JP5351235B2 - 車両の燃料供給制御装置 - Google Patents
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Description
ところで、エンジンの停止時、燃料ポンプのリリーフ弁を開放操作することで、燃圧を低下させ、燃料噴射弁の油密状態を緩和したいが、特許文献1に記載の構成では、リリーフ弁を開閉制御するECUが、エンジン停止に伴って給電停止されるため、エンジン停止時にリリーフ弁を開放操作できない。
上記のような理由から、前記ECUとは別体かつ別電源の電子制御装置として燃圧コントローラを設け、燃料ポンプの駆動制御機能及びリリーフ弁の開閉制御機能を該燃圧コントローラに分離させることがある。このような構成では、ECUと燃圧コントローラとが、運転状態や実際の燃圧などの信号を相互通信しながら、エンジンへの燃料供給制御を行う。
本発明は、以上のような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、通信によって情報伝達される複数の制御機器によりエンジンへの燃料供給を制御する車両において、これら複数の制御機器間の通信に異常が生じても、エンジンへの燃料供給量を適正範囲に維持し、可及的に良好な運転性能を確保させることができる車両の燃料供給制御装置を提供することを目的とする。
通信によって情報伝達される複数の制御機器により、燃料ポンプを制御する車両の燃料供給制御装置において、
他の制御機器から受信した運転状態に基づいて設定した目標燃料圧力と、検出された実際の燃料圧力とに基づいて、燃料ポンプを制御する燃圧制御機器を備え、
前記燃圧制御機器は、前記他の制御機器からの受信状態が異常であるときに、該受信される側の制御機器に直接入力される燃圧センサからの信号を含む車両状態の信号に基づきフェールセーフ用の目標燃料圧力を設定し、該フェールセーフ用の目標燃料圧力と、前記実際の燃料圧力とを用いて前記燃料ポンプをフェールセーフ制御するフェールセーフ手段を備えたことを特徴とする。
また、受信される側の制御機器に直接入力される燃圧センサからの信号を含む車両状態の信号に基づき、フェールセーフ用の目標燃料圧力を設定し、該フェールセーフ用の目標燃料圧力と、実際の燃料圧力とを用いて、可及的に良好なフェールセーフ制御を行うことができる。
図1は、システム構成の第1実施形態を示す。
図1において、燃料タンク1は、内燃機関3の燃料を貯留するタンクである。
燃料タンク1内には、電動式の燃料ポンプ5が設置されている。
燃料ポンプ5は、燃料タンク1内の燃料を吸い込み口から吸い込んで吐出口から吐き出す、例えばタービン式のポンプであり、前記吐出口には、燃料パイプ7の一端が接続されている。
燃料パイプ7の他端には、気筒数と同じ数の噴射弁接続部(図示せず)が設けられ、各噴射弁接続部には、電磁式の燃料噴射弁11の燃料取り入れ口がそれぞれ接続される。
燃料噴射弁11は、内燃機関3の各気筒にそれぞれ設置され、各気筒に燃料をそれぞれ噴射供給する。
マイクロコンピュータを内蔵する電子制御ユニット(ECM)13は、燃料噴射弁11それぞれに対して個別に開弁制御パルス信号を出力して、各燃料噴射弁11による燃料噴射時期を制御する。
まず、内燃機関3の停止時、燃料ポンプ5のリリーフ弁9を開放操作することで、燃圧を低下させ、燃料噴射弁11の油密状態を緩和したいが、電子制御ユニット13によってリリーフ弁9を開閉制御する構成では、内燃機関3の停止に伴って電子制御ユニット13への給電が停止した場合、内燃機関3の停止時にリリーフ弁9を開放操作できなくなる。
そこで、内燃機関3の停止時にリリーフ弁9を開放操作可能とし、かつ、電子制御ユニット13の発熱量を抑える目的で、燃圧コントローラ14を、電子制御ユニット13とは別体かつ別電源の状態で設け、燃料ポンプ5の駆動制御機能及びリリーフ弁9の開閉制御機能を、電子制御ユニット13から燃圧コントローラ14へ分離している
なお、内燃機関3を制御する電子制御ユニット13は、該内燃機関3の近傍に配置し、燃料ポンプ5を制御する燃圧コントローラ14は、該燃料ポンプ5の近傍に配置するのが望ましい。
電子制御ユニット13に検出信号を入力する前記各種センサとしては、内燃機関3の吸入空気流量を検出するエアフローメータ15、所定クランク角位置毎に検出信号を出力するクランク角センサ17、内燃機関3の冷却水温度Twを検出する水温センサ19などが設けられている。
そして、電子制御ユニット13は、クランク角センサ17からの信号に基づいて内燃機関3の回転速度Neを演算し、エアフローメータ15で検出された吸入空気流量Qaと前記機関回転速度Neとに基づいて燃料噴射量Tiを演算する。
また、燃圧コントローラ14は、電子制御ユニット13から内燃機関3の運転状態(機関負荷,機関回転速度Ne,冷却水温度Twなど)の信号を受信し、該運転状態に基づいて目標燃圧を設定し、燃圧センサ21で検出される実際の燃圧が前記目標燃圧に近づくように、燃料ポンプ5の燃料の吐出量をフィードバック制御する。
ところで、図1のシステムでは、図2に示すような異常が発生する可能性がある。
即ち、電子制御ユニット13から燃圧コントローラ14へ送信する前記運転状態の信号などにノイズが発生したり、該信号の送信が途絶えたりして、燃圧コントローラ14において電子制御ユニット13から送信される前記運転状態の信号の受信状態が異常となると、燃圧コントローラ14は、目標燃圧を異常な値に設定してしまうことがある。これにより、実際の燃料噴射量が要求量(燃料噴射量Ti)と大きく異なってしまい、車両走行に影響を及ぼす可能性がある。
図3のフローチャートにおいて、まず、ステップS11では、電子制御ユニット13からの信号が未受信であるかを判別する。
ステップS11で、電子制御ユニット13からの信号が未受信であると判断されたときは、ステップS12へ進む。
ステップS13では、前記未受信カウンタが所定値以上であるかを判別する。
一方、ステップS13で、前記未受信カウンタが前記所定値以上であると判断されたとき、即ち、電子制御ユニット13からの信号が未受信の状態が十分に長く継続しているときは、電子制御ユニット13からの受信状態の異常を十分に確認できたと判断し、ステップS14へ進み、電子制御ユニット13からの受信状態が異常であると判定する。
本実施形態によれば、燃圧コントローラ14が、電子制御ユニット13からの受信状態が異常であると評価したとき、フェールセーフ用の目標燃圧を設定して燃圧制御をフェールセーフ制御に切り換えることで、目標燃圧が異常な値に設定されることを回避できる。
図4のフローチャートは、燃圧コントローラ14による目標燃圧の設定処理の第1実施形態を示す。
ステップS21で異常時でないと判断されると、電子制御ユニット13から信頼性の高い信号を受信可能であるため、ステップS22へ進み、電子制御ユニット13から受信した信頼性の高い運転状態の信号に基づいて、目標燃圧を設定する。
一方、ステップS21で、異常時であると判断されると、ステップS23へ進み、図2に示すように、電子制御ユニット13から送信される信号以外の車両状態の信号(例えば、燃圧センサ21や燃温センサ23の検出信号など、電子制御ユニット13を介さず燃圧コントローラ14へ直接入力される信号)に基づいて、フェールセーフ用の目標燃圧を設定する。
図4の処理によれば、異常時に、電子制御ユニット13からの異常な信号が目標燃圧の設定に用いられることを回避でき、燃圧コントローラ14へ直接入力される信頼性の高い信号に基づいて目標燃圧を設定することで、可及的に良好なフェールセーフ時の車両の運転性能を確保することができる。
図5のフローチャートにおいて、まず、ステップS31では、電子制御ユニット13からの受信状態が異常であるか(異常時か)を判別する。
ステップS31で異常時でないと判断されると、電子制御ユニット13から信頼性の高い信号を受信可能であるため、ステップS32へ進み、電子制御ユニット13から受信した信頼性の高い運転状態の信号に基づいて、目標燃圧を設定する。
一方、ステップS31で、異常時であると判断されると、ステップS33へ進み、図2に示すように、電子制御ユニット13から送信される信号以外の車両状態の信号(例えば、燃圧センサ21や燃温センサ23の検出信号など、電子制御ユニット13を介さず燃圧コントローラ14へ直接入力される信号)に基づいて、フェールセーフ用の目標燃圧を設定する。これにより、第1実施形態同様、燃圧コントローラ14へ直接入力される信頼性の高い信号に基づいて目標燃圧を設定することで、可及的に良好なフェールセーフ時の車両の運転性能を確保することができる。
ステップS34では、ステップS33で設定された目標燃圧が、予め記憶してある設定値11未満であるかを判別する。
ステップS34で、目標燃圧が設定値11未満であると判断されたときは、ステップS35へ進んで、目標燃圧を前記設定値11へと補正することで、目標燃圧が前記設定値11を下回ることを阻止する下限リミッタ処理を行う。
ステップS36では、目標燃圧が設定値12(設定値12>設定値11)より大きいかを判別する。
ステップS36で、目標燃圧が設定値12より大きいと判定されたときは、ステップS37へ進んで、目標燃圧を前記設定値12へと補正することで、目標燃圧が前記設定値12を上回ることを阻止する上限リミッタ処理を行う。
そして、燃圧コントローラ14は、設定値11以上かつ設定値12以下の範囲に設定されたフェールセーフ用の目標燃圧へ実際の燃圧が近づくように、燃料ポンプ5へデューティを出力する。
なお、前記設定値11及び設定値12は、冷却水温度Twや吸気温度などに基づいて可変に設定することもできる。
図6及び図7は、システム構成の第1実施形態に係る他の異常パターン及び異常時の処理を参考例として示す。なお、図6及び図7では、電子制御ユニット13における燃圧コントローラ14からの受信状態が異常となっている。
この場合、電子制御ユニット13は、実際の燃圧に代えて、予め記憶しておいたフェールセーフ用の実際の燃圧を噴射パルス幅の演算に用いることで対処することができる。
図7(a)では、電子制御ユニット13が、実際の燃圧の信号について受信状態が異常なとき、燃圧コントローラ14から送信される信号以外の情報(例えば、機関負荷,機関回転速度Ne,冷却水温度Twなど、燃圧コントローラ14を介さずに得られる運転状態の情報)に基づいて、フェールセーフ用の実際の燃圧を設定している。そして、電子制御ユニット13は、実際の燃圧に代えて該フェールセーフ用の実際の燃圧を噴射パルス幅の演算に用いることで対処している。
図7(b)では、電子制御ユニット13が、前記運転状態の情報に基づいてフェールセーフ用の噴射パルス幅を設定し、該フェールセーフ用の噴射パルス幅に対応するパルス信号を燃料噴射弁11へ出力するようにしている。
電子制御ユニット13が、内燃機関3の運転状態(機関負荷,機関回転速度Ne,冷却水温度Twなど)に基づいて目標燃圧を設定し、燃圧コントローラ14が、電子制御ユニット13から目標燃圧の信号を受信する構成である。
そして、燃圧コントローラ14が、前記目標燃圧の信号の受信状態が異常なとき、実際の燃圧や燃料の温度などに基づいて、目標燃圧を、フェールセーフ用の目標燃圧に設定することで対処している。これにより、第1及び第2実施形態同様、燃圧コントローラ14へ直接入力される信頼性の高い信号に基づいて目標燃圧を設定することで、可及的に良好なフェールセーフ時の車両の運転性能を確保することができる。
13…電子制御ユニット
14…燃圧コントローラ
Claims (2)
- 通信によって情報伝達される複数の制御機器により、燃料ポンプを制御する車両の燃料供給制御装置において、
他の制御機器から受信した運転状態に基づいて設定した目標燃料圧力と、検出された実際の燃料圧力とに基づいて、燃料ポンプを制御する燃圧制御機器を備え、
前記燃圧制御機器は、前記他の制御機器からの受信状態が異常であるときに、該受信される側の制御機器に直接入力される燃圧センサからの信号を含む車両状態の信号に基づきフェールセーフ用の目標燃料圧力を設定し、該フェールセーフ用の目標燃料圧力と、前記実際の燃料圧力とを用いて前記燃料ポンプをフェールセーフ制御するフェールセーフ手段を備えたことを特徴とする車両の燃料供給制御装置。 - 前記他の制御機器からの受信状態が異常であるときは、通信情報の未受信の状態が所定時間以上継続したときである請求項1に記載の車両の燃料供給制御装置。
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