JPS61258952A - デイ−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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はディーゼルエンジンの燃料噴射量制陣装置、特
に、アクセル開度が全閉状態に保たれている期間におい
て行なわれる燃料復帰を、ギヤのニュートラル状態ある
いはクラッチが切断されている状態など、エンジン動力
伝達機構の遮断にも基づいて行なうことにより、エンジ
ンストールを防止する燃料噴射畿制御装置に関する。

［発明の背Ｉ！］ 車載ディーゼルエンジンの高回転時にアクセルペダルを
開放した際エンジンがストールしないようにする方策の
１つが特開昭５７−１８８７３７号公報に示されている
。

この方策においては、概略的に述べると、アクセル開放
後、エンジン回転数が設定回転数（１８００ｐｐｍ＞ま
で低下すると、この時点からの一定期間＜２００ｍ５）
における回転数低下割合が設定基準よりも大きいかどう
かを判定し、大きいと判断すると、所定量だけ燃料復帰
させており、これにより、エンジンストール防止を図っ
ている。

［発明が解決しようとする問題点］ この方策によると、エンジン動力伝達機構が連結状態に
あるもとてアクセルペダルを開放し、その後エンジン回
転数が前記設定回転数まで低下する以前にギヤをニュー
トラルに入れる操作やクラッチを開放する操作がなされ
ると、これら操作によりエンジンがそれまでのエンジン
ブレーキとしての作用を解かれ、そのイナーシャが急減
するためエンジン回転数低下割合が大きく、その結果前
記の燃料復帰がなされる。

しかし、燃料が長時間にわたってカットされているよう
な場合、特に、前記操作が前記のような燃料復帰判定時
点の直前でなされたような場合、エンジンが良好な爆発
、燃焼を確保できる温度を超えて冷却され、前記の燃料
復帰がなされてもエンジン回転数の落ち込みを抑制する
ことができずエンジンストールに至る場合が生じた。

本発明は上記にかんがみ、前記のような燃料復帰の他に
、エンジン動力伝達機構が遮断したときにも燃料復帰を
行なうようにしてエンジンスト−゛ル防止をより確実化
することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 前記目的を達成するためになされた本発明は、第１図に
概念的に示すように、 ディーゼルエンジンＭ１の回転に応じ、この回転数に比
例した信号を発生する回転数センサＭ２と、 アクセルペダルＭ３踏込操作に応じ、この踏込量に比例
した信号を出力するアクセル開度センサＭ４と、 前記回転数センサＭ２および前記アクセル開度センサＭ
４による各入力信号が入力される制御回路Ｍ５であって
、アクセル開度が全問状態に対応ししかもエンジン回転
数Ｎがアイドル回転数よりも大きな設定回転数ＮＯと一
致するかを判定する第１の判定手段Ｓ１と、この判定手
段Ｓ１により前記の旨が判断された時点から所定期間が
経過するまでの間におけるエンジン回転数Ｎの低下の割
合が設定基準よりも大きいかを判定する第２の判定手段
＄２と、この判定手段Ｓ２により前記の旨が判断される
と、噴射燃料量が第１の所定量だけ増加するよう燃料噴
射ポンプＭ６の噴射量調節機構Ｍ７を作動させる駆動信
号を出力する出力手段Ｍ邑とを有するものと、 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、 エンジン動力伝達機構の連結、遮断を検知するスイッチ
Ｍ９を前記制御回路Ｍ５に対する入力手段の１つとして
設け、かつ、 前記制御回路Ｍ５に、前記第１の判定手段Ｓ１により前
記の旨が判断されると、前記スイッチＭ９による入力信
号に基づき前記エンジン動力伝達機構が遮断状態にある
かを判定する第３の判定手段Ｓ３を設けるとともに、前
記出力手段Ｍ８に、さらに、前記第３の判定手段Ｓ３に
より前記の旨が判断されると、噴射燃料量が零から第２
の所定量になるよう前記噴射量調節機構Ｍ７を作動させ
る駆動信号を出力する構成をもたせた ことを特徴とする。

前記スイッチＭ９はＭ／Ｔ車にあってはクラッチスイッ
チ、Ａ／Ｔ車にあってはニュートラルスイッチとする。

前記噴射量調節機構Ｍ７とは、ベーン型燃料噴射ポンプ
のスピルリングとこのスピルリング位置を電磁力により
作動する電磁アクチュエータとを含む公知のものの他、
いわゆる電磁弁スピルｉ１１方式の燃料噴射ポンプにお
いて燃料逃し通路を開閉する電磁弁装置のことをいう。

前記設定回転数ＮＯは例えば１３００ｒｐｍである。

前記所定期間は例えば１００ｇ１ｓとする。

前記エンジン回転数低下割合の設定基準は例えば１２５
ｒＥｌ−以上の回転数低下分とする。

［作用］ 前記のように構成することにより、例えば第２図に示す
ようにエンジン動力伝達機構の連結状態時かつエンジン
高回転時にアクセルペダルを開放すると、第３図に示す
ような基本噴射量ガバナパターンに基づき噴射燃料量が
零とされ、これによりエンジン回転数が低下してゆき、
エンジン回転数が設定回転数（１３００ｒｐｍ）まで低
下する以前にエンジン動力伝達機構が遮断されてエンジ
ン回転数が急速に低下してゆき、設定回転数に到達する
と、本発明による燃料復帰が行なわれ、更に１００１ｓ
経過慢に、エンジン回転数低下割合が大きい場合には前
述したような先行文献に示されるような燃料復帰に対応
する燃料増量が行なわれ、これによりエンジンストール
に至らないようにされる。

［実施例］ 以下本発明の一実施例を図面を参照しつつ説明する。第
４図は本発明をＡ／Ｔ車に適用した実施例の構成図であ
る。１ａ〜１ｇはディーゼル機関（エンジン）Ｂ及び分
配型（ＶＥ型）燃料噴射ポンプＡの運転条件を電気信号
として検出する運転条件センサ群及びスイッチ群であり
、エンジンの回転に応じこの回転数に比例した周波数の
パルス列信号を発生する電磁ピックアップ式の回転数セ
ンサＩａｔ吸気圧センサ１ｂ、吸気′ｌＡｔ？ンサ１Ｃ
１エンジン冷却水温センサ１ｄ、アクセルペダル踏　　
　　１込操作に応じこの踏込量に比例したアナログ信号
を出力するポテンショメータ式のアクセル開度センサ１
ｅ１ギヤがニュートラル位置にあるときオン状態を保つ
ニュートラルスイッチ１ｆ１キー・スイッチ１ｇからな
っている。また、燃料噴射ポンプＡ内の１ｈは噴ｅＩＩ
ｉｌ調節機構の位置を電磁誘導作用を利用して検出する
位置センサである。また、１１は燃料噴射ポンプＡによ
る噴射時期を調節するタイマの位置を検出する位置セン
サである。

２は制御回路Ｃの主要部をなすマイクロコンピュータ（
以下ＣＰＵと略称する）で、イグニッションスイッチオ
ンにより図示しない定電圧回路から定電圧を受けて作動
準備状態におかれ、その構成はプログラムメモリ（ＲＯ
Ｍ）、データメモリ（ＲＡＭ）などを内蔵したものであ
り、回転数センサ１ａよりの回転数に比例した周波数の
パルスが波形整形回路３を通して入力され、またニュー
トラルスイッチ１ｆ及びキースイッチ１ｇの入力の他、
１ｂ〜１ｅの各運転条件センサ及びタイマ位置センサ１
１よりの信号がマルチプレクサを内蔵したアナログ・デ
ジタル変換器（Ａ／Ｄ）４を通して入力され、機関Ｂ及
び燃料噴射ポンプＡの運転条件に適した目標燃料噴射量
Ｑｆを演算し、この目標燃料噴射量Ｑｆに対応するデジ
タル指令値■ｓｄをデジタル・アナログ変換器（Ｄ／Ａ
＞５に出力す、る。位置決めサーボ回路６はＤ／Ａコン
バータ５による変換により得られたアナログ指令値ＶＳ
と、燃料噴射膳調節部材（スピルリング）７の位置決め
手段としての電磁アクチュエータ９の操作量をスピルリ
ング７の位置として検出した位置センサ１ｈからのスピ
ルリング位置信号Ｖｐとを比較して誤差を検出し、この
誤差を修正するように電磁アクチュエータ９を駆動する
。電磁アクチュエータ９は位置決めサーボ回路６よりの
信号に応じて変位し、この変位動作がレバー８を介して
スピルリング７を変位させる。そして、この電磁アクチ
ュエータ９はリニアソレノイド型のものである。なお、
前記電磁アクチュエータ９、レバー８およびスピルリン
グ７が本発明にいう噴射量調節機構の主な構成要素であ
る。

なお、ＣＰＵ２は、入力された回転数信号と、前記目標
燃料噴射ＭＱｆより図示しないマツプを利用して目標燃
料噴射時期Ｔｆを求め、このＴｆに対応するデユーティ
信号を駆動回路１０へ出力する。そして、この駆動回路
１０はタイマ機構の一部をなす電磁弁１１を駆動し、燃
料噴射時期の制御が行なわれる。

ＣＰＬＩ２が実行するｔｉｌｌ　ｍプログラムは大別し
て割込制御プログラムと主制御プログラムにより構成さ
れており、これら両ｉｌｌ　ａｌｌプログラムは、予め
ＲＯＭ内に記憶されている。

（１）ＣＰＵ２は、波形整形回路３からの波形整形信号
列を順次割込信号として受けるたびに第７図に示すよう
な処理を実行する。つまり、次式（１）に基づき各波形
整形信号、即ち各割込信号の周ｍＴｉに対応するディー
ゼルエンジンの各回転数Ｎｐ　　＜ｉ　）を計算しくス
テップ１０１．１０２）、これら各計算結果Ｎｌ）　　
（＋　）を順次ＲＡＭに記憶する（ステップ１０３）。

この場合、最新の回転数Ｎｐ　　（ｉ　）を含めたディ
ーゼルエンジン−回転弁の計算結果がＲＡＭに蓄積され
、これより古い計算結果Ｎｐ　　（ｉ　）は消滅するよ
うになっている。

Ｎｐ　（ｉ　）＝に１／Ｔｉ　　　　・・・（１）但し
、符号に１は定数を表わし、予めＲＯＭに記憶されてい
る。なお、この割込プログラムは、ＲＡＭにおける各回
転数Ｎｐ　（＋）の記憶が完了したたびに終了する。

（２）ＣＰＵ２は前記のプログラムとは別に第８図に示
すような処理内容をもつプログラムを実行する。つまり
、ＲＡＭに蓄積した各回転ＷＬＮｐ（＋　）の平均値を
次式（２）に基づいてディーゼルエンジンの回転数Ｎと
して計算りる（ステップ２０１）。

Ｎ−ΣＮｐ（ｉ）／ｎ　　　　・・・（２）ｍｌ なお、この第（２）式によンて、ディーゼルエンジンの
各回転中に生じる回転変動の影響を平均化することがで
きる。

（３）ＣＰＵ２が、ＲＡＭに記憶されてきたアクセルペ
ダルの踏込量からこのアクセルペダルの最大踏込量を基
準として％踏込量、つまりアクセル開度ＡＣを計算しく
ステップ２０２）、この計算結果ＡＣが零（アクセルペ
ダルの開放状態に対応する）であるか否かについて判別
しくステップ２０３）、かつ計算結果ＡＣが零であると
きディーゼルエンジンの回転数Ｎが、例えば１３００（
ｒｐｍ）よりは高いか低いかを判別する（ステップ２０
４）。なお、アクセルペダルの前記最大踏込量は予めＲ
ＯＭに記憶されている。

（４）アクセル開度ＡＣが零であり、かつ回転数Ｎが１
３００　（ｒｐｍ　）より低いという条件が成立したと
き、ニュートラルスイッチ１ｒからの信号によりギヤが
ニュートラル位置にあるかどうかを判定する（ステップ
２０５）。ニュートラル位置にある場合は、所定ＭＡＮ
　（ｏ）をアクセル開度補正量へ〇として設定しくステ
ップ２０６）、以後、３＠ｓ経過するたびに前記補正Ｍ
ＡＮを一定ＩＫＮだけ減算してゆき（ステップ２０７＞
、補正ｆｌｌＡ、がＯ（％）になるとこの減算を終了す
る（ステップ２０８）。この補正ＩＡｗは前記の演算さ
れたアクセル開度ＡＣを擬似的なアクセル開度Ａ′Ｃに
変更する際、ＡＣに加算される補正量Ａｇ　、ＡＮの１
つである。いいかえると、擬似アクセル開度Ａ−ｃは次
の式（３）で表わされる（ステップ２０９）。

Ａ　”Ｏ−Ａｃ　＋Ａｇ　＋ＡＮ　　　　・・・（３）
そして、この擬似アクセル開度Ａ′Ｃと回転数Ｎとから
基本噴射量パターンを補間演算して燃料噴射量に対応す
るスピルリング目標位ｆｆ１Ｌを演算する（ステップ２
１０）。

（５）そして前記の条件成立時からの経過時間がＣＰＵ
２のカウンタにより計時され、この計時内容が８（ｍｓ
＞に達する毎にＣＰＵ２によって先行経過時間に加算さ
れ、この先行経過時間が新たな経過時間として更新され
、この更新経過時間が１００１００（に達したか否かが
判別される（ステップ２１１．２１２．２１３）。

（６）更新経過時間が１００（Ｉｓ）に達した場合、Ｃ
ＰＵ２が次式（４）に基づいてディーゼルエンジンの回
転数Ｎに応じて回転数Ｎの減衰率Ｎ９を求める（ステッ
プ２１４）。

Ｎｏ　＝１３００　（ｒｐｌ　）　−Ｎ　　　−（４）
この場合、減衰率Ｎ９は前記経過時間（１００ｍｓ）中
のディーゼルエンジンの回転数の低下割合を意味する。

また、ＣＰＵは、第５図に示す特性曲線に基づいて前記
計算結果Ｎ、に応じて、アクセル開度補正ｆｆ１Ａ、の
初期＊ＡＲ（０）を計算しくステップ２１５＞、この計
算結果ＡＲ（０）をアクセル開度補正ＭＡＲとおき（ス
テップ２１６）、かつディーゼルエンジンに対する燃料
復帰状態を表わすフラグＦ２をセットする（ステップ２
１７）。ここで前記特性曲線は予めＲＯＭに記憶されて
いるもので、減衰率Ｎ、と初期値Ａｇ（０）の関係を表
わし、ディーゼルエンジンの、性能を考慮して実験的に
定められている。

（７）フラグＦ２のセット時に（ステップ２１８）、Ｃ
ＰＬＪ２は次式（５）に基づきアクセル開度補正量Ａｔ
の更新を行ない（ステップ２１９）この更新後のＡｔが
零より小さいとき（ステップ２２０）、Ａｇを０、Ｆ２
のリセットを行なう（ステップ２２１．２２２）。

ＡＲ−ＡＲ−ＫＲ・・・（５） 但し、ＫＲは、Ａｇ　−ＡＲ（０）とセットした侵の一
６定時間経過毎の前記アクセル開度補正量の減少を表わ
す定数であって、ディーゼルエンジンの性能との関連に
て実験的に求められ、予めＲＯＭに記憶されている。こ
の場合、アクセル開度補正量ＡＲは、第６図に示すごと
く、時間ｔの経過に伴ない、定数Ｋｇずつ段階的に減少
する。

（８）ＣＰＵ２は、次式（６）に基づき擬似的な、つま
りみかけ上のアクセル開度Ａ′Ｃを求める（ステップ２
０９）。

Ａ′ｃ　−ＡＣ＋ＡＩ　＋Ａ？Ｊ　　　　・・・（６）
但し、第６式において、ＡＲは、前述したような回転数
低下割合が大きいときに燃料増量を行なうためにアクセ
ル開度を増大させるために加算される補正量であり、ま
たＡＮは前述したようなギヤニュートラル時の補正量で
ある。また、ＱＰＵは、みかけ上のアクセル開度Ａ′Ｃ
及び減衰率Ｎ９　との関連で決まる回転数Ｎから、基本
噴射量ガバナ　　　　嘩パターン中の２曲線を選び、こ
の２曲線に基づきみかけ上のアクセル開度Ａ−０及び回
転数Ｎに応じて補間法によりスピルリング目標位置りを
計算する（ステップ２１０）。

（９）ＣＰＵ２は、ディーゼルエンジンの作動状態によ
り決まるスモーク限界に対応したスピルリング最大位置
ＬＭＡに　を求め（ステップ２２３）、この最大位置Ｌ
−＾Ｘ　を位置りと比較して小さい方を最終目標位＠Ｌ
％としくステップ２２４＞、これを出力信号として発生
する（ステップ２２５）。

なお、最大位ＩＬＭ＾×　はディーゼルエンジンに対す
る最大燃料噴射量に対応する。

サーボ回路６は、Ｄ／Ａ変換回路５を介してＣＰＵ２及
び変位センサ１ｈに接続されている。変位センサ１ｈは
差動変圧器からなり、燃料噴射ポンプＡ内にて前記スピ
ルリング７に作動的に連結されている。しかして、この
変位センサ１ｈは前記スピルリング７の現実の位置を検
出し、これを位置信号として発生する。サーボ回路６は
ＣＰＵ２からの出力信号を変位センサ１ｈからの変位信
号と比較して、これら両信号の値の差を駆動信号として
発生する。

なお、第８図中の符号２２６はフラグＦ１をリセットす
るステップ、２２７はフラグＦ１をセットするステップ
、２２８はフラグＦ２、カウンタ０丁をともにリセット
するステップ、２２９はＡｋを０％にリセットするステ
ップ、２３０はフラグＦ１がセットされているかどうか
を判定するステップ、２３１はフラグＦ３をセットする
ステップ、２３２はフラグＦ３がセットされているかど
うかを判定するステップを表わしている。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、エンジン動力伝
達機構が連結状態にあるときにアクセル開放操作がなさ
れ、その侵、ギヤをニュートラルに入れ、あるいはクラ
ッチを切断する操作がなされると、これを検出し燃料復
帰を行なうようにしたため、長時間にわたって燃料カッ
トされエンジンが非所望に冷却されていた場合であって
も燃料復帰時のエンジンの燃焼不良によるエンジンスト
ールへの突入前に良好な燃焼が再開され、したがって、
エンジンストール防止をより確実に果すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概念図、第２図はその動作説明図、第
３図は基本噴射量パターン図、第４図は本発明の一実施
例の構成図、第５図はエンジン回転数低下に対するアク
セル開度補正量初期値を示す縮図、第６図はアクセル開
度補正量の時間的変化を示す縮図、第７図および第８図
はＣＰＵ２による主な処理内容を示すフローチャートで
ある。 Ａ・・・燃料噴射ポンプ Ｂ・・・ディーゼルエンジン Ｃ・・・制御回路 １ａ・・・回転数センサ １ｅ・・・アクセル開度センサ １ｆ・・・ニュートラルスイッチ ７・・・スピルリング ８・・・レバー ９・・・電磁アクチュエータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　ディーゼルエンジンの回転に応じ、この回転数に比例
   した信号を発生する回転数センサと、アクセルペダル踏
   込操作に応じ、この踏込量に比例した信号を出力するア
   クセル開度センサと、前記回転数センサおよび前記アク
   セル開度センサによる各入力信号が入力される制御回路
   であって、アクセル開度が全閉状態に対応ししかもエン
   ジン回転数がアイドル回転数よりも大きな設定回転数と
   一致するかを判定する第１の判定手段と、この判定手段
   により前記の旨が判断された時点から所定期間が経過す
   るまでの間におけるエンジン回転数の低下の割合が設定
   基準よりも大きいかを判定する第２の判定手段と、この
   判定手段により前記の旨が判断されると、噴射燃料量が
   第１の所定量だけ増加するよう燃料噴射ポンプの噴射量
   調節機構を作動させる駆動信号を出力する出力手段とを
   有するものと、 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、 エンジン動力伝達機構の連結、遮断を検知するスイッチ
   を前記制御回路に対する入力手段の１つとして設け、か
   つ、 前記制御回路に、前記第１の判定手段により前記の旨が
   判断されると、前記スイッチによる入力信号に基づき前
   記エンジン動力伝達機構が遮断状態にあるかを判定する
   第３の判定手段を設けるとともに、前記出力手段に、さ
   らに、前記第３の判定手段により前記の旨が判断される
   と、噴射燃料量が零から第２の所定量になるよう前記噴
   射量調節機構を作動させる駆動信号を出力する構成をも
   たせた 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。