JPS61229947A - デイ−ゼルエンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents
デイ−ゼルエンジンの燃料噴射制御装置Info
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- JPS61229947A JPS61229947A JP60068520A JP6852085A JPS61229947A JP S61229947 A JPS61229947 A JP S61229947A JP 60068520 A JP60068520 A JP 60068520A JP 6852085 A JP6852085 A JP 6852085A JP S61229947 A JPS61229947 A JP S61229947A
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はパイロット噴射を用いるディーゼルエンジンの
燃料噴射制御装置に関する。
燃料噴射制御装置に関する。
パイロット噴射がディーゼルエンジンの騒音、燃費等を
改善することはよく知られている。そのための装置の開
発においては、パイロット噴射量や、メイン噴射部の休
止期間等の適合がはかられて来たが、それらの適合値は
燃料のセタン価や、エンジンの暖機度合によって変るこ
とが見出されている。簡単に言えば、セタン価が低い程
、又エンジンの暖機が進んでいない程、パイロット噴射
の量を多く、又その時期を進めねばならぬことが見出さ
れている。従来、この課題に答える充分に満足な燃料噴
射制御装置は未だ得られていない。
改善することはよく知られている。そのための装置の開
発においては、パイロット噴射量や、メイン噴射部の休
止期間等の適合がはかられて来たが、それらの適合値は
燃料のセタン価や、エンジンの暖機度合によって変るこ
とが見出されている。簡単に言えば、セタン価が低い程
、又エンジンの暖機が進んでいない程、パイロット噴射
の量を多く、又その時期を進めねばならぬことが見出さ
れている。従来、この課題に答える充分に満足な燃料噴
射制御装置は未だ得られていない。
本発明の目的は、着火時期センサ又は燃焼圧センサ又は
振動センサ等を使ってこの検出値をフィードバックして
パイロット噴射の適合制御を行なおうという着想にもと
づき、燃料のセタン価、またはエンジンの暖機状態によ
らず、常に適正なパイロット噴射が行われる、パイロッ
ト噴射を用いるディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置
を得ることにある。
振動センサ等を使ってこの検出値をフィードバックして
パイロット噴射の適合制御を行なおうという着想にもと
づき、燃料のセタン価、またはエンジンの暖機状態によ
らず、常に適正なパイロット噴射が行われる、パイロッ
ト噴射を用いるディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置
を得ることにある。
本発明においては、エンジンの着火時期を検出する着火
時期検出部、該着火時期検出部からのデータを読込む着
火時期データ読込み手段、該着火時期データ読込み手段
に読込まれたデータを基準データと比較し着火時期差を
算出する着火時期差算出手段、該着火時期差を所定の境
界値と比較し該境界値を超えるか否かを判別する着火時
期差判別手段、該着火時期差判別手段による境界値超過
判別出力を受けてパイロット噴射時期修正データを発生
するパイロット噴射時期修正手段、該パイロット噴射時
期修正手段からのパイロット噴射時期修正データを受け
てパイロット噴射時期制御データを指令するパイロット
噴射時期制御指令手段、該パイロット噴射時期制御指令
手段からのパイロット噴射時期制御指令を受けるパイロ
ット噴射特番 期制御駆動部、および該パイロット噴射時期制御駆動部
により駆動される燃料噴射部を具備し、それにより、パ
イロット噴射の時期の制御に着火時期検出部の出力にも
とづく信号のフィードバック制御が適用され、望ましい
着火時期において着火が行われるようになっていること
を特徴とするパイロット噴射を用いるディーゼルエンジ
ンの燃料噴射制御装置、が提供される。
時期検出部、該着火時期検出部からのデータを読込む着
火時期データ読込み手段、該着火時期データ読込み手段
に読込まれたデータを基準データと比較し着火時期差を
算出する着火時期差算出手段、該着火時期差を所定の境
界値と比較し該境界値を超えるか否かを判別する着火時
期差判別手段、該着火時期差判別手段による境界値超過
判別出力を受けてパイロット噴射時期修正データを発生
するパイロット噴射時期修正手段、該パイロット噴射時
期修正手段からのパイロット噴射時期修正データを受け
てパイロット噴射時期制御データを指令するパイロット
噴射時期制御指令手段、該パイロット噴射時期制御指令
手段からのパイロット噴射時期制御指令を受けるパイロ
ット噴射特番 期制御駆動部、および該パイロット噴射時期制御駆動部
により駆動される燃料噴射部を具備し、それにより、パ
イロット噴射の時期の制御に着火時期検出部の出力にも
とづく信号のフィードバック制御が適用され、望ましい
着火時期において着火が行われるようになっていること
を特徴とするパイロット噴射を用いるディーゼルエンジ
ンの燃料噴射制御装置、が提供される。
本発明の一実施例としてのパイロット噴射を用いるディ
ーゼルエンジンの燃料噴射制御装置が第１図（Ａ）に示
される。
ーゼルエンジンの燃料噴射制御装置が第１図（Ａ）に示
される。
第１図（Ａ）装置における制御回路の機能ブロック図が
第１図（Ｂ）に示される。第１図（Ａ）装置において、
エンジン１が吸・排気弁１２、ピストン１３を具備し、
燃焼室が燃焼主室１４と燃焼渦流室１５を有し、渦流室
１５には噴射弁２とグロープラグ１７が設けられる。以
上の点は従来のエンジンと同様である。
第１図（Ｂ）に示される。第１図（Ａ）装置において、
エンジン１が吸・排気弁１２、ピストン１３を具備し、
燃焼室が燃焼主室１４と燃焼渦流室１５を有し、渦流室
１５には噴射弁２とグロープラグ１７が設けられる。以
上の点は従来のエンジンと同様である。
第１図装置においては、渦流室１５に着火時期センサ１
８が設けである。また第１図装置においては噴射弁２そ
のものの構造もしくは通常の噴射弁に燃料を供給する為
の噴射ポンプに工夫があり、パイロット噴射を可能なら
しめている。
８が設けである。また第１図装置においては噴射弁２そ
のものの構造もしくは通常の噴射弁に燃料を供給する為
の噴射ポンプに工夫があり、パイロット噴射を可能なら
しめている。
第１図装置における着火センサ１８の構成および等価回
路が第２図および第３図に示される。着火時期センサ１
８そのものは公知であって、渦流室１５内の燃焼光りが
石英ガラス１８１を介してフォトトランジスタ１８２に
作用し、そのフォトトランジスタ１８２の作用を電気出
力コネクタ１８３を介して外部の電気回路に取り出せる
ようにしたものである。
路が第２図および第３図に示される。着火時期センサ１
８そのものは公知であって、渦流室１５内の燃焼光りが
石英ガラス１８１を介してフォトトランジスタ１８２に
作用し、そのフォトトランジスタ１８２の作用を電気出
力コネクタ１８３を介して外部の電気回路に取り出せる
ようにしたものである。
第３図の等価回路において、コネクタ１８３にはコレク
タ（Ｖ ｃｃ） １８４、エミッタ（ＶＥ）１８５、シ
ールド（ＳＨ）１８６の３個の端子が設けである。外部
の電気回路でコレクタＶＣＣに５ｖ程の直流電圧を印加
しておいてエミッタＶｔ−シールドＳＨ間の電流を検出
すれば、ある値以上の電流が検出された時着火したもの
、として着火時期を検出することができる。
タ（Ｖ ｃｃ） １８４、エミッタ（ＶＥ）１８５、シ
ールド（ＳＨ）１８６の３個の端子が設けである。外部
の電気回路でコレクタＶＣＣに５ｖ程の直流電圧を印加
しておいてエミッタＶｔ−シールドＳＨ間の電流を検出
すれば、ある値以上の電流が検出された時着火したもの
、として着火時期を検出することができる。
第１図（Ａ）装置における噴射弁２の構成が第４図に示
される。噴射弁２の構造には工夫が施されておりパイロ
ット噴射を可能ならしめている。
される。噴射弁２の構造には工夫が施されておりパイロ
ット噴射を可能ならしめている。
噴射弁２においては、ニードル２５の昇降が制御油圧室
２６に発生する油圧によって行なわれる。
２６に発生する油圧によって行なわれる。
制御油圧室２６の油圧が高い時にはニードル２５は降下
して噴口２７と油溜り２８との導通を遮断し、制御油圧
室２６の油圧が低い時にはニードル２５は上昇して噴口
２７と油溜り２８とを導通して燃料噴射を行なう。
して噴口２７と油溜り２８との導通を遮断し、制御油圧
室２６の油圧が低い時にはニードル２５は上昇して噴口
２７と油溜り２８とを導通して燃料噴射を行なう。
制御油圧室２６の容積はピエゾスタック２１の長さによ
って可変であって、ビニシスタンク２１に正電圧が印加
されたときはピエゾスタック２１は伸長して制御油圧室
２６の油圧を高くし、負電圧が印加された時ピエゾスタ
ック２１は縮小して制御油圧室２６の油圧を低くする。
って可変であって、ビニシスタンク２１に正電圧が印加
されたときはピエゾスタック２１は伸長して制御油圧室
２６の油圧を高くし、負電圧が印加された時ピエゾスタ
ック２１は縮小して制御油圧室２６の油圧を低くする。
油溜り２８は外部のアキュームレータ３と導通している
。アキュームレータ３には、高圧ポンプによって常に２
００ｋｇ ／ｃａ＋”の燃料が蓄積されている。よって
、ビニシスタンク２１に負電圧を印加すると同時に２０
０ｋｇ ／ｃｍ”の燃料が噴口２７より噴射され、ピエ
ゾスタック２１に正電圧を印加すると同時に燃料の噴射
は停止される。
。アキュームレータ３には、高圧ポンプによって常に２
００ｋｇ ／ｃａ＋”の燃料が蓄積されている。よって
、ビニシスタンク２１に負電圧を印加すると同時に２０
０ｋｇ ／ｃｍ”の燃料が噴口２７より噴射され、ピエ
ゾスタック２１に正電圧を印加すると同時に燃料の噴射
は停止される。
この噴射弁は本出願人の昭和５８年１月１２日出願に係
る関連出願に詳しく記述してあり、応答の速いことが特
徴であって、１噴射行程中に数回の噴射を行なわせるこ
とが可能である。このような噴射弁を使ってアイドル（
７００ｒｐｍ無負荷）時にパイロット噴射を行なうとデ
ィーゼル特有のアイドルノックと呼ばれる騒音を低減す
ることができる。
る関連出願に詳しく記述してあり、応答の速いことが特
徴であって、１噴射行程中に数回の噴射を行なわせるこ
とが可能である。このような噴射弁を使ってアイドル（
７００ｒｐｍ無負荷）時にパイロット噴射を行なうとデ
ィーゼル特有のアイドルノックと呼ばれる騒音を低減す
ることができる。
パイロット噴射はエンジンの圧縮上死点（ＴＤＣ）の主
噴射（例えば７ ａｎ’／ｓｔ、噴射期間３５０μ５ｅ
ｃ）に先立って圧縮上死点前（これをＢＴＤＣという）
２〜４″に副噴射（例えば１ ｍｍ＋３／ｓｔ、噴射期
間５０μ５ｅｃ）を行なうものであって、副噴射の着火
直後に主噴射が行なわれるのが最も効果的である。
噴射（例えば７ ａｎ’／ｓｔ、噴射期間３５０μ５ｅ
ｃ）に先立って圧縮上死点前（これをＢＴＤＣという）
２〜４″に副噴射（例えば１ ｍｍ＋３／ｓｔ、噴射期
間５０μ５ｅｃ）を行なうものであって、副噴射の着火
直後に主噴射が行なわれるのが最も効果的である。
ＴＤＣに主噴射を行なう時、ＢＴＤＣの何度に副噴射（
即パイロット噴射）を行なえば副噴射の着火がＴＤＣも
しくはそのわずか前の時期になるかは燃料のセタン価や
エンジンの暖機状態によっても変る。
即パイロット噴射）を行なえば副噴射の着火がＴＤＣも
しくはそのわずか前の時期になるかは燃料のセタン価や
エンジンの暖機状態によっても変る。
第５図にメイン噴射をＴＤＣに固定した時のパイロット
噴射の開始時期ｌＮ５Ｔ（Ｐ）とその着火時期ｌＮ５Ｔ
（Ｇ）の関係を示すが、ＴＤＣで着火させるにはその噴
射時期ｌＮ５Ｔ（Ｐ）は暖機前（曲線Ｃ−１）でＢＴＤ
Ｃ４°、暖機後（曲線Ｃ−２）でＢＴＤＣ２，５゜とい
うことがわかるｉ 第１図（Ａ）装置においては、着火時期センサ１８が着
火を検出する時期がＴＤＣ（もしくはその少し前）にな
るようにパイロット噴射の時期をずらしている。すなわ
ち、着火時期がＴＤＣより遅ければパイロット噴射の為
にピエゾスタック２１に負電圧を印加する時期を早めて
やり、着火時期がＴＤＣより早ければパイロット噴射の
為にビニシスタンク２１に負電圧を印加する時期を遅ら
せている。着火時期が１°クランクアングルずれていれ
ば、パイロットの噴射時期も１°ずらしてやり、着火時
期がＴＤＣになるようにフィードバックしてやるのであ
る。これをエンジンの２回転毎に行なう。
噴射の開始時期ｌＮ５Ｔ（Ｐ）とその着火時期ｌＮ５Ｔ
（Ｇ）の関係を示すが、ＴＤＣで着火させるにはその噴
射時期ｌＮ５Ｔ（Ｐ）は暖機前（曲線Ｃ−１）でＢＴＤ
Ｃ４°、暖機後（曲線Ｃ−２）でＢＴＤＣ２，５゜とい
うことがわかるｉ 第１図（Ａ）装置においては、着火時期センサ１８が着
火を検出する時期がＴＤＣ（もしくはその少し前）にな
るようにパイロット噴射の時期をずらしている。すなわ
ち、着火時期がＴＤＣより遅ければパイロット噴射の為
にピエゾスタック２１に負電圧を印加する時期を早めて
やり、着火時期がＴＤＣより早ければパイロット噴射の
為にビニシスタンク２１に負電圧を印加する時期を遅ら
せている。着火時期が１°クランクアングルずれていれ
ば、パイロットの噴射時期も１°ずらしてやり、着火時
期がＴＤＣになるようにフィードバックしてやるのであ
る。これをエンジンの２回転毎に行なう。
第１図（Ａ）装置における制御回路７の構成が第７図に
示される。
示される。
第７図回路において７１０は第１整形回路で、着火セン
サ１８に内蔵されたフォトトランジスタ１８２の信号を
整形し着火タイミングを得るためのものである。７１１
は第２の整形回路でエンジンのカム軸に装着された角度
センサ６２および基準センサ６３の信号を整形する。
サ１８に内蔵されたフォトトランジスタ１８２の信号を
整形し着火タイミングを得るためのものである。７１１
は第２の整形回路でエンジンのカム軸に装着された角度
センサ６２および基準センサ６３の信号を整形する。
角度センサ６２は例えばフォトインクラブタを用い、カ
ム軸に取付けた７２０個のスリットを有する円板６１に
より１回転７２０パルスの信号すなわちクランク角１°
ＣＡ毎の角度信号を発生する。
ム軸に取付けた７２０個のスリットを有する円板６１に
より１回転７２０パルスの信号すなわちクランク角１°
ＣＡ毎の角度信号を発生する。
基準センサ６３は同じくフォトインクラブタを用いてお
り、前記スリット円板６１に１ケ設けられたスリットを
検出し、例えば第１気筒の圧縮上死点において信号を発
生する。
り、前記スリット円板６１に１ケ設けられたスリットを
検出し、例えば第１気筒の圧縮上死点において信号を発
生する。
これらの信号は入力インターフェース７１２に接続され
ている。入力インターフェース７１２は前記角度信号基
準信号をもとに、着火タイミングを計測し、デジタル値
としてパスライン７１６に送出する。７１３はＣＰＵで
、各種データをもとにパイロット噴射時期、メイン噴射
量等の制御を行なう。
ている。入力インターフェース７１２は前記角度信号基
準信号をもとに、着火タイミングを計測し、デジタル値
としてパスライン７１６に送出する。７１３はＣＰＵで
、各種データをもとにパイロット噴射時期、メイン噴射
量等の制御を行なう。
７１４は各種データ、プログラムを記憶したＲＯＭであ
る。７１５はＣＰＵの作業用のＲＡＭである。
る。７１５はＣＰＵの作業用のＲＡＭである。
７１６はデータをやりとりするためのパスラインである
。
。
７１７は出力インターフェースで、ＣＰ Ｕ７１３の計
算した情報を受け、角度信号、基準信号を用いて所定の
タイミングの噴射信号を発生する。噴射信号は駆動回路
７１８により＋５００〜−２００Ｖの高電圧に増幅され
て噴射弁２内のピエゾスタック２１を駆動し、燃料噴射
を断続する。
算した情報を受け、角度信号、基準信号を用いて所定の
タイミングの噴射信号を発生する。噴射信号は駆動回路
７１８により＋５００〜−２００Ｖの高電圧に増幅され
て噴射弁２内のピエゾスタック２１を駆動し、燃料噴射
を断続する。
第７図回路の動作が第８図の流れ図を参照しつつ説明さ
れる。割込みルーチンはエンシフ２回転毎に発生する基
準信号５ＩＧ（ＲＥＦ）により起動される。ＣＰＵは入
力インターフェース７１２よリパイロット噴射の着火時
期θ（ＥＸ）を読み込む。次にこのθ（Ｅ Ｘ）がＴＤ
Ｃからどれぐらいずれているかを計算し、△θ＝θ（Ｅ
Ｘ）−ＴＤＣを求める。△θの絶対値がある微小値εよ
りも小さければθ（ＥＸ）は最適に制御されているとし
て次回のパイロット噴射時期θ（ＩＮＪＰ）は前回の値
θ（ＩＮＪＰ） ’を使う。△θの絶対値がεより大き
ければ、パイロット噴射時期が適当でないと判断し、修
正を行なう。
れる。割込みルーチンはエンシフ２回転毎に発生する基
準信号５ＩＧ（ＲＥＦ）により起動される。ＣＰＵは入
力インターフェース７１２よリパイロット噴射の着火時
期θ（ＥＸ）を読み込む。次にこのθ（Ｅ Ｘ）がＴＤ
Ｃからどれぐらいずれているかを計算し、△θ＝θ（Ｅ
Ｘ）−ＴＤＣを求める。△θの絶対値がある微小値εよ
りも小さければθ（ＥＸ）は最適に制御されているとし
て次回のパイロット噴射時期θ（ＩＮＪＰ）は前回の値
θ（ＩＮＪＰ） ’を使う。△θの絶対値がεより大き
ければ、パイロット噴射時期が適当でないと判断し、修
正を行なう。
修正は下記のように行われる。次回のパイロット噴射時
期θ（ＩＮＪＰ）を前回の噴射時期θ（ＩＮＪＰ） ’
にに△θだけ修正したものを使う。ｋは１以下の所定の
係数である。すなわちθ（ＩＮＪＰ） ＝θ（ＩＮＪＰ
） ’−に△θとすることで最終的にパイロット着火時
期をＴＤＣに一致させることができる。次回のパイロッ
ト噴射時期θ（ＩＮＪＰ）はパスラインを通して出力イ
ンターフェース７１７ヘラツチされ所定のタイミングで
噴射信号が発生しピエゾスタック２１を駆動する。以上
のような制御により、パイロット噴射時期は制御され着
火時期を常にＴＤＣに一致させることができる。
期θ（ＩＮＪＰ）を前回の噴射時期θ（ＩＮＪＰ） ’
にに△θだけ修正したものを使う。ｋは１以下の所定の
係数である。すなわちθ（ＩＮＪＰ） ＝θ（ＩＮＪＰ
） ’−に△θとすることで最終的にパイロット着火時
期をＴＤＣに一致させることができる。次回のパイロッ
ト噴射時期θ（ＩＮＪＰ）はパスラインを通して出力イ
ンターフェース７１７ヘラツチされ所定のタイミングで
噴射信号が発生しピエゾスタック２１を駆動する。以上
のような制御により、パイロット噴射時期は制御され着
火時期を常にＴＤＣに一致させることができる。
本発明の他の実施例に用いられる燃料噴射部の構成およ
び制御回路の構成が第９図および第１０図に示される。
び制御回路の構成が第９図および第１０図に示される。
第９図装置において噴射弁５に通常の自動弁であって、
ニードルの閉じ側にスプリング力を作用させておき、噴
射ポンプの送油に従って自動的にニードルがリフトして
噴口を油溜りと導通させるもの、を用い噴射弁５に燃料
を圧送するための噴射ポンプの構造に工夫があってパイ
ロット噴射を可能ならしめているものである。
ニードルの閉じ側にスプリング力を作用させておき、噴
射ポンプの送油に従って自動的にニードルがリフトして
噴口を油溜りと導通させるもの、を用い噴射弁５に燃料
を圧送するための噴射ポンプの構造に工夫があってパイ
ロット噴射を可能ならしめているものである。
噴射ポンプ４０は基本的にはボッシュＶＥ型としてよく
知られたものであり。ローラ４２１と係合するフェイス
カム４２２をエンジンに同期して回転させることにより
プランジャ４３が回転往復動してポンプ室４４の吐出、
吸入行程を行なうものであり、吐出時にポンプ室４４の
燃料はデリバリバルブ４５、噴射鋼管４６を経て噴射弁
５に圧送される。（以上はＶＥ型噴射ポンプとして公知
であり、これだけではパイロット噴射をすることはでき
ない。） パイロット噴射の為には、ポンプ室４４のプランジャ４
３と対向する位置にピストン４７を設け、ピエゾスタッ
ク４１によってこのピストン４７を駆動する。
知られたものであり。ローラ４２１と係合するフェイス
カム４２２をエンジンに同期して回転させることにより
プランジャ４３が回転往復動してポンプ室４４の吐出、
吸入行程を行なうものであり、吐出時にポンプ室４４の
燃料はデリバリバルブ４５、噴射鋼管４６を経て噴射弁
５に圧送される。（以上はＶＥ型噴射ポンプとして公知
であり、これだけではパイロット噴射をすることはでき
ない。） パイロット噴射の為には、ポンプ室４４のプランジャ４
３と対向する位置にピストン４７を設け、ピエゾスタッ
ク４１によってこのピストン４７を駆動する。
すなわち、ポンプ室４４の吸入行程時にピエゾスタック
４１を伸長させておき、吐出行程の最中にピエゾスタッ
ク４１を縮小させてやるのである。
４１を伸長させておき、吐出行程の最中にピエゾスタッ
ク４１を縮小させてやるのである。
ピエゾスタック４１が縮小すればポンプ室４４の容積は
突然拡大され、−瞬吐出行程を中断する。
突然拡大され、−瞬吐出行程を中断する。
この吐出行程中断の前をパイロット噴射、後を主噴射と
するのである。
するのである。
ピエゾスタック４１を縮小させるには、それ迄の吐出行
程でのポンプ室４４の燃料圧力の作用でピエゾスタック
４１内に発生した電荷を、リード線４１１を介して放出
してやればよい。以上の構造、機能、制御方法について
は本出願人の昭和５９年７月１６日出願に係る関連出願
に記述されている。
程でのポンプ室４４の燃料圧力の作用でピエゾスタック
４１内に発生した電荷を、リード線４１１を介して放出
してやればよい。以上の構造、機能、制御方法について
は本出願人の昭和５９年７月１６日出願に係る関連出願
に記述されている。
この方法を用いたパイロット噴射の場合はパイロット噴
射の開始時期を任意に制御することはできない。制御で
きるのはピエゾスタック４１の電荷を放出する為の時期
ｌＮ５Ｔ （ＣＯＮＴ）のみである。
射の開始時期を任意に制御することはできない。制御で
きるのはピエゾスタック４１の電荷を放出する為の時期
ｌＮ５Ｔ （ＣＯＮＴ）のみである。
この制御時期ｌＮ５Ｔ （ＣＯＮＴ）は、着火時期ｌＮ
５Ｔ（ＩＧ）が最も早くなるように選べばディーゼルノ
ックの低減効果が最もよく得られることがわかっている
が、着火時期は燃料のセタン価やエンジンの暖機状態に
よって変る。
５Ｔ（ＩＧ）が最も早くなるように選べばディーゼルノ
ックの低減効果が最もよく得られることがわかっている
が、着火時期は燃料のセタン価やエンジンの暖機状態に
よって変る。
その制御時期ｌＮ５Ｔ （ＣＯＮＴ）と着火時期ｌＮ５
Ｔ （ＩＧ）の関係が第６図に示される。噴射ポンプ４
０の吐出行程の開始がＢＴＤＣ８°の時、噴射鋼管４６
の長さや噴射弁６の開弁圧部の立上りの影響があって実
際の噴射開始はＢＴＤＣ４゛前後となり、その着火時期
はＴＤＣ前後である。この着火時期を最も早くする制御
時期は暖機前（曲線Ｃ−３）でＢＴＤＣ５，３゜暖機後
（曲線Ｃ−４）でＢＴＤＣ６，２°と一定しない。
Ｔ （ＩＧ）の関係が第６図に示される。噴射ポンプ４
０の吐出行程の開始がＢＴＤＣ８°の時、噴射鋼管４６
の長さや噴射弁６の開弁圧部の立上りの影響があって実
際の噴射開始はＢＴＤＣ４゛前後となり、その着火時期
はＴＤＣ前後である。この着火時期を最も早くする制御
時期は暖機前（曲線Ｃ−３）でＢＴＤＣ５，３゜暖機後
（曲線Ｃ−４）でＢＴＤＣ６，２°と一定しない。
そこでこの実施例に於ては、着火時期センサ１８が着火
を検出する時期が最も早くなるように制御時期をずらし
ている。
を検出する時期が最も早くなるように制御時期をずらし
ている。
すなわち、ＢＴＤＣ５°からＢＴＤＣ７°の範囲に於い
て、制御時期を例えば０．１ ’ クランクアングル進
めて着火時期が０．０２°以上進めばさらに制御時期を
０．１°進め、制御時期を０．１°進めることによって
着火時期が０．０２°以上遅れるならば逆に制御時期を
０．１°遅らせる、ということをエンシフ２回転毎に繰
返す。制御時期を０．１゛かえても着火時期の変化が０
．０２°未満であれば次の回には制御時期を固定する。
て、制御時期を例えば０．１ ’ クランクアングル進
めて着火時期が０．０２°以上進めばさらに制御時期を
０．１°進め、制御時期を０．１°進めることによって
着火時期が０．０２°以上遅れるならば逆に制御時期を
０．１°遅らせる、ということをエンシフ２回転毎に繰
返す。制御時期を０．１゛かえても着火時期の変化が０
．０２°未満であれば次の回には制御時期を固定する。
この実施例における制御回路７の構成が第１０図に示さ
れる。７１９１はサイリスクで電流制限用抵抗７１９２
を介してピエゾスタック４１の高圧側に接続されている
。７１９３はダイオードでカソードをピエゾスタック４
１の高圧側に、アノードを接地側にして接続されている
。ダイオード７１９３はピエゾスタック４１に逆電圧が
かからないようにするためと、伸長時の電荷を供給する
働きがある。出力インターフェース７１７から出力され
る所定のトリガ信号によりサイリスタ７１９１が導通し
、抵抗７１９２を介してピエゾスタックの４１の電荷を
放電する。
れる。７１９１はサイリスクで電流制限用抵抗７１９２
を介してピエゾスタック４１の高圧側に接続されている
。７１９３はダイオードでカソードをピエゾスタック４
１の高圧側に、アノードを接地側にして接続されている
。ダイオード７１９３はピエゾスタック４１に逆電圧が
かからないようにするためと、伸長時の電荷を供給する
働きがある。出力インターフェース７１７から出力され
る所定のトリガ信号によりサイリスタ７１９１が導通し
、抵抗７１９２を介してピエゾスタックの４１の電荷を
放電する。
このときピエゾスタックの電圧は低下し、その長さは収
縮するため前述の説明の如く、−瞬噴射が途絶えパイロ
ット噴射となる。
縮するため前述の説明の如く、−瞬噴射が途絶えパイロ
ット噴射となる。
第１０図回路の動作が第１１図の流れ図を参照しつつ記
述される。割込みルーチンは基準信号５ｒＧ（１？ＥＦ
）により起動される。ＣＰＵは入力インター７エース７
１２よりパイロット噴射の着火時期θ（ＥＸ）を読み込
む。次にこのθ（ＥＸ）が前回の着火時期θ（ＥＸ）’
からどれくらいずれたかを計算し、八〇（ＥＸ）＝θ（
ＥＸ）−〇（ＥＸ） ’を求める。
述される。割込みルーチンは基準信号５ｒＧ（１？ＥＦ
）により起動される。ＣＰＵは入力インター７エース７
１２よりパイロット噴射の着火時期θ（ＥＸ）を読み込
む。次にこのθ（ＥＸ）が前回の着火時期θ（ＥＸ）’
からどれくらいずれたかを計算し、八〇（ＥＸ）＝θ（
ＥＸ）−〇（ＥＸ） ’を求める。
△θ（ＥＸ）の犠対値がある微小値ε （例えば０．０
２’）よりも小さければθ（ＥＸ）は掻小値に制御され
ているとみなして、次回のパイロット制御時期θ（ＣＯ
ＮＴ）は前回の値θ（ＣＯＮＴ） ’を使う。
２’）よりも小さければθ（ＥＸ）は掻小値に制御され
ているとみなして、次回のパイロット制御時期θ（ＣＯ
ＮＴ）は前回の値θ（ＣＯＮＴ） ’を使う。
△θ（ＥＸ）の絶対値がεよりも大きければ、パイロッ
ト制御時期θ（ＣＯＮＴ）が適当でないと判断し、修正
を行なう。
ト制御時期θ（ＣＯＮＴ）が適当でないと判断し、修正
を行なう。
△θ（ＥＸ）が正か負かを判別し、正ならば前回より着
火時期が遅れたことになるから、次回のパイロット制御
時期が進むようにする。これには、前回のパイロット噴
射時期を遅らせたのか進めたのかを判別する必要がある
。このため遅進フラグがあり、これにより前回進めたの
であれば今回遅らせてやり、前回遅らせたのであれば今
回進めてやるようにする。この進み遅れのきざみは△θ
（例えば０．１°ＣＡ）としである。
火時期が遅れたことになるから、次回のパイロット制御
時期が進むようにする。これには、前回のパイロット噴
射時期を遅らせたのか進めたのかを判別する必要がある
。このため遅進フラグがあり、これにより前回進めたの
であれば今回遅らせてやり、前回遅らせたのであれば今
回進めてやるようにする。この進み遅れのきざみは△θ
（例えば０．１°ＣＡ）としである。
また、△θ（ＥＸ）が負のときには、着火時期が前回よ
り進んだことになるから、さらに進めるために前回と同
じ方向に制御していけばよい。すなわち前回進めたので
あれば今回も進めてやり、前回遅らせたのであれば今回
も遅らせてやるようにする。進める場合には次回のパイ
ロット噴射制御時期θ（ＣＯＮＴ）を前回のθ（ＣＯＮ
Ｔ） ’より△θだけ進めθ（ＣＯＮＴ） ＝θ（ＣＯ
ＮＴ）−△θとすると共に遅進フラグを進にセットする
。
り進んだことになるから、さらに進めるために前回と同
じ方向に制御していけばよい。すなわち前回進めたので
あれば今回も進めてやり、前回遅らせたのであれば今回
も遅らせてやるようにする。進める場合には次回のパイ
ロット噴射制御時期θ（ＣＯＮＴ）を前回のθ（ＣＯＮ
Ｔ） ’より△θだけ進めθ（ＣＯＮＴ） ＝θ（ＣＯ
ＮＴ）−△θとすると共に遅進フラグを進にセットする
。
遅らせる場合にはθ（ＣＯＮＴ） ＝θ（ＣＯＮＴ）
’＋△θとし遅進フラグを遅にセットする。次にθ（Ｃ
ＯＮＴ）がＢＴＯＣ７”〜ＢＴＯＣ５°の範囲に収まる
ようにリミットをかけた後、出力インターフェース７１
７にθ（ＣＯＮＴ）を出力する。
’＋△θとし遅進フラグを遅にセットする。次にθ（Ｃ
ＯＮＴ）がＢＴＯＣ７”〜ＢＴＯＣ５°の範囲に収まる
ようにリミットをかけた後、出力インターフェース７１
７にθ（ＣＯＮＴ）を出力する。
所定のタイミングにサイリスタ７１９１をトリガするト
リガ信号が発生し、サイリスタ７１９１が導通しピエゾ
スタック４１の電荷を放電させ、パイロット噴射制御を
行なう。以上のように制御することで、パイロット噴射
の着火時期θ（ＥＸ）は常に極小値、すなわち最も進ん
だ時期に制御できる。
リガ信号が発生し、サイリスタ７１９１が導通しピエゾ
スタック４１の電荷を放電させ、パイロット噴射制御を
行なう。以上のように制御することで、パイロット噴射
の着火時期θ（ＥＸ）は常に極小値、すなわち最も進ん
だ時期に制御できる。
この制御が行われると、騒音の低減効果が最高となる。
本発明の実施にあたっては、さらに種々の変形が可能で
ある。例えば、多気筒エンジンの場合、着火時期センサ
８を各気筒に設け、各気筒毎にパイロットの制御を行な
うことが望ましいが、代表の１つの気筒のみに着火時期
センサを設け、他の気筒もその気筒と同一条件とみなす
制御を行うことができる。この制御のほうがより実用的
である。
ある。例えば、多気筒エンジンの場合、着火時期センサ
８を各気筒に設け、各気筒毎にパイロットの制御を行な
うことが望ましいが、代表の１つの気筒のみに着火時期
センサを設け、他の気筒もその気筒と同一条件とみなす
制御を行うことができる。この制御のほうがより実用的
である。
また、前述の実施例においてはパイロット噴射の開始時
期のみを制御しているが、その代りに、開始時期を進め
ると同時に増量する、すなわちパイロット時の開始時間
を長くすることも可能である。この後者の方法は、より
有効である。
期のみを制御しているが、その代りに、開始時期を進め
ると同時に増量する、すなわちパイロット時の開始時間
を長くすることも可能である。この後者の方法は、より
有効である。
また、前述の第９図装置において、ピエゾスタック４１
にはポンプ室４４内の圧力に従って電荷が発生し、最大
５００■程度の電圧が発生する。この電圧はクランクア
ングルとよく対応しているので、パイロットの制御時期
をこの電圧によって行なうこともできる。即ち、制御時
期が電圧で１０ｖ上のレベルにした時（クランクアング
ルにして時期を遅らせたことになる。）、着火時期が０
．０２°以上進んだならば更に制御時期を電圧にしてＩ
ＯＶ上のレベルにする、という具合である。
にはポンプ室４４内の圧力に従って電荷が発生し、最大
５００■程度の電圧が発生する。この電圧はクランクア
ングルとよく対応しているので、パイロットの制御時期
をこの電圧によって行なうこともできる。即ち、制御時
期が電圧で１０ｖ上のレベルにした時（クランクアング
ルにして時期を遅らせたことになる。）、着火時期が０
．０２°以上進んだならば更に制御時期を電圧にしてＩ
ＯＶ上のレベルにする、という具合である。
また、第１０図回路において、着火時期が最も早くなる
ようにパイロットの制御時期を選んだとしてもその着火
時期が不満の場合には公知のタイマ機構等により噴射時
期を変化させることができる。この方法は有効である。
ようにパイロットの制御時期を選んだとしてもその着火
時期が不満の場合には公知のタイマ機構等により噴射時
期を変化させることができる。この方法は有効である。
また、前述の実施例においては、着火時期センサとして
燃焼光を検出する方式のものを用いているが、その代り
に、他の手段、例えば、燃焼室内の圧力を検出してその
急な立上りを着火時期とみなす方法、燃焼室内の温度を
検出してその急な立上りを着火時期とみなす方法、エン
ジンの出力トルクを検出してその急な立上りを着火時期
とみなす方法、等を用いることができる。
燃焼光を検出する方式のものを用いているが、その代り
に、他の手段、例えば、燃焼室内の圧力を検出してその
急な立上りを着火時期とみなす方法、燃焼室内の温度を
検出してその急な立上りを着火時期とみなす方法、エン
ジンの出力トルクを検出してその急な立上りを着火時期
とみなす方法、等を用いることができる。
本発明によれば、パイロット噴射を用いるディーゼルエ
ンジンの燃料噴射制御装置において、燃料のセタン価、
またはエンジンの暖機状態によらず、常に適正なパイロ
ット噴射を行うことができる。
ンジンの燃料噴射制御装置において、燃料のセタン価、
またはエンジンの暖機状態によらず、常に適正なパイロ
ット噴射を行うことができる。
第１［１１（Ａ）は本発明の一つの形態における実施例
としてのパイロット噴射を用いるディーゼルエンジン燃
料噴射制御装置を示す図、 第１図ＣＢ）は第１図（Ａ）装置における制御回路の機
能ブロック図、 第２図は第１図（Ａ）装置における着火時期センサの構
成を示す図、 第３図は着火時期センサの等価回路を示す図、第４図は
第１図（Ａ）装置における噴射弁の構成を示す図、 第５図および第６図はいずれも第１図（Ａ）装置の動作
特性を示す特性図、 第７図は第１図（Ａ）装置における制御回路の構成を示
す図、 第８図は第７図゛回路の動作流れを示す流れ図、第９図
は本発明の他の形態における実施例における燃料噴射系
の構成を示す図、 第１Ｏ図は第９図燃料噴射系のための制御回路の構成を
示す図、 第１１図は第１Ｏ図回路の動作流れを示す流れ図である
。 １・−エンジン、 １２−排気弁、 １３−・−・ピストン、 １４−・燃焼主室、 １５・・・・燃焼渦流室、 １７−グロープラグ、 １８−着火時期センサ、 ２−噴射弁、 ６１−カム軸円板、 ６２・−角度センサ、 ６３・−・基準センサ、 ７・−制御回路、 ８−・・駆動回路。
としてのパイロット噴射を用いるディーゼルエンジン燃
料噴射制御装置を示す図、 第１図ＣＢ）は第１図（Ａ）装置における制御回路の機
能ブロック図、 第２図は第１図（Ａ）装置における着火時期センサの構
成を示す図、 第３図は着火時期センサの等価回路を示す図、第４図は
第１図（Ａ）装置における噴射弁の構成を示す図、 第５図および第６図はいずれも第１図（Ａ）装置の動作
特性を示す特性図、 第７図は第１図（Ａ）装置における制御回路の構成を示
す図、 第８図は第７図゛回路の動作流れを示す流れ図、第９図
は本発明の他の形態における実施例における燃料噴射系
の構成を示す図、 第１Ｏ図は第９図燃料噴射系のための制御回路の構成を
示す図、 第１１図は第１Ｏ図回路の動作流れを示す流れ図である
。 １・−エンジン、 １２−排気弁、 １３−・−・ピストン、 １４−・燃焼主室、 １５・・・・燃焼渦流室、 １７−グロープラグ、 １８−着火時期センサ、 ２−噴射弁、 ６１−カム軸円板、 ６２・−角度センサ、 ６３・−・基準センサ、 ７・−制御回路、 ８−・・駆動回路。
Claims (5)
- １．エンジンの着火時期を検出する着火時期検出部、該
着火時期検出部からのデータを読込む着火時期データ読
込み手段、該着火時期データ読込み手段に読込まれたデ
ータを基準データと比較し着火時期差値を算出する着火
時期差値計算手段、該着火時期差値を所定の境界値と比
較し該境界値を超えるか否かを判別する着火時期差値判
別手段、該着火時期差値判別手段による境界値超過判別
出力を受けてパイロット噴射時期修正データを発生する
パイロット噴射時期修正手段、該パイロット噴射時期修
正手段からのパイロット噴射時期修正データを受けてパ
イロット噴射時期制御データを指令するパイロット噴射
時期制御指令手段、該パイロット噴射時期制御指令手段
からのパイロット噴射時期制御指令を受けるパイロット
噴射時期制御駆動部、および該パイロット噴射時期制御
駆動部により駆動される燃料噴射部を具備し、それによ
り、パイロット噴射の時期の制御に着火時期検出部の出
力にもとづく信号のフィードバック制御が適用され、望
ましい着火時期において着火が行われるようになってい
ることを特徴とするパイロット噴射を用いるディーゼル
エンジンの燃料噴射制御装置。 - ２．該着火時期基準値としてエンジンの圧縮上死点（Ｔ
ＤＣ）が用いられる、特許請求の範囲第１項記載の装置
。 - ３．該着火時期基準値として前回の着火時期が用いられ
る、特許請求の範囲第１項記載の装置。 - ４．常に高圧の燃料を供給され該パイロット噴射時期制
御指令により開弁されて噴射が行なわれる噴射弁を備え
る、特許請求の範囲第１項記載の装置。 - ５．噴射ポンプのポンプ室に容積をプランジャとは別に
可変となす為のピストンが設けられ、該ピストンが該パ
イロット噴射時期制御指令によって可動とされる、特許
請求の範囲第１項記載の装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60068520A JPS61229947A (ja) | 1985-04-02 | 1985-04-02 | デイ−ゼルエンジンの燃料噴射制御装置 |
| US06/847,268 US4722310A (en) | 1985-04-02 | 1986-04-02 | Fuel injection control for diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60068520A JPS61229947A (ja) | 1985-04-02 | 1985-04-02 | デイ−ゼルエンジンの燃料噴射制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61229947A true JPS61229947A (ja) | 1986-10-14 |
Family
ID=13376078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60068520A Pending JPS61229947A (ja) | 1985-04-02 | 1985-04-02 | デイ−ゼルエンジンの燃料噴射制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4722310A (ja) |
| JP (1) | JPS61229947A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0510188A (ja) * | 1991-07-04 | 1993-01-19 | Toyota Motor Corp | デイーゼルエンジンの燃料噴射制御装置 |
| JP2008121641A (ja) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Toyota Motor Corp | 多種燃料内燃機関 |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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