustrating a basic conceptual configuration of the present invention.

【図2】この発明を具体化した一実施例における過給付
ディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置を示す概略
構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a fuel injection timing control device for a supercharged diesel engine according to an embodiment of the present invention;

【図3】一実施例における分配型燃料噴射ポンプを示す
断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a distribution type fuel injection pump according to one embodiment.

【図4】一実施例におけるECUの構成を示すブロック
図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an ECU according to one embodiment.

【図5】一実施例においてECUにより実行され、TC
Vのオンデューティ時間算出のためにエンジン回転パル
ス入力毎の割込みで実行される処理ルーチンを説明する
フローチャートである。
FIG. 5 is a flow chart illustrating a process executed by an ECU according to an embodiment;
9 is a flowchart illustrating a processing routine executed by an interrupt for each input of an engine rotation pulse for calculating an on-duty time of V.

【図6】一実施例においてエンジン回転パルス、電磁ス
ピル弁の開閉及びプランジャリフトの対応関係を説明す
るタイムチャートである。
FIG. 6 is a time chart illustrating a correspondence relationship between an engine rotation pulse, opening and closing of an electromagnetic spill valve, and a plunger lift in one embodiment.

【図7】一実施例においてエンジン回転パルスとTCV
オン・オフ駆動の対応関係を説明するタイムチャートで
ある。
FIG. 7 shows an engine rotation pulse and TCV in one embodiment.
5 is a time chart for explaining a correspondence relationship between on / off driving.

【図8】一実施例においてECUにより実行され、TC
Vの目標オンデューティ時間算出のために50ms毎の
定時割込みで実行される処理ルーチンを説明するフロー
チャートである。
FIG. 8 is a flow chart illustrating a process executed by an ECU according to an embodiment of the present invention;
9 is a flowchart illustrating a processing routine executed by a periodic interruption every 50 ms for calculating a target on-duty time of V;

【図9】一実施例において目標オンデューティ比に対す
るピストン位置補正係数の関係を予め定めてなるマップ
である。
FIG. 9 is a map in which a relationship between a target on-duty ratio and a piston position correction coefficient is determined in one embodiment.

【図10】一実施例においてECUにより実行され、T
CVのオフ時刻セットのためにTCVのオン時刻セット
毎の割込みで実行される処理ルーチンを説明するフロー
チャートである。
FIG. 10 is a flow chart illustrating a process executed by an ECU according to an embodiment;
It is a flowchart explaining the processing routine performed by interruption for every TCV ON time set for OFF time setting of CV.

【図11】一実施例において目標オンデューティ比に対
する噴射時期進角量の関係を説明するグラフである。
FIG. 11 is a graph illustrating a relationship between a target on-duty ratio and an injection timing advance amount in one embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…燃料噴射ポンプ、2…ディーゼルエンジン、8…カ
ムプレート、9…ローラリング、12…プランジャ、1
5…高圧室、26…タイマ装置、28…タイマピスト
ン、33…タイマ制御弁(TCV)、35…運転状態検
出手段を構成する回転数センサ、71…デューティ比演
算手段,フィードバック補正手段,デューティ制御手段
及びタイマピストン位置補正手段を構成するECU。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fuel injection pump, 2 ... Diesel engine, 8 ... Cam plate, 9 ... Roller ring, 12 ... Plunger, 1
5 High-pressure chamber, 26 Timer device, 28 Timer piston, 33 Timer control valve (TCV), 35 Rotational speed sensor constituting operating state detecting means, 71 Duty ratio calculating means, feedback correcting means, duty control Means and an ECU constituting a timer piston position correcting means.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F02D 41/40 F02D 41/14 330 F02D 1/18 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F02D 41/40 F02D 41/14 330 F02D 1/18

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ディーゼルエンジンの回転に連動してカ
ムを介して往復駆動されるプランジャにより高圧室にて
燃料を加圧することにより前記ディーゼルエンジンへ燃
料を噴射する燃料噴射ポンプと、 前記燃料噴射ポンプからの燃料噴射時期を制御すべく、
前記カムを介して前記プランジャの往復駆動時期を変更
するために制御油圧により駆動されるタイマピストンを
有するタイマと、 前記タイマにおける制御油圧を調整するためにデューテ
ィ制御されるタイマ制御弁と、 前記ディーゼルエンジンの運転状態を検出する運転状態
検出手段と、 前記運転状態検出手段の検出結果に基づいて決定される
所要の目標噴射時期を得るべく、前記タイマ制御弁をデ
ューティ制御するための制御デューティ比を演算するデ
ューティ比演算手段と、 前記デューティ比演算手段により演算される制御デュー
ティ比を、前記目標噴射時期と実際の噴射時期との偏差
に応じたフィードバック補正値により補正するフィード
バック補正手段と、 前記フィードバック補正手段により補正された最終的な
制御デューティ比に基づいて前記タイマ制御弁をデュー
ティ制御するデューティ制御手段とを備えた燃料噴射時
期制御装置において、前記制御デューティ比に対する燃料噴射時期の非線形性
を補償すべく 前記フィードバック補正値をタイマピスト
ン位置相当値に基づいて補正するタイマピストン位置補
正手段を設けたことを特徴とする燃料噴射時期制御装
置。
1. A fuel injection pump for injecting fuel into a diesel engine by pressurizing fuel in a high-pressure chamber by a plunger reciprocally driven via a cam in conjunction with rotation of the diesel engine, and the fuel injection pump. To control the fuel injection timing from
A timer having a timer piston driven by control hydraulic pressure to change the reciprocating drive timing of the plunger via the cam; a timer control valve duty-controlled to adjust control hydraulic pressure in the timer; and the diesel Operating state detecting means for detecting an operating state of the engine, and a control duty ratio for duty controlling the timer control valve to obtain a required target injection timing determined based on a detection result of the operating state detecting means. a duty ratio calculating means for calculating a feedback correction means for correcting the control duty ratio that is calculated by the duty ratio calculation unit, by the feedback correction value depending on the difference between the injection timing when the target injection timing and the actual, the Final control duty ratio corrected by feedback correction means The fuel injection timing control device and a duty control unit for duty controlling the timer control valve based, non-linearity of the fuel injection timing for the control duty ratio
A fuel injection timing control device, comprising: a timer piston position correcting means for correcting the feedback correction value based on a timer piston position equivalent value to compensate for the above.
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