JP3613988B2 - ディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンに対する運転状態の変化に対応して燃料噴射量を変化させるに際して、燃料噴射量の変化に制限を設けることで、燃料噴射量の急変を防止するディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ディーゼルエンジンの燃料噴射量制御においては、黒煙対策やドライバビリティ改善のために、燃料噴射量を増量させる際に急激な増量をさせないように噴射燃料量の増量率に制限を設けることで、徐々に増量させる、いわゆる、なまし制御が行われている。
【０００３】
例えば、特開平５−１４９１７６号公報では、暖機を促進させるために設けられた排気絞りが、アクセルペダルの踏み込みによりオンからオフへ解除された場合に、燃料噴射量を徐々に増量させる処理が行われている。このように、燃料増量率に制限を設けることにより、機械的に駆動されている排気絞りが完全に開ききる前に、燃料噴射量が急激に増量して、吸入空気に対して過剰な燃料量の噴射を防止して、黒煙の発生を防止している。また、特開平８−１００６８５号公報では、アクセルペダル踏み込みによる排気ブレーキ開放時の黒煙対策において、燃料増量率に制限を設けている。
【０００４】
また、特開昭５９−１１５４３９号公報では、ドライバビリティを改善するために、加減速時においてアクセル開度の増減の変化に制限を設けて燃料噴射量の増減が急激に行われるのを防止し、急速な出力トルクの増減が行われないようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したごとくの燃料噴射量の変化を制限する処理が、複数種類重複した場合には、いずれの制限を採用するかについては提案がなされていない。このような場合、例えば、排気再循環制御（ＥＧＲ制御）のような黒煙発生に対する影響が大きい制御を優先し、ＥＧＲ制御において設定される燃料噴射量変化の制限を、他の制御での制限に優先して行う方法が考えられる。
【０００６】
ところが、運転状況によっては、ＥＧＲ制御よりも加速時のドライバビリティのために行われる燃料噴射量変化制限の方が厳しくする場合があり、このような場合に単純にＥＧＲ制御における燃料噴射量変化の制限を優先してしまうと、ＥＧＲ制御による排気再循環をオンからオフにする際における黒煙対策は可能となっても、ドライバビリティ改善のためには不十分な制限となり、加速ショックを生じる場合があった。
【０００７】
このように、燃料噴射量の変化に対する各種の制限が重複すると、いずれかの制御には不十分な制限となり、黒煙防止効果やドライバビリティの改善効果が低下するという問題が生じた。
【０００８】
本発明は、このような複数種類の燃料噴射量変化に対する制限制御が行われる場合においても、すべての制限制御において適切な制限を選択して、すべての制限制御がそれぞれ必要とする効果を十分に発揮させるようにすることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置は、ディーゼルエンジンに対する運転状態の変化に対応して燃料噴射量を変化させるに際して、燃料噴射量のなまし制御を行うことで、燃料噴射量の急変を防止するディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置であって、前記運転状態の変化の種類のそれぞれについて前記なまし制御でのなまし量を個別に設定するともに、そうした運転状態の変化が複数種類重複して発生した場合には、それら重複して発生した変化毎の前記なまし量の内の最小値を選択して前記なまし制御を行うことを特徴とする。
【００１０】
このように、燃料噴射量の変化に対する複数のなまし量が競合した場合には、それらなまし量の内の最小値を選択してなまし制御を行う。このため、いずれの種類の制御においても、黒煙防止効果やドライバビリティの改善効果が低下するという問題が生じることがなく、それぞれ黒煙防止あるいはドライバビリティ改善効果を十分に発揮させることができる。
【００１１】
請求項２記載のディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置は、ディーゼルエンジンに対する運転状態の変化に対応して燃料噴射量を変化させるに際して、燃料噴射量のなまし制御を行うことで、燃料噴射量の急変を防止するディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置であって、ディーゼルエンジンの運転状態の変化を検出する運転状態変化検出手段と、前記運転状態変化検出手段にて検出された変化の種類に応じて、それぞれ個別に前記なまし制御でのなまし量を設定する変化制限設定手段と、前記変化制限設定手段にて同時に設定されているなまし量の内の最小値を用いて前記なまし制御を行って燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
燃料噴射量制御手段は、変化制限設定手段にて同時に設定されているなまし量の内で、最小値を用いて燃料噴射量を制御する。このため、いずれの種類の制御においても、黒煙防止効果やドライバビリティの改善効果が低下するという問題が生じることがなく、それぞれ黒煙防止あるいはドライバビリティ改善効果を十分に発揮させることができる。
【００１３】
請求項３記載のディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置は、請求項１または２記載の構成に対して、前記運転状態の変化の種類は、排気絞りのオンからオフへの処理、排気再循環のオンからオフへの処理、吸気絞りのオンからオフへの処理、および運転者による加速処理から選択された１つまたは２つ以上を含むことを特徴とする。
【００１４】
このように具体的には、燃料噴射量変化を制限すべき処理としては、排気絞りのオンからオフへの処理、排気再循環のオンからオフへの処理、吸気絞りのオンからオフへの処理、あるいは運転者による加速処理などが挙げられる。したがって、このような構成に適用して、排気絞りや吸気絞りを開放したり、排気再循環を停止した際の黒煙防止効果、あるいは運転者による加速処理がなされた際のドライバビリティ改善効果を十分に発揮させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は、上述した発明が適用されたディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置２の概略構成図である。
【００１６】
ディーゼルエンジン４は自動車の駆動用として車両に搭載されている。このディーゼルエンジン４は、ターボチャージャー６を備えており、エアクリーナー８を介して吸気管１０に導入された空気は、ターボチャージャー６によって過給され、インタークーラー１２、ベンチュリー１４を介して、シリンダー１６内の燃焼室１８に導かれる。
【００１７】
燃焼室１８内には燃料噴射弁２０から燃料が噴射され、燃焼した後の排気は、排気管２２に排出され、ターボチャージャー６を駆動させる。
なお、ターボチャージャー６より上流側の排気管２２と、ベンチュリー１４よりも下流の吸気管１０との間には、排気環流管２４が設けられている。この排気環流管２４には、電気式負圧調整弁（ＥＶＲＶ）７４を介して開閉が調整されるＥＧＲバルブ２６が設けられている。排気環流管２４は、ＥＧＲバルブ２６が開状態の場合に、排気を排気管２２から吸気管１０へ供給し、排気再循環を実現する。なお、ＥＶＲＶ７４の駆動は、後述するＥＧＲ制御処理において電子制御ユニット（ＥＣＵ）５１によりなされる。
【００１８】
燃料噴射弁２０へは、分配型燃料噴射ポンプ２８から高圧燃料が、燃料噴射タイミングと燃料噴射量とが調整されて供給されている。この分配型燃料噴射ポンプ２８にはタイミングコントロールバルブ３０が設けられ、ＥＣＵ５１により駆動されることで燃料噴射タイミングが調整される。更に、分配型燃料噴射ポンプ２８には電磁スピル弁３２が設けられ、ＥＣＵ５１により駆動されることで燃料噴射量が調整される。
【００１９】
また、ベンチュリー１４内の第１絞り弁３４はアクセルペダル３６と連動して開閉すると共に、第１絞り弁３４の回動軸にはアクセルセンサ３８が設けられて、アクセル開度ＡＣＣＰ、すなわち、運転者によるアクセルペダル３６の操作量を検出している。また、ベンチュリー１４内に第１絞り弁３４と並列に設けられた第２絞り弁４０はダイヤフラム機構４２と負圧切換弁７２とを介して、ＥＣＵ５１により調整される。
【００２０】
排気管２２において、ターボチャージャー６よりも下流側には、排気ブレーキを実行する際に排気管２２内の流路面積を絞るための排気絞り弁８４が設けられている。そして、この排気絞り弁８４を開閉させるためのダイヤフラム式の排気絞り用アクチュエータ８５が設けられ、そのロッド８６がリンク８７を介して排気絞り弁８４に連結されている。排気絞り用アクチュエータ８５は負圧の導入によって作動するものであり、負圧通路８８を介して排気絞り用の負圧切換弁８９に接続されている。
【００２１】
運転者が図示していない排気ブレーキのスイッチをオン操作すると、前記排気絞り用の負圧切換弁８９がオンされて開かれる。このことにより図示しないバキュームポンプから排気絞り用アクチュエータ８５に負圧が導入され、そのロッド８６が収縮して排気絞り弁８４が閉じられる。この排気絞り弁８４の絞り作用により排気ブレーキとしての機能を果たす。なお排気絞り弁８４の開放は、後述するＥＣＵ５１における排気ブレーキオフ制御によりなされる。
【００２２】
ＥＣＵ５１の電気的構成について、図２のブロック図に従って説明する。
ＥＣＵ５１は、中央処理制御装置（ＣＰＵ）５２、制御に必要なプログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）５３、ＣＰＵ５２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）５４、電源オフ時にもバックアップ電源にて記憶データを維持するバックアップＲＡＭ５５、およびタイマカウンタ５６等を備えているとともに、入力インターフェース５７および出力インターフェース５８等を備えている。また、上記各部５２〜５６と入力インターフェース５７および出力インターフェース５８とは、バス５９によって接続されている。
【００２３】
前述したアクセルセンサ３８、ベンチュリー１４より下流の吸入空気の圧力を検出する吸気圧センサ６２、ディーゼルエンジン４のエンジン冷却水温度ＴＨＷを検出する水温センサ６４、分配型燃料噴射ポンプ２８内で燃料の温度を検出する燃温センサ６６、吸気管１０に設けられて吸入空気の温度を検出する吸気温センサ６７、その他のセンサ（図示していない）は、それぞれバッファ、マルチプレクサ、Ａ／Ｄ変換器（いずれも図示せず）を介して入力インターフェース５７に接続されている。
【００２４】
また、分配型燃料噴射ポンプ２８の回転からディーゼルエンジン４のエンジン回転数ＮＥを検出する回転数センサ６８、ディーゼルエンジン４のクランクシャフトの基準角度位置を検出するクランクポジションセンサ７０、自動車の走行速度を検出する車速センサ７１、その他のセンサ（図示していない）は、波形整形回路（図示せず）を介して入力インターフェース５７に接続されている。さらに、クラッチの踏み込みがなされていない場合にオン信号を出力するクラッチスイッチ９０、アクセルペダル３６の踏み込みがなされていない場合にオン信号を出力するアクセルスイッチ９１、マニュアルトランスミッション（図示していない）のシフト位置を検出するシフトポジションセンサ９２、その他図示していないスタータスイッチ等は入力インターフェース５７に直接接続されている。このことで、ＣＰＵ５２は、上記各センサの信号を読み込むことができる。
【００２５】
また、前述した電磁スピル弁３２、ダイヤフラム機構４２の動作をバキュームポンプが発生する負圧と大気圧との供給状態にて調整することで第２絞り弁４０の開度を調整する負圧切換弁７２、ＥＧＲバルブ２６の開度を前述したごとくバキュームポンプの負圧と大気圧との供給状態にて調整することで排気環流管２４による排気環流量を調整するＥＶＲＶ７４、排気絞り弁８４の開度をバキュームポンプの負圧と大気圧との供給状態にて調整することで排気ブレーキとしての制動機能を調整する排気絞り用負圧切換弁８９等は、それぞれ駆動回路（図示せず）を介して出力インターフェース５８に接続されている。
【００２６】
したがって、ＣＰＵ５２は、前述のごとく入力インターフェース５７を介して読み込んだセンサ類の検出値に基づき、出力インターフェース５８を介して電磁スピル弁３２、負圧切換弁７２、ＥＶＲＶ７４、負圧切換弁８９等を好適に調整し、ディーゼルエンジン４の駆動状態を適切に制御している。
【００２７】
次に、本実施の形態において、ＥＣＵ５１により実行される制御のうち、図３に燃料増量時における燃料噴射制御処理のフローチャートを、図４に排気ブレーキオフ制御処理のフローチャートを、図５にＥＧＲ制御処理のフローチャートを、図６にＥＧＲ制御処理に用いられるマップを、図７に燃料噴射量のなまし量設定処理のフローチャートを示す。これらの処理ルーチンは、１８０゜クランク角毎（爆発行程毎）の割り込みで実行される。なお個々の処理に対応するフローチャート中のステップを「Ｓ〜」で表す。
【００２８】
まず、図３に示す増量時燃料噴射制御処理を説明する。本実施の形態１では、なまし量設定（燃料噴射量変化の制限に相当する）の重複が生じるのは燃料増量時であるので、ここでは燃料増量時における処理のみを示す。燃料減量時においては通常の処理がなされる。
【００２９】
まず、処理が開始されると、アクセルセンサ３８にて検出されているアクセル開度ＡＣＣＰが読み込まれる（Ｓ１００）。次に、回転数センサ６８にて検出されているエンジン回転数ＮＥが読み込まれる（Ｓ１１０）。
【００３０】
次に、このようにして検出されたアクセル開度ＡＣＣＰとエンジン回転数ＮＥとに基づいて、算出式によりガバナ燃料噴射量ＱＧＯＶが求められる（Ｓ１２０）。この算出式は、例えば、アクセル開度ＡＣＣＰが大きいほどガバナ燃料噴射量ＱＧＯＶを大きくし、エンジン回転数ＮＥが大きいほどガバナ燃料噴射量ＱＧＯＶを小さくする傾向に設定されている。
【００３１】
次に、前回の制御周期において設定されている基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ−１）がガバナ燃料噴射量ＱＧＯＶより小さいか否かが判定される（Ｓ１３０）。ここで、ＱＢＡＳＥ（ｉ−１）≧ＱＧＯＶであれば（Ｓ１３０で「ＮＯ」）、燃料噴射量増量時においては、基本噴射量ＱＢＡＳＥが、運転状態に応じて要求される燃料噴射量であるガバナ燃料噴射量ＱＧＯＶに追いついたと判断できるので、今回の制御周期における基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）としてガバナ燃料噴射量ＱＧＯＶそのものを設定する（Ｓ１４０）。そして一旦、処理を終了する。
【００３２】
ステップＳ１３０にて、ＱＢＡＳＥ（ｉ−１）＜ＱＧＯＶであれば（Ｓ１３０にて「ＹＥＳ」）、次式１により基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）が求められ（Ｓ１５０）、一旦、処理を終了する。
【００３３】
【数１】
ＱＢＡＳＥ（ｉ） ← ＱＢＡＳＥ（ｉ−１） ＋ ｔＱＳＭＡＤ… ［式１］
ここで、ｔＱＳＭＡＤは最終なまし量であり、後述するなまし量設定処理にて設定される。
【００３４】
このように、基本噴射量ＱＢＡＳＥがガバナ燃料噴射量ＱＧＯＶに追いつくまでは、燃料噴射量の増量速度は、制御周期毎に最終なまし量分の上昇に制限される。なお基本噴射量ＱＢＡＳＥが直接、実際の燃料噴射量として用いられるのではなく、この基本噴射量ＱＢＡＳＥに対して各種の補正がなされたものが実際の燃料噴射量として用いられる。
【００３５】
次に、なまし量設定処理の説明に先立ち、関連する制御として図４の排気ブレーキオフ制御処理および図５のＥＧＲ制御処理について説明する。
まず、図４の排気ブレーキオフ制御処理が開始されると、排気ブレーキがオンとされているか、すなわち、運転者の操作により排気絞り弁８４が絞られている状態であるか否かが判定される（Ｓ２１０）。排気ブレーキがオンでなければ（Ｓ２１０で「ＮＯ」）、このまま一旦、処理を終了する。
【００３６】
排気ブレーキがオンであれば（Ｓ２１０で「ＹＥＳ」）、クラッチスイッチ９０がオンか否か、すなわち、運転者によりクラッチペダルが踏まれていない状態か否かが判定される（Ｓ２２０）。クラッチペダルが踏まれていない状態であれば（Ｓ２２０で「ＹＥＳ」）、次に、アクセルスイッチ９１がオンか否か、すなわち、運転者によりアクセルペダル３６が踏まれていない状態か否かが判定される（Ｓ２３０）。アクセルペダル３６が踏まれていない状態であれば（Ｓ２３０で「ＹＥＳ」）、次にマニュアルトランスミッションの変速段がニュートラル以外の状態にあるか否かが判定される（Ｓ２４０）。変速段がニュートラル以外の状態であれば（Ｓ２４０で「ＹＥＳ」）、次に車速センサ７１の検出値に基づいて車速が低下していないか否かが判定される（Ｓ２５０）。車速が低下していなければ（Ｓ２５０で「ＹＥＳ」）、このまま一旦、処理を終了する。
【００３７】
一方、ステップＳ２２０〜Ｓ２５０のいずれかにおいて１つでも「ＮＯ」と判定されると、排気ブレーキオフ条件が成立し、排気ブレーキがオフに設定される（Ｓ２６０）。すなわち、ＥＣＵ５１により排気絞り弁８４が開放される。
【００３８】
このようにして、運転者がオンにした排気ブレーキをオフに戻すことができる。
次に、図５のＥＧＲ制御処理について説明すると、まず、アクセルセンサ３８の検出信号に基づいて得られている現在のアクセル開度ＡＣＣＰを読み込む（Ｓ３１０）。更に、回転数センサ６８の検出信号に基づいて得られている現在のディーゼルエンジン４のエンジン回転数ＮＥを読み込む（Ｓ３２０）。
【００３９】
次に、このようにして得られたアクセル開度ＡＣＣＰおよびエンジン回転数ＮＥに基づいて、図６に示すＥＧＲ−オン・オフマップから、ＥＧＲのオン／オフ、すなわち、ＥＧＲバルブ２６を閉じるか否かの決定を行う（Ｓ３３０）。図６のＥＧＲ−オン・オフマップにおいて、ＥＧＲ−オフ領域とＥＧＲ−オン領域との境界を実線で表した場合、アクセル開度ＡＣＣＰおよびエンジン回転数ＮＥの値が境界よりも上ならばＥＧＲオフと決定され、境界よりも下ならばＥＧＲオンと決定される。
【００４０】
ステップＳ３３０の次に、ステップＳ３３０の結果がＥＧＲオフか否かが判定される（Ｓ３４０）。ステップＳ３３０の結果がＥＧＲオフであれば（Ｓ３４０で「ＹＥＳ」）、負圧調整弁７４を操作してＥＧＲバルブ２６を閉（閉状態を維持する場合も含む）とする（Ｓ３５０）。この結果、排気環流管２４を介しての排気の環流は停止する。このため、燃焼室１８に供給される気体においては、今まで行われていた排気再循環量分の空気が増加することになる。
【００４１】
一方、ステップＳ３３０の結果がＥＧＲオンであれば（Ｓ３４０で「ＮＯ」）、負圧調整弁７４を操作してＥＧＲバルブ２６を開（開状態を維持する場合も含む）とする（Ｓ３６０）。この結果、排気環流管２４を介しての排気の環流が実行される。このため、燃焼室１８に供給される気体においては、排気再循環量分の空気が減少することになる。
【００４２】
次に、前述した増量時燃料噴射量制御処理のステップＳ１５０にて用いられる最終なまし量ｔＱＳＭＡＤを求めるなまし量設定処理（図７）について説明する。
【００４３】
本処理が開始されると、まず、排気ブレーキがオンからオフに切り換わった時点直後のなまし実行期間中か否かが判定される（Ｓ４１０）。この排気ブレーキがオンからオフに切り換わった時点とは、前述した排気ブレーキオフ制御処理のステップＳ２６０が実行されたタイミングである。そして、この時点直後において、例えば１０００ｍｓの間をなまし実行期間とする。
【００４４】
この排気ブレーキがオンからオフに切り換わった時点直後のなまし実行期間中であれば（Ｓ４１０で「ＹＥＳ」）、現在のエンジン回転数ＮＥにより、エンジン回転数ＮＥと排気ブレーキオフ用なまし量ｔＱＳＭＡＤ１との対応関係を表すテーブルから、排気ブレーキオフ用なまし量ｔＱＳＭＡＤ１を求める（Ｓ４２０）。
【００４５】
排気ブレーキがオンからオフに切り換わった時点直後のなまし実行期間中でなければ（Ｓ４１０で「ＮＯ」）、排気ブレーキオフ用なまし量ｔＱＳＭＡＤ１には「ＦＦＨ」が設定される（Ｓ４３０）。なお、ここで、「Ｈ」は「ＦＦ」が１６進数で表されていることを示し、更に「ＦＦ」は２桁で表される１６進数の最大の値を表している。すなわち、ステップＳ４３０が実行されることは、基本噴射量ＱＢＡＳＥの増量速度を制限するなまし処理がなされないことを意味する。以下、「ＦＦＨ」の設定は同じ意味を表している。
【００４６】
ステップＳ４２０またはステップＳ４３０の次に、ＥＧＲがオンからオフに切り換わった時点直後のなまし実行期間中か否かが判定される（Ｓ４４０）。このＥＧＲがオンからオフに切り換わった時点とは、前述したＥＧＲ制御処理のステップＳ３６０の実行からステップＳ３５０の実行に切り換わったタイミングを示す。そして、この時点直後において、例えば５００ｍｓの間をなまし実行期間とする。
【００４７】
このＥＧＲがオンからオフに切り換わった時点直後のなまし実行期間中であれば（Ｓ４４０で「ＹＥＳ」）、現在のエンジン回転数ＮＥにより、エンジン回転数ＮＥとＥＧＲオフ用なまし量ｔＱＳＭＡＤ２との対応関係を表すテーブルから、ＥＧＲオフ用なまし量ｔＱＳＭＡＤ２を求める（Ｓ４５０）。
【００４８】
ＥＧＲがオンからオフに切り換わった時点直後のなまし実行期間中でなければ（Ｓ４４０で「ＮＯ」）、ＥＧＲオフ用なまし量ｔＱＳＭＡＤ２には「ＦＦＨ」が設定される（Ｓ４６０）。
【００４９】
ステップＳ４５０またはステップＳ４６０の次に、マニュアルトランスミッションのシフトポジションが第１速〜第６速までの間にあるか否かが判定される（Ｓ４７０）。この判定は、燃料増量が急激に行われるとディーゼルエンジン４に出力トルクの大きな変化が生じて自動車の加速ショックを発生する状態にあるか否かを判定している。
【００５０】
シフトポジションが第１速〜第６速であれば（Ｓ４７０で「ＹＥＳ」）、現在のエンジン回転数ＮＥとアクセル開度ＡＣＣＰとにより、エンジン回転数ＮＥとアクセル開度ＡＣＣＰとをパラメータとして加速増量なまし量ｔＱＳＭＡＤ３との関係を表すマップから、加速増量なまし量ｔＱＳＭＡＤ３を求める（Ｓ４８０）。
【００５１】
シフトポジションが第１速〜第６速でなければ（Ｓ４７０で「ＮＯ」）、加速増量なまし量ｔＱＳＭＡＤ３には「ＦＦＨ」が設定される（Ｓ４９０）。
ステップＳ４８０またはステップＳ４９０の次に、次式２に基づいて、最終なまし量ｔＱＳＭＡＤが算出され（Ｓ５００）、一旦、処理を終了する。
【００５２】
【数２】
ｔＱＳＭＡＤ ←
Ｍｉｎ（ｔＱＳＭＡＤ１，ｔＱＳＭＡＤ２，ｔＱＳＭＡＤ３）… ［式２］
ここで、Ｍｉｎ（）は、（）内の数値の内、最小のものを出力する演算子である。
【００５３】
例えば、いずれの制御においても、なまし制御が必要ない場合（Ｓ４１０，Ｓ４４０，Ｓ４７０のいずれにおいても「ＮＯ」）には、最終なまし量ｔＱＳＭＡＤ＝「ＦＦＨ」となり、なまし制御は実行されない。
【００５４】
ステップＳ４１０，Ｓ４４０，Ｓ４７０のいずれか１つにおいて「ＹＥＳ」と判定されると、その「ＹＥＳ」と判定された制御に対応するなまし量が最終なまし量ｔＱＳＭＡＤに設定される。
【００５５】
また、ステップＳ４１０，Ｓ４４０，Ｓ４７０のいずれか２つまたは３つすべてにおいて「ＹＥＳ」と判定されると、その複数の制御に対応するなまし量の内で、最小のなまし量、すなわち最も変化を少なくする制限が選択されて最終なまし量ｔＱＳＭＡＤに設定される。
【００５６】
このようにして求められた最終なまし量ｔＱＳＭＡＤが、増量時燃料噴射量制御処理におけるステップＳ１５０の最終なまし量ｔＱＳＭＡＤとして用いられることになる。
【００５７】
上述した実施の形態１の内容と請求項との関係は、ステップＳ４１０，Ｓ４４０，Ｓ４７０が運転状態変化検出手段としての処理に相当し、ステップＳ４２０，Ｓ４５０，Ｓ４８０が変化制限設定手段としての処理に相当し、ステップＳ１５０，Ｓ５００が燃料噴射量制御手段としての処理に相当する関係にある。
【００５８】
以上説明した本実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．前述したごとく複数のなまし量が設定された場合には、ステップＳ５００にて最も小さいなまし量が最終なまし量ｔＱＳＭＡＤとして設定される。このため、いずれの種類のなまし制御が重複して行われても、すべての制御において、黒煙防止効果やドライバビリティの改善効果が低下するという問題が生じることがなく、それぞれの制御において黒煙防止あるいはドライバビリティ改善効果を十分に発揮させることができる。
【００５９】
［その他の実施の形態］
・前記実施の形態１においては、なまし制御としては排気ブレーキのオフ動作時、ＥＧＲのオフ動作時、および加速増量時におけるものであったが、これ以外に、吸気絞りが開放される時、フェイルセーフからの復帰時などに行われるなまし制御が行われる場合においても、前記ステップＳ５００のＭｉｎ（）に加えて、最小のなまし量を選択することにより、いずれのなまし制御が重複して行われてもそれぞれに目的とする効果を達成することができる。
【００６０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の実施の形態には、特許請求の範囲に記載した技術的事項以外に次のような各種の技術的事項の実施形態を有するものであることを付記しておく。
【００６１】
（１）．請求項１〜３のいずれか記載のディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置の各手段としてコンピュータシステムを機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【００６２】
【発明の効果】
請求項１記載のディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置は、燃料噴射量の変化に対する複数のなまし量が競合した場合には、それらなまし量の内の最小値を選択してなまし制御を行う。このため、いずれの種類の制御においても、黒煙防止効果やドライバビリティの改善効果が低下するという問題が生じることがなく、それぞれ黒煙防止あるいはドライバビリティ改善効果を十分に発揮させることができる。
【００６３】
請求項２記載のディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置においては、燃料噴射量制御手段は、変化制限設定手段にて同時に設定されているなまし量の内の最小値を用いてなまし制御を行って燃料噴射量を制御する。このため、いずれの種類の制御においても、黒煙防止効果やドライバビリティの改善効果が低下するという問題が生じることがなく、それぞれ黒煙防止あるいはドライバビリティ改善効果を十分に発揮させることができる。
【００６４】
請求項３記載のディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置は、請求項１または２記載の構成に対して、前記運転状態の変化の種類は、排気絞りのオンからオフへの処理、排気再循環のオンからオフへの処理、吸気絞りのオンからオフへの処理、および運転者による加速処理から選択された１つまたは２つ以上を含むこととしている。このように具体的には、燃料噴射量変化を制限すべき処理としては、排気絞りのオンからオフへの処理、排気再循環のオンからオフへの処理、吸気絞りのオンからオフへの処理、あるいは運転者による加速処理などが挙げられる。したがって、このような構成に適用して、排気絞りや吸気絞りを開放したり、排気再循環を停止した際の黒煙防止効果、あるいは運転者による加速処理がなされた際のドライバビリティ改善効果を十分に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１としてのディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置の概略構成図。
【図２】実施の形態１で用いられるＥＣＵの電気的構成を示すブロック図。
【図３】実施の形態１でＥＣＵにより実行される増量時燃料噴射量制御処理を示すフローチャート。
【図４】実施の形態１でＥＣＵにより実行される排気ブレーキオフ制御処理を示すフローチャート。
【図５】実施の形態１でＥＣＵにより実行されるＥＧＲ制御処理を示すフローチャート。
【図６】前記ＥＧＲ制御処理で用いられるアクセル開度ＡＣＣＰおよびエンジン回転数ＮＥに基づいてＥＧＲのオン／オフを決定するＥＧＲオン／オフマップの構成説明図。
【図７】実施の形態１でＥＣＵにより実行されるなまし量設定処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
２…ディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置、４…ディーゼルエンジン、６…ターボチャージャー、８…エアクリーナー、１０…吸気管、１２…インタークーラー、１４…ベンチュリー、１６…シリンダー、１８…燃焼室、２０…燃料噴射弁、２２…排気管、２４…排気環流管、２６…ＥＧＲバルブ、２８…分配型燃料噴射ポンプ、３０…タイミングコントロールバルブ、３２…電磁スピル弁、３４…第１絞り弁、３６…アクセルペダル、３８… アクセルセンサ、４０…第２絞り弁、４２…ダイヤフラム機構、５１…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、５２…中央処理制御装置（ＣＰＵ）、５３…読出専用メモリ（ＲＯＭ）、５４…ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、５５…バックアップＲＡＭ、５６…タイマカウンタ、５７…入力インターフェース、５８…出力インターフェース、５９…バス、６２…吸気圧センサ、６４…水温センサ、６６…燃温センサ、６７…吸気温センサ、６８…回転数センサ、７０…クランクポジションセンサ、７１…車速センサ、７２…負圧切換弁、７４…電気式負圧調整弁（ＥＶＲＶ）、８４…排気絞り弁、８５…排気絞り用アクチュエータ、８６…ロッド、８７…リンク、８８…負圧通路、８９…排気絞り用負圧切換弁、９０…クラッチスイッチ、９１…アクセルスイッチ、９２…シフトポジションセンサ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンに対する運転状態の変化に対応して燃料噴射量を変化させるに際して、燃料噴射量の変化に制限を設けることで、燃料噴射量の急変を防止するディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ディーゼルエンジンの燃料噴射量制御においては、黒煙対策やドライバビリティ改善のために、燃料噴射量を増量させる際に急激な増量をさせないように噴射燃料量の増量率に制限を設けることで、徐々に増量させる、いわゆる、なまし制御が行われている。
【０００３】
例えば、特開平５−１４９１７６号公報では、暖機を促進させるために設けられた排気絞りが、アクセルペダルの踏み込みによりオンからオフへ解除された場合に、燃料噴射量を徐々に増量させる処理が行われている。このように、燃料増量率に制限を設けることにより、機械的に駆動されている排気絞りが完全に開ききる前に、燃料噴射量が急激に増量して、吸入空気に対して過剰な燃料量の噴射を防止して、黒煙の発生を防止している。また、特開平８−１００６８５号公報では、アクセルペダル踏み込みによる排気ブレーキ開放時の黒煙対策において、燃料増量率に制限を設けている。
【０００４】
また、特開昭５９−１１５４３９号公報では、ドライバビリティを改善するために、加減速時においてアクセル開度の増減の変化に制限を設けて燃料噴射量の増減が急激に行われるのを防止し、急速な出力トルクの増減が行われないようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したごとくの燃料噴射量の変化を制限する処理が、複数種類重複した場合には、いずれの制限を採用するかについては提案がなされていない。このような場合、例えば、排気再循環制御（ＥＧＲ制御）のような黒煙発生に対する影響が大きい制御を優先し、ＥＧＲ制御において設定される燃料噴射量変化の制限を、他の制御での制限に優先して行う方法が考えられる。
【０００６】
ところが、運転状況によっては、ＥＧＲ制御よりも加速時のドライバビリティのために行われる燃料噴射量変化制限の方が厳しくする場合があり、このような場合に単純にＥＧＲ制御における燃料噴射量変化の制限を優先してしまうと、ＥＧＲ制御による排気再循環をオンからオフにする際における黒煙対策は可能となっても、ドライバビリティ改善のためには不十分な制限となり、加速ショックを生じる場合があった。
【０００７】
このように、燃料噴射量の変化に対する各種の制限が重複すると、いずれかの制御には不十分な制限となり、黒煙防止効果やドライバビリティの改善効果が低下するという問題が生じた。
【０００８】
本発明は、このような複数種類の燃料噴射量変化に対する制限制御が行われる場合においても、すべての制限制御において適切な制限を選択して、すべての制限制御がそれぞれ必要とする効果を十分に発揮させるようにすることを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置は、ディーゼルエンジンに対する運転状態の変化に対応して燃料噴射量を変化させるに際して、燃料噴射量のなまし制御を行うことで、燃料噴射量の急変を防止するディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置であって、前記運転状態の変化の種類のそれぞれについて前記なまし制御でのなまし量を個別に設定するともに、そうした運転状態の変化が複数種類重複して発生した場合には、それら重複して発生した変化毎の前記なまし量の内の最小値を選択して前記なまし制御を行うことを特徴とする。
【００１０】
このように、燃料噴射量の変化に対する複数のなまし量が競合した場合には、それらなまし量の内の最小値を選択してなまし制御を行う。このため、いずれの種類の制御においても、黒煙防止効果やドライバビリティの改善効果が低下するという問題が生じることがなく、それぞれ黒煙防止あるいはドライバビリティ改善効果を十分に発揮させることができる。
【００１１】
請求項２記載のディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置は、ディーゼルエンジンに対する運転状態の変化に対応して燃料噴射量を変化させるに際して、燃料噴射量のなまし制御を行うことで、燃料噴射量の急変を防止するディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置であって、ディーゼルエンジンの運転状態の変化を検出する運転状態変化検出手段と、前記運転状態変化検出手段にて検出された変化の種類に応じて、それぞれ個別に前記なまし制御でのなまし量を設定する変化制限設定手段と、前記変化制限設定手段にて同時に設定されているなまし量の内の最小値を用いて前記なまし制御を行って燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
燃料噴射量制御手段は、変化制限設定手段にて同時に設定されているなまし量の内で、最小値を用いて燃料噴射量を制御する。このため、いずれの種類の制御においても、黒煙防止効果やドライバビリティの改善効果が低下するという問題が生じることがなく、それぞれ黒煙防止あるいはドライバビリティ改善効果を十分に発揮させることができる。
【００１３】
請求項３記載のディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置は、請求項１または２記載の構成に対して、前記運転状態の変化の種類は、排気絞りのオンからオフへの処理、排気再循環のオンからオフへの処理、吸気絞りのオンからオフへの処理、および運転者による加速処理から選択された１つまたは２つ以上を含むことを特徴とする。
【００１４】
このように具体的には、燃料噴射量変化を制限すべき処理としては、排気絞りのオンからオフへの処理、排気再循環のオンからオフへの処理、吸気絞りのオンからオフへの処理、あるいは運転者による加速処理などが挙げられる。したがって、このような構成に適用して、排気絞りや吸気絞りを開放したり、排気再循環を停止した際の黒煙防止効果、あるいは運転者による加速処理がなされた際のドライバビリティ改善効果を十分に発揮させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は、上述した発明が適用されたディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置２の概略構成図である。
【００１６】
ディーゼルエンジン４は自動車の駆動用として車両に搭載されている。このディーゼルエンジン４は、ターボチャージャー６を備えており、エアクリーナー８を介して吸気管１０に導入された空気は、ターボチャージャー６によって過給され、インタークーラー１２、ベンチュリー１４を介して、シリンダー１６内の燃焼室１８に導かれる。
【００１７】
燃焼室１８内には燃料噴射弁２０から燃料が噴射され、燃焼した後の排気は、排気管２２に排出され、ターボチャージャー６を駆動させる。
なお、ターボチャージャー６より上流側の排気管２２と、ベンチュリー１４よりも下流の吸気管１０との間には、排気環流管２４が設けられている。この排気環流管２４には、電気式負圧調整弁（ＥＶＲＶ）７４を介して開閉が調整されるＥＧＲバルブ２６が設けられている。排気環流管２４は、ＥＧＲバルブ２６が開状態の場合に、排気を排気管２２から吸気管１０へ供給し、排気再循環を実現する。なお、ＥＶＲＶ７４の駆動は、後述するＥＧＲ制御処理において電子制御ユニット（ＥＣＵ）５１によりなされる。
【００１８】
燃料噴射弁２０へは、分配型燃料噴射ポンプ２８から高圧燃料が、燃料噴射タイミングと燃料噴射量とが調整されて供給されている。この分配型燃料噴射ポンプ２８にはタイミングコントロールバルブ３０が設けられ、ＥＣＵ５１により駆動されることで燃料噴射タイミングが調整される。更に、分配型燃料噴射ポンプ２８には電磁スピル弁３２が設けられ、ＥＣＵ５１により駆動されることで燃料噴射量が調整される。
【００１９】
また、ベンチュリー１４内の第１絞り弁３４はアクセルペダル３６と連動して開閉すると共に、第１絞り弁３４の回動軸にはアクセルセンサ３８が設けられて、アクセル開度ＡＣＣＰ、すなわち、運転者によるアクセルペダル３６の操作量を検出している。また、ベンチュリー１４内に第１絞り弁３４と並列に設けられた第２絞り弁４０はダイヤフラム機構４２と負圧切換弁７２とを介して、ＥＣＵ５１により調整される。
【００２０】
排気管２２において、ターボチャージャー６よりも下流側には、排気ブレーキを実行する際に排気管２２内の流路面積を絞るための排気絞り弁８４が設けられている。そして、この排気絞り弁８４を開閉させるためのダイヤフラム式の排気絞り用アクチュエータ８５が設けられ、そのロッド８６がリンク８７を介して排気絞り弁８４に連結されている。排気絞り用アクチュエータ８５は負圧の導入によって作動するものであり、負圧通路８８を介して排気絞り用の負圧切換弁８９に接続されている。
【００２１】
運転者が図示していない排気ブレーキのスイッチをオン操作すると、前記排気絞り用の負圧切換弁８９がオンされて開かれる。このことにより図示しないバキュームポンプから排気絞り用アクチュエータ８５に負圧が導入され、そのロッド８６が収縮して排気絞り弁８４が閉じられる。この排気絞り弁８４の絞り作用により排気ブレーキとしての機能を果たす。なお排気絞り弁８４の開放は、後述するＥＣＵ５１における排気ブレーキオフ制御によりなされる。
【００２２】
ＥＣＵ５１の電気的構成について、図２のブロック図に従って説明する。
ＥＣＵ５１は、中央処理制御装置（ＣＰＵ）５２、制御に必要なプログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）５３、ＣＰＵ５２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）５４、電源オフ時にもバックアップ電源にて記憶データを維持するバックアップＲＡＭ５５、およびタイマカウンタ５６等を備えているとともに、入力インターフェース５７および出力インターフェース５８等を備えている。また、上記各部５２〜５６と入力インターフェース５７および出力インターフェース５８とは、バス５９によって接続されている。
【００２３】
前述したアクセルセンサ３８、ベンチュリー１４より下流の吸入空気の圧力を検出する吸気圧センサ６２、ディーゼルエンジン４のエンジン冷却水温度ＴＨＷを検出する水温センサ６４、分配型燃料噴射ポンプ２８内で燃料の温度を検出する燃温センサ６６、吸気管１０に設けられて吸入空気の温度を検出する吸気温センサ６７、その他のセンサ（図示していない）は、それぞれバッファ、マルチプレクサ、Ａ／Ｄ変換器（いずれも図示せず）を介して入力インターフェース５７に接続されている。
【００２４】
また、分配型燃料噴射ポンプ２８の回転からディーゼルエンジン４のエンジン回転数ＮＥを検出する回転数センサ６８、ディーゼルエンジン４のクランクシャフトの基準角度位置を検出するクランクポジションセンサ７０、自動車の走行速度を検出する車速センサ７１、その他のセンサ（図示していない）は、波形整形回路（図示せず）を介して入力インターフェース５７に接続されている。さらに、クラッチの踏み込みがなされていない場合にオン信号を出力するクラッチスイッチ９０、アクセルペダル３６の踏み込みがなされていない場合にオン信号を出力するアクセルスイッチ９１、マニュアルトランスミッション（図示していない）のシフト位置を検出するシフトポジションセンサ９２、その他図示していないスタータスイッチ等は入力インターフェース５７に直接接続されている。このことで、ＣＰＵ５２は、上記各センサの信号を読み込むことができる。
【００２５】
また、前述した電磁スピル弁３２、ダイヤフラム機構４２の動作をバキュームポンプが発生する負圧と大気圧との供給状態にて調整することで第２絞り弁４０の開度を調整する負圧切換弁７２、ＥＧＲバルブ２６の開度を前述したごとくバキュームポンプの負圧と大気圧との供給状態にて調整することで排気環流管２４による排気環流量を調整するＥＶＲＶ７４、排気絞り弁８４の開度をバキュームポンプの負圧と大気圧との供給状態にて調整することで排気ブレーキとしての制動機能を調整する排気絞り用負圧切換弁８９等は、それぞれ駆動回路（図示せず）を介して出力インターフェース５８に接続されている。
【００２６】
したがって、ＣＰＵ５２は、前述のごとく入力インターフェース５７を介して読み込んだセンサ類の検出値に基づき、出力インターフェース５８を介して電磁スピル弁３２、負圧切換弁７２、ＥＶＲＶ７４、負圧切換弁８９等を好適に調整し、ディーゼルエンジン４の駆動状態を適切に制御している。
【００２７】
次に、本実施の形態において、ＥＣＵ５１により実行される制御のうち、図３に燃料増量時における燃料噴射制御処理のフローチャートを、図４に排気ブレーキオフ制御処理のフローチャートを、図５にＥＧＲ制御処理のフローチャートを、図６にＥＧＲ制御処理に用いられるマップを、図７に燃料噴射量のなまし量設定処理のフローチャートを示す。これらの処理ルーチンは、１８０゜クランク角毎（爆発行程毎）の割り込みで実行される。なお個々の処理に対応するフローチャート中のステップを「Ｓ〜」で表す。
【００２８】
まず、図３に示す増量時燃料噴射制御処理を説明する。本実施の形態１では、なまし量設定（燃料噴射量変化の制限に相当する）の重複が生じるのは燃料増量時であるので、ここでは燃料増量時における処理のみを示す。燃料減量時においては通常の処理がなされる。
【００２９】
まず、処理が開始されると、アクセルセンサ３８にて検出されているアクセル開度ＡＣＣＰが読み込まれる（Ｓ１００）。次に、回転数センサ６８にて検出されているエンジン回転数ＮＥが読み込まれる（Ｓ１１０）。
【００３０】
次に、このようにして検出されたアクセル開度ＡＣＣＰとエンジン回転数ＮＥとに基づいて、算出式によりガバナ燃料噴射量ＱＧＯＶが求められる（Ｓ１２０）。この算出式は、例えば、アクセル開度ＡＣＣＰが大きいほどガバナ燃料噴射量ＱＧＯＶを大きくし、エンジン回転数ＮＥが大きいほどガバナ燃料噴射量ＱＧＯＶを小さくする傾向に設定されている。
【００３１】
次に、前回の制御周期において設定されている基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ−１）がガバナ燃料噴射量ＱＧＯＶより小さいか否かが判定される（Ｓ１３０）。ここで、ＱＢＡＳＥ（ｉ−１）≧ＱＧＯＶであれば（Ｓ１３０で「ＮＯ」）、燃料噴射量増量時においては、基本噴射量ＱＢＡＳＥが、運転状態に応じて要求される燃料噴射量であるガバナ燃料噴射量ＱＧＯＶに追いついたと判断できるので、今回の制御周期における基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）としてガバナ燃料噴射量ＱＧＯＶそのものを設定する（Ｓ１４０）。そして一旦、処理を終了する。
【００３２】
ステップＳ１３０にて、ＱＢＡＳＥ（ｉ−１）＜ＱＧＯＶであれば（Ｓ１３０にて「ＹＥＳ」）、次式１により基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）が求められ（Ｓ１５０）、一旦、処理を終了する。
【００３３】
【数１】
ＱＢＡＳＥ（ｉ） ← ＱＢＡＳＥ（ｉ−１） ＋ ｔＱＳＭＡＤ… ［式１］
ここで、ｔＱＳＭＡＤは最終なまし量であり、後述するなまし量設定処理にて設定される。
【００３４】
このように、基本噴射量ＱＢＡＳＥがガバナ燃料噴射量ＱＧＯＶに追いつくまでは、燃料噴射量の増量速度は、制御周期毎に最終なまし量分の上昇に制限される。なお基本噴射量ＱＢＡＳＥが直接、実際の燃料噴射量として用いられるのではなく、この基本噴射量ＱＢＡＳＥに対して各種の補正がなされたものが実際の燃料噴射量として用いられる。
【００３５】
次に、なまし量設定処理の説明に先立ち、関連する制御として図４の排気ブレーキオフ制御処理および図５のＥＧＲ制御処理について説明する。
まず、図４の排気ブレーキオフ制御処理が開始されると、排気ブレーキがオンとされているか、すなわち、運転者の操作により排気絞り弁８４が絞られている状態であるか否かが判定される（Ｓ２１０）。排気ブレーキがオンでなければ（Ｓ２１０で「ＮＯ」）、このまま一旦、処理を終了する。
【００３６】
排気ブレーキがオンであれば（Ｓ２１０で「ＹＥＳ」）、クラッチスイッチ９０がオンか否か、すなわち、運転者によりクラッチペダルが踏まれていない状態か否かが判定される（Ｓ２２０）。クラッチペダルが踏まれていない状態であれば（Ｓ２２０で「ＹＥＳ」）、次に、アクセルスイッチ９１がオンか否か、すなわち、運転者によりアクセルペダル３６が踏まれていない状態か否かが判定される（Ｓ２３０）。アクセルペダル３６が踏まれていない状態であれば（Ｓ２３０で「ＹＥＳ」）、次にマニュアルトランスミッションの変速段がニュートラル以外の状態にあるか否かが判定される（Ｓ２４０）。変速段がニュートラル以外の状態であれば（Ｓ２４０で「ＹＥＳ」）、次に車速センサ７１の検出値に基づいて車速が低下していないか否かが判定される（Ｓ２５０）。車速が低下していなければ（Ｓ２５０で「ＹＥＳ」）、このまま一旦、処理を終了する。
【００３７】
一方、ステップＳ２２０〜Ｓ２５０のいずれかにおいて１つでも「ＮＯ」と判定されると、排気ブレーキオフ条件が成立し、排気ブレーキがオフに設定される（Ｓ２６０）。すなわち、ＥＣＵ５１により排気絞り弁８４が開放される。
【００３８】
このようにして、運転者がオンにした排気ブレーキをオフに戻すことができる。
次に、図５のＥＧＲ制御処理について説明すると、まず、アクセルセンサ３８の検出信号に基づいて得られている現在のアクセル開度ＡＣＣＰを読み込む（Ｓ３１０）。更に、回転数センサ６８の検出信号に基づいて得られている現在のディーゼルエンジン４のエンジン回転数ＮＥを読み込む（Ｓ３２０）。
【００３９】
次に、このようにして得られたアクセル開度ＡＣＣＰおよびエンジン回転数ＮＥに基づいて、図６に示すＥＧＲ−オン・オフマップから、ＥＧＲのオン／オフ、すなわち、ＥＧＲバルブ２６を閉じるか否かの決定を行う（Ｓ３３０）。図６のＥＧＲ−オン・オフマップにおいて、ＥＧＲ−オフ領域とＥＧＲ−オン領域との境界を実線で表した場合、アクセル開度ＡＣＣＰおよびエンジン回転数ＮＥの値が境界よりも上ならばＥＧＲオフと決定され、境界よりも下ならばＥＧＲオンと決定される。
【００４０】
ステップＳ３３０の次に、ステップＳ３３０の結果がＥＧＲオフか否かが判定される（Ｓ３４０）。ステップＳ３３０の結果がＥＧＲオフであれば（Ｓ３４０で「ＹＥＳ」）、負圧調整弁７４を操作してＥＧＲバルブ２６を閉（閉状態を維持する場合も含む）とする（Ｓ３５０）。この結果、排気環流管２４を介しての排気の環流は停止する。このため、燃焼室１８に供給される気体においては、今まで行われていた排気再循環量分の空気が増加することになる。
【００４１】
一方、ステップＳ３３０の結果がＥＧＲオンであれば（Ｓ３４０で「ＮＯ」）、負圧調整弁７４を操作してＥＧＲバルブ２６を開（開状態を維持する場合も含む）とする（Ｓ３６０）。この結果、排気環流管２４を介しての排気の環流が実行される。このため、燃焼室１８に供給される気体においては、排気再循環量分の空気が減少することになる。
【００４２】
次に、前述した増量時燃料噴射量制御処理のステップＳ１５０にて用いられる最終なまし量ｔＱＳＭＡＤを求めるなまし量設定処理（図７）について説明する。
【００４３】
本処理が開始されると、まず、排気ブレーキがオンからオフに切り換わった時点直後のなまし実行期間中か否かが判定される（Ｓ４１０）。この排気ブレーキがオンからオフに切り換わった時点とは、前述した排気ブレーキオフ制御処理のステップＳ２６０が実行されたタイミングである。そして、この時点直後において、例えば１０００ｍｓの間をなまし実行期間とする。
【００４４】
この排気ブレーキがオンからオフに切り換わった時点直後のなまし実行期間中であれば（Ｓ４１０で「ＹＥＳ」）、現在のエンジン回転数ＮＥにより、エンジン回転数ＮＥと排気ブレーキオフ用なまし量ｔＱＳＭＡＤ１との対応関係を表すテーブルから、排気ブレーキオフ用なまし量ｔＱＳＭＡＤ１を求める（Ｓ４２０）。
【００４５】
排気ブレーキがオンからオフに切り換わった時点直後のなまし実行期間中でなければ（Ｓ４１０で「ＮＯ」）、排気ブレーキオフ用なまし量ｔＱＳＭＡＤ１には「ＦＦＨ」が設定される（Ｓ４３０）。なお、ここで、「Ｈ」は「ＦＦ」が１６進数で表されていることを示し、更に「ＦＦ」は２桁で表される１６進数の最大の値を表している。すなわち、ステップＳ４３０が実行されることは、基本噴射量ＱＢＡＳＥの増量速度を制限するなまし処理がなされないことを意味する。以下、「ＦＦＨ」の設定は同じ意味を表している。
【００４６】
ステップＳ４２０またはステップＳ４３０の次に、ＥＧＲがオンからオフに切り換わった時点直後のなまし実行期間中か否かが判定される（Ｓ４４０）。このＥＧＲがオンからオフに切り換わった時点とは、前述したＥＧＲ制御処理のステップＳ３６０の実行からステップＳ３５０の実行に切り換わったタイミングを示す。そして、この時点直後において、例えば５００ｍｓの間をなまし実行期間とする。
【００４７】
このＥＧＲがオンからオフに切り換わった時点直後のなまし実行期間中であれば（Ｓ４４０で「ＹＥＳ」）、現在のエンジン回転数ＮＥにより、エンジン回転数ＮＥとＥＧＲオフ用なまし量ｔＱＳＭＡＤ２との対応関係を表すテーブルから、ＥＧＲオフ用なまし量ｔＱＳＭＡＤ２を求める（Ｓ４５０）。
【００４８】
ＥＧＲがオンからオフに切り換わった時点直後のなまし実行期間中でなければ（Ｓ４４０で「ＮＯ」）、ＥＧＲオフ用なまし量ｔＱＳＭＡＤ２には「ＦＦＨ」が設定される（Ｓ４６０）。
【００４９】
ステップＳ４５０またはステップＳ４６０の次に、マニュアルトランスミッションのシフトポジションが第１速〜第６速までの間にあるか否かが判定される（Ｓ４７０）。この判定は、燃料増量が急激に行われるとディーゼルエンジン４に出力トルクの大きな変化が生じて自動車の加速ショックを発生する状態にあるか否かを判定している。
【００５０】
シフトポジションが第１速〜第６速であれば（Ｓ４７０で「ＹＥＳ」）、現在のエンジン回転数ＮＥとアクセル開度ＡＣＣＰとにより、エンジン回転数ＮＥとアクセル開度ＡＣＣＰとをパラメータとして加速増量なまし量ｔＱＳＭＡＤ３との関係を表すマップから、加速増量なまし量ｔＱＳＭＡＤ３を求める（Ｓ４８０）。
【００５１】
シフトポジションが第１速〜第６速でなければ（Ｓ４７０で「ＮＯ」）、加速増量なまし量ｔＱＳＭＡＤ３には「ＦＦＨ」が設定される（Ｓ４９０）。
ステップＳ４８０またはステップＳ４９０の次に、次式２に基づいて、最終なまし量ｔＱＳＭＡＤが算出され（Ｓ５００）、一旦、処理を終了する。
【００５２】
【数２】
ｔＱＳＭＡＤ ←
Ｍｉｎ（ｔＱＳＭＡＤ１，ｔＱＳＭＡＤ２，ｔＱＳＭＡＤ３）… ［式２］
ここで、Ｍｉｎ（）は、（）内の数値の内、最小のものを出力する演算子である。
【００５３】
例えば、いずれの制御においても、なまし制御が必要ない場合（Ｓ４１０，Ｓ４４０，Ｓ４７０のいずれにおいても「ＮＯ」）には、最終なまし量ｔＱＳＭＡＤ＝「ＦＦＨ」となり、なまし制御は実行されない。
【００５４】
ステップＳ４１０，Ｓ４４０，Ｓ４７０のいずれか１つにおいて「ＹＥＳ」と判定されると、その「ＹＥＳ」と判定された制御に対応するなまし量が最終なまし量ｔＱＳＭＡＤに設定される。
【００５５】
また、ステップＳ４１０，Ｓ４４０，Ｓ４７０のいずれか２つまたは３つすべてにおいて「ＹＥＳ」と判定されると、その複数の制御に対応するなまし量の内で、最小のなまし量、すなわち最も変化を少なくする制限が選択されて最終なまし量ｔＱＳＭＡＤに設定される。
【００５６】
このようにして求められた最終なまし量ｔＱＳＭＡＤが、増量時燃料噴射量制御処理におけるステップＳ１５０の最終なまし量ｔＱＳＭＡＤとして用いられることになる。
【００５７】
上述した実施の形態１の内容と請求項との関係は、ステップＳ４１０，Ｓ４４０，Ｓ４７０が運転状態変化検出手段としての処理に相当し、ステップＳ４２０，Ｓ４５０，Ｓ４８０が変化制限設定手段としての処理に相当し、ステップＳ１５０，Ｓ５００が燃料噴射量制御手段としての処理に相当する関係にある。
【００５８】
以上説明した本実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．前述したごとく複数のなまし量が設定された場合には、ステップＳ５００にて最も小さいなまし量が最終なまし量ｔＱＳＭＡＤとして設定される。このため、いずれの種類のなまし制御が重複して行われても、すべての制御において、黒煙防止効果やドライバビリティの改善効果が低下するという問題が生じることがなく、それぞれの制御において黒煙防止あるいはドライバビリティ改善効果を十分に発揮させることができる。
【００５９】
［その他の実施の形態］
・前記実施の形態１においては、なまし制御としては排気ブレーキのオフ動作時、ＥＧＲのオフ動作時、および加速増量時におけるものであったが、これ以外に、吸気絞りが開放される時、フェイルセーフからの復帰時などに行われるなまし制御が行われる場合においても、前記ステップＳ５００のＭｉｎ（）に加えて、最小のなまし量を選択することにより、いずれのなまし制御が重複して行われてもそれぞれに目的とする効果を達成することができる。
【００６０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の実施の形態には、特許請求の範囲に記載した技術的事項以外に次のような各種の技術的事項の実施形態を有するものであることを付記しておく。
【００６１】
（１）．請求項１〜３のいずれか記載のディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置の各手段としてコンピュータシステムを機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【００６２】
【発明の効果】
請求項１記載のディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置は、燃料噴射量の変化に対する複数のなまし量が競合した場合には、それらなまし量の内の最小値を選択してなまし制御を行う。このため、いずれの種類の制御においても、黒煙防止効果やドライバビリティの改善効果が低下するという問題が生じることがなく、それぞれ黒煙防止あるいはドライバビリティ改善効果を十分に発揮させることができる。
【００６３】
請求項２記載のディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置においては、燃料噴射量制御手段は、変化制限設定手段にて同時に設定されているなまし量の内の最小値を用いてなまし制御を行って燃料噴射量を制御する。このため、いずれの種類の制御においても、黒煙防止効果やドライバビリティの改善効果が低下するという問題が生じることがなく、それぞれ黒煙防止あるいはドライバビリティ改善効果を十分に発揮させることができる。
【００６４】
請求項３記載のディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置は、請求項１または２記載の構成に対して、前記運転状態の変化の種類は、排気絞りのオンからオフへの処理、排気再循環のオンからオフへの処理、吸気絞りのオンからオフへの処理、および運転者による加速処理から選択された１つまたは２つ以上を含むこととしている。このように具体的には、燃料噴射量変化を制限すべき処理としては、排気絞りのオンからオフへの処理、排気再循環のオンからオフへの処理、吸気絞りのオンからオフへの処理、あるいは運転者による加速処理などが挙げられる。したがって、このような構成に適用して、排気絞りや吸気絞りを開放したり、排気再循環を停止した際の黒煙防止効果、あるいは運転者による加速処理がなされた際のドライバビリティ改善効果を十分に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１としてのディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置の概略構成図。
【図２】実施の形態１で用いられるＥＣＵの電気的構成を示すブロック図。
【図３】実施の形態１でＥＣＵにより実行される増量時燃料噴射量制御処理を示すフローチャート。
【図４】実施の形態１でＥＣＵにより実行される排気ブレーキオフ制御処理を示すフローチャート。
【図５】実施の形態１でＥＣＵにより実行されるＥＧＲ制御処理を示すフローチャート。
【図６】前記ＥＧＲ制御処理で用いられるアクセル開度ＡＣＣＰおよびエンジン回転数ＮＥに基づいてＥＧＲのオン／オフを決定するＥＧＲオン／オフマップの構成説明図。
【図７】実施の形態１でＥＣＵにより実行されるなまし量設定処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
２…ディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置、４…ディーゼルエンジン、６…ターボチャージャー、８…エアクリーナー、１０…吸気管、１２…インタークーラー、１４…ベンチュリー、１６…シリンダー、１８…燃焼室、２０…燃料噴射弁、２２…排気管、２４…排気環流管、２６…ＥＧＲバルブ、２８…分配型燃料噴射ポンプ、３０…タイミングコントロールバルブ、３２…電磁スピル弁、３４…第１絞り弁、３６…アクセルペダル、３８… アクセルセンサ、４０…第２絞り弁、４２…ダイヤフラム機構、５１…電子制御ユニット（ＥＣＵ）、５２…中央処理制御装置（ＣＰＵ）、５３…読出専用メモリ（ＲＯＭ）、５４…ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、５５…バックアップＲＡＭ、５６…タイマカウンタ、５７…入力インターフェース、５８…出力インターフェース、５９…バス、６２…吸気圧センサ、６４…水温センサ、６６…燃温センサ、６７…吸気温センサ、６８…回転数センサ、７０…クランクポジションセンサ、７１…車速センサ、７２…負圧切換弁、７４…電気式負圧調整弁（ＥＶＲＶ）、８４…排気絞り弁、８５…排気絞り用アクチュエータ、８６…ロッド、８７…リンク、８８…負圧通路、８９…排気絞り用負圧切換弁、９０…クラッチスイッチ、９１…アクセルスイッチ、９２…シフトポジションセンサ。
Claims (3)
- ディーゼルエンジンに対する運転状態の変化に対応して燃料噴射量を変化させるに際して、燃料噴射量のなまし制御を行うことで、燃料噴射量の急変を防止するディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置であって、
前記運転状態の変化の種類のそれぞれについて前記なまし制御でのなまし量を個別に設定するとともに、そうした運転状態の変化が複数種類重複して発生した場合には、それら重複して発生した変化毎の前記なまし量の内の最小値を選択して前記なまし制御を行うことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置。 - ディーゼルエンジンに対する運転状態の変化に対応して燃料噴射量を変化させるに際して、燃料噴射量のなまし制御を行うことで、燃料噴射量の急変を防止するディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置であって、
ディーゼルエンジンの運転状態の変化を検出する運転状態変化検出手段と、
前記運転状態変化検出手段にて検出された変化の種類に応じて、それぞれ個別に前記なまし制御でのなまし量を設定する変化制限設定手段と、
前記変化制限設定手段にて同時に設定されているなまし量の内の最小値を用いて前記なまし制御を行って燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段と、
を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置。 - 前記運転状態の変化の種類は、排気絞りのオンからオフへの処理、排気再循環のオンからオフへの処理、吸気絞りのオンからオフへの処理、および運転者による加速処理から選択された１つまたは２つ以上を含むことを特徴とする請求項１または２記載のディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置。
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