JPH04347347A - ディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば自動車に適用
されるディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置に係り
、詳しくは始動時の燃料噴射量の制御を行う燃料噴射量
制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ディーゼルエンジンの燃料噴射量
制御に関連して、クランキングによるエンジンの始動性
を向上させる目的で、始動時の燃料噴射量を増量するこ
とが一般的に行われている。しかしながら、燃料噴射量
を一律に増量しただけでは、エンジンにとって条件の悪
い極低温等での冷間始動時に好適な増量となっても、逆
にエンジン温度の高い暖間始動時には不必要な増量とな
ってしまう。そのため、無駄な燃料が消費されるばかり
でなく、排気ガス中における黒煙やＣＯ及びＨＣ等の排
出増大を招くことになった。

【０００３】そこで、例えば特開昭５７−６５８２１号
公報に開示された技術では、始動時にエンジン温度と、
クランキングによるエンジン回転数と、クランキング開
始からの経過時間とに基づいて燃料噴射量を増量補正す
ることが提案されている。従って、この技術によれば、
エンジン温度に基づき冷間始動時や暖間始動時に合わせ
て燃料噴射の増量補正を行うと共に、そのときのエンジ
ン回転数に応じて増量補正を行うことにより、無駄に噴
射される燃料量を低減させることができるものであった
。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来公
報の技術では、エンジン温度やエンジン回転数の大きさ
に応じた補正係数に基づいて噴射量の増量補正が行われ
ているものの、クランキング開始からの経過時間に応じ
た補正係数は、その時間に応じて減少するように設定さ
れている。そのため、クランキング開始からの経過時間
に応じた噴射量の増量補正量は、その経過時間に応じて
減少していくことになる。従って、前記従来公報の技術
を適用したディーゼルエンジンにおいて、フリクション
ロスが小さくて回転数の上昇が良好であればよいのであ
るが、フリクションロスが大きくて回転数の上昇が遅い
場合には、クランキング開始からの経過時間が長くなる
。そして、クランキング開始からの時間経過に伴って噴
射量の増量補正量が減っていくことから、ディーゼルエ
ンジンの回転数が更に上昇しにくくなる。その結果、デ
ィーゼルエンジンの始動時間が長引くと共に、始動完了
までに増量補正される燃料噴射量が増大するという問題
があった。

【０００５】この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、始動完了までに増量補正さ
れる燃料噴射量を最小限に抑えることが可能で、しかも
始動完了までの時間を短縮することが可能なディーゼル
エンジンの燃料噴射量制御装置を提供することにある。

【０００６】

【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、この発明においては図１に示すように、ディーゼ
ルエンジンＭ１に燃料噴射を行う燃料噴射手段Ｍ２と、
ディーゼルエンジンＭ１の回転数を含む運転状態を検出
する運転状態検出手段Ｍ３と、その運転状態検出手段Ｍ
３の検出結果に基づいてディーゼルエンジンＭ１に噴射
すべき燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手段Ｍ４と
、その燃料噴射量演算手段Ｍ４の演算結果に基づいて燃
料噴射手段Ｍ２を駆動制御する燃料噴射制御手段Ｍ５と
を備えたディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置にお
いて、運転状態検出手段Ｍ３の検出結果に基づいてディ
ーゼルエンジンＭ１のクランキングによる始動時である
ことを判断する始動時判断手段Ｍ６と、その始動時判断
手段Ｍ６により始動時であると判断されたときに、クラ
ンキング開始からの経過時間を計時する計時手段Ｍ７と
、その計時手段Ｍ７による計時結果が所定の基準時間を
越えたときに、燃料噴射量演算手段Ｍ４による燃料噴射
量の演算結果を増量補正する燃料噴射量増量補正手段Ｍ
８とを備えている。

【０００７】

【作用】上記の構成によれば、図１に示すように、ディ
ーゼルエンジンＭ１がクランキングにより始動されると
きには、運転状態検出手段Ｍ３の検出結果に基づいて始
動時判断手段Ｍ６がそのことを判断する。又、計時手段
Ｍ７は始動時判断手段Ｍ６により始動時と判断されたと
きに、クランキング開始からの経過時間を計時する。更
に、燃料噴射量演算手段Ｍ４は運転状態検出手段Ｍ３の
検出結果に基づいてディーゼルエンジンＭ１に噴射すべ
き燃料噴射量を演算し、その演算結果に基づき、燃料噴
射制御手段Ｍ５は燃料噴射手段Ｍ２を駆動制御してディ
ーゼルエンジンＭ１へ燃料噴射を行わせる。

【０００８】そして、計時手段Ｍ７による計時結果が所
定の基準時間を越えたときに、燃料噴射量増量補正手段
Ｍ８は燃料噴射量演算手段Ｍ４による燃料噴射量の演算
結果を増量補正する。又、燃料噴射制御手段Ｍ５は、そ
の増量補正された燃料噴射量に基づいて燃料噴射手段Ｍ
２を駆動制御し、ディーゼルエンジンＭ１への燃料噴射
量を制御する。即ち、ディーゼルエンジンＭ１のクラン
キングが開始されてから所定の基準時間を越えた時点で
、燃料噴射量の始動時増量補正が行われる。

【０００９】従って、フリクションロスが小さくて回転
数の上昇が良好なディーゼルエンジンＭ１では、クラン
キング開始からの経過時間が基準時間を越える前後で始
動を完了することが可能となり、始動完了までの時間が
短くなると共に、始動完了までに増量補正される燃料噴
射量が少なくなる。これに対し、フリクションロスが大
きくて回転数の上昇が遅いディーゼルエンジンＭ１では
、クランキング開始からの経過時間が基準時間を越えた
時点で燃料噴射量が増量補正されるので、その基準時間
までの間だけ燃料噴射量の無駄な増量補正が行われるこ
とはない。又、クランキング開始からの経過時間が基準
時間を越えた時点で燃料噴射量が増量補正されることか
ら、その時点でディーゼルエンジンＭ１の回転数上昇が
有効に促進される。

【００１０】

【実施例】以下、この発明のディーゼルエンジンの燃料
噴射量制御装置を自動車に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はこの実施例における過給
機付ディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置を示す概
略構成図であり、図３はその燃料噴射手段を構成する分
配型燃料噴射ポンプ１を示す断面図である。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、そのドライブプーリ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の各
気筒（この場合は４気筒）毎に設けられた各燃料噴射ノ
ズル４に燃料が圧送されて燃料噴射を行う。

【００１１】燃料噴射ポンプ１において、ドライブプー
リ３はドライブシャフト５の先端に取付けられている。 又、そのドライブシャフト５の途中には、ベーン式ポン
プよりなる燃料フィードポンプ（この図では９０度展開
されている）６が設けられている。更に、ドライブシャ
フト５の基端側には円板状のパルサ７が取付けられてい
る。このパルサ７の外周面には、ディーゼルエンジン２
の気筒数と同数の、即ちこの場合４個の切歯が等角度間
隔で形成され、更に各切歯の間には１４個ずつ（合計で
５６個）の突起が等角度間隔で形成されている。そして
、ドライブシャフト５の基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。

【００１２】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、同ローラリング９の円周に沿
ってカムプレート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。カムフェイス８
ａはディーゼルエンジン２の気筒数と同数だけ設けられ
ている。又、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。

【００１３】カムプレート８には燃料加圧用プランジャ
１２の基端が一体回転可能に取付けられ、それらカムプ
レート８及びプランジャ１２がドライブシャフト５の回
転に連動して回転される。即ち、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、カムプレート８が回転しながらカムロ
ーラ１０に係合して、気筒数と同数だけ図中左右方向へ
往復駆動される。又、この往復運動に伴ってプランジャ
１２が回転しながら同方向へ往復駆動される。つまり、
カムプレート８のカムフェイス８ａがローラリング９の
カムローラ１０に乗り上げる過程でプランジャ１２が往
動（リフト）され、その逆にカムフェイス８ａがカムロ
ーラ１０を乗り下げる過程でプランジャ１２が復動され
る。

【００１４】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、プランジャ
１２の先端面とシリンダ１４の底面との間が高圧室１５
となっている。又、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と分
配ポート１７が形成されている。又、それら吸入溝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が形成さている。

【００１５】そして、ドライブシャフト５が回転されて
燃料フィードポンプ６が駆動されることにより、図示し
ない燃料タンクから燃料供給ポート２０を介して燃料室
２１内へ燃料が供給される。又、プランジャ１２が復動
されて高圧室１５が減圧される吸入行程中に、吸入溝１
６の一つが吸入ポート１９に連通することにより、燃料
室２１から高圧室１５へと燃料が導入される。一方、プ
ランジャ１２が往動されて高圧室１５が加圧される圧縮
行程中に、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。

【００１６】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
が形成されている。このスピル通路２２の途中には、噴
射調整用の周知の電磁スピル弁２３が設けられている。 この電磁スピル弁２３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。又、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１５から燃料室２１への燃料の溢流が止め
られる。

【００１７】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。又、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。

【００１８】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（この図では９０度展開され
ている）２６が設けられている。このタイマ装置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、即ちカムプレート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。

【００１９】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を介してローラリング９
に接続されている。

【００２０】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。又、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。

【００２１】タイマ装置２６の燃料圧力を制御するため
に、タイマ装置２６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。即ち、タイマハウジング２７の
加圧室３０と低圧室２９とは連通路３４によって連通さ
れており、同連通路３４の途中にタイミングコントロー
ルバルブ３３が設けられている。このタイミングコント
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。

【００２２】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ＮＥ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。又、この回転数センサ
３５は、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。

【００２３】次に、ディーゼルエンジン２について説明
する。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。又、
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。又、各副燃焼室４５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。

【００２４】ディーゼルエンジン２には、吸気管４７及
び排気管５０がそれぞれ設けられ、その吸気管４７には
過給機を構成するターボチャージャ４８のコップレッサ
４９が設けられ、排気管５０にはターボチャージャ４８
のタービン５１が設けられている。又、排気管５０には
、過給圧ＰｉＭを調節するウェイストゲートバルブ５２
が設けられている。周知のようにこのターボチャージャ
ー４８は、排気ガスのエネルギーを利用してタービン５
１を回転させ、その同軸上にあるコンプレッサ４９を回
転させて吸入空気を昇圧させる。これによって、密度の
高い混合気を主燃焼室４４へ送り込んで燃料を多量に燃
焼させ、ディーゼルエンジン２の出力を増大させるよう
になっている。

【００２５】又、ディーゼルエンジン２には、排気管５
０内の排気の一部を吸気管４７の吸入ポート５３へ還流
させる還流管５４が設けられている。そして、その還流
管５４の途中には排気の還流量を調節するエキゾースト
ガスリサキュレイションバルブ（ＥＧＲバルブ）５５が
設けられている。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。

【００２６】更に、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。又、そのスロットルバルブ５
８に平行してバイパス路５９が設けられ、同バイパス路
５９にはバイパス絞り弁６０が設けられている。このバ
イパス絞り弁６０は、二つのＶＳＶ６１，６２の制御に
よって駆動される二段のダイヤフラム室を有するアクチ
ュエータ６３によって開閉制御される。このバイパス絞
り弁６０は各種運転状態に応じて開閉制御されるもので
ある。例えば、アイドル運転時には騒音振動等の低減の
ために半開状態に制御され、通常運転時には全開状態に
制御され、更に運転停止時には円滑な停止のために全閉
状態に制御される。

【００２７】加えて、ディーゼルエンジン２には、その
始動時にクランキングによって回転力を付与するための
スタータ６４が設けられ、同スタータ６４には、そのオ
ン・オフ動作を検知出力するスタータスイッチ６５が設
けられている。周知のように、スタータ６４は図示しな
いイグニッションスイッチの操作によってオン・オフ動
作されるものであり、イグニッションスイッチが操作さ
れている間はスタータ６４がオン動作されてスタータス
イッチ６５からスタータ信号ＳＴが出力されるようにな
っている。

【００２８】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２３
、タイミングコントロールバルブ３３、グロープラグ４
６及び各ＶＳＶ５６，６１，６２は、燃料噴射量演算手
段、燃料噴射制御手段、始動時判断手段、計時手段及び
燃料噴射量増量補正手段を構成する電子制御装置（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。

【００２９】運転状態検出手段を構成するセンサとして
は、回転数センサ３５に加えて以下の各種センサが設け
られている。即ち、吸気管４７にはエアクリーナ６６の
近傍における吸気温度ＴＨＡを検出する吸気温センサ７
２が設けられている。又、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ＡＣＣＰを検出するアクセル開度センサ７３が
設けられている。吸入ポート５３の近傍には、ターボチ
ャージャ４８によって過給された後の吸入空気圧力、即
ち過給圧ＰｉＭを検出する吸気圧センサ７４が設けられ
ている。更に、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が設けられている。又、ディ
ーゼルエンジン２のクランク軸４０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７６が設けられている。 更に又、ディーゼルエンジン２のトランスミッション６
７には、そのギアの回転によって回されるマグネット７
７ａ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）ＳＰを検出する車速センサ７７が設けら
れている。

【００３０】そして、ＥＣＵ７１には上述した各センサ
７２〜７７がそれぞれ接続されると共に回転数センサ３
５及びスタータスイッチ６５が接続されている。又、Ｅ
ＣＵ７１は各センサ３５，７２〜７７及びスタータスイ
ッチ６５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ＶＳＶ５６，６１，６２等を好適に制御する
。

【００３１】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は中
央処理装置（ＣＰＵ）８１、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）
８２、ＣＰＵ８１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）８３、予め記憶されたデータ
を保存するバックアップＲＡＭ８４等と、これら各部と
入力ポート８５及び出力ポート８６等とをバス８７によ
って接続した論理演算回路として構成されている。

【００３２】入力ポート８５には、前述した吸気温セン
サ７２、アクセル開度センサ７３、吸気圧センサ７４、
水温センサ７５及びスタータスイッチ６５が、各バッフ
ァ８８，８９，９０，９１，９２、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。同じく
、入力ポート８５には、前述した回転数センサ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、ＣＰＵ８１は
入力ポート８５を介して入力される各センサ３５，７２
〜７７及びスタータスイッチ６５等の検出信号を入力値
として読み込む。又、出力ポート８６には各駆動回路９
６，９７，９８，９９，１００，１０１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ＶＳＶ５６，６１，６２等が接続され
ている。

【００３３】そして、ＣＰＵ８１は各センサ３５，７２
〜７７及びスタータスイッチ６５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。次に、前述したＥＣＵ７１に
より実行される燃料噴射量制御の処理動作について図５
，６に示すフローチャート、及び図７〜１０に示すマッ
プに従って説明する。

【００３４】図５，６に示すフローチャートはＥＣＵ７
１により実行される各処理のうち、ディーゼルエンジン
２の始動時における燃料噴射量制御のために使用される
始動時噴射量指令値ＱＳＴＡ（単位は「°ＣＡ」）を算
出するための処理ルーチンであって、図示しないイグニ
ッションスイッチがスタート操作されることにより実行
が開始され、その後は所定時間毎の定時割り込みで実行
される。

【００３５】処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ１０１において、ＣＰＵ８１のイニシャライズ（
初期設定）中であるか否かを判断する。そして、イニシ
ャライズを完了した場合には、ステップ１０２において
、回転数センサ３５、スタータスイッチ６５、アクセル
開度センサ７３及び水温センサ７５の各検出値に基づき
、エンジン回転数ＮＥ、スタータ信号ＳＴ、アクセル開
度ＡＣＣＰ及び冷却水温ＴＨＷの値をそれぞれ読み込む
。

【００３６】続いて、ステップ１０３において、先に読
み込まれたエンジン回転数ＮＥに基づき、エンストであ
るか否かを判断する。そして、エンストでない場合には
、ステップ１０４において、先に読み込まれたエンジン
回転数ＮＥが「９００ｒｐｍ」以下の低回転であるか否
かを判断する。ここで、エンジン回転数ＮＥが「９００
ｒｐｍ」よりも大きい場合、或いは、先のステップ１０
１においてＣＰＵ８１のイニシャライズ中である場合、
ステップ１０３においてエンストである場合には、それ
ぞれステップ１１５へ移行する。そして、ステップ１１
５において、ディーゼルエンジン２のクランキングによ
る始動時の燃料噴射量、即ち始動時噴射量指令値ＱＳＴ
Ａの算出のための今回の処理周期における増量補正値Ｑ
ＳＴＮＥＤ（ｉ）（単位は「°ＣＡ」）を初期値「０」
にリセットし、ステップ１１６へ移行する。

【００３７】一方、ステップ１０４において、エンジン
回転数ＮＥが「９００ｒｐｍ」以下の低回転である場合
には、ステップ１０５において、先に読み込まれたスタ
ータ信号ＳＴに基づき、スタータ６４のオンであるか否
か、即ちスタータ６４の駆動によるクランキングである
か否かを判断する。ここで、スタータ６４のオンによる
クランキングでない場合には、ステップ１１３へ移行す
る。そして、ステップ１１３において、クランキング開
始からの経過時間であるスタータ作動時間ＣＳＴＡ（単
位は「秒」）を「０」にリセットし、更にステップ１１
４において、今回の処理周期における増量補正値ＱＳＴ
ＮＥＤ（ｉ）を前回の処理周期における増量補正値ＱＳ
ＴＮＥＤ（ｉ−１）としてセットし、ステップ１１６へ
移行する。

【００３８】又、ステップ１０５においてスタータ６４
のオンによるクランキングである場合には、ステップ１
０６においてスタータ作動時間ＣＳＴＡをカウントする
。続いて、ステップ１０７において、先に読み込まれた
冷却水温ＴＨＷに基づき、冷却水温ＴＨＷの大きさに見
合った基準時間としての所要待機時間ＴＱＳＴＡ（単位
は「秒」）を算出する。この所要待機時間ＴＱＳＴＡは
、図７に示すように予め定められたマップを参照して求
められる。つまり、一般には、始動時のエンジン温度が
低いほどエンジンの始動性が良くないことから、その時
々のエンジン温度に相当する冷却水温ＴＨＷに応じて所
要待機時間ＴＱＳＴＡを決定するようにしているのであ
る。

【００３９】次に、ステップ１０８において、クランキ
ング開始後のスタータ作動時間ＣＳＴＡが、ステップ１
０７にて求められた所要待機時間ＴＱＳＴＡを上回って
いるか否かを判断する。ここで、スタータ作動時間ＣＳ
ＴＡが所要待機時間ＴＱＳＴＡを上回っていない場合に
は、ステップ１１４において、前述した処理を実行して
、ステップ１１６へ移行する。

【００４０】一方、スタータ作動時間ＣＳＴＡが所要待
機時間ＴＱＳＴＡを上回った場合には、ステップ１０９
において、今回の処理周期におけるエンジン回転数ＮＥ
（ｉ）と前回の処理周期におけるエンジン回転数ＮＥ（
ｉ−１）との差を演算し、単位時間当たりの回転数変化
分ΔＮＥ（単位は「ｒｐｍ」）としてセットする。更に
、ステップ１１０において、その求められた回転数変化
分ΔＮＥにより、エンジン回転数ＮＥの上昇に応じた増
量補正値ＱＳＴＮＥＤの増量変化分ΔＱＳＴＮＥ（単位
は「°ＣＡ」）を算出する。この増量変化分ΔＱＳＴＮ
Ｅは、図８に示すように予め定められたマップを参照し
て求められる。つまり、回転数変化分ΔＮＥが大きくな
るほど小さい増量変化分ΔＱＳＴＮＥを決定するように
している。

【００４１】続いて、ステップ１１１において、先に読
み込まれた冷却水温ＴＨＷにより、増量変化分ΔＱＳＴ
ＮＥに対する水温補正係数ＫＱＴＨＷを算出する。この
水温補正係数ＫＱＴＨＷは、図９に示すように予め定め
られたマップを参照して求められる。つまり、エンジン
温度が低いほど始動性が良くないことから、エンジン温
度に相当する冷却水温ＴＨＷに応じて水温補正係数ＫＱ
ＴＨＷを決定するようにしている。

【００４２】又、ステップ１１２において、今回の処理
周期における増量補正値ＱＳＴＮＥＤ（ｉ）を算出する
。この増量補正値ＱＳＴＮＥＤ（ｉ）は、増量変化分Δ
ＱＳＴＮＥに水温補正係数ＫＱＴＨＷを掛け算した結果
を、前回の処理周期における増量補正値ＱＳＴＮＥＤ（
ｉ−１）に加算して求められる。そして、ステップ１１
２、ステップ１１４又はステップ１１５から移行してス
テップ１１６，１１７においては、算出された増量補正
値ＱＳＴＮＥＤ（ｉ）について上限ガード設定のための
処理を行う。即ち、ステップ１１６においては、増量補
正値ＱＳＴＮＥＤ（ｉ）が「５．０°ＣＡ」よりも大き
いか否かを判断し、大きくない場合には、そのままステ
ップ１１８へ移行する。又、ステップ１１６において、
増量補正値ＱＳＴＮＥＤ（ｉ）が「５．０°ＣＡ」より
も大きい場合には、ステップ１１７において、増量補正
値ＱＳＴＮＥＤ（ｉ）を上限ガード値としての「５．０
°ＣＡ」に設定し、ステップ１１８へ移行する。

【００４３】ステップ１１８においては、始動時疑似ア
クセル開度ＡＣＳＴＡを算出する。この始動時疑似アク
セル開度ＡＣＳＴＡは、先に読み込まれた冷却水温ＴＨ
Ｗに基づいて、図１０に示すように予め定められたマッ
プを参照して求められる。続いて、ステップ１１９にお
いて、補正後アクセル開度ＡＣＣＰＡを算出する。この
補正後アクセル開度ＡＣＣＰＡは、先に読み込まれたア
クセル開度ＡＣＣＰと、ステップ１１８にて求められた
始動時疑似アクセル開度ＡＣＳＴＡ等との比較によって
求められる。

【００４４】そして、最後にステップ１２０においては
、始動時噴射量指令値ＱＳＴＡを算出する。この始動時
噴射量指令値ＱＳＴＡは、上記の処理で求められた始動
時疑似アクセル開度ＡＣＳＴＡ、補正後アクセル開度Ａ
ＣＣＰＡ、エンジン回転数ＮＥ、増量補正値ＱＳＴＮＥ
Ｄ（ｉ）等に基づき、以下の計算式に従って求められる
。一連の処理はこのステップ１２０においてその後の処
理を一旦終了するものとする。

【００４５】ＱＳＴＡ＝　ＭＩＮ｛６５．７＋１．１７
×ＡＣＣＰＡ　−（ＮＥ　×２．５）／４００＋ＱＳＴ
ＮＥＤ（ｉ）　，　６７．７＋０．８４×ＡＣＳＴＡ　
−（ＮＥ　×２．５）／４００＋ＱＳＴＮＥＤ（ｉ）　
｝つまり、上記の計算式においては、補正後アクセル開
度ＡＣＣＰＡ、エンジン回転数ＮＥ及び各定数等から計
算される基本的な燃料噴射量に対し増量補正値ＱＳＴＮ
ＥＤ（ｉ）を加算した結果と、始動時疑似アクセル開度
ＡＣＳＴＡ、エンジン回転数ＮＥ及び各定数等から計算
される基本的な燃料噴射量に対し増量補正値ＱＳＴＮＥ
Ｄ（ｉ）を加算した結果とを比較して、その小さい方の
計算結果を始動時噴射量指令値ＱＳＴＡとして決定する
ようになっている。

【００４６】以上のようにして、ディーゼルエンジン２
の始動時における燃料噴射量制御のための始動時噴射量
指令値ＱＳＴＡが算出される。そして、ＥＣＵ７１は上
記のように算出した始動時噴射量指令値ＱＳＴＡに基づ
き、電磁スピル弁２３の閉弁・開弁の時期を制御する。 これによって、始動時における燃料噴射ノズル４からの
燃料噴射量が制御される。

【００４７】以上説明したように、この実施例によれば
、始動時における燃料噴射量の増量補正を行うために、
その時々における単位時間当たりの回転数変化分ΔＮＥ
を演算し、その回転数変化分ΔＮＥの大きさに応じ、即
ちエンジン回転数ＮＥの上昇速度の違いに応じて燃料噴
射量の増量変化分ΔＱＳＴＮＥを求め、その増量変化分
ΔＱＳＴＮＥと、冷却水温ＴＨＷに応じた水温補正係数
ＫＱＴＨＷと、前回の処理周期にて求められた増量補正
値ＱＳＴＮＥＤ（ｉ−１）とに基づき、今回の処理周期
における増量補正値ＱＳＴＮＥＤ（ｉ）を求めている。 そして、その増量補正値ＱＳＴＮＥＤ（ｉ）を、始動時
におけるディーゼルエンジン２の運転状態に応じて求め
られる基本的な燃料噴射量に加算して始動時噴射量指令
値ＱＳＴＡを決定している。

【００４８】従って、この実施例によれば、フリクショ
ンロスが小さくてエンジン回転数ＮＥの上昇が良好なデ
ィーゼルエンジン２の場合には、そのエンジン回転数Ｎ
Ｅの上昇が早いことから回転数変化分ΔＮＥが大きくな
り、その回転数変化分ΔＮＥの大きさに応じて好適な増
量補正値ＱＳＴＮＥＤ（ｉ）が決定される。又、フリク
ションロスの小さいディーゼルエンジン２では、クラン
キング開始からのスタータ作動時間ＣＳＴＡが基準とな
る所要待機時間ＴＱＳＴＡを越える前後で始動を完了す
ることが可能となり、始動完了までの時間が短くなると
共に、始動完了までに増量補正される燃料噴射量が少な
くなる。

【００４９】一方、フリクションロスが大きくてエンジ
ン回転数ＮＥの上昇が遅いディーゼルエンジン２の場合
には、そのエンジン回転数ＮＥの上昇が遅いことから回
転数変化分ΔＮＥが相対的に小さくなり、その回転数変
化分ΔＮＥの大きさに応じて好適な増量補正値ＱＳＴＮ
ＥＤ（ｉ）が決定される。よって、エンジン回転数ＮＥ
の上昇が遅いディーゼルエンジン２では、それに応じて
好適な始動時噴射量指令値ＱＳＴＡを決定することがで
き、つまり始動時噴射量指令値ＱＳＴＡを最小限に抑え
ることができ、始動時の燃料噴射量制御として好適な増
量補正を行うことができる。しかも、この実施例では、
併せて増量補正値ＱＳＴＮＥＤ（ｉ）の上限ガードを設
定するようにしているので、増量補正値ＱＳＴＮＥＤ（
ｉ）が必要以上に大きくなることはなく、このことから
も始動時噴射量指令値ＱＳＴＡを最小限に抑えることが
できる。

【００５０】又、この実施例において、フリクションロ
スの大きいディーゼルエンジン２では、クランキング開
始からのスタータ作動時間ＣＳＴＡが基準となる所要待
機時間ＴＱＳＴＡを越えた時点で、増量補正値ＱＳＴＮ
ＥＤ（ｉ）に基づいて燃料噴射量の増量補正が行われる
ので、その所要待機時間ＴＱＳＴＡを越えるまでの間だ
け、燃料噴射量の無駄な増量補正が行われることはない
。しかも、この場合には、クランキング開始からの経過
時間が所要待機時間ＴＱＳＴＡを越えた時点で燃料噴射
量が確実に増量補正されることから、クランキング開始
からの時間経過に応じて増量補正量が減少していく従来
技術とは異なり、エンジン回転数ＮＥの上昇が有効に促
進される。その結果、始動完了までの時間を短縮するこ
とができ、もって始動完了までに増量補正される燃料噴
射量を最小限に抑えることができる。これによって、始
動時の燃料噴射量制御にかかり、不必要な増量補正を行
うことがなくなり、無駄な燃料の消費をなくして燃費を
向上させることができ、排気ガス中における黒煙やＣＯ
及びＨＣ等の排出を低減させることができる。又、その
黒煙、ＣＯ及びＨＣ等の排出低減を確保しながら、ディ
ーゼルエンジン２の始動時間を短縮することができる。

【００５１】しかも、この実施例では、スタータ６４に
よるクランキング開始からのスタータ作動時間ＣＳＴＡ
が基準となる所要待機時間ＴＱＳＴＡを越えたときに、
上記のような増量補正が行われると共に、基準となる所
要待機時間ＴＱＳＴＡがエンジン温度に相対する冷却水
温ＴＨＷの大きさに応じて決定されている。従って、冷
却水温ＴＨＷが適度に高くてディーゼルエンジン２のか
かりが良い状態では、燃料噴射の増量補正を早期に行っ
て、始動時間を更に短縮することができる。そして、始
動時間を短縮できることと、スタータ作動時間ＣＳＴＡ
を最小限に抑えていることから、スタータ６４の信頼性
を向上させることができ、スタータ６４を駆動させるた
めに使用されるバッテリの寿命をも延長させることがで
きると共に、その充放電の収支を向上させることができ
る。

【００５２】尚、この発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一部
を適宜に変更して次のように実施することもできる。 （１）前記実施例では、始動時における単位時間当たり
の回転数変化分ΔＮＥの大きさに応じて増量補正値ＱＳ
ＴＮＥＤ（ｉ）を求め、クランキング開始からのスター
タ作動時間ＣＳＴＡが所要待機時間ＴＱＳＴＡを越えた
時点でその増量補正値ＱＳＴＮＥＤ（ｉ）に基づき燃料
噴射量を増量補正しているが、始動時に回転数変化分Δ
ＮＥの大きさに応じて増量補正値ＱＳＴＮＥＤ（ｉ）を
求めることなく、スタータ作動時間ＣＳＴＡが所要待機
時間ＴＱＳＴＡを越えた時点で、一律な増量補正値に基
づき燃料噴射量を増量補正してもよい。

【００５３】（２）前記実施例では、クランキング開始
からのスタータ作動時間ＣＳＴＡと比較される基準の所
要待機時間ＴＱＳＴＡを、エンジン温度に相対する冷却
水温ＴＨＷの大きさに応じて決定されるようにしたが、
この所要待機時間ＴＱＳＴＡを一律に設定してもよい。 （３）前記実施例では、過給機としてのターボチャージ
ャ４８を備えたディーゼルエンジン２に具体化したが、
過給機としてのスーパーチャジャを備えたディーゼルエ
ンジンや、過給機を備えていないディーゼルエンジンに
具体化することもできる。

【００５４】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれば
、ディーゼルエンジンのクランキングによる始動時であ
る場合に、クランキング開始からの経過時間が所定の基
準時間を越えたときに、燃料噴射量の演算結果を増量補
正するようにしているので、始動完了までに増量補正さ
れる燃料噴射量を最小限に抑えることができ、排気ガス
中における黒煙、ＣＯ及びＨＣ等の排出低減を確保しな
がら好適な増量補正を行うことができ、しかも始動完了
までの時間を短縮することができるという優れた効果を
発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の概念構成図である。

【図２】この発明を具体化した一実施例におけるディー
ゼルエンジンの燃料噴射量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】一実施例におけるＥＣＵにより実行される始動
時噴射量指令値算出ルーチンを説明するフローチャート
である。

【図６】一実施例におけるＥＣＵにより実行される始動
時噴射量指令値算出ルーチンを説明するフローチャート
である。

【図７】一実施例における冷却水温に対する所要待機時
間の関係を予め定めたマップである。

【図８】一実施例における回転数変化分に対する増量変
化分の関係を予め定めたマップである。

【図９】一実施例における冷却水温に対する水温補正係
数の関係を予め定めたマップである。

【図１０】一実施例における冷却水温に対する始動時疑
似アクセル開度の関係を予め定めたマップである。

【符号の説明】

１…燃料噴射手段としての燃料噴射ポンプ、２…ディー
ゼルエンジン、３５…回転数センサ、６５…スタータス
イッチ、７３…アクセル開度センサ、７５…水温センサ
（３５，６５，７３，７５は運転状態検出手段を構成し
ている）、７１…ＥＣＵ（燃料噴射量演算手段，燃料噴
射制御手段，始動時判断手段，計時手段及び燃料噴射量
増量補正手段を構成している）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ディーゼルエンジンに燃料噴射を行う
   燃料噴射手段と、前記ディーゼルエンジンの回転数を含
   む運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状
   態検出手段の検出結果に基づいて前記ディーゼルエンジ
   ンに噴射すべき燃料噴射量を演算する燃料噴射量演算手
   段と、前記燃料噴射量演算手段の演算結果に基づいて前
   記燃料噴射手段を駆動制御する燃料噴射制御手段とを備
   えたディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置において
   、前記運転状態検出手段の検出結果に基づいて前記ディ
   ーゼルエンジンのクランキングによる始動時であること
   を判断する始動時判断手段と、前記始動時判断手段によ
   り始動時であると判断されたときに、クランキング開始
   からの経過時間を計時する計時手段と、前記計時手段に
   よる計時結果が所定の基準時間を越えたときに、前記燃
   料噴射量演算手段による前記燃料噴射量の演算結果を増
   量補正する燃料噴射量増量補正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。