JPH03145543A - ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はディーゼルエンジンの運転状態に応じて、燃
料の噴射開始及び噴射終了を制御するディーゼルエンジ
ンの燃料噴射制御装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、この種の装置として、例えば特公昭６２−６１７
７４号公報に開示されている「分配型燃料噴射装置」で
は、カムの回転に応動して実行されるプランジャの回転
・往復運動に従って燃料をハイプレッシャチェンバ（高
圧室）で加圧して噴射を行うようになっている。この燃
料噴射装置は、燃料加圧中に噴射終了を強制的に行うた
めに前記高圧室の圧力を強制的に低下させる電磁弁を備
え、その電磁弁をエンジンの運転状態に応じた所要の燃
料噴射開始時期で閉弁制御し、同じくエンジンの運転状
態に応じた所要の燃料噴射終了時期で開弁制御して目標
燃料噴射量を得るようになっている。又、この燃料噴射
装置では、前記カムを不等速カムとし、そのカムの使用
開始位置を調節するための噴射率調節装置（タイマ装置
）をエンジンの運転状態、特にエンジン回転数に応じて
駆動制御して所要の目標燃料噴射率を得るようになって
いる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記従来の燃料噴射装置では、電磁弁が
閉弁・開弁の指令を受けてから動作を完了するまでに、
機構的に避けられない応答遅れがあった。このため、エ
ンジンの運転状態に応じた目標燃料噴射量を得るべく電
磁弁が閉弁・開弁制御されても、実際の燃料噴射開始時
期及び燃料噴射終了時期がそれぞれ遅れることになり、
実際の燃料噴射量が変化するという問題があった。

又、前記燃料噴射装置では、エンジン回転数に応じてタ
イマ装置が駆動制御され、カムの使用開始位置が調節さ
れて燃料の噴射率が制御されるようになっていた。この
ため、電磁弁の応答遅れ時間が機構的に避けられない一
定時間であるのに対し、時間当たりの燃料噴射量は噴射
率の変化によって変わることになるため、電磁弁の応答
遅れに起因する噴射量の変化量はカムの使用位置に応じ
て変化する。しかも、プランジャの動きはエンジン回転
数が高いほど速くなるため、噴射率はエンジン回転数の
上昇に伴って高くなり、電磁弁の応答遅れに起因する燃
料噴射量の変化量はエンジン回転数によっても変化する
。

従って、所要の目標燃料噴射量を得るために、電磁弁を
ただ単純に所要の噴射開始時期及び噴射終了時期で閉弁
・開弁制御しただけでは、目標燃料噴射量を精度良く確
保することができなかった。

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、噴射開始時期が変わっても噴射終了時期
を精度良く求めることが可能で、エンジン回転数の変化
にかかわりなく、燃料噴射量の制御を常に高精度で行う
ことが可能なディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置を
提供することにある。

［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、この発明のディーゼルエ
ンジンの燃料噴射制御装置においては、第１図に示すよ
うに、ディーゼルエンジンＭ１の回転に基づきカムＭ２
を介して往復駆動され、高圧室Ｍ３にて燃料加圧を行う
燃料加圧用プランジャＭ４と、ディーゼルエンジンＭｌ
の運転状態に応じて、カムＭ２を介してプランジャＭ４
の駆動時期を変更させて燃料噴射時期を調整する噴射時
期調整用タイマＭ５と、高圧室Ｍ３にて加圧された燃料
の噴射開始及び噴射終了を調整するために閉弁及び開弁
される噴射調整弁Ｍ６とを備え、プランジャＭ４の往復
駆動に基づく高圧室Ｍ３の圧縮行程中にディーゼルエン
ジンＭｌの運転状態に応じて噴射調整弁Ｍ６を閉弁及び
開弁させて噴射開始及び噴射終了を制御するディーゼル
エンジンの燃料噴射制御装置において、ディーゼルエン
ジンＭ１の回転数を含む運転状態を検出する運転状態検
出手段Ｍ７と、その運転状態検出手段Ｍ７の検出値に基
づき、高圧室Ｍ３の圧縮行程以前に噴射調整弁Ｍ６が閉
弁しているときの噴射終了時期に相当する噴射調整弁Ｍ
６の基準開弁時期を割り出す基準開弁時期割り出し手段
Ｍ８と、運転状態検出手段Ｍ７の検出値に基づき、目標
噴射開始時期に相当する噴射調整弁Ｍ６の目標閉弁時期
を割り出す目標閉弁時期割り出し手段Ｍ９と、運転状態
検出手段Ｍ７の検出によるエンジン回転数と目標閉弁時
期とに基づき、基準開弁時期を補正して目標噴射終了時
期に相当する目標開弁時期を割り出す目標開弁時期割り
出し手段ＭＩＯと、割り出された目標閉弁時期及び目標
開弁時期に従って噴射調整弁Ｍ６の閉弁及び開弁を制御
する噴射制御手段Ｍｌｌとを備えている。

［作用］ 従って、この発明のディーゼルエンジンの燃料噴射制御
装置によれば、第１図に示すように、ディーゼルエンジ
ンＭ１が運転されることにより、カムＭ２を介してプラ
ンジャＭ４が往復駆動され、高圧室Ｍ３にて燃料加圧が
行われる。又、タイマＭ５はディーゼルエンジンＭｌの
運転状態に応じて、例えばエンジン回転数の増減に応じ
て、カムＭ２を介してプランジャＭ４の駆動時期を変更
させて燃料噴射時期を調整する。

このディーゼルエンジンＭｌの運転状態におＬ）て、基
準開弁時期割り出し手段Ｍ８は、高圧室Ｍ３の圧縮行程
以前に噴射調整弁Ｍ６が閉弁しているとき、即ちプラン
ジャＭ４が往動される以前に噴射調整弁Ｍ６が閉弁して
いて、プランジャＭ４の往動に連れて噴射が開始される
ときの噴射終了時期に相当する噴射調整弁Ｍ６の基準開
弁時期を、運転状態検出手段Ｍ７の検出値に基づいて割
り出す。又、目標閉弁時期割り出し手段Ｍ９は、その時
点の運転状態に見合った目標噴射開始時期に相当する噴
射調整弁Ｍ６の目標閉弁時期を、運転状態検出手段Ｍ７
の検出値に基づいて割り出す。

更に、目標開弁時期割り出し手段ＭＩＯは、運転状態検
出手段Ｍ７の検出によるエンジン回転数と目標閉弁時期
割り出し手段Ｍ９にて割り出された目標閉弁時期とに基
づき、基準開弁時期割り出し手段Ｍ８にて割り出された
基準開弁時期を補正して、その時点のエンジン回転数と
目標閉弁時期とに見合った目標噴射終了時期に相当する
目標開弁時期を割り出す。

そして、噴射制御手段Ｍｌｌは各割り出し手段Ｍ９．Ｍ
ＩＯにて割り出された目標閉弁時期及び目標開弁時期に
従って噴射調整弁Ｍ６の閉弁及び開弁を制御し、噴射開
始及び噴射終了を行う。

［実施例］ 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に基いて詳
細に説明する。

第２図はこの実施例におけるディーゼルエンジンの燃料
噴射制御装置を示す概略構成図である。

分配型燃料噴射ポンプ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、そのドライブプーリ３の回転によっ
て駆動され、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に燃料を
圧送する。

前記燃料噴射ポンプｌ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おり、同ドライ
ブシャフト５の途中には、ベ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、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。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。

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。

カムプレート８のカムフェイス８ａ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。

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９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
、これ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１２が復動される。

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、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。

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２ｏを介して燃料室２Ｉ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１６の一つが吸
入ポート１９に連通ずることにより、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Ｉ５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。

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用のスピル通路２２が形成され、
同スピル通路２２の途中には、噴射調整弁としての周知
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か開放されて高圧室１５内の燃料
が燃料室２１へ溢流され、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への燃料の溢流が止められる。

従って、その電磁スピル弁２３の通電時間を制御するこ
とにより、開弁２３が閉弁・開弁制御され、高圧室１５
から燃料室２１への燃料の溢流調量が行われる。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。

ポンプハウジング１３の下側には、燃料噴射時期制御用
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の位置を制
御することにより、カムプレート８のカムフェイス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の往復動タイミングを制御するもの
である。

このタイマ装置２６は油圧によって作動されるものであ
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−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を介して前記ローラリング９に接続さ
れている。

タイマハウジング２７の加圧室３０には、前記燃料フィ
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
なっており、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
置が決定される。そして、タイマピストン２８の位置が
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。

又、タイマ装置２６の燃料圧力を制御するために、タイ
マ装置２６にはタイミングコントロールバルブ３３が設
けられている。即ち、タイマハウシング２７の加圧室３
０と低圧室２９とは連通路３４によって連通されており
、同連通路３４の途中にタイミングコントロールバルブ
３３が設けられている。このタイミングコントロールバ
ルブ３３は、デユ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、同バルブ３３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、この燃料圧力の制御によって、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調整される。

前記ローラリング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〜体であるため、タイマ装置２６の制
御動作に関わりなく、基準となるタイミング信号を出力
するようになっている。

次に、前記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は各気筒に対応するシリンダ４
１．ピストン４２及びシリンダヘッド４３によって主燃
焼室４４が形成されており、それら各主燃焼室４４が対
応して設けられた各副燃焼室４５に連設されている。そ
して、各燃料噴射ノズル４から各副燃焼室４５へ燃料が
噴射されるようになっている。又、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が取付け
られている。

ディーゼルエンジン２の吸気管４７にはターボチャージ
ャ４８のコップレッサ４９が設けられ、同エンジン２の
排気管５０にはターボチャージャ４８のタービン５１が
設けられている。又、排気管５０には、過給圧を調節す
るウェイストゲートバルブ５２が設けられている。

又、デイ−セルエンジン２には、排気管５０内の排気の
一部を吸気管４７の吸入ポート５３へ還滝させる還流管
５４が設けられ、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。

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５８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。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って、例えばア
イドル状態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、通常運転状態時には全開状態に制御され
、更に運転停止状態時には安全のために全閉状態に制御
される。

そして、前記燃料噴射ポンプｌ及びディーゼルエンジン
２に設けられた、電磁スピル弁２３、タイミングコント
ロールバルブ３３、グロープラグ４Ｇ及び各ＶＳＶ５６
．６１，６２は、それぞれ基準開弁時期割り出し手段、
目標閉弁時期割り出し手段、目標開弁時期割り出し手段
及び噴射制御手段を構成する電子制御装置（以下単にｒ
ＥｃＵＪという）７１に電気的に接続され、同ＥＣＵ７
１によってその駆動タイミングが制御される。

このＥＣＵ７１には、エアクリーナ６４を介して吸気管
４７に吸い込まれる吸気温度を検出する吸気温センサ７
２、前記スロットルバルブ５８の開閉位置からアクセル
ペダル踏込量ＡＣＣＰを検出するアクセル開度センサ７
３、吸入ポート５３内の吸気圧力を検出する吸気圧セン
サ７４、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、ディーゼルエンジン２のクランク
軸４０の回転数に比例して変化する所定のクランク角度
を検出するクランク角センサ７６等がそれぞれ接続され
ると共に、燃料噴射ポンプｌに設けられた前記回転数セ
ンサ３５が接続されている。

そして、ＥＣＵ７１は運転状態検出手段を構成するこれ
ら各センサ３５，７２〜７６から出力される信号に基づ
いて、電磁スピル弁２３、タイミングコントロールバル
ブ３３、グロープラグ４６及びＶＳＶ５６．６１．６２
等を好適に制御する。

次に、前記ＥＣＵ７１の構成について第３図のブロック
図に従って説明する。ＥＣＵ７　］は中央処理装置（Ｃ
ＰＵ）８Ｌ所定の制御プログラム等を予め記憶した読み
出し専用メモリ（ＲＯＭ）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）８
３、予め記憶されたデータを保存するバックアツプＲＡ
Ｍ８４等と、これら各部と人力ポート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。

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からの出力信号が、各バッファ８８．８９，９０，
９１、マルチプレクサ９２及びＡ／Ｄ変換器９３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からの出
力信号が、波形整形回路９４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３５，７２〜７６等からの信号を入力値とし
て読み込む。又、出力ポート８６には各駆動回路９５，
９６，９７，９８，９９，１００を介して電磁スピル弁
２３、タイミングコントロールバルブ３３、グロープラ
グ４６及びＶＳＶ５６．６１．６２等が接続されている
。そして、ＣＰＵ８１は各センサ３５，７２〜７６から
読み込んだ入力値に基づ゛いて、前記電磁スピル弁２３
、タイミングコントロールバルブ３３、グロープラグ４
６及びＶＳＶ５６，６１．６２等を好適に制御する。

次に、前述したＥＣＵ７１によって実行されるディーゼ
ルエンジンの燃料噴射制御の処理について、第４図に示
すフローチャートに従って説明する。このフローチャー
トのルーチンは、ＥＣＵ７１によって実行される各処理
のうち電磁スピル弁２３の開閉制御とタイミングコント
ロールバルブ３３の開閉制御とに関連する処理のみを示
しており、周期的に実行される。

このルーチンでは、先ずステップ１０１において、回転
数センサ３５、アクセル開度センサ７３及び水温センサ
７５の各検出値から、エンジン回転数ＮＥ、アクセルペ
ダル踏込量ＡＣＣＰ及び冷却水温ＴＨＷをそれぞれ割り
出して読み込む。

次に、ステップ１０２において、前記読み込んだエンジ
ン回転数ＮＥ及びアクセル踏込量ＡＣＣＰから、基準開
弁時期ＱＢＡＳＥを割り出す。この基準開弁時期ＱＢＡ
ＳＥは、プランジャ１２の往復駆動に基づく高圧室１５
の圧縮行程以前に電磁スピル弁２３が閉弁しているとき
の噴射終了時期に相当する開弁時期（クランク角度で示
される）を指示するものであり、その割り出しは、ＲＯ
Ｍ８２に予め記憶されている二次元マツプを参照して行
われる。この二次元マツプにおける開弁時期には、電磁
スピル弁２３の機構的に避けられない応答遅れが考慮さ
れて予め設定されている。

続いて、ステップ１０３において、高圧室１５の圧縮行
程が始まった後に電磁スピル弁２３を閉弁させてプラン
ジャ１２の駆動時期を変更させ、燃料噴射率及び燃料噴
射時期を変更調整する噴射率制御であるか否かを判断す
る。これは、前記ステップ１０１にて読み込んだエンジ
ン回転数ＮＥ及びアクセルペダル踏込量ＡＣＣＰ等に基
づいて、噴射率制御を行うべき運転領域であるか否かの
判断によって行われる。

そして、噴射率制御を行わない場合、即ち高圧室１５の
圧縮行程以前に電磁スピル弁２３を閉弁して、プランジ
ャ１２の往動に連れて燃料噴射を開始させる通常制御の
場合には、ステップ１０４において、高圧室１５の圧縮
行程以前の所定時期に電磁スピル弁２３を閉弁させる。

この場合、プランジャ１２の往動が進むに連れて自動的
に燃料噴射が開始される。

その後、ステップ１０５において、前記ステップ１０２
にて割り出した基準開弁時期ＱＢＡＳＥか到来した時点
で、電磁スピル弁２３を開弁制御して燃料噴射を終了し
、処理を一旦終了する。

一方、ステップ１０３において、噴射率制御である場合
には、ステップ１０６において、前記ステップ１０１に
て読み込んだエンジン回転数ＮＥ及び冷却水温下ＨＷか
ら、目標閉弁時期０ＮＡＮＧを割り出す。この目標閉弁
時期０ＮＡＮＧは、エンジン回転数ＮＥと冷却水温ＴＨ
Ｗの値とに応じた噴射率制御を行うための目標噴射開始
時期に相当する電磁スピル弁２３の閉弁時期（クランク
角度で示される）であり、ＲＯＭ８２に予め記憶されて
いる第５図に示すようなマツプを参照して求められる。

次に、ステップ１０７において、前記ステップ１０６に
て割り出した目標閉弁時期０ＮＡＮＧから、目標タイマ
進角ＴＲＧＣＡを補正する。この目標タイマ進角ＴＲＧ
ＣＡは、予めＲＯＭ８２に記憶されているマツプを参照
して補正されるものであり、プランジャ１２の往動タイ
ミングを調整するために使用される値（クランク角度で
示される）である。

続いて、ステップ１０８において、前記ステップ１０１
にて読み込んだエンジン回転数ＮＥ、ステップ１０２に
て割り出した基準開弁時期ＱＢＡＳＥ、ステップ１０６
にて割り出した目標閉弁時期０ＮＡＮＧ等から目標開弁
時期ＱＦＩＮを演算する。この目標開弁時期ＱＦＩＮは
、エンジン回転数ＮＥと目標閉弁時期０ＮＡＮＧとに基
づいて前記基準開弁時期ＱＢＡＳＥを補正した目標噴射
終了時期に相当する電磁スピル弁２３の開弁時期（クラ
ンク角度で示される）であり、以下に示す式（１）に基
ついて演算される。

ＱＦ　ＩＮ＝　（ＱＢＡＳＥ−ＱＦ　ｌＮ０）ｘＫＱ＋
ＱＰ＋ＱＦ　Ｉ　Ｎｏ　　　　　・・・（１）この式（
１）において、Ｑｌ”ＩＮＯは燃料の噴射量が「０」の
ときの開弁時期を示すものであり、ＲＯＭ８２に予め記
憶されているテーブルを参照して求められる。

又、ＫＱは係数であり、ＱＰはオフセット値であり、そ
れぞれエンジン回転数ＮＥと目標閉弁時期０ＮＡＮＧと
をパラメータとしてＲＯＭ８２に予め記憶されている以
下に示すような表１、表２を参照して求められる。

（以下、余白） −１」−口りにと そして、ステップ１０９において、前記ステップ１０７
にて補正した目標タイマ進角Ｔ　ＲＧ、　ＣＡから、タ
イマ装置２６を制御するためにタイミングコントロール
バルブ３３を制御する処理を実行する。この処理では、
タイミングコントロールバルブ３３を制御することによ
り、タイマ装置２６のタイマピストン２８の位置を調整
し、目標タイマ進角ＴＲＧＣＡに応じてプランジャ１２
の往復駆動時期が変更調整される。

次に、ステップ１１０において、前記ステップ１０６に
て割り出した目標閉弁時期０ＮＡＮＧから、所要の目標
噴射開始時期に燃料噴射を開始するために電磁スピル弁
２３を閉弁制御する処理を実行する。

続いて、ステップ１１１において、前記ステップ１０８
にて補正演算した目標開弁時期ＱＦＩＮから、所要の目
標噴射終了時期に燃料噴射を終了するために電磁スピル
弁２３を開弁する処理を実行し、その後処理を一旦終了
する。

以上のように、通常制御及び噴射率制御に応じて電磁ス
ピル弁２３が閉弁・開弁制御されて、所要の燃料噴射量
と燃料噴射率が確保される。

ここで、前記式（１）に基づいて行われる演算について
第６図〜第１２図に従って説明する。

第７図は通常制御における噴射量と噴射終了時期との関
係をエンジン回転数ＮＥの大きさ別に実測して得たグラ
フである。この図において２点鎖線で示すレベルＣより
も上側は、ディーゼルエンジン２の通常運転で使用され
る領域を示している。

又、第８図は噴射率制御における噴射量と噴射終了時期
との関係をエンジン回転数ＮＥの大きさ別に実測して得
たグラフである。第９図は同じく噴射率制御における実
測グラフであり、第８図のグラフよりも噴射開始時期が
遅い場合のグラフであり、更に第１０図は同じく噴射率
制御における実測グラフであり、第９図のグラフよりも
噴射開始時期が遅い場合のグラフである。

これら第７〜１０図から分かるように、通常制御及び各
噴射率制御において、エンジン回転数ＮＥを一定として
、各実測グラフを近似する直線グラフに置き換えると、
その傾向としては第１１図に示すようになる。

即ち、ある目標噴射量Ｑ１に対する噴射終了時期は、通
常制御をグラフａとすると、噴射率制御において噴射開
始時期を徐々に遅らせるに従ってグラフト１グラフＣ及
びグラフｄのようにその傾きが徐々に小さくなり、同一
目標噴射量Ｑｌに対する噴射終了時期がそれに連れて遅
くなる。ここで、通常制御のグラフａにおいて、噴射量
が「０」となるときの噴射終了時期が開弁時期ＱＦＩＮ
Ｏに相当し、同グラフａの目標噴射量Ｑ１に対する噴射
終了時期が基準開弁時期ＱＢＡＳＥに相当する。又、通
常制御時のグラフａの開弁時期ＱＦＩＮＯから他のグラ
フｂ−ｄにおける噴射量が「０」となるときの噴射終了
時期（開弁時期）までの期間がそれぞれオフセット値Ｑ
Ｐとなる。

又、噴射率制御について第８〜１０図を見ると、つまり
噴射開始時期を一定にして各実測グラフを近似する直線
グラフに置き換えると、その傾向として第１２図に示す
ようになる。即ち、ある目標噴射量Ｑ１に対する噴射終
了時期は、エンジン回転数ＮＥが高くなるに従ってグラ
フＡ、グラフＢ及びグラフＣのようにその傾きが徐々に
小さくなり、同一目標噴射量Ｑ１に対する噴射終了時期
、つまり目標開弁時期ＱＦＩＮが遅くなる。

従って、通常制御の噴射終了時期（基準開弁時期ＱＢＡ
ＳＥ）から噴射率制御の噴射終了時期（目標開弁時期Ｑ
ＦＩＮ）を補正する前記式（１）の演算の意味は次のよ
うになる。即ち、例えばエンジン回転数ＮＥが８００ｒ
ｐｍである場合には、第７図の通常制御における実測グ
ラフを近似する直線グラフＬに置き換える。そして、第
６，７図に示すように、その置き換えた直線グラフＬの
基点が開弁時期ＱＦＩＮＯとなり、所要の目標噴射量Ｑ
２に対する噴射終了時期が基準開弁時期ＱＢＡＳＥとな
る。

ここで、所要の噴射率制御を行うために要する遅れ期間
をオフセット値ＱＰだけ補正して、通常制御の直線グラ
フＬをオフセット値ＱＰだけ平行移動して遅れさせると
、第６図に２点鎖線で示す仮想グラフＬｌとなる。この
仮想グラフＬ１の傾きは、同一エンジン回転数ＮＥの場
合の噴射率制御のグラフと比べると異なるので、その仮
想グラフＬｌの傾きを係数ＫＱの掛は算によって置き換
えたものが補正グラフＬ２となる。この係数ＫＱは、基
準開弁時期ＱＢＡＳＥと目標開弁時期ＱＦＩＮとの差Ａ
に対する、仮想グラフＬｌの基点から目標開弁時期ＱＦ
ＩＮまでの間隔Ｂの割合であることかわかる。

よって、この補正グラフＬ２において、所要の目標噴射
ｉＱ２に対する噴射終了時期が目標開弁時期ＱＦＩＮと
なり、以上のように式（１）に基づいて目標噴射終了時
期に相当する目標開弁時期ＱＦＩＮが補正演算されるの
である。

上記のようにこの実施例におけるディーゼルエンジンの
燃料噴射制御装置では、高圧室１５内の燃料がプランジ
ャ１２によって加圧される以前に電磁スピル弁２３が閉
弁されている通常制御の場合の噴射終了時期に相当する
基準開弁時期ＱＢＡＳＥを、エンジン回転数ＮＥと割り
出された目標閉弁時期０ＮＡＮＧとに基づいて補正して
目標噴射終了時期に相当する目標開弁時期ＱＦＩＮを割
り出すようにしている。このため、割り出される基準開
弁時期ＱＢＡＳＥに電磁スピル弁２３の応答遅れを予め
考慮しておくことにより、通常制御及び噴射率制御の場
合にかかわりなく、電磁スピル弁２３の開弁を適正な時
期に行って燃料噴射を終了することができる。即ち、電
磁スピル弁２３の応答遅れを見込んだ適正な目標開弁時
期ＱＦＩＮによって電磁スピル弁２３を適正に開弁制御
することができる。よって、エンジン回転数ＮＥの変化
や通常制御及び噴射率制御にかかわりなく、燃料噴射量
を常に精度良く制御することができる。

つまり、この実施例では、通常制御の場合に、プランジ
ャ１２の往動開始に伴って自動的に噴射開始が行われる
ため、電磁スピル弁２３の応答遅れの影響については噴
射終了時期に相当する基準開弁時期ＱＢＡＳＥにおける
影響のみを考慮すればよいことになる。この場合、同一
の目標噴射量に対する適正な基準開弁時期ＱＢＡＳＥは
、エンジン回転数ＮＥによって異なることになるが、こ
の実施例では、目標噴射量そのものを演算することなく
、エンジン回転数ＮＥ等に基づいて目標噴射量に対応し
た基準開弁時期ＱＢＡＳＥを直接割り出しているので、
特別な補正を行うことなく適正な開弁時期を得ることが
できる。しかも、噴射率制御の目標開弁時期ＱＦＩＮを
求めるに当たっても、前述したように適正な基準開弁時
期ＱＢＡＳＥを利用し、その基準開弁時期ＱＢＡＳＥを
エンジン回転数ＮＥ等に基づいて補正して求めているの
で、所要の目標噴射量そのものを演算する必要がなく、
しかも電磁スピル弁２３の応答遅れを見込んだ適正な開
弁時期を得ることができる。

又、この実施例では、通常制御及び噴射率制御の場合に
かかわりなく、所要の目標噴射量そのものを演算するこ
となく、基準開弁時期ＱＢＡＳＥをエンジン回転数ＮＥ
等に基づいて補正して目標開弁時期ＱＦＩＮを直接演算
するようにしているので、基準となる基準開弁時期ＱＢ
ＡＳＥを用いない場合のように目標開弁時期を演算する
ために目標噴射量・エンジン回転数・開弁指令時期をパ
ラメータとした三次元マツプを参照する必要がない。こ
のため、ＥＣＵ７１におけるＲＯＭ８２等のメモリ容量
を大きくする必要がない。

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において構成の一部を適宜
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、噴射開始時期に相当する目標閉
弁時期０ＮＡＮＧを求めるのに、第５図に示すように冷
却水温ＴＨＷとエンジン回転数ＮＥをパラメータとした
所定のパターンを有するマツプを参照したが、これ以外
のパターンを有するマツプを参照してもよい。

（２）前記実施例では、第２図に示すようにターボチャ
ージャ４８を備えたディーゼルエンジン２に具体化した
が、ターボチャージャを持たないディーゼルエンジンに
具体化してもよい。

［発明の効果］ 以上詳述したようにこの発明によれば、運転伏態検出手
段の検出によるエンジン回転数と目標閉弁時期とに基づ
き、基準開弁時期を補正して目標開弁時期を割り出すよ
うにしているので、噴射開始時期を変えた場合でも噴射
終了時期を精度良く求めることができ、エンジン回転数
の変化にかかわりなく、燃料噴射量の制御を常に高精度
で行うことができ、所要の燃料噴射量を確保することが
できるという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の概念構成図、第２図〜第１２図はこ
の発明を具体化した一実施例を示し、第２図はディーゼ
ルエンジンの燃料噴射制御装置を示す概略構成図、第３
図はＥＣＵの構成を示すブロック図、第４図はＥＣＵに
より実行される燃料噴射の処理を説明するフローチャー
ト、第５図はエンジン回転数側に示した噴射開始時期と
冷却水温との関係を示すマツプ、第６図は目標開弁時期
の演算を説明する図、第７図は通常制御における噴射量
と噴射終了時期との関係をエンジン回転数側に実測した
図、第８図〜第１０図は噴射率制御における噴射量と噴
射終了時期との関係をエンジン回転数側に実測した図、
第１１図は通常制御及び各噴射率制御における噴射量と
噴射終了時期との関係を説明する図、第１２図は噴射率
制御における噴射量と噴射終了時期との関係を説明する
図である。 図中、Ｍｌはディーゼルエンジン、Ｍ２はカム、Ｍ３は
高圧室、Ｍ４はプランジャ、Ｍ５はタイマ、Ｍ６は噴射
調整弁、Ｍｌは運転状態検出手段、Ｍ８は基準開弁時期
割り出し手段、Ｍ９は目標閉弁時期割り出し手段、ＭＩ
Ｏは目標開弁時期割り出し手段、Ｍｌｌは噴射制御手段
、２はディーゼルエンジン、８はカムプレート、１２は
プランジャ、１５は高圧室、２３は噴射調整弁としての
電磁スピル弁、２６はタイマ装置、３５は回転数センサ
、７３はアクセル開度センサ、７５は水温センサ（３５
，７３，７５等は運転状態検出手段を構成している）、
７１は基準開弁時期割り出し手段、目標閉弁時期割り出
し手段、目標開弁時期割り出し手段及び噴射制御手段を
構成するＥＣＵ、ＱＢＡＳＥは基準開弁時期、０ＮＡＮ
Ｇは目標閉弁時期、ＱＦＩＮは目標開弁時期である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ディーゼルエンジンの回転に基づきカムを介して往
   復駆動され、高圧室にて燃料加圧を行う燃料加圧用プラ
   ンジャと、 前記ディーゼルエンジンの運転状態に応じて、前記カム
   を介して前記プランジャの駆動時期を変更させて燃料噴
   射時期を調整する噴射時期調整用タイマと、 前記高圧室にて加圧された燃料の噴射開始及び噴射終了
   を調整するために閉弁及び開弁される噴射調整弁と を備え、前記プランジャの往復駆動に基づく前記高圧室
   の圧縮行程中に前記ディーゼルエンジンの運転状態に応
   じて前記噴射調整弁を閉弁及び開弁させて噴射開始及び
   噴射終了を制御するディーゼルエンジンの燃料噴射制御
   装置において、 前記ディーゼルエンジンの回転数を含む運転状態を検出
   する運転状態検出手段と、 前記運転状態検出手段の検出値に基づき、前記高圧室の
   圧縮行程以前に前記噴射調整弁が閉弁しているときの噴
   射終了時期に相当する前記噴射調整弁の基準開弁時期を
   割り出す基準開弁時期割り出し手段と、 前記運転状態検出手段の検出値に基づき、目標噴射開始
   時期に相当する前記噴射調整弁の目標閉弁時期を割り出
   す目標閉弁時期割り出し手段と、前記運転状態検出手段
   の検出によるエンジン回転数と前記目標閉弁時期とに基
   づき、前記基準開弁時期を補正して目標噴射終了時期に
   相当する目標開弁時期を割り出す目標開弁時期割り出し
   手段と、 前記割り出された目標閉弁時期及び目標開弁時期に従っ
   て前記噴射調整弁の閉弁及び開弁を制御する噴射制御手
   段と を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴
   射制御装置。