(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセルセンサとエンジン回転数センサの情報信号を基に、コントロールユニットが電子式ガバナを制御して燃料噴射ポンプの燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御装置であって、
電子式ガバナは、コントロールユニットからの指令で作動するＤＣリニアモータと、燃料噴射ポンプ本体内のプランジャに噛合するコントロールラックと、ＤＣリニアモータの動きをコントロールラックに伝えるリンクと、コントロールラックの位置を検出するラックセンサとからなり、
コントロールユニットはエンジン回転数に応じたフルラック位置を記憶し、且つアクセルセンサとエンジン回転数センサで検出した情報信号から必要な燃料噴射量を算出し、この燃料噴射量を基に目標ラック位置を算出して実ラック位置が目標ラック位置となるようにＤＣリニアモータへの電流値を変化させてコントロールラックの位置を制御するディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置に於て、
フルラック位置より所定量低い第一ラック位置と、当該第一ラック位置よりも更に所定量低い第二ラック位置をエンジン回転数に応じ設定し、
コントロールユニットは、
アクセル開度１００％操作時の目標ラック位置がフルラック位置と第二ラック位置との差より大きいコントロールラックがオーバシュートし易い条件下で、
フルラック位置へ移動するコントールラックが第二ラック位置を通過したことをラックセンサが検出すると同時に所定時間を計測し、当該所定時間が経過するまでの間、コントロールラックを第一ラック位置に制御する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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料噴射量の制御を電子式ガバナを用いて電気的に行うディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今、機械式ガバナに代え、燃料噴射量の制御を電子式ガバナを用いて電気的に行うディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置が多くの車両に使用されている。
【０００３】
この燃料噴射量制御装置は、エンジンの運転状態やドライバーの操作状態をエンジン回転数センサやアクセルセンサで検出した情報信号としてコントロールユニットで処理し、このコントロールユニットからの制御信号に基づいて電子式ガバナを制御するもので、図４に示すように電子式ガバナ１は、コントロールユニットからの信号で作動するＤＣリニアモータ３と、図示しない燃料噴射ポンプ本体内のプランジャに噛合するコントロールラック５、そして、ＤＣリニアモータ３の動きを当該コントロールラック５に伝えるリンク７と、コントロールラック５の位置を検出するラックセンサ９とで構成されている。
【０００４】
そして、燃料噴射量の制御（調整）は、燃料噴射ポンプ本体内のプランジャをコントロールラック５で回転させて行い、コントロールユニットは、アクセルセンサとエンジン回転数センサで検出した情報信号から必要な燃料噴射量を算出して、この燃料噴射量を基に目標ラック位置（算出した燃料噴射に必要なコントロールラック５の位置）を算出し、実ラック位置（ＤＣリニアモータ３によって移動するコントロールラック５の実位置）が目標ラック位置と一致するようにＤＣリニアモータ３への電流値を変化させて、コントロールラック５の位置を制御するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来、この種の燃料噴射量制御装置には、アクセル開度１００％に於ける燃料噴射量がエンジン回転数毎に予め設定されており、この燃料噴射量を得るためのコントロールラック５の位置を一般に「フルラック位置」と称している。
【０００６】
図５はエンジン回転数毎に設定されたフルラック位置の一例を示し、例えばエンジン回転数１０００ｒｐｍに於けるフルラック位置は１２．００ｍｍで、コントロールユニットは、ラックセンサ９による検出値を基にＤＣリニアモータ３を制御して、コントロールラック５をエンジン停止状態の位置（コントロールラック５の位置０．００ｍｍ）から１２．００ｍｍ移動させるようになっている。
【０００７】
従って、このコントロールラック５の位置に応じプランジャが回転して、所定の燃料噴射量が得られることとなる。
然し乍ら、例えばドライバーがエンジン回転数１０００ｒｐｍでアクセル開度４０％（図５中、Ａ点）で走行中、追い越しのためにアクセル開度１００％までアクセルを踏み込んでエンジン回転数を２０００ｒｐｍまで急激に上げた場合、これに応じた燃料噴射量を得るためＤＣリニアモータ３はコントロールラック５をフルラック位置（図５中、Ｂ点）まで移動させることとなるが、Ａ点からＢ点までの目標ラック位置Ｌが大きいと、図６に示すようにコントロールラック５が慣性力でオーバシュートして燃料噴射量が過多となり、燃焼効率が悪化して黒煙が発生してしまう不具合があった。
【０００８】
本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもので、従来、エンジン回転数をアクセル開度１００％まで急激に上げた場合に生じていたコントロールラックのオーバシュートを防止して、黒煙の発生を防止した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を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成するため、請求項１に係る発明は、アクセルセンサとエンジン回転数センサの情報信号を基に、コントロールユニットが電子式ガバナを制御して燃料噴射ポンプの燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御装置であって、電子式ガバナは、コントロールユニットからの指令で作動するＤＣリニアモータと、燃料噴射ポンプ本体内のプランジャに噛合するコントロールラックと、ＤＣリニアモータの動きをコントロールラックに伝えるリンクと、コントロールラックの位置を検出するラックセンサとからなり、コントロールユニットはエンジン回転数に応じたフルラック位置を記憶し、且つアクセルセンサとエンジン回転数センサで検出した情報信号から必要な燃料噴射量を算出し、この燃料噴射量を基に目標ラック位置を算出して実ラック位置が目標ラック位置となるようにＤＣリニアモータへの電流値を変化させてコントロールラックの位置を制御するディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置に於て、フルラック位置より所定量低い第一ラック位置と、当該第一ラック位置よりも更に所定量低い第二ラック位置をエンジン回転数に応じ設定し、コントロールユニットは、アクセル開度１００％操作時の目標ラック位置がフルラック位置と第二ラック位置との差より大きいコントロールラックがオーバシュートし易い条件下で、フルラック位置へ移動するコントールラックが第二ラック位置を通過したことをラックセンサが検出すると同時に所定時間を計測し、当該所定時間が経過するまでの間、コントロールラックを第一ラック位置に制御することを特徴としている。
【００１０】
（作用）
請求項１に係る発明によれば、走行中、コントロールユニットは、アクセルセンサとエンジン回転数センサで検出した情報信号から必要な燃料噴射量を算出して、この燃料噴射量を基に目標ラック位置を算出し、実ラック位置が目標ラック位置と一致するようにＤＣリニアモータへの電流値を変化させてコントロールラックの位置を制御するので、このコントロールラックの位置に応じ燃料噴射ポンプ本体内のプランジャが回転して、所定の燃料噴射量が得られることとなる。
【００１１】
そして、走行中、追い越し等のためにアクセル開度１００％までアクセルを踏み込んでエンジン回転数を急激に上げると、これに応じた燃料噴射量を得るためＤＣリニアモータはコントロールラックをエンジン回転数に応じたフルラック位置まで移動させることとなるが、アクセル開度１００％操作時の目標ラック位置がフルラック位置と第二ラック位置との差より大きい条件下で、コントロールユニットは、フルラック位置へ移動するコントールラックが第二ラック位置を通過したことをラックセンサが検出すると同時に所定時間を計測し、当該所定時間が経過するまでの間、コントロールラックを第一ラック位置に制御する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は請求項１に係る燃料噴射量制御装置の一実施形態を示し、図中、１１は電子式ガバナで、当該電子式ガバナ１１も、図４で示した従来例と同様、コントロールユニット１３からの信号で作動するＤＣリニアモータ１５と、その動きをコントロールラック１７に伝えるリンク１９、そして、コントロールラック１７の位置を検出するラックセンサ２１とで構成され、コントロールラック１７は図示しない燃料噴射ポンプ本体内のプランジャに噛合している。
【００１３】
そして、コントロールユニット１７は、アクセル開度を検出するアクセルセンサ２３とエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ２５で検出した情報信号から必要な燃料噴射量を算出して、この燃料噴射量を基に目標ラック位置を算出し、実ラック位置が目標ラック位置と一致するようにＤＣリニアモータ１５への電流値を変化させてコントロールラック１７の位置を制御するようになっている。
【００１４】
尚、図中、２７はＤＣリニアモータ１５のモータ軸で、電流値に比例して当該モータ軸２７が上下動することにより、コントロールラック１７がリンクを介して矢印方向へ前後動するようになっている。
又、図２の実線で示すように本実施形態に係る燃料噴射量制御装置２９も、図５で示したフルラック位置と同一のフルラック位置がコントロールユニット１３のメモリに記憶されており、例えばエンジン回転数１０００ｒｐｍに於けるフルラック位置は１２．００ｍｍで、この時、コントロールユニット１３はラックセンサ２１による検出値を基にＤＣリニアモータ１５を制御して、コントロールラック１７をエンジン停止状態から１２．００ｍｍ移動させるようになっている。
【００１５】
そして、図５で既述したように、斯かるフルラック位置が設定された従来の燃料噴射量制御装置にあっては、例えばドライバーがエンジン回転数１０００ｒｐｍでアクセル開度４０％（図５中、Ａ点）で走行中、追い越しのためにアクセル開度１００％までアクセルを踏み込んで２０００ｒｐｍまでエンジン回転数を急激に上げると、これに応じた燃料噴射量を得るためＤＣリニアモータはコントロールラックをフルラック位置（図５中、Ｂ点）まで移動させることとなるが、Ａ点からＢ点までの目標ラック位置Ｌが大きいと、図６の如くコントロールラックが慣性力でオーバシュートしていた。
【００１６】
そこで、本実施形態は、斯かる状況下に於てコントロールラック１７のオーバシュートを防止するため、０〜２８００ｒｐｍのエンジン回転域に於て、図２の二点鎖線で示すようにフルラック位置より３ｍｍ低い第一ラック位置と、図２の破線で示すようにフルラック位置より４ｍｍ低い第二ラック位置をエンジン回転数毎に設定している。
【００１７】
そして、アクセル開度１００％操作時の目標ラック位置がフルラック位置と第二ラック位置との差より大きいコントロールラック１７がオーバシュートし易い条件下で、コントロールユニット１３は、フルラック位置へ移動するコントールラック１７が第二ラック位置を通過したことをラックセンサ２１が検出すると同時に所定時間を計測し、当該所定時間が経過するまでの間、コントロールラック１７を第一ラック位置に制御するようになっている。
これを図２及び図３で説明すると、例えばドライバーがエンジン回転数１０００ｒｐｍでアクセル開度４０％（図２中、Ａ点）で走行中、追い越しのためにアクセル開度１００％までアクセルを踏み込んで２０００ｒｐｍまでエンジン回転数を急激に上げようとすると、この場合、目標ラック位置Ｌがフルラック位置と第二ラック位置との差より大きいため、コントロールラック１７をフルラック位置（図２，３中、Ｂ点）まで一気に移動させてしまうと、慣性力でコントロールラック１７がオーバシュートしてしまう。
そこで、コントロールユニット１３は、斯かる条件下、即ち、目標ラック位置Ｌがフルラック位置と第二ラック位置との差より大きいと判定すると、ＤＣリニアモータ１５によって移動するコントロールラック１７が第二ラック位置を移動したことをラックセンサ２１の検出信号で検出すると同時に所定時間Ｔ（Ｔ＝０．１５ｓｅｃ）を計測し、当該所定時間Ｔが経過するまでの間、ＤＣリニアモータ１５に指令を送ってコントロールラック１７を第一ラック位置に制御し、所定時間Ｔが経過後、再びＤＣリニアモータ１５を介してコントロールラック１７をＢ点まで移動させるようになっている。
【００１８】
本実施形態はこのように構成されているから、上述したように例えばドライバーがエンジン回転数１０００ｒｐｍでアクセル開度４０％（図２中、Ａ点）で走行中、追い越しのためにアクセル開度１００％までアクセルを踏み込んで２０００ｒｐｍまでエンジン回転数を急激に上げようとすると、これに応じた燃料噴射量を得るためＤＣリニアモータ１５はコントロールラック１７をフルラック位置（図２中、Ｂ点）まで移動させることとなる。
しかし、この場合、コントロールラック１７をフルラック位置Ｂまで一気に移動させてしまうと、慣性力でコントロールラック１７がオーバシュートしてしまう。
そこで、コントロールユニット１３は、斯様に目標ラック位置Ｌがフルラック位置と第二ラック位置との差より大きいと判定すると、ＤＣリニアモータ１５によって移動するコントロールラック１７が第二ラック位置を移動したことをラックセンサ２１の検出信号で検出すると同時に所定時間Ｔを計測して、図２及び図３に示すように当該所定時間Ｔが経過するまでの間、ＤＣリニアモータ１５に指令を送ってコントロールラック１７を第一ラック位置に制御し、所定時間Ｔの経過後、再びＤＣリニアモータ１５に作動指令を発してコントロールラック１７をフルラック位置Ｂ点まで移動させることとなる。
【００１９】
このように、本実施形態は、走行中、ドライバーがアクセル開度１００％までアクセルを踏み込んでエンジン回転数を急激に上げようとするとき、目標ラック位置Ｌがフルラック位置と第二ラック位置との差より大きいと判定すると、一気にコントロールラック１７をフルラック位置まで移動させず、移動中、所定時間Ｔに亘ってコントロールラック１７を第一ラック位置に制御するように構成したので、従来の如くコントロールラック１７が慣性力でオーバシュートしてしまうことがなくなり、この結果、燃料噴射量が過多となることがなくなって、燃焼効率の悪化による黒煙の発生を防止することが可能となった。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に係る燃料噴射量制御装置によれば、走行中、ドライバーがアクセル開度１００％までアクセルを踏み込んでエンジン回転数を急激に上げても、コントロールラックが慣性力でオーバシュートすることがなくなり、燃焼効率の悪化による黒煙の発生を防止することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の一実施形態に係る燃料噴射量制御装置の概略図である。
【図２】フルラック位置，第一ラック位置及び第二ラック位置を示すグラフである。
【図３】コントロールラックの制御方法を示すグラフである。
【図４】電子式ガバナの一部切欠き斜視図である。
【図５】フルラック位置を示すグラフである。
【図６】コントロールラックのオーバシュートを示すグラフである。
【符号の説明】
１１  電子式ガバナ
１３  コントロールユニット
１５  ＤＣリニアモータ
１７  コントロールラック
１９  リンク
２１  ラックセンサ
２３  アクセルセンサ
２５  エンジン回転数センサ
２９  燃料噴射量制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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