JP2005023942A - 筒内噴射エンジンの制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 気筒に備えられた燃料噴射弁と、該燃料噴射弁に燃料を圧送させる高圧燃料ポンプと、前記気筒のクランク軸の位置を検出するクランク角センサとを有する筒内噴射エンジンを制御する筒内噴射エンジンの制御装置であって、前記高圧燃料ポンプは、該高圧燃料ポンプ内の燃料を加圧するプランジャと、該プランジャを駆動させるポンプ駆動カムと、該ポンプ駆動カムの位置を検出するカム角センサとを備え、前記高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置は、前記クランク角センサの信号検出時期から、該クランク角センサと前記カム角センサとの位相が確定する時期までに、前記高圧燃料ポンプに少なくとも2回以上の駆動信号を出力する駆動信号設定手段を備えてなる。
【選択図】 図21
Description
図1は、本実施形態の筒内噴射エンジン507の制御システムの全体構成を示したものである。筒内噴射エンジン507は4気筒からなり、各シリンダ507bに導入される空気は、エアクリーナ502の入口部502aから取り入れられ、空気流量計(エアフロセンサ)503を通り、吸気流量を制御する電制スロットル弁505aが収容されたスロットルボディ505を通ってコレクタ506に入る。前記コレクタ506に吸入された空気は、エンジン507の各シリンダ507bに接続された各吸気管501に分配された後、ピストン507a、前記シリンダ507b等によって形成される燃焼室507cに導かれる。
前記高圧燃料ポンプ1は、燃料タンク50からの燃料を加圧してコモンレール53に高圧の燃料を圧送するものであり、シリンダ室7と、ポンプ室8と、ソレノイド室9とからなり、前記シリンダ室7は前記ポンプ室8の下方に配置され、前記ソレノイド室9は前記ポンプ室8の右方に配置されている。
まず、イグニッションスイッチがOFFからONになり、コントロールユニット515のMPU603がリセット状態になると、A制御ブロック704である無通電制御状態になり、ソレノイド200に対する通電は行われない。
CRANK信号とCAM信号に基づいて生成されるREF信号と、プランジャ2のストロークと、ソレノイド制御信号とから前記ソレノイド信号の出力開始角度STANG及び出力終了角度ENDANGが求められ、まず、前記出力開始角度STANGは、数1のように求めることができる。
STANG=REFANG−CAMADV−PUMRE
また、前記出力終了角度ENDANGは、数2のように求めることができる。
ENDANG=REFANG−CAMADV+KEPU#
上記のように、コントロールユニット515で前記REF信号が認識されてプランジャ位相が確定すると、B制御ブロックから全吐出制御であるC制御ブロックに遷移し、前記REF信号の認識から所定の前記出力開始角度STANG及び所定の前記出力終了角度ENDANGにおいて、プランジャ2の下死点を挟むようなソレノイド制御信号の出力が行われる。そして、エンジン回転数の上昇が認識されると、D制御ブロックに遷移する。
ステップ1401では、例えば10ms毎のように時間に同期した割込み処理が行われる。なお、該割込み処理は、クランク角度180°毎のように回転に同期したものでも良い。
以上のように、本発明の前記実施形態は、上記の構成によって次の機能を奏するものである。
2 プランジャ
5 吸入弁
5a 閉弁ばね
7 シリンダ室
8 ポンプ室
9 ソレノイド室
54 燃料噴射弁(インジェクタ)
56 燃圧センサ
100 ポンプ駆動カム
200 ソレノイド
201 吸入弁係合部材
202 開弁ばね
507 筒内噴射エンジン
507b 気筒
507d クランク軸
511 カム角センサ
514 吸気弁
515 高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置(コントロールユニット)
516 クランク角センサ
526 排気弁
701 基本角度演算手段
702 目標燃圧算出手段
703 燃圧入力処理手段
705 等間隔通電制御ブロック
708 フィードバック制御ブロック
710 状態遷移判定手段
711 ソレノイド作動遅れ補正手段
712 バルブタイミング補正手段
713 ソレノイド駆動手段
714 ソレノイド制御信号演算手段
715 検出信号切換え手段
716 駆動信号設定手段
717 他の駆動信号設定手段
Claims (16)
- 気筒に備えられた燃料噴射弁と、該燃料噴射弁に燃料を圧送させる高圧燃料ポンプと、前記気筒のクランク軸の位置を検出するクランク角センサとを有する筒内噴射エンジンを制御する高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置において、
前記高圧燃料ポンプは、該高圧燃料ポンプ内の燃料を加圧するプランジャと、該プランジャを駆動させるポンプ駆動カムと、該ポンプ駆動カムの位置を検出するカム角センサとを備え、
前記高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置は、前記クランク角センサの信号検出時期から、該クランク角センサと前記カム角センサとの位相が確定する時期までに、前記高圧燃料ポンプに少なくとも2回以上の駆動信号を出力する駆動信号設定手段を備えていることを特徴とする高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置。 - 気筒に備えられた燃料噴射弁と、該燃料噴射弁に燃料を圧送させる高圧燃料ポンプとを有する筒内噴射エンジンを制御する高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置において、
前記高圧燃料ポンプは、該高圧燃料ポンプ内の燃料を加圧するプランジャと、該プランジャを駆動させるポンプ駆動カムとを備え、
前記高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置は、前記プランジャが一回往復動する間に、前記高圧燃料ポンプに所定周期で所定幅の駆動信号を繰り返し出力する駆動信号設定手段を備えていることを特徴とする高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置。 - 前記駆動信号設定手段は、前記筒内噴射エンジンの始動時から前記プランジャが一回往復動する間に、前記駆動信号を出力していることを特徴とする請求項1又は2記載の高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置。
- 前記高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置は、前記気筒のクランク軸の位置を検出するクランク角センサの信号の立上がり若しくは立下がりに同期して、又は立上がり及び立下がりに同期して、前記高圧燃料ポンプに駆動信号を出力していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置。
- 前記ポンプ駆動カムは、前記気筒における排気弁のカム軸の位置を検出するカム角センサの信号によって位置が検出されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置。
- 前記高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置は、前記気筒における排気弁のカム軸の位置を検出するカム角センサの信号が検出できない場合には、前記気筒における吸気弁のカム軸の位置を検出するカム角センサの信号若しくは前記気筒のクランク軸の位置を検出するクランク角センサの信号に切換える検出信号切換え手段を備えていることを特徴とする請求項5記載の高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置。
- 前記ポンプ駆動カムは、前記気筒における吸気弁のカム軸の位置を検出するカム角センサの信号によって位置が検出されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置。
- 前記高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置は、前記気筒における吸気弁のカム軸の位置を検出するカム角センサの信号が検出できない場合には、前記気筒における排気弁のカム軸の位置を検出するカム角センサの信号若しくは前記気筒のクランク軸の位置を検出するクランク角センサの信号に切換える検出信号切換え手段を備えていることを特徴とする請求項7記載の高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置。
- 前記ポンプ駆動カムは、前記気筒のクランク軸の位置を検出するクランク角センサの信号によって位置が検出されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置。
- 前記高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置は、前記気筒のクランク軸の位置を検出するクランク角センサの信号が検出できない場合には、前記高圧燃料ポンプに所定周期で所定幅の駆動信号を繰り返し出力する他の駆動信号設定手段を備えていることを特徴とする請求項9記載の高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置。
- 前記高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置は、前記気筒の吸気弁若しくは排気弁の開閉タイミングを調整する可変バルブタイミング駆動手段を備え、前記気筒における吸気弁若しくは排気弁のカム軸の位置を検出するカム角センサの信号が検出できない場合には、前記可変バルブタイミング駆動手段による開閉タイミングの調整を中止していることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一項に記載の高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置。
- 前記高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置は、前記可変バルブタイミング駆動手段による開閉タイミングの調整が中止されている場合には、前記高圧燃料ポンプに所定周期で所定幅の駆動信号を繰り返し出力する他の駆動信号設定手段を備えていることを特徴とする請求項11記載の高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置。
- 前記高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置は、前記可変バルブタイミング駆動手段による開閉タイミングの調整が再開された場合には、前記他の駆動信号設定手段から前記駆動信号設定手段に戻すことを特徴とする請求項12記載の高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置。
- 前記高圧燃料ポンプは、ポンプ室と、ソレノイド室と、シリンダ室とから構成され、前記ポンプ室は、前記ソレノイド室側に吸入弁を備えるとともに、該吸入弁を閉弁させる方向に付勢する閉弁ばねを備え、前記ソレノイド室は、ソレノイドと、前記吸入弁に係合する吸入弁係合部材と、前記吸入弁を開弁させる方向に付勢する開弁ばねとを備えていることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一項に記載の高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置。
- 気筒に備えられた燃料噴射弁と、該燃料噴射弁に燃料を圧送させる高圧燃料ポンプと、前記気筒のクランク軸の位置を検出するクランク角センサとを有する筒内噴射エンジンを制御する高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置において、
前記高圧燃料ポンプは、ソレノイド信号に基づいて該高圧燃料ポンプ内の燃料を加圧するプランジャと、該プランジャを駆動させるポンプ駆動カムと、該ポンプ駆動カムの位置を検出するカム角センサとを備え、
前記高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置は、前記クランク角センサ、前記燃料噴射弁に備えられた燃圧センサからの検出信号に基づいて、前記ソレノイド信号の基本角度を演算する基本角度演算手段と、目標燃圧を算出する目標燃圧算出手段と、実燃圧を出力する燃圧入力処理手段とを備えるとともに、これらの各手段に基づいて前記ソレノイド信号の基準角度を演算するソレノイド制御信号演算手段と、前記筒内噴射エンジンの状態を判定して遷移させる状態遷移判定手段と、前記高圧燃料ポンプのソレノイドを駆動させるソレノイド駆動手段とを備え、
前記ソレノイド制御信号演算手段は、前記クランク角センサの信号検出時期から、該クランク角センサと前記カム角センサとの位相が確定する時期までに、前記高圧燃料ポンプに少なくとも2回以上の駆動信号を与える等間隔通電制御ブロックと、前記筒内噴射エンジンの完爆後のフィードバック制御ブロックとを有し、前記状態遷移判定手段によって前記各制御ブロックの遷移が行われていることを特徴とする高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置。 - 前記高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置は、前記ソレノイド制御信号演算手段における前記ソレノイド信号の基準角度に基づいて、前記ソレノイドの作動遅れを補正するソレノイド作動遅れ補正手段を備えていることを特徴とする請求項15記載の高圧燃料ポンプ制御装置及び筒内噴射エンジン制御装置。
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