(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＧＲ弁を備えたディーゼルエンジンの電子制御燃料噴射装置において、
該エンジンの回転数センサと、該エンジンの負荷センサと、該ＥＧＲ弁の開度センサと、該回転数及び該負荷に応じてメモリマップから基本目標噴射量を決定するとともに該回転数及び該基本目標噴射量からＥＧＲ作動／非作動状態を決定し該ＥＧＲ非作動状態で且つ該ＥＧＲ弁が開状態であることを検出したときには、前回と今回の基本目標噴射量との差の時間変化量より小さな時間変化量に変換し、該小さな時間変化量に応じて今回の基本目標噴射量を減量補正するコントローラと、を備えたことを特徴とする電子制御燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子制御燃料噴射装置に関し、特にＥＧＲ（排気循環制御）弁を備えたディーゼルエンジンの電子制御燃料噴射装置に関するものである。
【０００１】
【従来の技術】
図４には従来より一般的なＥＧＲ弁を備えたディーゼルエンジンの電子制御燃料噴射装置が示されており、図中、１はディーゼルエンジンを示し、このディーゼルエンジン１の吸気マニホールド２と排気マニホールド３とがＥＧＲ管４によってバイパス接続されており、このＥＧＲ管４にはＥＧＲ弁５が設けられている。
【０００２】
ＥＧＲ弁５は電磁弁６によって負圧制御を受けることにより開閉されるようになっており、この電磁弁６はコントローラ（ＥＣＵ）７からの制御信号によって電磁弁ＶＳＶの場合はＯＮ／ＯＦＦ制御され、電磁弁ＥＶＲＶの場合はデューティー比制御されるようになっている。
【０００３】
また、エンジン１にはインジェクション（噴射）ポンプ（図示せず）が取り付けられており、このインジェクションホンプには、その回転数、すなわち、エンジン回転数を検出する回転数センサ８が取り付けられている。
【０００４】
この回転数センサ８の出力信号はアクセルペダルの開度を検出するアクセル開度センサ９の出力信号とともにコントローラ７に送られるようになっている。
【０００５】
そして、コントローラ７は回転数センサ８からのエンジン回転数とアクセル開度センサ９からのアクセル開度と好ましくはエンジン１の水温センサ（図示せず）によって検出された冷却水温信号とに基づいて最適な基本目標燃料噴射（時期）量を求め（図３のメモリマップ▲１▼参照）、これに応じた出力信号をインジェクタ（噴射ノズル）１０に与えて燃料をエンジン１内に噴射制御するようにしている。
【０００６】
また、コントローラ７は、図５に示すようなエンジン回転数と噴射量とで決定されるＥＧＲ領域（斜線部分）のメモリマップを有しており、回転数センサ８からの現在のエンジン回転数と上記のように求めた基本目標燃料噴射量とに対応する点がこのＥＧＲ領域に入っている場合（Ａ点の場合）には電磁弁６を介してＥＧＲ弁５を開くことにより排気マニホールド３内の排気をＥＧＲ管４を経由してＥＧＲ弁５より吸気マニホールド２に循環させるが、そうでない場合（Ｃ点の場合）にはＥＧＲ弁５を閉じてＥＧＲを掛けないように制御を行っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５に示すようなＥＧＲ制御メモリマップにおいて、Ａ点の状態でＥＧＲ運転されていたエンジン１が、アクセルペダルが踏み込まれた結果、基本目標噴射量が大きくなって図示のようにＣ点に移ったとき、このＥＧＲメモリマップにおけるＥＧＲ領域のＯＮとＯＦＦの境界点Ｂをよぎることになる。
【０００８】
このとき、Ｂ点をよぎった際にコントローラ７から電磁弁６に与えられる信号は図６（１）に示すようにＯＮ→ＯＦＦに立ち下がり、電気的にはＥＧＲ制御系はＯＦＦになったことになるが、電磁弁ＥＶＲＶ本体を配管内のボリュームが負圧からＥＧＲ弁ＯＦＦになるまでの時間と、負圧を導入する配管ボリュームの存在により負圧伝達遅れが生じるため、また、ＥＧＲ弁５がスプリング、ダイヤフラム、バルブ等の機械的なもので構成されているため、同図（２）に示すように実際にＥＧＲ弁５のリフト量がＯＦＦになる（全閉になる）までに数１００msecから数１０msecの時間を要することになる。
【０００９】
このため、Ａ点からＣ点に移る際、Ｂ点からＣ点ではＥＧＲ弁５はリフトしている必要がないにも関わらず機械的な部分がＯＦＦになり切るまでの時間遅れＤＬ（Ｂ〜Ｄ）があるために、必要以上の領域（後述する同図（３）の斜線部分）にＥＧＲがかかってしまい、排気ガス中におけるスモークの割合が増加してしまうという問題があった。
【００１０】
一方、特開昭６４−６６４４７号公報には、ＥＧＲ弁を備えたディーゼルエンジンの電子制御燃料噴射装置において、コントローラが決定するＥＧＲ量の制御指令値が“０”となった時点から所定時間経過するまでの間、燃料噴射量を減量補正することでＥＧＲ弁の機械的な作動遅れ期間中に噴射量が増大されてスモーク等の排気ガスの悪化を誘発することを防止する技術が示されている。
【００１１】
しかしながら、この公報に示された従来技術には次のような問題点があった。（１）減量補正の実行期間（上記の所定時間）を一律に設定しているため、ＥＧＲ弁の実際の作動レスポンス（弁の固体ばらつき、前回と今回の弁開度の差）に必ずしも対応せず、精密な減量補正を行うことができない。この結果、補正実行時間が長過ぎたり短か過ぎたりすることになる。
（２）減量補正量を、前回のＥＧＲ量の制御指令値に基づいて決定しているが、エンジンが要求する負荷の変化量が加味されていないため、車両用のエンジン等ではドライバビリティー（加速フィーリング）の悪化を招いてしまう。
【００１２】
したがって本発明は、ＥＧＲ弁を備えたディーゼルエンジンの電子制御燃料噴射装置において、ＥＧＲ作動状態からＥＧＲ非作動状態に移るときの燃料噴射量の減量補正を精密に行うとともにドライバビリティーの向上を図ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係るＥＧＲ弁を備えたディーゼルエンジンの電子制御燃料噴射装置において、該エンジンの回転数センサと、該エンジンの負荷センサと、該ＥＧＲ弁の開度センサと、該回転数及び該負荷に応じてメモリマップから基本目標噴射量を決定するとともに該回転数及び該基本目標噴射量からＥＧＲ作動／非作動状態を決定し該ＥＧＲ非作動状態で且つ該ＥＧＲ弁が開状態であることを検出したときには、前回と今回の基本目標噴射量との差の時間変化量より小さな時間変化量に変換し、該小さな時間変化量に応じて今回の基本目標噴射量を減量補正するコントローラと、を備えたことを特徴としている。
【００１４】
すなわち、本発明においてコントローラは、エンジン回転数センサで検出されたエンジン回転数とエンジンの負荷センサによって検出された負荷に応じて従来と同様にメモリマップから基本目標噴射量を決定する。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
そして、このように決定された基本目標噴射量と検出されたエンジン回転数とから現在エンジンがＥＧＲ作動状態にあるか非作動状態にあるかを検出し、ＥＧＲ非作動状態であることを検出し且つＥＧＲ弁が開状態にあることを検出したときには、コントローラは、前回の基本目標噴射量と今回の基本目標噴射量との差の時間変化量より小さな時間変化量に変換し、該小さな時間変化量に応じて今回の基本目標噴射量を減量補正する。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
これにより、本発明では減量補正の実行時間を前回と今回の基本目標噴射量との差の時間変化量より小さな時間変化量に応じて決定しているので、補正実行時間が適切になり且つエンジン負荷の変化量が考慮されているため加速フィーリングも向上することになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る電子制御燃料噴射装置の実施例を示したもので、この実施例は、図４に示した従来例と比較することにより分かる通り、ＥＧＲ弁５においてその開度センサ１１を設け、この開度センサ１１の出力信号がコントローラ７に与えられている点が異なっている。したがって、その他の構成は同様であるので説明は省略する。
【００１８】
図２は、図１に示したコントローラ（ＥＣＵ）７に格納され且つ実行される制御プログラムのフローチャートを示したもので、図３は図２に示すフローチャートで利用されるためにコントローラ７に予め記憶されている種々のメモリマップを示したものであり、以下、図２及び図３を参照して図１に示した実施例の動作を説明する。
【００１９】
まずコントローラ７は、この制御プログラムが開始されると、エンジン回転数センサ８の出力信号より回転数Ｎeと、アクセル開度センサ９の出力信号によって示されるアクセル開度Ａccと、ＥＧＲ弁開度センサ１１の出力信号によって示されるＥＧＲ弁開度と、を入力する（ステップＳ１）。
【００２０】
そして、図３に示したメモリマップ▲１▼から基本目標噴射量ＱBASEを読み出す（ステップＳ２）。
【００２１】
このメモリマップ▲１▼は横軸に回転数Ｎeを目盛り、縦軸に基本目標噴射量ＱBASEを目盛ったもので、アクセル開度Ａccをパラメータとして実験等により予め求めておき、これをコントローラ７に予め記憶しておいたものである。
【００２２】
したがって、ステップＳ１で入力した現在の回転数Ｎeとアクセル開度Ａccとに基づいて基本目標噴射量ＱBASE（現在の基本目標噴射量）がメモリマップ▲１▼から求められることになる。
【００２３】
このようにして求めた今回の制御プログラムの実行周期で求めた基本目標噴射量ＱBASEと前回のこの制御プログラムの実行周期で求めた基本目標噴射量ＱNOWとの差ΔＱを求める（ステップＳ３）。
【００２４】
そして、ステップＳ３で求めた前回と今回の基本目標噴射量との差ΔＱの時間変化量（目標増量係数）Ｋ1を演算する（ステップＳ４）。
【００２５】
また、この後、図３のメモリマップ▲２▼から加速ダンピンク係数Ｋ2を読み出す（ステップＳ５）。
【００２６】
この場合のメモリマップ▲２▼はエンジン回転数Ｎeを横軸としたときの加速ダンピング係数Ｋ2を実験等により求めて予め記憶したものであり、ステップＳ１で入力した現在の回転数Ｎeに基づき、加速ダンピング係数Ｋ2をこのメモリマップ▲２▼より読み出すことになる。
【００２７】
ただし、このステップＳ５は好ましい実施態様として示されたものであり、必ずしも不可欠なものではない。
【００２８】
次に、コントローラ７は図３に示したメモリマップ▲３▼を参照して現在のエンジンの運転状態がＥＧＲ領域に存在しているか否か、すなわちＥＧＲ作動状態であるか非作動状態であるかを判定する（ステップＳ６）。
【００２９】
このメモリマップ▲３▼は斜線部分で示す如く上記の図５に対応するものであり、メモリマップ▲１▼と重ねて表示するとメモリマップ▲３▼のようになる。
【００３０】
そして、現在のエンジン回転数Ｎeとアクセル開度Ａccとによってメモリマップ▲１▼から求められた基本目標噴射量ＱBASEが現在のエンジン回転数Ｎeに対して斜線で示すＥＧＲ領域内に存在することがメモリマップ▲３▼から分かったときにはステップＳ９において上記のステップＳ４で求めた目標増量係数Ｋ1をＥＧＲダンピング係数Ｋ3に置き換えてステップＳ１０に進む。
【００３１】
一方、ステップＳ６において現在のエンジン状態がＥＧＲ非作動状態であることがメモリマップ▲３▼から分かったときには、コントローラ７はさらにＥＧＲ弁開度センサ１１の出力信号よりＥＧＲ弁５が閉じた状態にあるか否かを判定する（ステップＳ７）。
【００３２】
この結果、ＥＧＲ弁が閉じていることがわかったときにはステップＳ９に進むが、弁制御信号がＯＮ→ＯＦＦになったにも関わらずＥＧＲ弁１１が開いていることが分かったときにはステップＳ８に進んでメモリマップ▲４▼からＥＧＲダンピング係数Ｋ3を読み出す。
【００３３】
ここで、メモリマップ▲４▼はステップＳ４で求めた目標増量係数Ｋ1をＥＧＲダンピング係数Ｋ3に変換するためのものであり、ここでは特に係数Ｋ1＝α・Ｋ3（α＜１）で表され、係数Ｋ3は係数Ｋ1より小さくなるように変換されることになる。
【００３４】
これを図６（３）の特性グラフにより説明する。
【００３５】
まず、図３のメモリマップ▲３▼に示すように、ドライバーがＥＧＲ領域におけるＡ点から瞬間的（図示の例では２プログラム周期分の時間）にＣ点に移るようにアクセルペダルを踏み込んだ場合、従来においては係数Ｋ1で示すようにＡ点からＢ点を経て一挙にＣ点に行こうとするが、本発明ではＢ点においてメモリマップ▲４▼において係数Ｋ1が係数Ｋ3に変換されるのでＢ点からは傾きが小さい係数Ｋ3の直線となる。
【００３６】
そして、最終的にアクセルペダルが停止してアクセル開度ＡCCが安定したＣ’点に移る一周期前の時点Ｄにおいて目標とする燃料噴射量を得るためにＣ’点まで増量されることになる。
【００３７】
この結果、本発明では同図（３）において斜線で示す部分が従来より燃料噴射量が減量補正された形となる。
【００３８】
なお、アクセルペダルがもう少し緩やかに踏み込まれてメモリマップ▲３▼に示す如く、Ａ→Ｂ’→Ｃ’点を経由するような場合（５プログラム周期分経過）には、上記と同様にして直線ＡＣの傾きＫ1'はＢ’点において傾きＫ3'に変換され、Ｄ’点からＣ’点に移るようになる。
【００３９】
したがって、この場合でも、三角形Ｂ’Ｄ’Ｃ’で囲まれた部分だけ従来より燃料噴射量が減量補正された形となる。
【００４０】
図２に戻って、ステップＳ１０においては係数Ｋ2及びＫ3より最小のものを選択して係数Ｋとする。
【００４１】
これは、ステップＳ８においては係数Ｋ1をメモリマップ▲４▼によりより小さな係数Ｋ3に変換されており、またステップＳ９においては係数Ｋ1をそのまま用いる代わりに係数Ｋ3に置き換えている（置き換えなくても良い）ので、これらの係数Ｋ3が加速ダンピング係数Ｋ2より大きくなってしまう場合もあり、そのような場合にも係数Ｋ3を使用するのは適当でないので、その場合に限ってステップＳ５で求めた係数Ｋ2を用いることとしている。
【００４２】
なお、上記のように、ステップＳ５は本発明に不可欠のステップではないので、このステップＳ５を実行しないときには、ステップＳ１０も同様にスキップすることとなる。
【００４３】
この後、ステップＳ１０で求めた補正係数Ｋをこの制御プログラムの周期Δｔに乗ずることにより前回の基本目標噴射量ＱNOWに対する増量補正が今回の基本目標噴射量ＱNEXTとして演算されることになる（ステップＳ１１）。
【００４４】
そして、コントローラ７はこの現在の基本目標噴射量ＱNEXTに基づいてインジェクタ１０を制御して燃料噴射を行い（ステップＳ１２）、現在の基本目標噴射量ＱNEXTを前回の基本目標噴射量ＱNOWと置いて（ステップＳ１３）、この制御プログラムを終了する。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係る電子制御燃料噴射装置によれば、常に補正実行時間を最適に制御することができ、且つ要求負荷の変化量が加味されているためドライバビリティーの向上に寄与することとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子制御燃料噴射装置の実施例を示したブロック図である。
【図２】本発明に係る電子制御燃料噴射装置におけるコントローラに格納され且つ実行される制御プログラムのフローチャート図である。
【図３】本発明に係る電子制御燃料噴射装置におけるコントローラに格納され且つ図２に示したフローチャートにおいて利用されるための種々のメモリマップ図である。
【図４】従来の電子制御燃料噴射装置の構成例を示したブロック図である。
【図５】従来及び本発明において使用するＥＧＲ制御メモリマップ図である。
【図６】従来及び本発明に係る電子制御燃料噴射装置の動作を説明するためのグラフ図である。
【符号の説明】
１  ディーゼルエンジン
５  ＥＧＲ弁
６  電磁弁
７  コントローラ
８  回転数センサ
９  アクセル開度センサ
１０  インジェクタ
１１  ＥＧＲ弁開度センサ
図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
【図１】
0003769789.tif 000002
【図２】
0003769789.tif 000003
【図３】
0003769789.tif 000004
【図４】
0003769789.tif 000005
【図５】
0003769789.tif 000006
【図６】
0003769789.tif 000007