JP4609221B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
Q=Qp+Qi+F … (1)
ここで、Qp項はPIフィードバック制御における比例項であって、Qi項はPIフィードバック制御における積分項であって、F項は要求噴射量を表わす。
F=f(負荷、増量、DI比率r) … (2)
により算出される。
ここで、K(1)は係数、Pは検知された実際の燃圧、P(0)は目標燃圧である。式(3)から分かるように、実際の燃圧Pが目標燃圧P(0)よりも小さい値であって両者の差(「P(0)−P」)(>0である)が大きい値になるほど、比例項Qp(>0)は大きい値になり、高圧燃料ポンプ1200の燃料吐出量を多くする側へと変化させる。逆に、実際の燃圧Pが目標燃圧P(0)よりも大きい値になり両者の差(「P(0)−P」)(<0である)が小さい値になるほど、比例項Qp(<0)は小さい値になり、高圧燃料ポンプ1200の燃料吐出量を少なくする側へと変化させる。
ここで、K(2)は係数、Pは実際の燃圧、P(0)は目標燃圧である。式(4)から分かるように、実際の燃圧Pが目標燃圧P(0)よりも小さい値である間は、両者の差(「P(0)−P」)(>0である)に対応した値が所定周期毎に積分項Qiに加算される。その結果、積分項Qiは、徐々に大きい値へと更新され、高圧燃料ポンプ1200の要求吐出量Qを多くする側へ変化させる。逆に燃圧Pが目標燃圧P(0)よりも大きい値である間は、両者の差(「P(0)−P」)(<0である)に対応した値が所定周期毎に積分項Qiから減算される。その結果、積分項Qiは、徐々に小さい値に更新され、高圧燃料ポンプの要求吐出量Qを少なくする側へ変化させる。
要求吐出量Qが最小吐出量であると(S240にてYES)、目標燃圧から実際に検知された燃圧を減算した燃圧差ΔP(この場合ΔP<0)がしきい値P(1)(<0)以下である状態が時間t(1)継続しているか否かが判断される(S250)。燃圧差ΔPがしきい値P(1)以下である状態が時間t(1)継続していると(S250にてYES)、高圧燃料系統の低圧側異常であると判定する(S260)。これは、異常が発生していなければ、要求吐出量Qに応じて高圧燃料ポンプ1200が最小吐出量で制御され、十分に燃圧Pが目標燃圧P(0)まで低下するはずだからである。しかしながら、要求吐出量Qが最小吐出量であるにもかかわらず、目標燃圧P(0)よりも実際に検知された燃圧Pの方がしきい値P(1)以上高い状態が予め定められた時間t(1)継続していることに基づいて、高圧燃料系統の低圧側に異常が発生していると判定することができる。
要求吐出量Qが最大吐出量であると(S270にてYES)、目標燃圧から実際に検知された燃圧を減算した燃圧差ΔP(この場合ΔP>0)がしきい値P(2)(>0)以上である状態が時間t(2)継続しているか否かが判断される(S280)。燃圧差ΔPがしきい値P(2)以上である状態が時間t(2)継続していると(S280にてYES)、高圧燃料系統の高圧側異常であると判定する(S290)。これは、異常が発生していなければ、要求吐出量Qに応じて高圧燃料ポンプ1200が最大吐出量で制御され、十分に燃圧Pが目標燃圧P(0)まで上昇するはずだからである。しかしながら、要求吐出量Qが最大吐出量であるにもかかわらず、目標燃圧P(0)よりも実際に検知された燃圧Pの方がしきい値P(2)以上低い状態が予め定められた時間t(2)継続していることに基づいて、高圧燃料系統の高圧側に異常が発生していると判定することができる。
以下、本実施の形態に係る制御装置が適用されるに適したエンジン(その1)について説明する。
以下、本実施の形態に係る制御装置が適用されるに適したエンジン(その2)について説明する。なお、以下のエンジン(その2)の説明において、エンジン(その1)と同じ説明については、ここでは繰り返さない。
Claims (9)
- 燃料タンクから燃料噴射手段に高圧燃料を供給する機関駆動式の高圧燃料ポンプを含む内燃機関の制御装置であって、前記高圧燃料ポンプは内燃機関のカムにより駆動され、前記カムを駆動するシャフトの角度に基づく所望のタイミングで前記高圧燃料ポンプの入口側の開閉弁を閉じることにより所望の吐出量の高圧燃料が吐出され、前記制御装置は、
前記内燃機関の回転数を検知するための手段と、
前記高圧燃料の圧力を検知するための手段と、
前記検知された高圧燃料の圧力が目標圧力になるように、前記高圧燃料ポンプをフィードバック制御するための制御手段とを含み、
前記制御手段は、
前記検知された高圧燃料の圧力と目標圧力との偏差を算出するための手段と、
前記偏差に基づいてフィードバック操作量を算出するための手段と、
前記フィードバック操作量に基づいて、前記高圧燃料ポンプの要求吐出量を算出するための算出手段と、
前記内燃機関の回転数と前記検知された高圧燃料の圧力とを考慮して、前記要求吐出量を満足する前記シャフトの角度を算出するための手段と、
前記算出されたシャフトの角度に到達したときに前記開閉弁を閉じるように制御するための手段とを含み、
前記制御装置は、
前記要求吐出量と前記偏差とに基づいて、前記高圧燃料ポンプを含む高圧燃料系統に異常が発生しているか否かを判定するための判定手段をさらに含み、
前記判定手段は、前記要求吐出量が予め定められた条件を満足するときに、前記偏差に基づいて、前記高圧燃料系統に異常が発生しているか否かを判定するための手段を含む、内燃機関の制御装置。 - 燃料タンクから燃料噴射手段に高圧燃料を供給する機関駆動式の高圧燃料ポンプを含む内燃機関の制御装置であって、前記高圧燃料ポンプは内燃機関のカムにより駆動され、前記カムを駆動するシャフトの角度に基づく所望のタイミングで前記高圧燃料ポンプの入口側の開閉弁を閉じることにより所望の吐出量の高圧燃料が吐出され、前記制御装置は、
前記内燃機関の回転数を検知するための手段と、
前記高圧燃料の圧力を検知するための手段と、
前記検知された高圧燃料の圧力が目標圧力になるように、前記高圧燃料ポンプをフィードバック制御するための制御手段とを含み、
前記制御手段は、
前記検知された高圧燃料の圧力と目標圧力との偏差を算出するための手段と、
前記偏差に基づいてフィードバック操作量を算出するための手段と、
前記フィードバック操作量に基づいて、前記高圧燃料ポンプの要求吐出量を算出するための算出手段と、
前記内燃機関の回転数と前記検知された高圧燃料の圧力とを考慮して、前記要求吐出量を満足する前記シャフトの角度を算出するための手段と、
前記算出されたシャフトの角度に到達したときに前記開閉弁を閉じるように制御するための手段とを含み、
前記制御装置は、
前記要求吐出量と前記偏差とに基づいて、前記高圧燃料ポンプを含む高圧燃料系統に異常が発生しているか否かを判定するための判定手段をさらに含み、
前記判定手段は、前記要求吐出量が最小吐出量であるときに、前記偏差の絶対値がしきい値以上であると、前記高圧燃料系統に異常が発生していると判定するための手段を含む、内燃機関の制御装置。 - 燃料タンクから燃料噴射手段に高圧燃料を供給する機関駆動式の高圧燃料ポンプを含む内燃機関の制御装置であって、前記高圧燃料ポンプは内燃機関のカムにより駆動され、前記カムを駆動するシャフトの角度に基づく所望のタイミングで前記高圧燃料ポンプの入口側の開閉弁を閉じることにより所望の吐出量の高圧燃料が吐出され、前記制御装置は、
前記内燃機関の回転数を検知するための手段と、
前記高圧燃料の圧力を検知するための手段と、
前記検知された高圧燃料の圧力が目標圧力になるように、前記高圧燃料ポンプをフィードバック制御するための制御手段とを含み、
前記制御手段は、
前記検知された高圧燃料の圧力と目標圧力との偏差を算出するための手段と、
前記偏差に基づいてフィードバック操作量を算出するための手段と、
前記フィードバック操作量に基づいて、前記高圧燃料ポンプの要求吐出量を算出するための算出手段と、
前記内燃機関の回転数と前記検知された高圧燃料の圧力とを考慮して、前記要求吐出量を満足する前記シャフトの角度を算出するための手段と、
前記算出されたシャフトの角度に到達したときに前記開閉弁を閉じるように制御するための手段とを含み、
前記制御装置は、
前記要求吐出量と前記偏差とに基づいて、前記高圧燃料ポンプを含む高圧燃料系統に異常が発生しているか否かを判定するための判定手段をさらに含み、
前記判定手段は、前記要求吐出量が最大吐出量であるときに、前記偏差の絶対値がしきい値以上であると、高圧燃料系統に異常が発生していると判定するための手段を含む、内燃機関の制御装置。 - 前記判定手段は、前記偏差の絶対値がしきい値以上である時間が予め定められた時間以上継続していると、高圧燃料系統に異常が発生していると判定するための手段をさらに含む、請求項2または3に記載の内燃機関の制御装置。
- 燃料タンクから燃料噴射手段に高圧燃料を供給する機関駆動式の高圧燃料ポンプを含む内燃機関の制御装置であって、前記高圧燃料ポンプは内燃機関のカムにより駆動され、前記カムを駆動するシャフトの角度に基づく所望のタイミングで前記高圧燃料ポンプの入口側の開閉弁を閉じることにより所望の吐出量の高圧燃料が吐出され、前記制御装置は、
前記内燃機関の回転数を検知するための手段と、
前記高圧燃料の圧力を検知するための手段と、
前記検知された高圧燃料の圧力が目標圧力になるように、前記高圧燃料ポンプをフィードバック制御するための制御手段とを含み、
前記制御手段は、
前記検知された高圧燃料の圧力と目標圧力との偏差を算出するための手段と、
前記偏差に基づいてフィードバック操作量を算出するための手段と、
前記フィードバック操作量に基づいて、前記高圧燃料ポンプの要求吐出量を算出するための算出手段と、
前記内燃機関の回転数と前記検知された高圧燃料の圧力とを考慮して、前記要求吐出量を満足する前記シャフトの角度を算出するための手段と、
前記算出されたシャフトの角度に到達したときに前記開閉弁を閉じるように制御するための手段とを含み、
前記制御装置は、
前記要求吐出量と前記偏差とに基づいて、前記高圧燃料ポンプを含む高圧燃料系統に異常が発生しているか否かを判定するための判定手段をさらに含み、
前記制御手段は、
前記検知された高圧燃料の圧力と目標圧力との偏差を算出するための手段と、
前記偏差に基づいてフィードバック操作量を算出するための手段と、
前記フィードバック操作量と要求噴射量とに基づいて、前記高圧燃料ポンプの要求吐出量を算出するための算出手段と、
前記内燃機関の回転数と前記検知された高圧燃料の圧力とを考慮して、前記要求吐出量を満足する前記シャフトの角度を算出するための手段と、
前記算出されたシャフトの角度に到達したときに前記開閉弁を閉じるように制御するための手段とを含む、内燃機関の制御装置。 - 燃料タンクから燃料噴射手段に高圧燃料を供給する機関駆動式の高圧燃料ポンプを含む内燃機関の制御装置であって、前記高圧燃料ポンプは内燃機関のカムにより駆動され、前記カムを駆動するシャフトの角度に基づく所望のタイミングで前記高圧燃料ポンプの入口側の開閉弁を閉じることにより所望の吐出量の高圧燃料が吐出され、前記制御装置は、
前記内燃機関の回転数を検知するための手段と、
前記高圧燃料の圧力を検知するための手段と、
前記検知された高圧燃料の圧力が目標圧力になるように、前記高圧燃料ポンプをフィードバック制御するための制御手段とを含み、
前記制御手段は、
前記検知された高圧燃料の圧力と目標圧力との偏差を算出するための手段と、
前記偏差に基づいてフィードバック操作量を算出するための手段と、
前記フィードバック操作量に基づいて、前記高圧燃料ポンプの要求吐出量を算出するための算出手段と、
前記内燃機関の回転数と前記検知された高圧燃料の圧力とを考慮して、前記要求吐出量を満足する前記シャフトの角度を算出するための手段と、
前記算出されたシャフトの角度に到達したときに前記開閉弁を閉じるように制御するための手段とを含み、
前記制御装置は、
前記要求吐出量と前記偏差とに基づいて、前記高圧燃料ポンプを含む高圧燃料系統に異常が発生しているか否かを判定するための判定手段をさらに含み、
前記算出手段は、前記内燃機関の回転数と前記検知された高圧燃料の圧力とをパラメー
タとして作成されたマップを用いて、前記高圧燃料ポンプの要求吐出量を算出するための手段を含む、内燃機関の制御装置。 - 前記開閉弁は、電磁スピル弁である、請求項1〜6のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
- 前記燃料噴射手段は、筒内に高圧燃料を噴射するための第1の燃料噴射手段であって、
前記内燃機関は、フィードポンプと、吸気通路内にフィード圧の燃料を噴射するための第2の燃料噴射手段とをさらに含む、請求項1〜7のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。 - 前記第1の燃料噴射手段は、筒内噴射用インジェクタであって、
前記第2の燃料噴射手段は、吸気通路噴射用インジェクタである、請求項8に記載の内燃機関の制御装置。
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