JPS60166733A - 電子制御デイ−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１ 本発明は、電子制御ディーゼルエンジンの燃料噴射量制
御方法に係り、特に、電子制御燃料噴射装置を備えた自
動車用ディーゼルエンジンに用いるのに好適な、少なく
ともエンジン回転数及びアクセル開度を含むエンジン運
転状態に応じて、燃料噴射量を電子制ｔｉｎするように
した電子制御ディーゼルエンジンの燃料噴射量制御方法
の改良に関する。

【従来技術］ 近年、電子制御技術、特に、デジタル制御技術の発達と
共に、例えば燃料噴射ポンプのタイマピストンやスピル
リングの位置を電子的に制御するようにした電子制御燃
料噴射装置を備えた、いわゆる電子制御ディーゼルエン
ジン等が実用化されている。このような電子制御ディー
ゼルエンジンによれば、燃料噴射量や燃料噴射時期を厳
密に制御することが可能となり、エンジンの燃費及び出
力性能を向上させることができる。 しかしながら、この電子制御燃料噴射装置における燃料
ｌｉｔ射量は、従来おおよそアクセル開度とエンジン回
転数によって定められるエンジン負荷に応じて一義的に
定められるものであったため、出力性能（運転時のパワ
ー感）と運転性能（運転詩のアクセル操作の容易性）と
の両立が難しいという問題があった。即ち、低、中速時
の出力性能を重視する場合、アクセル開度の比較的少な
い増加で燃料噴射量を大きく増加させるようなエンジン
回転−燃料噴射量特性を持ったガバナパターンで燃料噴
射量を制御ｆ１１Ｖることが望ましいが、この場合、渋
滞時の低、中速運転、あるいは後進時の運転等の際に僅
かなアクセル操作で必要以上に加減速がなされ、いわゆ
るアクセルペダルが難しくなるという問題があった。 ［発明の目的］ 本発明は、前記従来の問題を解消するべくなされたもの
で、運転者の意思に添った低、中速時での運転のパワー
感と、低、中速及び後進時のアクセル操作の容易性の両
立を達成することのできる電子制御ディーゼルエンジン
の燃料噴射量制御方法を提供することを目的とする。 【発明の構成】 本発明は、少なくともエンジン回転数及びアクセル開度
を含むエンジン運転状態に応じて、燃料噴射量を電子制
御するようにした電子制御エンジンの燃料噴射量制御方
法において、第１図にその要旨を示す如く、アクセルの
踏込み速度が設定値以上か否かを検出する手順と、該速
度が設定値以上のとぎは燃料噴射量が通常のガバナパタ
ーンより多くなる新たなガバナパターンにより燃料噴射
量をめる手順と、を含むことにより、前記目的を達成し
たものである。 ［発明の作用］ 運転者の加減速の意思は、アクセルペダルの踏込み量（
開度）と踏込み速度とによって表わすことかできるが、
このうち特に、パワーの要求度を強く反映するアクセル
の踏込み速度が設定値以上か否かを検出し、該速度が設
定値以上の場合に燃料噴ｌ１ＦＩ量が通常のガバナパタ
ーンより多くなる新たなガバナパターンに基づいて燃料
噴射量を制御することによって、運転者の要求に見合っ
た適切な燃料噴ＤＩ　１１特性を得ることかできる。そ
の結果、例えば、低、中速運転で加速するときに充分な
パワー感を得ることができるようになると共に、低、中
速時の定速運転、あるいは後進時での運転等のアクセル
操作を極めて容易にすることができるようになる。

【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゛成子制御ディーゼルエンジ
ンの実施例を詳細に説明する。 本実施例は、第２図に示す如く、 ディーゼルエンジン１０の出力軸の回転と連動して回転
される駆動軸１４、該駆動軸１４に固着された。燃料を
圧送するためのフィードポンプ１６〈第２図は９０’展
開した状態を示す）、燃料供給圧を調整するための燃圧
調整弁１８、前記駆動軸１４に固着されたギヤ２０の回
転変位から前記駆動軸１４が所定のクランク角度だけ回
転するのに要した時間を測定してディーゼルエンジン１
００回転数Ｎｅを検出（るための、例えば電磁ピックア
ップからなる回転数センサ２２、フェイスカム２３と共
働してボーンブブランジャ４ｏを駆動するためのローラ
リング２４、該ローラリング２４の回動位置を制御する
ためのタイマピストン２６（第２図は９０°展開した状
態を示す）、該タイマピストン２６の位置を制御するこ
とによって燃料噴射時期を制御するためのタイミング制
部弁２８、前記タイマピストン２６の位置を検出するた
めの、例えば可変インダクタンスセンサからなるタイマ
位置センサ３０．ポンププランジャ４０からの燃料逃し
時期を制御するためのスピルリング３２、該スピルリン
グ３２の位置を制御することによって燃料噴射量を制御
するためのスピルアクチュエータ３４、該スピルアクチ
ュエータ３４のプランジャ３４Ａの変位からスピルリン
グ３２の位置を検出覆るための、例えば可変インダクタ
ンスセンサからなるスピル位置センサ３６、エンジン停
止時に燃料をカットするための燃料カットソレノイド（
以下、ＦＣＶと称する）３８及び燃料の逆流や後だれを
防止するためのデリバリバルブ４２を有する燃料噴射ポ
ンプ１２と、該燃料噴射ポンプ１２のデリバリバルブ４
２から吐出される燃料を、ディーゼルエンジン１０の燃
焼’Ｊ１０Ａ内に噴射するためのインジエクションノス
ル４４と、 吸気管４６を介して吸入される吸入空気の圧力を検出す
るための吸気圧センサ４８と、同じく吸入空気の温度を
検出するための吸気温センサ５０と、 ディーゼルエンジン１０のシリンダブロック１０Ｂに配
設された、エンジン冷却水温を検出するための水温セン
サ５２と、 運転者が操作するアクセルペダル５３の踏み込み角度を
、アクセル開度ＡＣＣ１１として検出するためのアイド
ル接点ＬＬを含む、アクセルセンサ５４ど、 前記アクセルセンサ５４出力から検出されるアクヒル開
［Ａｃｃｐ、前記回転数センサ２２出力から検出される
エンジン回転数Ｎｅ等により要求噴射時期及び要求噴射
量をめ、前記燃料噴射ポンプ１２から、要求噴射時期に
要求噴射量の燃料が噴射されるように、前記タイミング
制引弁２８、スピルアクチュエータ３４等を制御ＨＩＩ
Ｉる電子制御ユニット（以下、ＥＣＩＪと称する）５８
と、から構成されている。 前記ＥＣＵ３８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）５８Ａと、制御プログラムＩｂ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）５８Ｂと、ＣＰＵ５８Ａ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）５８Ｃと、クロック発生回路５８Ｄ
と、バッファ５８Ｅを介して入力される前記吸気圧セン
サ４８出力、バッファ５８Ｆを介して入力される前記吸
気温センサ５０出力、バッファ５８Ｇを介して入力され
る前記水温センサ５２出力、バッファ５８日を介して入
力される前記アクセルセンサ５４出力、センサ駆動回路
５８Ｊ出力のセンサ駆動用周波数信号によって駆動され
、センサ信号検出回路５８Ｋを介して入力される前記ス
ピル位置センサ３６出力、センサ駆動回路５８Ｌ出力の
センサ駆動用周波数信号によって駆動され、センサ信号
検出回路５８Ｍを介して入力される前記タイマ位置セン
サ３０出力等を順次取り込むためのマルチプレクサ（以
下、ＭＰＸと称する）５８Ｎと、該ＭＰＸ５８Ｎ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）５８
Ｐと、該Ａ　、−’　Ｄ変換器５８Ｐ出力をＣＰＵ５８
Ａに取り込むための入出力ポート（以下、■／○ボート
と称する）５８Ｑと、前記回転数センサ２２出力を波形
整形してＣＰＵ５８Ａに直接取り込むための波形整形回
路５８　Ｔと、前記ＣＰＵ５８ＡにＪ３ける演算結果に
応じて前記タイミング制御弁２８を駆動するための駆動
回路５８Ｕと、デジタル−アナログ変換器（以下、Ｄ／
Ａ変換器と称する）５８■によりアナログ信号に変換さ
れた前記ＣＰＵ５８Ａ出力と前記スピル位置センサ３６
出力のスピル位＠信号との偏差に応じて、前記スピルア
クチュエータ３４を駆動するためのサーボアンプ５８Ｗ
及び駆動回路５８Ｘ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５８Ｙと、か
ら構成されている。 以下、実施例の作用を説明する。 本実施例における燃料噴射量制御は、第４図に示すよう
な流れ図に従って実行される。即ち、まずステップ１１
０で、アイドル接点ＬＬがオンとなっているか否かを判
定する。判定結果が否である場合には、ステップ１１２
に進み、アクセル開度Ａ　Ｃｏ＋３の単位時間当りの変
化を算出することによってめられるアクセル踏込み速度
が、−５％／１０ｍ５以下であるか否かを判定する。判
定結果が否である場合、即ち５％／１０ｍ５より速、い
速度でアクセルが戻されているときは、ステップ１１３
に進み、現在のガバナパターンが通常のガバナパターン
Ａであるか否かを判定する。その結果、現在のガバナパ
ターンが通常ガバナパターンＡでないとき、即ち高出力
用のガバナパターンＢとなっているときは、ステップ１
１６に進み、そのまま出力ガバナパターンＢを選択し基
本噴１）ＪｉｔＱｂａｓｅをめる。又、現在のガバナパ
ターンが通常ガバナパターンＡであるときは、ステップ
１１４に進み、アクセル踏込み速度が５％／１０ｍ５以
上であるか否かを判定する。その結果、アクセル踏込み
速度が５％／１０１３以上であるとき、即ち５％／１０
ｍ５より速い速度でアクセルを踏込んでいるどきは、ス
テップ１１Ｇへ進み、出力ガバナパターンＢを選択し、
これによって基本噴射量Ｑ　１ｌａｓｅをめる。ステッ
プ１１４においてアクセル踏込み速度が５％／１０ｍ５
未満であるときは、ステップ１１８に進み、そのまま通
常ガバナパターンΔが継続・選択され基本噴射Ｉｔ　Ｑ
　Ｌｅａｓｅがめられる。 一方、前出ステップ１１０又は１１２でそれぞれアイド
ル接点オン、アクセル踏込み速度−５％７・１０ｍ５ｉ
！下が判定されたときは、直接ステップ１１８に進み、
通常がバナパターンＡによつ°Ｃ基本噴口４員Ｑｌ＋ａ
ｓｅがめられる。 第５図に、前記通常ガバナパターンＡ（実線）、出力力
バナパターンＢ（破線）の関係をアク間度１間度をパラ
メータとして表わした例を示す。同図から明らかな如り
１．アクセル踏込み速度が５％／１０ｍ５以上であって
出力がバナパターンＢｔｆｉ選択されたときは、同一の
アクセル開度であってもより多くの燃料噴射が行われる
。 前出ステップ１１６又は１１８終了後は、ステップ１２
０に進み、エンジン回転数Ｎｅ及び前記吸気圧センサ４
８で検出される吸気圧力Ｐｍから、ディーゼルスモーク
を防止すると共に、燃焼’！湿温度排気温度とが限界値
以下になるように制＊Ｉｉるための、吸気圧に応じた最
大噴射量Ｑｆｕｌｌをめる。次いでステップ１２２に進
み、前出ステップ１１６又は１１８でめられた基本噴射
量Ｑｂａｓｅが、前出ステップ１２０でめられた最大噴
射ｊｌＱｆｕｌ１未満であるか否かを判定する。判定結
果が正である場合には、ステップ１２４に進み、基本噴
ｇ）Ｉ量Ｑ　１ｔａｓｅを、そのまま最終的な燃料噴射
量Ｑｒｉｎとづる。一方、前出ステップ１２２の判定結
果が否である場合には、最大噴射量Ｑｆｕｌｌによる制
限をかける必要があると判断して、ステップ１２６に進
み、最大噴射量Ｑｆｕｌｌを最終噴射＠Ｑ「１１１とす
る。 ステップ１２４又は１２６終了後、ステップ１２８に進
み、前記ＲＯＭ５８Ｂに予め記憶されている、第６図に
示すような、エンジン回転数Ｎｅ及び最柊噴胴量に）ｒ
ａｎとスピル指令電圧Ｖ　ｓｐｐの関係を表わしたテー
ブルから、エンジン回転数Ｎｅ及び最終噴９ＡＩＱｆｉ
ｎに応じたスピル指令電圧Ｖｓ＋＋ｔ＋をめる。次いで
ステップ１３０に進み、スピル指令電圧ｖ　ｓｐｐを前
記スピルアクチュエータ３４に出力して、このルーチン
を終了する。 本実施例においては、ある設定値を境にガバナパターン
がΔからＢ５又はＢからＡへと直接的に切換るのではな
く、アクセル踏込み速度が一５％／１０Ｉｌｌｓ〜５９
６／１０＋ｎｓの間にある時は、現在のガバナパターン
Ａ又はＢがそのまま継続して選択されるようになってい
るため、ガバナパターンの切換えによって燃料噴射−の
段差的切換えが必要以上に行われてしまうことを防止で
きる。 なＪ５、アクセルの踏込み速度に応じて燃料噴射量特性
を変更する方法は、前記第５図の例に限定されず、電子
制御ディーゼルエンジンと燃料噴射ポンプとの適合によ
っては、少なくとも部分的にガバナパターンＡとＢとを
一致させたりすることも可能である。又、各ガバナパタ
ーンＡ、Ｂにおいては具体的にエンジン回転数とアクセ
ル開度とから燃料噴射量特性を得る方法は、例えばそれ
ぞれＲＯＭ５８Ｂに異なるテーブルで記憶しておくよう
にしてもよく、又、それぞれのパターン毎に与えられた
計算式によってめるようにしてもよい。 なお、前記実施例においては、基本噴射量Ｑｂａｓｅを
変化させるようにしていたが、燃料噴射量特性を変化さ
せるための制御対象はこれに限定されず、例えば、スピ
ル指令電圧Ｖ　ＳＤＤを変化させたり、アクセル開度Ａ
ｃｃｐを補正したり、エンジン回転数Ｎｅを補正するこ
とも可能である。又、電磁スピル弁を用いたディーゼル
エンジンにおいては、そのオン時間とオフ時間とを補正
することで、同様な効果が（ｑられる。 【発明の効果］ 以上説明した通り、本発明によれば、低、中速時に、運
転者がパワーを欲して速い速度でアクセルを踏んだ場合
は、通常時に比べて同一アクセル開度でしより多量の燃
料噴射が行われ、従って、１憂かのアクセル開度の増加
で充分な燃料噴則貴の増加がなされて満足すべきパワー
感が得られる。 又、渋；（ｉ時の徐行運転や、後進時の運転のように、
運転者がパワーより寧ろ安定運転を欲している場合は、
アクセルの開度の増減に対してあまり敏感に反応しない
通常のガバナパターンで燃料噴射か行われ、従って、極
めてアクセル操作が容易であるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る電子制御エンジンの燃料噴射組
制御Ｉ　／ｊ法の要旨を示す流れ図、第２図は、本発明
が採用された、電子制御ディーゼルエンジンの実施例の
構成を示す、一部ブロック線図を含むｇ７ｉ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
構成を示づブロック線図、第４図は、同じく、燃料噴射
渚を制御するためのルーチンを示づ流れ図、第５図は、
前記ルーチンへ で用いられている、通常ガバナパターン、及び出力ガバ
ナパターンにおけるエンジン回転数と基本噴射量との関
係をアクセル開度をパラメータとして示づ線図、第６図
は同じくエンジン回転数及びＲ紡噴射量とスピル指令電
圧の関係の例を示ず線図である。 １０・・・電子制御ディーゼルエンジン、１２・・・燃
料噴射ポンプ、 ２２・・・回転数センサ、 ３２・・・スピルリング、 ３４・・・スピルアクチュエータ、 ３Ｇ・・・スピル位置センサ、 ４０・・・ポンププランジャ、 ４４・・・インジェクションノズル、 ５４・・・アクセル開度センサ、 ５８・・・電子制御ユニット＜ＥＣＵ＞、Ｎｅ・・・エ
ンジン回転数、 Ａ　ｃｃｐ・・・アクセル開度、 Ｑｌ）ａｓｅ・・・基本噴射量。 代理人　高　矢　論 （ほか１名） 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少な（ともエンジン回転数及びアクセル開度を含
   むエンジン運転状態に応じて、燃料噴割蝦を電子制御す
   るようにした電子制御ディーゼルエンジンの燃料噴射量
   制御方法において、アクセルの踏込み速度が設定値以上
   か否かを検出する手順と、該踏込みｉ１！度が設定値以
   上のときは燃料噴射量が通常のがバナパターンより多く
   なる出力がバナパターンにより燃料噴射量をめる手順と
   、を含むことを特徴とづる電子制御ディーゼルエンジン
   の燃料噴射量制御方法。