JPH0745845B2 - 燃料噴射制御装置の補正装置 - Google Patents

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の補正を行
う補正装置に関するもので、詳しくは、構成部品の性能
のばらつき、経時変化に対しても、安定した燃料噴射量
を実現する補正装置に関するものである。

〔従来の技術〕 従来、ディーゼルエンジンの燃料噴射装置として、アク
セルペダルの踏込量を検出するセンサ、運転状態や環境
状態を検出する回転数センサや水温センサなどの各セン
サの信号に基づいて、予め定められた燃料噴射量マップ
により目標燃料噴射量を演算し、この目標燃料噴射量に
応じた信号を燃料噴射ポンプのリニアソレノイド等のア
クチュエータに送ることで噴射量調整用のコントロール
ラックを制御することにより、噴射量制御を行う装置が
ある（特開昭54−150519号公報）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記従来の燃料噴射制御装置では、同一の目標
燃料噴射量であっても、エンジンの特性のばらつき、燃
料噴射ポンプの噴射特性のばらつき、あるいは、経時変
化によって、エンジン回転数が変動したりする不具合が
ある。

たとえば、アイドル制御では、定回転制御が従来から行
われているが、この定回転制御では、アクセルペダルの
踏込量にかかわらず、マイクロコンピュータが電気式ガ
バナを制御して燃料の増減制御を行っている。しかし、
経時変化等によりアイドル時の無負荷特性が増大して燃
料噴射量が増量されている状態では、アイドル制御を終
えて、アクセルペダルの踏込量により燃料噴射量が所定
の噴射量燃料マップにより設定されるときに、エンジン
回転数の急激な低下または上昇を招き易いという問題点
があった。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点を解決するためになされた本発明は、第１図
に示すように、 ディーゼルエンジンの燃料噴射量を制御する制御装置の
補正装置であって、 アクセルペダルの踏込量に相当する操作量を検出する操
作量検出手段と、 上記エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、 上記アクセルペダルの操作量と上記エンジンの回転数と
に従って燃料噴射量を制御する制御手段と、 定回転制御時、上記回転数検出手段からの回転数検出値
と所定回転数との回転数偏差を検出する定回転偏差検出
手段と、 上記回転数の偏差に応じて上記所定回転数を得るための
アクセルペダルの踏込量を仮想操作量として求める仮想
操作量演算手段と、 上記定回転制御時における上記仮想操作量の基準値を設
定する基準値設定手段と、 上記基準値と仮想操作量とを比較し、その偏差に従って
定回転制御時以外の通常運転時の上記アクセルペダルの
操作量を補正する補正手段と、 通常運転時におけるこの補正手段によるアクセルペダル
の操作量の補正を、アクセルペダルの踏込量が所定値以
上の領域で禁止する禁止手段と を具備してなることを特徴としている。

〔作用〕

ディーゼルエンジンの燃料噴射量は、操作量検出手段に
て検出されるアクセルペダルの操作量と回転数検出手段
にて検出されるエンジン回転数とに従って、制御手段に
て制御される。ここで定回転制御時には、定回転偏差検
出手段にてエンジン回転数の実際の検出値と所定回転数
との回転数偏差が検出されるとともに、仮想操作量検出
手段によりこの偏差をなくすためのアクセルペダルの踏
込量の仮想操作量が演算される。そして補正手段では、
この仮想操作量と基準値設定手段にて設定される基準値
との偏差に従って、定回転制御時以外の通常運転時にお
けるアクセルペダルの操作量が補正される。これによ
り、仮想操作量を用いない通常制御に移行したときの急
激なアクセル操作量の上昇あるいは低下を防ぎ、かつ定
回転制御時以外の領域に対しても経時変化補償をほどこ
すことが可能となる。

更に禁止手段が、通常運転時における補正手段によるア
クセルペダルの操作量の補正をアクセルペダルの踏込量
が所定値以上の領域で禁止するようにしているので、不
要な領域での補正を排除して、全アクセル域でのドライ
バビリティを向上することができる。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。

第２図はディーゼルエンジンおよび燃料噴射制御装置の
システム構成図であり、１はディーゼルエンジン、２は
燃料噴射ポンプであり、周知の電気式ガバナ2aのソレノ
イドへの通電時間を制御することにより燃料噴射量を制
御することができるものである。３はディーゼルエンジ
ン１の出力軸に連結されたトランスミッションである。

上記システムには各種のセンサが設けられており、すな
わち、ディーゼルエンジン１の機関回転数を検出するエ
ンジン回転数センサ11、アクセルペダルの踏込量を検出
するアクセル踏込量センサ13、トランスミッション３の
出力軸に設けられた車速センサ15、エンジンの水温を検
出する水温センサ17がそれぞれ設けられており、これら
のセンサ11ないし17の出力は、電子制御装置21に入力さ
れる。

電子制御装置21は、周知のマイクロコンピュータから構
成され、すなわち、各センサからの信号をA/D変換等の
信号処理をする入力部23と、CPU25と、一時的な記憶手
段としてのRAM25と、第３図、第４図および第６図に示
すようなプログラムおよび第５図の燃料噴射量マップを
予め記憶しているROM27と、共通バス29と、制御信号を
電気式ガバナ2aへの信号にD/A変換等の処理をする出力
部31とから構成されている。

次に、本実施例の燃料噴射量の補正値を求める第３図の
フローチャート、および定回転制御としてのアイドル制
御を行う第４図のフローチャート、さらに、この補正処
理を用いた通常の第６図の燃料制御フローチャートを説
明する。

第３図のフローチャートは、たとえば、エンジン始動後
に１回起動される。第３図において、まず、ステップ10
0にて、アクセル補正量Δαの初期化処理（Δα→０）
が実行された後に、ステップ110にてアイドル状態か否
かの判定が行われる。アイドル状態は、アイドルスイッ
チからの信号か、またはアクセル操作量に対応した電気
的信号を判断することにより行われる。このステップ11
0にてアイドル状態と判定されたときには、次のステッ
プ120に進み定回転制御が行われる。この定回転制御
は、第４図に示すような、フローチャートにより行われ
る。すなわち、アイドル状態と判定された後に（ステッ
プ200）、エンジン回転数センサ11からエンジン回転数N
eを読み込み（ステップ210）、該回転数Neがアイドル時
の目標とする所定回転数Noに制御されているか否かの判
定がされ（ステップ220）、所定回転数Noのときには、
アクセルペダルの仮想操作量αｂを変更せず維持して
（ステップ230）、現燃料噴射量を維持し（ステップ24
0）、一方、所定回転数Noでないときには、燃料噴射量
の増減をアクセルペダルを仮想操作量を増減して行う
（ステップ250,260）。すなわち、エンジン回転数セン
サ11の検出値に基づいてフィードバックを行い仮想操作
量を求め、この仮想操作量をパラメータとして燃料噴射
量を求めてエンジン回転数を所定回転数に制御する。こ
の仮想操作量αｂは所定回転数Noに対する偏差の比例
量、積分量等に応じて、この偏差が小さくなるように演
算される。なお、この定回転制御は通常のアイドル状態
時、常に行われるものである。

ところで、ディーゼルエンジンの燃料噴射量Ｑは、第５
図に示すような燃料噴射量マップに基づいて実際のアク
セル踏込量αとエンジン回転数Neにより求められるが、
定回転制御においては、燃料噴射量Ｑが実際のアクセル
踏込量αに無関係に上記仮想操作量αｂに応じて制御さ
れる。すなわち、たとえば、無負荷特性曲線がａにて示
される初期状態においては、そのときの仮想操作量αb1
に基づき、アイドル時の定回転数Neoと無負荷特性曲線
ａとの交点で示される燃料噴射量Qaにて燃料噴射量が設
定され、これは、本実施例ではアイドル状態のアクセル
踏込量αａから算出される燃料噴射量と一致している。
しかし、経時変化等により無負荷特性曲線がｂに変化し
たときには、燃料噴射量Ｑは、所定回転数Noに制御する
ための仮想操作量αb2に基づきQbに増量され、アクセル
踏込量αａに基づいて算出した値と一値しなくなる。

次に、ステップ130が実行され、アクセル踏込量センサ1
3からアイドル時におけるアクセル踏込量αａを読み込
む。この踏込量αａは仮想操作量の基準値となる。

その後、ステップ140にて、上記アクセルペダルの仮想
操作量αｂとアイドル時のアクセル踏込量αａとの差
（Δα＝αｂ−αａ）が演算され、補正値Δαが求めら
れる。そして、この補正値Δαが通常の走行時等に実行
される第６図に示す燃料噴射量の制御用フローチャート
に用いられる。なお、上記のように経時変化のない初期
時は、Δα＝０である。

第６図のフローチャートでは、まず、ステップ300に
て、アクセル踏込量αの読み込みが行われ、次いでステ
ップ310にて、このアクセル踏込量αが所定値αＡ以下
か否かの判定が行われる。このような判定を行うのは、
アクセル踏込量αが大きな値のときには、経時変化やエ
ンジン特性により生じる補正値Δαがアクセル踏込量α
に対してさほど大きく影響しないからである。また、特
にアクセルペダルの踏込量αが全開に近い領域で補正を
行うと、Δαがαに及ぼす影響が小さいとはいっても、
噴射量は、もともと変化の激しい最大噴射量付近で制御
されているため、Δαの補正が加わると実際のアクセル
ペダルの踏込量に対する最大噴射量制御に移行するタイ
ミングが変わってしまい、運転者の経験が生かされなく
なりかえってドライバビリティが悪化することもあるか
らである。

これらの理由から、アクセル踏込量の大きな領域での補
正は不要と判断されるのである。

次に、所定開度αＡ以下であると判定されると、ステッ
プ320に進み、補正値Δαが零か否かの判定が行われ
る。すなわち、補正Δαがあるときには、ステップ330
にて（α＋Δα）が補正されたアクセル踏込量αとして
設定され、一方、上記ステップ310にて、アクセル開度
αＡ以上の場合、および補正値Δαが零のときには、ア
クセル踏込量センサ13のアクセル踏込量αがそのまま設
定される（ステップ340）。

次に、エンジン回転数センサ11からエンジン回転数Neの
読み込み（ステップ350）、さらに、他のセンサの検出
値の読み込みが行われる（ステップ360）。次いで、ア
クセル踏込量α、エンジン回転数Neと、燃料噴射量マッ
プによって基本燃料噴射量Ｑが演算され（ステップ37
0）、さらに、上記他のセンサからの検出値によって、
各種の噴射量の補正処理が行われる（ステップ380）。
このように設定された燃料噴射量により電気式ガバナ2a
のソレノイドに制御信号が送られ、燃料噴射が行われる
（ステップ390）。

したがって、上記処理によれば、アイドル制御における
定回転制御時に、定回転を維持するための仮想操作量α
ｂを求め、この仮想操作量αｂとアクセル踏込量センサ
13からのアクセル踏込量αａとの偏差Δαを求め、この
偏差Δαで運転時におけるアクセル踏込量αを補正して
いる。このため、アイドル制御による定回転状態から、
アクセルペダルを踏み込んでアクセル踏込量αによりエ
ンジンが制御される状態になったときに、エンジンの特
性や、経時変化により、エンジン無負荷特性や燃料ポン
プの特性が変動していても、エンジンの回転数が急激に
変動することがない。

なお、上記実施例による補正処理は、第７図に示すよう
に、仮想操作量αｂの無負荷特性がエンジン水温によっ
て大きく変化することから、無負荷特性の安定する温度
TA以上の領域により、本実施例の補正処理を実行しても
よい。この場合、第３図のステップ110の後に、水温が
所定温度TA以上の場合に処理するステップを加えること
により実現できる。この処理によりソフトの容量を低減
し、かつ、構成を簡単にするとともに、ROMの自由度を
高めるのに有効である。

次に、本発明の他の実施例について第８図を用いて説明
する。本実施例では、仮想操作量の基準値として、所定
のアイドル回転を得るべく予め定められ記憶されたアク
セルペダルの踏込量の目標値α′ａを用いる点が上記実
施例と異なっている。すなわち、第８図のフローチャー
トにおいて、ステップ130′にて上記アクセルペダルの
踏込量の目標値α′ａをCPUが読み込み、ステップ140に
て補正値Δαをαｂ−αａ′の演算より求める。ここ
で、目標値α′ａは第５図の特性図上ではアクセル踏込
量αａの値と同等のものである。

なお、上記実施例では、アイドル時の回転数偏差によ
り、直接アクセルペダルの仮想操作量を求めるようにし
たが、回転数偏差により、この偏差を小さくすべく燃料
噴射量を増減補正し、この噴射量と回転数により第５図
のマップから対応するアクセル操作量を求め、これを仮
想操作量としてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、定回転制御時に
アクセルペダルの踏込量の仮想操作量を使って回転数を
所定回転数に制御し、この仮想操作量の値が基準値に対
してどれくらいずれているかを求めれば噴射制御装置の
経時変化が判るという性質を利用し、定回転制御時に求
めた仮想操作量の基準値との偏差を定回転制御以外の通
常制御に反映することで、仮想操作量を用いない通常制
御に移行したときの急激なアクセル操作量の上昇あるい
は低下を防ぎつつ定回転制御時以外の領域でも経時変化
補償を可能とすると共に、特にアクセルペダルの踏込量
が所定値以上の領域では、アクセルペダルの操作量の補
正が禁止されるため、不要な領域での補正を排除して、
全アクセル域でのドライバビリティを向上することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成の一例を示す構成図、第２図は本
発明の一実施例によるディーゼルエンジンのシステム構
成図、第３図は同実施例による補正値演算処理を示すフ
ローチャート、第４図は定回転制御処理を示すフローチ
ャート、第５図は燃料噴射マップを示すグラフ、第６図
はディーゼルエンジンの燃料噴射量を演算処理するため
のフローチャート、第７図はエンジン水温とアクセル踏
込量との関係を示すグラフ、第８図は本発明の他の実施
例による補正値演算処理を示すフローチャートである。 Ａ……エンジン,B……補正手段,C……操作量検出手段,D
……回転数検出手段,E……定回転偏差検出手段,F……仮
想操作量演算手段,G……補正手段,H……基準値設定手
段,21……電子制御装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディーゼルエンジンの燃料噴射量を制御す
   る制御装置の補正装置であって、 アクセルペダルの踏込量に相当する操作量を検出する操
   作量検出手段と、 上記エンジンの回転数を検出する回転数検出手段と、 上記アクセルペダルの操作量と上記エンジンの回転数と
   に従って燃料噴射量を制御する制御手段と、 定回転制御時、上記回転数検出手段からの回転数検出値
   と所定回転数との回転数偏差を検出する定回転偏差検出
   手段と、 上記回転数の偏差に応じて上記所定回転数を得るための
   アクセルペダルの踏込量を仮想操作量として求める仮想
   操作量演算手段と、 上記定回転制御時における上記仮想操作量の基準値を設
   定する基準値設定手段と、 上記基準値と仮想操作量とを比較し、その偏差に従って
   定回転制御時以外の通常運転時の上記アクセルペダルの
   操作量を補正する補正手段と、 通常運転時におけるこの補正手段によるアクセルペダル
   の操作量の補正を、アクセルペダルの踏込量が所定値以
   上の領域で禁止する禁止手段と を具備してなる燃料噴射制御装置の補正装置。