JPS6017249A - 内燃機関のアイドリング運転制御方法 - 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 本発明は内燃機関のアイドリング運転制御方法に関する
。

従来技術 アイドリング運転時に機関回転数を目標回転数に一致せ
しめようとする場合には、通電一定の周期でもって機関
回転数が目標回転数に近づくように燃料噴射量を増大若
しくは減少せしめるようにしている。この場合燃料噴射
量の制御周期を短かくすると燃料噴射量が必要以上に増
大若しくは減少せしめられるので機関回転数が変動し、
斯くして安定したアイドリング運転を確保出来ないとい
う問題を生ずる。これに対して燃料噴射量の制御周期を
長くすると応答性が悪くなるために機関回転数が目標回
転数になかなか近づかず、また機関負荷が急変したとき
にそれに追従して燃料噴射量が即座に増大されないため
に機関が停止してしまうという問題を生ずる。そこで良
好な応答性を確保しつつ燃料噴射量が必要以上に増大成
いは減少するのを阻止するために燃料噴射量の制御周期
を短くすると共に機関回転数４Ｎεと目標回転数Ｎｐと
の差ＩＮＥ　ｔＪＴ：ｌが一定値以下になったときは燃
料噴対量の増大制御または減少制御を停止するようにし
たアイドリング運転制御方法が知られている。

この方法では機関回転数ＮＥが目標回転数１ｔＦに向け
て減少する場合には差ＩＮｔ−ｋｌが一定値になったと
きに機関回転数ＮＥは目標回転数癩よりも高い回転数に
維持され、機関回転数Ｎｔが目標回転数Ｎｑに向けて増
大する場合には差１’ＮｉニーＮＧ；ｌが一定値以下に
なったときに機関回転数Ｎ［は目標回転数によりも低い
回転数に維持される。しかしながらこのように機関回転
数ＮＨが目標回転数ＮＦよりも高い回転数に維持される
と燃料消費率が増大するばかりでなく排気エミッション
が悪化し、一方機関回転数ｈ−が目標回転数ＮＦよりも
低い回転数に維持さると車両の振動が激しくなるという
問題を生ずる。

発明の目的 本発明は回転数制御の良好な応答性を確保しつつ燃料消
費率を向上できると共に排気エミ’７シコンを向上でき
、しかも車両の振動を抑制できるようにしたアイドリン
グ運転制御方法を提供することにある。

発明の構成 本発明の構成は、アイドリング運転時の機関回転数を目
標回転数に一致させるようにしたアイドリング運転制御
方法において、回転数センサの出力信号が表示する実際
の機関回転数と目標回転数との差を算出し、この差が予
め定められた一定値よりも大きなときには予め定められ
た第１の時間を経過する毎に燃料噴射量を増大若しくは
減少せしめて機関回転数を目標回転数に一致せしめ、上
記の差が予め定められた一定値よりも小さなときは上記
の第１時間よりも長い第２の時間を経過する毎に燃料噴
射量を増大若しくは減少せしめて機関回転数を目標回転
数に一致せしめるようにしたことにある。

実施例 第１図を参照すると、２は分配型噴射ポンプを示し、噴
射ポンプ２のハウジング４内にはハウジング４の内室６
に突出しかつ機関８のクランクシャツ１−（図示せず）
により回転駆動せしめられる駆動軸１０が配置される。

ハウジング４には燃料噴射ポンプ１２が一体的に形成さ
れており、燃料噴射ポンプ１２の構造を理解しやすくす
るために第１図は燃料噴射ポンプ１２を９０度回転した
ところを示している。駆動軸１０には燃料噴射ポンプ１
２のロータ１４と、内室６内に配置されたタイミングギ
ヤ１６と、プランジャ１８を駆動するためのカップリン
グ２０とが固定される。タイミングギヤ１６の外周面上
には外歯が形成されており、この外歯に対向して電磁ピ
ックアップからなる速度センサ２１が設けられる。この
速度センサ２１は電子制御ユニット８０に接続される。

電子制御ユニット８０はディジタルコンピュータからな
り、双方向性バス８１によって互いに連結されたマイク
ロプロセッサ８２、ＲＡＭ　（ランダムアクセスメモリ
）８３、ＲＯＭ　（リードオンリメモリ）８４、入力ポ
ート８５および出力ボート８６を具備する。速度センサ
２１は入力ポート８５に接続され、機関回転数を表わす
回転数信号を入力ポート８５に入力する。

ハウジング４内にはシリンダ２２が形成され、このシリ
ンダ２２内にプランジャ１８の右端部が挿入される。一
方、プランジャ１８の左端部にはカム面２６を形成した
ディスク状のカムプレート２４とカップリング２０とが
固定される。このようにプランジャ１８と駆動軸１０と
はカップリング２０を介して互いに連結されているので
駆動軸１０が回転するとそれに伴ってプランジャ■８が
回転せしめられる。なお、このカップリング２０はプラ
ンジャ１８が軸線方向に移動可能なように駆動軸１０と
プランジャ１８とを連結しており、従ってプランジャ１
８は回転しつつ軸線方向に移動することができる。内室
６内にはカップリング２０を包囲するようにローラリン
グ３２が配置されており、このローラリング３２ばプラ
ンジャ１８の軸線回りに回動することができる。ローラ
リング３２は下方に延びるレバー２８を具備してオリ、
このレバー２８上にはカム面２６と接触してカム面２６
上を転動するカムローラ３ｏが回転可能に取付げられる
。ローラリンク３２の下方にはタイマピストン３６を有
するタイマシリンダ３４が設りられ、レバー２８の下端
部はタイマピストン３６と係合する。なお、タイマピス
トン３６の作動を理解しやすくするために第１図におい
てタイマシリンダ３４は９０度回転したところを示して
おり、従ってタイマピストン３６はレバー２８の下端部
の回転移動方向と同一方向に移動可能である。斯くして
タイマピストン３６が移動するとそれに伴ってローラリ
ング３２が回動せしめられる。

タイマシリンダ３４内にはタイマピストン３６によって
分離された高圧室３８と低圧室４０が形成され、高圧室
３８は常時内室６内に連通している。一方、低圧室４０
は燃料流入通路３９を介して燃料流入口４１に連結され
、この燃料流入口４１は燃料タンク（図示せず）に連結
される。低圧室４０内にはタイマピストン３６を高圧室
３８に向けてイ」勢する圧縮ばね４２が挿入され、更に
低圧室４０内にはタイマピストン３６の位置を検出する
ためにタイマピストン３６に固定されたコア４３の位置
により出力電圧が変化せしめられるタイマ位置センサ４
４が配置される。このタイマ位置センサ４４は差動トラ
ンスがらなり、タイマ位置センサ４４の出力信号は電子
制御ユニット８０の入力ボート８５に入力される。低圧
室４゜と高圧室３８とは燃料逃し通路４５を介して互い
に連結されており、この燃料逃し通路４５内には電子制
御ユニット８０の出力ボート５Ｇに接続ざた調圧弁４７
が挿入される。この調圧弁４７ば電子制御ユニット８０
の出力制御信号によって開閉制御され、それによってロ
ーラリング３２の回動位置を制御する。燃料供給ポンプ
１２の燃料吐出通路４８は内室６内に連結され、リリー
フ弁４６によって調圧された燃料が常時内室６内に供給
される。

カムプレート２４のカム面２６上には気筒数と同数の、
例えば４（［Ｉｉｌの凸部が形成され、カム面２６ば戻
しばね５０のばね力によって常時カムローラ３０上に押
圧される。駆動軸１０が回転するとカム面２６の凸部が
カムローラ３０と係合したときにプランジャ１８は軸線
方向に移動せしめられ、従って駆動軸１０が一回転する
とその間にプランジャ１８が４回往復動する。このとき
タイマピストン３６の作用によってローラリング３２が
回動せしめられるとカム面２６の凸部とカムローラ３０
とが係合する時期が変化し、従って燃料噴射時期が変化
する。従ってタイマピストン３６は燃料噴射時期を制御
するために設けられていることがわかる。

一方、プランジャ１８はシリンダ２２内に連通ずる１個
の燃料吐出口５１と燃料逃し孔５３とを具備し、更にシ
リンダ２２の内周面上には燃料吐出口５１と連通可能な
４個の燃料流出孔５４が形成される。これらの燃料流出
孔５４は夫々逆止弁５６を介して対応する気筒の燃料噴
射弁５８に連結される。プランジャ１８が左方に移動す
ると内室６内の燃料が燃料供給路５５を介してシリンダ
２２内に供給され、次いでプランジャ１８が右方に移動
するとシリンダ２２内の燃料が圧縮される。

次いでプランジャ１８の燃料吐出口５１がいずれか一つ
の燃料流出孔５４に連通ずるとシリンダ２２内の高圧の
燃料が燃料噴射弁５８から噴射される。このようにして
プランジャ１８の燃料吐出口５１が４個の燃料流出孔５
４と順次連通ずるために各気筒の燃料噴射弁５８から順
次燃料が噴射される。なお、燃料供給路５５内には電子
制御ユニット８０の出力ボート８６に接続された燃料カ
ット弁６０が配置され、例えば車両減速運転時に燃料供
給路５５を閉鎖して燃料噴射作用を停止する。

一方、プランジャ１８上にはプランジャ１８の燃料逃し
孔５３を閉鎖可能なスピルリング５２が摺動可能に挿入
され、内室６内にはスピルリング５２を移動されるため
のレバー６６が挿入される。

このレバー６６はピボットピン６８によりハウジング４
に回動可能に取付けられており、レバー６６の下端部は
スピルリング５２の外周面上に形成された凹溝内に嵌着
される。一方、レバー６６の上端部はりニアソレノイド
６４のコア６２と係合可能に配置され、レバー６６の上
端部は圧縮ばね７０のばね力によってコア６２の先端面
に１π時圧接される。リニアソレノイド６４は電子制御
ユニット８０の出力ボート８６に接続され、コア６２の
移動量が電子制御ユニット８０の出力信号によって制御
される。一方、コア６２の先端面に対向してコア６２の
位置を検出するスピルリング位置センサ６５が配置され
、このスピルリング位置センサ６５は電子制御ユニット
８０の入力ポート８５に接続される。リニアソレノイド
６４のコア６２が右方に移動してスピルリング５２が左
方に移動するとプランジャ１８が右方に移動した際に比
較的早い時期にプランジャ１８の燃料逃し孔５３が内室
６内に開口し、燃料噴射弁５８からの燃料噴射作用が停
止する。一方、スピルリング５２が右方に移動せしめら
れると燃料逃し孔５３が内室６内に開口するまでプラン
ジャ１８はかなり右方に移動する。従ってスピルリング
５２の位置によって、即ちリニアソレノイド６４を制御
することによって燃料噴射量を制御できることがわかる
。なお、電子制御ユニット８０の入力ボート８５にはア
クセルペダル７２の踏み込み量を検出する車速センサ７
６が接続される。

次に第３図を参照して本発明によ゛るアイドル運転制御
方法について説明する。このアイドル運転制御は５０ｍ
５毎の時間割込みによって行われる。まず始めにステッ
プ１００において速度センサ２１の出力信号から現在の
機関回転数ＮＥを計算し、この機関回転数ＮεとＲＡＭ
　８３内に予め格納されている目標回転数Ｎｖｔとの差
の絶対値を△Ｎとする。ついでステップ１０１において
アクセルペダルセンサ７４と車速センサ７６の出力信号
からアクセルペダル７２が開放されてい゛Ｃ車速か零で
あるか否か、即ちアイドリング安定状態か否かが判別さ
れる。アイドリング安定状態でない場合にはステップ１
０２に進んで回転数の差△Ｎが２Ｏｒ、ｐ、ｍよりも大
きいか否かが判別される。ΔＮが２Ｏｒ、ｐ、ｍよりも
大きいときはステップ１０３に進んでＲＡＭ　８３の所
定の番地に記憶されたＲＡＭ値Ａをネ０１　（００００
０００１）にセットする。一方、ΔＮが２Ｏｒ、ｐ、ｍ
よりも小さいときにはＲへ旧直Ａを＄　１０　（０００
１００００）にセットする。

このようにＲＡ旧直Ａは△Ｎの大きさに応して５０ｍ５
毎に＄　０１　（０００００００１）又は＄　１０　（
０００１００００）にセットされる。

一方、第４図に示されるルーチンではＲＡＭ　８３の所
定の番地に記憶されたＲＡＭ値Ｂを変化させている。即
ち、５０ｍ５毎にＲＡＭ値Ｂは番０１　（００００００
０１）にセットされ、２５０ｍ５毎にＲＡＭ（直Ｂは＄
１０　（０００１００００）にセントされる。

再び第３図に戻ると、ステップ１０１においてアイドリ
ング安定状態であると判別されたときはステップ１０４
に進んでＲＡＭ値ＡとＲＡＭ値ＢのＡＮＤ演算を行い、
結果が１であるか否かを判別する。即ち、ステップ１０
４ではＲＡＭ値ＡとＲＡＭ値Ｂが等しいか否かが判別さ
れ、等しい場合にはステップ１０５に進む。ＲＡＦＩ値
ＡとＲＡＭ値Ｂが等しくなるのは機関回転数Ｎεと目標
回転数ＮＦとの差ΔＮが２Ｏｒ、ｐ、ｍよりも大きいと
きには５０ｍ５毎であり、ΔＮが２Ｏｒ、ｐ、ｍよりも
小さなときには２５０ｍ５毎である。

ステップ１０５ではＲＡＭ（直Ｂが番００　（００００
００００）にセットされ、次いでステップ１０６におい
てアイドリング運転制御が行われる。ステップ１０６は
アイドリング運転制御の基本的なやり方を示しており、
まず始めに機関回転数Ｎａとアクセルペダル７２の位置
から基本噴射量が決定される。機関回転数Ｎもとアクセ
ルペダル位置との関係は第２図に示すマツプの形で予め
ＲＯＭ　８４に記憶されており、このマツプから基本噴
射ｉＤが決定される。次いでステップ１０８では機関回
転数ＮＥと目標回転数Ｎｐとが比較され、眩≧ＮＦの場
合にはステップ１０９に進んで基本噴射量りから一定値
△Ｄが減算され、その減算結果をＤとする。一方、Ｎｉ
＜Ｎ、の場合にはステップ１１０に進んで基本噴射量り
に一定値△Ｄが加算され、その加算結果をＤとする。第
１図のりニアソレノイド６４はステップ１０９又はステ
ップ１１０において得られた基本噴射量りに従って制御
され、それによって燃料噴射量を減少若しくは増大する
。即ち、ステップ１０９に進んだときには燃料噴射量が
減少するようにスピルリング５２が制御され、ステップ
１，１０に進んだときには燃料噴射量が増大するよう龜
スピルリング５２が制御される。従って機関回転数ＮＥ
が目標回転数Ｎｐよりも高いときは燃料噴射量が減少せ
しめられるために機関回転数１１Ｅが目標回転数ｋに近
づき、機関回転数Ｎしか目標回転数ＮＲよりも低いとき
は燃料噴射量が増大せしめられるために機関回転数ＮＥ
が目標回転数Ｎｖに近づくごとになる。

ところで本発明によればこのような基本燃料噴射量りの
増大減少側ｉ＆ｌＩが行われるのは機関回転数Ｎｖと目
標回転数Ｎｔとの差ΔＮが２Ｏｒ、ｐ、ｍよりも大きな
ときには５０ｍ５毎であり、ΔＮが２Ｏｒ、ｐ、ｍより
も小さなときには２５０ｍ５毎である。即ち、機関回転
数四よりも目標回転数ＮＦ＋が高い場合を考えてみると
ΔＮが２Ｏｒ、ｐ、ｍよりも大きなときには５０ｍ５毎
に基本噴射量りから一定値へ〇が減算され、△Ｎが２０
ｒ、ｐ、ｍよりも低いときにば２５０ｍ５毎に基本噴射
ｉ１）から一定値△Ｄが減算される。従って△Ｎが２Ｏ
ｒ、ｐ、ｍよりも高いときは機関回転数Ｎｓが目標回転
数詐に急速に近づき、△Ｎが２Ｑｒ、ｐ、ｍよりも低い
ときは機関回転数Ｎｐが目標回転数Ｎ【にゆっくり近づ
くことになる。

発明の効果 機関回転数が目標回転数に対して大中にずれているとき
は機関回転数が目標回転数に急速に近つ＆Ｊられるので
良好な応答性を確保することができ、機関回転数が目標
回転数に近いときは機関回転数が目標回転数にゆっくり
と近づけられるので機関回転数が目標回転数を越えて速
くなり過ぎたり、又は遅くなり過ぎたりすることがなく
、斯くして安定したアイドリング運転を確保することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は燃料噴射ポンプの側面断面図、第２図は基本噴
射量を決定するためのマツプを示す図、第３図はフロー
チャート、第４図はフローチャートである。 ２１・・・速度センサ、７４・・・アクセルペダルセン
サ、７６・・・車速センサ、８０・・・電子制御ユニッ
ト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アイドリング運転時の機関回転数を目標回転数に一致さ
   せるようにしたアイドリング運転制御方法において、回
   転数センサの出力信号が表示する実際の機関回転数と目
   標回転数との差を算出し、該差が予め定められた一定値
   よりも大きなときには予め定められた第１の時間を経過
   する毎に燃料噴射量を増大若しくは減少せしめて機関回
   転数を目標回転数に一致せしめ、該差が予め定められた
   一定値よりも小さなときには上記第１時間よりも長い第
   ２の時間を経過する毎に燃料噴射量を増大若しくは減少
   せしめて機関回転数を目標回転数に一致せしめるように
   した内燃機関のアイドリング運転制御方法。