JP5458217B2 - 燃料噴射制御装置 - Google Patents

燃料噴射制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5458217B2
JP5458217B2 JP2013507627A JP2013507627A JP5458217B2 JP 5458217 B2 JP5458217 B2 JP 5458217B2 JP 2013507627 A JP2013507627 A JP 2013507627A JP 2013507627 A JP2013507627 A JP 2013507627A JP 5458217 B2 JP5458217 B2 JP 5458217B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tooth
fuel injection
injection
time
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2013507627A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2012133435A1 (ja
Inventor
善弥 山村
裕二 成田
嘉康 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Industries Corp
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Industries Corp
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Industries Corp, Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Industries Corp
Priority to JP2013507627A priority Critical patent/JP5458217B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5458217B2 publication Critical patent/JP5458217B2/ja
Publication of JPWO2012133435A1 publication Critical patent/JPWO2012133435A1/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/009Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents using means for generating position or synchronisation signals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/401Controlling injection timing
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/16Engines characterised by number of cylinders, e.g. single-cylinder engines
    • F02B75/18Multi-cylinder engines
    • F02B2075/1804Number of cylinders
    • F02B2075/1832Number of cylinders eight
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/12Timing of calculation, i.e. specific timing aspects when calculation or updating of engine parameter is performed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30Controlling fuel injection
    • F02D41/38Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/40Controlling fuel injection of the high pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F02D41/402Multiple injections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P7/00Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices
    • F02P7/06Arrangements of distributors, circuit-makers or -breakers, e.g. of distributor and circuit-breaker combinations or pick-up devices of circuit-makers or -breakers, or pick-up devices adapted to sense particular points of the timing cycle
    • F02P7/067Electromagnetic pick-up devices, e.g. providing induced current in a coil
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Description

この発明は、ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置に関する。
ディーゼルエンジンにおいて、近年、コモンレール型ディーゼルエンジンが主流となっており、コモンレール型ディーゼルエンジンでは、燃料噴射制御装置が燃料噴射弁(インジェクタ)への通電時間(開弁時間)を制御することで、分割噴射等も容易に行え、自由度の高い噴射が可能となっている。燃料噴射制御装置は、そのときのディーゼルエンジンの運転状態に応じて最適となる燃料噴射量や燃料の噴射を開始するタイミングである燃料噴射時期を算出している。燃料噴射弁は燃料噴射制御装置から送られる噴射信号に応じて弁の開閉が制御される。燃料噴射制御装置において算出された燃料噴射時期は噴射用メモリと呼ばれる記憶領域に記憶される。
特許文献1に示されるように、ディーゼルエンジンにおいて、燃料噴射時期の制御は、クランク角に基づいて角度演算される。クランク角の検知は、クランクシャフトと共に回転する円板形状のパルサの外周に等クランク角ごとに設けられた歯を検知することによって行われる。噴射用メモリには、燃料噴射時期として演算された燃料噴射開始クランク角の直前の歯である基準歯と、基準歯と燃料噴射開始クランク角との差分の角度を回転速度に基づいて時間で指定する噴射開始インターバルとが記憶される。燃料噴射制御装置は、噴射用メモリに記憶された基準歯が検出された時点でタイマを起動させ、タイマが噴射開始インターバルを計測した時点で燃料噴射弁に対し噴射信号を発信する。
差分の角度を時間で指定する噴射開始インターバルの演算には、直前に燃料噴射された1気筒前における今回の基準歯に対応する歯の回転時間が用いられる。歯の回転時間は、ピックアップ等の歯の検知装置が1つの歯を検知してから次の歯を検知するまでの時間間隔である。パルサには、燃焼行程の1サイクルを実行するときにクランク軸が回転する角度(4サイクル機関であれば720°)を気筒数で割った角度毎に区画が設けられている。各区画に配置される歯には順に各区画において共通の歯番号が付与されている。燃料噴射装置には、区画に配置される歯間の数に対応した回転時間記憶領域が用意されており、ピックアップ等により検出した歯の回転時間が対応する回転時間記憶領域に記憶される。回転時間記憶領域に記憶された値は、次区画の同じ番号の歯の回転時間が検出された時点でその値が最新の回転時間として更新される。噴射開始インターバルの算出には、基準歯と同じ歯番号の回転時間記憶領域に記憶されている回転時間が用いられる。
また、燃料噴射制御装置は、一般的に、所定のクランク角に基づいて各気筒への燃料噴射量および燃料噴射時期の演算を開始する。各気筒への燃料の噴射を確実に行うためには、噴射用メモリへ燃料噴射時期を記憶する必要のあるクランク角度、すなわち演算完了限界角度の前に、燃料噴射量の演算を完了する必要がある。しかしながら、ディーゼルエンジンの気筒数が多くなるほど、燃料噴射量の演算角度が狭くなり、4気筒のディーゼルエンジンでは180°であるが、8気筒のディーゼルエンジンでは90°となる。
特開2001−234777号公報
従来の噴射制御では、燃料噴射時期の演算より求まる燃料噴射時期直前の歯である基準歯と、基準歯からの時間を噴射用メモリへ設定し、基準歯が検出された時点でタイマを起動するため、燃料噴射時期の演算が終了したタイミングが、算出された燃焼噴射時期の前であっても、基準歯となる歯を検知した後のタイミングであった場合は、噴射用メモリへ噴射時期をセットしても、セット後に基準歯が検出されることがないため、噴射抜けが発生する恐れがあった。そのため、噴射抜けを防ぐために、同一気筒で前回基準歯として設定された歯までに燃料噴射時期の演算が終了しない場合は、前回の燃料噴射時期及び燃料噴射量で噴射されていた。この場合、最新の運転状態を反映した燃料噴射となっていないため、回転変動や排気の悪化が発生する恐れがある。このような状態は、ディーゼルエンジンの気筒数が多く、演算完了限界角度が狭い場合や、ディーゼルエンジンの回転数が高くなり実際に演算に使える時間が短くなる場合に起こり易くなる。また、クランク角を検知するパルサに設けられる歯は、クランク角の基準とするために欠歯部を設けるため、欠歯部が存在する区間では、欠歯部の直前の歯が基準歯となる。そのため、欠歯部が存在する区間では、演算完了限界角度が早まり、回転変動や排気の悪化が発生する可能性が高くなる。
この発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、燃料噴射量及び燃料噴射時期の演算の終了タイミングが、算出された燃料噴射時期よりも前で、かつ、燃料噴射時期の直前の歯を検出した後のタイミングであったとしても、算出された燃料噴射量および燃料噴射時期に基づいて各気筒へ燃料を噴射することのできる燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
この発明に係る燃料噴射制御装置は、複数の気筒を有し、クランク角に基づいて各気筒への燃料噴射量および燃料噴射時期の演算を行うディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置において、燃料噴射制御装置は、ディーゼルエンジンのクランクシャフトと共に回転するパルサであって、パルサの外周縁に複数の歯が設けられたパルサと、歯を検知するピックアップと、各気筒への燃料噴射量および燃料噴射時期を算出すると共に、算出された燃料噴射量および燃料噴射時期に基づいて、各気筒に設けられた燃料噴射手段から各気筒へ燃料を噴射する制御装置とを備え、制御装置は、各気筒に燃料を噴射するための燃料噴射量および燃料噴射時期の演算を行い、前記燃料噴射時期に基づいて噴射開始基準歯と噴射開始基準歯からのインターバルとを算出するとともに、算出が終了する以前であっても前記ピックアップによって歯が検知される毎に歯を検知した時点からの経過時間を測定し、算出が終了した時点で、ピックアップによって検知されている最新の歯と噴射開始基準歯とが同じであった場合、経過時間がインターバルとなるタイミングでの、演算結果に基づいて燃料の噴射を行う。
そのため、燃料噴射時期の演算の結果、ピックアップにて検知された最後の歯が噴射を開始する噴射開始基準歯であったとしても、燃料噴射時期が算出される前にピックアップが歯を検知する毎に歯を検知した時点からの経過時間を測定しているため、演算終了時点における噴射開始基準歯からの経過時間が分かり、経過時間がインターバルとなるタイミングで、演算結果に基づいて燃料の噴射を行うことにより、燃料噴射量および燃料噴射時期の演算完了までの期間が燃料噴射の直前まで拡張される。
この発明によれば、噴射開始基準歯および噴射開始基準歯からのインターバルの算出が終了した時点で、ピックアップにて検知された最後の歯が噴射を開始する噴射開始基準歯であったとしても、噴射開始基準歯および噴射開始基準歯からのインターバルが算出される前にピックアップが歯を検知する毎に歯を検知した時点からの経過時間を測定しているため、算出終了時点における噴射開始基準歯からの経過時間が分かり、経過時間がインターバルとなるタイミングで、演算結果に基づいて燃料の噴射を行うことにより、燃料噴射に関する演算完了までの期間が燃料噴射の直前まで拡張されるので、噴射開始基準歯となる歯を検知した後に燃料噴射量および燃料噴射時期の算出が終わる場合でも、算出された燃料噴射量および燃料噴射時期に基づいて各気筒へ燃料を噴射することができる。
この発明の実施の形態に係る燃料噴射制御装置を備えたディーゼルエンジンの構成模式図である。 この実施の形態に係る燃料噴射制御装置に設けられたエンジン回転センサの構成を説明するための図である。 欠歯部が存在しない区画における燃料噴射量の演算の工程を説明するための図である。 欠歯部が存在しない区画における燃料噴射量の演算の工程を説明するための図である。 欠歯部が存在する区画における燃料噴射量の演算の工程を説明するための図である。 欠歯部が存在する区画における燃料噴射量の演算の工程を説明するための図である。
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
この発明の実施の形態に係る燃料噴射制御装置を備えたディーゼルエンジンの構成を図1に示す。ディーゼルエンジン1は、V型8気筒のコモンレール型ディーゼルエンジンである。各気筒2には(図1には、1つの気筒のみが図示されている)、気筒内に燃料噴射手段であるインジェクタ3がそれぞれ設けられている。インジェクタ3にはそれぞれ、燃料の噴射をオンオフする電磁弁4が設けられている。
インジェクタ3は、高圧の燃料配管14によりコモンレール5に接続されている。コモンレール5には、高圧状態で燃料が蓄圧されており、電磁弁4が開くと、コモンレール5内の圧力によって、燃料配管14を経由して燃料が送油され、インジェクタ3から燃料が噴射される。コモンレール5には、ポンプ6によって燃料タンク7内の燃料が供給されるようになっており、これによってコモンレール5内の圧力が、所定の圧力に維持されている。
また、ディーゼルエンジン1には、ディーゼルエンジン1の動作を制御するECU8が設けられている。ECU8には、ディーゼルエンジン1の運転状態に基づき燃料噴射量および燃料の噴射を開始する燃料噴射時期の演算を行う演算部15と、各気筒2の燃料噴射に関わる情報を記憶する記憶部16とが設けられている。ECU8には、ディーゼルエンジン1のクランク角及び機関回転数を検出するエンジン回転センサ9と、駆動回路10とが電気的に接続されている。駆動回路10には、電磁弁4が電気的に接続されている。ここで、ECU8及び駆動回路10は、制御装置を構成する。また、演算部15と記憶部16とは、噴射判定手段を構成する。噴射判定手段は、制御装置の一部であり、演算部15にて算出され記憶部16に記憶される噴射開始の基準となる噴射開始基準歯と、噴射開始基準歯を検知してから噴射を行うまでに経過する時間である噴射開始インターバルと、燃料を噴射する時間である燃料噴射継続時間と、基準歯が検知された時点からの経過時間および燃料噴射を開始した時点からの経過時間に基づいて、燃料噴射の有無を判定し、駆動回路10に対して指令を行う。また、演算部15は、ピックアップ9bによって歯12が検知された時点からの経過時間を測定する経過タイマ、および、噴射判定手段によって駆動回路10に対して燃料を噴射する指令が実施された時点からの経過時間を測定する経過タイマとして機能する。
図2に示されるように、エンジン回転センサ9は、パルサ9aとピックアップ9bとを備えている。パルサ9aは円板形状を有し、その中心部がクランクシャフト11に連結されて、クランクシャフト11の回転に伴って回転するようになっている。パルサ9aの外周縁には、34個の歯12が形成されている。これらの歯12は、パルサ9aの外周縁の全周を36分割した位置にそれぞれ設けられ、破線で示された2つ分の歯の位置に、欠歯部13が存在している。すなわち、2つ分の歯が欠損している。これらの歯12は、90°の間隔で4つの区画A〜Dに分割され、区画A〜Cにおける歯12にそれぞれ、0〜8の番号が付されている。欠歯部13が存在する区画Dには、7つの歯しか存在しないので、区画Dにおける歯12にはそれぞれ、0〜6の番号が付されている。ピックアップ9bは、これらの歯12に対向する位置に配置された磁気センサであり、パルサ9aの回転による各歯12の接近をパルス信号として、電気的に接続されたECU8に出力する。パルス信号が伝達されたECU8は、パルス信号の間隔に基づき、回転数を算出する。また、ECU8は、パルス信号が検出されない欠歯部13と、欠歯部13より後に検出されたパルス信号の数とに基づき、クランク角を算出する。また、この例では、番号5の歯が各気筒における圧縮上死点(TDC)とする。
次に、この実施の形態に係る燃料噴射制御装置の動作について説明する。
本実施形態では、噴射開始基準歯が、TDCがある区画より前となる前区画の歯となりえる場合における経過タイマの制御内容と、噴射開始基準歯が、TDCがある区画の番号0以降となる場合における経過タイマの制御内容とを変更している。詳細には、TDCがある区画より前となる前区画では、ピックアップ9bにて歯12を検知する毎に歯12を検知した時点からの経過時間を経過タイマにて測定を行う第1領域とし、また、TDCがある区画では、噴射開始基準歯をピックアップ9bにて検知した時点から経過時間を経過タイマにて測定を行う第2領域として設定している。
ディーゼルエンジン1の8つの気筒2それぞれへの燃料噴射量および燃料噴射時期である噴射開始クランク角の演算は、クランク角に基づいたタイミングで演算部15によって行われる。このタイミングは、ECU8の処理速度に応じて適宜変更可能である。燃料噴射量及び噴射開始クランク角の演算終了後、その演算結果が記憶部16に記憶される。その後、演算部15は、演算された噴射開始クランク角から、燃料噴射の開始の基準となる噴射開始クランク角の直前の歯である噴射開始基準歯を特定すると共に、噴射開始クランク角と噴射開始基準歯のクランク角、現在の機関回転数とからピックアップ9bが噴射開始基準歯を検知してから燃料の噴射が開始されるまでの時間である噴射開始インターバルを算出する。また、燃料噴射量およびコモンレール5による燃料圧力より燃料を噴射する時間である燃料噴射継続時間を算出する。
演算された噴射開始基準歯が、燃料噴射を行う気筒のTDCがある区画における歯である場合は、高回転時であっても燃料噴射量および燃料噴射時期の演算にかけることができる時間が十分ある。そのため、ECU8は、算出された噴射開始クランク角で電磁弁4が駆動されるように、噴射開始基準歯、噴射開始インターバル、燃料噴射継続時間を記憶部16へセットする。そして、噴射判定手段は、ピックアップ9bが噴射開始基準歯を検知してから、経過タイマをリセットし経過時間を計測させる。噴射判定手段は、経過タイマと噴射開始インターバルを比較し、噴射開始インターバルが経過したタイミングで、駆動回路10に対して電磁弁4を開くようにパルス信号を出力する。
また、噴射判定手段は、経過タイマが噴射開始インターバルを経過したタイミングで経過タイマをリセットし、燃料噴射時間を計測させる。そして、噴射判定手段は、経過タイマと燃料噴射継続時間とを比較し、燃料噴射継続時間を経過したタイミングで、駆動回路10に対して電磁弁4を閉じるようにパルス信号を出力する。このように、演算された噴射開始基準歯が、燃料噴射を行う気筒のTDCがある区画における歯である場合は、噴射開始基準歯を検知してからのみ噴射開始インターバルまでの時間を計測する。尚、燃料噴射量とは、各気筒へ噴射される燃料の総量だけを意味するのではない。各気筒には、メイン噴射やポスト噴射等のように複数回に分割して燃料が噴射されるので、分割された噴射の回数、量が、当該燃料噴射量に含まれることとする。また、燃料噴射時期とは、各気筒へ噴射される複数回の燃料それぞれについて噴射開始クランク角および噴射終了クランク角を算出することを意味する。
次に、演算された噴射開始基準歯が、燃料噴射を行う気筒のTDCがある区画の前区画における歯まで進角される場合は、燃料噴射量および燃料噴射時期の演算時間が短くなる。そのため、燃料噴射時期として算出される可能性のある最も進角した噴射開始クランク角における歯を、予め噴射開始可能歯として設定し、噴射開始可能歯以降の歯を検知した時には、経過タイマを都度リセットして計測を始める。その後燃料噴射時期の演算が終了すると、ECU8は、算出された噴射開始基準歯、噴射開始インターバル、燃料噴射継続時間を記憶部16へセットする。噴射判定手段は、ピックアップ9bが検知した最新の歯番号と、噴射開始基準歯とを比較し、最新の歯番号が噴射開始基準歯より小さい場合は、ピックアップ9bが噴射開始基準歯を検知するまで、待機する。その後、噴射開始基準歯を検知し、経過タイマと噴射開始インターバルが同じとなるタイミングで、駆動回路10に対して電磁弁4を開くようにパルス信号を出力する。
また、最新の歯番号が噴射開始基準歯と同じ場合は、経過タイマと、噴射開始インターバルのみを比較し、両値が同じとなったタイミングで、駆動回路10に対して電磁弁4を開くようにパルス信号を出力する。なお、記憶部16には、同じ気筒における前回噴射した噴射開始基準歯、噴射開始インターバル、噴射終了基準歯、噴射終了インターバルを記憶しておき、燃料噴射量および燃料噴射時期の演算が前回の噴射開始基準歯における噴射開始インターバルまでに終了しない場合は、前回の燃料噴射タイミングにて燃料を噴射することで噴射抜けを防止する。
次に、演算部15による演算を図3から図6に基づいて詳細に説明する。
なお、この例では、区画BにTDCを有する気筒における燃料噴射制御を示す。また、燃料噴射量および燃料噴射時期の演算を開始してから、実際噴射される時期が短いパイロット噴射を例に説明する。また、燃料噴射量および燃料噴射時期の演算を、TDCである番号5の歯がある区画Bの前の区画Aにおける番号2の歯がピックアップ9bにて検知したときから開始するように設定されている。また、区画Bにおけるパイロット噴射は、区画Aにおける番号6の歯からTDCを含む区画Bにおける番号6の歯までが噴射開始基準歯として算出するように設定される。そのため、区画Bにおいては、噴射開始可能歯は区画Aにおける番号6の歯であり、第1領域は区画Aにおける番号6の歯から区画Bにおける番号0の歯を検知する直前までの領域であり、第2領域は、区画Bにおける番号0の歯から番号7の歯を検知する直前までの領域となる。
図3、図4に示すように、演算部15は、ピックアップ9b(図2参照)が区画Bの前の区画である区画Aにおける番号2の歯を検知したら、燃料噴射量の演算を開始する。その後、噴射開始可能歯である、区画Aにおける番号6の歯以降の歯をピックアップ9bが検知すると、噴射判定手段は、歯を検知するたびにリセットされる経過タイマを起動させ、歯を検知してからの時間を計測する。この例では、ピックアップ9bが区画Aにおける番号7の歯を検知した後、区画Aにおける番号8の歯を検知するまでに燃料噴射量および燃料噴射時期の演算が終了するものとする。なお、燃料噴射量および燃料噴射時期の演算の終了するクランク角は、演算部15の性能や回転数、演算負荷に応じて増減する。
演算の結果、図3に示されるように、運転状況に応じて変更される噴射開始クランク角が、例えば、第2領域である区画Bの番号1の歯と番号2の歯の間であると算出された場合について説明する。この場合、噴射判定手段における歯を検知するたびに起動される経過タイマは区画Bにおける番号0の歯を検知したときから実施されない。演算部15は、噴射開始基準歯を、燃料噴射の開始直前の歯である区画Bの番号1の歯に設定し、特定の歯を検知した時点での機関回転数(例えば特定の歯を、噴射開始基準歯の1つ前の歯としたり、1気筒前の同番号とする)に基づき、ピックアップ9bが区画Bの番号1の歯を検知してから燃料噴射が開始されるまでの噴射開始インターバルを算出し、記憶部16にセットする。また、燃料噴射量およびコモンレール圧より燃料噴射継続時間を算出し記憶部16にセットする。噴射判定手段は、ピックアップ9bが区画Bの番号1の歯を検知すると、演算部15は、経過タイマをリセットし、経過タイマにて時間を計測する。
また、噴射判定手段は、噴射開始基準歯である区画Bの番号1の歯が検知され、かつ、経過タイマの値が噴射開始インターバルになったタイミングで駆動回路10に対し電磁弁4を開くようにパルス信号を出力することで電磁弁から燃料が噴射される。また、噴射判定手段は、経過タイマが噴射開始インターバルを経過したタイミングで経過タイマをリセットし、燃料噴射時間を計測させる。そして、噴射判定手段は、経過タイマと燃料噴射継続時間とを比較し、燃料噴射継続時間を経過したタイミングで燃料噴射を終了信号を出力する。
次に、燃料噴射クランク角が進角した場合であり、第1領域である区画Bの番号0の歯をピックアップ9bが検知する前に燃料の噴射が開始される場合、例えば、区画Aの番号7の歯をピックアップ9bが検知した後、番号8の歯を検知するまでに燃料の噴射が開始される場合を説明する。この場合、噴射判定手段は、ピックアップ9bが歯を検知するたびに、経過タイマをリセットし、再度経過時間を計測している。演算部15は、燃料噴射量および燃料噴射時期の演算が終了すると、噴射開始基準歯を、燃料噴射の開始直前の歯に設定する。そして、特定の歯を検知した時点での機関回転数(例えば噴射開始基準歯の1つ前の歯が検知された時点)に基づき、ピックアップ9bが噴射開始基準歯を検知してから燃料噴射が開始されるまでの噴射開始インターバルを算出し、記憶部16にセットする。次に噴射判定手段は、噴射開始基準歯と、ピックアップ9bにて検知した最新の歯番号を比較する。検知した最新の歯番号が噴射開始基準歯より小さい場合は、ピックアップ9bが噴射開始基準歯を検知し、経過タイマが噴射開始インターバルと同じとなるタイミングで駆動回路10に対し電磁弁4を開くパルス信号を出力する。
また、図4に示されるように、ピックアップ9bにて検知した最新の歯番号と噴射開始基準歯とが同じ(共に区画Aにおける番号7の歯)場合は、噴射判定手段は、経過タイマと噴射開始インターバルとを比較する。図4に示すように、経過タイマが噴射開始インターバルより小さい場合で、噴射判定手段が駆動回路10に対し電磁弁4を開弁するパルス信号を出力可能な限界を超えない場合は、燃料噴射が可能であるとして、経過タイマが噴射開始インターバルとなった時点で駆動回路10に対し電磁弁4を開くパルス信号を出力する。その他の場合は、燃料噴射量および燃料噴射時期の演算が噴射開始クランク角までに終了せず、燃料噴射が不可能であるとして、噴射判定手段は、同気筒における前回の燃料噴射量および燃料噴射時期において駆動回路10に対して電磁弁4を開くパルス信号を出力することで、噴射抜けを防止する。また、燃料噴射量および燃料噴射時期の演算が終了する前に、同気筒における前回の燃料噴射時期を迎えた場合においても、噴射抜けを防止するために同気筒における前回の燃料噴射量および燃料噴射時期において駆動回路10に対して電磁弁4を開くパルス信号を出力する。
次に、欠歯部13が存在する区画Dにおいてパイロット噴射を行う可能性がある区画Aにおける燃料噴射量の演算の工程を図5、図6に示す。この場合も、第1領域となる噴射開始可能歯である、区画Dにおける番号6の歯をピックアップ9bが検知した後、かつ、区画Aに置ける番号0の歯を検知するまでの間は、噴射判定手段は、歯を検知するたびにリセットされる経過タイマを起動させ、歯を検知してからの時間を計測する。ただし、欠歯部13には歯が存在しないため、実質番号6の歯を検知した場合のみ、経過タイマが計測を開始する。
第2領域である区画Dの次の区画である区画Aの番号0の歯をピックアップ9bが検知した後に燃料の噴射が開始される場合(図5)は、区画Bにおける燃料噴射量の演算の工程と同様の手順で演算を行うと共に同様の手順で燃料の噴射を行う。一方、図6に示されるように、第1領域である区画Aの番号0の歯をピックアップ9bが検知する前に燃料の噴射が開始される場合、例えば、区画Dの欠歯部に噴射開始クランク角が算出された場合、番号7及び8の歯が存在しないので、演算部15は、欠歯部13の直前の歯、すなわち番号6の歯を基準歯として設定し、ピックアップ9bが番号6の歯を検知してから燃料噴射が開始されるまでのインターバルを算出し、記憶部16にセットする。
噴射判定手段は、噴射開始基準歯が区画Dにおける番号6の歯であった場合は、経過タイマと噴射開始インターバルとを比較する。経過タイマが噴射開始インターバルより小さい場合で、噴射判定手段が駆動回路10に対し電磁弁4を開弁するパルス信号を出力可能な限界を超えない場合は、燃料噴射が可能であるとして、経過タイマが噴射開始インターバルとなった時点で駆動回路10に対し電磁弁4を開くパルス信号を出力する。これにより、燃料噴射量の演算完了までの期間が燃料噴射の直前まで拡張される。
このように、噴射開始時期に基づいて噴射開始基準歯と噴射開始基準歯からの噴射開始インターバルとを算出し、この算出が終了する以前であっても、ピックアップ9bが歯を検知するたびに検知してからの経過時間を経過タイマにて計測することにより、燃料噴射量の演算完了までの期間が燃料噴射の直前まで拡張されるので、基準歯を検知した後に燃料噴射量の算出が終わる場合でも、算出された燃料噴射量に基づいて各気筒へ燃料を噴射することができる。
また、ピックアップ9bにて噴射開始基準歯となる歯を検知した後から、ピックアップ9bが歯を検知するたび経過時間を経過タイマにて計測するため、噴射される可能性のない歯を検知した場合において演算部15における演算負荷が高くなることを防止することができる。
また、噴射可能な領域を、ピックアップ9bにて歯を検知する度に検知した時点からの経過時間を経過タイマにて測定を行う第1領域と、演算された噴射開始基準歯を検知した時点から経過時間を経過タイマにて測定を行う第2領域とに分け、先に第1領域を設定するため、演算時間に余裕のある後の領域において、歯を検知する度に経過時間を計測することによる演算負荷が高まることを防止することができる。
この実施の形態では、ディーゼルエンジン1はV型8気筒ディーゼルエンジンであったが、この形態に限定するものではない。複数の気筒を有するものであれば、どのようなディーゼルエンジンであってもよく、例えば直列型や水平対向型であってもよい。
また、この実施形態では、第1領域と第2領域とを、TDCを含む区画における番号0の歯を検知する前か以降かで、分ける内容としたが、これに限定するものではない。ある特定の歯を境に分ける内容としてもよいし、噴射開始可能歯を検知後全ての歯を検出する都度経過タイマを起動してもよい。
また、この実施形態では、パイロット噴射を例に説明したが、気筒内に燃料を最初に噴射するタイミングの噴射であれば、パイロット噴射に限らず用いることができる。
また、この実施形態では、噴射開始可能歯を設け、噴射開始可能歯以降の歯において経過タイマを起動したが、これに限らず、燃料噴射量および燃料噴射時期の演算が開始された以降の歯を検知するたびに経過タイマを起動してもよい。

Claims (3)

  1. 複数の気筒を有し、クランク角に基づいて各気筒への燃料噴射量および燃料噴射時期の演算を行うディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置において、
    該燃料噴射制御装置は、
    前記ディーゼルエンジンのクランクシャフトと共に回転するパルサであって、該パルサの外周縁に複数の歯が設けられたパルサと、
    前記歯を検知するピックアップと、
    各気筒への燃料噴射量および燃料噴射時期を算出すると共に、算出された燃料噴射量および燃料噴射時期に基づいて、各気筒に設けられた燃料噴射手段から各気筒へ燃料を噴射する制御装置と
    を備え、
    前記制御装置は、各気筒に燃料を噴射するための燃料噴射量および燃料噴射時期の演算を行い、前記燃料噴射時期に基づいて噴射開始基準歯と噴射開始基準歯からのインターバルとを算出するとともに、該算出が終了する以前であっても前記ピックアップによって前記歯が検知される毎に該歯を検知した時点からの経過時間を測定し、該算出が終了した時点で、前記ピックアップによって検知されている最新の歯と前記噴射開始基準歯とが同じであった場合、前記経過時間が前記インターバルとなるタイミングで、前記演算結果に基づいて燃料の噴射を行う燃料噴射制御装置。
  2. 前記制御装置は、前記経過時間の測定を、前記演算により前記噴射開始基準歯に設定されうる歯以降の歯が前記ピックアップにて検出される毎に実施することを特徴とする、請求項1に記載の燃料噴射制御装置。
  3. 前記制御装置は、
    前記ピックアップにて前記歯を検知する毎に該歯を検知した時点からの経過時間の測定を行う領域と、
    前記噴射開始基準歯を前記ピックアップにて検知した時点から経過時間の測定を行う領域と
    を備え、
    前記ピックアップにて前記歯を検知する毎に該歯を検知した時点からの経過時間の測定を行う領域を先に設定することを特徴とする、請求項1または2に記載の燃料噴射制御装置。
JP2013507627A 2011-03-28 2012-03-27 燃料噴射制御装置 Expired - Fee Related JP5458217B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013507627A JP5458217B2 (ja) 2011-03-28 2012-03-27 燃料噴射制御装置

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011070341 2011-03-28
JP2011070341 2011-03-28
JP2013507627A JP5458217B2 (ja) 2011-03-28 2012-03-27 燃料噴射制御装置
PCT/JP2012/057975 WO2012133435A1 (ja) 2011-03-28 2012-03-27 燃料噴射制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5458217B2 true JP5458217B2 (ja) 2014-04-02
JPWO2012133435A1 JPWO2012133435A1 (ja) 2014-07-28

Family

ID=46931150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013507627A Expired - Fee Related JP5458217B2 (ja) 2011-03-28 2012-03-27 燃料噴射制御装置

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2693030A4 (ja)
JP (1) JP5458217B2 (ja)
AU (1) AU2012233886A1 (ja)
WO (1) WO2012133435A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5550770B1 (ja) * 2013-06-17 2014-07-16 三菱電機株式会社 車両用電子制御装置および車両用電子制御方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09264169A (ja) * 1996-03-29 1997-10-07 Mazda Motor Corp 筒内直接噴射式エンジン
JP2003065139A (ja) * 2001-08-27 2003-03-05 Denso Corp エンジン制御装置
JP2004084579A (ja) * 2002-08-27 2004-03-18 Kokusan Denki Co Ltd 2サイクル直噴エンジンの制御装置
JP2005248721A (ja) * 2004-03-01 2005-09-15 Denso Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3923479A1 (de) * 1989-07-15 1991-01-24 Bosch Gmbh Robert Sequentielles kraftstoffeinspritzverfahren
IT1268053B1 (it) * 1994-03-10 1997-02-20 Marelli Autronica Dispositivo di controllo dell'iniezione del combustibile in un motore termico.
JP2812240B2 (ja) * 1995-04-12 1998-10-22 トヨタ自動車株式会社 電子制御ディーゼル機関の燃料噴射制御装置
JP4029537B2 (ja) 2000-02-23 2008-01-09 株式会社デンソー 内燃機関の燃料噴射制御装置
DE10041443A1 (de) * 2000-08-23 2002-03-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und entsprechende Vorrichtung
DE102008043971A1 (de) * 2008-11-21 2010-05-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung mindestens eines Ansteuerparameters

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09264169A (ja) * 1996-03-29 1997-10-07 Mazda Motor Corp 筒内直接噴射式エンジン
JP2003065139A (ja) * 2001-08-27 2003-03-05 Denso Corp エンジン制御装置
JP2004084579A (ja) * 2002-08-27 2004-03-18 Kokusan Denki Co Ltd 2サイクル直噴エンジンの制御装置
JP2005248721A (ja) * 2004-03-01 2005-09-15 Denso Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5550770B1 (ja) * 2013-06-17 2014-07-16 三菱電機株式会社 車両用電子制御装置および車両用電子制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU2012233886A1 (en) 2013-10-31
EP2693030A4 (en) 2016-06-15
JPWO2012133435A1 (ja) 2014-07-28
WO2012133435A1 (ja) 2012-10-04
EP2693030A1 (en) 2014-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6968269B2 (en) Engine control device
JP4447523B2 (ja) 筒内直噴内燃機関の制御装置
US8539933B2 (en) Multiple fuel injection systems and methods
JP3861550B2 (ja) 多気筒内燃機関の異常気筒検出装置
KR20130025397A (ko) 분사 제어 방법
JP6435767B2 (ja) ディーゼルエンジンの停止装置
JP5108058B2 (ja) 内燃機関制御装置
JP2016196866A (ja) エンジン制御システム
JP5458217B2 (ja) 燃料噴射制御装置
JPH1162687A (ja) エンジンの回転方向判別装置
US9835521B1 (en) Methods and systems for encoder synchronization using spark and fuel modification
JP6326960B2 (ja) 内燃機関のスロットル位置判定システム及び内燃機関の燃料噴射制御システム
JP6024603B2 (ja) 内燃機関の制御装置
US9599085B2 (en) Engine fuel injection device
JP5129355B2 (ja) 燃料噴射制御装置
JP5587860B2 (ja) 燃料噴射制御装置
JP5182995B2 (ja) 燃料噴射制御装置
JP2011163272A (ja) 燃料噴射制御装置
JP2011202567A (ja) 内燃機関の気筒判別装置
JP2023094476A (ja) インジェクタ制御装置
JP2007056767A (ja) 燃料供給装置の異常判定装置
JP5905726B2 (ja) 内燃機関の異常判定装置
JP4979790B2 (ja) 内燃機関の燃料噴射装置
JP2010138754A (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JPS59176619A (ja) エンジン回転位置検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140107

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140110

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 5458217

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees