JP2009180185A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】クランク角検出手段103で検出されるクランク角の基準位置を検出する基準位置検出手段104と、基準位置検出手段104で検出されるクランク角の基準位置とカム角検出手段102で検出されるカム角に基づいてクランク角の特定を行うクランク角特定手段105と、燃料供給手段201から供給される燃料量を調整するスピル弁211の制御タイミングを演算するスピル弁制御タイミング演算手段106とを備え、スピル弁制御タイミング演算手段106は、クランク角特定手段105でクランク角が特定した場合に用いる通常制御タイミング演算手段107と、クランク角特定手段105でクランク角が特定していない場合に用いるバイパス制御タイミング演算手段108とを備えた。
【選択図】図1
Description
説明の便宜上、先ず、この発明の実施の形態1に係る内燃機関の制御装置の基本概念について設明する。図1はその基本概念を示す構成図である。
実施の形態1に係る内燃機関の制御装置は、燃圧を検出する燃圧検出手段101と、内燃機関のカムシャフトの回転に同期してカム角信号を生成するカム角検出手段102と、内燃機関のクランクシャフトの回転に同期してクランク角信号を生成するクランク角検出手段103と、クランク角検出手段103の特定信号(欠け歯検出信号)により基準位置を検出する基準位置検出手段104と、カム角検出手段102と基準位置検出手段104よりクランク角を特定するクランク角特定手段105を備えている。
図2において、フィードポンプ201は燃料タンク202内の燃料を高圧ポンプ203に供給する。フィードポンプ201から高圧ポンプ203に供給される燃料圧力、即ち燃圧は、レギュレータ204により調整される。
カムシャフトと一体で回転しているポンプカム214により、プランジャ213が図2において上下方向に往復運動を行うことでプランジャ室206の容積が変化する。
気筒判別方法については、図3に示すクランク角センサによるクランク角信号SGTとカム角センサによるカム角信号SGCが出力される場合について説明する。また、この判別方法は、欠け歯検出から欠け歯検出までの間のカム角信号数をカウントし、欠け歯数と欠け歯間のカム角信号数によりクランク角および気筒を判別するものである。
(1)クランク角センサ223で検出する信号で欠け歯を検出した時に欠け歯数が2であった場合、前の欠け歯から今回の欠け歯までの間にカム角センサ224の信号数が1であった場合は、#1気筒のクランク角B75度のタイミングであると判定する。
(2)クランク角センサ223で検出する信号で欠け歯を検出した時に欠け歯数が1であった場合、前の欠け歯から今回の欠け歯までの間にカム角センサ224の信号数が2であった場合は、#3気筒のクランク角B75度のタイミングであると判定する。
(3)クランク角センサ223で検出する信号で欠け歯を検出した時に欠け歯数が2であった場合、前の欠け歯から今回の欠け歯までの間にカム角センサ224の信号数が0であった場合は、#3気筒のクランク角A45度のタイミングであると判定する。
(4)クランク角センサ223で検出する信号で欠け歯を検出した時に欠け歯数が1であった場合、前の欠け歯から今回の欠け歯までの間にカム角センサ224の信号数が1であった場合は、#2気筒のクランク角A45度のタイミングであると判定する。
(1)1歯欠け:
1.5<{T(i−1)/T(i)+T(i−1)/T(i−2)}/2≦2.5
(2)2歯欠け:
{T(i−1)/T(i)+T(i−1)/T(i−2)}/2>2.5
但し、T(i):クランク信号間の時間(今回値)
T(i−1):クランク信号間の時間(前回値)
T(i−2):クランク信号間の時間(前々回値)
である。
次に、この発明の実施の形態2に係る内燃機関の制御装置について説明する。
図9は図5のフローチャートで制御した場合において、図3とは内燃機関の停止位置が異なる場合の動作説明図である。
図9において、「a停止位置」からクランキングを開始しても、欠け歯前後のクランク角センサ信号周期を用いて欠け歯検出していることから、内燃機関の停止位置が図3と異なるため、欠け歯前の周期が計測できず、「a停止位置」の直後の欠け歯検出が出来ない。初回欠け歯検出は#3B75の「b初回欠け歯検出」の位置となり、スピル弁の通電開始も同タイミングとなる。よって、図3で説明した実施の形態1に比べてスピル弁への通電開始が遅れるため高圧燃料ポンプの吐出も1吐出行程が無吐出の状態となり、燃圧上昇に遅れを生じる。
図10において、クランク角検出手段103の出力が、基準位置検出手段105に入力されると共に、バイパス制御タイミング演算手段108に入力されており、この点が図1に示す実施の形態1と異なっている。即ち、バイパス制御タイミング演算手段108内でクランク角検出手段103の情報を用いた制御が追加されている。なお、その他の構成については、実施の形態1と同様であり、図示説明を省略する。
「a停止位置」よりクランキングを開始し、「e初回クランク信号検出」の位置では欠け歯でなく、欠け歯検出回数がゼロであることからスピル弁211をオンすることで、図9では吐出できなかったプランジャ上昇行程が、図12では「吐出a」として高圧燃料ポンプ203の吐出が可能となる。
次に、この発明の実施の形態3に係る内燃機関の制御装置について説明する。
内燃機関の前回停止からの時間経過が短い場合、燃圧は前回停止時の燃圧からほとんど低下しておらず、始動時から燃圧が高い場合にはクランキング開始早々からスピル弁制御を行うとかえって燃圧が上昇しすぎて始動性が損なわれる場合がある。
図13において、燃圧検出手段101の出力が、通常制御タイミング演算手段107に入力されると共に、バイパス制御タイミング演算手段108に入力されており、この点が図1に示す実施の形態1と異なっている。即ち、バイパス制御タイミング演算手段108内で燃圧検出手段101の情報を用いた制御が追加されている。なお、その他の構成については、実施の形態1と同様であり、図示説明を省略する。
ステップS1401において、燃圧センサ218で検出した燃圧が所定値未満かを判定する。所定値未満でなければ、ステップS1402でスピル弁211をオフし、所定値未満であれば、ステップS501でクランク角センサ223の検出値により、欠け歯を検出したかを判定し、以降図5で説明したように実施の形態1と同様の処理を実行する。なお、上記ステップS1401で燃圧と比較する所定値は機関温度等で変更しても良い。
次に、この発明の実施の形態4に係る内燃機関の制御装置について説明する。本実施の形態は、クランク角センサ信号の入力がない場合において、スピル弁がオン状態であればオフにする制御を実施する装置を説明するものである。また、その基本概念の構成は実施の形態2の説明で用いた図10と同様であり、具体的構成については実施の形態1の説明で用いた図2と同様であるので、これらの図を用いて説明する。
102 カム角検出手段
103 クランク角検出手段
104 基準位置検出手段
105 クランク角特定手段
106 スピル弁制御タイミング演算手段
107 通常制御タイミング演算手段
108 バイパス制御タイミング演算手段
109 切替手段
110 スピル弁制御手段
201 フィードポンプ
202 燃料タンク
203 高圧燃料ポンプ
204 レギュレータ
205 スピル弁制御装置
206 プランジャ室
207 蓄圧室
208 電磁コイル
209 スピル弁プランジャ
210 開弁付勢スプリング
211 スピル弁
212 閉弁付勢スプリング
213 プランジャ
214 ポンプカム
215 カムシャフト
216 逆止弁
217 逆止弁付勢スプリング
218 燃圧センサ
219、220、221 インジェクタ
222 ECU
223 クランク角センサ
224 カム角センサ
Claims (7)
- 燃料タンクから供給される燃料の圧力を制御する内燃機関の制御装置であって、
上記内燃機関のクランク角を検出するクランク角検出手段と、
上記内燃機関のカム角を検出するカム角検出手段と、
上記クランク角検出手段で検出されるクランク角の基準位置を検出する基準位置検出手段と、
上記基準位置検出手段で検出されるクランク角の基準位置と上記カム角検出手段で検出されるカム角に基づいてクランク角の特定を行うクランク角特定手段と、
上記内燃機関の駆動力により駆動されて作動する燃料供給手段と、
上記燃料供給手段から供給される燃料量を調整するスピル弁と、
上記スピル弁の制御タイミングを演算するスピル弁制御タイミング演算手段と、
を備え、
上記スピル弁制御タイミング演算手段は、
上記クランク角特定手段でクランク角が特定した場合に用いる通常制御タイミング演算手段と、上記クランク角特定手段でクランク角が特定していない場合に用いるバイパス制御タイミング演算手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 上記バイパス制御タイミング演算手段は、上記基準位置検出手段で検出したクランク角の基準位置に基づいて上記スピル弁を制御することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
- 上記バイパス制御タイミング演算手段は、上記基準位置検出手段によりクランク角の基準位置が検出される毎に上記スピル弁のオン、オフを交互に実施することを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の制御装置。
- 上記バイパス制御タイミング演算手段は、上記クランク角特定手段によりクランク角の特定が行われた時点で、上記スピル弁をオフからオンすべきタイミングであるにもかかわらず既にオンとなっていれば、そのままオンを継続することを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の制御装置。
- 上記バイパス制御タイミング演算手段は、上記クランク角検出手段での初回クランク角を検出した時点で、上記スピル弁をオンすることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の制御装置。
- 上記燃料供給手段から供給される燃料を蓄える蓄圧手段と、上記蓄圧手段の燃料圧力を検出する燃圧検出手段を備え、上記バイパス制御タイミング演算手段は、上記燃圧検出手段で検出された燃圧が所定燃圧よりも高くなったときには、上記スピル弁をオンすべきタイミングであってもオンしないことを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の制御装置。
- 上記スピル弁制御タイミング演算手段は、上記クランク角検出手段による検出信号が所定期間ない場合、上記スピル弁をオフすることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN111810306A (zh) * | 2019-04-10 | 2020-10-23 | 丰田自动车株式会社 | 用于内燃机的控制***和内燃机 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001182597A (ja) * | 1999-12-24 | 2001-07-06 | Hitachi Ltd | 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 |
JP2005171936A (ja) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Hitachi Ltd | エンジンの高圧燃料ポンプ制御装置 |
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2008
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Patent Citations (2)
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CN111810306B (zh) * | 2019-04-10 | 2022-05-10 | 丰田自动车株式会社 | 用于内燃机的控制***和内燃机 |
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