JPS60184948A - 電子制御デイ−ゼルエンジンの気筒別燃料噴射量学習制御方法 - Google Patents
電子制御デイ−ゼルエンジンの気筒別燃料噴射量学習制御方法Info
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- JPS60184948A JPS60184948A JP59041063A JP4106384A JPS60184948A JP S60184948 A JPS60184948 A JP S60184948A JP 59041063 A JP59041063 A JP 59041063A JP 4106384 A JP4106384 A JP 4106384A JP S60184948 A JPS60184948 A JP S60184948A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、電子制御ディーゼルエンジンの気筒別燃料噴
射量学習制御方法に係り、特に、自動車用の電子制御デ
ィーゼルエンジンに用いるのに好適な、爆発気筒毎の回
転変動を検出・比較し、各気筒の回転変動が揃う迄、気
筒別に燃料噴側貴のIH減を学習し、燃料噴射開制御ア
クチュエータを気筒毎に制御して、気筒間の燃料噴射量
のばらつきによるエンジン振動を抑えるようにした電子
制御ディーゼルエンジンの気筒別燃料噴躬鰻学習制御方
法の改良に関(る。 [従来技((11 一股に、ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンに比
較して、アイドル時の振動が通かに大きく、エンジンマ
ウント機構によって弾性的に支持されたディーゼルエン
ジンがその(辰勅によって共振し、車両の居住性を悪化
させるだけでなく、エンジン周辺の機器に悪影響を及は
づ場合があった。 これは、例えばディーゼルエンジンか4サイクルの場合
に、ディーゼルエンジンの回転の半分のサイクルで各気
筒に圧送される燃料の周期的ばらつきに原因づる、エン
ジンの回転に対重る1/2次の低周波の振動によって主
として引き起こされる。 即ち、ディーゼルエンジンにおいて、気筒間の燃料噴9
A量がばらついていると、第1図に示す如く、爆発気筒
毎(4気筒ならば180°C△〈クランク角酸〉毎)の
回転変動ΔNEが等しくならず、爆発4回に1回の周期
でクランクまわり据れのうねりSを生じ、これが、車両
乗員に不快感を与えるものである。図において、TDC
は上死点である。 このため、エンジン本体、燃料噴射ポンプ及びインジエ
クシ日ンノズルを極めて高精度に製作しく、各気筒に1
14給される燃料のばらつぎを小さくすることが考えら
れるが、そのためには、生産技ifi上の大ぎな困鮨性
を伴なうと共に、燃料噴射ポンプ等が極めて高価なもの
となってしまう。一方、エンジンマウントIImを改良
してエンジンの振動を抑制することも考えられるが、該
マウント機構が+Hm且つ高価となると共に、ディーゼ
ルエンジン自体の振動を抑制するものではないので、根
本的な対策にはなり得ないという問題点を有していlこ
。 このような問題点を解消するべく、例えば、第2図に示
すような、燃料噴射ポンプ12の駆動軸14に取付けた
ギヤ20と、ポンプハウジング12Aに取付けたエンジ
ン回転センサ22によってNE生波形を得、第3図に示
づ如く、前記NE生波形を成形したNEパルスの立下り
によって検出される、前記駆動軸14の例えば22.5
’ PA〈ポンプ角度)(エンジンの45°OA>回転
毎に、該45°CAの回転に要した時間△Tから直前の
45°OA回転におけるエンジン回転数NEi(i=1
〜4)を算出し、該エンジン回転数NEiから、第4図
に示す如く、爆発気筒毎の回転eaDN Ep (o
= 1〜4 ) ’4i検出シ、コレト金気筒の回転変
動の平均値(以下、平均回転変動と称する)WNDLI
”(−ΣDNEp、’4)とを比P’1 較し、当該気筒の回転変動が舶記平均回転変1IIWN
DLIより小ざい場合には、当該気筒の燃料噴射量が少
ないものと石数して、その差(以下、回転倹!iIl偏
差と称する)DDNEp (p =1〜4)に応じで、
例えば第5図に示づように増峻すべき燃料噴側煽(以下
、毎回補正量と称づる)Δqを学習して、次回の当該気
筒の燃料噴射時に反映し、逆に、当該気筒の回転変動が
平均回転変動WNDLTより大ぎい場合には、当該気筒
の燃料噴射量を減−づることが考えられる。このように
して、例えば第6図(低温時)に示す如く、各気筒の回
転変動が揃うまで、燃料囁射皐制御アクチュエータ、例
えば分配型燃第31噴射ポングではスピルリングを制御
1iるためのヌピルアクチ1エータを気筒毎に制fil
l L、で、燃料111割組を気筒毎に増減することに
よって、気筒間の燃料鴫銅椿のばらつきを解消すること
ができ、従って、エンジン振動を抑えることがて゛きる
。 第6図「こおいて、ΔQp(p−1〜4)は、毎回補正
量、へqの積算値である気筒別補正量、K5は、ニュー
トラルで、エンジン回転数が1000〜1500rpm
の時のハンチングを防1Vるための、エンジン回転数が
高いほど気筒別補正量を小さくするようにした補正係数
、Q finは、平均エンジン回転数N IEとアクセ
ル開度A CCD等から締出される噴11)14、Vs
pは、スピルアクチュエータの変位を検出するスピル位
置センサの出力である。 しかしながら、従来は、rIjJ記毎回補正最Δqを、
温度によらず一定としているため、燃料の粘度が高くな
る低温時には、第6図に示した如く、スピルリングの移
動が噴削時までに気筒別補正量ΔQ1)に到達しないこ
とがあった。づると、気筒別補正量Δ□pが十分に補正
されないため、回転変動1tiii差DDl’111(
−WNDLT’−DNEI))が縮まらず、前記回転変
動偏差D D N E I)に応じた次回の毎回補正量
Δqが気筒別補正量ΔQDに更に偵綽されてしまうとい
う悪循環になり、僅かな気桶間燃料哨用−のばらつきで
も、第7図〈冷却水温−20℃以トの例)に示す如く、
気筒別補正鯖ΔQpが上下限飴に発散してしまい、円滑
な学習制御が行われなくなるという問題点を有していた
。
射量学習制御方法に係り、特に、自動車用の電子制御デ
ィーゼルエンジンに用いるのに好適な、爆発気筒毎の回
転変動を検出・比較し、各気筒の回転変動が揃う迄、気
筒別に燃料噴側貴のIH減を学習し、燃料噴射開制御ア
クチュエータを気筒毎に制御して、気筒間の燃料噴射量
のばらつきによるエンジン振動を抑えるようにした電子
制御ディーゼルエンジンの気筒別燃料噴躬鰻学習制御方
法の改良に関(る。 [従来技((11 一股に、ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンに比
較して、アイドル時の振動が通かに大きく、エンジンマ
ウント機構によって弾性的に支持されたディーゼルエン
ジンがその(辰勅によって共振し、車両の居住性を悪化
させるだけでなく、エンジン周辺の機器に悪影響を及は
づ場合があった。 これは、例えばディーゼルエンジンか4サイクルの場合
に、ディーゼルエンジンの回転の半分のサイクルで各気
筒に圧送される燃料の周期的ばらつきに原因づる、エン
ジンの回転に対重る1/2次の低周波の振動によって主
として引き起こされる。 即ち、ディーゼルエンジンにおいて、気筒間の燃料噴9
A量がばらついていると、第1図に示す如く、爆発気筒
毎(4気筒ならば180°C△〈クランク角酸〉毎)の
回転変動ΔNEが等しくならず、爆発4回に1回の周期
でクランクまわり据れのうねりSを生じ、これが、車両
乗員に不快感を与えるものである。図において、TDC
は上死点である。 このため、エンジン本体、燃料噴射ポンプ及びインジエ
クシ日ンノズルを極めて高精度に製作しく、各気筒に1
14給される燃料のばらつぎを小さくすることが考えら
れるが、そのためには、生産技ifi上の大ぎな困鮨性
を伴なうと共に、燃料噴射ポンプ等が極めて高価なもの
となってしまう。一方、エンジンマウントIImを改良
してエンジンの振動を抑制することも考えられるが、該
マウント機構が+Hm且つ高価となると共に、ディーゼ
ルエンジン自体の振動を抑制するものではないので、根
本的な対策にはなり得ないという問題点を有していlこ
。 このような問題点を解消するべく、例えば、第2図に示
すような、燃料噴射ポンプ12の駆動軸14に取付けた
ギヤ20と、ポンプハウジング12Aに取付けたエンジ
ン回転センサ22によってNE生波形を得、第3図に示
づ如く、前記NE生波形を成形したNEパルスの立下り
によって検出される、前記駆動軸14の例えば22.5
’ PA〈ポンプ角度)(エンジンの45°OA>回転
毎に、該45°CAの回転に要した時間△Tから直前の
45°OA回転におけるエンジン回転数NEi(i=1
〜4)を算出し、該エンジン回転数NEiから、第4図
に示す如く、爆発気筒毎の回転eaDN Ep (o
= 1〜4 ) ’4i検出シ、コレト金気筒の回転変
動の平均値(以下、平均回転変動と称する)WNDLI
”(−ΣDNEp、’4)とを比P’1 較し、当該気筒の回転変動が舶記平均回転変1IIWN
DLIより小ざい場合には、当該気筒の燃料噴射量が少
ないものと石数して、その差(以下、回転倹!iIl偏
差と称する)DDNEp (p =1〜4)に応じで、
例えば第5図に示づように増峻すべき燃料噴側煽(以下
、毎回補正量と称づる)Δqを学習して、次回の当該気
筒の燃料噴射時に反映し、逆に、当該気筒の回転変動が
平均回転変動WNDLTより大ぎい場合には、当該気筒
の燃料噴射量を減−づることが考えられる。このように
して、例えば第6図(低温時)に示す如く、各気筒の回
転変動が揃うまで、燃料囁射皐制御アクチュエータ、例
えば分配型燃第31噴射ポングではスピルリングを制御
1iるためのヌピルアクチ1エータを気筒毎に制fil
l L、で、燃料111割組を気筒毎に増減することに
よって、気筒間の燃料鴫銅椿のばらつきを解消すること
ができ、従って、エンジン振動を抑えることがて゛きる
。 第6図「こおいて、ΔQp(p−1〜4)は、毎回補正
量、へqの積算値である気筒別補正量、K5は、ニュー
トラルで、エンジン回転数が1000〜1500rpm
の時のハンチングを防1Vるための、エンジン回転数が
高いほど気筒別補正量を小さくするようにした補正係数
、Q finは、平均エンジン回転数N IEとアクセ
ル開度A CCD等から締出される噴11)14、Vs
pは、スピルアクチュエータの変位を検出するスピル位
置センサの出力である。 しかしながら、従来は、rIjJ記毎回補正最Δqを、
温度によらず一定としているため、燃料の粘度が高くな
る低温時には、第6図に示した如く、スピルリングの移
動が噴削時までに気筒別補正量ΔQ1)に到達しないこ
とがあった。づると、気筒別補正量Δ□pが十分に補正
されないため、回転変動1tiii差DDl’111(
−WNDLT’−DNEI))が縮まらず、前記回転変
動偏差D D N E I)に応じた次回の毎回補正量
Δqが気筒別補正量ΔQDに更に偵綽されてしまうとい
う悪循環になり、僅かな気桶間燃料哨用−のばらつきで
も、第7図〈冷却水温−20℃以トの例)に示す如く、
気筒別補正鯖ΔQpが上下限飴に発散してしまい、円滑
な学習制御が行われなくなるという問題点を有していた
。
【発明の1」的】
本発明は、前記従来の問題点を解消づるべくなされたも
ので、温度が低い時においても、僅かな気筒間燃料噴射
−のばらつきによって補正量が上下限値に発散してしま
うことがなく、従って、円滑な学渭制御を行って、振動
レベルを最小限に抑えることができる電子制御ディーゼ
ルエンジンの気筒別燃料噴射量学胃制御り法を提供覆る
ことを目的とする。 [発明の構成] 本発明は、爆発気筒毎の回転変動を検出・比較し、各気
筒の回転変動が揃う迄、気筒別に燃料噴射量の増減を学
消し、燃料r@剣μ制御アクチュエータを気閥毎に制御
して、気筒間の燃料噴射量のばらつきによる]゛ンジン
撮勤を抑えるようにした電子制御ディーゼルエンジンの
気筒別燃料噴射量学藺制御り法において、第8図にその
要旨を示1如く、冷Ml水温、油温又は燃料温度を検出
する手順と、平均回転変動と各気筒の回転変動の差から
回転変動(1差をめる手順と、前記回転変動偏差、及び
冷却水濡、油温又は燃料温度に応じて学習補正量をめる
手順と、を含むことにより、前記目的を達成したもので
ある。 又、本発明の実施態様は、舶記学門補正量を、冷却水温
、油温又は燃料温度が常温より低い時は、小さな値とづ
ると共に、不感帯も拡大するようにして、温石が帛′温
より低い時の、(2)かな気筒間燃料噴射−のばらつき
による補正量の発散を確実に防止できるようにしたもの
である。 (発明の作用1 本発明におい−Cは、学習補正−を、平均回転変動と各
気筒の回転変動の差、即ち回転変動偏差だ(プでなく、
冷んl水温、油温又は燃料温度を考慮してめるようにし
たので、温度が低い時は、学習補正量を小さな飴とし、
且つ、不感帯を拡大することによって、僅かな気筒別燃
料噴射増のばらつきによる学消補iF Qの発散を防止
づることができる。 [実施例) 以上図面を参照して、本発明に係る電子制御ディーゼル
エンジンの気筒別燃料噴射−学習制御方法が採用された
、自動車用の電子制御ディーゼルエンジンの実施例を詳
細に説明づる。 本発明の第1実施例は、第9図に示づ如く、ディーゼル
[ンジン10のクランク軸の回転と連動して回転される
駆動軸14、該駆動軸14に固着された、燃料を圧送す
るためのフィードポンプ16(第9図は90°展開した
状態を示(〉、燃料供給圧を調整覆るための燃圧m整弁
18、前記駆動軸14に固着されたギヤ20の回転変位
からディーゼルエンジン10の回転状態を検出するため
の、例えば電磁ピックアップからなるエンジン゛回転セ
ンサ22、フェイスカム23と共動してポンププランジ
ャ24を駆動するためのローラリング25、該ローラリ
ング25の回動位置を制御するためのタインピストン2
6(第9図は90゜展開した状態を示す)、該タイマピ
ストン26の位置を制御ff−dることによって燃料噴
射時期を制御Jるためのタイミング制御弁28、前記タ
イマピストン26の位置を検出するだめの、例えば可変
インダクタンスセンサからなるタイマ位置センサ30、
前記ポンププランジャ24からの燃料逃し時期を制御I
−!lるためのスピルリング32、該スピルリング32
の位置を制御することによって燃料噴射量を制御づ−る
ためのスピルアクチュエータ34、該スピルアクチュエ
ータ34のプランジャ34Aの変位から前記スピルリン
グ32の位置■Spを検出−!]’ 、i6ための、例
えば可変インダクタンスセンサからけるスピル位置セン
サ36、エンジン停+L時に燃料をカット1°るための
燃料カットソレノイド(以下FCVと称する)38及び
燃料の逆流や後型れを防止するためのデリバリバルブ4
2を有刃る分配型の燃料噴射ポンプ12と、該燃料1!
141Jポンプ12のデリバリバルブ42から吐出され
る燃料をディーゼルエンジン10の燃焼室内に噴射する
ためのイ□ンジエクションノズル44と、 吸気管46を介して吸入される吸入空気の圧力を検出す
るための吸気圧センサ48と、同じく吸入空気の温石を
検出づるための吸気温センサ50と、 エンジン10のシリンダブ[Jツクに配設された、エン
ジン冷M1水濡を検出づるための水涸センサ52と、 運転者の操作覆るアクセルセンサ54の踏込み角1m(
以下アクセル開庭と称覆る)Accp@検出−4る1〔
めの)ツクセルセンサ56と、該アクセルセンサ56の
出力から検出されるアシセル開1tAccl]、前記エ
ンジン回転センサ22の出力からめられるエンジン回転
数NE、前記水)品センサ52の出力から検出されるエ
ンジン冷却水温等により制御噴射時期及び制ill噴I
)l量をめ、前記燃料暗q1ポンプ12から制御噴劃時
期に制御噴剣磁の燃料が噴射されるように、前記タイミ
ング制御弁28、スピルアクチュエータ34等を制御す
る電子制御ユニット(以下ECUと称する)58と、か
ら構成されている。 前記ECU38は、第10図に詳細に示す如く、8神演
酔処理を行うための、例えばマイクロブUセッサからな
る中央処理ユニット(以下CPUと称づる)58△と、
各梓りロック伯号を発生づるクロック58Bと、前記C
PU58Aにおける演眸データ等を一時的に記憶づるた
めのランダムアクセスメモリ(以下RAMと称づる)5
8Cと、制御プログラムや各梓データ等を記憶づるため
のリードオンリーメモリ(以下ROMと称する)58D
と、バッファ58Eを介して入力される前記水温センサ
52出力、バッファ58Fを介して入力される前記吸気
温センサ50出力、バッファ58Gを介して入力される
前記吸気圧センサ48出力、バッファ58Hを介して入
力される前記アクセルセンサ56出力、センサ駆動回路
58J出力のセンサ駆動用周波数信号によって駆動され
、センサ信号検出回路58Kを介して入力されるl1r
t記スピル位置センサ36出力Vsp、1B]じくセン
サ駆動回路58 L出力のセンサ駆動用周波数信号によ
−)で駆動され、センサ信号検出1川路581V+を介
して入力される前記タイマ位置センサ30出力等を順次
取込むためのマルチプレクサ(以下MPXと称する)5
8Nと、@M P X 58 N出力のアナログ信号を
デジタル信号に変換するためのアナログ−デジタル′&
換器(以下A / D 変換器と称する)58Pと、該
A/D変換器58Pの出力をCPU58Aに取込むため
の入出力ボート〈以下I・′○ボートと称する)58Q
と、前記エンジン回転センサ22の出力を波形整形して
前記CPU58Aに直接取込むための波形整形回路58
Rと、前記CPU58Aの演算結果に応じて前記タイミ
ング制御弁28を駆動するための駆動回路58Sと、同
じく前記CPU58Aの演算結果に応じて前記FcV3
8を駆動づるための駆動回路58Tと、デジタル−アナ
ログ変換器〈以下D 、−’ A変換器と称する)58
Uによりアナログ信号に変換された前記CP U 5
& 入出力と前記スピル位置センサ36出力のスピル位
置信号vSpとの’kA差に応じて、前記スピルアクチ
ュエータ34を駆動Jるためのサーボ増幅器58V及び
駆動回路58Wと、前記各構成機器間を接続して、命令
やデータの転送を行うための〕モンバス58Xと、から
構成されている。 以下、実流例の作用を説明づる。 本実施例における毎回補正鮒△qや気筒別補正僻へ〇+
+の算出は、第11図に承りような、45°CAffl
lに通るインプットキャゾチャ割込みルーチンI CI
l、:従って実行される。 即ち、前記エンジン回転センサ22からクランク角45
”CAmに出力されるN +Eパルスの立下がりと共に
、スデツプ110に入り、前出第3図に示した如く、前
回のNEパルスSン下がりから合同のNEパルス\゛を
下がりまでの時間間隔Δ丁から、45°CA毎のエンジ
ン回転数NEi (1=1〜4)を算出(る。カウンタ
1は、NEパルスの立トりにより1→2→3→4→1と
更新されるので、このエンジン回転数NEiも、180
’CA毎に、NE+→NF2→NE3→NEs→NE+
と−回りして、各々のメモリに保存されることとなる。 次いt・ステップ112に進み、次式に示1如く、18
0°CA間の平均エンジン回転数NEを算出する。 Nヒー(Nト+ +NE2+NL3+N[=a )/’
4・・・(1) 次いでステップ114に進み、カウンタ1を更新した後
、ステップ116で、予めROM58Dに記憶されてい
る、第12図の破線りに示したような関係を有−4るマ
ツプから、1000〜150Qrpmの、エンジン回転
数が比較的高い時のハンチングを防止するための、エン
ジン回転数NHに応した補正係数に5を算出Jる。 この補正係数に5は、第12図に示づ如く、従来例で用
いられていたに5(実1!1lc)に比べ大きな値をと
ることができるため、より補正が正確に行える。なぜな
ら、1000〜1500r旧11時のエンジンハンチン
グはスピルリングの到達遅れによって士に生ずるため、
本実施例の如く到達遅れを防ぐことがrきれば、それだ
(プ気筒別補正鑓の上下限を広くできるからである。 次い(・ステップ118に進み、カウンタiのhtYt
(tQが4であるか否かを判定づる。判定結果が正(
゛ある場合、即ち、カウンタiが3→4に更新された直
後である時には、ステップ120に進み、アイドル安定
状態であるか否かを判定する。判定結果が1である場合
即ち、例えば始動中や始動直後でなく、アクセル開度が
0%であり、変速機のジノl−位置が二1−トラルであ
るか、又は自動変速瀕の場合はドライブレンジであり、
且つ車速か零である条件が全て成立した時には、ステッ
プ122に進み、エンジン回転数NE+が、同一の気I
Npに対(るNE+〜NE4の中で最小値である状態が
、2気筒以上であるか否かを判定づる。判定結果が正で
ある場合、即ち、失火等が発生しておらず、回転が安定
していると判断される時には、ステップ124に進み、
萌出第4図に示した如く、次式に誹り、各気筒に対応し
た回転変動DNEp(p−1〜4)を算出して、各々の
メモリに保存覆る。 DNEI)+−NE3 NEt ・・・(2)ここで、
カウンタpは、各気筒に対応しておりカウンタiが4→
1になる時に1→2→3→4→1と更♀斤され、720
°CAて−まわりづるようにされ(いる。 次い−(ステップ126に進み、次式を用いて、平均回
転変動W N D L−rを算出して、メモリに保IF
7る。 WN D L 1−←ΣD N F p 、、′4・・
・(3)P++1 次いでステップ128に進み、次式を#J゛いて、平均
回転度!IIW N D L−1−と各気筒の回転変動
[)NE ++との幅差1)DN E +1を算出する
。 1−) D NEt) +WND+−1’−DNヒp
・・・ (4)次いでステラ/130に進み、前出ステ
ップ128で紳出された回転度リノ偏差DDNヒp、及
び、例えば1秒ルーチン等で前記水温センサ52出力か
ら予めめられた冷却水tM 1” HWに応じて、例え
ば第13図に示すような関係から、次式により、ルリ御
用IL!1転変動偏差DDNEp−をめる。 D D :<ヒp −←f (DDNEII 、THW
−)・・・(5) 次いでステップ132に進み請求められた制御用回転変
動偏差DDNEI)−に応じて、例えば前出第5図に示
したような関係から、次式により、毎回?III正4(
iΔqを算出する。 Δ(1−G (DDNEp’ )・・・〈6)次いでス
テップ134に進み、次式に示す如く、今回りくめられ
たん回補正榊Δ0を、前回までの積算11ηである気筒
別補止量ΔQpに積算し、今回値とし゛ζメモリダる。 ΔQp←ΔQ11+Δq ・・・(7)なお、気筒別補
止量ΔQ pは、各気筒に対応しているため、△01〜
ΔQ4の4個ある。 前出ステップ134終了後、ステップ136に進み、算
出された気筒別補正量ΔQ11がその上限値△Q pm
axより大であるか否かを判定づる。判定結果が正であ
る場合には、ステップ138に進み、上限飴ΔQ pm
axを気筒別補止量△Qpとして、この割込みルーチン
ICIを終了づる。 −’8、前出ステップ136の判定結果が否である場合
には、ステップ140に進み、気筒別補正鯖ΔQpがそ
の下限値ΔQpn目n以Fであるか否かを判定Jる。判
定結果が正である場合には、ステップ142に進み、下
限値ΔQpminを気筒別補IE堵ΔQ pとして、こ
の割込みルーチンIC+を終了覆る。 又、前出ステップ140の判定結果が否である場合には
、前出ステップ134でめられた気筒別補正早△Q 1
1をそのまま採用して、このit、II込みルーチンI
CIを終了−づる。 一方、前出ステップ118の判定結果が否である場合に
は、ステラ1150に進み、カウンタiの計数舶が2で
あるか否かを判定する。判定結果が正である場合、即ち
、カウンタ1の計数値が1→2に更新された直後である
と判断される時には、ステップ152に進み、カウンタ
1)を更新する。 ステップ152柊了後、又は611出ステツプ150の
判定結果が否である場合には、ステラ1154に進み、
次式に示J如く、公知の噴胴鍬韓出ルーチンによって、
平均エンジン回転数NEやアクセル聞痘A CCDから
められている噴射量Q finに、気同別補正髄△Ql
)十+に補正係数に5を乗じたものを加えることによっ
て、M終噴装置Qrin−をめる。 Qrin ” −Qrin + K 5 X △ Q
p + 1 ・ ・ ・ (8)ステップ154終T後
、又は前出ステップ120.122の判定結果が否であ
る場合には、この割込みルーチンIC+を終了でる。 本実加剰における、冷却水温と毎回補正量△qの関係の
例を第14図に示4゜図から明らかな如く、冷fJl水
温−r I−IWが一20℃以下となると、毎回補正量
△qが小さくなり、又、毎回補正量Δq=0となる不感
帯が広くなる。従って、僅かな回転変動偏差では毎回補
正量△q−Oとなり、従来のように僅かな気筒間の噴射
量のばらっぎによって、気筒別補正場ΔQpが発散する
ことがなくなり、低温時の振動レベルを最小限に留める
ことができる。 本実施例においては、冷却水湯が常温より低い時は、毎
回補正量Δqを小ざくすると共に、一定回転変動FA差
内である場合には毎回補正量Δqを零と−4る不感帯を
広くづるようにしているので、気筒間の噴射量のばらつ
きによる気筒別補正量ΔQpの発散を1iff実に防ぐ
ことができる。なお、冷fil水温が帛渇より低い時に
毎回補正量Δqを小さくするだ(ブでも、効果を十げる
ことができる。 史に、本実施例においては、冷却水ン呂に応じて毎回補
正枦Δq4!:変化させるようにしているので、別体の
温度センサが不要であり、コストアップを生じることも
ない。なお、毎[01補正−Δ11を変化させる際に指
標とすべき部層は、冷H]水堀に限定されず、油温、ポ
ンプ内燃料湿醜又はリターン燃i31通路内燃料温度等
を用いることも可能である。 【発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、低温時に補正量
がト下限(1@に発散することを防ぐことかで−き、撮
動レベルを最小限に抑えることができる。 従って、燃料噴射ポンプの気筒間噴I)J量のばらつき
やインジェクションノズルの開弁圧のばらつきの品質基
準を緩めることができ、コストダウンを図ることができ
る等の優れた効果を有づる。
ので、温度が低い時においても、僅かな気筒間燃料噴射
−のばらつきによって補正量が上下限値に発散してしま
うことがなく、従って、円滑な学渭制御を行って、振動
レベルを最小限に抑えることができる電子制御ディーゼ
ルエンジンの気筒別燃料噴射量学胃制御り法を提供覆る
ことを目的とする。 [発明の構成] 本発明は、爆発気筒毎の回転変動を検出・比較し、各気
筒の回転変動が揃う迄、気筒別に燃料噴射量の増減を学
消し、燃料r@剣μ制御アクチュエータを気閥毎に制御
して、気筒間の燃料噴射量のばらつきによる]゛ンジン
撮勤を抑えるようにした電子制御ディーゼルエンジンの
気筒別燃料噴射量学藺制御り法において、第8図にその
要旨を示1如く、冷Ml水温、油温又は燃料温度を検出
する手順と、平均回転変動と各気筒の回転変動の差から
回転変動(1差をめる手順と、前記回転変動偏差、及び
冷却水濡、油温又は燃料温度に応じて学習補正量をめる
手順と、を含むことにより、前記目的を達成したもので
ある。 又、本発明の実施態様は、舶記学門補正量を、冷却水温
、油温又は燃料温度が常温より低い時は、小さな値とづ
ると共に、不感帯も拡大するようにして、温石が帛′温
より低い時の、(2)かな気筒間燃料噴射−のばらつき
による補正量の発散を確実に防止できるようにしたもの
である。 (発明の作用1 本発明におい−Cは、学習補正−を、平均回転変動と各
気筒の回転変動の差、即ち回転変動偏差だ(プでなく、
冷んl水温、油温又は燃料温度を考慮してめるようにし
たので、温度が低い時は、学習補正量を小さな飴とし、
且つ、不感帯を拡大することによって、僅かな気筒別燃
料噴射増のばらつきによる学消補iF Qの発散を防止
づることができる。 [実施例) 以上図面を参照して、本発明に係る電子制御ディーゼル
エンジンの気筒別燃料噴射−学習制御方法が採用された
、自動車用の電子制御ディーゼルエンジンの実施例を詳
細に説明づる。 本発明の第1実施例は、第9図に示づ如く、ディーゼル
[ンジン10のクランク軸の回転と連動して回転される
駆動軸14、該駆動軸14に固着された、燃料を圧送す
るためのフィードポンプ16(第9図は90°展開した
状態を示(〉、燃料供給圧を調整覆るための燃圧m整弁
18、前記駆動軸14に固着されたギヤ20の回転変位
からディーゼルエンジン10の回転状態を検出するため
の、例えば電磁ピックアップからなるエンジン゛回転セ
ンサ22、フェイスカム23と共動してポンププランジ
ャ24を駆動するためのローラリング25、該ローラリ
ング25の回動位置を制御するためのタインピストン2
6(第9図は90゜展開した状態を示す)、該タイマピ
ストン26の位置を制御ff−dることによって燃料噴
射時期を制御Jるためのタイミング制御弁28、前記タ
イマピストン26の位置を検出するだめの、例えば可変
インダクタンスセンサからなるタイマ位置センサ30、
前記ポンププランジャ24からの燃料逃し時期を制御I
−!lるためのスピルリング32、該スピルリング32
の位置を制御することによって燃料噴射量を制御づ−る
ためのスピルアクチュエータ34、該スピルアクチュエ
ータ34のプランジャ34Aの変位から前記スピルリン
グ32の位置■Spを検出−!]’ 、i6ための、例
えば可変インダクタンスセンサからけるスピル位置セン
サ36、エンジン停+L時に燃料をカット1°るための
燃料カットソレノイド(以下FCVと称する)38及び
燃料の逆流や後型れを防止するためのデリバリバルブ4
2を有刃る分配型の燃料噴射ポンプ12と、該燃料1!
141Jポンプ12のデリバリバルブ42から吐出され
る燃料をディーゼルエンジン10の燃焼室内に噴射する
ためのイ□ンジエクションノズル44と、 吸気管46を介して吸入される吸入空気の圧力を検出す
るための吸気圧センサ48と、同じく吸入空気の温石を
検出づるための吸気温センサ50と、 エンジン10のシリンダブ[Jツクに配設された、エン
ジン冷M1水濡を検出づるための水涸センサ52と、 運転者の操作覆るアクセルセンサ54の踏込み角1m(
以下アクセル開庭と称覆る)Accp@検出−4る1〔
めの)ツクセルセンサ56と、該アクセルセンサ56の
出力から検出されるアシセル開1tAccl]、前記エ
ンジン回転センサ22の出力からめられるエンジン回転
数NE、前記水)品センサ52の出力から検出されるエ
ンジン冷却水温等により制御噴射時期及び制ill噴I
)l量をめ、前記燃料暗q1ポンプ12から制御噴劃時
期に制御噴剣磁の燃料が噴射されるように、前記タイミ
ング制御弁28、スピルアクチュエータ34等を制御す
る電子制御ユニット(以下ECUと称する)58と、か
ら構成されている。 前記ECU38は、第10図に詳細に示す如く、8神演
酔処理を行うための、例えばマイクロブUセッサからな
る中央処理ユニット(以下CPUと称づる)58△と、
各梓りロック伯号を発生づるクロック58Bと、前記C
PU58Aにおける演眸データ等を一時的に記憶づるた
めのランダムアクセスメモリ(以下RAMと称づる)5
8Cと、制御プログラムや各梓データ等を記憶づるため
のリードオンリーメモリ(以下ROMと称する)58D
と、バッファ58Eを介して入力される前記水温センサ
52出力、バッファ58Fを介して入力される前記吸気
温センサ50出力、バッファ58Gを介して入力される
前記吸気圧センサ48出力、バッファ58Hを介して入
力される前記アクセルセンサ56出力、センサ駆動回路
58J出力のセンサ駆動用周波数信号によって駆動され
、センサ信号検出回路58Kを介して入力されるl1r
t記スピル位置センサ36出力Vsp、1B]じくセン
サ駆動回路58 L出力のセンサ駆動用周波数信号によ
−)で駆動され、センサ信号検出1川路581V+を介
して入力される前記タイマ位置センサ30出力等を順次
取込むためのマルチプレクサ(以下MPXと称する)5
8Nと、@M P X 58 N出力のアナログ信号を
デジタル信号に変換するためのアナログ−デジタル′&
換器(以下A / D 変換器と称する)58Pと、該
A/D変換器58Pの出力をCPU58Aに取込むため
の入出力ボート〈以下I・′○ボートと称する)58Q
と、前記エンジン回転センサ22の出力を波形整形して
前記CPU58Aに直接取込むための波形整形回路58
Rと、前記CPU58Aの演算結果に応じて前記タイミ
ング制御弁28を駆動するための駆動回路58Sと、同
じく前記CPU58Aの演算結果に応じて前記FcV3
8を駆動づるための駆動回路58Tと、デジタル−アナ
ログ変換器〈以下D 、−’ A変換器と称する)58
Uによりアナログ信号に変換された前記CP U 5
& 入出力と前記スピル位置センサ36出力のスピル位
置信号vSpとの’kA差に応じて、前記スピルアクチ
ュエータ34を駆動Jるためのサーボ増幅器58V及び
駆動回路58Wと、前記各構成機器間を接続して、命令
やデータの転送を行うための〕モンバス58Xと、から
構成されている。 以下、実流例の作用を説明づる。 本実施例における毎回補正鮒△qや気筒別補正僻へ〇+
+の算出は、第11図に承りような、45°CAffl
lに通るインプットキャゾチャ割込みルーチンI CI
l、:従って実行される。 即ち、前記エンジン回転センサ22からクランク角45
”CAmに出力されるN +Eパルスの立下がりと共に
、スデツプ110に入り、前出第3図に示した如く、前
回のNEパルスSン下がりから合同のNEパルス\゛を
下がりまでの時間間隔Δ丁から、45°CA毎のエンジ
ン回転数NEi (1=1〜4)を算出(る。カウンタ
1は、NEパルスの立トりにより1→2→3→4→1と
更新されるので、このエンジン回転数NEiも、180
’CA毎に、NE+→NF2→NE3→NEs→NE+
と−回りして、各々のメモリに保存されることとなる。 次いt・ステップ112に進み、次式に示1如く、18
0°CA間の平均エンジン回転数NEを算出する。 Nヒー(Nト+ +NE2+NL3+N[=a )/’
4・・・(1) 次いでステップ114に進み、カウンタ1を更新した後
、ステップ116で、予めROM58Dに記憶されてい
る、第12図の破線りに示したような関係を有−4るマ
ツプから、1000〜150Qrpmの、エンジン回転
数が比較的高い時のハンチングを防止するための、エン
ジン回転数NHに応した補正係数に5を算出Jる。 この補正係数に5は、第12図に示づ如く、従来例で用
いられていたに5(実1!1lc)に比べ大きな値をと
ることができるため、より補正が正確に行える。なぜな
ら、1000〜1500r旧11時のエンジンハンチン
グはスピルリングの到達遅れによって士に生ずるため、
本実施例の如く到達遅れを防ぐことがrきれば、それだ
(プ気筒別補正鑓の上下限を広くできるからである。 次い(・ステップ118に進み、カウンタiのhtYt
(tQが4であるか否かを判定づる。判定結果が正(
゛ある場合、即ち、カウンタiが3→4に更新された直
後である時には、ステップ120に進み、アイドル安定
状態であるか否かを判定する。判定結果が1である場合
即ち、例えば始動中や始動直後でなく、アクセル開度が
0%であり、変速機のジノl−位置が二1−トラルであ
るか、又は自動変速瀕の場合はドライブレンジであり、
且つ車速か零である条件が全て成立した時には、ステッ
プ122に進み、エンジン回転数NE+が、同一の気I
Npに対(るNE+〜NE4の中で最小値である状態が
、2気筒以上であるか否かを判定づる。判定結果が正で
ある場合、即ち、失火等が発生しておらず、回転が安定
していると判断される時には、ステップ124に進み、
萌出第4図に示した如く、次式に誹り、各気筒に対応し
た回転変動DNEp(p−1〜4)を算出して、各々の
メモリに保存覆る。 DNEI)+−NE3 NEt ・・・(2)ここで、
カウンタpは、各気筒に対応しておりカウンタiが4→
1になる時に1→2→3→4→1と更♀斤され、720
°CAて−まわりづるようにされ(いる。 次い−(ステップ126に進み、次式を用いて、平均回
転変動W N D L−rを算出して、メモリに保IF
7る。 WN D L 1−←ΣD N F p 、、′4・・
・(3)P++1 次いでステップ128に進み、次式を#J゛いて、平均
回転度!IIW N D L−1−と各気筒の回転変動
[)NE ++との幅差1)DN E +1を算出する
。 1−) D NEt) +WND+−1’−DNヒp
・・・ (4)次いでステラ/130に進み、前出ステ
ップ128で紳出された回転度リノ偏差DDNヒp、及
び、例えば1秒ルーチン等で前記水温センサ52出力か
ら予めめられた冷却水tM 1” HWに応じて、例え
ば第13図に示すような関係から、次式により、ルリ御
用IL!1転変動偏差DDNEp−をめる。 D D :<ヒp −←f (DDNEII 、THW
−)・・・(5) 次いでステップ132に進み請求められた制御用回転変
動偏差DDNEI)−に応じて、例えば前出第5図に示
したような関係から、次式により、毎回?III正4(
iΔqを算出する。 Δ(1−G (DDNEp’ )・・・〈6)次いでス
テップ134に進み、次式に示す如く、今回りくめられ
たん回補正榊Δ0を、前回までの積算11ηである気筒
別補止量ΔQpに積算し、今回値とし゛ζメモリダる。 ΔQp←ΔQ11+Δq ・・・(7)なお、気筒別補
止量ΔQ pは、各気筒に対応しているため、△01〜
ΔQ4の4個ある。 前出ステップ134終了後、ステップ136に進み、算
出された気筒別補正量ΔQ11がその上限値△Q pm
axより大であるか否かを判定づる。判定結果が正であ
る場合には、ステップ138に進み、上限飴ΔQ pm
axを気筒別補止量△Qpとして、この割込みルーチン
ICIを終了づる。 −’8、前出ステップ136の判定結果が否である場合
には、ステップ140に進み、気筒別補正鯖ΔQpがそ
の下限値ΔQpn目n以Fであるか否かを判定Jる。判
定結果が正である場合には、ステップ142に進み、下
限値ΔQpminを気筒別補IE堵ΔQ pとして、こ
の割込みルーチンIC+を終了覆る。 又、前出ステップ140の判定結果が否である場合には
、前出ステップ134でめられた気筒別補正早△Q 1
1をそのまま採用して、このit、II込みルーチンI
CIを終了−づる。 一方、前出ステップ118の判定結果が否である場合に
は、ステラ1150に進み、カウンタiの計数舶が2で
あるか否かを判定する。判定結果が正である場合、即ち
、カウンタ1の計数値が1→2に更新された直後である
と判断される時には、ステップ152に進み、カウンタ
1)を更新する。 ステップ152柊了後、又は611出ステツプ150の
判定結果が否である場合には、ステラ1154に進み、
次式に示J如く、公知の噴胴鍬韓出ルーチンによって、
平均エンジン回転数NEやアクセル聞痘A CCDから
められている噴射量Q finに、気同別補正髄△Ql
)十+に補正係数に5を乗じたものを加えることによっ
て、M終噴装置Qrin−をめる。 Qrin ” −Qrin + K 5 X △ Q
p + 1 ・ ・ ・ (8)ステップ154終T後
、又は前出ステップ120.122の判定結果が否であ
る場合には、この割込みルーチンIC+を終了でる。 本実加剰における、冷却水温と毎回補正量△qの関係の
例を第14図に示4゜図から明らかな如く、冷fJl水
温−r I−IWが一20℃以下となると、毎回補正量
△qが小さくなり、又、毎回補正量Δq=0となる不感
帯が広くなる。従って、僅かな回転変動偏差では毎回補
正量△q−Oとなり、従来のように僅かな気筒間の噴射
量のばらっぎによって、気筒別補正場ΔQpが発散する
ことがなくなり、低温時の振動レベルを最小限に留める
ことができる。 本実施例においては、冷却水湯が常温より低い時は、毎
回補正量Δqを小ざくすると共に、一定回転変動FA差
内である場合には毎回補正量Δqを零と−4る不感帯を
広くづるようにしているので、気筒間の噴射量のばらつ
きによる気筒別補正量ΔQpの発散を1iff実に防ぐ
ことができる。なお、冷fil水温が帛渇より低い時に
毎回補正量Δqを小さくするだ(ブでも、効果を十げる
ことができる。 史に、本実施例においては、冷却水ン呂に応じて毎回補
正枦Δq4!:変化させるようにしているので、別体の
温度センサが不要であり、コストアップを生じることも
ない。なお、毎[01補正−Δ11を変化させる際に指
標とすべき部層は、冷H]水堀に限定されず、油温、ポ
ンプ内燃料湿醜又はリターン燃i31通路内燃料温度等
を用いることも可能である。 【発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、低温時に補正量
がト下限(1@に発散することを防ぐことかで−き、撮
動レベルを最小限に抑えることができる。 従って、燃料噴射ポンプの気筒間噴I)J量のばらつき
やインジェクションノズルの開弁圧のばらつきの品質基
準を緩めることができ、コストダウンを図ることができ
る等の優れた効果を有づる。
第1図は、従来の電子制御ディーゼルエンジンlこお(
プる、回転変動とクランクまわり振れのうねりの関係を
示づ線図、第2図は、従来の電子らII Illディー
ゼルエンジンで用いられているエンジン回転センサの構
成を示1断面図、第3図は、同じく、45°CA毎のエ
ンジン回転数をめる方法を示す線図、第4図及び第5図
は、同じく、毎回補正量をめる方法を示ず線図、第6図
及び第7図は、従来例における各部信号波形の例を示す
線図、第8図は、本発明に係る電子制御ディーゼルエン
ジンの気筒別燃料噴射量学習制御方法の要旨を示す流れ
図、第9図は、本発明が採用された自動車用電子制御デ
ィーゼルエンジンの実施例の全体構成を示づ、一部ブロ
ック線図を含む断面図、第10図は、同じく、電子制御
ユニットの構成を示ずブ1」ツク線図、第11図は、同
じく、毎回補正量や気筒別補正礒をめるための割込みル
ーチンを示ヅ流れ図、第12図は、前記ルーチン又は従
来例で用いられている、補正係数をめるためのンツプの
例を示(線図、第13図は、前記ルーチンで用いられて
いる、制御用回転変動1躯差をめるためのンツブの例を
示1線図、第14図は、前記実施例における、回転変動
偏差と毎回補正鑓の関係の例を示す線図である。 10・・・エンジン、 12・・・燃料噴射ポンプ、 22・・・エンジン回転センサ、 24・・・ポンププランジャ、 32・・・スピルリング、 34・・・スピルアクチュエータ、 36・・・スピル位置センサ、 44・・・インジェクションノズル、 52・・・水濡センサ、 THW・・・冷即水温、56
・・・アクセルセンサ、 58・・パ市子制御ユニット(ECU)、DNED・・
・エンジン回転変動、 W N D 1丁・・・平均同転gすJ、[)DNEp
・・・回転変動偏差、 DDNEp−・・・制御用回転変動偏差、△q・・・毎
回補正鯖、 八〇〇・・・気筒別補iE樋、 Q fin 、 Q in −−−−噴IJ’l u。 代理人 高 矢 論 (ほか1名) 第3図 第4図 第5図 第6図 第8図 第9図 却ν7一ン 4 °4° J− SP E \ 18 2 4 642 30 2326 28 ノゝ 、。。 4446 Accp 、A
プる、回転変動とクランクまわり振れのうねりの関係を
示づ線図、第2図は、従来の電子らII Illディー
ゼルエンジンで用いられているエンジン回転センサの構
成を示1断面図、第3図は、同じく、45°CA毎のエ
ンジン回転数をめる方法を示す線図、第4図及び第5図
は、同じく、毎回補正量をめる方法を示ず線図、第6図
及び第7図は、従来例における各部信号波形の例を示す
線図、第8図は、本発明に係る電子制御ディーゼルエン
ジンの気筒別燃料噴射量学習制御方法の要旨を示す流れ
図、第9図は、本発明が採用された自動車用電子制御デ
ィーゼルエンジンの実施例の全体構成を示づ、一部ブロ
ック線図を含む断面図、第10図は、同じく、電子制御
ユニットの構成を示ずブ1」ツク線図、第11図は、同
じく、毎回補正量や気筒別補正礒をめるための割込みル
ーチンを示ヅ流れ図、第12図は、前記ルーチン又は従
来例で用いられている、補正係数をめるためのンツプの
例を示(線図、第13図は、前記ルーチンで用いられて
いる、制御用回転変動1躯差をめるためのンツブの例を
示1線図、第14図は、前記実施例における、回転変動
偏差と毎回補正鑓の関係の例を示す線図である。 10・・・エンジン、 12・・・燃料噴射ポンプ、 22・・・エンジン回転センサ、 24・・・ポンププランジャ、 32・・・スピルリング、 34・・・スピルアクチュエータ、 36・・・スピル位置センサ、 44・・・インジェクションノズル、 52・・・水濡センサ、 THW・・・冷即水温、56
・・・アクセルセンサ、 58・・パ市子制御ユニット(ECU)、DNED・・
・エンジン回転変動、 W N D 1丁・・・平均同転gすJ、[)DNEp
・・・回転変動偏差、 DDNEp−・・・制御用回転変動偏差、△q・・・毎
回補正鯖、 八〇〇・・・気筒別補iE樋、 Q fin 、 Q in −−−−噴IJ’l u。 代理人 高 矢 論 (ほか1名) 第3図 第4図 第5図 第6図 第8図 第9図 却ν7一ン 4 °4° J− SP E \ 18 2 4 642 30 2326 28 ノゝ 、。。 4446 Accp 、A
Claims (2)
- (1)1発気@毎の回転変動を検出・比較し、各気筒の
回転変動が揃う迄、気筒別に燃料晴躬量の増減を学門し
、燃料噴@量制陣アクチュエータを気筒毎に制御して、
気筒間の燃料噴側餉のばらつきによるエンジン振動を抑
えるようにした電子制御ディーゼルエンジンの気筒別燃
料噴射樋学習制御方法において、 冷却水温、油温又は燃料ン品度を検出づる手順と、平均
回転変動と各気筒の回転変動の差から回転変動偏差をめ
る手順と、 前記回転変動偏差、及び、冷却水泥、油温又は燃料温度
に応じて学習補正量をめる手順と、を含むことを特徴と
Jる電子制御卸ディーゼルエンジンの気筒別燃斜噴射餉
学習制御方法。 - (2)前記学門補正箱が、冷却水温、油温又は燃料+h
iが常温より低い時は、小さな値とされると共に、不感
帯も拡大されている特許請求の範囲第1項記載の電子制
御ディーゼルエンジンの気筒別燃料噴射屋学習制御方法
。
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