JP5585548B2 - 燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Description
請求項4に記載の発明によると、運転再開期間は、自動停止条件が成立して燃料噴射弁の燃料噴射が停止してから、内燃機関の回転数が、燃料噴射弁の燃料噴射を再開して噴射燃料の燃焼による内燃機関の運転を再開可能な予め設定された最低回転数より低下するまでの期間である。
これにより、内燃機関の回転数が最低回転数より低下すると、コモンレール内の圧力を速やかに低下させることができる。
燃料噴射システム20は、例えば、自動車用の4気筒のディーゼルエンジン(以下、単に「エンジン」ともいう。)2に燃料を噴射する。燃料噴射システム20は、燃料タンク22、フィードポンプ24、燃料供給ポンプ30、コモンレール40、燃料噴射弁50および電子制御装置(Electronic Control Unit:ECU)60等を備えている。
コモンレール40は、燃料供給ポンプ30から吐出される燃料を蓄圧する中空の部材である。コモンレール40には、内部の燃料圧力(コモンレール圧)を検出する圧力センサ42が設置されている。
クランク角センサ72は、電磁ピックアップ式のセンサであり、エンジン2のクランクシャフトに固定されたクランクロータ12の外周に対向して設置されている。クランクロータ12の外周には、所定角度間隔で歯が形成されており、歯列の途中には歯が欠損(例えば2個)した図示しない欠歯部が1箇所設けられている。クランク角センサ72は、欠歯部を除き、クランクロータ12の歯と対向する位置でパルス状のクランク角信号を出力する。
次に、図2〜図4に基づいて、御モードに応じた燃料供給ポンプ30の吐出量制御を説明する。
図2に示す通常運転時において(t0)、ECU60は、フィードバック(F/B)制御モード(制御モード2)により、コモンレール圧の目標圧力と圧力センサ42が検出する実圧力との差圧に基づいて燃料供給ポンプ30の吐出量を算出し、吐出量との相関を表す特性マップに基づいて調量弁32を電流制御する。
・冷却水温度が所定の範囲
・バッテリの電圧が基準電圧以上
・アクセルオフおよびブレーキオン
・車速が所定速度以下
アイドルストップ制御によりエンジン2が停止している状態で上記の条件のいずれか一つでも満たされなくなると、運転再開条件が成立したと判断し、図示しないスタータを駆動してエンジン2を再始動する。
通常運転時(t0)において燃料消費量は、図4に示すように、燃料噴射弁50からの噴射量、動リーク量、静リーク量および燃料の弾性を補って圧力を保持する圧力保持分の合計である。燃料供給量は、燃料供給ポンプ30からの吐出量である。
図2の(A)に示す運転再開期間(t1)において、運転再開条件が成立せずエンジン回転数が自立復帰回転数より低下すると、図2の(C)および図3の(A)に示すように、車両が停止した状態でイグニッションスイッチをオフしたときと同様に、制御モード2から、調量弁32が全開するように調量弁32に対する制御デューティを固定デューティに設定する制御モード3(停止準備モード)に移行する。
(1)イグニッションスイッチがオフになってから所定時間経過し、かつエンジン回転数が0より大きい。
(2)エンジン2の検査時または開発時に外部ツールからエンジン2の停止要求があったとき。
(3)自動停止条件が成立した状態でエンジン回転数が自立復帰回転数より低下。
図2の(A)に示すように、エンジン回転数が自立復帰回転数より低下し0になると、制御モード3から、調量弁32が全閉するように調量弁32に対する制御デューティを固定デューティに設定する制御モード0(停止時モード)に移行する。
エンジン回転数が0のエンジン停止状態から、運転者がアクセルペダルを踏み込むなどにより運転再開条件が成立すると、ECU60は、図示しないスタータを駆動してエンジン2をクランキングする。クランキングによりスタータの駆動可能回転数に達すると、制御モード0から制御モード1(始動時モード)に移行する。
クランキングにより、ECU60が、クランク角センサ72が検出するクランク角信号とカム角センサ74が検出するカム角信号とによる気筒判別を終了し、エンジン回転数が自立復帰回転以上になり、コモンレール圧が最低噴射圧以上になると、制御モード1から制御モード2に移行する。気筒判別を終了するためには、クランキング開始からクランクシャフトが最大2回転する必要がある。
制御モード2に移行すると、燃料噴射弁50から燃料が噴射され、目標コモンレール圧と実コモンレール圧との差圧に基づいて燃料供給ポンプ30の吐出量がF/B制御される。制御モード2の初期にコモンレール圧の目標圧力として設定される始動時圧は、アイドル圧よりも高い。これは、噴射燃料を燃焼させて確実にエンジン2を始動させるためである。
そして、目標コモンレール圧と実コモンレール圧との差圧に基づいて調量弁32をデューティ制御して燃料供給ポンプ30の吐出量をフィードバック制御する吐出量制御処理が、本発明のポンプ制御手段が実行する機能に相当する。
また、自動停止条件が成立してから運転再開期間中において、燃料供給ポンプ30の吐出量のフィードバック制御を継続する処理が、本発明の制御継続手段が実行する機能に相当する。
[他の実施形態]
上記実施形態では、自動停止条件が成立し、燃料噴射弁50の燃料噴射を停止してから自立復帰回転数に達するまでの運転再開期間において、コモンレール圧の目標圧力をアイドル回転数に対応するアイドル圧に設定して燃料供給ポンプ30の吐出量を制御した。運転再開期間に設定するコモンレール圧の目標圧力は、アイドル圧に限る必要はなく、燃料噴射弁50から燃料噴射を再開して噴射燃料の燃焼だけでエンジン2の運転を再開できるのであれば、燃料噴射弁50の最低噴射圧以上、かつエンジン始動時の目標圧力以下の範囲内で目標圧力を設定し、コモンレール圧を調圧してもよい。
Claims (5)
- 燃料を蓄圧するコモンレールと、前記コモンレールに燃料を圧送する燃料供給ポンプと、内燃機関の各気筒に設置され前記コモンレールで蓄圧された燃料を噴射する燃料噴射弁と、を備える燃料噴射システムに適用される燃料噴射制御装置において、
前記燃料供給ポンプの吐出量を制御することにより前記コモンレール内の圧力を調圧するポンプ制御手段と、
予め設定された自動停止条件が成立すると前記燃料噴射弁の燃料噴射を停止する噴射制御手段と、
前記自動停止条件が成立し前記噴射制御手段が前記燃料噴射弁の燃料噴射を停止してから、前記内燃機関が停止する前に前記燃料噴射弁の燃料噴射を再開して噴射燃料の燃焼により前記内燃機関の運転を再開可能な運転再開期間、前記燃料供給ポンプから前記コモンレールに燃料を圧送するために前記ポンプ制御手段に吐出量制御を継続させる制御継続手段と、
を備え、
前記ポンプ制御手段は、前記運転再開期間以前は前記燃料噴射弁からの噴射量、動リーク量、静リーク量および燃料の弾性を補う圧力保持分に応じて前記燃料供給ポンプの吐出量を制御し、前記運転再開期間においては前記静リーク量および前記圧力保持分に応じて前記燃料供給ポンプの吐出量を制御する、
ことを特徴とする燃料噴射制御装置。 - 前記ポンプ制御手段は、前記運転再開期間において、前記吐出量を制御して前記コモンレール内の圧力を前記燃料噴射弁の最低噴射圧以上、かつ前記内燃機関の始動時の目標圧力以下に調圧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。
- 前記コモンレール内の実際の燃料圧力を取得する実圧取得手段をさらに備え、
前記ポンプ制御手段は、前記コモンレール内の目標圧力と、前記実圧取得手段が取得する前記コモンレール内の実圧力との差圧に基づいて、前記燃料供給ポンプの吐出量をフィードバック制御して前記コモンレール内の圧力を調圧する、
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。 - 前記運転再開期間は、前記自動停止条件が成立して前記燃料噴射弁の燃料噴射が停止してから、前記内燃機関の回転数が、前記燃料噴射弁の燃料噴射を再開して噴射燃料の燃焼により前記内燃機関の運転を再開可能な予め設定された最低回転数より低下するまでの期間であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
- 前記制御継続手段は、前記内燃機関の回転数が前記最低回転数より低下すると、前記ポンプ制御手段に、前記吐出量制御を停止して前記燃料供給ポンプの燃料吐出を停止させることを特徴とする請求項4に記載の燃料噴射制御装置。
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