JPS61234247A - デイ−ゼルエンジンの燃料噴射量制御方法 - 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】

本発明は、ディーゼルエンジンの燃料噴射量制御方法に
係り、特に、いわゆるアイドル回転制御及びダッシュポ
ット制御が行われるディーゼルエンジンにおいて、エン
ジンの補機による負荷状態の如何に拘らずこれらの制御
が良好に行われるようにしたディーゼルエンジンの燃料
噴１１１！制御方法の改良に関づる。

【従来の技術】

一般に、エンジンが定常あるいは加速状態から減速状態
に移ると、燃焼状態の急変によって着火ミスが発生し易
くなり、著しい不整回転となったり、甚しいときにはエ
ンジンが停止してしまうことがある。 これらの事態を防止するため、従来、例えば第４図に示
されるように、エンジン回転速度Ｎｅが所定の判定回転
速度Ｎｊよりも低下したときに、燃料噴射量を直ちに零
とせずに、いわゆるダッシュポットＩＱＲＥＣだけ増量
させるようにした燃料噴射量制御方法が知られている。 このダッシュポット員を、メカニカルな機構を用いずに
電子的に制御するタイプのディーゼルエンジンにあって
は、一般に前記ダッシュポット量ＱＲＥＣを次式によっ
て計算し、これを擬似アクセル開度として噴射量に反映
させるようにしている。 ＱｑＥｃ＝８ＸＮｏ／４００　　（％）　　・　（１）
旦し最大８％ ここで、ＮＯはエンジン回転速度Ｎｅが判定回転速度Ｎ
ｊよりも判定時間Ｔｊ間に低下した鮒である。 なお、このダッシュポットＩＱＲＥｃは、最大で８％以
内に抑えられ、擬似アクセル開度として噴射量に反映さ
れた後は、例えば８％／２．５ｓｅｃの割合いで減衰制
御されるようになっている。 又、判定回転速度Ｎｊはあまり大きな値に設定するとダ
ッシュポットが効がない領域が増えるため、通常Ｇ、ｔ
１２００≦Ｎｊ　≦１６００　（ｒＥ）Ｉｌｌ　）　程
ｆｌｊｌｃ設定するのがよいとされている。

【発明が解決しようとする問題点】

しかしながら、このようにして求められる従来のダッシ
ュポット量ＱＲＥＣは、パワーステアリング、あるいは
オルタネータ等のエンジンの補機による負荷状態の如何
によらず、エンジン回転速度Ｎｅが特定の判定回転速度
Ｎｊより低下した際に、この低下したときから一定の判
定時間Ｔｊ間の低下量Ｎ口に対して、一定の比率で一律
に算出されるようになっていたため、特にいわゆるアイ
ドル回転制御が並行して行われる場合にこの算出された
ダッシュポット量ＱＲＥＣが適切でない場合があるとい
う問題があった。 即ち、一般にアイドル回転１ｉ１Ｊ　ｍは、ディーゼル
エンジンのアイドル回転速度を一定に保つために、噴射
量の増減を行う制御であるが、パワーステアリング、あ
るいはオルタネータ等のエンジンの補機による負荷が大
きいときにはこれらの負荷状態に拘らずアイドル回転速
度を一定に保とうとするので当然にその分の燃料増量が
行われる。ところが、アイドル回転制御においては、定
められたアイドル回転速度を保つために燃料噴射量を増
減するが、その増減分が何に起因したものであるかの判
断は一般になされない。従って、なんらかの原因でアイ
ドル回転速度を保つために燃料噴ｔＪＪＩ：を増量した
場合にはその増量分はメモリされ、アイドル安定状態で
なくなった後も一般に噴射量に反映される。 従って、エンジンの補機による負荷が高い状態でアイド
ル回転１ｊｌＪ　ｍＩが行われていた場合に、無負荷レ
ーシングを行い、その結果アイドル安定状態でなくなっ
たときに、ダッシュポットＩＱｑｉｃの算出直前、ある
いはダッシュボットＷＱｐｔｃ算出後の減衰中にこれら
エンジンの補機による負荷が小さくなると、ダッシュポ
ットの効き過ぎにより第５図に示されるようにエンジン
回転が吹上る場合があるという問題があったものである
。

【発明の目的】

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたもの
であって、特にアイドル回転制御の行われるディーゼル
エンジンにおいて、パワーステアリング、オルタネータ
等のエンジンの補機による負荷状態の如何に拘わらず、
常に最適なダッシュポット制−を行うことのできるディ
ーゼルエンジンの燃料噴射１制御方法を提供することを
目的とする。

【問題点を解決するための手段】

本発明は、アイドル回転を所定速度に安定させるために
、燃料噴射量を増減制御させるようにすると共に、エン
ジン回転速度が所定の判定回転速度より低下した際のエ
ンジンストールや著しい不整回転を防止するために、燃
料噴射量を、低下速度に応じたダッシュポット量だけ電
子的ＩＩＩＩＪ１１１Ｉにょつて増量し、且つ、その後
徐々に零まで減衰制御させるようにしたディーゼルエン
ジンの燃料噴射量制御方法において、前記アイドル回転
制御を行つ゛ているときのエンジンの補機による負荷状
態を検出すると共に、前記ダッシュポット蓋を、該補機
による負荷状態の変動に応じて補正することとして、上
記目的を達成したものである。 又、本発明の実施態様は、前記補機による負荷状態の検
出を、パワーステアリングの油圧の検出及びオルタネー
タの界磁電流の検出のうちの少なくとも１つによって行
うこととして、これらのエンジン補機による負荷状態の
検出を簡易且つ正確に検出できるようにしたものである
。 又、本発明の他の実施態様は、前記ダッシュポット量の
減衰を行っている間に、前記負荷状態に変動があった場
合に、減衰特性にこの変動分を反映させることとして、
算出時のみならず減衰時においてもダッシュポット量を
適確に制御し、ダッシュポットの減衰中にこれらの負荷
が変動したとしてもエンジンの吹上り等の事態が発生し
ないように配慮したものである。

【作用１ 本発明においては、アイドル回転制御にあたってエンジ
ンの補機による負荷状態が変動しても、それが必ずしも
噴１）ｊ　Ｉｔに忠実に反映されないことに鑑み、ダッ
シュポット量を、これらのエンジンの補機による負荷状
態の変動に応じて直接的に補正するようにしたため、こ
れらの負荷状態の変動の如何に拘わらず最適なダッシュ
ポット量の燃料増量を行うことができる。 【実施例】 以下、図面を参照して、本発明に係る燃料噴射量制御方
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する。 この実施例装置には、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ッサ１４Ｂからなるターボチ
ャージャ１４が備えられている。該ターボチャージャ１
４のタービン１４Ａの上流側とコンプレッサ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ェ
ストゲート弁１５を介して連通されている。 前記コンプレッサ１４Ｂ下ａｌｌのベンチュリ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と運動して非線形
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）Ａ　ｃｃｐは、アクセル開度が零のとき
にアイドル接点信号を発生可能なアクセル位置センサ２
０によって検出されている。 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Ｆ２４によって制御されている。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
を検出づるための吸気圧センサ３２が備えられている。 ディーゼルエンジン１０のシリンダヘッド１０Ａには、
エンジン燃焼至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、ディーゼルエンジン１０のシリン
ダブロック１０Ｃには、エンジン冷却水温を検出するた
めの水）ｇセンサ４０Ｉｆｉ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、ディーゼルエン
ジン１ｏのクランク軸の回転と運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
するためのフィードポンプ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４２Ｇ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Ｊるための、例えば電磁ピックアップからなる基
準位置センサ４４と、同じく駆動軸４２Ａに固着された
ギヤ４２Ｅの回転変位からエンジン回転数を検出するた
めの、例えば電磁ピックアップからなるエンジン回転数
センサ４６と、フェイスカム４２Ｆとプランジャ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ａすることによって噴射時期を制御プるための
タイミング制御弁（以下、ＴＣＶと称する）４８と、ス
ピルボート４２Ｋを介してのプランジャ４２Ｇからの燃
料逃し時期を変化させることによって燃料噴射団を制御
するための電磁スピル弁５０と、燃料をカットするため
の燃料カットソレノイド５２と、燃料の逆流や後型れを
防止するためのデリバリバルブ４２Ｌと、が備えられて
いる。 燃料ポンプ４２の出口付近には、燃料温度センサが備え
られている。又、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．
Ｍ準位置センサ４４、エンジン回転数センサ４６、前記
グロープラグ３６に流れるグロー常流を検出するグロー
電流センサ５４、あるいは、エアコンスイッチ、ニュー
トラルセーフティスイッチ出力、車速信号、パワーステ
アリングＰ／Ｓの油圧信号、オルタネータＡＬＴの界磁
電流信号、アイドル接点信号等は、電子制御ユニット（
以下、ＥＣｔＪと称する）５６に入力されて処理され、
該ＥＣＵ３６の出力によって、前記ＶＳＶ２８．３０、
グローリレー３７、ＴＣＶ４８、電磁スピル弁５０、燃
料カットソレノイド５２等が制御される。 前記ＥＣＵ３６は、第３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ット〈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、クロック信号を発生す
るクロック５６Ｄと、バッファ５６Ｅを介して入力され
る前記水濡センサ４０出力、バッファ５６Ｆを介して入
力される前記吸気温センサ１２出力、バッファ５６Ｇを
介して入力される前記吸気圧センサ３２出力、バッファ
５６Ｈを介して入力される前記アクセル位置センサ２０
出力、バッファ５６Ｉを介して入力されるオルタネータ
ＡＬＴの界陪電流センサ２１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）５６にと、該
ＭＰＸ５６に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、／　［）変換器５６Ｌ
出力をＣＰＵ５６Ａに取込むための入出力ボート５６Ｍ
と、バッファ５６Ｊを介して入力されるアイドル接点信
号、バッファ５６Ｍを介して入力されるパワーステアリ
ングＰＳの油圧信号、バッファ５６Ｎを介して入力され
るスタータ信号、バッファ５６Ｐを介して入力されるエ
アコン信号、バッファ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
入出力ボート５６Ｓと、前記着火時期センサ３８出力を
波形整形して前記ＣＰｔＪ　５６Ａの入力割込み端子Ｉ
ＣＡＰ２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ＣＰ
Ｕ５６Ａの同じ入力割込み端子ＩＣＡＰ２に直接取込む
ための波形整形回路５６Ｔ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に直接取込
むための波形整形回路５６’Ｕと、前記ＣＰ（Ｊ５６Ａ
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ＣＰＬＪ５６Ａの演算結果に応じて前記燃料カ
ットソレノイド５２を駆動プるための駆動回路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。 ここで、前記波形整形回路５６Ｒ出力の着火信号を、Ｃ
ＰＬＪ５６Ａの入力割込み端子１ｃＡＰ２だけでなく、
入出力ボート５６８にも入力しているのは、同じ入力割
込み端子ＩＣＡＰ２に入力される波形整形回路５６Ｔ出
力の基準位置信号と識別りるためである。 以下、前記実施例装置の作用を説明づる。 第１図に上記実施例のルーチンを示す。 同図（Ａ）は、所定時間（例えば１０１８）毎に繰返さ
れるルーチンであり、同図（Ｂ）は、（Ａ）のルーチン
とは別に所定時間毎に繰返されるルーチンである。 まずステップ１００においてエンジン回転速度Ｎｅが判
定回転速度Ｎｊよりも小さいか否かが判断される。エン
ジン回転速度Ｎｅの方がこの判定回転速度Ｎｊよりも大
きいときは、ステップ１０２に進んで判定時間Ｔｊの１
　／’　１０をカウンタＣＱＲに設定する。この実施例
では判定時間Ｔｊを１００ｍ５にとっているため、カウ
ンタＣＱρには１０が設定される。 やがてステップ１００においてエンジン回転速度Ｎ８が
判定回転速度Ｎｊよりも小さくなったと判断されたとき
には、ステップ１０４に進んでカウンタＣＱＲを１だけ
減算し、ステップ１０６に進む。 ステップ１０６においてはカウンタＣＱＲが零になった
かどうかを判断する。零になっていないと判断されたと
きにはステップ１０８に進んでダッシュポット置ＱＲＥ
Ｃが既に算出されて立上っているかどうかが判断され、
立上っていないときにはそのままフローが終了される。 当該フＯ−が１０１１ＩＳ毎に１０回繰返されると、ス
テップ１０６において、カウンタＣＱＲが零と判断され
るため、ステップ１１０に進み、判定回転速度Ｎｊから
エンジン回転速度Ｎｅを減算処理することによって低下
ＩＮｏが算出される。 低下量ＮＯが算出されると、ステップ１１２においてダ
ッシュポットＩＱＲＥＣが算出される。 この算出はステップ１１０において求められた低下ｍＮ
ｏを用いて８ＸＮｏ／４００なる従来と同壕な式によ？
で行われる。なお、ダッシュポット！ＩＱＲＥＣは、Ｎ
　ｏ　／　４００が１以上となった場合、８（％）に設
定される。 ステップ１１２においてダッシュポットＩＱｑεＣが算
出された後、ステップ１１４以降でこのダッシュポット
ＭＱｐｔ−ｃの補機負荷の大小による補正が行われる。 即ら、まずステップ１１４において補正係数Ｋｐｓに初
期１１［１が設定される。次いでステップ１１６におい
てエンジンの補機による負荷、例えばパワーステアリン
グ、Ｐ／Ｓ及びオルタネータＡＬＴの負荷が小であるか
否かが判断される。この実施例では、パワーステアリン
グＰ／Ｓの負荷の大小を該パワーステアリングの油圧の
大小で検出し、又オルタネータＡＬＴの負荷の大小を該
オルタネータの界ｖＡ雷電流大小によって検出すること
とし、当該ステップ１１６においてはこれらの負荷が双
方共生であるか否かを判断するようにしである。 ステップ１１６においてエンジンの補機による負荷が小
であると判断されたときには、ステップ１１８に進み、
第１図（８）に示された別ルーチンにおいて予め求めら
れているフラグＸｉｄが１であるか否かが判断される。 このフラグＸｉｄはアイドル安定状態で且つパワーステ
アリングＰ／Ｓ及びオルタネータＡＬＴの負荷が共に大
であるときに１（ステップ２００）　、少なくとも一方
の負荷が小であるときに零が設定される〈ステップ２０
２）ようになっている。 ステップ１１８において負荷係１７Ｘｉｄが１であると
判断されたときは、アイドル回転制御Ｏ時においてエン
ジンの補機による負荷相当の燃料増量が行われていなが
ら、ダッシュボサットＩ！ＱＲＥＣ算出時においてこれ
らの負荷が小さくなったと判断されるため、ステップ１
２０に進み、負荷係数Ｋｐｓを０．８５に設定し直し、
ステップ１２１においてこの負荷係数Ｋｐｓを乗じてダ
ッシュポット１ＩＱｐＥｃを算出し直し、この補正され
たダッシュポット！ＩＱＲｉｃが疑似アクセル開度とし
て噴射量辷反映される。 このルーチンはステップ１２１においてフローが終了し
た後にも１０１ＩＳ毎に繰返される。ところが、ダッシ
ュポット量ＱＲＥＣが求められた後は、ステップ１０８
において該ダッシュポット量Ｑｐｉｃが零でないと判断
されるため、これ以降はステップ１２２以下の減衰ロジ
ックに入る。 即ち、まずステップ１２２において再びパワーステアリ
ングＰ／Ｓ及びオルタネータＡＬＴの負荷がいずれも小
であるか否かが判断される。いずれも小であると判断さ
れたときにはステップ１２４でフラグＸｉｄが１である
かどうかが判断される。 １であると判断されたときは、ステップ１２６において
負荷係数Ｋｐｓが１であるかどうかが判断される。そし
てステップ１２２．１２４．１２６においていずれもＹ
ＥＳの判定がなされたとき、即ちアイドル回転１ｉｌＪ
ＩＩｌｌの段階でパワーステアリングＰ／Ｓ及びオルタ
ネータＡＬＴ負荷が共に大であり、且つ現時点で初めて
両負荷が共に小であると判断された場合にステップ１２
８においてダッシュポットＩＱｑεＣの１回目の減衰が
行われ更にステップ１３０において２回目の減衰が行わ
れるものである。 ステップ１２２．１２４．１２６においていずれかの判
断がＮｏであると判定されたときには、ステップ１３０
における減衰のみが行われる。なお、ステップ１２８．
１３０においては、それぞれダッシュポットＩＱＲＥｃ
が８％／’２．５３の割合で減衰される。即ち両ステッ
プにおいてはそれぞれ０．０３２％のダッシュポットＩ
ＱＲＥＣの減衰が行われる。 この実施例によれば、ダッシュポットＩＱＲＥＣの算出
に当って、エンジンの補機による負荷状態をアイドル回
転側−との関係で考慮しているため、これらの状態の変
動があってもダッシュポット量を適確に算出することが
できる。 又、求められたダッシュポット量を減衰する場合に、随
時負荷状態の変動をモニターし、これに応じて適宜減衰
を加速させるようにしているため、ダッシュポットＩＩ
ＱＲｓ＝ｃが算出された後に負荷状態が変動したとして
もこれに適確に対応することができる。 なお、上記実施例においては、エンジン回転に影響を与
える補機としてパワーステアリングＰ／Ｓ・及びオルタ
ネータＡＬＴのみを考慮していたが、本発明における補
機はこの２つに限定されるものではなく、要は走行状態
に関係なくエンジン回転の抵抗要素として働く全てのも
のが含まれる。従って、原則として、この補機の中には
空気調和装置のコンプレッサ負荷も含まれるが、一般に
空気調和装置のオン−オフに関しては、それに伴ったア
イドルアップのオン−オフ等の専用の燃料噴射側−が行
われるため、本発明からは除くようにしている。 又、上記実施例においては、パワーステアリングＰ／Ｓ
及びオルタネータＡＬＴ負荷の双方が大の状態から双方
が小の状態に変動したときに限り補正側部が行われるよ
うにしていたが、本発明における制（社）はこれに限定
されるものではなく、各負荷の状態に応じてより多段階
に補正するようにしてもよい。 なお、本発明は、ダッシュポット量ＱＲＩＥＣの減衰中
のｌｌ１ｌＪ　ｍについては、これを必ずしも必須の要
件としているものではない。

【発明の効果】

以上説明した通り、本発明によれば、アイドル回転制御
との関係においてエンジンの補機による負荷状態の変動
に応じてダッシュポット量を最適に設定できるようにな
るため、これらの状態の如何に拘わらず、ダッシュポッ
ト制御をより適確に行うことができるようになり、エン
ジンの吹上り等を確実に防止できるようになるという優
れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）＜８）は、本発明に係るディーゼルエンジ
ンの燃料噴射量制御方法の実施例を示す流れ図、 第２図は、上記実施例が適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す、一部ブロ
ック線図を含む断面図、第３図は、前記実施例で用いら
れている電子制御ユニットの構成を示すブロック線図、
第４図は、従来のダッシュポット量の算出方法を説明す
るためのエンジン回転速度とダッシュポット量との関係
を示１線図、 第５図は、前記従来例の不具合を説明するための第４図
と同様な線図である。 Ｎｅ・・・エンジン回転速度、 ＱＲＥＣ・・・ダッシュポット量、 Ｎｊ・・・判定回転速度、 Ｔｊ・・・判定時開、　　　Ｎｏ・・・低下量、Ｐ／Ｓ
・・・パワーステアリング（エンジン補機）、ＡＬＴ・
・・オルタネータ（エンジン補機）、Ｋｐｓ・・・負荷
係数、　　　Ｘｉｄ・・・フラグ。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）アイドル回転を所定速度に安定させるために、燃
   料噴射量を増減制御させるようにすると共に、エンジン
   回転速度が所定の判定回転速度より低下した際のエンジ
   ンストールや著しい不整回転を防止するために、燃料噴
   射量を低下速度に応じたダツシユポツト量だけ電子的制
   御によつて増量し、且つ、その後徐々に零まで減衰制御
   させるようにしたデイーゼルエンジンの燃料噴射量制御
   方法において、 前記アイドル回転制御を行つているときのエンジンの補
   機による負荷状態を検出すると共に、前記ダツシユポツ
   ト量を、該補機による負荷状態の変動に応じて補正する
   ことを特徴とするデイーゼルエンジンの燃料噴射量制御
   方法。
2. （２）前記補機による負荷状態の検出を、パワーステア
   リングの油圧の検出及びオルタネータの界磁電流の検出
   のうちの少なくとも１つによつて行うことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のデイーゼルエンジンの燃料
   噴射量制御方法。
3. （３）前記ダツシユポツト量の減衰を行つている間に、
   前記負荷状態に変動があつた場合に、減衰特性にこの変
   動分を反映させることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項又は第２項に記載のデイーゼルエンジンの燃料噴射量
   制御方法。