JPH04353241A - ディーゼルエンジンのアイドル回転制御装置 - 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】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、アイドル時の実際の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。すなわち、見込制御量ＮＦ
Ｐによって実回転速度ＮＥＱＢを大きく変動させて目標
回転速度ＮＦに近づけ（応答性）、積分制御量ＮＦＩに
よって実回転速度ＮＥＱＢを細かく変動させて目標回転
速度ＮＦに一致させている（安定性）。

【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、通常アイドル状態からアイドルアップ状
態への移行、又はアイドアップ状態から通常アイドル状
態への復帰は、例えばアイドルアップさせるためのスイ
ッチがオン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
術では、通常のアイドル状態からアイドルアップ状態へ
移行するときには見込制御量ＮＦＰが所定の値となって
おり、しかも、積分制御量ＮＦＩには変動できる範囲（
制御範囲）が予め設定されているため、次のような問題
が起こる。すなわち、エンジンのばらつき、エンジンオ
イルの粘度等によりフリクションが変化したり、補機類
における駆動損失（エアコン負荷、パワステ負荷、オル
タネータ負荷等）等が変化したりしてくると、アイドル
アップ状態への移行時においては、積分制御量が予め定
められた制御範囲内で変動するだけでは、実回転速度を
目標回転速度に制御できない場合がある。

【０００６】また、積分制御量ＮＦＩの制御範囲を広く
設定した場合でも、実回転速度のアイドルアップ時の目
標回転速度への上昇が遅く、その実回転速度が目標回転
速度に安定するまでの積分制御量ＮＦＩの変化量が大き
くなる。そのため、このように積分制御量の変化量が大
きくなった状態で、例えば前記アイドルアップ状態から
通常アイドル状態へ復帰すると、実回転速度が通常アイ
ドル時の目標回転速度に収束するのが遅くなるという問
題がある。

【０００７】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、フリクションの変化、補機類
における駆動損失等が生じても、通常アイドル状態から
アイドルアップする際には、少ない変化量の積分制御量
で実回転速度を目標回転速度に確実に制御でき、ひいて
は通常アイドル状態への復帰時に、実回転速度を目標回
転速度に速く収束させることが可能なディーゼルエンジ
ンのアイドル回転制御装置を提供することにある。

【０００８】

【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して同ディーゼルエ
ンジンＭ１のアイドル時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のアイド
ル時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のアイドル時の運転状態を検
出する運転状態検出手段Ｍ４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、
前記目標回転速度と前記回転速度検出手段Ｍ３による実
回転速度との偏差による積分制御量と、運転状態に応じ
た見込制御量とを用いたフィードバック制御にて、前記
実回転速度が前記目標回転速度設定手段Ｍ５による目標
回転速度となるように、前記回転速度調整手段Ｍ２を制
御する回転速度制御手段Ｍ６と、前記積分制御量が予め
定めた範囲から外れると、見込制御量を強制的に補正す
る補正制御手段Ｍ７とを備えている。

【０００９】

【作用】上記の構成によれば、ディーゼルエンジンＭ１
のアイドル時には、回転速度検出手段Ｍ３によって実回
転速度が検出される。また、同アイドル時には、運転状
態検出手段Ｍ４によって運転状態が検出され、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。回転速度制御手段Ｍ６は、前記目
標回転速度と前記実回転速度との偏差による積分制御量
と、運転状態に応じた見込制御量とを用いたフィードバ
ック制御にて、前記実回転速度が目標回転速度となるよ
うに回転速度調整手段Ｍ２を制御する。そして、前記制
御が行われているときに、前記積分制御量が予め定めた
範囲から外れると、補正制御手段Ｍ７は見込制御量を強
制的に補正する。

【００１０】そのため、フリクションの変化、補機類に
おける駆動損失等が生じても、アイドルアップ時には、
前記のように補正された見込制御量と積分制御量とを用
いることになり、その結果、少ない変化量の積分制御量
で実回転速度を目標回転速度に収束させることが可能と
なる。

【００１１】

【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。

【００１２】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、ベーン式ポ
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。

【００１３】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には吸入ポート１９及び分配通路１８が形
成されている。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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
。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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、シリンダヘッド４３には、同じく
各気筒毎に対応して副燃焼室４５が設けられ、各副燃焼
室４５は前記主燃焼室４４に連通している。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。

【００２３】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。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５４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（Ｖ
ＳＶ）５６の制御によって開閉制御される。

【００２４】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。

【００２５】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、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。

【００２６】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。

【００２７】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、
通常の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ている
。

【００２８】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ＶＳＶ５６，６１
，６２等を好適に制御する。

【００２９】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、回転速度制御手段及び補正制御手
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、ＣＰＵ７９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。

【００３０】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。

【００３１】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。次に、前記のように構成され
た本実施例において、通常のアイドル回転制御が行われ
ている状態（通常アイドル状態）から、目標回転速度が
所定量上昇した状態（アイドルアップ状態）へ移行する
ときの動作について説明する。

【００３２】図５及び図６のフローチャートはＣＰＵ７
９によって実行される各処理のうち、アイドルアップ状
態に移行するときに実行されるルーチンを示しており、
所定時間（例えば５０ｍｓ）毎の定時割り込みで実行さ
れる。図７はこのときの時間と回転速度との関係を示し
ている。処理がこのルーチンへ移行すると、ＣＰＵ７９
はまずステップ１０１で、アイドルアップ作動条件が成
立しているか否かを判定する。すなわち、例えばエアコ
ンの効きをよくするために、アイドルアップスイッチ６
７がオン操作されているか否かを判断する。アイドルア
ップスイッチ６７がオン操作されていない場合、ＣＰＵ
７９はそれまでの通常アイドルモードが持続していると
判断する。そして、ＣＰＵ７９はステップ１０２におい
て、アイドルアップ作動条件が成立してからの経過時間
を計測するためのカウンタのカウント値Ｃａ　を「０」
にセットするとともに、ステップ１０３において、後記
見込制御量ＮＦＰｉ　がアイドルアップ時の見込制御量
ＮＦＰＵＰと同一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Ｃｂ　を「０」にセットする
。

【００３３】前記ステップ１０１において、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
条件が成立する（図７のｔ０　のタイミング）と、ＣＰ
Ｕ７９は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、ＣＰＵ７９はステップ１０４で前記カウン
タのカウント値Ｃａ　を「１」インクリメントする。

【００３４】続いて、ＣＰＵ７９はステップ１０５へ移
行し、ディーゼルエンジン２の運転状態に応じたアイド
ルアップ時の目標回転速度ＮＦＵＰを算出する。この目
標回転速度ＮＦＵＰ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６
５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ＮＦＵＰを算出すると、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アイドルアップ時
の見込制御量ＮＦＰＵＰを算出する。

【００３５】次にＣＰＵ７９はステップ１０７において
、アイドルアップ作動条件が成立してから所定時間Ｔ０
　が経過したか否かを判定するために、その所定時間Ｔ
０　と前記カウンタのカウント値Ｃａ　とを比較する。 通常アイドルモードからアイドルアップモードに変更し
た直後ではカウント値Ｃａ　が所定時間Ｔ０　以下であ
る。前記のようにカウント値Ｃａ　が所定時間Ｔ０　以
下であると、ＣＰＵ７９は図５及び図６のルーチンを終
了する。従って、アイドルアップ作動条件が成立してか
ら所定時間Ｔ０　が経過するまでは、実回転速度ＮＥＱ
Ｂが通常アイドル時の目標回転速度ＮＦと一致するよう
に制御され続ける。

【００３６】次回以降の処理において、前記したステッ
プ１０１，１０４〜１０７の処理が繰り返し実行されて
前記カウント値Ｃａ　が所定時間Ｔ０　よりも大きくな
る（Ｃａ　＞Ｔ０　）と、ＣＰＵ７９はアイドルアップ
作動条件が成立してから所定時間Ｔ０　が経過したと判
断する（図７のｔ１　のタイミング）。そして、ＣＰＵ
７９はステップ１０８へ移行し前記カウント値Ｃａ　を
所定値Ｔ０　に保持する。

【００３７】続いて、ＣＰＵ７９はステップ１０９へ移
行し、前回の見込制御量ＮＦＰ（ｉ−１）　に所定の更
新量ΔＮＦＰを加算する。この更新量ΔＮＦＰは、前述
したアイドルアップ時の見込制御量ＮＦＰＵＰよりも小
さい値に設定されている。そして、この更新量ΔＮＦＰ
を加算した値を今回の見込制御量ＮＦＰｉ　とする。な
お、アイドルアップモードに変更した直後では、この前
回の見込制御量ＮＦＰ（ｉ−１）　は、アイドルアップ
モードに変更する前の通常アイドルモードでの最終の見
込制御量である。

【００３８】すなわち、ステップ１０８，１０９では、
通常アイドルモードでの最終の見込制御量から今回のス
テップ１０６にて算出されたアイドルアップ時の見込制
御量ＮＦＰＵＰへの移行を徐々に行わせることによって
、目標回転速度変更時の急激な回転数変化を抑えてショ
ックを低減している。次に、ＣＰＵ７９はステップ１１
０へ移行し、前記ステップ１０９で更新した見込制御量
ＮＦＰｉ　が、前記ステップ１０６で求めたアイドルア
ップ時の見込制御量ＮＦＰＵＰ以上であるか否かを判定
する。 ＣＰＵ７９は、今回の見込制御量ＮＦＰｉ　がアイドル
アップ時の見込制御量ＮＦＰＵＰ未満である場合にはス
テップ１１１へ移行し、この今回の見込制御量ＮＦＰｉ
　を見込制御量ＮＦＰとする。

【００３９】続いて、ＣＰＵ７９はステップ１１２へ移
行し、前記ステップ１０５で算出したアイドルアップ時
の目標回転速度ＮＦＵＰ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
ＵＰ−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ΔＮＦ
Ｉを求め、これを加算積分（ΣΔＮＦＩ）して積分制御
量ＮＦＩとする。

【００４０】ここで、見込制御量はショックを低減しつ
つも迅速に要求される見込制御量ＮＦＰＵＰに移行させ
る必要があるため、前述の更新量ΔＮＦＰは比較的大き
な値に設定されているのに対し、積分制御量は毎回の変
化が大きいとエンジン回転数が安定しなくなってしまう
ため、補正積分量ΔＮＦＩは比較的小さく設定され、そ
の大小関係はΔＮＦＰ＞ΔＮＦＩとなっている。

【００４１】前記のようにしてアイドルアップ時の目標
回転速度ＮＦＵＰ、見込制御量ＮＦＰ及び積分制御量Ｎ
ＦＩを算出すると、ＣＰＵ７９は実回転速度ＮＥＱＢと
アイドルアップ時の目標回転速度ＮＦＵＰとを一致させ
るための処理を引き続き行う。ＣＰＵ７９は、まず、ア
イドルアップ時の補正回転速度ＮＥＩＳＣを下記（１）
式に基づいて算出する。

【００４２】 　　ＮＥＩＳＣ＝ＮＥＱＢ−（ＮＦＰ＋ＮＦＩ）　　　
　……（１）補正回転速度ＮＥＩＳＣの算出後、ＣＰＵ
７９はアクセル開度センサ７３によるアクセル開度ＡＣ
Ｃ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に出力する。

【００４３】前記した一連の処理が繰り返されると、そ
の割り込み時間毎にステップ１０９で見込制御量ＮＦＰ
ｉ　が更新量ΔＮＦＰずつ増加していく（図７のｔ１　
〜ｔ２　のタイミング）。ＣＰＵ７９はステップ１１０
において、見込制御量ＮＦＰｉ　がアイドルアップ時の
見込制御量ＮＦＰＵＰと同一になったと判断すると、ス
テップ１１３でこのアイドルアップ時の見込制御量ＮＦ
ＰＵＰを見込制御量ＮＦＰとする。また、ＣＰＵ７９は
ステップ１１４で前記カウンタのカウント値Ｃｂ　を「
１」インクリメント、すなわち、前記ステップ１０３で
Ｃｂ　＝０となっている状態からＣｂ　＝１にする。さ
らに、ＣＰＵ７９はステップ１１５において、前記ステ
ップ１１２と同様にして積分制御量ＮＦＩを算出する。

【００４４】次に、前記ステップ１１０で見込制御量Ｎ
ＦＰｉ　がアイドルアップ時の見込制御量ＮＦＰＵＰと
同一になってから所定時間Ｔ１　が経過したか否かを判
定するために、ＣＰＵ７９はステップ１１６において、
その所定時間Ｔ１　と前記カウンタのカウント値Ｃｂ　
とを比較する。見込制御量ＮＦＰｉ　がアイドルアップ
時の見込制御量ＮＦＰＵＰと同一になった直後では、カ
ウント値Ｃｂ　が所定時間Ｔ１　以下である。このよう
にカウント値Ｃｂ　が所定時間Ｔ１　以下であると、Ｃ
ＰＵ７９は前記と同様に（１）式に基づいて噴射量を制
御する。

【００４５】次回以降の処理において、前記したステッ
プ１０１，１０４〜１１０，１１３〜１１５の処理が繰
り返し実行されて前記カウント値Ｃｂ　が所定時間Ｔ１
　よりも大きくなる（Ｃｂ　＞Ｔ１　）と、ＣＰＵ７９
は見込制御量ＮＦＰｉ　がアイドルアップ時の見込制御
量ＮＦＰＵＰと同一になってから所定時間Ｔ１　経過し
たと判断する（図７のｔ３　のタイミング）。このよう
に経過時間を計測するのは、見込制御量ＮＦＰｉ　が更
新量ΔＮＦＰずつ増加してアイドルアップ時の見込制御
量ＮＦＰＵＰと同一になった直後では、実回転速度ＮＥ
ＱＢが変動し不安定な状態となっているおそれがあるか
らである。そのため、所定時間が経過して前記回転速度
ＮＥＱＢの変動量が少なくなってから、以降のステップ
の処理を行うようにしている。

【００４６】前記ステップ１１６においてカウント値Ｃ
ｂ　が所定時間Ｔ１　よりも大きくなると、ＣＰＵ７９
は所定時間Ｔ１　が経過して実回転速度ＮＥＱＢが安定
していると判断する。そして、ＣＰＵ７９はステップ１
１７及びステップ１１８へ移行し、前記ステップ１１５
で求めた積分制御量ＮＦＩが、予め定めた範囲Ｒ（例え
ば、−１５０ｒｐｍ≦ＮＦＩ≦＋１５０ｒｐｍ）から外
れているか否かを判定する。本実施例では、積分制御量
ＮＦＩの変動可能な制御範囲として−２００ｒｐｍ≦Ｎ
ＦＩ≦＋２００ｒｐｍが設定されており、積分制御量Ｎ
ＦＩがこの制御範囲を外れる場合、＋２００ｒｐｍある
いは−２００ｒｐｍのガードがかけられるようになって
いる。 そして、積分制御量ＮＦＩにこれらのガードがかけられ
るよりも前に、後記ステップでの処理を行うために、前
記範囲Ｒが前記制御範囲よりも若干狭く設定されている
。

【００４７】前記積分制御量ＮＦＩが範囲Ｒから外れて
いるか否かを判定するために、ＣＰＵ７９は、まずステ
ップ１１７で積分制御量ＮＦＩが範囲Ｒの下限値（−１
５０ｒｐｍ）以下であるか否かを判定する。積分制御量
ＮＦＩが下限値よりも大きい場合、ＣＰＵ７９はステッ
プ１１８へ移行し、その積分制御量ＮＦＩが範囲Ｒの上
限値（＋１５０ｒｐｍ）よりも小さいか否かを判定する
。積分制御量ＮＦＩが上限値（＋１５０ｒｐｍ）よりも
小さいと、ＣＰＵ７９はこの積分制御量ＮＦＩによって
、実回転速度ＮＥＱＢを目標回転速度ＮＦに一致させる
ことができると判断する。そして、ＣＰＵ７９は前記ス
テップ１１３で求めた見込制御量ＮＦＰを補正すること
なくそのまま用い、前記（１）式に基づいてアイドルア
ップ時の補正回転速度ＮＥＩＳＣを算出し、噴射量指令
値を求めて電磁スピル弁２３の駆動回路９６に出力する
。

【００４８】ところで、エンジンのばらつき、エンジン
オイルの粘度等によりフリクションが変化したり、補機
類における駆動損失（エアコン負荷、パワステ負荷、オ
ルタネータ負荷等）等が変化したりして、実回転速度Ｎ
ＥＱＢがアイドルアップ時の目標回転速度ＮＦＵＰより
も大きく上昇すると、その実回転速度ＮＥＱＢを低下さ
せるために、積分制御量ＮＦＩが小さくなる。そして、
ステップ１１７において、積分制御量ＮＦＩが前記範囲
Ｒの下限値（−１５０ｒｐｍ）以下になると、ＣＰＵ７
９は積分制御量ＮＦＩのみの変動によって実回転速度Ｎ
ＥＱＢを目標回転速度ＮＦに一致させることができない
と判断する。そして、ＣＰＵ７９はステップ１１９へ移
行し、前記ステップ１１３での見込制御量ＮＦＰから予
め定められた補正量ΔＮＦＰ１　を減算して見込制御量
ＮＦＰを更新する。この見込制御量ＮＦＰの更新にとも
ない、積分制御量ＮＦＩの制御範囲がアイドルアップ時
の目標回転速度ＮＦＵＰ側へシフトされる。

【００４９】一方、前記フリクションの変化や駆動損失
の変化により実回転速度ＮＥＱＢがアイドルアップ時の
目標回転速度ＮＦＵＰよりも大きく低下すると、その実
回転速度ＮＥＱＢを上昇させるために、積分制御量ＮＦ
Ｉが大きくなる。そして、ステップ１１８において、積
分制御量ＮＦＩが前記範囲Ｒの上限値（＋１５０ｒｐｍ
）以上になると、ＣＰＵ７９は積分制御量ＮＦＩのみの
変動によって実回転速度ＮＥＱＢを目標回転速度ＮＦに
一致させることができないと判断する。そして、ＣＰＵ
７９はステップ１２０へ移行し、前記ステップ１１３で
の見込制御量ＮＦＰから予め定められた補正量ΔＮＦＰ
１　を加算して見込制御量ＮＦＰを更新する（図７参照
）。 この見込制御量ＮＦＰの更新にともない、積分制御量Ｎ
ＦＩの制御範囲がアイドルアップ時の目標回転速度ＮＦ
ＵＰ側へシフトされる。

【００５０】ここでの見込制御量の補正量ΔＮＦＰ１　
は、前述の更新量ΔＮＦＰ、すなわちショックを低減す
るための徐変量とは異なり、補正積分量ΔＮＦＩに代え
て変化せしめられ、エンジン回転数を目標回転数に安定
させるものであるため、ΔＮＦＩと同程度の大きさに設
定され、その大小関係はΔＮＦＰ＞ΔＮＦＰ１　となっ
ている。

【００５１】ＣＰＵ７９は前記ステップ１１９又は１２
０で見込制御量ＮＦＰを更新すると、前記（１）式に基
づいてアイドルアップ時の補正回転速度ＮＥＩＳＣを算
出し、噴射量指令値を求めて電磁スピル弁２３の駆動回
路９６に出力する。その結果、前記積分制御量ＮＦＩの
微小変動によって実回転速度ＮＥＱＢを目標回転速度Ｎ
Ｆに一致させることが可能となる。

【００５２】このように、本実施例では、積分制御量Ｎ
ＦＩに所定の上限値（＋１５０ｒｐｍ）及び下限値（−
１５０ｒｐｍ）を設定している。そして、通常アイドル
時には、見込制御量ＮＦＰを補正することなく前記上下
限値間の積分制御量ＮＦＩを用いて実回転速度ＮＥＱＢ
が目標回転速度ＮＦとなるように制御している。また、
アイドルアップ時において積分制御量ＮＦＩが前記上限
値以上になったときには、見込制御量ＮＦＰに補正量Δ
ＮＦＰ１　を加算補正し、一方、積分制御量ＮＦＩが前
記下限値以下になったときには見込制御量ＮＦＰから補
正量ΔＮＦＰ１　を減算補正し、これらの補正された見
込制御量ＮＦＰと積分制御量ＮＦＩとを用いて、実回転
速度ＮＥＱＢが目標回転速度ＮＦとなるように制御して
いる。

【００５３】このため、エンジンのばらつき、エンジン
オイルの粘度等によりフリクションが変化したり、補機
類における駆動損失が変化したりしても、見込制御量Ｎ
ＦＰを補正することにより積分制御量ＮＦＩの変動可能
な範囲Ｒを目標回転速度ＮＦＵＰ側へシフトさせること
ができる。従って、積分制御量ＮＦＩを範囲Ｒ内で変動
させることによって実回転速度ＮＥＱＢを確実にアイド
ルアップ時の目標回転速度ＮＦＵＰに制御できることと
なり、同積分制御量ＮＦＩによる安定性を維持できる。

【００５４】また、アイドルアップ時に見込制御量ＮＦ
Ｐを補正しない場合に比べ、少ない変化量の積分制御量
ＮＦＩで実回転速度ＮＥＱＢを目標回転速度ＮＦＵＰに
収束させることができるので、例えば前記アイドルアッ
プ状態から通常アイドル状態へ復帰する際（詳細な説明
は省略したが、前述した通常アイドル状態からアイドル
アップ状態への移行時と同様の制御が実行され、見込制
御量は比較的大きな更新量ΔＮＦＰずつ減少され、積分
制御量ＮＦＩは補正積分量ΔＮＦＩずつ変化し、さらに
ΔＮＦＰによる見込制御量の変化終了後、積分制御量Ｎ
ＦＩが範囲Ｒ内におさまるよう見込制御量の補正量ΔＮ
ＦＰ１　による補正が可能とされている）に、実回転速
度ＮＥＱＢを通常アイドル時の目標回転速度ＮＦへ速く
収束させることが可能となる。

【００５５】さらに、本実施例によると、アイドルアッ
プ時に見込制御量ＮＦＰを補正しないで一般的なフィー
ドバック制御の比例項の変化にたよる場合に比較して回
転変動を少なくできる。

【００５６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、積
分制御量が予め定めた範囲から外れたとき見込制御量を
強制的に補正するようにしたので、フリクションの変化
、補機類における駆動損失等が生じても、通常アイドル
状態からアイドルアップする際には、少ない変化量の積
分制御量で実回転速度を目標回転速度に確実に制御する
ことができ、ひいては通常アイドル状態への復帰時に、
実回転速度を目標回転速度に速く収束させることができ
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、アイドルアップ作動条件が
成立したときにＣＰＵによって実行される処理を説明す
るためのフローチャートである。

【図６】一実施例において、アイドルアップ作動条件が
成立したときにＣＰＵによって実行される処理を説明す
るためのフローチャートである。

【図７】一実施例においてアイドルアップ作動条件が成
立したときの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、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、回転速度制御手段及び補正制御手段を構成するＣ
ＰＵ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ディーゼルエンジンへの燃料噴射量を
   調整して同ディーゼルエンジンのアイドル時の回転速度
   を調整する回転速度調整手段と、前記ディーゼルエンジ
   ンのアイドル時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アイドル時の運転状態を
   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、前記目標回転速
   度と前記回転速度検出手段による実回転速度との偏差に
   よる積分制御量と、運転状態に応じた見込制御量とを用
   いたフィードバック制御にて、前記実回転速度が前記目
   標回転速度設定手段による目標回転速度となるように、
   前記回転速度調整手段を制御する回転速度制御手段と、
   前記積分制御量が予め定めた範囲から外れると、見込制
   御量を強制的に補正する補正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アイドル回転制御装置
   。