JP4192615B2

JP4192615B2 - Fuel injection amount control device

Info

Publication number: JP4192615B2
Application number: JP2003030810A
Authority: JP
Inventors: 章平田; 太中野; 宏一郎蓬田
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2003-02-07
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2008-12-10
Anticipated expiration: 2023-02-07
Also published as: JP2004239207A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンへの燃料噴射量を調整する燃料噴射量制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
トラックやトラクタでは、法的規制或いは騒音や燃料消費量を低減させるために、その最高車速を制限する場合がある。
【０００３】
この車速制限制御は、車速が制限速度に近づいたときに、エンジンへの燃料噴射量を制限して、車速が制限車速を超えないように為されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
具体的には、車速制限制御が作動すると、実車速と設定制限車速との偏差を演算し、その偏差から比例項と積分項を求め、これら比例項と積分項とを加えることによって車速制限基本噴射量を決定すると共に、エンジン回転数とアクセル開度からアクセル要求噴射量を決定する。
【０００５】
そして、これら車速制限基本噴射量とアクセル要求噴射量とを比較して、どちらか小さい方を実際にエンジンに噴射する車速制限噴射量として選択するようになっている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２５２５２０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図６に示すように、上述の車速制限制御中で、車速が制限車速となっている状態では、アクセル要求噴射量（アクセル要求Ｑ）の方が車速制限基本噴射量（車速制限基本Ｑ）よりも高くなっているため、車速制限基本Ｑが、実際にエンジンに噴射される車速制限噴射量（車速制限Ｑ）として選択されている。
【０００８】
ここで、アクセルを戻すと、アクセル要求Ｑが低下して、車速制限基本Ｑより低くなった時点Ａでアクセル要求Ｑが、車速制限Ｑ（図６（ｂ）中、太線にて示す）として選択され、車速が低下し始める。
【０００９】
このとき、車速の低下に応じて偏差が生じる。そして、その偏差に応じて求められた積分項の積算を行うため、車速制限基本Ｑの積分項はため込まれて増加する。
【００１０】
車速が車速制限作動閾値の下限値を下回るまで低下すると、積分項はリセットされるので何ら問題はない。
【００１１】
しかしながら、車速が車速制限作動閾値（下限）を下回る前にアクセルが再度踏み込まれて、車速が上昇すると、車速制限基本Ｑは、積分項のため込みが行われているため高くなっており、アクセル要求Ｑが車速制限基本Ｑよりも上昇した後に選択される車速制限基本Ｑの値が高い。そのため、車速が制限車速を超えてオーバーシュートが生じてしまうといった問題があった。
【００１２】
一方、車速制限制御中に下り坂など、外部から加速する力が加えられた場合には、図７に示すように、車速が制限値を超えているので、積分項が減少していく。このとき、車速制限基本噴射量（車速制限基本Ｑ）が十分小さくなっているのにも拘わらず、積分項が積算されると、車速制限基本Ｑが小さくなりすぎる。そのため、その次に下り坂での走行が終了して設定制限車速に戻るときに、車速制限基本Ｑが必要以上に小さいため、実際にエンジンに噴射される車速制限噴射量（車速制限Ｑ）が増加に転じるのが遅く、車速のアンダーシュートが生じてしまうといった問題があった。
【００１３】
そこで、本願発明は上記課題を解決すべく案出されたものであって、その目的は、制限車速から一旦減速した後に再加速した際の車速のオーバーシュート或いは下り坂等で加速した後に減速する際の車速のアンダーシュートを防止できる燃料噴射量制御装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、車速が設定制限車速を超えないように燃料噴射量を制限する燃料噴射量制御装置において、車速を検知する車速検知手段と、エンジン回転数を検知するエンジン回転検知手段と、アクセルの開度を検知するアクセル開度検知手段と、実車速と設定制限車速との偏差或いは実加速度と目標加速度との偏差から積分項を考慮してフィードバック演算し車速制限基本噴射量を決定し、かつ上記車速制限基本噴射量を決定する際に、上記偏差に積分項用の係数を乗じた値を上記積分項の前回値に加算して新たな積分項を求め、その求めた積分項を用いて上記フィードバック演算をする車速制限基本噴射量演算手段と、エンジン回転数とアクセル開度からアクセル要求噴射量を演算するアクセル要求噴射量演算手段と、上記車速制限基本噴射量と上記アクセル要求噴射量とのどちらか小さい方を選択して実際にエンジンに噴射する車速制限噴射量とする車速制限噴射量演算手段と、上記アクセル要求噴射量が上記車速制限基本噴射量を下回ったときに、上記車速制限基本噴射量演算手段にて車速制限基本噴射量を演算する際に、上記偏差に積分項用の係数を乗じた値の上記前回値への加算を禁止し、上記前回値を積分項とする積算禁止手段とを備えたものである。
【００１５】
上記構成によれば、アクセル要求噴射量が車速制限基本噴射量を下回ったときに、車速制限基本噴射量の積分項の積算を禁止するので、積分項のため込みが行われず、車速制限基本噴射量が大きくなり過ぎることはない。これによって、実際にエンジンに噴射される車速制限噴射量が大きくならず、オーバーシュートが生じるのを防止できる。
【００１６】
また、本発明は、車速が設定制限車速を超えないように燃料噴射量を制限する燃料噴射量制御装置において、車速を検知する車速検知手段と、エンジン回転数を検知するエンジン回転検知手段と、アクセルの開度を検知するアクセル開度検知手段と、実車速と設定制限車速との偏差或いは実加速度と目標加速度との偏差から積分項を考慮してフィードバック演算し車速制限基本噴射量を決定し、かつ上記車速制限基本噴射量を決定する際に、上記偏差に積分項用の係数を乗じた値を上記積分項の前回値に加算して新たな積分項を求め、その求めた積分項を用いて上記フィードバック演算をする車速制限基本噴射量演算手段と、エンジン回転数とアクセル開度からアクセル要求噴射量を演算するアクセル要求噴射量演算手段と、上記車速制限基本噴射量と上記アクセル要求噴射量とのどちらか小さい方を選択して実際にエンジンに噴射する車速制限噴射量とする車速制限噴射量演算手段と、上記偏差が負の値であって上記車速制限基本噴射量が所定値よりも小さくなったときに、上記車速制限基本噴射量演算手段にて車速制限基本噴射量を演算する際に、上記偏差に積分項用の係数を乗じた値の上記前回値への加算を禁止し、上記前回値を積分項とする積算禁止手段とを備えたものである。
【００１７】
上記構成によれば、積分項が減少中であって車速制限基本噴射量が所定値よりも小さくなったときに、車速制限基本噴射量の積分項の積算を禁止するので、積分項のため込みが行われず、車速制限基本噴射量が小さくなり過ぎることはない。これによって、実際にエンジンに噴射される車速制限噴射量が増加に転じるのが遅くならず、アンダーシュートが生じるのを防止できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１９】
図１は本発明に係る燃料噴射量制御装置の好適な実施の形態の車速制限基本噴射量演算手段を示したブロック図、図２は本発明に係る燃料噴射量制御装置の好適な実施の形態の車速制限噴射量演算手段を示したブロック図、図３は本発明に係る燃料噴射量制御装置の好適な実施の形態を示したシステム図、図４及び図５は本発明に係る燃料噴射量制御装置の好適な実施の形態における車速及び燃料噴射量を示したタイムチャートである。
【００２０】
なお、図４及び図５のタイムチャートには、比較のために従来の噴射量制御装置における車速及び燃料噴射量も記している。
【００２１】
本実施の形態では、マニュアルトランスミッション車両に搭載されたディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置を例に挙げて説明する。
【００２２】
まず、本発明に係る燃料噴射量制御装置の構成を説明する。
【００２３】
図３に示すように、ディーゼルエンジン１には、燃料の噴射を行う燃料噴射ノズル２が設けられている。燃料噴射ノズル２には、燃料噴射ポンプ３から燃料配管４及びコモンレール９を通して燃料が圧送される。コモンレール９は、その上流側が燃料配管４、下流側が各燃料噴射ノズル２にそれぞれ接続されており、燃料噴射ポンプ３からの燃料を各燃料噴射ノズル２に分岐する。
【００２４】
燃料噴射ポンプ３は、ここでは分配型ポンプとされ、その燃料圧送量が電子制御ユニット（以下ＥＣＵという）５によって制御される。すなわち、燃料噴射ポンプ３には、燃料の圧送量を決める電磁弁が設けられ、これら電磁弁をＥＣＵ５が適宜切り替えることにより、燃料圧送量が制御されるようになっている。
【００２５】
ＥＣＵ５には、エンジン回転数センサ６が接続されており、その出力を基にＥＣＵ５はエンジン回転数を検知するようになっている。これらＥＣＵ５とエンジン回転数センサ６で、エンジン回転検知手段が構成されている。
【００２６】
ＥＣＵ５には、アクセル開度センサ７が接続されており、その出力を基にＥＣＵ５はアクセル開度を検知するようになっている。これらＥＣＵ５とアクセル開度センサ７で、アクセル開度検知手段が構成されている。
【００２７】
ＥＣＵ５には、車速センサ８が接続されており、その出力を基にＥＣＵ５は車速を検知するようになっている。これらＥＣＵ５と車速センサ８とで、車速検知手段が構成されている。
【００２８】
ＥＣＵ５は、実車速と設定制限車速との偏差或いは実加速度と目標加速度との偏差から積分項を考慮してフィードバック演算し車速制限基本噴射量を決定する車速制限基本噴射量演算手段と、エンジン回転数とアクセル開度からアクセル要求噴射量を演算するアクセル要求噴射量演算手段と、上記車速制限基本噴射量と上記アクセル要求噴射量とのどちらか小さい方を選択して実際にエンジンに噴射する車速制限噴射量とする車速制限噴射量演算手段とを備えている。
【００２９】
ところで、本発明は、車速制限基本噴射量演算手段が積算禁止手段を備えている。積算禁止手段は、アクセル要求噴射量が車速制限基本噴射量を下回ったときに、車速制限基本噴射量演算手段にて車速制限基本噴射量を演算する際の積分項の積算を禁止する。
【００３０】
車速制限基本噴射量演算手段は、実車速と設定制限車速との偏差、或いは実加速度と目標加速度との偏差から求めた比例項と積分項とを加えて車速制限基本噴射量を決定する。
【００３１】
本実施の形態では、実加速度と目標加速度との偏差から比例項と積分項とを求める演算について説明する。加速度は、速度の推移よりＥＣＵ５によって計算して求められる。
【００３２】
なお、以下に説明する計算や判断は、ＥＣＵ５が各値をデジタル処理する関係上、所定の時間毎に繰り返して行われる。
【００３３】
車速制限基本噴射量演算手段では、図１に示すように、ポイント１１にて、目標加速度（VSL Target Acceleration）から実加速度（Vehicle Acceleration）を引いて偏差（vsl acc err）を算出する。この偏差（vsl acc err）とギヤ段（Gear Position）とをマップＭ１，Ｍ２にそれぞれ入力する。
【００３４】
比例項におけるマップＭ１には、偏差（vsl acc err）とギヤ段（Gear Position）に応じた比例項用の係数が試験等によって予め求められて入力されており、マップＭ１に偏差とギヤ段を入力することによって、偏差に乗じられる係数が一義的に求められる。
【００３５】
積分項におけるマップＭ２には、偏差（vsl acc err）とギヤ段（Gear Position）に応じた積分項用の係数が試験等によって予め求められて入力されており、マップＭ２に偏差とギヤ段を入力することによって、偏差に乗じられる係数が一義的に求められる。
【００３６】
これらのマップＭ１，Ｍ２は、通常、ギヤ段が高くなると求められる係数が小さい値となり、偏差が小さいほど求められる係数が小さい値になる傾向を有している。
【００３７】
ポイント１２にて、偏差にマップＭ１で求められた比例項用の係数が乗じられ、比例項（Ｐ項）となる。
【００３８】
ポイント１３では、偏差にマップＭ２で求められた積分項用の係数が乗じられ、ポイント１４にて、その値に前回値（OLD VALUE）が加えられて、積分項（Ｉ項）となる。
【００３９】
そして、ポイント１５にて、上記比例項（Ｐ項）と積分項（Ｉ項）とが足されて車速制限基本噴射量（VSL Base Q）となる。
【００４０】
アクセル要求噴射量演算手段は、検知されたエンジン回転数とアクセル開度とをマップ（図示せず）に入力することによって、アクセル要求噴射量を演算するものである。
【００４１】
このマップは、通常、エンジン回転数が高いほどアクセル要求噴射量は小さい値となり、アクセル開度が高いほどアクセル要求噴射量は大きくなる傾向を有している。
【００４２】
車速制限噴射量演算手段は、図２に示すように、比較部１６に車速制限基本噴射量（VSL Base Q）とアクセル要求噴射量（Pedal Q）とが入力される。そして、比較部１６で、そのどちらか小さい方が選択されて車速制限噴射量（Vehicle Speed Limit Q）となる。
【００４３】
積算禁止手段は、アクセル要求噴射量が車速制限基本噴射量を下回ったことを判断する比較手段（図示せず）と、この比較手段から、アクセル要求噴射量が車速制限基本噴射量を下回った信号を受けたときに車速制限基本噴射量演算の積分項の積算を禁止（フリーズ）するスイッチ（図１参照）１７とを備えている。
【００４４】
スイッチ１７は、車速制限基本噴射量演算手段に備えられている。アクセル要求噴射量が車速制限基本噴射量よりも大きい場合には、スイッチ１７の０が選択されて、新たに求められた値に前回値（OLD VALUE）が積算された値がポイント１５へと送られる。一方、アクセル要求噴射量が車速制限基本噴射量よりも下回った場合には、スイッチ１７の１が選択され、一定の前回値のみがポイント１５へと送られる。
【００４５】
次に、かかる燃料噴射量制御装置の作用を説明する。
【００４６】
アクセルが踏み込まれて、車速が制限車速となっている状態では、アクセル要求噴射量（アクセル要求Ｑ）の方が車速制限基本噴射量（車速制限基本Ｑ）よりも高くなっているため、この車速制限基本Ｑが、車速制限噴射量演算手段にて、車速制限噴射量（車速制限Ｑ）として選択されている（図４（ｂ）中、太線にて示す）。
【００４７】
その状態で、ドライバーがアクセルを戻すと、アクセル要求Ｑが低下し始めて、車速制限基本Ｑより低くなり、アクセル要求Ｑが、車速制限Ｑとして選択され（図４（ｂ）中、太線にて示す）、車速が低下し始める（図４（ａ）参照）。
【００４８】
このとき、アクセル要求Ｑが車速制限基本Ｑより低くなったことを積算禁止手段が検知し、この時点Ａで、図１に示したスイッチ１７が１側へと切り替えられ、車速制限基本噴射量演算手段における車速制限基本噴射量の演算時の積分項の積算が禁止される。
【００４９】
その後、ドライバーがアクセルを再度踏み込んで（時点Ｂ）、加速をする際には、実際にエンジンに噴射する車速制限Ｑとなっているアクセル要求Ｑが上昇し始め、これに伴って、車速が上昇する。よって、設定制限車速と実車速との偏差が小さくなり、目標加速度と実加速度との偏差も小さくなる。その結果、車速制限基本Ｑも減少する。
【００５０】
このとき、車速制限基本Ｑは積分項の積算が禁止されているので、積分項のため込みが行われておらず、図４（ｂ）に示した従来の車速制限基本Ｑと本発明の車速制限基本Ｑとを比較すれば解るように、車速制限基本Ｑの最大値は大幅に減少している。さらに、車速制限基本Ｑは、比例項の減少に応じてスムーズに減少する。そのため、車速制限基本Ｑがアクセル要求Ｑより小さくなって、車速制限基本Ｑが車速制限Ｑとして選択されるようになった時点Ｃでも、車速制限Ｑは低く抑えられている。
【００５１】
なお、アクセル要求Ｑが車速制限基本Ｑよりも大きくなった時点Ｃにて、積分項の積算が再開されるが、車速が上昇中であるので、積分項がため込まれることはない。
【００５２】
また、車速制限基本Ｑが小さいことによって、アクセル要求Ｑと交差する点（時点Ｃ）から車速が制限車速となる時点Ｄまでの時間が、従来と比較して長くなるので、車速がなだらかに上昇する。
【００５３】
これによって、車速が制限車速を超えてオーバーシュートすることはない。
【００５４】
また、本発明の積算禁止手段は、積分項が減少中であって車速制限基本噴射量が所定値（本実施の形態では０）よりも小さくなったときに、上記車速制限基本噴射量演算手段にて車速制限基本噴射量を演算する際の積分項の積算を禁止する機能も有する。
【００５５】
積算禁止手段は、積分項が減少中であることを検知すると共に、車速制限基本噴射量が０よりも小さくなったことを判断する比較手段（図示せず）と、この比較手段から、車速制限基本噴射量が０よりも小さくなった信号を受けたときに車速制限基本噴射量を演算する際の積分項の積算を禁止（フリーズ）するスイッチ（図１参照）１７とを備えている。このスイッチ１７は、上述のものと同様である。
【００５６】
図５は、時点Ｅまでは車両は平地を設定制限車速で走行しており、時点Ｅから時点Ｇまでの間は下り坂を走行し、時点Ｇ以降は再度平地を走行し、時点Ｉで設定制限車速に戻る走行状態を示している。
【００５７】
図５（ａ）に示すように、かかる燃料噴射量制御装置によれば、車両が下り坂に差し掛かる（時点Ｅ）と、車速が設定制限車速を超えて増加する。これに応じて、車速制限基本噴射量演算手段では、目標加速度（VSL Target Acceleration）が負の値となり、実加速度（Vehicle Acceleration）は正の大きな値となる。よって、目標加速度から実加速度を引いて算出される偏差（vsl acc err）が大きな負の値となる。
【００５８】
そのため、図５（ｂ）に示すように、設定制限車速に対応する燃料噴射量で一定に推移していた車速制限基本噴射量（VSL Base Q）の値は、時点Ｅから下がり始め、時点Ｆで０よりも小さい値となる。
【００５９】
この車速制限基本噴射量（車速制限基本Ｑ）が０より小さくなった時点Ｆで、この車速制限基本Ｑを演算する際の積分項の積算を禁止する。この禁止は積算禁止手段にて行われる。
【００６０】
ここで、車速制限噴射量演算手段により、上記負の値である車速制限基本Ｑと一定の値で推移しているアクセル要求Ｑとが比較され、小さい値である車速制限基本Ｑが選択されることとなるが、実際にエンジンに噴射される車速制限Ｑは、負の値には成り得ないので、車速制限基本Ｑが負の値のときは０となる。
【００６１】
その後、下り坂での走行が終了する（時点Ｇ）と、車速制限Ｑが下がっているので車速が低下に転ずる。
【００６２】
このとき、車速が設定制限車速に近づくに連れて、車速制限基本Ｑが増加してくる。そして、この車速制限基本Ｑが０よりも大きくなった（正の値になった）時点Ｈより、車速制限Ｑとして、車速制限基本Ｑの値が用いられる。この時点Ｈで積分項の積算の禁止が解除される。車速制限基本Ｑは、徐々に設定制限車速に応じた燃料噴射量に近づいていき、最終的にその燃料噴射量となる。
【００６３】
ここで、本発明では、時点Ｆより積分項の積算を禁止しているので、車速制限基本Ｑが正の値に戻る時点Ｈは、従来の車速制限基本Ｑが正の値に戻る時点Ｊよりも大幅に前倒しされる。これは、従来の車速制限基本Ｑが、負の積分項の積算によって負の値がため込まれているため、車速制限基本Ｑが０に戻るのに時間を要しているためである。
【００６４】
このように、車速制限基本Ｑが正の値に戻る時点Ｈが前方に移行する本発明によれば、車速が設定制限車速に戻る時点Ｉ（図５（ａ）参照）では、既に、設定制限車速に応じた燃料噴射量と略同等となっているため、車速が設定制限車速を下回ってアンダーシュートすることはない。
【００６５】
なお、上記実施の形態では、車速制限基本噴射量が０（所定値）よりも小さくなったときに車速制限基本噴射量を演算する際の積分項の積算を禁止するようにしているが、その所定値は０に限られるものではなく、０に近い値で、積分項がため込まれすぎない値であれば、正の値或いは負の値どちらであってもよい。
【００６６】
また、本実施の形態では、車速制限基本噴射量演算手段が、加速度より偏差を算出する加速度フィードバック制御となっているが、車速より偏差を算出する車速フィードバック制御であってもよい。
【００６７】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、アクセル要求噴射量が車速制限基本噴射量を下回ったときに、車速制限基本噴射量の積分項の積算を禁止するので、積分項のため込みが行われず、車速制限基本噴射量が大きくなり過ぎることはない。これによって、実際にエンジンに噴射される車速制限噴射量が大きくならず、オーバーシュートが生じるのを防止できるといった優れた効果を発揮する。
【００６８】
また、積分項が減少中であって車速制限基本噴射量が所定値よりも小さくなったときに、車速制限基本噴射量の積分項の積算を禁止するので、車速制限基本噴射量が小さくなりすぎず、実際にエンジンに噴射される車速制限噴射量が増加に転じるのが遅くならず、アンダーシュートが生じるのを防止できるといった優れた効果も発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る燃料噴射量制御装置の好適な実施の形態の車速制限基本噴射量演算手段を示したブロック図である。
【図２】本発明に係る燃料噴射量制御装置の好適な実施の形態の車速制限噴射量演算手段を示したブロック図である。
【図３】本発明に係る燃料噴射量制御装置の好適な実施の形態を示したシステム図である。
【図４】本発明に係る燃料噴射量制御装置の好適な実施の形態における（ａ）は車速、（ｂ）は燃料噴射量を示したタイムチャートである。
【図５】本発明に係る燃料噴射量制御装置の好適な実施の形態における（ａ）は車速、（ｂ）は燃料噴射量を示したタイムチャートである。
【図６】従来の燃料噴射量制御装置における（ａ）は車速、（ｂ）は燃料噴射量を示したタイムチャートである。
【図７】従来の燃料噴射量制御装置における（ａ）は車速、（ｂ）は燃料噴射量を示したタイムチャートである。
【符号の説明】
１エンジン
５ＥＣＵ（エンジン回転検知手段、アクセル開度検知手段、車速制限基本噴射量演算手段、車速制限基本噴射量演算手段、アクセル要求噴射量演算手段、車速制限噴射量演算手段、積算禁止手段）
６エンジン回転数センサ（エンジン回転検知手段）
７アクセル開度センサ（アクセル開度検知手段）
８車速センサ（車速検知手段）
１７スイッチ（積算禁止手段）
VSL Base Q 車速制限基本噴射量
Pedal Q アクセル要求噴射量[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fuel injection amount control device that adjusts a fuel injection amount to an engine.
[0002]
[Prior art]
In trucks and tractors, the maximum vehicle speed may be limited in order to reduce legal regulations or noise and fuel consumption.
[0003]
This vehicle speed limit control is performed so that when the vehicle speed approaches the limit speed, the fuel injection amount to the engine is limited so that the vehicle speed does not exceed the limit vehicle speed (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
Specifically, when the vehicle speed limit control is activated, the deviation between the actual vehicle speed and the set limit vehicle speed is calculated, the proportional term and integral term are obtained from the deviation, and the proportional term and integral term are added to the vehicle speed limit basic. In addition to determining the injection amount, the accelerator required injection amount is determined from the engine speed and the accelerator opening.
[0005]
Then, the vehicle speed limit basic injection amount and the accelerator required injection amount are compared, and the smaller one is selected as the vehicle speed limit injection amount that is actually injected into the engine.
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-252520
[Problems to be solved by the invention]
As shown in FIG. 6, in the above-described vehicle speed limit control, when the vehicle speed is the limit vehicle speed, the accelerator required injection amount (accelerator request Q) is more than the vehicle speed limit basic injection amount (vehicle speed limit basic Q). Therefore, the vehicle speed limit basic Q is selected as the vehicle speed limit injection amount (vehicle speed limit Q) that is actually injected into the engine.
[0008]
Here, when the accelerator is returned, the accelerator request Q is selected as the vehicle speed limit Q (indicated by a thick line in FIG. 6B) when the accelerator request Q decreases and becomes lower than the vehicle speed limit basic Q. The vehicle speed begins to drop.
[0009]
At this time, a deviation occurs according to the decrease in the vehicle speed. Then, in order to integrate the integral term obtained according to the deviation, the integral term of the vehicle speed limit basic Q is accumulated and increased.
[0010]
When the vehicle speed falls below the lower limit value of the vehicle speed limit operation threshold, the integral term is reset, so there is no problem.
[0011]
However, if the accelerator is stepped on again before the vehicle speed falls below the vehicle speed limit operation threshold (lower limit) and the vehicle speed rises, the vehicle speed limit basic Q becomes high because the integral term is included. The value of the vehicle speed limit basic Q that is selected after the request Q has risen above the vehicle speed limit basic Q is high. Therefore, there has been a problem that the vehicle speed exceeds the limit vehicle speed and overshoot occurs.
[0012]
On the other hand, when a force that accelerates from the outside, such as a downhill, is applied during the vehicle speed limit control, the integral term decreases because the vehicle speed exceeds the limit value as shown in FIG. At this time, if the integral term is integrated even though the vehicle speed limit basic injection amount (vehicle speed limit basic Q) is sufficiently small, the vehicle speed limit basic Q becomes too small. Therefore, when the next downhill travel is finished and the vehicle returns to the set limit vehicle speed, the vehicle speed limit basic Q is smaller than necessary, so the vehicle speed limit injection amount (vehicle speed limit Q) that is actually injected into the engine is small. There was a problem that the vehicle started to increase slowly and an undershoot of the vehicle speed occurred.
[0013]
Accordingly, the present invention has been devised to solve the above-described problems, and the purpose of the present invention is to decelerate after accelerating at a vehicle speed overshoot or downhill when the vehicle is re-accelerated after decelerating from the limit vehicle speed. An object of the present invention is to provide a fuel injection amount control device that can prevent undershoot of the vehicle speed at the time.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a fuel injection amount control device for limiting a fuel injection amount so that the vehicle speed does not exceed a set limit vehicle speed, and a vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed and an engine for detecting the engine speed. Rotation detection means, accelerator opening detection means for detecting the accelerator opening, and a feedback speed calculation based on the deviation between the actual vehicle speed and the set limit vehicle speed or the deviation between the actual acceleration and the target acceleration in consideration of the integral term and the vehicle speed limit basic When determining the injection amount and determining the vehicle speed limited basic injection amount, a value obtained by multiplying the deviation by a coefficient for the integral term is added to the previous value of the integral term to obtain a new integral term. a vehicle speed limiting basic injection amount calculation means for the feedback calculation using the integral term determined, accelerator required injection quantity computation means for computing an accelerator required injection quantity from the engine speed and the accelerator opening A vehicle speed limit injection amount calculation means for selecting a vehicle speed limit injection amount that is actually injected into the engine by selecting the smaller one of the vehicle speed limit basic injection amount and the accelerator request injection amount, and the accelerator request injection amount is When the vehicle speed limit basic injection amount calculation means calculates the vehicle speed limit basic injection amount when the vehicle speed limit basic injection amount is below, the value obtained by multiplying the deviation by a coefficient for an integral term is changed to the previous value. And addition prohibiting means for prohibiting addition and using the previous value as an integral term .
[0015]
According to the above configuration, when the accelerator required injection amount falls below the vehicle speed limit basic injection amount, the integration of the integral term of the vehicle speed limit basic injection amount is prohibited. The amount never gets too big. As a result, the vehicle speed limit injection amount actually injected into the engine is not increased, and overshooting can be prevented.
[0016]
Further, the present invention provides a fuel injection amount control device that limits a fuel injection amount so that the vehicle speed does not exceed a set limit vehicle speed, a vehicle speed detection unit that detects a vehicle speed, an engine rotation detection unit that detects an engine speed, accelerator opening detecting means for detecting the accelerator opening, in consideration of the integral term from the difference between the deviation or the actual acceleration and the target acceleration of the actual vehicle speed and the set speed limit and feedback calculation to determine the vehicle speed limiting basic injection amount When determining the vehicle speed limiting basic injection amount, a value obtained by multiplying the deviation by a coefficient for an integral term is added to the previous value of the integral term to obtain a new integral term, and the obtained integral term is a vehicle speed limiting basic injection amount calculation means for the feedback calculation using the accelerator required injection quantity computation means for computing an accelerator required injection quantity from the engine speed and the accelerator opening, the vehicle speed limiting group And vehicle speed limit injection quantity computation means for the injection quantity and the actual vehicle speed limit injection amount injected into the engine by selecting whichever smaller of the accelerator required injection quantity, the vehicle speed limiting the deviation is a negative value When the basic injection amount becomes smaller than a predetermined value, when the vehicle speed limiting basic injection amount calculating means calculates the vehicle speed limiting basic injection amount, the previous value obtained by multiplying the deviation by a coefficient for an integral term is used. And addition prohibiting means for prohibiting addition to a value and using the previous value as an integral term .
[0017]
According to the above configuration, when the integral term is decreasing and the vehicle speed limit basic injection amount becomes smaller than the predetermined value, the integration of the integral term of the vehicle speed limit basic injection amount is prohibited. Is not performed, and the vehicle speed limited basic injection amount does not become too small. Thus, the vehicle speed limit injection amount actually injected into the engine does not slow down to increase, and undershoot can be prevented.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0019]
FIG. 1 is a block diagram showing a vehicle speed limit basic injection amount calculation means of a preferred embodiment of a fuel injection amount control apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a preferred embodiment of a fuel injection amount control apparatus according to the present invention. FIG. 3 is a system diagram showing a preferred embodiment of a fuel injection amount control device according to the present invention, and FIGS. 4 and 5 are fuel injection amounts according to the present invention. 3 is a time chart showing a vehicle speed and a fuel injection amount in a preferred embodiment of the control device.
[0020]
The time charts of FIGS. 4 and 5 also show the vehicle speed and the fuel injection amount in the conventional injection amount control device for comparison.
[0021]
In the present embodiment, a fuel injection amount control device for a diesel engine mounted on a manual transmission vehicle will be described as an example.
[0022]
First, the configuration of the fuel injection amount control device according to the present invention will be described.
[0023]
As shown in FIG. 3, the diesel engine 1 is provided with a fuel injection nozzle 2 that injects fuel. Fuel is pumped from the fuel injection pump 3 to the fuel injection nozzle 2 through the fuel pipe 4 and the common rail 9. The common rail 9 is connected to the fuel pipe 4 on the upstream side and to each fuel injection nozzle 2 on the downstream side, and branches the fuel from the fuel injection pump 3 to each fuel injection nozzle 2.
[0024]
The fuel injection pump 3 is a distribution type pump here, and its fuel pumping amount is controlled by an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 5. That is, the fuel injection pump 3 is provided with an electromagnetic valve for determining the fuel pressure feed amount, and the fuel pressure feed amount is controlled by the ECU 5 appropriately switching these solenoid valves.
[0025]
The engine speed sensor 6 is connected to the ECU 5, and the ECU 5 detects the engine speed based on the output. The ECU 5 and the engine speed sensor 6 constitute an engine speed detecting means.
[0026]
An accelerator opening sensor 7 is connected to the ECU 5, and the ECU 5 detects the accelerator opening based on the output. The ECU 5 and the accelerator opening sensor 7 constitute an accelerator opening detecting means.
[0027]
A vehicle speed sensor 8 is connected to the ECU 5, and the ECU 5 detects the vehicle speed based on the output. The ECU 5 and the vehicle speed sensor 8 constitute vehicle speed detection means.
[0028]
The ECU 5 includes a vehicle speed limit basic injection amount calculation means for determining a vehicle speed limit basic injection amount by performing feedback calculation in consideration of an integral term from the deviation between the actual vehicle speed and the set limit vehicle speed or the deviation between the actual acceleration and the target acceleration, and engine rotation The required accelerator injection amount calculation means for calculating the required accelerator injection amount from the number and the accelerator opening, and the vehicle speed for actually injecting into the engine by selecting the smaller one of the above-mentioned vehicle speed limit basic injection amount and the required accelerator injection amount Vehicle speed limited injection amount calculation means for limiting the injection amount is provided.
[0029]
By the way, according to the present invention, the vehicle speed limit basic injection amount calculation means includes an accumulation prohibition means. The integration prohibiting unit prohibits integration of an integral term when the vehicle speed limited basic injection amount calculating unit calculates the vehicle speed limited basic injection amount when the accelerator required injection amount falls below the vehicle speed limited basic injection amount.
[0030]
The vehicle speed limited basic injection amount calculation means determines the vehicle speed limited basic injection amount by adding a proportional term and an integral term obtained from the deviation between the actual vehicle speed and the set limited vehicle speed or the deviation between the actual acceleration and the target acceleration.
[0031]
In the present embodiment, a description will be given of a calculation for obtaining a proportional term and an integral term from a deviation between an actual acceleration and a target acceleration. The acceleration is calculated by the ECU 5 from the change in speed.
[0032]
Note that the calculation and determination described below are repeatedly performed at predetermined time intervals because the ECU 5 digitally processes each value.
[0033]
As shown in FIG. 1, the vehicle speed limited basic injection amount calculation means calculates a deviation (vsl acc err) by subtracting the actual acceleration (Vehicle Acceleration) from the target acceleration (VSL Target Acceleration) at point 11. The deviation (vsl acc err) and the gear position (Gear Position) are input to the maps M1 and M2, respectively.
[0034]
In the proportional term map M1, coefficients for the proportional term corresponding to the deviation (vsl acc err) and the gear position (Gear Position) are obtained in advance by a test or the like and inputted, and the deviation and the gear stage are entered in the map M1. By inputting, a coefficient to be multiplied by the deviation is uniquely obtained.
[0035]
In the integral term map M2, the integral term coefficient corresponding to the deviation (vsl acc err) and the gear position (Gear Position) is obtained in advance by testing or the like, and the deviation and gear position are entered in the map M2. By inputting, a coefficient to be multiplied by the deviation is uniquely obtained.
[0036]
These maps M1 and M2 usually have a tendency that the required coefficient becomes smaller as the gear stage becomes higher, and the required coefficient becomes smaller as the deviation becomes smaller.
[0037]
At point 12, the deviation is multiplied by the coefficient for the proportional term obtained by the map M <b> 1 to obtain a proportional term (P term).
[0038]
At point 13, the deviation is multiplied by the coefficient for the integral term obtained by map M 2, and at point 14, the previous value (OLD VALUE) is added to the value to become the integral term (I term).
[0039]
At the point 15, the proportional term (P term) and the integral term (I term) are added to obtain the vehicle speed limited basic injection amount (VSL Base Q).
[0040]
The accelerator required injection amount calculation means calculates the accelerator required injection amount by inputting the detected engine speed and accelerator opening to a map (not shown).
[0041]
This map usually has a tendency that the required accelerator injection amount becomes smaller as the engine speed is higher, and the required accelerator injection amount becomes larger as the accelerator opening degree is higher.
[0042]
As shown in FIG. 2, the vehicle speed limited injection amount calculation means inputs the vehicle speed limited basic injection amount (VSL Base Q) and the accelerator required injection amount (Pedal Q) to the comparison unit 16. Then, the smaller one is selected by the comparison unit 16 and becomes the vehicle speed limit injection amount (Vehicle Speed Limit Q).
[0043]
The integration prohibiting means includes a comparison means (not shown) for determining that the accelerator required injection amount has fallen below the vehicle speed limit basic injection amount, and a signal from the comparison means that the accelerator request injection amount has fallen below the vehicle speed limit basic injection amount. And a switch (see FIG. 1) 17 that prohibits (freezes) integration of the integral term of the vehicle speed limit basic injection amount calculation.
[0044]
The switch 17 is provided in the vehicle speed limit basic injection amount calculation means. When the accelerator required injection amount is larger than the vehicle speed limit basic injection amount, 0 of switch 17 is selected, and a value obtained by adding the previous value (OLD VALUE) to the newly obtained value is sent to point 15. It is done. On the other hand, when the accelerator required injection amount is lower than the vehicle speed limit basic injection amount, 1 of the switch 17 is selected, and only a certain previous value is sent to the point 15.
[0045]
Next, the operation of the fuel injection amount control device will be described.
[0046]
In a state where the accelerator is depressed and the vehicle speed is the limit vehicle speed, the accelerator required injection amount (accelerator request Q) is higher than the vehicle speed limit basic injection amount (vehicle speed limit basic Q). The limit basic Q is selected as the vehicle speed limit injection amount (vehicle speed limit Q) by the vehicle speed limit injection amount calculation means (indicated by a thick line in FIG. 4B).
[0047]
In this state, when the driver returns the accelerator, the accelerator request Q starts to decrease and becomes lower than the vehicle speed limit basic Q, and the accelerator request Q is selected as the vehicle speed limit Q (shown by a bold line in FIG. 4B). ), The vehicle speed begins to decrease (see FIG. 4A).
[0048]
At this time, the integration prohibiting means detects that the accelerator request Q is lower than the vehicle speed limit basic Q, and at this time A, the switch 17 shown in FIG. Integration of the integral term at the time of calculating the vehicle speed limited basic injection amount in the means is prohibited.
[0049]
After that, when the driver depresses the accelerator again (time B) and accelerates, the accelerator request Q, which is the vehicle speed limit Q that is actually injected into the engine, starts to increase, and the vehicle speed increases accordingly. To do. Therefore, the deviation between the set limit vehicle speed and the actual vehicle speed is reduced, and the deviation between the target acceleration and the actual acceleration is also reduced. As a result, the vehicle speed limit basic Q also decreases.
[0050]
At this time, since the integration of the integral term is prohibited in the vehicle speed limiting basic Q, the integration term is not included, and the conventional vehicle speed limiting basic Q shown in FIG. 4B and the vehicle speed of the present invention are not included. As can be seen from the comparison with the basic restriction Q, the maximum value of the basic speed restriction basic Q is greatly reduced. Further, the vehicle speed limit basic Q smoothly decreases as the proportional term decreases. Therefore, the vehicle speed limit Q is kept low even when the vehicle speed limit basic Q becomes smaller than the accelerator request Q and the vehicle speed limit basic Q is selected as the vehicle speed limit Q.
[0051]
It should be noted that integration of the integral term is resumed at time C when the accelerator request Q becomes larger than the vehicle speed limit basic Q. However, since the vehicle speed is increasing, the integral term is not accumulated.
[0052]
Further, since the vehicle speed limit basic Q is small, the time from the point where the accelerator request Q intersects (time point C) to the time point D at which the vehicle speed becomes the limit vehicle speed becomes longer than before, so the vehicle speed increases gently. To do.
[0053]
This prevents the vehicle speed from overshooting beyond the limit vehicle speed.
[0054]
Further, the integration prohibiting means of the present invention is such that when the integral term is decreasing and the vehicle speed limited basic injection amount becomes smaller than a predetermined value (0 in the present embodiment), the vehicle speed limited basic injection amount calculating means. Has a function of prohibiting integration of integral terms when calculating the vehicle speed limited basic injection amount.
[0055]
The integration prohibiting means detects that the integral term is decreasing and compares the vehicle speed limiting basic injection amount with a comparison means (not shown) for determining that the vehicle speed limiting basic injection amount has become smaller than 0. And a switch (see FIG. 1) 17 that prohibits (freezes) integration of integral terms when calculating the vehicle speed limited basic injection amount when a signal indicating that the basic injection amount is smaller than 0 is received. The switch 17 is the same as that described above.
[0056]
In FIG. 5, until time E, the vehicle travels on the flat ground at the set speed limit, travels downhill from time E to time G, travels on flat ground again after time G, and is set at time I. A traveling state returning to the limit vehicle speed is shown.
[0057]
As shown in FIG. 5A, according to the fuel injection amount control device, when the vehicle approaches a downhill (time point E), the vehicle speed increases beyond the set limit vehicle speed. Accordingly, in the vehicle speed limit basic injection amount calculation means, the target acceleration (VSL Target Acceleration) becomes a negative value and the actual acceleration (Vehicle Acceleration) becomes a large positive value. Therefore, the deviation (vsl acc err) calculated by subtracting the actual acceleration from the target acceleration is a large negative value.
[0058]
Therefore, as shown in FIG. 5 (b), the value of the vehicle speed limit basic injection amount (VSL Base Q), which has been constant at the fuel injection amount corresponding to the set limit vehicle speed, starts to decrease from the time point E, and the time point F Becomes a value smaller than 0.
[0059]
At the time F when the vehicle speed limit basic injection amount (vehicle speed limit basic Q) becomes smaller than 0, integration of integral terms when calculating the vehicle speed limit basic Q is prohibited. This prohibition is performed by integration prohibiting means.
[0060]
Here, the vehicle speed limit injection amount calculation means compares the vehicle speed limit basic Q, which is a negative value, with the accelerator request Q, which is changing at a constant value, and selects a vehicle speed limit basic Q, which is a small value. However, the vehicle speed limit Q that is actually injected into the engine cannot be a negative value, and is 0 when the vehicle speed limit basic Q is a negative value.
[0061]
Thereafter, when traveling on the downhill is finished (time point G), the vehicle speed limit Q is lowered, so the vehicle speed starts to decrease.
[0062]
At this time, the vehicle speed limit basic Q increases as the vehicle speed approaches the set limit vehicle speed. Then, the value of the vehicle speed limit basic Q is used as the vehicle speed limit Q from the time H when the vehicle speed limit basic Q becomes larger than 0 (becomes a positive value). At this time H, the prohibition of integration term integration is canceled. The vehicle speed limit basic Q gradually approaches the fuel injection amount corresponding to the set limit vehicle speed, and finally becomes the fuel injection amount.
[0063]
Here, in the present invention, since integration of the integral term is prohibited from time point F, the time point H at which the vehicle speed limit basic Q returns to a positive value is from the time point J at which the conventional vehicle speed limit basic Q returns to a positive value. Will be greatly advanced. This is because the conventional vehicle speed limit basic Q is stored with a negative value due to the integration of the negative integral term, and thus it takes time for the vehicle speed limit basic Q to return to zero.
[0064]
Thus, according to the present invention in which the time point H at which the vehicle speed limit basic Q returns to a positive value shifts forward, at the time point I (see FIG. 5A) where the vehicle speed returns to the set limit vehicle speed, the setting limit has already been reached. Since the fuel injection amount is substantially equal to the vehicle speed, the vehicle speed does not fall below the set limit vehicle speed and undershoots.
[0065]
In the above embodiment, integration of the integral term when calculating the vehicle speed limited basic injection amount when the vehicle speed limited basic injection amount becomes smaller than 0 (predetermined value) is prohibited. The predetermined value is not limited to 0, and may be either a positive value or a negative value as long as the value is close to 0 and the integral term is not excessively accumulated.
[0066]
In the present embodiment, the vehicle speed limited basic injection amount calculation means is acceleration feedback control for calculating a deviation from acceleration, but may be vehicle speed feedback control for calculating a deviation from vehicle speed.
[0067]
【The invention's effect】
In short, according to the present invention, when the accelerator required injection amount falls below the vehicle speed limit basic injection amount, the integration of the integral term of the vehicle speed limit basic injection amount is prohibited. The basic injection amount does not become too large. As a result, the vehicle speed limit injection amount that is actually injected into the engine is not increased, and an excellent effect of preventing overshooting is exhibited.
[0068]
Also, when the integral term is decreasing and the vehicle speed limit basic injection amount becomes smaller than the predetermined value, the integration of the integral term of the vehicle speed limit basic injection amount is prohibited, so the vehicle speed limit basic injection amount becomes too small. In addition, the vehicle speed limit injection amount that is actually injected into the engine does not slow down to increase, and an excellent effect of preventing the occurrence of undershooting is also exhibited.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing vehicle speed limited basic injection amount calculation means of a preferred embodiment of a fuel injection amount control apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing vehicle speed limit injection amount calculation means of a preferred embodiment of the fuel injection amount control apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a system diagram showing a preferred embodiment of a fuel injection amount control apparatus according to the present invention.
4A is a time chart showing a vehicle speed, and FIG. 4B is a time chart showing a fuel injection amount in a preferred embodiment of a fuel injection amount control device according to the present invention.
5A is a time chart showing a vehicle speed, and FIG. 5B is a time chart showing a fuel injection amount in a preferred embodiment of a fuel injection amount control apparatus according to the present invention.
6A is a time chart showing a vehicle speed, and FIG. 6B is a time chart showing a fuel injection amount in a conventional fuel injection amount control device;
7A is a time chart showing a vehicle speed, and FIG. 7B is a time chart showing a fuel injection amount in a conventional fuel injection amount control device;
[Explanation of symbols]
1 Engine 5 ECU (engine rotation detection means, accelerator opening detection means, vehicle speed limit basic injection amount calculation means, vehicle speed limit basic injection amount calculation means, accelerator required injection amount calculation means, vehicle speed limit injection amount calculation means, integration prohibition means)
6 Engine speed sensor (engine speed detection means)
7 Accelerator opening sensor (Accelerator opening detector)
8 Vehicle speed sensor (vehicle speed detection means)
17 switch (counting prohibition means)
VSL Base Q Vehicle speed limit basic injection amount
Pedal Q Accelerator required injection amount

Claims

In the fuel injection amount control device that limits the fuel injection amount so that the vehicle speed does not exceed the set limit vehicle speed, the vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed, the engine rotation detection means for detecting the engine speed, and the accelerator opening degree are detected. The vehicle speed limit basic injection amount is determined by feedback calculation in consideration of the integral term from the deviation between the actual vehicle speed and the set limit vehicle speed, or the deviation between the actual acceleration and the target acceleration , and the vehicle speed limit basic When determining the injection amount, a value obtained by multiplying the deviation by a coefficient for an integral term is added to the previous value of the integral term to obtain a new integral term, and the feedback calculation is performed using the obtained integral term. a vehicle speed limiting basic injection amount calculation means for, accelerator required injection quantity computation means for computing an accelerator required injection quantity from the engine speed and the accelerator opening, the vehicle speed limiting basic injection amount and the a A vehicle speed limit injection amount calculation means that selects a smaller one of the cell request injection amounts and sets the vehicle speed limit injection amount that is actually injected into the engine, and when the accelerator request injection amount falls below the vehicle speed limit basic injection amount in, when calculating the vehicle speed limiting basic injection amount by the vehicle speed limiting basic injection amount calculation means, prohibits the addition to the previous value of the value obtained by multiplying the coefficient for the integral term to the deviation, the previous value A fuel injection amount control device comprising: an integration prohibiting means for making an integral term .

In the fuel injection amount control device that limits the fuel injection amount so that the vehicle speed does not exceed the set limit vehicle speed, the vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed, the engine rotation detection means for detecting the engine speed, and the accelerator opening degree are detected. The vehicle speed limit basic injection amount is determined by feedback calculation in consideration of the integral term from the deviation between the actual vehicle speed and the set limit vehicle speed, or the deviation between the actual acceleration and the target acceleration , and the vehicle speed limit basic When determining the injection amount, a value obtained by multiplying the deviation by a coefficient for an integral term is added to the previous value of the integral term to obtain a new integral term, and the feedback calculation is performed using the obtained integral term. a vehicle speed limiting basic injection amount calculation means for, accelerator required injection quantity computation means for computing an accelerator required injection quantity from the engine speed and the accelerator opening, the vehicle speed limiting basic injection amount and the a And vehicle speed limit injection quantity computation means for the vehicle speed limit injection amount injected actually into the engine by selecting whichever smaller the cell required injection amount, the vehicle speed limiting basic injection quantity aforementioned difference is a negative value is When the vehicle speed limit basic injection amount calculation means calculates the vehicle speed limit basic injection amount when the vehicle speed limit basic injection amount is smaller than a predetermined value, the value obtained by multiplying the deviation by the integral term coefficient is added to the previous value. A fuel injection amount control device comprising: an integration prohibiting unit that prohibits the integration and uses the previous value as an integral term .