JPH063166B2 - 電子制御デイ−ゼルエンジンの噴射量制御方法 - Google Patents
電子制御デイ−ゼルエンジンの噴射量制御方法Info
- Publication number
- JPH063166B2 JPH063166B2 JP5013585A JP5013585A JPH063166B2 JP H063166 B2 JPH063166 B2 JP H063166B2 JP 5013585 A JP5013585 A JP 5013585A JP 5013585 A JP5013585 A JP 5013585A JP H063166 B2 JPH063166 B2 JP H063166B2
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- engine rotation
- time
- engine
- angle
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
本発明は、電子制御デイーゼルエンジンの噴射量制御方
法に係り、特に、電磁弁スピル式の燃料噴射ポンプを備
えた自動車用デイーゼルエンジンに用いるのに好適な、
一定クランク角毎に出力されるエンジン回転角信号を基
準とし、該エンジン回転角信号の角度カウント分及び時
間カウント分に応じて開閉制御される電磁スピル弁によ
り、燃料噴射量を制御するようにした電子制御デイーゼ
ルエンジンの噴射量制御方法の改良に関する。
法に係り、特に、電磁弁スピル式の燃料噴射ポンプを備
えた自動車用デイーゼルエンジンに用いるのに好適な、
一定クランク角毎に出力されるエンジン回転角信号を基
準とし、該エンジン回転角信号の角度カウント分及び時
間カウント分に応じて開閉制御される電磁スピル弁によ
り、燃料噴射量を制御するようにした電子制御デイーゼ
ルエンジンの噴射量制御方法の改良に関する。
近年、電子制御技術、特にデジタル制御技術の発達と共
に、デイーゼルエンジンの燃料噴射ポンプを電子的に制
御するようにした、いわゆる電子制御デイーゼルエンジ
ンが実用化されている。 燃料噴射ポンプを電子制御する方法には種々あるが、そ
の１つに、燃料噴射ポンプにおける燃料のスピルを電磁
弁で制御するようにした、いわゆる電磁スピル式の燃料
噴射ポンプがある。この電磁弁スピル式の燃料噴射ポン
プにおいては、燃料噴射量が目標値に達した時点で、電
磁スピル弁によりスピルポートを開放して、燃料の圧送
終りを制御することにより、燃料噴射量を制御するもの
である。 前記電磁スピル弁は、通常、エンジン回転角及び回転数
を検出するためのエンジン回転センサからの検出信号を
取込み、回転角信号を基準として燃料噴射量を演算し決
定する制御装置により、開閉制御されている。 具体的には、噴射量をプランジヤリフトと対応するフエ
イスカムの回転角で制御するため、第８図に示す如く、
フエイスカムと同期して回転する歯車をエンジン回転セ
ンサンによつて検出し、回転角を算出していた。この場
合、エンジン回転センサ出力のエンジン回転パルスが無
限に多く、パルス数のみによつて回転角が決定できるの
であれば、精密な噴射量制御が可能であるが、パルス数
を無限に増すことは現実には不可能であり、一歯当りの
角度を１１．２５°ＣＡに設定しているのが現実であ
る。従つて、回転角（スピル角ＡＮＧsp）の算出は、基
準となる位置（欠歯位置）から歯の数を角度カウントし
ていき（角度カウント項Ｃsp）、歯と歯の間は、角度を
時間に変換して時間カウントをしている（時間カウント
項Ｔsp）。この時間変換は、設定クランク角、例えば４
５°ＣＡの回転に要した時間Ｔ４５を基準として行われ
る。この４５°ＣＡ分の時間Ｔ４５は、スピルするその
ときの時間を使うのが最も良いのであるが、それは不可
能であるため、前回計算した値（平均値）を使うことに
なる。
に、デイーゼルエンジンの燃料噴射ポンプを電子的に制
御するようにした、いわゆる電子制御デイーゼルエンジ
ンが実用化されている。 燃料噴射ポンプを電子制御する方法には種々あるが、そ
の１つに、燃料噴射ポンプにおける燃料のスピルを電磁
弁で制御するようにした、いわゆる電磁スピル式の燃料
噴射ポンプがある。この電磁弁スピル式の燃料噴射ポン
プにおいては、燃料噴射量が目標値に達した時点で、電
磁スピル弁によりスピルポートを開放して、燃料の圧送
終りを制御することにより、燃料噴射量を制御するもの
である。 前記電磁スピル弁は、通常、エンジン回転角及び回転数
を検出するためのエンジン回転センサからの検出信号を
取込み、回転角信号を基準として燃料噴射量を演算し決
定する制御装置により、開閉制御されている。 具体的には、噴射量をプランジヤリフトと対応するフエ
イスカムの回転角で制御するため、第８図に示す如く、
フエイスカムと同期して回転する歯車をエンジン回転セ
ンサンによつて検出し、回転角を算出していた。この場
合、エンジン回転センサ出力のエンジン回転パルスが無
限に多く、パルス数のみによつて回転角が決定できるの
であれば、精密な噴射量制御が可能であるが、パルス数
を無限に増すことは現実には不可能であり、一歯当りの
角度を１１．２５°ＣＡに設定しているのが現実であ
る。従つて、回転角（スピル角ＡＮＧsp）の算出は、基
準となる位置（欠歯位置）から歯の数を角度カウントし
ていき（角度カウント項Ｃsp）、歯と歯の間は、角度を
時間に変換して時間カウントをしている（時間カウント
項Ｔsp）。この時間変換は、設定クランク角、例えば４
５°ＣＡの回転に要した時間Ｔ４５を基準として行われ
る。この４５°ＣＡ分の時間Ｔ４５は、スピルするその
ときの時間を使うのが最も良いのであるが、それは不可
能であるため、前回計算した値（平均値）を使うことに
なる。
そのため、角度→時間変換が正確に行われず、特に、歯
数が少なく、歯と歯の間隔が長い場合、精度が低い時間
カウント分が長くなり、噴射量制御の精度が低下すると
いう問題点を有していた。これは、回転変動が大きく、
実際にスピルするときの回転数と前回の回転数が異なる
ことが多い低回転時に著しい。従つて、噴射量の精密な
制御ができず、更に回転変動が増し、エンジン振動が大
きくなつてしまう。 このような問題点を解決するべく、フエイスカムと同期
して回転する回転角歯車の歯数を増やすことも考えられ
るが、この歯車は燃料噴射ポンプ内に収める必要があ
り、従つて、限られた直径の円周上に多数の歯を切るこ
とは工作上難しく、量産が困難であつた。 又出願人の一人は、既に特願昭５９−１０４９４９で、
円周上に極性の異なる磁極を多数隣り合せて配置するこ
とによつて、回転角の検出精度を高めることを提案して
いるが、コストが高くなるという問題点を有していた。 一方、本発明に関連のあるものとして、出願人は既に特
願昭５８−２３２５７３で、回転数が所定以下のときに
は順次に生起する検出信号の複数の周期に基づいて、エ
ンジンの回転速度が減速から増速に転ずる変曲点を求
め、その点を基準位置するとすることを特徴とする基準
位置検出装置を提案しているが、これは前記エンジン回
転パルス中の基準位置（欠歯位置）の誤検出を防止する
ためのものであり、本発明のように噴射量の制御精度を
直接向上するものではなかつた。
数が少なく、歯と歯の間隔が長い場合、精度が低い時間
カウント分が長くなり、噴射量制御の精度が低下すると
いう問題点を有していた。これは、回転変動が大きく、
実際にスピルするときの回転数と前回の回転数が異なる
ことが多い低回転時に著しい。従つて、噴射量の精密な
制御ができず、更に回転変動が増し、エンジン振動が大
きくなつてしまう。 このような問題点を解決するべく、フエイスカムと同期
して回転する回転角歯車の歯数を増やすことも考えられ
るが、この歯車は燃料噴射ポンプ内に収める必要があ
り、従つて、限られた直径の円周上に多数の歯を切るこ
とは工作上難しく、量産が困難であつた。 又出願人の一人は、既に特願昭５９−１０４９４９で、
円周上に極性の異なる磁極を多数隣り合せて配置するこ
とによつて、回転角の検出精度を高めることを提案して
いるが、コストが高くなるという問題点を有していた。 一方、本発明に関連のあるものとして、出願人は既に特
願昭５８−２３２５７３で、回転数が所定以下のときに
は順次に生起する検出信号の複数の周期に基づいて、エ
ンジンの回転速度が減速から増速に転ずる変曲点を求
め、その点を基準位置するとすることを特徴とする基準
位置検出装置を提案しているが、これは前記エンジン回
転パルス中の基準位置（欠歯位置）の誤検出を防止する
ためのものであり、本発明のように噴射量の制御精度を
直接向上するものではなかつた。
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたも
ので、従来と同様の量産可能な歯数を有する回転角歯車
を用いて、噴射量制御の精度を向上することができ、従
つて、エンジン振動の少ない円滑な回転を得ることがで
きる電子制御デイーゼルエンジンの噴射量制御方法を提
供することを目的とする。
ので、従来と同様の量産可能な歯数を有する回転角歯車
を用いて、噴射量制御の精度を向上することができ、従
つて、エンジン振動の少ない円滑な回転を得ることがで
きる電子制御デイーゼルエンジンの噴射量制御方法を提
供することを目的とする。
本発明は、一定クランク角毎に出力されるエンジン回転
角信号を基準とし、該エンジン回転角信号の角度カウン
ト分及び時間カウント分に応じて開閉制御される電磁ス
ピル弁により、燃料噴射量を制御するようにした電子制
御デイーゼルエンジンの噴射量制御方法において、第１
図にその要旨を示す如く、前回スピル直前の設定クラン
ク角間エンジン回転時間Ｔn-1,i-1を算出し、記憶する
手順と、今回スピル直前の設定クランク角間エンジン回
転時間Ｔn,i-1を算出する手順と、前記設定クランク角
間エンジン回転時間の前回スピル直前の値Ｔn-1,i-1及
び今回スピル直前の値Ｔn,i-1を用いて、今回スピル時
の設定クランク角間エンジン回転時間Ｔn,iを予測計算
する手順と、該予測された今回スピル時の設定クランク
角間エンジン回転時間Ｔn,iを用いて、スピル角の時間
変換を行う手順と含むことにより、前記目的を達成した
ものである。 又、本発明の実施態様は、前記今回スピル時の設定クラ
ンク角間エンジン回転時間Ｔn,iを、直前気筒の前回ス
ピル値前の設定クランク角間エンジン回転時間Ｔ
n-1,i-1及び今回スピル直前の設定クランク角間エンジ
ン回転時間Ｔn,i-1、当該気筒の前回スピル時の設定ク
ランク角間エンジン回転時間Ｔn-1,iを用いて、次式 Ｔn,i＝Ｔn-1,i×Ｔｎ，i-1／Ｔn-1，i-1…（１） により予測計算するようにして、単純な予測式により今
回スピル時の設定クランク角間エンジン回転時間が的確
に予測できるようにしたものである。
角信号を基準とし、該エンジン回転角信号の角度カウン
ト分及び時間カウント分に応じて開閉制御される電磁ス
ピル弁により、燃料噴射量を制御するようにした電子制
御デイーゼルエンジンの噴射量制御方法において、第１
図にその要旨を示す如く、前回スピル直前の設定クラン
ク角間エンジン回転時間Ｔn-1,i-1を算出し、記憶する
手順と、今回スピル直前の設定クランク角間エンジン回
転時間Ｔn,i-1を算出する手順と、前記設定クランク角
間エンジン回転時間の前回スピル直前の値Ｔn-1,i-1及
び今回スピル直前の値Ｔn,i-1を用いて、今回スピル時
の設定クランク角間エンジン回転時間Ｔn,iを予測計算
する手順と、該予測された今回スピル時の設定クランク
角間エンジン回転時間Ｔn,iを用いて、スピル角の時間
変換を行う手順と含むことにより、前記目的を達成した
ものである。 又、本発明の実施態様は、前記今回スピル時の設定クラ
ンク角間エンジン回転時間Ｔn,iを、直前気筒の前回ス
ピル値前の設定クランク角間エンジン回転時間Ｔ
n-1,i-1及び今回スピル直前の設定クランク角間エンジ
ン回転時間Ｔn,i-1、当該気筒の前回スピル時の設定ク
ランク角間エンジン回転時間Ｔn-1,iを用いて、次式 Ｔn,i＝Ｔn-1,i×Ｔｎ，i-1／Ｔn-1，i-1…（１） により予測計算するようにして、単純な予測式により今
回スピル時の設定クランク角間エンジン回転時間が的確
に予測できるようにしたものである。
本発明においては、一定クランク角毎に出力されるエン
ジン回転角信号を基準とし、該エンジン回転角信号の角
度カウント分及び時間カウント分に応じて開閉制御され
る電磁スピル弁により、燃料噴射量を制御するに際し
て、設定クランク角間エンジン回転時間の前回スピル直
前の値Ｔn-1,i-1および今回スピル直前の値Ｔn,i-1を用
いて、今回スピル時の設定クランク角間エンジン回転時
間Ｔn,iを予測計算し、該予測された今回スピル時の設
定クランク角間エンジン回転時間を用いて、スピル角の
時間変換を行うようにしている。従つて、従来のように
古いエンジン回転時間を用いる場合に比べて、精度の高
い時間変換を行うことが可能となり、噴射量制御の精度
を向上することができる。よつて、回転変動が大きく、
従来法ではエンジン振動が大となる低回転領域において
も、エンジン振動の少ない円滑な回転を得ることが可能
となる。
ジン回転角信号を基準とし、該エンジン回転角信号の角
度カウント分及び時間カウント分に応じて開閉制御され
る電磁スピル弁により、燃料噴射量を制御するに際し
て、設定クランク角間エンジン回転時間の前回スピル直
前の値Ｔn-1,i-1および今回スピル直前の値Ｔn,i-1を用
いて、今回スピル時の設定クランク角間エンジン回転時
間Ｔn,iを予測計算し、該予測された今回スピル時の設
定クランク角間エンジン回転時間を用いて、スピル角の
時間変換を行うようにしている。従つて、従来のように
古いエンジン回転時間を用いる場合に比べて、精度の高
い時間変換を行うことが可能となり、噴射量制御の精度
を向上することができる。よつて、回転変動が大きく、
従来法ではエンジン振動が大となる低回転領域において
も、エンジン振動の少ない円滑な回転を得ることが可能
となる。
以下図面を参照して、本発明に係る噴射量制御方法が採
用された、自動車用の電子制御デイーゼルエンジンの実
施例を詳細に説明する。 本実施例では、第２図に示す如く、エアクリーナ（図示
省略）の下流に配設された、吸入空気の温度を検出する
ための吸気温センサ１２が備えられている。該吸気温セ
ンサ１２の下流には、排気ガスの熱エネルギにより回転
されるタービン１４Ａと、該タービン１４Ａと連動して
回転されるコンプレツサ１４Ｂからなるターボチヤージ
ヤ１４が備えられている。該ターボチヤージヤ１４のタ
ービン１４Ａの上流側とコンプレツサ１４Ｂの下流側
は、吸気圧が上昇し過ぎるのを防止するためのウエスト
ゲート弁１５を介して連通されている。 前記コンプレツサ１４Ｂ下流側のベンチユリ１６には、
アイドル時等に吸入空気の流量を制限するための、運転
席に配設されたアクセルペダル１７と連同して非線形に
回動するようにされた主吸気絞り弁１８が備えられてい
る。前記アクセルペダル１７の開度（以下、アクセル開
度と称する）Ａccpは、アクセル位置センサ２０によつ
て検出されている。 前記主吸気絞り弁１８と並列に副吸気絞り弁２２が備え
られており、該副吸気絞り弁２２の開度は、ダイヤフラ
ム装置２４によつて制御されている。該ダイヤフラム装
置２４には、負圧ポンプ２６で発生した負圧が、負圧切
換弁（以下、ＶＳＶと称する）２８又は３０を介して供
給される。 前記吸気絞り弁１８、２２の下流側には吸入空気の圧力
を検出するための吸気圧センサ３２が備えられている。 デイーゼルエンジン１０のシリンダヘツド１０Ａには、
エンジン燃焼室１０Ｂに先端が臨むようにされた噴射ノ
ズル３４、グロープラグ３６及び着火時期センサ３８が
備えられている。又、デイーゼルエンジン１０のシリン
ダブロツク１０Ｃには、エンジン冷却水温を検出するた
めの水温センサ４０が備えられている。 前記噴射ノズル３４には、噴射ポンプ４２から燃料が圧
送されてくる。該噴射ポンプ４２には、デイーゼルエン
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４２Ａと、該駆動軸４２Ａに固着された、燃料を加圧
するためのフイードポンプ４２Ｂ（第２図は９０°展開
した状態を示す）と、燃料供給圧を調整するための燃圧
調整弁４２Ｃと、前記駆動軸４２Ａに固着されたギヤ４
２Ｄの回転変位から基準位置、例えば上死点（ＴＤＣ）
を検出するための、例えば電磁ピツクアツプからなる基
準位置センサ４４と、同じく駆動軸４２Ａに固着された
ギヤ（回転角歯車）４２Ｅの回転変位からエンジン回転
角及び回転数を検出するための、例えば電磁ピツクアツ
プからなるエンジン回転センサ４６と、フエイスカム４
２Ｆとプランジヤ４２Ｇを往復動させ又そのタイミング
を変化させるためのローラリング４２Ｈと、該ローラリ
ング４２Ｈの回動位置を変化させるためのタイマピスト
ン４２Ｊ（第２図は９０°展開した状態を示す）と、該
タイマピストン４２Ｊの位置を制御することによつて噴
射時期を制御するためのタイミング制御弁（以下、ＴＣ
Ｖと称する）４８と、スピルポート４２Ｋを介してのプ
ランジヤ４２Ｇからの燃料逃がし時期を変化させること
によつて燃料噴射量を制御するための電磁スピル弁５０
と、エンジン停止時及び異常時に燃料をカツトするため
の燃料カツト弁５２と、燃料の逆流や後垂れを防止する
ためのデリバリバルブ４２Ｌと、が備えられている。 前記ギヤ４２Ｅは、例えば第３図に示すような平面形状
とされている。 前記グロープラグ３６には、グローリレー３７を介して
グロー電流が供給されている。 前記吸気温センサ１２、アクセル位置センサ２０、吸気
圧センサ３２、着火時期センサ３８、水温センサ４０、
基準位置センサ４４、エンジン回転センサ４６、前記グ
ロープラグ３６に流れるグロー電流を検出するグロー電
流センサ５４、エアコンスイツチ、ニユートラルセーフ
テイスイツチ出力、車速信号等は、電子制御ユニツト
（以下、ＥＣＵと称する）５６に入力されて処理され、
該ＥＣＵ５６の出力によつて、前記ＶＳＶ２８、３０、
グローリレー３７、ＴＣＶ４８、電磁スピル弁５０、燃
料カツト弁５２等が制御される。 前記ＥＣＵ５６は、第４図に詳細に示す如く、各種演算
処理を行うための中央処理ユニツト（以下、ＣＰＵと称
する）５６Ａと、制御プログラムや各種データ等を記憶
するためのリードオンリーメモリ（以下、ＲＯＭと称す
る）５６Ｂと、前記ＣＰＵ５６Ａにおける演算データ等
を一時的に記憶するためのランダムアクセスメモリ（以
下、ＲＡＭと称する）５６Ｃと、クロツク信号を発生す
るクロツク５６Ｄと、バツフア５６Ｅを介して入力され
る前記水温センサ４０出力、バツフア５６Ｆを介して入
力される前記吸気温センサ１２出力、バツフア５６Ｇを
介して入力される前記吸気圧センサ３２出力、バツフア
５６Ｈを介して入力される前記アクセル位置センサ２０
出力等を順次取込むためのマルチプレクサ（以下、ＭＰ
Ｘと称する）５６Ｋと、該ＭＰＸ５６Ｋ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
ル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器と称する）５６Ｌと、該
Ａ／Ｄ変換器５６Ｌ出力をＣＰＵ５６Ａに取込むための
入出力ポート５６Ｍと、バツフア５６Ｎを介して入力さ
れるスタータ信号、バツフア５６Ｐを介して入力される
エアコン信号、バツフア５６Ｑを介して入力されるトル
コン信号、波形整形回路５６Ｒを介して入力される前記
着火時期センサ３８出力等をＣＰＵ５６Ａに取込むため
の入出力ポート５６Ｓと、前記着火時期センサ３８出力
を波形整形して前記ＣＰＵ５６Ａの入力割込み端子に直
接取込むための前記波形整形回路５６Ｒと、前記基準位
置センサ４４出力を波形整形して前記ＣＰＵ５６Ａの同
じ入力割込み端子に直接取込むための波形整形回路５６
Ｔと、前記エンジン回転数センサ４６出力を波形整形し
て前記ＣＰＵ５６Ａの他の入力割込み端子に直接取込む
ための波形整形回路５６Ｕと、前記ＣＰＵ５６Ａの演算
結果に応じて前記電磁スピル弁５０を駆動するための駆
動回路５６Ｖと、前記ＣＰＵ５６Ａの演算結果に応じて
前記ＴＣＶ４８を駆動するための駆動回路５６Ｗと、前
記ＣＰＵ５６Ａの演算結果に応じて前記燃料カツト弁５
２を駆動するための駆動回路５６Ｘと、前記各構成機器
間を接続してデータや命令の転送を行うためのコモンバ
ス５６Ｙとから構成されている。 以下実施例の作用を説明する。 本実施例における燃料噴射量、即ちスピル角の決定は、
第５図に示すようなメインルーチン中のルーチンに従つ
て実行される。即ち、まずステツプ１１０で、前記エン
ジン回転センサ４６出力から求められるエンジン回転数
Ｎｅと、前記アクセル位置センサ２０出力から求められ
るアクセル開度Ａccpから、電磁スピル弁５０を開くべ
きスピル角ＡＮＧspを計算する。次いでステツプ１２０
に進み、次式に示す如く、前記スピル角ＡＮＧspを、前
記エンジン回転センサ４６の１歯当りの角度、例えば１
１．２５°ＣＡで割ることによつて、スピル角の角度カ
ウント項Ｃspを算出する。 ＡＮＧsp／１１．２５→Ｃsp＋余り…（２） 次いで、この計算結果の余りを、後出エンジン回転パル
ス入力割込みルーチンで予測計算された今回スピル時の
４５°ＣＡ間エンジン回転時間Ｔ４５２を用いて、スピ
ル角の時間カウント項Ｔspに時間変換して、このルーチ
ンを抜ける。 余り×Ｔ４５２／４→Ｔsp…（３） 一方、前記エンジン回転センサ４６から波形整形回路５
６Ｕを介して入力されるエンジン回転センサ出力パルス
に応じた処理は、第６図に示すようなエンジン回転パル
ス入力割込み（ＩＣＡＰ）ルーチンに従つて実行され
る。即ち、前記エンジン回転センサ４６からパルスが入
力される毎にステツプ２１０に入り、エンジン回転割込
みカウンタＣnirqをインクリメントする。次いでステツ
プ２１２に進み、前記カウンタＣnirqの計数値が、前出
ステツプ１２０で求めたスピル角の角度カウント項Ｃsp
と等しいか否かを判定する。このステツプ２１２の判定
は、要するに、次のエンジン回転割込みまでにスピル時
期があるか否かを判定するものである。 ステツプ２１２の判定結果が正であり、スピル時期があ
ると判断されるときには、ステツプ２１４に進み、次式
に示す如く、今回の割込み時刻Ｔintに、前出ステツプ
１２０で求めたスピル角の時間カウント項Ｔspを加えた
ものを出力比較レジスタＯＣＲに入れて、スピルの準備
をする。 ステツプ２１４終了後、又は前出ステツプ２１２の判定
結果が否である場合には、ステツプ２１６に進み、基準
位置に対応する欠歯位置であるか否かを判定する。判定
結果が正であり、基準位置であると判断される時には、
ステツプ２１８に進み、カウンタＣnirqをクリヤする。 ステツプ２１８終了後、又は前出ステツプ２１６の判定
結果が否である場合には、ステツプ２２０に進み、前記
カウンタＣnirqの計数値が４５°ＣＡ間エンジン回転時
間Ｔ４５ｎの計算タイミングである設定値、１（０°に
対応）、５（４５°に対応）、９（９０°に対応）、１
３（１３５°に対応）であるか否かを判定する。判定結
果が正である場合には、ステツプ２２２に進み、次式に
示す如く、今回の割込み時刻Ｔintから４５°ＣＡ前の
割込み時刻Ｔlintを引いて、今回の４５°ＣＡ間エンジ
ン回転時間Ｔ４５ｎを計算する。 Ｔint−Ｔlint→Ｔ４５ｎ……（４） 次いでステツプ２２４に進み、次回の計算に備えて、今
回の割込み時刻Ｔintを４５°ＣＡ前の割込み時刻Ｔlin
tに移しておく。次いでステツプ２２６に進み、カウン
タＣnirqの計数値が、スピル時の４５°ＣＡ間エンジン
回転時間Ｔ４５２の予測時期である設定値、例えば１で
あるか否かを判定する。判定結果が正である場合には、
ステツプ２２８に進み、例えば次式を用いて、当該第ｉ
気筒の今回スピル時の４５°ＣＡ間エンジン回転時間Ｔ
４５２，ｉの予測計算を行う。 Ｔ４５２，ｉ＝Ｔ４５１，ｉ×Ｔ４５２，i-1／Ｔ４５
１，i-1………（５） ここで、Ｔ４５１，ｉは、当該第ｉ気筒の今回スピル直
前の４５°ＣＡ間エンジン回転時間、Ｔ４５２，
i-1は、直前第（ｉ−１）気筒の前回スピル時の４５°
ＣＡ間エンジン回転時間、Ｔ４５１，i-1は、同じく直
前第（ｉ−１）気筒の前回スピル直前の４５°ＣＡ間エ
ンジン回転時間である。この（５）式は、直前気筒にお
ける前回スピル直前の値と前回スピル時の値の比率が、
当該気筒においても維持されると考えて、当該気筒の今
回スピル時の４５°ＣＡ間エンジン回転時間Ｔ４５２，
ｉを予測しているものであり、実際のエンジン回転変動
の状態に合つているため、精度の高い予測計算を行うこ
とができる。 ステツプ２２８終了後、テツプ２３０に進み、前記カウ
ンタＣnirqの計数値が、次回の開制御に備えて電磁スピ
ル弁５０を閉じておくべき設定値、例えば９であるか否
かを判定する。判定結果が正である場合には、ステツプ
２３２に進み、次式に示す如く、今回の割込み時刻Ｔin
tに割込み計算が終了するまでの余裕時間αを加えたも
のを出力比較レジスタＯＣＲに入れて、電磁スピル弁５
０を閉じる準備をする。 Ｔint＋α→ＯＣＲ………（６） ステツプ２３２終了後、又は前出ステツプ２２０、２２
６、２３０の判定結果が否である場合には、この入力割
込みルーチンを終了する。 なお、図示しないが、出力比較レジスタＯＣＲに設定さ
れている時刻になると前記電磁スピル弁５０が開閉され
る。 本実施例における、エンジン回転センサ出力とこれから
計算される４５°ＣＡ間エンジン回転時間の関係の例を
第７図に示す。 本実施例においては、当該気筒の今回スピル時の設定ク
ランク角間エンジン回転時間を、前出（５）式により予
測するようにしているので、実際の回転変動の仕方にあ
つた、精度の高い予測計算行うことができる。なお、今
回スピル時の設定クランク角間エンジン回転時間を予測
する方法はこれに限定されない。
用された、自動車用の電子制御デイーゼルエンジンの実
施例を詳細に説明する。 本実施例では、第２図に示す如く、エアクリーナ（図示
省略）の下流に配設された、吸入空気の温度を検出する
ための吸気温センサ１２が備えられている。該吸気温セ
ンサ１２の下流には、排気ガスの熱エネルギにより回転
されるタービン１４Ａと、該タービン１４Ａと連動して
回転されるコンプレツサ１４Ｂからなるターボチヤージ
ヤ１４が備えられている。該ターボチヤージヤ１４のタ
ービン１４Ａの上流側とコンプレツサ１４Ｂの下流側
は、吸気圧が上昇し過ぎるのを防止するためのウエスト
ゲート弁１５を介して連通されている。 前記コンプレツサ１４Ｂ下流側のベンチユリ１６には、
アイドル時等に吸入空気の流量を制限するための、運転
席に配設されたアクセルペダル１７と連同して非線形に
回動するようにされた主吸気絞り弁１８が備えられてい
る。前記アクセルペダル１７の開度（以下、アクセル開
度と称する）Ａccpは、アクセル位置センサ２０によつ
て検出されている。 前記主吸気絞り弁１８と並列に副吸気絞り弁２２が備え
られており、該副吸気絞り弁２２の開度は、ダイヤフラ
ム装置２４によつて制御されている。該ダイヤフラム装
置２４には、負圧ポンプ２６で発生した負圧が、負圧切
換弁（以下、ＶＳＶと称する）２８又は３０を介して供
給される。 前記吸気絞り弁１８、２２の下流側には吸入空気の圧力
を検出するための吸気圧センサ３２が備えられている。 デイーゼルエンジン１０のシリンダヘツド１０Ａには、
エンジン燃焼室１０Ｂに先端が臨むようにされた噴射ノ
ズル３４、グロープラグ３６及び着火時期センサ３８が
備えられている。又、デイーゼルエンジン１０のシリン
ダブロツク１０Ｃには、エンジン冷却水温を検出するた
めの水温センサ４０が備えられている。 前記噴射ノズル３４には、噴射ポンプ４２から燃料が圧
送されてくる。該噴射ポンプ４２には、デイーゼルエン
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４２Ａと、該駆動軸４２Ａに固着された、燃料を加圧
するためのフイードポンプ４２Ｂ（第２図は９０°展開
した状態を示す）と、燃料供給圧を調整するための燃圧
調整弁４２Ｃと、前記駆動軸４２Ａに固着されたギヤ４
２Ｄの回転変位から基準位置、例えば上死点（ＴＤＣ）
を検出するための、例えば電磁ピツクアツプからなる基
準位置センサ４４と、同じく駆動軸４２Ａに固着された
ギヤ（回転角歯車）４２Ｅの回転変位からエンジン回転
角及び回転数を検出するための、例えば電磁ピツクアツ
プからなるエンジン回転センサ４６と、フエイスカム４
２Ｆとプランジヤ４２Ｇを往復動させ又そのタイミング
を変化させるためのローラリング４２Ｈと、該ローラリ
ング４２Ｈの回動位置を変化させるためのタイマピスト
ン４２Ｊ（第２図は９０°展開した状態を示す）と、該
タイマピストン４２Ｊの位置を制御することによつて噴
射時期を制御するためのタイミング制御弁（以下、ＴＣ
Ｖと称する）４８と、スピルポート４２Ｋを介してのプ
ランジヤ４２Ｇからの燃料逃がし時期を変化させること
によつて燃料噴射量を制御するための電磁スピル弁５０
と、エンジン停止時及び異常時に燃料をカツトするため
の燃料カツト弁５２と、燃料の逆流や後垂れを防止する
ためのデリバリバルブ４２Ｌと、が備えられている。 前記ギヤ４２Ｅは、例えば第３図に示すような平面形状
とされている。 前記グロープラグ３６には、グローリレー３７を介して
グロー電流が供給されている。 前記吸気温センサ１２、アクセル位置センサ２０、吸気
圧センサ３２、着火時期センサ３８、水温センサ４０、
基準位置センサ４４、エンジン回転センサ４６、前記グ
ロープラグ３６に流れるグロー電流を検出するグロー電
流センサ５４、エアコンスイツチ、ニユートラルセーフ
テイスイツチ出力、車速信号等は、電子制御ユニツト
（以下、ＥＣＵと称する）５６に入力されて処理され、
該ＥＣＵ５６の出力によつて、前記ＶＳＶ２８、３０、
グローリレー３７、ＴＣＶ４８、電磁スピル弁５０、燃
料カツト弁５２等が制御される。 前記ＥＣＵ５６は、第４図に詳細に示す如く、各種演算
処理を行うための中央処理ユニツト（以下、ＣＰＵと称
する）５６Ａと、制御プログラムや各種データ等を記憶
するためのリードオンリーメモリ（以下、ＲＯＭと称す
る）５６Ｂと、前記ＣＰＵ５６Ａにおける演算データ等
を一時的に記憶するためのランダムアクセスメモリ（以
下、ＲＡＭと称する）５６Ｃと、クロツク信号を発生す
るクロツク５６Ｄと、バツフア５６Ｅを介して入力され
る前記水温センサ４０出力、バツフア５６Ｆを介して入
力される前記吸気温センサ１２出力、バツフア５６Ｇを
介して入力される前記吸気圧センサ３２出力、バツフア
５６Ｈを介して入力される前記アクセル位置センサ２０
出力等を順次取込むためのマルチプレクサ（以下、ＭＰ
Ｘと称する）５６Ｋと、該ＭＰＸ５６Ｋ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
ル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器と称する）５６Ｌと、該
Ａ／Ｄ変換器５６Ｌ出力をＣＰＵ５６Ａに取込むための
入出力ポート５６Ｍと、バツフア５６Ｎを介して入力さ
れるスタータ信号、バツフア５６Ｐを介して入力される
エアコン信号、バツフア５６Ｑを介して入力されるトル
コン信号、波形整形回路５６Ｒを介して入力される前記
着火時期センサ３８出力等をＣＰＵ５６Ａに取込むため
の入出力ポート５６Ｓと、前記着火時期センサ３８出力
を波形整形して前記ＣＰＵ５６Ａの入力割込み端子に直
接取込むための前記波形整形回路５６Ｒと、前記基準位
置センサ４４出力を波形整形して前記ＣＰＵ５６Ａの同
じ入力割込み端子に直接取込むための波形整形回路５６
Ｔと、前記エンジン回転数センサ４６出力を波形整形し
て前記ＣＰＵ５６Ａの他の入力割込み端子に直接取込む
ための波形整形回路５６Ｕと、前記ＣＰＵ５６Ａの演算
結果に応じて前記電磁スピル弁５０を駆動するための駆
動回路５６Ｖと、前記ＣＰＵ５６Ａの演算結果に応じて
前記ＴＣＶ４８を駆動するための駆動回路５６Ｗと、前
記ＣＰＵ５６Ａの演算結果に応じて前記燃料カツト弁５
２を駆動するための駆動回路５６Ｘと、前記各構成機器
間を接続してデータや命令の転送を行うためのコモンバ
ス５６Ｙとから構成されている。 以下実施例の作用を説明する。 本実施例における燃料噴射量、即ちスピル角の決定は、
第５図に示すようなメインルーチン中のルーチンに従つ
て実行される。即ち、まずステツプ１１０で、前記エン
ジン回転センサ４６出力から求められるエンジン回転数
Ｎｅと、前記アクセル位置センサ２０出力から求められ
るアクセル開度Ａccpから、電磁スピル弁５０を開くべ
きスピル角ＡＮＧspを計算する。次いでステツプ１２０
に進み、次式に示す如く、前記スピル角ＡＮＧspを、前
記エンジン回転センサ４６の１歯当りの角度、例えば１
１．２５°ＣＡで割ることによつて、スピル角の角度カ
ウント項Ｃspを算出する。 ＡＮＧsp／１１．２５→Ｃsp＋余り…（２） 次いで、この計算結果の余りを、後出エンジン回転パル
ス入力割込みルーチンで予測計算された今回スピル時の
４５°ＣＡ間エンジン回転時間Ｔ４５２を用いて、スピ
ル角の時間カウント項Ｔspに時間変換して、このルーチ
ンを抜ける。 余り×Ｔ４５２／４→Ｔsp…（３） 一方、前記エンジン回転センサ４６から波形整形回路５
６Ｕを介して入力されるエンジン回転センサ出力パルス
に応じた処理は、第６図に示すようなエンジン回転パル
ス入力割込み（ＩＣＡＰ）ルーチンに従つて実行され
る。即ち、前記エンジン回転センサ４６からパルスが入
力される毎にステツプ２１０に入り、エンジン回転割込
みカウンタＣnirqをインクリメントする。次いでステツ
プ２１２に進み、前記カウンタＣnirqの計数値が、前出
ステツプ１２０で求めたスピル角の角度カウント項Ｃsp
と等しいか否かを判定する。このステツプ２１２の判定
は、要するに、次のエンジン回転割込みまでにスピル時
期があるか否かを判定するものである。 ステツプ２１２の判定結果が正であり、スピル時期があ
ると判断されるときには、ステツプ２１４に進み、次式
に示す如く、今回の割込み時刻Ｔintに、前出ステツプ
１２０で求めたスピル角の時間カウント項Ｔspを加えた
ものを出力比較レジスタＯＣＲに入れて、スピルの準備
をする。 ステツプ２１４終了後、又は前出ステツプ２１２の判定
結果が否である場合には、ステツプ２１６に進み、基準
位置に対応する欠歯位置であるか否かを判定する。判定
結果が正であり、基準位置であると判断される時には、
ステツプ２１８に進み、カウンタＣnirqをクリヤする。 ステツプ２１８終了後、又は前出ステツプ２１６の判定
結果が否である場合には、ステツプ２２０に進み、前記
カウンタＣnirqの計数値が４５°ＣＡ間エンジン回転時
間Ｔ４５ｎの計算タイミングである設定値、１（０°に
対応）、５（４５°に対応）、９（９０°に対応）、１
３（１３５°に対応）であるか否かを判定する。判定結
果が正である場合には、ステツプ２２２に進み、次式に
示す如く、今回の割込み時刻Ｔintから４５°ＣＡ前の
割込み時刻Ｔlintを引いて、今回の４５°ＣＡ間エンジ
ン回転時間Ｔ４５ｎを計算する。 Ｔint−Ｔlint→Ｔ４５ｎ……（４） 次いでステツプ２２４に進み、次回の計算に備えて、今
回の割込み時刻Ｔintを４５°ＣＡ前の割込み時刻Ｔlin
tに移しておく。次いでステツプ２２６に進み、カウン
タＣnirqの計数値が、スピル時の４５°ＣＡ間エンジン
回転時間Ｔ４５２の予測時期である設定値、例えば１で
あるか否かを判定する。判定結果が正である場合には、
ステツプ２２８に進み、例えば次式を用いて、当該第ｉ
気筒の今回スピル時の４５°ＣＡ間エンジン回転時間Ｔ
４５２，ｉの予測計算を行う。 Ｔ４５２，ｉ＝Ｔ４５１，ｉ×Ｔ４５２，i-1／Ｔ４５
１，i-1………（５） ここで、Ｔ４５１，ｉは、当該第ｉ気筒の今回スピル直
前の４５°ＣＡ間エンジン回転時間、Ｔ４５２，
i-1は、直前第（ｉ−１）気筒の前回スピル時の４５°
ＣＡ間エンジン回転時間、Ｔ４５１，i-1は、同じく直
前第（ｉ−１）気筒の前回スピル直前の４５°ＣＡ間エ
ンジン回転時間である。この（５）式は、直前気筒にお
ける前回スピル直前の値と前回スピル時の値の比率が、
当該気筒においても維持されると考えて、当該気筒の今
回スピル時の４５°ＣＡ間エンジン回転時間Ｔ４５２，
ｉを予測しているものであり、実際のエンジン回転変動
の状態に合つているため、精度の高い予測計算を行うこ
とができる。 ステツプ２２８終了後、テツプ２３０に進み、前記カウ
ンタＣnirqの計数値が、次回の開制御に備えて電磁スピ
ル弁５０を閉じておくべき設定値、例えば９であるか否
かを判定する。判定結果が正である場合には、ステツプ
２３２に進み、次式に示す如く、今回の割込み時刻Ｔin
tに割込み計算が終了するまでの余裕時間αを加えたも
のを出力比較レジスタＯＣＲに入れて、電磁スピル弁５
０を閉じる準備をする。 Ｔint＋α→ＯＣＲ………（６） ステツプ２３２終了後、又は前出ステツプ２２０、２２
６、２３０の判定結果が否である場合には、この入力割
込みルーチンを終了する。 なお、図示しないが、出力比較レジスタＯＣＲに設定さ
れている時刻になると前記電磁スピル弁５０が開閉され
る。 本実施例における、エンジン回転センサ出力とこれから
計算される４５°ＣＡ間エンジン回転時間の関係の例を
第７図に示す。 本実施例においては、当該気筒の今回スピル時の設定ク
ランク角間エンジン回転時間を、前出（５）式により予
測するようにしているので、実際の回転変動の仕方にあ
つた、精度の高い予測計算行うことができる。なお、今
回スピル時の設定クランク角間エンジン回転時間を予測
する方法はこれに限定されない。
以上説明した通り、本発明によれば、従来と同様の量産
可能な歯数を有する回転角歯車を用いて、コストアツプ
することなく、噴射量制御の精度を向上することができ
る。従つて、特に回転変動が大きく、従来法ではエンジ
ン振動が大となる低回転領域においても、エンジン振動
の少ない円滑な回転を得ることができるという優れた効
果を有する。
可能な歯数を有する回転角歯車を用いて、コストアツプ
することなく、噴射量制御の精度を向上することができ
る。従つて、特に回転変動が大きく、従来法ではエンジ
ン振動が大となる低回転領域においても、エンジン振動
の少ない円滑な回転を得ることができるという優れた効
果を有する。
第１図は、本発明に係る電子制御デイーゼルエンジンの
噴射量制御方法の要旨を示す流れ図、第２図は、本発明
が採用された自動車用電子制御デイーゼルエンジンの実
施例の全体構成を示す、一部ブロツク線図を含む断面
図、第３図は、前記実施例で用いられている回転角歯車
を示す平面図、第４図は、同じく電子制御ユニツトの構
成を示すブロツク線図、第５図は、同じく、スピル角を
計算するためのメインルーチン中のルーチンを示す流れ
図、第６図は、同じく、エンジン回転センサの出力を処
理するためのエンジン回転パルス入力割込みルーチンを
示す流れ図、第７図は、前記実施例における、エンジン
回転センサ出力と４５°ＣＡ間エンジン回転時間の関係
の例を示す線図、第８図は、従来例における、エンジン
回転センサ出力と４５°ＣＡ間エンジン回転時間の関係
の例を示す線図である。 １０…デイーゼルエンジン、 ４２…噴射ポンプ、 ４２Ｅ…ギヤ（回転角歯車） ４６…エンジン回転センサ、 ５０…電磁スピル弁、 ５６…電子制御ユニツト（ＥＣＵ）、 ＡＮＤsp…スピル角、 Ｃsp…角度カウント項、 Ｔsp…時間カウント項、 Ｔ４５ｎ，ｉ…当該気筒の４５°ＣＡ間エンジン回転時
間、 Ｔ４５ｎ，ｉ−１…直前気筒の４５°ＣＡ間エンジン回
転時間。
噴射量制御方法の要旨を示す流れ図、第２図は、本発明
が採用された自動車用電子制御デイーゼルエンジンの実
施例の全体構成を示す、一部ブロツク線図を含む断面
図、第３図は、前記実施例で用いられている回転角歯車
を示す平面図、第４図は、同じく電子制御ユニツトの構
成を示すブロツク線図、第５図は、同じく、スピル角を
計算するためのメインルーチン中のルーチンを示す流れ
図、第６図は、同じく、エンジン回転センサの出力を処
理するためのエンジン回転パルス入力割込みルーチンを
示す流れ図、第７図は、前記実施例における、エンジン
回転センサ出力と４５°ＣＡ間エンジン回転時間の関係
の例を示す線図、第８図は、従来例における、エンジン
回転センサ出力と４５°ＣＡ間エンジン回転時間の関係
の例を示す線図である。 １０…デイーゼルエンジン、 ４２…噴射ポンプ、 ４２Ｅ…ギヤ（回転角歯車） ４６…エンジン回転センサ、 ５０…電磁スピル弁、 ５６…電子制御ユニツト（ＥＣＵ）、 ＡＮＤsp…スピル角、 Ｃsp…角度カウント項、 Ｔsp…時間カウント項、 Ｔ４５ｎ，ｉ…当該気筒の４５°ＣＡ間エンジン回転時
間、 Ｔ４５ｎ，ｉ−１…直前気筒の４５°ＣＡ間エンジン回
転時間。
Claims (2)
- 【請求項１】一定クランク角毎に出力されるエンジン回
転角信号を基準とし、該エンジン回転角信号の角度カウ
ント分及び時間カウント分に応じて開閉制御される電磁
スピル弁により、燃料噴射量を制御するようにした電子
制御デイーゼルエンジンの噴射量制御方法において、 前回スピル直前の設定クランク角間エンジン回転時間Ｔ
n-1,i-1を算出し、記憶する手順と、 今回スピル直前の設定クランク角間エンジン回転時間Ｔ
n,i-1を算出する手順と、 前記設定クランク角間エンジン回転時間の前回スピル直
前の値Ｔn-1,i-1及び今回スピル直前の値Ｔn,i-1を用い
て、今回スピル時の設定クランク角間エンジン回転時間
Ｔn,iを予測計算する手順と、 該予測された今回スピル時の設定クランク角間エンジン
回転時間Ｔn,iを用いて、スピル角の時間変換を行う手
順と、 を含むことを特徴とする電子制御デイーゼルエンジンの
噴射量制御方法。 - 【請求項２】前記今回スピル時の設定クランク角間エン
ジン回転時間Ｔn,iを、直前気筒の前回スピル値前の設
定クランク角間エンジン回転時間のＴn-1,i-1及び今回
スピル直前の設定クランク角間エンジン回転時間Ｔ
n,i-1、当該気筒の前回スピル時の設定クランク角間エ
ンジン回転時間Ｔn-1,iを用いて、次式 Ｔn,i＝Ｔn-1,i×Ｔn,i-1／Ｔn-1,i-1 により予測計算するようにした特許請求の範囲第１項記
載の電子制御デイーゼルエンジンの噴射量制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5013585A JPH063166B2 (ja) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | 電子制御デイ−ゼルエンジンの噴射量制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5013585A JPH063166B2 (ja) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | 電子制御デイ−ゼルエンジンの噴射量制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61234252A JPS61234252A (ja) | 1986-10-18 |
| JPH063166B2 true JPH063166B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=12850699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5013585A Expired - Lifetime JPH063166B2 (ja) | 1985-03-13 | 1985-03-13 | 電子制御デイ−ゼルエンジンの噴射量制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063166B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2692529B2 (ja) * | 1993-04-28 | 1997-12-17 | トヨタ自動車株式会社 | エンジンのクランク角度の時間変換装置 |
| JP2008121467A (ja) | 2006-11-09 | 2008-05-29 | Toyota Industries Corp | 内燃機関における燃料噴射制御装置 |
-
1985
- 1985-03-13 JP JP5013585A patent/JPH063166B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61234252A (ja) | 1986-10-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |