JP2012102658A - Fuel injection control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁式の燃料噴射弁からの燃料の噴射を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection control device for an internal combustion engine that controls injection of fuel from an electromagnetic fuel injection valve.
従来のこの種の燃料噴射制御装置として、例えば特許文献1に開示されたものが知られている。この燃料噴射弁は、電磁式のものであり、電磁コイルと、アーマチュアと、このアーマチュアと一体の弁体などで構成されている。この燃料噴射弁では、電磁コイルに大きな駆動電流(過励磁電流)が供給されると、それにより励磁された電磁コイルにアーマチュアが引き付けられ、これと一体の弁体が駆動されることによって、燃料噴射弁が開弁し、燃料が噴射される。
As this type of conventional fuel injection control device, for example, one disclosed in
この燃料噴射制御装置では、燃料圧力センサで検出された燃料の圧力に応じて、電磁コイルへの過励磁電流の供給期間を設定する。この過励磁電流は一般に、電源の電圧を昇圧回路で一定の昇圧電圧まで昇圧した後、電磁コイルに印加することによって、供給される。 In this fuel injection control device, the supply period of the overexcitation current to the electromagnetic coil is set according to the fuel pressure detected by the fuel pressure sensor. This overexcitation current is generally supplied by boosting the voltage of the power source to a constant boosted voltage by a booster circuit and then applying it to the electromagnetic coil.
上記のように昇圧電圧が一定の場合、昇圧回路で発生する熱量は、昇圧回路の作動回数に比例する。このため内燃機関の回転数が高い場合には、昇圧回路で発生する熱量が過大になり、昇圧回路が焼損するおそれがある。このような不具合を解消すべく、昇圧回路で発生した熱を除去するために、例えば昇圧回路により大きな放熱板を取り付けることが考えられる。しかし、その場合には、放熱板からさらに熱を逃すための大きな伝熱経路を確保することが必要になるなど、放熱構造の大型化を招くとともに、製造コストが上昇してしまう。 As described above, when the boosted voltage is constant, the amount of heat generated in the booster circuit is proportional to the number of operations of the booster circuit. For this reason, when the rotational speed of the internal combustion engine is high, the amount of heat generated in the booster circuit becomes excessive, and the booster circuit may be burned out. In order to eliminate such a problem, for example, a large heat sink can be attached to the booster circuit in order to remove heat generated in the booster circuit. However, in that case, it is necessary to secure a large heat transfer path for further releasing heat from the heat radiating plate, leading to an increase in size of the heat radiating structure and an increase in manufacturing cost.
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、昇圧回路で発生する熱量を抑制することによって、放熱構造の小型化と製造コストの削減を図ることができるとともに、昇圧電圧の変更にかかわらず、燃料を適切なタイミングで噴射することができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem. By suppressing the amount of heat generated in the booster circuit, the heat dissipation structure can be reduced in size and the manufacturing cost can be reduced, and the boosted voltage can be reduced. An object of the present invention is to provide a fuel injection control device for an internal combustion engine capable of injecting fuel at an appropriate timing regardless of the change in the above.
上記の目的を達成するため、請求項1に係る発明は、内燃機関3に設けられた電磁式の燃料噴射弁4のコイル6bに電圧を印加することにより、燃料噴射弁4を開弁させることによって燃料を噴射する内燃機関3の燃料噴射制御装置であって、電源(実施形態における(以下、本項において同じ)バッテリ25)の電圧VBを昇圧するための昇圧回路20と、昇圧回路20により昇圧された昇圧電圧VCをコイル6bに印加することにより、燃料噴射弁4を開弁させる印加手段(ECU2)と、内燃機関3の回転数(エンジン回転数NE)を検出する回転数検出手段(クランク角センサ43,ECU2)と、検出された内燃機関3の回転数が高いほど、昇圧電圧VCをより小さな値に設定する昇圧電圧設定手段(ECU2、図4のステップ2)と、設定された昇圧電圧VCが小さいほど、燃料噴射弁4の開弁タイミング(燃料噴射時期TINJ)をより早いタイミングに設定する開弁タイミング設定手段(ECU2、図6のステップ33)と、を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
この内燃機関の燃料噴射制御装置では、電源の電圧を昇圧回路で昇圧し、昇圧された昇圧電圧をコイルに印加し、コイルに電流を供給することによって、コイルを励磁し、燃料噴射弁を駆動し、燃料噴射弁を開弁させることによって、燃料が噴射される。 In this fuel injection control device for an internal combustion engine, the voltage of the power source is boosted by a booster circuit, the boosted voltage is applied to the coil, and the current is supplied to the coil, thereby exciting the coil and driving the fuel injection valve. Then, the fuel is injected by opening the fuel injection valve.
昇圧回路で発生する熱量は、昇圧電圧の大きさに比例し、昇圧電圧が低いほど、昇圧に必要なエネルギが小さいことで、より小さくなる。本発明によれば、検出された内燃機関の回転数が高いほど、昇圧電圧をより小さな値に設定する。これにより、昇圧に必要なエネルギを低減し、昇圧回路における発熱量を低減することができる。その結果、昇圧回路に取り付けられる放熱板や伝熱経路などを含む放熱構造を小型化できるとともに、製造コストを削減することができる。 The amount of heat generated in the booster circuit is proportional to the magnitude of the boosted voltage, and the lower the boosted voltage, the smaller the energy required for boosting, and the smaller the amount of heat generated. According to the present invention, the boosted voltage is set to a smaller value as the detected rotational speed of the internal combustion engine is higher. Thereby, the energy required for boosting can be reduced, and the amount of heat generated in the boosting circuit can be reduced. As a result, the heat dissipation structure including the heat dissipation plate and the heat transfer path attached to the booster circuit can be reduced in size, and the manufacturing cost can be reduced.
また、電磁式の燃料噴射弁では、コイルに昇圧電圧を印加し、電流を供給しても、コイルのインダクタンスにより、コイルに実際に流れる電流が目標値に達するまでに遅れが生じ、この遅れ期間は、昇圧電圧に応じて変化する。図8は、昇圧電圧が低い場合(実線)と高い場合(破線)における、コイルに実際に流れる電流(実駆動電流IACACT)および燃料噴射弁の弁体のリフトの推移を示している。この図から明らかなように、昇圧電圧VCが低い場合には、高い場合と比較し、昇圧電圧VCの印加から実駆動電流IACACTが目標値(過励磁電流IEXCMD)に達するまでの時間がより長くなり、このため、燃料噴射弁の開弁タイミングがより遅くなる。このような観点に基づき、本発明によれば、設定された昇圧電圧が小さいほど、燃料噴射弁の開弁タイミングをより早いタイミングに設定する。これにより、昇圧電圧の低減に伴う電流の供給の遅れを補償しながら、適切なタイミングで燃料噴射弁を開弁させ、燃料を噴射することができる。 Also, in the electromagnetic fuel injection valve, even if a boosted voltage is applied to the coil and a current is supplied, a delay occurs until the current that actually flows through the coil reaches the target value due to the inductance of the coil. Changes according to the boost voltage. FIG. 8 shows the transition of the current actually flowing through the coil (actual drive current IACACT) and the lift of the valve body of the fuel injection valve when the boosted voltage is low (solid line) and high (broken line). As is clear from this figure, when the boosted voltage VC is low, the time from the application of the boosted voltage VC until the actual drive current IACACT reaches the target value (overexcitation current IEXCMD) is longer than when the boosted voltage VC is high. Therefore, the opening timing of the fuel injection valve becomes later. Based on such a viewpoint, according to the present invention, the smaller the set boost voltage is, the earlier the timing for opening the fuel injection valve is set. As a result, the fuel injection valve can be opened at an appropriate timing to inject fuel while compensating for the delay in the supply of current accompanying the reduction in the boost voltage.
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図1に示すように、本発明の実施形態による燃料噴射制御装置が適用された内燃機関(以下「エンジン」という)3は、例えば4つの気筒(図示せず)を有するディーゼルエンジンであり、各気筒には燃料噴射弁(以下「インジェクタ」という)4が設けられている。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, an internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) 3 to which a fuel injection control device according to an embodiment of the present invention is applied is, for example, a diesel engine having four cylinders (not shown). The cylinder is provided with a fuel injection valve (hereinafter referred to as “injector”) 4.
インジェクタ4は、供給路(図示せず)を有しており、この供給路を介して燃料供給装置30に接続されている。燃料供給装置30は、インジェクタ4に燃料を供給するとともに、その圧力を制御するためのものである。図2に示すように、インジェクタ4は、ケーシング5内に収容され、その上端部に固定された電磁石6と、ばね7と、電磁石6の下方に配置されたアーマチュア8と、このアーマチュア8の下側に一体に設けられた弁体9などで構成されている。
The
電磁石6は、ヨーク6aと、その外周に巻かれたコイル6bで構成されており、コイル6bには、駆動回路10が接続されている。ばね7は、ヨーク6aとアーマチュア8の間に配置されており、アーマチュア8を介して弁体9を閉弁方向に付勢する。
The
駆動回路10は、インジェクタ4を駆動するものであり、図3に示すように、昇圧回路20と、Nチャネル型のFETでそれぞれ構成された第1〜第3スイッチ11〜13と、ツェナーダイオード14などで構成されている。
The
昇圧回路20は、スイッチ21、コイル22およびコンデンサ23で構成されている。スイッチ21は、Nチャネル型のFETで構成されており、そのドレインは、コイル22を介してバッテリ25に接続されるとともに、コンデンサ23を介して第1スイッチ11のドレインに接続されている。また、スイッチ21のソースおよびゲートはそれぞれ、アースおよびECU2に接続されている。
The
以上の構成の昇圧回路20では、後述するECU2からの駆動信号SDにより、ドレイン−ソース間が通電状態になると、バッテリ25からの電圧VBが、コイル22を介して昇圧される。この昇圧電圧VCは、コンデンサ23で平滑化された後、第1スイッチ11のドレインに出力される。なお、昇圧電圧VCは、駆動信号SDのデューティ比を制御することによって変更可能に構成されている。
In the
第1スイッチ11のドレイン、ソースおよびゲートはそれぞれ、昇圧回路20、電磁石6のコイル6bの一端およびECU2に接続されている。ECU2からの第1駆動信号SD1がゲートに入力されると、第1スイッチ11のドレイン−ソース間が通電状態になる。
The drain, source, and gate of the
第2スイッチ12のドレイン、ソースおよびゲートはそれぞれ、バッテリ25、電磁石6のコイル6bの一端およびECU2に接続されている。ECU2からの第2駆動信号SD2がゲートに入力されると、第2スイッチ12のドレイン−ソース間が通電状態になる。
The drain, source and gate of the
第3スイッチ13のドレイン、ソースおよびゲートはそれぞれ、コイル6bの他端、アースおよびECU2に接続されている。ECU2からの第3駆動信号SD3がゲートに入力されると、第3スイッチ13のドレイン−ソース間が通電状態になる。
The drain, source, and gate of the
ツェナーダイオード14は、アノード側がアースに接続され、カソード側がコイル6bの他端に接続されている。
The Zener
以上の構成から、駆動回路10は、電圧VBまたは昇圧電圧VCを、ECU2からの第1〜第3駆動信号SD1〜SD3に応じて、電磁石6のコイル6bに印加し、駆動電流IACを供給する。具体的には、第1スイッチ11を非通電状態にし、第2および第3スイッチ12,13を通電状態にすることによって、バッテリ25の電圧VBをコイル6bに印加し、駆動電流IACを供給する。以下、このようにバッテリ25から電圧VBが印加されたときに供給される駆動電流IACを、保持電流IHという。
With the above configuration, the
また、第2スイッチ12を非通電状態にし、第1および第3スイッチ11,13を通電状態にすることによって、昇圧電圧VCをコイル6bに印加し、駆動電流IACを供給する。以下、このように昇圧回路20から昇圧電圧VCが印加されたときに供給される駆動電流IACを、過励磁電流IEXという。後述するように、インジェクタ4を駆動する際、これらの過励磁電流IEXおよび保持電流IHがその順にコイル6bに供給される。
Further, the
なお、過励磁電流IEXおよび保持電流IHの電流量はそれぞれ、第1および第2駆動信号SD1,SD2を制御することによって変更される。 The amounts of overexcitation current IEX and holding current IH are changed by controlling the first and second drive signals SD1 and SD2, respectively.
以上の構成により、第1〜第3駆動信号SD1〜3が出力されていないときには、第1〜第3スイッチ11〜13が非通電状態になり、弁体9がばね7の付勢力で閉弁位置(図2(a))に位置することで、インジェクタ4は閉弁状態に保持される。
With the above configuration, when the first to third drive signals SD1 to SD3 are not output, the first to
この状態から、第1および第3駆動信号SD1,3を出力し、電磁石6のコイル6bに過励磁電流IEXを供給すると、ヨーク6aが励磁され、アーマチュア8が、ばね7の付勢力に抗して電磁石6に引き付けられ、吸着することによって、インジェクタ4は所定の開度で開弁する(図2(b))。その後、第1駆動信号SD1の出力を停止し、過励磁電流IEXの供給を終了するとともに、第2駆動信号SD2を出力し、保持電流IHの供給を開始することによって、インジェクタ4は開弁状態に保持される。
From this state, when the first and third drive signals SD1, 3 are output and the overexcitation current IEX is supplied to the
この状態から、第2および第3駆動信号SD2,SD3の出力を停止し、コイル6bへの保持電流IHの供給を終了すると、弁体9がばね7の付勢力で閉弁位置に移動することによって、インジェクタ4は閉弁する。
From this state, when the output of the second and third drive signals SD2 and SD3 is stopped and the supply of the holding current IH to the
また、保持電流IHの供給の終了に伴い、第2および第3スイッチ12,13が非通電状態になることによって、コイル6bに残留した保持電流IHが、ツェナーダイオード14を介してアースに流れることで、コイル6bは急速に非励磁状態になる。
Further, when the supply of the holding current IH is terminated, the second and
以上のように、インジェクタ4を開弁する際に、保持電流IHの供給に先立ち、より大きな過励磁電流IEXを供給し、コイル6bを過励磁することによって、高い燃料の圧力に抗してインジェクタ4を開弁させるのに十分な磁力が確保される。また、その後、保持電流IHを供給することによって、消費電力を抑制した状態で、インジェクタ4の開弁状態が保持される。
As described above, when the
インジェクタ4には、電圧計40および電流計41が取り付けられている。電圧計40は、昇圧回路20から出力された実際の昇圧電圧(以下「実昇圧電圧」という)VCACTを検出し、その検出信号をECU2に出力する。電流計41は、コイル6bに実際に流れる駆動電流(以下「実駆動電流」という)IACACTを検出し、その検出信号をECU2に出力する。
A
図1に示すように、燃料供給装置30は、燃料を貯留する燃料タンク31と、高圧状態の燃料を貯留するコモンレール32と、燃料タンク31とコモンレール32を接続する燃料供給路33などを備えている。コモンレール32は、燃料噴射路37を介して、前述したインジェクタ4の供給路に接続されている。
As shown in FIG. 1, the
燃料供給路33には、燃料タンク31側から順に、低圧ポンプ34および高圧ポンプ35が設けられている。低圧ポンプ34は、ECU2で制御される電動タイプのものであり、エンジン3の運転中、燃料タンク31内の燃料を所定圧まで昇圧し、燃料供給路33を介して高圧ポンプ35に圧送する。
A
高圧ポンプ35は、エンジン3のクランクシャフト(図示せず)に連結されており、クランクシャフトで駆動されることにより、燃料をさらに昇圧し、コモンレール32に圧送する。
The high-
高圧ポンプ35には、燃料調量弁35aが設けられている。燃料調量弁35aは、ソレノイドとスプール弁機構(いずれも図示せず)を組み合わせたものであり、ソレノイドに供給される電流をECU2で制御することにより、低圧ポンプ34から高圧ポンプ35に供給される燃料量を調整するとともに、不要な燃料を、燃料戻し路36を介して燃料タンク31に戻す。
The
以上の構成の燃料供給装置30では、燃料調量弁35aにより、コモンレール32に流入する燃料量を制御することによって、コモンレール32内の燃料の圧力が制御されるとともに、圧力を制御された燃料が、コモンレール32からインジェクタ4に供給される。
In the
コモンレール32には、燃料圧力センサ42が取り付けられている。燃料圧力センサ42は、コモンレール32内の燃料の圧力(以下「燃料圧力」という)PFを検出し、その検出信号をECU2に出力する。
A
エンジン3のクランクシャフトには、クランク角センサ43が設けられている。クランク角センサ43は、クランクシャフトの回転に伴い、パルス信号であるCRK信号およびTDC信号をECU2に出力する。
A
CRK信号は、所定クランク角(例えば1°)ごとに出力される。ECU2は、このCRK信号に基づき、エンジン3の回転数(以下「エンジン回転数」という)NEを算出する。また、TDC信号は、いずれかの気筒においてピストン(図示せず)が吸気行程の開始時の上死点よりも若干、手前の所定のクランク角位置にあることを表す信号であり、本実施形態のようにエンジン3が4気筒の場合には、クランク角180゜ごとに出力される。
The CRK signal is output every predetermined crank angle (for example, 1 °). The
また、エンジン3には、気筒判別センサ(図示せず)が設けられている。この気筒判別センサは、気筒を判別するためのパルス信号である気筒判別信号を、ECU2に出力する。ECU2は、これらの気筒判別信号、CRK信号およびTDC信号に基づいて、クランク角CAを気筒ごとに算出する。具体的には、このクランク角CAは、TDC信号の発生時に値0にリセットされ、CRK信号が発生するクランク角1°ごとにインクリメントされる。
The
また、ECU2には、アクセル開度センサ44から、車両のアクセルペダル(図示せず)の踏み込み量(以下「アクセル開度」という)APを表す検出信号が出力される。
Further, the
ECU2は、CPU、RAM、ROMおよびI/Oインターフェース(いずれも図示せず)などから成るマイクロコンピュータで構成されている。ECU2は、前述した各種のセンサ40〜44の検出信号などに応じて、エンジン3の運転状態を判別するとともに、判別した運転状態に応じて、インジェクタ4による燃料噴射を制御する燃料噴射制御処理を実行する。なお、本実施形態では、ECU2が、印加手段、回転数検出手段、昇圧電圧設定手段および開弁タイミング設定手段に相当する。
The
図4は、上述した燃料噴射制御処理を示すフローチャートである。本処理は、TDC信号の発生間隔よりも短い周期で実行される。本処理では、まずステップ1(「S1」と図示。以下同じ)において、TDC信号が発生したか否かを判別する。この判別結果がYESのときには、エンジン回転数NEおよび要求トルクPMCMDに応じ、図5に示すマップを検索することによって、昇圧電圧VCの目標となる目標昇圧電圧VCCMDを算出する(ステップ2)。 FIG. 4 is a flowchart showing the fuel injection control process described above. This processing is executed at a cycle shorter than the TDC signal generation interval. In this process, first, in step 1 (illustrated as “S1”, the same applies hereinafter), it is determined whether or not a TDC signal is generated. When the determination result is YES, the target boosted voltage VCCMD that is the target of the boosted voltage VC is calculated by searching the map shown in FIG. 5 according to the engine speed NE and the required torque PMCMD (step 2).
このマップでは、目標昇圧電圧VCCMDは、エンジン回転数NEが高いほど、また、要求トルクPMCMDが大きいほど、より小さな値に設定されている。これは、これらの値が大きいほど、昇圧回路20の作動頻度が高くなることで、発熱量が多くなるため、これを抑制するためである。また、目標昇圧電圧VCCMDは、イグニッションスイッチ(図示せず)がONされた直後には、最大値(例えば60V)に設定される。なお、要求トルクPMCMDは、エンジン回転数NEおよびアクセル開度APに応じて、算出される。
In this map, the target boost voltage VCCCMD is set to a smaller value as the engine speed NE is higher and as the required torque PMCMD is larger. This is because, as these values increase, the frequency of operation of the
次に、燃料噴射時期TINJを算出し(ステップ3)、本処理を終了する。なお、燃料噴射時期TINJは、燃料の噴射が開始されるタイミングに相当し、クランク角CAで表される。 Next, the fuel injection timing TINJ is calculated (step 3), and this process ends. The fuel injection timing TINJ corresponds to the timing at which fuel injection is started, and is represented by a crank angle CA.
図6は、この燃料噴射時期TINJの算出処理のサブルーチンを示している。本処理では、まずステップ31において、エンジン回転数NEおよび要求トルクPMCMDに応じ、燃料噴射時期の基本値TINJBを算出する。
FIG. 6 shows a subroutine for calculating the fuel injection timing TINJ. In this process, first, in
次に、前記ステップ2で算出した目標昇圧電圧VCCMDに応じ、図7に示すテーブルを検索することによって、補正項CVCを算出する(ステップ32)。このテーブルでは、補正項CVCは、目標昇圧電圧VCCMDが低いほど、より大きな値に設定されている。 Next, the correction term CVC is calculated by searching the table shown in FIG. 7 according to the target boost voltage VCCCMD calculated in step 2 (step 32). In this table, the correction term CVC is set to a larger value as the target boost voltage VCCCMD is lower.
次いで、基本値TINJBから補正項CVCを減算する(=TINJB−CVC)ことによって、燃料噴射時期TINJを算出し(ステップ33)、本処理を終了する。以上の算出方法から明らかなように、燃料噴射時期TINJは、目標昇圧電圧VCCMDが低いほど、より小さな値に、すなわちより進角側に設定される。 Next, the fuel injection timing TINJ is calculated by subtracting the correction term CVC from the basic value TINJB (= TINJB-CVC) (step 33), and this process is terminated. As is clear from the above calculation method, the fuel injection timing TINJ is set to a smaller value, that is, to a more advanced side as the target boost voltage VCCCMD is lower.
図4に戻り、前記ステップ1の判別結果がNOで、TDC信号が発生していないときには、クランク角CAが燃料噴射時期TINJに等しいか否かを判別する(ステップ4)。この判別結果がYESのときには、インジェクタ4の開弁を開始するものとして、コイル6bへの昇圧電圧VCの印加を開始し(ステップ5)、コイル6bに過励磁電流IEXを供給する過励磁制御を実行する。具体的には、目標昇圧電圧VCCMDおよび実昇圧電圧VCACTに応じて設定されたデューティ比の駆動信号SDを昇圧回路20のスイッチ21に出力し、実昇圧電圧VCACTが目標昇圧電圧VCCMDになるように制御するとともに、第1および第3スイッチ11,13を通電状態にすることによって、昇圧電圧VCがコイル6bに印加され、過励磁電流IEXが供給される。
Returning to FIG. 4, when the determination result of
次に、アップカウント式のタイマの値TMを0にリセットする(ステップ6)。次いで、昇圧電圧VCの印加中であることを表すために、昇圧電圧印加フラグF_VCを「1」にセットする(ステップ7)とともに、燃料噴射の実行中であることを表すために、燃料噴射フラグF_INJを「1」にセットし(ステップ8)、本処理を終了する。 Next, the value TM of the upcount timer is reset to 0 (step 6). Next, in order to indicate that the boost voltage VC is being applied, the boost voltage application flag F_VC is set to “1” (step 7), and in order to indicate that fuel injection is being performed, the fuel injection flag F_INJ is set to “1” (step 8), and this process ends.
一方、前記ステップ4の判別結果がNOで、クランク角CAが燃料噴射時期TINJに等しくないときには、燃料噴射フラグF_INJが「1」であるか否かを判別する(ステップ9)。この判別結果がYESで、燃料噴射の実行中のときには、昇圧電圧印加フラグF_VCが「1」であるか否かを判別する(ステップ10)。この判別結果がYESで、昇圧電圧VCの印加中のときには、実駆動電流IACACTが所定の目標過励磁電流IEXCMD(例えば10A)以上であるか否かを判別する(ステップ11)。この判別結果がNOのときには、そのまま本処理を終了し、過励磁電流IEXの供給を継続する。
On the other hand, if the determination result in
一方、ステップ11の判別結果がYESで、実駆動電流IACACTが目標過励磁電流IEXCMDに達したときには、燃料の圧力に抗してインジェクタ4を開弁させるのに十分な過励磁電流IEXがコイル6bに供給されたとして、その供給を終了するために、第1スイッチ11への第1駆動信号SD1の出力を停止することによって、コイル6bへの昇圧電圧VCの印加を終了する(ステップ12)。次に、そのことを表すために、昇圧電圧印加フラグF_VCを「0」にリセットし(ステップ13)、本処理を終了する。
On the other hand, when the determination result in
このステップ13の実行により、前記ステップ10の判別結果がNOになり、その場合には、電圧印加フラグF_VBが「1」であるか否かを判別する(ステップ14)。この判別結果がNOのときには、実駆動電流IACACTが目標保持電流IHCMDの下限値IHCMDL以下であるか否かを判別する(ステップ15)。この判別結果がNOのときには、そのまま本処理を終了する。
As a result of execution of
一方、ステップ15の判別結果がYESで、昇圧電圧VCの印加の終了後、実駆動電流IACACTが下限値IHCMDLに達したときには、コイル6bへのバッテリ25の電圧VBの印加を開始し(ステップ16)、コイル6bに過励磁電流IEXよりも小さな保持電流IHを供給する保持制御を実行する。この保持制御は、保持電流IHを目標保持電流IHCMDの上限値IHCMDHと下限値IHCMDLの間に保持するように行われる。具体的には、図8に示すように、実駆動電流IACACTが下限値IHCMDLまで減少したときに、第2および第3スイッチ12,13を通電状態にすることによって、実駆動電流IACACTを増大させる。その後、上限値IHCMDHに達したときに、第2スイッチ12を非通電状態にすることによって、実駆動電流IACACTを減少させる。以上のような第2スイッチ12の通電−非通電を繰り返し実行することによって、実駆動電流IACACTが、上限値IHCMDHと下限値IHCMDHの間に保持される(図8参照)。
On the other hand, when the determination result in
次に、電圧VBの印加中であることを表すために、電圧印加フラグF_VBを「1」にセットし(ステップ17)、本処理を終了する。このステップ17の実行により、前記ステップ14の判別結果がYESになり、その場合には、前記ステップ6でリセットしたタイマ値TMが所定時間TMREFに等しいか否かを判別する(ステップ18)。この判別結果がNOのときには、そのまま本処理を終了し、保持電流IHの供給を継続する。なお、所定時間TMREFは、燃料圧力PFおよび燃料噴射量に応じて算出され、燃料噴射量は、エンジン回転数NEおよび要求トルクPMCMDに応じて算出される。
Next, in order to indicate that the voltage VB is being applied, the voltage application flag F_VB is set to “1” (step 17), and this process is terminated. As a result of execution of
一方、ステップ18の判別結果がYESで、インジェクタ4の開弁の開始時から所定時間TMREFが経過したときには、インジェクタ4による燃料噴射を終了するものとして、電圧VBの印加を終了する(ステップ19)とともに、電圧印加フラグF_VBおよび燃料噴射フラグF_INJをそれぞれ「0」にリセットし(ステップ20,21)、本処理を終了する。
On the other hand, when the determination result in
このステップ21の実行により、前記ステップ9の判別結果がNOになり、その場合には、そのまま本処理を終了する。
As a result of execution of
以上のように、本実施形態によれば、エンジン回転数NEが高く、また要求トルクPMCMDが大きいほど、目標昇圧電圧VCCMDをより小さな値に設定し(ステップ2)、バッテリ25の電圧VBを目標昇圧電圧VCCMDになるように昇圧するので、昇圧に必要なエネルギ、および昇圧回路20のコイル22に発生する渦電流を抑制でき、昇圧回路20における発熱量を低減することができる。これにより、昇圧回路20に取り付けられる放熱板や伝熱経路などを含む放熱構造を小型化できるとともに、製造コストを削減することができる。
As described above, according to the present embodiment, the target boost voltage VCCCMD is set to a smaller value as the engine speed NE is higher and the required torque PMCMD is larger (step 2), and the voltage VB of the
また、目標昇圧電圧VCCMDが小さいほど、燃料噴射タイミングTINJをより早く設定するので(ステップ32,33)、昇圧電圧VCの低減に伴う過励磁電流IEXの供給の遅れを補償しながら、適切なタイミングでインジェクタ4を開弁させ、燃料を噴射することができる。
Further, as the target boost voltage VCCCMD is smaller, the fuel injection timing TINJ is set earlier (
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、目標昇圧電圧VCCMDを設定するためのパラメータとして、エンジン回転数NEおよび要求トルクPMCMDを用いているが、エンジン回転数NEのみを用いてもよい。 In addition, this invention can be implemented in various aspects, without being limited to the described embodiment. For example, in the embodiment, the engine speed NE and the required torque PMCMD are used as parameters for setting the target boost voltage VCCCMD, but only the engine speed NE may be used.
さらに、実施形態は、本発明を車両に搭載されたディーゼルエンジンに適用した例であるが、本発明は、これに限らず、ディーゼルエンジン以外のガソリンエンジンなどの各種のエンジンに適用してもよく、また、車両用以外のエンジン、例えば、クランク軸を鉛直に配置した船外機などのような船舶推進機用エンジンにも適用可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。 Furthermore, although embodiment is an example which applied this invention to the diesel engine mounted in the vehicle, this invention is not restricted to this, You may apply to various engines, such as gasoline engines other than a diesel engine. Also, the present invention can be applied to engines other than those for vehicles, for example, engines for marine propulsion devices such as outboard motors having a crankshaft arranged vertically. In addition, it is possible to appropriately change the detailed configuration within the scope of the gist of the present invention.
2 ECU(印加手段、回転数検出手段、昇圧電圧設定手段および開弁タイミング設定
手段)
3 エンジン
4 インジェクタ
6b コイル
9 弁体
20 昇圧回路
25 バッテリ(電源)
43 クランク角センサ(回転数検出手段)
VB 電圧
VC 昇圧電圧
NE エンジン回転数(内燃機関の回転数)
TINJ 燃料噴射時期(燃料噴射弁の開弁タイミング)
2 ECU (application means, rotation speed detection means, boost voltage setting means and valve opening timing setting)
means)
3
43 Crank angle sensor (rotation speed detection means)
VB voltage VC Boost voltage NE Engine speed (speed of internal combustion engine)
TINJ fuel injection timing (open timing of fuel injection valve)
Claims (1)
電源の電圧を昇圧するための昇圧回路と、
当該昇圧回路により昇圧された昇圧電圧を前記コイルに印加することにより、前記燃料噴射弁を開弁させる印加手段と、
前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、
当該検出された内燃機関の回転数が高いほど、前記昇圧電圧をより小さな値に設定する昇圧電圧設定手段と、
当該設定された昇圧電圧が小さいほど、前記燃料噴射弁の開弁タイミングをより早いタイミングに設定する開弁タイミング設定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 A fuel injection control device for an internal combustion engine that injects fuel by opening a fuel injection valve by applying a voltage to a coil of an electromagnetic fuel injection valve provided in the internal combustion engine,
A booster circuit for boosting the voltage of the power supply;
Applying means for opening the fuel injection valve by applying a boosted voltage boosted by the booster circuit to the coil;
A rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the internal combustion engine;
Boosted voltage setting means for setting the boosted voltage to a smaller value as the detected rotational speed of the internal combustion engine is higher;
A valve opening timing setting means for setting the valve opening timing of the fuel injection valve to an earlier timing as the set boosted voltage is smaller;
A fuel injection control device for an internal combustion engine, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010251216A JP2012102658A (en) | 2010-11-09 | 2010-11-09 | Fuel injection control device of internal combustion engine |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014129315A1 (en) * | 2013-02-20 | 2014-08-28 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Control device for internal combustion engine |
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-
2010
- 2010-11-09 JP JP2010251216A patent/JP2012102658A/en not_active Withdrawn
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