JP4418485B2 - 燃料圧力制御装置 - Google Patents
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Description
以上、各条件に応じて、蓄圧配管部への燃料供給の停止を解除することにより、燃料圧力が過剰に低下するのが防止され、運転状態に適応した燃圧値が維持される。
さらに、燃料供給制御手段は、燃料カット状態に移行した時点において、蓄圧配管部の燃料圧力が目標燃圧値となるように、高圧燃料ポンプから蓄圧配管部への燃料供給を停止させるタイミングを、燃料カット状態に移行する条件が成立した時点又は燃料カット状態に移行すると予測された時点から遅延させることを特徴とする制御装置である。
図1は、本発明に係る燃料圧力制御装置の一実施形態の基本構成を示す機能ブロック図である。
プランジャ314の下端に設けられたリフタ321は、ばね322にてカム202に圧接されている。プランジャ314は、エンジンの吸気弁または排気弁のカムシャフト等により回転されるカム202により、往復運動してポンプ室315内の容積を変化させる。プランジャ314が上昇するポンプ室315の圧縮行程中に吸入弁311が閉弁すると、ポンプ室315内圧力が上昇し、これにより吐出弁316が自動的に開弁し、燃料を蓄圧配管部303に圧送する。
高圧燃料ポンプでは、前述のように吐出量を可変制御してインジェクタへの燃料供給を制御しているため、一旦昇圧されてしまった燃料圧力を低下させるのはインジェクタからの消費でしか行うことができない。通常噴射状態(図中a点まで)ではインジェクタからの消費(燃料噴射)があるため、ポンプから吐出量を制御することにより、蓄圧配管部内の燃料圧力が要求燃料圧力となるように調整される。
従来は燃料カット中の燃料圧力はその直前の圧力が保持されてしまうため、燃料カット復帰時に成層燃焼を実現したくても、燃焼要求の燃料圧力となっておらず、そのため所定時間S の遅れ後に成層燃焼が開始されることとなる。本発明実施形態においては、燃料カット条件が成立した時点で、燃料圧力確保要求を発生させて、燃料圧力が制御可能な状態のうちに燃料カットからの燃料供給復帰時の燃焼が成立する燃料圧力を確保し、図中の破線で示す燃料圧力の挙動を実現する。言い換えれば、エンジン回転数等の所定のパラメータに基づいて、前記燃料カットが終了した直後(燃料供給復帰時)に要求される前記蓄圧配管部303の目標燃圧値を算出し、燃料カット条件成立時点から実際に燃料カットに移行するまでの期間、前記蓄圧配管部303の燃料圧力が前記目標燃圧値となるように、前記高圧燃料ポンプ307から前記蓄圧配管部303への燃料供給を強制的に停止させる。これにより、燃料カットからの燃料供給復帰時に成層燃焼が可能となり、従来に比べ成層領域の拡大を図ることが可能となる。ここで実施する燃焼は成層燃焼に限らず、均質リーン燃焼でもよい。
燃料カット条件が成立した場合、トルクショック等の運転性要求により即燃料カットを開始するのではなく、条件成立後、所定時間や所定噴射回数の間は通常の燃料噴射を継続した後、必要であれば所定気筒のみの燃料カットを行い、その後全気筒燃料カットを開始させて出力トルクの急変を回避している。従来はインジェクタからの燃料消費が存在する間は、常に燃料圧力を目標値とするべく高圧燃料ポンプの吐出量制御ソレノイドへの駆動パルスを全気筒燃料カット直前まで出力していたが、本発明実施形態では、燃料カット条件が成立した時点でソレノイド駆動パルスを停止させる。燃料カット条件成立後の上記の通常噴射や所定気筒外の気筒への燃料噴射により燃料の消費は行われるため、図中C点の全気筒燃料カット開始時にはXの圧力低下となる。このように本発明実施形態ではポンプとインジェクタによる燃料の供給と消費の関係をくずすことで燃料圧力を低下させておき、燃料カットからの燃料供給復帰時の燃焼要求の燃料圧力を確保させておく。
図示実施形態の燃料圧力制御装置150は、燃料を高圧燃料ポンプ307から蓄圧配管部(コモンレール)303を介してインジェクタ304に供給するようにされた筒内噴射式エンジン200に備えられ、その基本構成は、図1の条件成立判定手段101に代えて、移行予測手段107が備えられ、他は略同様な構成となっている。
101・・・条件成立判定手段
102・・・目標燃圧値判定手段
103・・・燃料供給制御手段
104・・・燃料噴射量制御手段
105・・・アクチュエータ駆動制御手段
107・・・移行予測手段
200・・・筒内噴射エンジン
207・・・カム角センサ
208・・・A/Fセンサ
209・・・排気管
210・・・触媒
211・・・点火コイル
215・・・点火プラグ
217・・・スロットルセンサ
218・・・空気流量計(エアフローセンサ)
220・・・エアークリーナ
221・・・スロットルボディ
223・・・コレクタ
224・・・電制スロットル弁
225・・・吸気管
228・・・燃焼室
229・・・シリンダ
230・・・クランク角センサ
301・・・コントロールユニット
302・・・燃料圧力センサ
303・・・蓄圧配管部(コモンレール)
304・・・インジェクタ
305・・・リリーフ弁
306・・・燃料吐出通路
307・・・高圧燃料ポンプ
308,312,317・・・ばね
309・・・電磁式アクチュエータ
309a・・・ソレノイド
310・・・係合部材
311・・・吸入弁
313・・・燃料吸入通路
314・・・プランジャ
315・・・ポンプ室(加圧室)
316・・・吐出弁
318・・・燃料圧力レギュレータ
319・・・低圧燃料ポンプ
320・・・燃料タンク
Claims (9)
- 燃料を高圧燃料ポンプから蓄圧配管部を介してインジェクタに供給するようにされた筒内噴射式エンジンに備えられる制御装置であって、
エンジン回転数、エンジン運転負荷、アクセル開度、車両速度の少なくともいずれかの所定のパラメータに基づいて、燃料噴射が制限される燃料カット状態に移行する条件が成立したか否かを判定する条件成立判定手段と、
前記高圧燃料ポンプから前記蓄圧配管部への燃料の供給と停止とを制御する燃料供給制御手段と、を具備し、
前記燃料供給制御手段は、前記燃料カット状態に移行する条件が成立した時点又は前記燃料カット状態に移行すると予測された時点に基づいて、前記燃料カット状態に移行するまでの期間中の前記インジェクタからの燃料噴射によって低下する前記蓄圧配管部の燃料圧力を、前記燃料カット状態に移行した時点で所定の圧力まで低下させるように、前記高圧燃料ポンプから前記蓄圧配管部への燃料の供給と停止とを制御することを特徴とする制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置であって、
前記インジェクタの燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段を有し、
該燃料噴射量制御手段は、前記燃料カット状態に移行する条件が成立したとき又は前記燃料カット状態に移行すると予測されたときから、前記燃料カット状態に移行するまでの期間中の前記インジェクタからの燃料噴射量を調整して前記蓄圧配管部の燃料圧力を前記所定の圧力まで低下させるように制御することを特徴とする制御装置。 - 請求項2に記載の制御装置であって、
前記筒内噴射式エンジンは複数気筒を有し、
前記燃料噴射量制御手段は、前記燃料カット状態に移行する条件の成立により、前記複数気筒の一部の気筒に対する燃料カットを行い、次いで前記複数気筒の全部の気筒に対する燃料カットを行なうことを特徴とする制御装置。 - 請求項1から3のいずれかに記載の制御装置であって、
前記燃料供給制御手段は、車両の加速判定に応じて、前記蓄圧配管部への燃料供給の停止を解除することを特徴とする制御装置。 - 請求項1から4のいずれかに記載の制御装置であって、
前記燃料供給制御手段は、前記蓄圧配管部の燃圧が所定圧力以下まで下がったとき、前記蓄圧配管部への燃料供給の停止を解除することを特徴とする制御装置。 - 請求項1から5のいずれかに記載の制御装置であって、
前記燃料供給制御手段は、前記内燃機関の回転数の上昇率に応じて、前記蓄圧配管部への燃料供給の停止を解除することを特徴とする制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置であって、
前記燃料供給制御手段は、前記燃料カット状態に移行した時点において、前記蓄圧配管部の燃料圧力が前記目標燃圧値となるように、前記高圧燃料ポンプから前記蓄圧配管部への燃料供給を停止させるタイミングを、前記燃料カット状態に移行する条件が成立した時点又は前記燃料カット状態に移行すると予測された時点から遅延させることを特徴とする制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置であって、
前記燃料供給制御手段は、インジェクタの1回の燃料噴射による前記蓄圧配管部の燃料圧力低下量と、前記蓄圧配管部の燃料圧力を前記目標燃圧値まで低下させるのに必要とされる噴射回数とを算出し、これらに基づいて、前記高圧燃料ポンプから前記蓄圧配管部への燃料供給を停止させるタイミングを決定することを特徴とする制御装置。 - 請求項1に記載の制御装置であって、
前記燃料カット状態に移行すると予測する移行予測手段を有し、
該移行予測手段は、パラメータとして少なくともエンジン回転数とその上昇率とを用いて、前記燃料カット状態への移行を予測することを特徴とする制御装置。
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