JPS648179B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車等の車輌に用いられるデイーゼ
ル機関の吸気絞り制御方法に係る。

デイーゼル機関は、一般に、吸入空気量を制御
されることなく、燃料供給量の制御により機関負
荷を制御されるが、換言すれば調速されるが、機
関負荷に応じてデイーゼル機関の吸入空気量が制
御されると、圧縮比が低減することにより機関振
動及び機関騒音が低減することが従来から知られ
ている。特に吸入空気量を大きく制限することが
できるアイドル運転時には適切な吸気絞りが行わ
れれば、機関の運転性が阻害されることなく機関
振動及び機関騒音が著しく低減する。

しかし、吸気絞りが過剰に行われると、吸気管
圧力の低下に伴う圧縮比の過剰低下により不完全
燃焼が生じ、白煙が発生する。特に、レーシング
後の燃料噴射再開時や減速時燃料カツトの復帰時
や減速走行後の急加速時や減速中に於て機関回転
数の急低下を防止するためにダツシユポツト作用
による燃料噴射が行われた時にアイドリング運転
時と同じ吸気絞り度にて吸気絞りが行われている
と、吸気管圧力が非常に低い状態になり、不完全
燃焼により白煙が発生する。また燃料噴射ポン
プ、燃料噴射ノズルの経時変化、燃料噴射ポンプ
の燃料量制御のばらつき、燃料漏れにより減速運
転中に燃料が噴射された時に上述の如く吸気絞り
が行われると、白煙が発生する。この白煙の発生
は異臭、排気ガス浄化対策上好ましくない。

本発明は、アイドル運転時に於ける機関振動及
び騒音の低減を図ると共に減速時に過剰な吸気絞
りにより白煙が発生することを回避し、そのうえ
でデイーゼル機関のオーバランを防止する新しい
吸気絞り制御方法を提供することを目的としてい
る。

かかる目的は、本発明によれば、主吸気通路の
途中に主吸気絞り弁を有し前記主吸気絞り弁をバ
イパスして設けられた副吸気通路の途中に副吸気
絞り弁を有するデイーゼル機関の吸気絞り制御方
法にして、アクセルペダルが踏込まれていない時
には前記主吸気絞り弁を全閉にし、前記アクセル
ペダルの踏込量の増大に応じて前記主吸気絞り弁
の開度を増大し、アイドル運転時には前記副吸気
絞り弁を所定の中間開度にし、減速運転時には前
記副吸気絞り弁を全開にし、機関回転数が所定値
以上の時には前記副吸気絞り弁を所定の中間開度
にする吸気絞り制御方法によつて達成さる。

本発明による吸気絞り制御方法によれば、アイ
ドル運転時には主吸気絞り弁が全閉し、副吸気絞
り弁が所定の中間開度位置に位置することにより
適切なアイドル運転時吸気絞りを行うことがで
き、アイドル運転時に於ける機関振動及び機関騒
音を低減できる。減速運転時にはアクセルペダル
の踏込みの解除に伴い主吸気絞り弁が全閉する
が、この時には副吸気絞り弁が全開になり、これ
により過剰な吸気絞りが回避され、これに伴い吸
気管圧力の著しい低下が防止され、白煙の発生が
回避される。また機関回転数が所定値以上である
時には副吸気絞り弁が所定の中間開度になり、こ
の時にアクセルペダルの踏込みが解除されて主吸
気絞り弁が全閉とされると、デイーゼル機関のオ
ーバランが防止される。尚、この時にアクセルペ
ダルの踏込みが解除されない場合は、主として吸
気絞り弁の開度に応じて、即ちアクセルペダルの
踏込量に応じて副吸気絞り弁の開度の影響をほと
んど受けることなく高速運転が支障なく行われ
る。

以下に添付の図を参照して本発明を実施例につ
いて詳細に説明する。第１図は本発明による吸気
絞り制御方法を実施するデイーゼル機関の一つの
実施例を示す概略構成図である。図に於て、１は
デイーゼル機関を示しており、該デイーゼル機関
は吸気管２より空気を吸入する。

吸気管２は主吸気通路３を構成しており、該主
吸気通路の途中には主吸気絞り弁４が設けられて
いる。また吸気管２は主吸気絞り弁４をバイパス
した副吸気通路５を構成している。この副吸気通
路５は主吸気通路２より細く、これの途中には副
吸気絞り弁６が設けられている。

主吸気絞り弁４は一般的なアクセルリンケージ
７によつて機械式にアクセルペダル８に連結さ
れ、アクセルペダル８が踏込まれていない時には
図示されている如き全閉位置に位置し、これより
アクセルペダル８の踏込量の増大に応じて開度を
増大するようになつている。

副吸気絞り弁６は駆動レバー９によつてダイヤ
フラム装置１０に連結され、その二つのダイヤフ
ラム室１１，１２の何れにも負圧が導入されてい
ない時には図示されている如き全開位置に位置
し、ダイヤフラム室１２にのみ負圧が導入された
時には図にて破線で示されている如き所定の中間
開度位置に位置し、ダイヤフラム室１１，１２の
何れにも負圧が導入れている時には全閉位置に位
置するようになつている。

ダイヤフラム室１１及び１２には各々負圧切換
弁VSV１，１３と負圧切換弁VSV２，１４とに
より負圧ポンプ１５が発生する負圧と大気圧とが
各々個別に且選択的に供給されるようになつてい
る。負圧切換弁１３，１４は共に電磁弁として構
成され、通電時には負圧ポンプ１５の負圧をダイ
ヤフラム室へ供給し、非通電時には大気圧を供給
するようになつており、これら負圧切換弁に対す
る通電制御は後述する制御装置２０により行われ
る。

デイーゼル機関１には燃料噴射ノズル１６が取
付られており、この燃料噴射ノズル１６には燃料
噴射ポンプ１７より高圧燃料が供給されるように
なつている。燃料噴射ポンプ１７は電気制御式の
燃料噴射ポンプであり、制御装置２０より燃料噴
射量信号Fvと燃料噴射時期信号Ftと燃料供給停
止信号Fcとを与えられ、これら信号に基いて燃
料噴射量、燃料噴射時期を制御し、また燃料の供
給停止を行うようになつている。

制御装置２０はCPU，RAM，ROM等を含む
一般的なマイクロコンピユータを備えており、吸
気圧センサ２１より検出された吸気圧と、回転数
センサ２２により検出されたデイーゼル機関１の
機関回転数と、アクセルセンサ２３により検出さ
れたアクセルペダル８の踏込量とに応じて予め定
められた制御パターンに従つて前記燃料噴射量信
号Fvと燃料噴射時期信号Ftと燃料供給停止信号
Fcとを出力するようになつている。

この明細書に於ては、本発明方法に関連がある
アクセルペダル８が踏込まれていない時に於ける
燃料制御についてのみ説明する。アクセルペダル
８が踏込まれておらず、機関回転数が所定値以上
である時には燃料噴射量は零になり、燃料噴射が
行われず、機関回転数が所定値以下のときのみ燃
料噴射が行われ、また、機関回転数の低下率が所
定値以上である時には機関回転数の急低下による
エンジンストールを防止するためにダツシユポツ
ト作用が生じ、燃料噴射が行われる。

制御装置２０は第２図に示されている如きフロ
ーチヤートに従つて負圧切換弁１３，１４に対す
る通電を制御する。これにより本発明による吸気
絞り制御方法が実施される。

次に第２図に示されたフローチヤートを参照し
て本発明による吸気絞り制御方法が実施される要
領について説明する。

まずステツプ１に於ては、車速が零であるか否
かの判別が行われる。車速が零でない時にはステ
ツプ２へ進み、車速が零である時にはステツプ４
へ進む。

ステツプ２に於ては、アクセルセンサ２３によ
り検出されるアクセルペダルの踏込み率Accpの
変化率ΔAccpが零より小さいか否かの判別が行
われる。ΔAccpが零以下である時はアクセルペ
ダル８の踏込み量が減少されている時であり、こ
の時にはステツプ３へ進み、そうでない時にはス
テツプ４へ進む。

ステツプ３に於ては、アクセルセンサ２３によ
り検出されたアクセルペダル８の踏込み率Accp
が所定値、例えば10％以下であるか否かの判別が
行われる。踏込みみ率が10％以下である時にはス
テツプ５へ進み、そうでない時にはステツプ４へ
進む。

ステツプ５に於ては、FLAGを１にする制御が
行われる。ステツプ１〜３を経てステツプ５へ進
んだ時にはデイーゼル機関１が減速運転されてい
る時である。

ステツプ４に於ては、ダツシユポツト作用中で
あるか否かの判別が行われる。ダツシユポツト作
用中であればステツプ５へ進み、ダツシユポツト
作用中でない時にはステツプ６へ進む。

ステツプ６に於ては、回転数センサ２４により
検出された機関回転数Neが所定値、例えば
900rpm以下であるか否かの判別が行われる。Ne
＜900rpmの時にはステツプ８へ進み、そうでな
い時にはステツプ７へ進む。

ステツプ７に於ては、機関回転数が所定値、例
えば2000rpm以下であるか否かの判別が行われ
る。このときNe≦200rpmでない時にはステツプ
１０へ進み、ステツプ１０に於てFLAGを０にす
る制御が行われる。この時はデイーゼル機関１が
高速運転されている時である。

これに対しNe≦2000rpmの時にはステツプ９
へ進み、ステツプ９に於てFLAGを１にする制御
が行われる。

ステツプ６に於て、Ne＜900rpmである時には
ステツプ８へ進み、このステツプに於ては、アク
セルペダル踏込み率Accpが４％より小さいか否
かの判別が行われる。Accp＜４％である時には
次にステツプ１１へ進む。この時はデイーゼル機
関１がアイドル運転されている時であり、ステツ
プ１１に於ては、FLAGを０にする制御が行われ
る。

ステツプ５，９，１０，１１は各々FLAG制御
ステツプであり、これらの次はステツプ１２へ進
む。ステツプ１２に於ては、キーオフであるか否
かの判別が行われる。キーオフである時には、即
ちエンジン停止時には負圧切換弁１３，１４の両
者に通電が行われ、ダイヤフラム室１１，１２の
双方に負圧が導入される。この時には副吸気絞り
弁６が全閉する。尚、この時にはデイーゼル機関
１の運転を停止すべくアクセルペダル９が踏込ま
れていなければ、主吸気絞り弁４も全閉位置にあ
るので、デイーゼル機関１に実質的に空気が全く
供給されなくなり、これによつてデイーゼル機関
１の運転が燃料供給の停止に先立つて停止され
る。

ステツプ１２に於てキーオフでない時には次に
ステツプ１３へ進み、このステツプに於ては
FLAGが１であるか否かの判別が行われる。
FLAG＝１である時にはステツプ１５へ進み、こ
のステツプに於ては、負圧切換弁１３，１４の双
方に通電が行われない。従つてこの時には副吸気
絞り弁６は全開位置にもたらされる。FLAG＝１
でない時にはステツプ１６へ進み、この時には電
磁切換弁１４にのみ通電が行われ、ダイヤフラム
室１２にのみ負圧が供給され、副吸気絞り弁６は
中間開度位置にもたらされる。上述の如く制御さ
れることにより、副吸気絞り弁６は、減速運転
時、ダツシユポツト作用時及び機関回転数が900
〜2000rpmである時には全開し、アイドル運転時
及び機関回転数が2000rpm以上である時には中間
し、機関停止時には全閉する。

減速運転時にアクセルペダル９の踏込みが解除
され、それに伴い主吸気絞り弁４が全閉位置にあ
つてもこの時には副吸気絞り弁６が全開している
ので、この時に過剰な吸気絞りが行われることが
回避され、白煙の発生が防止される。また、減速
運転から加速運転へ移行し、燃料噴射が行われて
も減速走行時に既に副吸気絞り弁６が全開してい
て吸気管圧力の過剰低下が防止されているので、
この時に燃料が不完全燃焼することが防止され、
白煙の発生が防止される。一般には副吸気絞り弁
の切換作動に遅延時間を設定し、作動条件が変化
してもある時間だけ副吸気絞り弁を前の条件下に
於ける切換位置に保持し、その後に新しい条件に
合つた切換位置へ移動させるのが良策である。こ
れは条件変化毎に副吸気絞り弁の開度が頻発に変
化するのを防止するためである。また条件設定に
ヒステリシスを設けるのも有効な方法である。ま
た上述の如き遅延時間を設けることにより減速運
転と加速運転が交互に行われた時も吸気管圧力の
増大を効果的に防止でき、白煙の発生をより効果
的に防止できる。

また、副吸気絞り弁６は機関回転数が900〜
2000rpmである時には全開になるから、アクセル
ペダルの踏込量が少く、これに応じて主吸気絞り
弁４の開度が小さい時でも白煙の発生や燃費の悪
化を招来することなく燃料噴射量を増大すること
が可能になる。

また機関回転数が2000rpm以上の時には副吸気
絞り弁６が中間開度位置にもたらされることによ
り、この時にアクセルペダルの踏込みが解除され
れば、主吸気絞り弁６の全閉と相俟つて燃料噴射
ポンプの作動不良による燃料量の増大によるデイ
ーゼル機関のオーバランが防止され、またアクセ
ルセンサの作動不良により機関回転数が急上昇す
るすることが防止される。即ち、主吸気絞り弁４
が全閉にされ、副吸気絞り弁６が中開であれば、
燃料噴射量が増大しても充分な吸入空気量が得ら
れないので、アクセルペダルの踏込みの解除によ
りデイーゼル機関のオーバランが防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による吸気絞り制御方法を実施
するデイーゼル機関の一つの実施例を示す概略構
成図、第２図は本発明による吸気絞り制御方法の
実施要領を示すフローチヤートである。 １……デイーゼル機関、２……吸気管、３……
主吸気通路、４……主吸気絞り弁、５……副吸気
通路、６……副吸気絞り弁、７……アクセルリン
ケージ、８……アクセルペダル、９……駆動レバ
ー、１０……ダイヤフラム装置、１１，１２……
ダイヤフラム室、１３，１４……負圧切換弁、１
５……負圧ポンプ、１６……燃料噴射ノズル、１
７……燃料噴射ポンプ、２０……制御装置、２１
……吸気圧センサ、２２……回転数センサ、２３
……アクセルセンサ、２４……車速センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主吸気通路の途中に主吸気絞り弁を有し、前
   記主吸気絞り弁をバイパスして設けられた副吸気
   通路の途中に副吸気絞り弁を有するデイーゼル機
   関の吸気絞り制御方法にして、アクセルペダルが
   踏込まれていない時には前記主吸気絞り弁を全閉
   にし、アクセルペダルの踏込量の増大に応じて前
   記主吸気絞り弁の開度を増大し、アイドル運転時
   には前記副吸気絞り弁を所定の中間開度にし、減
   速運転時には前記副吸気絞り弁を全開にし、機関
   回転数が所定値以上の時には前記副吸気絞り弁を
   所定の中間開度にする吸気絞り制御方法。