JP2000220502A - ディーゼルエンジンの制御装置 - Google Patents

ディーゼルエンジンの制御装置

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JP2000220502A
JP2000220502A JP11023682A JP2368299A JP2000220502A JP 2000220502 A JP2000220502 A JP 2000220502A JP 11023682 A JP11023682 A JP 11023682A JP 2368299 A JP2368299 A JP 2368299A JP 2000220502 A JP2000220502 A JP 2000220502A
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JP
Japan
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opening
signal
sensor
engine speed
accelerator
Prior art date
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Pending
Application number
JP11023682A
Other languages
English (en)
Inventor
Masao Okazawa
正雄 岡澤
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Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Supercharger (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディーゼルエンジンの動力性能を低下させる
ことなく急加速時における黒煙の排出を効果的に抑止す
る。 【解決手段】 エンジン1の回転数に応答する信号を出
力する回転センサ6およびアクセル開度に応答する信号
を出力するアクセルセンサ7を設ける。両センサ6、7
の出力信号を入力して現エンジン回転数とアクセル開度
に基づいて基準噴射量を算出する一方、現エンジン回転
数およびその変化量に基づいて過渡噴射量を算出したう
えで、両噴射量を比較していずれか少ない方の噴射量に
対応する信号を燃料噴射装置4に制御信号として出力す
るコントロールユニット5を設けたことにより、無負荷
急加速時の燃料噴射量を抑制して黒煙の発生を防止する
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はディーゼルエンジン
の制御装置に係り、特に、無負荷急加速時に懸念される
燃料の過剰供給を防止して排気特性および黒煙を改善す
ることができるようにした制御装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】無負荷急加速時にディーゼルエンジンか
ら排出される黒煙を抑止するために、従来では極低速回
転域での噴射量を制限していた。ところが、ディーゼル
エンジンのトルクは噴射量に依存するところが大きいた
めに、上記のように噴射量を制限して急加速時における
黒煙の排出を少なくした場合は、極低速域でのトルクが
低くなってしまうという不具合があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みてなされたものであって、動力性能を低下させること
なく急加速時における燃料の過剰供給を効果的に防止す
ることができるディーゼルエンジンの制御装置を提供す
ることを課題としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1に記載の発明は、エンジンの回転数に応答す
る信号を出力する回転センサと、アクセル開度に応答す
る信号を出力するアクセルセンサを設けている。そし
て、前記センサの出力信号を入力して現エンジン回転数
とアクセル開度に基づいて基準噴射量を算出する一方、
現エンジン回転数およびその変化量に基づいて過渡噴射
量を算出したうえで、両噴射量を比較していずれか少な
い方の噴射量に対応する信号を燃料噴射装置に制御信号
として出力するコントロールユニットを設けたことを特
徴としている。
【0005】また、請求項2に記載の発明は、ターボチ
ャージャを備えたエンジンの回転数に応答する信号を出
力する回転センサと、アクセル開度に応答する信号を出
力するアクセルセンサと、前記ターボチャージャのター
ビンをバイパスするウェイストゲートの開度を可変操作
するウェイストゲートバルブを設けている。そして、前
記センサの出力信号を入力して現エンジン回転数とアク
セル開度に基づいて基準ゲート開度を算出する一方、現
エンジン回転数およびその変化量に基づいて過渡ゲート
開度を算出したうえで、両ゲート開度を比較していずれ
か大きい方の開度に対応する信号をウェイストゲートに
ゲート開度信号として出力するコントロールユニットを
設けたことを特徴としている。
【0006】さらに請求項3に記載の発明は、可変ター
ビンノズルを有するターボチャージャを備えたエンジン
の回転数に応答する信号を出力する回転センサと、アク
セル開度に応答する信号を出力するアクセルセンサを設
けている。そして、前記センサの出力信号を入力して現
エンジン回転数とアクセル開度に基づいて基準ノズル開
度を算出する一方、現エンジン回転数およびその変化量
に基づいて過渡ノズル開度を算出したうえで、両ノズル
開度を比較していずれか大きい方の開度に対応する信号
を可変タービンノズルの制御装置に制御信号として出力
するコントロールユニットを設けたことを特徴としてい
る。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図に基
づいて詳細に説明する。図1は本発明に係るディーゼル
エンジンの制御装置の第1実施形態を示す概略構成図で
あり、ディーゼルエンジン1の燃焼室2に噴射ノズル3
を取り付けている。
【0008】また、噴射ノズル3に燃料を供給する噴射
ポンプ4を制御するコントロールユニット5を設けると
ともに、エンジンの回転数に応答する信号とアクセル開
度に応答する信号をコントロールユニット5に供給する
回転センサ6およびアクセルセンサ7を設けている。8
はパルサ、9はアクセルペダルである。
【0009】図2はコントロールユニット5における制
御過程を例示するフローチャートであり、ステップS1
において回転センサ6から出力された信号に基づいてエ
ンジン1の回転数を検出して一時的に記憶するともに、
ステップS2においてアクセルセンサ7から出力された
信号に基づいてアクセル開度を検出して一時的に記憶す
る。
【0010】ステップS3では、現時点でのエンジン回
転数とアクセル開度に基づいてその時のエンジンの基準
噴射量を算出する。そして、ステップS4において現エ
ンジン回転数と旧エンジン回転数の差からエンジンの回
転変化量ΔNEを算出し、ステップS5において現エン
ジン回転数と回転変化量ΔNEに基づいて過渡噴射量を
算出する。
【0011】また、ステップS6では、上記のようにし
て算出された基準噴射量と過渡噴射量を比較し、基準噴
射量が過渡噴射量より大きくないときはステップ7に進
んで基準噴射量を噴射量として採用するが、基準噴射量
が過渡噴射量より大きい時はステップS8に進んで過渡
噴射量を噴射量として採用してステップS1に戻る。
【0012】すなわち、コントロールユニット5は、回
転センサ6およびアクセルセンサ7から出力されたエン
ジンの回転数に応答する信号およびアクセル開度に応答
する信号に基づいて基準噴射量と過渡噴射量を算出した
うえで、両噴射量を比較していずれか少ない方の噴射量
に対応する信号を燃料噴射装置に制御信号として出力す
る。
【0013】従って、通常の状態では従来同様にエンジ
ン回転数とアクセル開度に基づいて燃料の噴射量が定め
られる。このために、定常運転時は基準噴射量に相当す
る量の燃料が噴射されるために、極低速域においても充
分なトルクが得られるものであり、加速運転時において
は過渡噴射量に相当する量の燃料が噴射される。
【0014】一方、エンジンの回転変化量ΔNEが予め
定めた値より大きい無負荷急加速時においては、エンジ
ン回転数と回転変化量ΔNEによる過渡噴射量に代えて
現エンジン回転数と現アクセル開度に基づく基準噴射量
に相当する量の燃料が供給される。このために、通常の
加速運転時のような加速増量は行なわれず、その時の回
転数およびアクセル開度に見合った量の燃料が噴射され
るのみであるために、従来のような燃料の過剰供給が行
なわれず、黒煙の排出が抑制される。
【0015】なお、上記のような無負荷急加速運転は無
負荷で行なわれるものである。このために、現エンジン
回転数と回転変化量に基づく加速増量を行なわなくとも
エンジンの回転数がアクセル開度の増大にともなって上
昇するために、アクセルペダル9の開度(踏込量)と実
際のエンジン回転数の間に違和感をもたらすことはな
い。
【0016】図3は本発明に係るディーゼルエンジンの
制御装置を蓄圧噴射式のディーゼルエンジンに適用した
第2実施形態を示す概略構成図である。本実施形態にお
いては、サプライポンプ10から吐出された燃料を高圧
状態で蓄圧保持するコモンレール11を設け、コントロ
ールユニット5で制御されるインジェクタ12を前記コ
モンレール11に接続することにより、上記第1実施形
態の場合と同様に通常の運転状態でのエンジンの応答性
および安定性を損なうことなく、無負荷急加速時に懸念
される燃料の過剰供給を防止して黒煙の排出を抑制する
ようにしたものである。
【0017】なお、このように本発明を蓄圧噴射式のデ
ィーゼルエンジンに適用してコントロールユニットでイ
ンジェクタ12を制御する場合は、噴射量の制御に加え
て噴射時期をも最適制御すれば、過渡時着火遅れを適正
化することができる利点がある。
【0018】図4は本発明をターボチャージャを備えた
エンジンに適用した第3実施形態を示す概略構成図であ
る。本実施形態においては、上記実施形態の場合と同様
にエンジンの回転数に応答する信号を出力する回転セン
サ(図示省略)およびアクセル開度に応答する信号を出
力するアクセルセンサ(図示省略)を設ける他に、ター
ボチャージャ13のタービン14のバイパス通路15の
開度を可変操作するウェイストゲート16を設けてい
る。
【0019】17はエアタンク、18は減圧弁、19は
コントロールユニット5で制御される電磁弁、20はウ
ェイストゲート16のアクチュエータ、21は給気圧セ
ンサであり、コントロールユニット5に接続された電磁
弁19を介してアクチュエータ20に供給されるエア圧
に応答してウェイストゲート16の開度が増減制御され
る。
【0020】図5は上記第3実施形態におけるコントロ
ールユニット5における制御過程を例示するフローチャ
ートであり、ステップS1において図示しない回転セン
サから出力された信号に基づいてエンジン1の回転数を
検出して一時的に記憶し、ステップS2において図示し
ないアクセルセンサから出力された信号に基づいてアク
セル開度を検出して一時的に記憶する。
【0021】ステップS3では、例えば図6に示したゲ
ートマップに基づき、現エンジン回転数とアクセル開度
に基づいてそのときの基準ゲート開度を求める。
【0022】次に、ステップS4において現エンジン回
転数と旧エンジン回転数の差からエンジンの回転変化量
ΔNEを算出する。ステップS5では、例えば図7に示
したゲートマップに基づいて、現エンジン回転数と回転
変化量ΔNEに応答する過渡ゲート開度を求める。
【0023】なお、本実施形態においては開閉タイプの
ウェイストゲート16を採用しているために、図6およ
び図7に示したゲートマップのようにウェイストゲート
16を開(開度100)または閉(開度0)のいずれか
一方に切換制御するようにしているが、ウェイストゲー
ト16の開度を多段制御するようにしてもよい。
【0024】また、ステップS6では、上記のようにし
て求めた基準ゲート開度と過渡ゲート開度を比較する。
そして、基準ゲート開度が過渡ゲート開度より大きいと
きはステップ7に進んで基準ゲート開度をゲート開度信
号として出力するが、基準ゲート開度が過渡ゲート開度
より大きくない時はステップS8に進んで過渡ゲート開
度をゲート開度信号として出力してステップS1に戻
る。
【0025】すなわち、コントロールユニット5は、回
転センサおよびアクセルセンサから出力されたエンジン
の回転数およびアクセル開度に応答する信号に基づいて
基準ゲート開度と過渡ゲート開度を求めたうえで、両ゲ
ート開度を比較していずれか大きい方の開度に対応する
信号を電磁弁19に制御信号として出力する。
【0026】従って、通常の状態では従来同様にエンジ
ン回転数とアクセル開度に基づいてウェイストゲート1
7の開度が定められるために、効率のよい燃焼が得られ
る。ところが、エンジンの回転変化量ΔNEが予め定め
た値より大きい無負荷急加速時は、エンジン回転数と回
転変化量ΔNEによる過渡ゲート開度に代えて現エンジ
ン回転数と現アクセル開度に基づく基準ゲート開度に相
当する信号が供給される。
【0027】このために、通常の加速運転時のようにウ
ェイストゲート16が閉じらて排気圧力が上昇すること
がない。従って、燃焼ガスが効率よく排出されるために
円滑な給気が行なわれることになり、無負荷急加速時に
懸念される黒煙の排出が予防される。
【0028】図8は本発明を可変タービンノズルを有す
るターボチャージャを備えたエンジンに適用した第4実
施形態を示す概略構成図である。本実施形態において
は、ターボチャージャ13に設けた可変タービンノズル
22の開度(角度)を可変制御するアクチュエータ23
に供給されるエア圧を制御する電磁弁24をコントロー
ルユニット5で制御するようにしている。
【0029】そして、上記第3実施形態の場合と同様
に、回転センサおよびアクセルセンサから出力されたエ
ンジンの回転数およびアクセル開度に応答する信号に基
づいて基準ノズル開度と過渡ノズル開度を求めたうえ
で、両ノズル開度を比較していずれか大きい方の開度に
対応する信号を電磁弁24に制御信号として出力する。
【0030】従って、通常の状態では従来同様にエンジ
ン回転数とアクセル開度に基づいて可変タービンノズル
22の開度が定められるために、効率のよい過給が行な
われる。一方、エンジンの回転変化量ΔNEが予め定め
た値より大きい無負荷急加速時は、エンジン回転数と回
転変化量ΔNEによる過渡ノズル開度に代えて現エンジ
ン回転数と現アクセル開度に基づく基準ノズル開度に相
当する信号が供給される。
【0031】このために、通常の加速運転時のように可
変タービンノズル22が閉じられて排気圧力が上昇する
ことがなく、燃焼ガスが効率よく排出される。このため
に、円滑な給気が行なわれることになり、無負荷急加速
時に懸念される黒煙の排出が予防される。
【0032】なお、第3、第4実施形態においてはウェ
イストゲート16および可変タービンノズル22のアク
チュエータ20、23をそれぞれエアアクチュエータで
構成しているが、これらのアクチュエータ20、22は
必ずしも実施形態に示したものに限定されるものではな
く、例えば油圧アクチュエータあるいは電気式のアクチ
ュエータを採用することもできる。
【0033】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように請求項1
に記載の発明によれば、エンジンの無負荷急加速運転時
は燃料の噴射量を制限するようにしたものであり、請求
項2および請求項3に記載の発明においては無負荷急加
速運転時はウェイストゲートの開度あるいは可変タービ
ンノズルの開度を制限して排気圧力を低下させることに
より、燃焼ガスを効率よく排出させることができるよう
にしたものである。従って本発明によれば、極低速域で
のトルクを犠牲にすることなく無負荷急加速時に懸念さ
れる燃料の過剰供給を抑制することができ、黒煙の排出
を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るディーゼルエンジンの制御装置の
第1実施形態を示す概略構成図である。
【図2】コントロールユニット5における制御過程を例
示するフローチャートである。
【図3】本発明に係るディーゼルエンジンの制御装置を
蓄圧噴射式のディーゼルエンジンに適用した第2実施形
態を示す概略構成図である。
【図4】本発明をターボチャージャを備えたエンジンに
適用した第3実施形態を示す概略構成図である。
【図5】上記第3実施形態におけるコントロールユニッ
トにおける制御過程を例示するフローチャートである。
【図6】図5のステップS3において用いられるゲート
マップである。
【図7】図5のステップS5において用いられるゲート
マップである。
【図8】本発明を可変タービンノズルを有するターボチ
ャージャを備えたエンジンに適用した第4実施形態を示
す概略構成図である。
【符号の説明】
1 ディーゼルエンジン 2 燃焼室 3 噴射ノズル 4 噴射ポンプ 5 コントロールユニット 6 回転センサ 7 アクセルセンサ 8 パルサ 9 アクセルペダル 10 サプライポンプ 11 コモンレール 12 インジェクタ 13 ターボチャージャ 14 タービン 15 バイパス通路 16 ウェイストゲート 17 エアタンク 18 減圧弁 19 電磁弁 20 アクチュエータ 21 給気圧センサ 22 可変タービンノズル 23 アクチュエータ 24 電磁弁

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンの回転数に応答する信号を出力
    する回転センサと、アクセル開度に応答する信号を出力
    するアクセルセンサと、前記センサの出力信号を入力し
    て現エンジン回転数とアクセル開度に基づいて基準噴射
    量を算出する一方、現エンジン回転数およびその変化量
    に基づいて過渡噴射量を算出したうえで、両噴射量を比
    較していずれか少ない方の噴射量に対応する信号を燃料
    噴射装置に制御信号として出力するコントロールユニッ
    トを備えてなるディーゼルエンジンの空燃比制御装置。
  2. 【請求項2】 ターボチャージャを備えたエンジンの回
    転数に応答する信号を出力する回転センサと、アクセル
    開度に応答する信号を出力するアクセルセンサと、前記
    ターボチャージャのタービンのバイパス通路の開度を可
    変操作するウェイストゲートと、前記センサの出力信号
    を入力して現エンジン回転数とアクセル開度に基づいて
    基準ゲート開度を算出する一方、現エンジン回転数およ
    びその変化量に基づいて過渡ゲート開度を算出したうえ
    で、両ゲート開度を比較していずれか大きい方の開度に
    対応する信号をウェイストゲートにゲート開度信号とし
    て出力するコントロールユニットを備えてなるディーゼ
    ルエンジンの制御装置。
  3. 【請求項3】 可変タービンノズルを有するターボチャ
    ージャを備えたエンジンの回転数に応答する信号を出力
    する回転センサと、アクセル開度に応答する信号を出力
    するアクセルセンサと、前記センサの出力信号を入力し
    て現エンジン回転数とアクセル開度に基づいて基準ノズ
    ル開度を算出する一方、現エンジン回転数およびその変
    化量に基づいて過渡ノズル開度を算出したうえで、両ノ
    ズル開度を比較していずれか大きい方の開度に対応する
    信号を可変タービンノズルの制御装置に制御信号として
    出力するコントロールユニットを備えてなるディーゼル
    エンジンの制御装置。
JP11023682A 1999-02-01 1999-02-01 ディーゼルエンジンの制御装置 Pending JP2000220502A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007182830A (ja) * 2006-01-10 2007-07-19 Kubota Corp 燃料噴射量制御装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007182830A (ja) * 2006-01-10 2007-07-19 Kubota Corp 燃料噴射量制御装置

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