JPH051603A

JPH051603A - デイーゼルエンジンのアイドル回転制御装置

Info

Publication number: JPH051603A
Application number: JP15352291A
Authority: JP
Inventors: Riyouta Yukinaga; 亮太幸長; Ken Ando; 謙安藤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1991-06-25
Filing date: 1991-06-25
Publication date: 1993-01-08

Abstract

(57)【要約】【目的】アイドルアップモードから通常アイドルモード
へ復帰する際に、運転状況の経時変化等により燃料温度
が上昇していても、実回転速度が通常アイドル時の目標
回転速度よりも下がり過ぎるのを抑制する。【構成】アイドル回転制御装置は、回転数センサ３５、
電磁スピル弁２３、エアコンスイッチ６５、ニュートラ
ルスイッチ６６、水温センサ７５、アイドルアップスイ
ッチ６７等を備えている。ＣＰＵは積分制御量と見込制
御量とを用いたフィードバック制御にて、実回転速度が
目標回転速度となるように電磁スピル弁２３を制御す
る。ＣＰＵは、アイドルアップモードから通常アイドル
モードへの復帰の際に、アイドルアップ開始直前の先の
通常アイドル時の積分制御量を、アイドルアップ時の積
分制御量の変化量に基づいて補正して、今回の通常アイ
ドル時の積分制御量の初期値とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジンのア
イドル回転制御装置に係り、詳しくは、ディーゼルエン
ジンの燃料噴射ポンプの燃料噴射量を調節することによ
り、アイドル時のエンジン回転速度を目標回転速度に一
致させるようにしたディーゼルエンジンのアイドル回転
制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のディーゼルエンジンのア
イドル時における回転速度を制御する技術として、例え
ば特開昭５７−１８１９４０号公報に開示されたものが
ある。この技術では、まず、ディーゼルエンジンの運転
状態に応じた目標回転速度ＮＦを算出し、この目標回転
速度ＮＦと実回転速度ＮＥＱＢとの差をもとに積分制御
量ＮＦＩを求める。また、自動変速機（トルコン）、空
気調和装置（エアコン）等の負荷変動に応じた見込み制
御量ＮＦＰを求める。そして、実回転速度ＮＥＱＢから
前記積分制御量ＮＦＩ及び見込制御量ＮＦＰを減算して
偏差（補正回転速度）ＮＥＩＳＣを求め、その補正回転
速度ＮＥＩＳＣを変化させることによりガバナパターン
を移動させ、実回転速度ＮＥＱＢが目標回転速度ＮＦと
一致するように制御している。

【０００３】このようなアイドル回転制御は、通常のア
イドル時以外にも、例えばエアコンの効きをよくするた
めに、その通常のアイドル時よりも所定量だけ回転速度
を上昇させたアイドルアップ時においても同様に実行さ
れる。そして、通常のアイドル状態からアイドアップさ
れた状態への変更、又はアイドアップされた状態から通
常のアイドル状態への変更は、例えばアイドルアップさ
せるためのスイッチがオン操作されてアイドルアップ作
動条件が成立したときや、同スイッチがオフ操作されて
アイドルアップ停止条件が成立したときに行われる。

【０００４】前記技術によると、燃料噴射ポンプ間のば
らつき、エンジン負荷の大きさ、経時変化等に関係な
く、また特別のアクチュエータを用いることなく、通常
アイドル時又はアイドルアップ時の回転速度を運転状態
に応じた目標回転速度に制御できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来技
術においては、実回転速度ＮＥＱＢがアイドルアップ時
の目標回転速度ＮＦに制御されている状態から通常アイ
ドル時の目標回転速度ＮＦへ復帰する際に、実回転速度
ＮＥＱＢが一時的にその通常アイドル時の目標回転速度
ＮＦよりも下がり過ぎることがあった。

【０００６】これは次のような理由による。アイドルア
ップ作動条件が成立して実回転速度ＮＥＱＢが上昇する
前は、実回転速度ＮＥＱＢを通常アイドル時の目標回転
速度ＮＦ（例えば８００ｒｐｍ）に保つための積分制御
量ＮＦＩが算出され、その値に基づき燃料噴射量が制御
されている。この状態からアイドルアップ作動条件が成
立すると、前記実回転速度ＮＥＱＢを、通常アイドル時
の目標回転速度ＮＦよりも高い目標回転速度ＮＦ（例え
ば１２００ｒｐｍ）に安定させるための積分制御量ＮＦ
Ｉが算出され、その値に基づき燃料噴射量が制御され
る。

【０００７】そして、前記のアイドルアップ時の目標回
転速度ＮＦにするための制御が続けられると、その間の
運転状況の経時変化により燃料温度が次第に上昇してい
く。このように燃料温度が上昇すると燃料噴射量が相対
的に減少するので、実回転速度ＮＥＱＢを常に同じアイ
ドルアップ時の目標回転速度ＮＦに保つためには、前記
積分制御量ＮＦＩを増加させて、燃料噴射量の指令値を
大きくしなけばならない。

【０００８】さらに、前記燃料温度の上昇にともなう実
燃料噴射量の減少量は、ディーゼルエンジンの実回転速
度ＮＥＱＢに関係なく一定というわけではなく、同実回
転速度ＮＥＱＢが低くなるに従って大きくなるという特
性がある。これにより、前記実燃料噴射量の減少分を補
償するための積分制御量ＮＦＩの増加量は、アイドルア
ップ時よりも通常アイドル時の方が多く必要となる。

【０００９】このため、前記アイドルアップ状態からア
イドルアップ停止条件が成立して、実回転速度ＮＥＱＢ
を通常アイドル時の目標回転速度ＮＦに復帰させる際
に、積分制御量ＮＦＩの初期値としてアイドルアップ状
態での最終の積分制御量ＮＦＩをそのまま用いると、通
常アイドル時における燃料温度上昇による噴射量減少分
をその積分制御量ＮＦＩによって補うことができない。
これにより、実回転速度ＮＥＱＢを通常アイドル時の目
標回転速度ＮＦに保つことができずに、同実回転速度Ｎ
ＥＱＢが一時的に通常アイドル時の目標回転速度ＮＦよ
りも下がり過ぎること（アンダーシュート）があった。

【００１０】本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、アイドルアップ状態から通常
アイドル状態へ復帰する際に、運転状況の経時変化等に
より燃料温度が上昇していても、実回転速度が通常アイ
ドル時の目標回転速度よりも下がり過ぎるのを抑制でき
るディーゼルエンジンのアイドル回転制御装置を提供す
ることにある。

【００１１】

【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、本発明においては図１に示すように、ディーゼル
エンジンＭ１への燃料噴射量を調整することにより、同
ディーゼルエンジンＭ１の回転速度を調整する回転速度
調整手段Ｍ２と、前記ディーゼルエンジンＭ１の回転速
度を検出する回転速度検出手段Ｍ３と、前記ディーゼル
エンジンＭ１の運転状態を検出する運転状態検出手段Ｍ
４と、前記運転状態検出手段Ｍ４によるディーゼルエン
ジンＭ１の運転状態に応じた目標回転速度を設定する目
標回転速度設定手段Ｍ５と、前記ディーゼルエンジンＭ
１の通常アイドルモードからアイドルアップモードへの
移行又はアイドルアップモードから通常アイドルモード
への復帰を検出するモード変更検出手段Ｍ６と、前記モ
ード変更検出手段Ｍ６によりモード変更を検出したと
き、前記目標回転速度設定手段Ｍ５による目標回転速度
を強制的に所定分だけ上昇又は下降させる設定回転速度
変更手段Ｍ７と、前記回転速度検出手段Ｍ３による回転
速度が、前記設定回転速度変更手段Ｍ７により上昇又は
下降された目標回転速度になるように、積分制御量を用
いたフィードバック制御にて前記回転速度調整手段Ｍ２
を制御する回転速度制御手段Ｍ８と、アイドルアップモ
ードから通常アイドルモードへの復帰の際に、アイドル
アップ開始直前の先の通常アイドル時の積分制御量を、
アイドルアップ時の回転速度制御手段Ｍ８での積分制御
量の変化量に基づいて補正して、今回の通常アイドル時
の積分制御量の初期値とする初期値設定手段Ｍ９とを備
えている。

【００１２】

【作用】上記の構成によれば、ディーゼルエンジンＭ１
の回転速度が回転速度検出手段Ｍ３によって検出され
る。また、前記ディーゼルエンジンＭ１の運転状態が運
転状態検出手段Ｍ４によって検出されると、その運転状
態に応じた目標回転速度が目標回転速度設定手段Ｍ５に
よって設定される。そして、前記ディーゼルエンジンＭ
１の通常アイドルモードからアイドルアップモードへの
移行又はアイドルアップモードから通常アイドルモード
への復帰をモード変更検出手段Ｍ６が検出すると、設定
回転速度変更手段Ｍ７は前記目標回転速度設定手段Ｍ５
による目標回転速度を強制的に所定分だけ上昇又は下降
させる。

【００１３】回転速度制御手段Ｍ８は、前記回転速度検
出手段Ｍ３によって検出された回転速度が、前記設定回
転速度変更手段Ｍ７によって変更された目標回転速度と
なるように、積分制御量によるフィードバック制御によ
って回転速度調整手段Ｍ２を制御する。そして、アイド
ルアップモードから通常アイドルモードへ復帰する際に
は、初期値設定手段Ｍ９は、アイドルアップ開始直前の
先の通常アイドル時の積分制御量を、アイドルアップ時
の回転速度制御手段Ｍ８での積分制御量の変化量に基づ
いて補正して、今回の通常アイドル時の積分制御量の初
期値とする。

【００１４】前記アイドル回転制御においては、アイド
ルアップ時の積分制御量の変化によって、そのアイドル
アップ時での燃料温度の上昇を代表させ、これを今回の
通常アイドル時での積分制御量の算出に反映させてい
る。このため、今回の通常アイドル時での燃料温度と目
標回転速度ＮＦに応じた積分制御量で、アイドル回転制
御が行われることになる。

【００１５】従って、アイドルアップ時に燃料温度が上
昇しこの状態から通常アイドルモードへ復帰した場合に
は、その燃料温度の上昇による燃料噴射量の減少分がア
イドルアップ時のそれよりも大きくなるにもかかわら
ず、その減少分を、前記のように設定された積分制御量
で補償することが可能となる。

【００１６】

【実施例】以下、本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。図２は本実施例のアイドル回転
制御装置を備えた過給機付ディーゼルエンジン２の概略
構成を示す図であり、図３は分配型燃料噴射ポンプ１の
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、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の気筒毎に設けられた燃料噴射ノズ
ル４に燃料が圧送されて燃料噴射を行う。

【００１７】ドライブプーリ３にはドライブシャフト５
が連結され、そのドライブシャフト５には、べーン式ポ
ンプよりなる燃料フィードポンプ（図では９０度展開さ
れている）６と、外周面に複数の突起を有する円板状の
パルサ７とが取付けられている。前記ドライブシャフト
５の基端部（図の右端部）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、
そのローラリング９にはカムプレート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。そして、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。

【００１８】カムプレート８には燃料加圧用プランジャ
１２が一体回転可能に取付けられており、前記ドライブ
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、同カムプレート８及びプ
ランジャ１２が回転しながら図中左右方向へ往復駆動さ
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、これらのプランジ
ャ１２の先端面（図の右端面）とシリンダ１４の内底面
との間が高圧室１５となっている。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及び分配ポート１７が形成されている。ま
た、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
形成されている。

【００１９】そして、ドライブシャフト５の回転に基づ
き燃料フィードポンプ６が駆動されると、図示しない燃
料タンクからの燃料が燃料供給ポート２０を介して燃料
室２１内へ供給される。また、プランジャ１２が図中左
方向へ移動（復動）して高圧室１５が減圧される吸入行
程においては、吸入溝１６の一つが吸入ポート１９と連
通して、燃料室２１から高圧室１５へ燃料が導入され
る。一方、プランジャ１２が図中右方向へ移動（往動）
して高圧室１５が加圧される圧縮行程においては、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。

【００２０】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、その途中には回転速度調整手段としての電
磁スピル弁２３が設けられている。この電磁スピル弁２
３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へ溢流される。また、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１
５から燃料室２１への燃料の溢流が止められる。

【００２１】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、同電磁スピル弁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。また、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。

【００２２】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（図では９０度展開されてい
る）２６が設けられている。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、カムフェイス８ａがカムローラ
１０に係合する時期、すなわちカムプレート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。

【００２３】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、同タイマハ
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を介して前記ロー
ラリング９に接続されている。

【００２４】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の位置が決定される。また、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１
２の往復動タイミングが決定される。

【００２５】タイマ装置２６の燃料圧力を制御するため
に、加圧室３０と低圧室２９とを繋ぐ連通路３４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。タ
イミングコントロールバルブ３３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
タイミングコントロールバルブ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、その燃
料圧力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
調整される。

【００２６】なお、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速度検出手段として
の回転数センサ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。また、この回転数センサ３５は前記ローラリ
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。

【００２７】次に、ディーゼルエンジン２について説明
する。図２に示すように、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。また、それら各主燃焼室４４が、同じく
各気筒毎に対応して設けられた副燃焼室４５に連設され
ている。そして、各副燃焼室４５に各燃料噴射ノズル４
から噴射される燃料が供給される。また、各副燃焼室４
５には、始動補助装置としての周知のグロープラグ４６
がそれぞれ取付けられている。

【００２８】ディーゼルエンジン２には吸気管４７及び
排気管５０がそれぞれ接続され、その吸気管４７にはタ
ーボチャージャ４８のコンプレッサ４９が配設され、排
気管５０にはターボチャージャ４８のタービン５１が配
設されている。また、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が取付けられている。

【００２９】また、ディーゼルエンジン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
流させるための還流管５４が設けられている。還流管５
４の途中には排気の還流量を調節するＥＧＲバルブ５５
が設けられ、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。

【００３０】さらに、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。また、そのスロットルバル
ブ５８に平行してバイパス路５９が形成され、その途中
には、各種運転状態に応じてアクチュエータ６３によっ
て開閉制御されるバイパス絞り弁６０が設けられてい
る。アクチュエータ６３は、二つのＶＳＶ６１，６２の
制御によって駆動される。

【００３１】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、タイミングコントロールバルブ３３、グロープラグ
４６及び各ＶＳＶ５６，６１，６２は、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ＥＣＵ７１によってそれらの駆動タイミン
グが制御される。

【００３２】前記ディーゼルエンジン２の運転状態及び
同ディーゼルエンジン２を搭載した車両の走行状態を検
出するセンサとして、前記回転数センサ３５に加えて以
下のセンサが設けられている。すなわち、エアクリーナ
６４を介して吸気管４７に吸い込まれる空気の吸気温度
を検出する吸気温センサ７２、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ＡＣＣを検出するアクセル開度センサ７３、
吸入ポート５３内の吸入圧力を検出する吸気圧センサ７
４、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４
０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７
６、車軸に設けられたマグネット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）を検
出する車速センサ７７が設けられている。

【００３３】さらに、前記各種センサ以外にも、空気調
和装置（エアコン）の作動状態を検出するエアコンスイ
ッチ６５、自動変速機（トルコン）のレンジ位置がニュ
ートラルであることを示すニュートラルスイッチ６６、
通常アイドル状態からアイドルアップ状態への変更、又
はアイドルアップ状態から通常のアイドル状態への変更
を行う際にオン又はオフ操作されるアイドルアップスイ
ッチ６７が設けられている。本実施例では、前記エアコ
ンスイッチ６５、ニュートラルスイッチ６６及び水温セ
ンサ７５によって運転状態検出手段が構成され、前記ア
イドルアップスイッチ６７によってモード変更検出手段
が構成されている。

【００３４】前記ＥＣＵ７１には、上述した各センサ３
５，７２〜７７及び各スイッチ６５〜６７がそれぞれ接
続されている。そして、ＥＣＵ７１は各センサ３５，７
２〜７７及び各スイッチ６５〜６７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ＶＳＶ５６，６
１，６２等を好適に制御する。

【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
目標回転速度設定手段、設定回転速度変更手段、回転速
度制御手段及び初期値設定手段を構成する中央処理装置
（ＣＰＵ）７９、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（ＲＯＭ）８０、ＣＰ
Ｕ７９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）８１、予め記憶されたデータを保存する
バックアップＲＡＭ８２等と、これら各部と入力ポート
８３及び出力ポート８４等とをバス８５によって接続し
た論理演算回路として構成されている。

【００３６】入力ポート８３には、前記吸気温センサ７
２、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、バッファ８６，８７，８８，８９、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。また、入力ポート８３には前記エアコンスイ
ッチ６５、ニュートラルスイッチ６６及びアイドルアッ
プスイッチ６７が、バッファ９０，９１，９２を介して
接続されている。同じく、入力ポート８３には、前記回
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、ＣＰＵ７９は入力ポート８３を介して入力される
各センサ３５，７２〜７７及び各スイッチ６５〜６７等
の検出信号を入力値として読み込む。また、出力ポート
８４には各駆動回路９６，９７，９８，９９，１００，
１０１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ＶＳＶ５６，６
１，６２等が接続されている。

【００３７】そして、ＣＰＵ７９は各センサ３５，７２
〜７７及び各スイッチ６５〜６７から読み込んだ入力値
に基づき、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。

【００３８】次に、前記のように構成された本実施例の
作用及び効果について説明する。図５のフローチャート
はＣＰＵ７９によって実行される各種処理のうち、アイ
ドル回転制御のためのルーチンを示しており、所定時間
毎の定時割り込みで実行される。

【００３９】このフローチャートにおいては、通常アイ
ドル状態とアイドルアップ状態とからなる２つのアイド
ル状態の経時変化を判定するためのフラグＦＩＵＰが設
定されている。すなわち、通常アイドル状態からアイド
ルアップ状態へ移行するためのアイドルアップ制御要求
信号が「オフ」から「オフ」状態となっている場合、つ
まり通常アイドル状態が持続されている場合には、フラ
グＦＩＵＰが「１」に設定される。また、通常アイドル
状態からアイドルアップ状態へ移行するために、アイド
ルアップ制御要求信号が「オフ」から「オン」状態とな
った場合には、フラグＦＩＵＰが「２」に設定される。
アイドルアップ状態を持続するために、アイドルアップ
制御要求信号が「オン」から「オン」状態となっている
場合には、フラグＦＩＵＰが「３」に設定される。さら
に、アイドルアップ状態から通常アイドル状態へ復帰す
るために、アイドルアップ制御要求信号が「オン」から
「オフ」状態となった場合には、フラグＦＩＵＰが
「０」に設定されるようになっている。

【００４０】処理が図５のルーチンへ移行すると、ＣＰ
Ｕ７９はまずステップ１０１で、フラグＦＩＵＰが
「２」か否かを判定し、ステップ１０２でフラグＦＩＵ
Ｐが「３」か否かを判定し、ステップ１０３でフラグＦ
ＩＵＰが「０」か否かを判定する。これらのステップ１
０１〜１０３の判定がいずれも「ＮＯ」の場合には、Ｃ
ＰＵ７９はフラグＦＩＵＰが「１」であり、通常アイド
ル状態が持続されていると判断する。

【００４１】そして、ＣＰＵ７９はディーゼルエンジン
２の実回転速度を通常アイドル時の目標回転速度ＮＦに
一致させるための制御を行なう。すなわち、まずステッ
プ１０４において、ディーゼルエンジン２の運転状態に
応じた通常アイドル時の目標回転速度ＮＦ（例えば８０
０ｒｐｍ）を算出する。この目標回転速度ＮＦは、例え
ば水温センサ７５によって検出されたディーゼルエンジ
ン２の冷却水温ＴＨＷ、ニュートラルスイッチ６６によ
って設定されたトルコンのレンジ（Ｄレンジ又はＮレン
ジ）、エアコンスイッチ６５の状態（オン又はオフ）に
基づいて算出される。目標回転速度ＮＦを算出すると、
ＣＰＵ７９はステップ１０５へ移行し、後記するアイド
ルアップ時の見込制御量ＮＦＰへの加算項ＫＩＵＰを
「０」にセットする。

【００４２】続いて、ＣＰＵ７９はステップ１０６へ移
行し、前記ニュートラルスイッチ６６、エアコンスイッ
チ６５等の負荷変動に伴う通常アイドル時の見込制御量
ＮＦＰを算出する。そして、前記ステップ１０４で算出
した通常アイドル時の目標回転速度ＮＦと、回転数セン
サ３５によって検出された実回転速度ＮＥＱＢとの偏差
ΔＮＦ（＝ＮＦ−ＮＥＱＢ）をもとに積分制御量ＮＦＩ
を算出する。すなわち、前記偏差ΔＮＦに応じた補正積
分量ΔＮＦＩを求め、これを加算積分（ΣΔＮＦＩ）し
て積分制御量ＮＦＩとする。

【００４３】通常アイドル時の見込制御量ＮＦＰ及び積
分制御量ＮＦＩを求めると、ＣＰＵ７９はステップ１０
７へ移行し、前記ステップ１０６での見込制御量ＮＦＰ
に前記加算項ＫＩＵＰを加算してこれを最終的な見込制
御量ＮＦＰとする。このステップ１０７においては、前
記ステップ１０５での加算項ＫＩＵＰが「０」であるの
で、ステップ１０６で求められた通常アイドル時の見込
制御量ＮＦＰがそのまま最終の見込制御量ＮＦＰとされ
る。

【００４４】次に、ＣＰＵ７９はステップ１０８へ移行
し、実回転速度ＮＥＱＢを通常アイドル時の目標回転速
度ＮＦに一致させるための処理を実行する。ＣＰＵ７９
は、まず、通常アイドル時の補正回転速度ＮＥＩＳＣを
下記（１）式に基づいて算出する。

【００４５】ＮＥＩＳＣ＝ＮＥＱＢ−（ＮＦＰ＋ＮＦＩ） ……（１）補正回転速度ＮＥＩＳＣの算出後、ＣＰＵ７９はアクセ
ル開度センサ７３によるアクセル開度ＡＣＣと前記補正
回転速度ＮＥＩＳＣとをもとに、燃料噴射量をマップ検
索又は計算式によって求める。これにより、みかけ上ガ
バナパターンを回転速度軸方向へＮＦＰ＋ＮＦＩだけ平
行移動させたことになる。次に、前記噴射量に相当する
噴射量指令値を求め、これを電磁スピル弁２３の駆動回
路９６に出力してこのルーチンを終了する。これにより
燃料噴射量が調整されて、ディーゼルエンジン２の実回
転速度ＮＥＱＢが通常アイドル時の目標回転速度ＮＦと
なるよう制御される。

【００４６】前記ステップ１０１においてフラグＦＩＵ
Ｐが「２」になると、ＣＰＵ７９はアイドルアップスイ
ッチ６７がオン操作されてアイドルアップ作動条件が成
立した（図６のｔ₀のタイミング）と判断し、それまで
の通常アイドルモードからアイドルアップモードへ移行
する。このアイドルアップモード移行後において、ＣＰ
Ｕ７９はステップ１０９へ移行し、前記通常アイドルモ
ードでの最終の積分制御量ＮＦＩをＮＦＩＢＡＳＥとし
て一時記憶する。

【００４７】次に、ＣＰＵ７９はステップ１１０でフラ
グＦＩＵＰを「３」にし、アイドルアップモードになっ
たことを記憶するとともに、ステップ１１１において、
後記アイドルアップモードになってからの経過時間を計
測するためのカウンタのカウント値ＴＩＵＰを「０」に
セットする。そして、ステップ１１２へ移行し、前記ス
テップ１０４と同様にしてアイドルアップ時の目標回転
速度（例えば１２００ｒｐｍ）を算出し、これを目標回
転速度ＮＦとする。続いてＣＰＵ７９はステップ１１３
へ移行し、アイドルアップモードでの見込制御量を求
め、この見込制御量とするために前記通常アイドルモー
ドでの見込制御量ＮＦＰに加算すべき加算項ＫＩＵＰを
算出する。そして、この加算項ＫＩＵＰを算出すると、
ＣＰＵ７９は前記ステップ１０６〜１０８の処理を行な
ってこのルーチンを終了する。なお、ステップ１０７に
おいては、通常アイドルモードでの見込制御量ＮＦＰに
前記ステップ１１３での加算項ＫＩＵＰが加えられて最
終の見込制御量ＮＦＰとなる。

【００４８】前記ステップ１０９〜１１３，１０６〜１
０８の処理が実行されるとき、ステップ１１０でフラグ
ＦＩＵＰが「３」にセットされるため、次回の処理にお
いてはＣＰＵ７９はステップ１０１，１０２の判定を経
てステップ１１４へ移行する。ステップ１１４でＣＰＵ
７９は前記カウンタのカウント値ＴＩＵＰを「１」イン
クリメントする。

【００４９】次に、ＣＰＵ７９はステップ１１５におい
て、通常アイドルモードからアイドルアップモードへ移
行してから所定時間（例えば１秒）が経過したか否かを
判定するために、その所定時間に対応する所定値Ｔ₀と
前記カウンタのカウント値ＴＩＵＰとを比較する。アイ
ドルアップモードに変更した直後ではカウント値ＴＩＵ
Ｐが所定値Ｔ₀以下である。前記のようにカウント値Ｔ
ＩＵＰが所定値Ｔ₀以下であると、ＣＰＵ７９は前述し
たステップ１１２，１１３，１０６〜１０８の処理を行
なってこのルーチンを終了する。

【００５０】次回以降の処理により、ステップ１１５に
おいて前記カウント値ＴＩＵＰが所定値Ｔ₀よりも大き
くなる（ＴＩＵＰ＞Ｔ₀）と、ＣＰＵ７９はアイドルア
ップモードへ移行してから所定時間（この場合１秒）が
経過し、実回転速度ＮＥＱＢが安定したと判断する（図
６のｔ₁のタイミング）。そして、ＣＰＵ７９はステッ
プ１１６へ移行し、この所定時間経過後の積分制御量Ｎ
ＦＩをＮＦＩＵ１として記憶する。そして、前記したス
テップ１１２，１１３，１０６〜１０８の処理を行って
このルーチンを終了する。これにより燃料噴射量が調整
されて、ディーゼルエンジン２の実回転速度ＮＥＱＢが
アイドルアップ時の目標回転速度ＮＦとなるよう制御さ
れる。

【００５１】ところで、前記ステップ１０３においてフ
ラグＦＩＵＰが「０」になると、ＣＰＵ７９はアイドル
アップスイッチ６７がオフ操作されてアイドルアップ停
止条件が成立した（図６のｔ₂のタイミング）と判断
し、それまでのアイドルアップモードから通常アイドル
モードへ復帰する。この通常アイドルモード復帰後にお
いて、ＣＰＵ７９はステップ１１７へ移行し、アイドル
アップモードに変更してから最初に安定した積分制御量
ＮＦＩＵ１（ステップ１１６参照）と、アイドルアップ
モードでの最後の積分制御量ＮＦＩとの比率ＫＮＦＩを
算出する。この比率ＫＮＦＩは、アイドルアップモード
中の積分制御量の増加分の変化割合を示すものである。
例えば、運転状況の経時変化により燃料温度が上昇した
場合には、その燃料温度の上昇に基づく燃料噴射量の減
少分を補償するために積分制御量ＮＦＩが増加するた
め、前記比率ＫＮＦＩは「１」以上になる。

【００５２】比率ＫＮＦＩの算出後、ＣＰＵ７９はステ
ップ１１８，１１９で、この比率ＫＮＦＩの下限値に
「１．０」のガードをかけるための処理を行う。すなわ
ち、ステップ１１８において比率ＫＮＦＩが「１．０」
未満であるか否かを判定し、「１．０」未満である場合
にはステップ１１９で比率ＫＮＦＩを「１．０」とす
る。ステップ１１８において比率ＫＮＦＩが「１．０」
以上であれば、ＣＰＵ７９はステップ１２０に進み、比
率ＫＮＦＩをＫＮＦＩ×Ｋ₀に修正する処理が行われ
る。Ｋ₀は１．０より大きな定数であり、同じ温度上昇
に対して通常アイドル回転数において生じるＮＦＩの変
化量と、アイドルアップ回転数において発生するＮＦＩ
の変化量との比に相当し、実験的に予め定められてい
る。

【００５３】そして、ＣＰＵ７９はステップ１２１へ移
行し、通常アイドルモードからアイドルアップモードへ
移行したときの、同通常アイドルモードでの最後の積分
制御量ＮＦＩであるＮＦＩＢＡＳＥ（ステップ１０９参
照）に、前記比率ＫＮＦＩを乗算する。従って、前記の
ようにして得られる値は、積分制御量ＮＦＩＢＡＳＥと
同一か、あるいは同積分制御量ＮＦＩＢＡＳＥよりも大
きな値となる。そして、ＣＰＵ７９はこの値を、アイド
ルアップモードから通常アイドルモードへ復帰したとき
の、積分制御量ＮＦＩの初期値とする。

【００５４】ＣＰＵ７９は前記ステップ１２１で求めた
積分制御量ＮＦＩの初期値を用い、前述したステップ１
０４〜１０８の処理を行い、このルーチンを終了する。
これにより、燃料噴射量が調整されて、ディーゼルエン
ジン２の実回転速度ＮＥＱＢが通常アイドル時の目標回
転速度ＮＦとなるよう制御される。

【００５５】このように、本実施例では、アイドルアッ
プモードから通常アイドルモードに復帰する際に、アイ
ドルアップ開始直前の先の通常アイドル時の積分制御量
ＮＦＩＢＡＳＥを、アイドルアップ時の積分制御量ＮＦ
Ｉの増加分の変化割合（ＫＮＦＩ）に基づいて補正（Ｋ
ＮＦＩ×ＮＦＩＢＡＳＥ）し、その値を今回の通常アイ
ドル時の積分制御量ＮＦＩの初期値として用いるように
した（ステップ１１７〜１２０）。そして、前記アイド
ルアップ時の積分制御量ＮＦＩの変化によって、そのア
イドルアップ時での燃料温度の上昇を代表させ、これを
今回の通常アイドル時での積分制御量ＮＦＩの算出に反
映させている。このため、今回の通常アイドル時での燃
料温度と目標回転速度ＮＦに応じた積分制御量ＮＦＩ
で、アイドル回転制御が行われることになる。

【００５６】従って、アイドルアップ時に燃料温度が上
昇しこの状態から通常アイドルモードへ復帰した場合に
は、その燃料温度の上昇による燃料噴射量の減少分がア
イドルアップ時のそれよりも大きくなるにもかかわら
ず、その減少分を、前記のように補正された積分制御量
で補償することができる。このため、本実施例では従来
技術とは異なり、アイドルアップモードから通常アイド
ルモードへの復帰に際し、実回転速度ＮＥＱＢが通常ア
イドル時の目標回転速度ＮＦよりも下がりすぎるのを抑
制できる。

【００５７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ア
イドルアップモードから通常アイドルモードへの復帰の
際に、アイドルアップ開始直前の先の通常アイドル時の
積分制御量を、アイドルアップ時の回転速度制御手段で
の積分制御量の変化量に基づいて補正して、今回の通常
アイドル時の積分制御量の初期値とするようにしたの
で、アイドルアップモードから通常アイドルモードへ復
帰する際に、運転状況の経時変化等により燃料温度が上
昇していても、実回転速度が通常アイドル時の目標回転
速度よりも下がり過ぎるのを抑制できるという優れた効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概念構成図である。

【図２】本発明を具体化した一実施例におけるディーゼ
ルエンジンのアイドル回転制御装置を示す概略構成図で
ある。

【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。

【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。

【図５】一実施例において、ＣＰＵによって実行される
アイドル回転制御を説明するためのフローチャートであ
る。

【図６】一実施例における時間と回転速度との関係を示
す図である。

【符号の説明】

２…ディーゼルエンジン、２３…回転速度調整手段とし
ての電磁スピル弁、３５…回転速度検出手段としての回
転数センサ、６５…運転状態検出手段の一部を構成する
エアコンスイッチ、６６…運転状態検出手段の一部を構
成するニュートラルスイッチ、６７…モード変更検出手
段を構成するアイドルアップスイッチ、７５…運転状態
検出手段の一部を構成する水温センサ、７９…目標回転
速度設定手段、設定回転速度変更手段、回転速度制御手
段及び初期値設定手段を構成するＣＰＵ

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】ディーゼルエンジンへの燃料噴射量を調
整することにより、同ディーゼルエンジンの回転速度を
調整する回転速度調整手段と、前記ディーゼルエンジン
の回転速度を検出する回転速度検出手段と、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によるディーゼルエンジンの
運転状態に応じた目標回転速度を設定する目標回転速度
設定手段と、前記ディーゼルエンジンの通常アイドルモ
ードからアイドルアップモードへの移行又はアイドルア
ップモードから通常アイドルモードへの復帰を検出する
モード変更検出手段と、前記モード変更検出手段により
モード変更を検出したとき、前記目標回転速度設定手段
による目標回転速度を強制的に所定分だけ上昇又は下降
させる設定回転速度変更手段と、前記回転速度検出手段
による回転速度が、前記設定回転速度変更手段により上
昇又は下降された目標回転速度になるように、積分制御
量を用いたフィードバック制御にて前記回転速度調整手
段を制御する回転速度制御手段と、アイドルアップモー
ドから通常アイドルモードへの復帰の際に、アイドルア
ップ開始直前の先の通常アイドル時の積分制御量を、ア
イドルアップ時の回転速度制御手段での積分制御量の変
化量に基づいて補正して、今回の通常アイドル時の積分
制御量の初期値とする初期値設定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アイドル回転制御装
置。