JPH06249023A - ディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 始動時における燃料噴射量を好適に補正し
て、始動時におけるスモークの発生や始動不良の発生を
確実に阻止する。 【構成】 ＥＣＵ７１は、水温センサ７５により検出さ
れた冷却水温度の値が「６０℃」以上でない場合、即ち
前回のエンジン停止から時間が経過してエンジン２が冷
えた状態になっている場合には、補正前の始動時噴射量
を補正することなくそのまま補正後の始動時噴射量とす
る。又、ＥＣＵ７１は、冷却水温の値が「６０℃」以上
である場合、即ちエンジン停止からそれほど時間が経過
しておらずエンジン２が温かい状態になっている場合に
は、補正前の始動時噴射量に、前回のエンジン運転時に
算出された学習値に基づいて求めた噴射量補正係数を乗
算して、補正後の始動時噴射量を算出する。よって、始
動時における冷却水温の高低に応じて、常に適正な始動
時噴射量制御が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば自動車に適用
されるディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ディーゼルエンジンの燃費向
上、好適出力特性の維持及びスモーク発生防止等を図る
べく、各種運転状態に応じて要求される量の燃料を噴射
ポンプから噴射するための種々の燃料噴射量制御が行わ
れている。

【０００３】ところで、ディーゼルエンジンに燃料とし
て使用される軽油には、温度によってその特性が変化す
るという性質がある。即ち、燃料温度が上昇するに連れ
て動粘度が低下し、燃料の流動性が上昇する。その逆
に、燃料温度が下降するに連れて動粘度が上昇し、燃料
の流動性が低下する。従って、燃料温度の変化に起因し
て燃料性状に変化が生じることにより、燃料噴射ポンプ
の高圧燃料圧送系の隙間からポンプ低圧室側へ燃料が漏
れ、このために実際の噴射量に誤差が生じるという問題
があった。又、燃料温度に起因するこの噴射量誤差は、
エンジン回転数やエンジン負荷等の運転状態の変化や、
エンジンの経年変化等によっても変動するものであっ
た。

【０００４】そこで、例えば特開平１−２９４９３８号
公報に開示された技術では、燃料温度（燃料流動性）や
運転状態の変化等に起因する噴射量の誤差を補償するた
めに、次のような燃料噴射量制御が行われている。即
ち、アイドルスピードコントロール（ＩＳＣ）中の安定
した運転状態において、燃焼室に実際に供給される燃料
量に起因する運転状態量の変化特性をＩＳＣ制御量とし
て算出する。そして、そのＩＳＣ制御量の学習値と、燃
料噴射量誤差を想定してエンジン回転数に基づいて求め
られた係数とから、燃料の最大噴射量の補正量を算出す
る。そして、この算出された補正量に基づいて、走行状
態における最大噴射量を随時補正するようにしている。
従って、この従来技術においては、燃料性状の変化等に
関わらず、各運転状態に応じて最大噴射量を好適に補正
することができ、ディーゼルエンジンに最も望ましい必
要噴射量を実際に噴射制御することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来公
報の技術は、エンジンの通常運転時における最大噴射量
を補正制御するものであり、始動時における噴射量をも
補正制御できるものではない。即ち、ＩＳＣ制御量の学
習値はエンジンのアイドル時に随時更新されてメモリに
記憶保持されるものであり、エンジンが停止されると、
最終的に算出された学習値がメモリに記憶保持されるこ
とになる。従って、通常のエンジン運転時とは異なり、
エンジンが冷えた状態となっている始動時に、前回のエ
ンジン運転時に算出された学習値を燃料噴射量の補正量
としてそのまま使用することは、補正に誤差が生じやす
いため適切ではなかった。

【０００６】従って、前記従来技術では、始動時におけ
る噴射量については補正がなされておらず、始動時噴射
量が好適な噴射量からずれるおそれがあった。そのた
め、始動時において、燃料噴射量が必要以上に多くなっ
て燃料の浪費やスモークの発生のおそれが生じたり、燃
料噴射量が不足して始動不良の発生のおそれが生じたり
することがあった。

【０００７】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、始動時における燃料噴射量
を好適に補正することが可能で、始動時におけるスモー
クの発生や始動不良の発生を確実に阻止することができ
るディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明においては図１に示すように、ディーゼ
ルエンジンＭ１に燃料噴射を行う燃料噴射手段Ｍ２と、
前記ディーゼルエンジンＭ１の回転数を含む運転状態を
検出する運転状態検出手段Ｍ３と、前記運転状態検出手
段Ｍ３の検出結果に基づいて、前記ディーゼルエンジン
Ｍ１に噴射すべき始動時の燃料噴射量を演算する始動時
噴射量演算手段Ｍ４と、前記始動時噴射量演算手段Ｍ４
の演算結果に基づいて、前記燃料噴射手段Ｍ２を駆動制
御する燃料噴射制御手段Ｍ５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、前記運転状態検出
手段Ｍ３の検出結果に基づき、前記ディーゼルエンジン
Ｍ１が所定の安定運転状態にあるときの前記ディーゼル
エンジンＭ１に実際に供給される燃料量に起因する運転
状態量の変化特性を演算する変化特性演算手段Ｍ６と、
前記変化特性演算手段Ｍ６の演算結果に基づき、燃料噴
射量を補正するための補正値を学習演算する補正値演算
手段Ｍ７と、前記補正値演算手段Ｍ７の演算結果に基づ
き、前記始動時噴射量演算手段Ｍ４により演算される始
動時の燃料噴射量を補正演算する噴射量補正演算手段Ｍ
８と、前記ディーゼルエンジンＭ１を冷却するための冷
却液の温度を検出する冷却液温度検出手段Ｍ９と、前記
補正値演算手段Ｍ７により演算された補正値を、前記冷
却液温度検出手段Ｍ９の検出結果に応じて所定の値に設
定する補正設定手段Ｍ１０とを備えたものである。

【０００９】

【作用】上記の構成によれば、図１に示すように、例え
ばディーゼルエンジンＭ１の始動時において、運転状態
検出手段Ｍ３はディーゼルエンジンＭ１の運転状態を検
出する。又、その検出結果に基づき、始動時噴射量演算
手段Ｍ４はディーゼルエンジンＭ１に噴射すべき始動時
の燃料噴射量を演算する。

【００１０】尚、変化特性演算手段Ｍ６は、運転状態検
出手段Ｍ３の検出結果に基づき、ディーゼルエンジンＭ
１が所定の安定運転状態、例えばアイドル運転状態であ
るときのディーゼルエンジンＭ１に実際に供給される燃
料量に起因する運転状態量の変化特性を演算する。そし
て、その演算結果に基づき、補正値演算手段Ｍ７は、燃
料噴射量を補正するための補正値を学習演算する。

【００１１】又、噴射量補正演算手段Ｍ８は、補正値演
算手段Ｍ７の演算結果に基づき、始動時噴射量演算手段
Ｍ４により演算される始動時の燃料噴射量を補正演算す
る。このとき、冷却液温度検出手段Ｍ９は、ディーゼル
エンジンＭ１を冷却するための冷却液の温度を検出す
る。そして、補正設定手段Ｍ１０は、前記補正値演算手
段Ｍ７により演算された補正値を、冷却液温度検出手段
Ｍ９の検出結果に応じて所定の値に設定する。

【００１２】従って、噴射量補正演算手段Ｍ８は、補正
設定手段Ｍ１０により設定された補正値に基づいて始動
時の燃料噴射量を補正演算することになる。そして、燃
料噴射制御手段Ｍ５は、その補正演算された始動時の燃
料噴射量に基づいて燃料噴射手段Ｍ２を駆動制御し、デ
ィーゼルエンジンＭ１への燃料噴射量の制御が行われ
る。

【００１３】つまり、補正値演算手段Ｍ７により学習演
算される補正値は、例えばアイドル運転状態等のディー
ゼルエンジンＭ１が所定の安定運転状態であるときに算
出されるものである。従って、ディーゼルエンジンＭ１
の始動時においては、前回のエンジン運転時に学習演算
された補正値に基づいて、燃料噴射量が補正される。

【００１４】このとき、冷却液温度が低い場合、即ち前
回のエンジン停止から時間が経過してディーゼルエンジ
ンＭ１が冷えた状態になっている場合には、燃料の動粘
度が上昇し流動性が低下するため、燃料噴射量誤差が小
さくなり、実際の燃料噴射量がそれほど低下することが
ない。従って、このような場合には、例えば前回のエン
ジン運転時に学習演算された補正値を小さな値或いは無
いものとして設定して、燃料噴射量が増量補正されるこ
とを阻止する。これにより、始動時における燃料の浪費
やスモークの発生が防止される。

【００１５】又、冷却液温度が高い場合、即ち前回のエ
ンジン停止から時間がそれほど経過しておらずディーゼ
ルエンジンＭ１が温かい状態になっている場合には、燃
料の動粘度が低下し流動性が上昇するため、燃料噴射量
誤差が大きくなり、実際の燃料噴射量が低下する。従っ
て、このような場合には、例えば前回のエンジン運転時
に学習演算された補正値をそのままの値に設定して、燃
料噴射量を増量補正する。これにより、始動時における
始動不良の発生が防止される。

【００１６】このように、冷却液温度の高低に応じて、
前回のエンジン運転時に学習演算された補正値を最適な
値に設定することができるので、始動時噴射量を適正に
補正演算することができ、常に適正な始動時噴射量制御
を行うことができる。

【００１７】

【実施例】以下、この発明のディーゼルエンジンの燃料
噴射量制御装置を自動車に具体化した一実施例を図面に
基いて詳細に説明する。

【００１８】図２はこの実施例における過給機付ディー
ゼルエンジンの燃料噴射量制御装置を示す概略構成図で
あり、図３はその燃料噴射手段を構成する分配型燃料噴
射ポンプ１を示す断面図である。燃料噴射ポンプ１はデ
ィーゼルエンジン２のクランク軸４０にベルト等を介し
て駆動連結されたドライブプーリ３を備えている。そし
て、そのドライブプーリ３の回転によって燃料噴射ポン
プ１が駆動され、ディーゼルエンジン２の各気筒（この
場合は４気筒）毎に設けられた各燃料噴射ノズル４に燃
料が圧送されて燃料噴射を行う。

【００１９】燃料噴射ポンプ１において、ドライブプー
リ３はドライブシャフト５の先端に取付けられている。
又、そのドライブシャフト５の途中には、べーン式ポン
プよりなる燃料フィードポンプ（この図では９０度展開
されている）６が設けられている。更に、ドライブシャ
フト５の基端側には円板状のパルサ７が取付けられてい
る。このパルサ７の外周面には、ディーゼルエンジン２
の気筒数と同数の、即ちこの場合４個の切歯が等角度間
隔で形成され、更に各切歯の間には１４個ずつ（合計で
５６個）の突起が等角度間隔で形成されている。そし
て、ドライブシャフト５の基端部は図示しないカップリ
ングを介してカムプレート８に接続されている。

【００２０】パルサ７とカムプレート８との間には、ロ
ーラリング９が設けられ、同ローラリング９の円周に沿
ってカムプレート８のカムフェイス８ａに対向する複数
のカムローラ１０が取付けられている。カムフェイス８
ａはディーゼルエンジン２の気筒数と同数だけ設けられ
ている。又、カムプレート８はスプリング１１によって
常にカムローラ１０に付勢係合されている。

【００２１】カムプレート８には燃料加圧用プランジャ
１２の基端が一体回転可能に取付けられ、それらカムプ
レート８及びプランジャ１２がドライブシャフト５の回
転に連動して回転される。即ち、ドライブシャフト５の
回転力がカップリングを介してカムプレート８に伝達さ
れることにより、カムプレート８が回転しながらカムロ
ーラ１０に係合して、気筒数と同数だけ図中左右方向へ
往復駆動される。又、この往復運動に伴ってプランジャ
１２が回転しながら同方向へ往復駆動される。つまり、
カムプレート８のカムフェイス８ａがローラリング９の
カムローラ１０に乗り上げる過程でプランジャ１２が往
動（リフト）され、その逆にカムフェイス８ａがカムロ
ーラ１０を乗り下げる過程でプランジャ１２が復動され
る。

【００２２】プランジャ１２はポンプハウジング１３に
形成されたシリンダ１４に嵌挿されており、プランジャ
１２の先端面とシリンダ１４の底面との間が高圧室１５
となっている。又、プランジャ１２の先端側外周には、
ディーゼルエンジン２の気筒数と同数の吸入溝１６と分
配ポート１７が形成されている。又、それら吸入溝１６
及び分配ポート１７に対応して、ポンプハウジング１３
には分配通路１８及び吸入ポート１９が形成さている。

【００２３】そして、ドライブシャフト５が回転されて
燃料フィードポンプ６が駆動されることにより、図示し
ない燃料タンクから燃料供給ポート２０を介して燃料室
２１内へ燃料が供給される。又、プランジャ１２が復動
されて高圧室１５が減圧される吸入行程中に、吸入溝１
６の一つが吸入ポート１９に連通することにより、燃料
室２１から高圧室１５へと燃料が導入される。一方、プ
ランジャ１２が往動されて高圧室１５が加圧される圧縮
行程中に、分配通路１８から各気筒毎の燃料噴射ノズル
４へ燃料が圧送されて噴射される。

【００２４】ポンプハウジング１３には、高圧室１５と
燃料室２１とを連通させる燃料溢流用のスピル通路２２
が形成されている。このスピル通路２２の途中には、噴
射調整用の周知の電磁スピル弁２３が設けられている。
この電磁スピル弁２３は常開型の弁であり、コイル２４
が無通電（オフ）の状態では弁体２５が開放されて高圧
室１５内の燃料が燃料室２１へ溢流される。又、コイル
２４が通電（オン）されることにより、弁体２５が閉鎖
されて高圧室１５から燃料室２１への燃料の溢流が止め
られる。

【００２５】従って、電磁スピル弁２３の通電時間を制
御することにより、同弁２３が閉弁・開弁制御され、高
圧室１５から燃料室２１への燃料の溢流調量が行われ
る。そして、プランジャ１２の圧縮行程中に電磁スピル
弁２３を開弁させることにより、高圧室１５内における
燃料が減圧されて、燃料噴射ノズル４からの燃料噴射が
停止される。つまり、プランジャ１２が往動しても、電
磁スピル弁２３が開弁している間は高圧室１５内の燃料
圧力が上昇せず、燃料噴射ノズル４からの燃料噴射が行
われない。又、プランジャ１２の往動中に、電磁スピル
弁２３の閉弁・開弁の時期を制御することにより、燃料
噴射ノズル４からの燃料噴射量が制御される。

【００２６】ポンプハウジング１３の下側には、燃料噴
射時期制御用のタイマ装置（この図では９０度展開され
ている）２６が設けられている。このタイマ装置２６
は、ドライブシャフト５の回転方向に対するローラリン
グ９の位置を制御することにより、カムフェイス８ａが
カムローラ１０に係合する時期、即ちカムプレート８及
びプランジャ１２の往復動タイミングを制御するもので
ある。

【００２７】このタイマ装置２６は油圧によって作動さ
れるものであり、タイマハウジング２７と、同ハウジン
グ２７内に嵌装されたタイマピストン２８と、同じくタ
イマハウジング２７内一側の低圧室２９にてタイマピス
トン２８を他側の加圧室３０へ押圧付勢するタイマスプ
リング３１等とから構成されている。そして、タイマピ
ストン２８はスライドピン３２を介してローラリング９
に接続されている。

【００２８】タイマハウジング２７の加圧室３０には、
燃料フィードポンプ６により加圧された燃料が導入され
るようになっている。そして、その燃料圧力とタイマス
プリング３１の付勢力との釣り合い関係によってタイマ
ピストン２８の位置が決定される。又、タイマピストン
２８の位置が決定されることにより、ローラリング９の
位置が決定され、カムプレート８を介してプランジャ１
２の往復動タイミングが決定される。

【００２９】タイマ装置２６の燃料圧力を制御するため
に、タイマ装置２６にはタイミングコントロールバルブ
３３が設けられている。即ち、タイマハウジング２７の
加圧室３０と低圧室２９とは連通路３４によって連通さ
れており、同連通路３４の途中にタイミングコントロー
ルバルブ３３が設けられている。このタイミングコント
ロールバルブ３３は、デューティ制御された通電信号に
よって開閉制御される電磁弁であり、同バルブ３３の開
閉制御によって加圧室３０内の燃料圧力が調整される。
そして、その燃料圧力調整によって、プランジャ１２の
リフトタイミングが制御され、各燃料噴射ノズル４から
の燃料噴射時期が調整される。

【００３０】ローラリング９の上部には、電磁ピックア
ップコイルよりなる回転数センサ３５がパルサ７の外周
面に対向して取付けられている。この回転数センサ３５
はパルサ７の突起等が横切る際に、それらの通過を検出
してエンジン回転数ＮＥに相当するタイミング信号（エ
ンジン回転パルス）を出力する。又、この回転数センサ
３５は、ローラリング９と一体であるため、タイマ装置
２６の制御動作に関わりなく、プランジャリフトに対し
て一定のタイミングで基準となるタイミング信号を出力
する。

【００３１】次に、ディーゼルエンジン２について説明
する。このディーゼルエンジン２ではシリンダ４１、ピ
ストン４２及びシリンダヘッド４３によって各気筒毎に
対応する主燃焼室４４がそれぞれ形成されている。又、
それら各主燃焼室４４が、同じく各気筒毎に対応して設
けられた副燃焼室４５に連設されている。そして、各副
燃焼室４５に各燃料噴射ノズル４から噴射される燃料が
供給される。又、各副燃焼室４５には、始動補助装置と
しての周知のグロープラグ４６がそれぞれ取付けられて
いる。

【００３２】ディーゼルエンジン２には、吸気管４７及
び排気管５０がそれぞれ設けられ、その吸気管４７には
過給機を構成するターボチャージャ４８のコップレッサ
４９が設けられ、排気管５０にはターボチャージャ４８
のタービン５１が設けられている。又、排気管５０に
は、過給圧ＰｉＭを調節するウェイストゲートバルブ５
２が設けられている。周知のようにこのターボチャージ
ャー４８は、排気ガスのエネルギーを利用してタービン
５１を回転させ、その同軸上にあるコンプレッサ４９を
回転させて吸入空気を昇圧させる。これによって、密度
の高い空気を主燃焼室４４へ送り込んで燃料を多量に燃
焼させ、ディーゼルエンジン２の出力を増大させるよう
になっている。

【００３３】又、ディーゼルエンジン２には、排気管５
０内の排気の一部を吸気管４７の吸入ポート５３へ還流
させる還流管５４が設けられている。そして、その還流
管５４の途中には排気の還流量を調節するエキゾースト
ガスリサキュレイションバルブ（ＥＧＲバルブ）５５が
設けられている。このＥＧＲバルブ５５はバキュームス
イッチングバルブ（ＶＳＶ）５６の制御によって開閉制
御される。

【００３４】更に、吸気管４７の途中には、アクセルペ
ダル５７の踏込量に連動して開閉されるスロットルバル
ブ５８が設けられている。又、そのスロットルバルブ５
８に平行してバイパス路５９が設けられ、同バイパス路
５９にはバイパス絞り弁６０が設けられている。このバ
イパス絞り弁６０は、二つのＶＳＶ６１，６２の制御に
よって駆動される二段のダイヤフラム室を有するアクチ
ュエータ６３によって開閉制御される。このバイパス絞
り弁６０は各種運転状態に応じて開閉制御されるもので
ある。例えば、アイドル運転時には騒音振動等の低減の
ために半開状態に制御され、通常運転時には全開状態に
制御され、更に運転停止時には円滑な停止のために全閉
状態に制御される。

【００３５】加えて、ディーゼルエンジン２には、その
始動時にクランキングによって回転力を付与するための
スタータ６４が設けられ、同スタータ６４には、そのオ
ン・オフ動作を検知出力するスタータスイッチ６５が設
けられている。周知のように、スタータ６４は図示しな
いイグニッションスイッチの操作によってオン・オフ動
作されるものであり、イグニッションスイッチが操作さ
れている間はスタータ６４がオン動作されてスタータス
イッチ６５からスタータ信号ＳＴが出力されるようにな
っている。

【００３６】そして、上記のように燃料噴射ポンプ１及
びディーゼルエンジン２に設けられた電磁スピル弁２
３、タイミングコントロールバルブ３３、グロープラグ
４６及び各ＶＳＶ５６，６１，６２は、始動時噴射量演
算手段、燃料噴射制御手段、変化特性演算手段、補正値
演算手段、噴射量補正演算手段、及び補正設定手段を構
成する電子制御装置（以下単に「ＥＣＵ」という）７１
にそれぞれ電気的に接続され、同ＥＣＵ７１によってそ
れらの駆動タイミングが制御される。

【００３７】運転状態検出手段を構成するセンサとして
は、前記回転数センサ３５及びスタータスイッチ６５に
加えて以下の各種センサが設けられている。即ち、吸気
管４７にはエアクリーナ６６の近傍における吸気温度Ｔ
ＨＡを検出する吸気温センサ７２が設けられている。
又、スロットルバルブ５８の開閉位置から、ディーゼル
エンジン２の負荷に相当するアクセル開度ＡＣＣＰを検
出するアクセル開度センサ７３が設けられている。吸入
ポート５３の近傍には、ターボチャージャ４８によって
過給された後の吸入空気圧力、即ち過給圧ＰｉＭを検出
する吸気圧センサ７４が設けられている。更に、ディー
ゼルエンジン２の冷却水温ＴＨＷを検出する冷却液温度
検出手段としての水温センサ７５が設けられている。
又、ディーゼルエンジン２のクランク軸４０の回転基準
位置、例えば特定気筒の上死点に対するクランク軸４０
の回転位置を検出するクランク角センサ７６が設けられ
ている。更に又、図示しないトランスミッションには、
そのギアの回転によって回されるマグネット７７ａによ
りリードスイッチ７７ｂをオン・オフさせて車両速度
（車速）ＳＰを検出する車速センサ７７が設けられてい
る。

【００３８】そして、ＥＣＵ７１には上述した各センサ
７２〜７７がそれぞれ接続されると共に回転数センサ３
５及びスタータスイッチ６５が接続されている。又、Ｅ
ＣＵ７１は各センサ３５，７２〜７７及びスタータスイ
ッチ６５から出力される信号に基づいて、電磁スピル弁
２３、タイミングコントロールバルブ３３、グロープラ
グ４６及びＶＳＶ５６，６１，６２等を好適に制御す
る。

【００３９】次に、前述したＥＣＵ７１の構成につい
て、図４のブロック図に従って説明する。ＥＣＵ７１は
中央処理装置（ＣＰＵ）８１、所定の制御プログラム及
びマップ等を予め記憶した読み出し専用メモリ（ＲＯ
Ｍ）８２、ＣＰＵ８１の演算結果等を一時記憶するラン
ダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）８３、予め記憶されたデ
ータを保存するバックアップＲＡＭ８４等と、これら各
部と入力ポート８５及び出力ポート８６等とをバス８７
によって接続した論理演算回路として構成されている。

【００４０】入力ポート８５には、前述した吸気温セン
サ７２、アクセル開度センサ７３、吸気圧センサ７４、
水温センサ７５及びスタータスイッチ６５が、各バッフ
ァ８８，８９，９０，９１，９２、マルチプレクサ９３
及びＡ／Ｄ変換器９４を介して接続されている。同じ
く、入力ポート８５には、前述した回転数センサ３５、
クランク角センサ７６及び車速センサ７７が、波形整形
回路９５を介して接続されている。そして、ＣＰＵ８１
は入力ポート８５を介して入力される各センサ３５，７
２〜７７及びスタータスイッチ６５等の検出信号を入力
値として読み込む。又、出力ポート８６には各駆動回路
９６，９７，９８，９９，１００，１０１を介して電磁
スピル弁２３、タイミングコントロールバルブ３３、グ
ロープラグ４６及びＶＳＶ５６，６１，６２等が接続さ
れている。

【００４１】そして、ＣＰＵ８１は各センサ３５，７２
〜７７及びスタータスイッチ６５から読み込んだ入力値
に基づき、電磁スピル弁２３、タイミングコントロール
バルブ３３、グロープラグ４６及びＶＳＶ５６，６１，
６２等を好適に制御する。

【００４２】次に、前述したＥＣＵ７１によって実行さ
れる燃料噴射量制御の処理動作について図５、図７〜図
９に示すフローチャート、及び図６、図１０、図１１に
示すマップ等に従って説明する。

【００４３】先ず、図５に示すフローチャートは、ＥＣ
Ｕ７１により実行される各処理のうち、ディーゼルエン
ジン２のアイドル安定状態におけるアイドルスピードコ
ントロール（ＩＳＣ）制御のために使用される積分制御
量ＮＦＩを算出するルーチンである。尚、このルーチン
は、前回のエンジン運転時において実行されるものであ
る。

【００４４】処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ１０１において、アクセル開度センサ７３、車速
センサ７７及び回転数センサ３５等の各検出値に基づ
き、アクセル開度ＡＣＣＰ、車速ＳＰ及びエンジン回転
数ＮＥをそれぞれ読み込む。

【００４５】続いて、ステップ１０２において、アイド
ル安定状態であるか否かを判断する。この判断は、ディ
ーゼルエンジン２の始動後に所定時間経過した後、先に
読み込まれたアクセル開度ＡＣＣＰが「０％」で、かつ
車速ＳＰが「０ｋｍ／ｈ」であるか否かによって行われ
る。

【００４６】そして、アイドル安定状態でない場合に
は、そのまま処理を一旦終了する。又、アイドル安定状
態である場合には、ステップ１０３において、ディーゼ
ルエンジン２の始動後に、先に読み込まれた実際のエン
ジン回転数ＮＥがアイドル安定状態における目標回転数
ＮＦに等しいか否かを判断する。そして、実際のエンジ
ン回転数ＮＥが目標回転数ＮＦに等しい場合には、その
まま処理を一旦終了する。又、実際のエンジン回転数Ｎ
Ｅが目標回転数ＮＦに等しくない場合には、ステップ１
０４へ移行する。

【００４７】ステップ１０４においては、実際のエンジ
ン回転数ＮＥと目標回転数ＮＦとの差の絶対値より、積
分補正量ΔＮＦＩを求める。この積分補正量ΔＮＦＩは
図６に示すように予め定められたマップを参照して求め
られる。

【００４８】その後、ステップ１０５において、実際の
エンジン回転数ＮＥが目標回転数ＮＦよりも大きいか否
かを判断する。そして、実際のエンジン回転数ＮＥが目
標回転数ＮＦよりも大きい場合には、ステップ１０６に
おいて、前回の制御周期にて求められた積分制御量ＮＦ
Ｉ０から積分補正量ΔＮＦＩを減算した結果を今回の積
分制御量ＮＦＩとして設定し、処理を一旦終了する。
又、実際のエンジン回転数ＮＥが目標回転数ＮＦよりも
大きくない場合には、ステップ１０７において、前回の
制御周期にて求められた積分制御量ＮＦＩ０に積分補正
量ΔＮＦＩを加算した結果を今回の積分制御量ＮＦＩと
して設定し、処理を一旦終了する。

【００４９】以上のようにして、ＩＳＣ制御のために使
用される積分制御量ＮＦＩの算出が実行される。図７は
ディーゼルエンジン２のアイドル安定状態において、燃
料噴射量の算出に使用される噴射量補正用の学習値ＮＦ
ＩGQを算出するためのルーチンである。尚、このルーチ
ンも、前記図５のルーチンと同じく、前回のエンジン運
転時において実行されるものである。

【００５０】処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ２０１において、水温センサ７５の検出値に基づ
き冷却水温ＴＨＷを読み込むとともに、図示しない電圧
計の検出値に基づき同じく図示しないバッテリのバッテ
リ電圧ＶＢを読み込む。続いて、ステップ２０２におい
て、アイドル安定状態であるか否かを判断する。

【００５１】そして、アイドル安定状態でない場合に
は、そのまま処理を一旦終了する。又、アイドル安定状
態である場合には、ステップ２０３において、読み込ま
れた冷却水温ＴＨＷの値が「６０℃」以上の高温である
か否かを判断し、「６０℃」以上でない場合には、その
まま処理を一旦終了する。又、冷却水温ＴＨＷの値が
「６０℃」以上である場合には、ステップ２０４におい
て、読み込まれたバッテリ電圧ＶＢの値が「１２．４
Ｖ」以上であるか否かを判断する。そして、バッテリ電
圧ＶＢの値が「１２．４Ｖ」以上でない場合には、その
まま処理を一旦終了する。又、バッテリ電圧ＶＢの値が
「１２．４Ｖ」以上である場合には、噴射量補正用の学
習値ＮＦＩGQ（単位は「ｒｐｍ」）のための学習条件が
成立しているものとして、ステップ２０５へ移行する。

【００５２】ステップ２０５においては、前回の制御周
期における学習値ＮＦＩGQ０（単位は「ｒｐｍ」）が、
図５のルーチンで求められた積分制御量ＮＦＩよりも大
きいか否かを判断する。そして、学習値ＮＦＩGQ０が積
分制御量ＮＦＩよりも大きい場合には、ステップ２０６
において、前回の制御周期における学習値ＮＦＩGQ０か
ら「３．０（ｒｐｍ）」だけ減算した結果を、更新され
た学習値ＮＦＩGQとして設定し、処理を一旦終了する。

【００５３】一方、ステップ２０５において、学習値Ｎ
ＦＩGQ０が積分制御量ＮＦＩよりも大きくない場合に
は、ステップ２０７において、前回の制御周期における
学習値ＮＦＩGQ０に「１．０（ｒｐｍ）」だけ加算した
結果を、更新された学習値ＮＦＩGQとして設定し、処理
を一旦終了する。

【００５４】以上のようにして、燃料噴射量の算出に使
用される噴射量補正用の学習値ＮＦＩGQの算出が実行さ
れ、この学習値ＮＦＩGQのデータはバックアップＲＡＭ
８４に記憶保持される。従って、エンジン２が停止され
ると、最終的に算出された学習値ＮＦＩGQがバックアッ
プＲＡＭ８４に記憶保持されることになる。

【００５５】一方、図８に示すフローチャートは、ＥＣ
Ｕ７１により実行される各処理のうち、ディーゼルエン
ジン２の始動時における燃料噴射量制御のためのメイン
ルーチンを示している。

【００５６】処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ３０１において、回転数センサ３５、アクセル開
度センサ７３、吸気圧センサ７４、水温センサ７５及び
スタータスイッチ６５の各検出値に基づいて、エンジン
回転数ＮＥ、アクセル開度ＡＣＣＰ、過給圧ＰｉＭ、冷
却水温ＴＨＷ及びスタータ信号ＳＴをそれぞれ読み込
む。

【００５７】次に、ステップ３０２において、その読み
込まれたエンジン回転数ＮＥ、アクセル開度ＡＣＣＰ等
によって、燃料の基本噴射量ＱBASE0 を算出する。この
基本噴射量ＱBASE0 の算出は、エンジン回転数ＮＥ及び
アクセル開度ＡＣＣＰをパラメータとする図示しない予
め定められたマップを参照して行われる。

【００５８】次に、ステップ３０３において、先に読み
込まれた冷却水温ＴＨＷの値が「１０℃」以上であるか
否かを判断する。そして、冷却水温ＴＨＷの値が「１０
℃」以上である場合には、ステップ３０４において、ク
ランキング開始からの経過時間であるスタータ作動時間
ＣＳＴＡ及びエンジン回転数ＮＥ等に基づき、予め定め
られた所定の計算式に従って、補正前の燃料の始動時噴
射量ＱSTA0を算出する。つまり、冷却水温ＴＨＷが極低
温でない場合には、エンジン始動性が比較的良好である
と判断して、燃料の浪費やスモークを防止するため、ク
ランキングによるエンジン回転数ＮＥ及びスタータ作動
時間ＣＳＴＡ等に基づいて、最小限の燃料噴射量を設定
する。尚、スタータ作動時間ＣＳＴＡは、先に読み込ま
れたスタータ信号ＳＴに基づいてスタータ６４のオン時
間を計測することにより算出される。

【００５９】一方、ステップ３０３において、冷却水温
ＴＨＷの値が「１０℃」以上でない場合には、ステップ
３０５において、アクセル開度ＡＣＣＰ、始動時疑似ア
クセル開度ＡＣＳＴＡ及びエンジン回転数ＮＥ等に基づ
き、予め定められた所定の計算式に従って、補正前の燃
料の始動時噴射量ＱSTA0を算出する。つまり、冷却水温
ＴＨＷが極低温の場合には、エンジン始動性が良好でな
いと判断して、その始動性向上のため、そのときのエン
ジン運転状態に応じて、増量補正した燃料噴射量を設定
する。尚、始動時疑似アクセル開度ＡＣＳＴＡは、冷却
水温ＴＨＷに基づいて、図示しない予め定められたマッ
プを参照して求められる。

【００６０】次に、ステップ３０６において、前記冷却
水温ＴＨＷの値が「６０℃」以上であるか否かを判断す
る。そして、冷却水温ＴＨＷの値が「６０℃」以上でな
い場合、即ち前回のエンジン停止から時間が経過してエ
ンジン２が冷えた状態になっている場合には、ステップ
３０７において、前記算出された補正前の始動時噴射量
ＱSTA0を補正することなくそのまま補正後の始動時噴射
量ＱSTA とする。

【００６１】一方、ステップ３０６において、前記冷却
水温ＴＨＷの値が「６０℃」以上である場合、即ちエン
ジン停止からそれほど時間が経過しておらずエンジン２
が温かい状態になっている場合には、ステップ３０８に
おいて、噴射量補正係数ＭＱＳＧを算出する。第９図に
示すフローチャートは、上記ステップ３０８における噴
射量補正係数ＭＱＳＧの算出ルーチンを示している。

【００６２】処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ３０９において、先に読み込まれたエンジン回転
数ＮＥにより回転数補正係数ＭＱＳＧＨを求める。この
回転数補正係数ＭＱＳＧＨは、図１０に示すように予め
定められたマップを参照して求められる。次に、ステッ
プ３１０において、前回のエンジン運転時に算出されて
バックアップＲＡＭ８４に記憶保持されている噴射量補
正用の学習値ＮＦＩGQにより、積分制御補正係数ＭＱＳ
ＧＮを求める。この積分制御補正係数ＭＱＳＧＮは、図
１１に示すように予め定められたマップを参照して求め
られる。

【００６３】そして、ステップ３１１において、前記求
められた回転数補正係数ＭＱＳＧＨ、積分制御補正係数
ＭＱＳＧＮ、及び前記噴射量補正用の学習値ＮＦＩGQに
より、噴射量補正係数ＭＱＳＧを算出する。この算出
は、以下の式（１）に従って行われる。

【００６４】 ＭＱＳＧ＝１＋ＮＦＩGQ×ＭＱＳＧＨ×ＭＱＳＧＮ …（１） そして、この噴射量補正係数ＭＱＳＧを算出すると、そ
のまま処理を一旦終了する。

【００６５】図８のメインルーチンに戻り、ステップ３
１２において、先に求められた補正前の始動時噴射量Ｑ
STA0に、図９のルーチンで求められた噴射量補正係数Ｍ
ＱＳＧを乗算して、補正後の始動時噴射量ＱSTA を算出
する。

【００６６】その後、ステップ３１３において、先に読
み込まれたスタータ信号ＳＴ及びエンジン回転数ＮＥに
基づいて、始動時であるか否かを判断する。そして、始
動時である場合には、ステップ３１４において、先に求
められた補正後の始動時噴射量ＱSTA の値とステップ３
０２で求められた基本噴射量ＱBASE0 の値とを比較し
て、その小さい方の値を今回の基本噴射量ＱBASEとす
る。又、始動時でない場合には、ステップ３１５におい
て、ステップ３０２で求められた基本噴射量ＱBASE0 の
値をそのまま今回の基本噴射量ＱBASEとする。

【００６７】次に、ステップ３１６において、最大噴射
量ＱFULLを算出する。この最大噴射量ＱFULLの算出は、
エンジン回転数ＮＥ及び過給圧ＰｉＭ等をパラメータと
する図示しない予め定められたマップを参照して行われ
る。そして、ステップ３１７において、先のステップ３
１６で求められた最大噴射量ＱFULLの値と、ステップ３
１４或いはステップ３１５で求められた基本噴射量ＱBA
SEの値とを比較して、その小さい方の値を最終噴射量Ｑ
FIN として設定する。

【００６８】続いて、ステップ３１８において、その最
終噴射量ＱFIN に相当する噴射量指令値ＴＳＰを求め
る。そして、ステップ３１９において、その求められた
噴射量指令値ＴＳＰを出力する。即ち、先のステップ３
１７において最終噴射量ＱFINとして最大噴射量ＱFULL
を設定した場合には、ステップ３１９において、最大噴
射量ＱFULLに相当する噴射量指令値ＴＳＰに基づいて電
磁スピル弁２３を駆動制御し、その後の処理を一旦終了
する。

【００６９】一方、先のステップ３１７において最終噴
射量ＱFIN として基本噴射量ＱBASEを設定した場合に
は、ステップ３１９において、基本噴射量ＱBASEに相当
する噴射指令値ＴＳＰに基づいて電磁スピル弁２３を駆
動制御し、その後の処理を一旦終了する。

【００７０】上記のようにディーゼルエンジン２の始動
時における燃料噴射量制御が実行される。以上説明した
ように、この実施例では、冷却水温ＴＨＷの値が「６０
℃」以上でない場合、即ち前回のエンジン停止から時間
が経過してエンジン２が冷えた状態になっている場合に
は、補正前の始動時噴射量ＱSTA0を補正することなくそ
のまま補正後の始動時噴射量ＱSTA としている。一方、
冷却水温ＴＨＷの値が「６０℃」以上である場合、即ち
エンジン停止からそれほど時間が経過しておらずエンジ
ン２が温かい状態になっている場合には、補正前の始動
時噴射量ＱSTA0に、学習値ＮＦＩGQに基づいて算出され
た噴射量補正係数ＭＱＳＧを乗算して、補正後の始動時
噴射量ＱSTA を算出している。

【００７１】つまり、エンジン２が冷えた状態になって
いる場合には、燃料の動粘度が上昇し流動性が低下す
る。そのため、燃料噴射ポンプ１のプランジャ１２とシ
リンダ１４との隙間等からの燃料の漏れ量が少なくな
り、燃料噴射量誤差が小さくなって、実際の燃料噴射量
がそれほど低下することがない。従って、このような場
合には、前回のエンジン運転時に算出された学習値ＮＦ
ＩGQに基づいて求めた補正値としての噴射量補正係数Ｍ
ＱＳＧにより、補正前の始動時噴射量ＱSTA0を補正しな
いようにしている。言い換えれば、噴射量補正係数ＭＱ
ＳＧを無いものとして設定して、始動時噴射量ＱSTA0が
増量補正されることを阻止する。これにより、始動時に
おける燃料の浪費やスモークの発生を防止確実に防止す
ることができる。

【００７２】又、エンジンが温かい状態になっている場
合には、燃料の動粘度が低下し流動性が上昇するため、
燃料の漏れ量が多くなり、燃料噴射量誤差が大きくなっ
て、実際の燃料噴射量が低下する。従って、このような
場合には、その噴射量誤差を考慮して、前回のエンジン
運転時に算出された学習値ＮＦＩGQに基づいて求めた噴
射量補正係数ＭＱＳＧにより、補正前の始動時噴射量Ｑ
STA0を補正するようにしている。言い換えれば、噴射量
補正係数ＭＱＳＧをそのままの値に設定して、始動時噴
射量ＱSTA0を増量補正する。これにより、始動時におけ
る始動不良の発生を確実に防止することができる。

【００７３】このように、冷却水温ＴＨＷの高低に応じ
て、前回のエンジン運転時に算出された学習値ＮＦＩGQ
に基づいて求めた噴射量補正係数ＭＱＳＧを、最適な値
に設定することができる。従って、補正前の始動時噴射
量ＱSTA0を適正に補正演算して補正後の始動時噴射量Ｑ
STA とすることができ、始動時における冷却水温ＴＨＷ
の高低に応じて、常に適正な始動時噴射量制御を行うこ
とができる。

【００７４】又、この実施例では、燃料性状の変化によ
る噴射量補正を燃料温度センサ等の特別なセンサを用い
ることなく行うことができるので、安価な燃料噴射量制
御装置となる。

【００７５】尚、この発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一部
を適宜に変更して次のように実施することもできる。 （１）前記実施例では、始動時の燃料噴射量制御時に、
冷却水温ＴＨＷの高低に応じて始動時噴射量ＱSTA0の補
正の有り無しを判断していたが、噴射量補正係数ＭＱＳ
Ｇの算出時に冷却水温ＴＨＷの高低に応じてその噴射量
補正係数ＭＱＳＧの値を所定の値に設定するようにして
もよい。つまり、冷却水温ＴＨＷが「６０℃」以上の場
合には、噴射量補正係数ＭＱＳＧの値をそのままの値と
し、「６０℃」以上でない場合には、噴射量補正係数Ｍ
ＱＳＧの値を１に設定する。そして、このようにして設
定した噴射量補正係数ＭＱＳＧの値を、冷却水温ＴＨＷ
の高低にかかわらず、補正前の始動時噴射量ＱSTA0に乗
算する。尚、このとき、冷却水温ＴＨＷが「６０℃」以
上でない場合でも、噴射量補正係数ＭＱＳＧの値を１よ
り大きい値に設定してもよい。これにより、エンジン２
が冷えた状態になっている場合でも、補正後の始動時噴
射量ＱSTA に噴射量補正量を反映させることができる。

【００７６】（２）前記実施例では、始動時噴射量ＱST
A0の補正の有り無しを、冷却水温ＴＨＷの値が「６０
℃」以上であるか否かで判断していたが、これを別の温
度に変更設定すること。

【００７７】（３）前記実施例では、過給機としてのタ
ーボチャージャ４８を備えたディーゼルエンジン２に具
体化したが、過給機としてのスーパーチャジャを備えた
ディーゼルエンジンや、過給機を備えていないディーゼ
ルエンジンに具体化することもできる。

【００７８】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、エンジン始動時において冷却液の温度を検出し、そ
の検出された冷却液温度の高低に応じて、前回のエンジ
ン運転時に学習演算された燃料噴射量の補正値を所定の
値に設定するようにしている。そのため、始動時噴射量
を適正に補正演算することが可能となり、始動時におけ
る冷却液温度に応じて、常に適正な始動時噴射量制御を
行うことができて、始動時におけるスモークの発生や始
動不良の発生を確実に阻止することができるという優れ
た効果を発揮する。又、特別なセンサ等を必要としない
ので、装置を安価に構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の概念構成図である。

【図２】この発明を具体化した一実施例におけるディー
ゼルエンジンの燃料噴射量制御装置を示す概略構成図で
ある。

【図３】一実施例における分配型燃料噴射ポンプを示す
断面図である。

【図４】一実施例におけるＥＣＵの構成を示すブロック
図である。

【図５】一実施例におけるＥＣＵにより実行される積分
制御量算出ルーチンを説明するフローチャートである。

【図６】一実施例におけるエンジン回転数と目標回転数
との差の絶対値に対する積分補正量を予め定めたマップ
である。

【図７】一実施例におけるＥＣＵにより実行される噴射
量補正用の学習値算出ルーチンを説明するフローチャー
トである。

【図８】一実施例におけるＥＣＵにより実行される燃料
噴射量制御処理のメインルーチンを説明するフローチャ
ートである。

【図９】一実施例におけるメインルーチンで行われる噴
射量補正係数の算出ルーチンを説明するフローチャート
である。

【図１０】一実施例におけるエンジン回転数に対する回
転数補正係数を予め定めたマップである。

【図１１】一実施例における噴射量補正用の学習値に対
する積分制御補正係数を予め定めたマップである。

【符号の説明】

１…燃料噴射手段としての燃料噴射ポンプ、２…ディー
ゼルエンジン、３５…回転数センサ、６５…スタータス
イッチ、７２…吸気温センサ、７３…アクセル開度セン
サ、７４…吸気圧センサ、７５…冷却液温度検出手段と
しての水温センサ、７６…クランク角センサ、７７…車
速センサ（３５，６５，７２〜７７は運転状態検出手段
を構成している）、７１…ＥＣＵ（始動時噴射量演算手
段、燃料噴射制御手段、変化特性演算手段、補正値演算
手段、噴射量補正演算手段、及び補正設定手段を構成し
ている）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディーゼルエンジンに燃料噴射を行う燃
   料噴射手段と、 前記ディーゼルエンジンの回転数を含む運転状態を検出
   する運転状態検出手段と、 前記運転状態検出手段の検出結果に基づいて、前記ディ
   ーゼルエンジンに噴射すべき始動時の燃料噴射量を演算
   する始動時噴射量演算手段と、 前記始動時噴射量演算手段の演算結果に基づいて、前記
   燃料噴射手段を駆動制御する燃料噴射制御手段とを備え
   たディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置において、 前記運転状態検出手段の検出結果に基づき、前記ディー
   ゼルエンジンが所定の安定運転状態にあるときの前記デ
   ィーゼルエンジンに実際に供給される燃料量に起因する
   運転状態量の変化特性を演算する変化特性演算手段と、 前記変化特性演算手段の演算結果に基づき、燃料噴射量
   を補正するための補正値を学習演算する補正値演算手段
   と、 前記補正値演算手段の演算結果に基づき、前記始動時噴
   射量演算手段により演算される始動時の燃料噴射量を補
   正演算する噴射量補正演算手段と、 前記ディーゼルエンジンを冷却するための冷却液の温度
   を検出する冷却液温度検出手段と、 前記補正値演算手段により演算された補正値を、前記冷
   却液温度検出手段の検出結果に応じて所定の値に設定す
   る補正設定手段とを備え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。