JP2008128015A - Fuel supply control device of internal-combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関への燃料の供給を制御する内燃機関の燃料供給制御装置に関し、特に、燃料を加圧する燃料ポンプをカムシャフトのポンプ駆動カムによって駆動するように構成された内燃機関の燃料供給制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel supply control device for an internal combustion engine that controls the supply of fuel to the internal combustion engine, and in particular, a fuel for an internal combustion engine configured to drive a fuel pump that pressurizes the fuel by a pump drive cam of a camshaft. The present invention relates to a supply control device.
従来のこの種の内燃機関の燃料供給制御装置として、例えば特許文献1に開示されたものが知られている。この燃料供給制御装置では、燃料タンクに貯留された燃料は、低圧ポンプで加圧された後、吸入口に設けた低圧側のチェック弁を介して、高圧ポンプの加圧室に供給される。高圧ポンプは、加圧室に設けられたピストンと、内燃機関のクランクシャフトに同期して回転するカムシャフトに一体に設けられ、ピストンに係合するポンプ駆動カムと、ピストンをポンプ駆動カム側に付勢するばねを有している。
As a conventional fuel supply control device for this type of internal combustion engine, for example, the one disclosed in
この構成から、高圧ポンプのピストンは、カムシャフトの回転に伴い、ポンプ駆動カムで駆動されることによって、加圧室内を往復動し、その下降時、低圧ポンプ側からの燃料を加圧室内に吸入するとともに、上昇時、吸入した燃料を加圧する。加圧室の吐出口には高圧側のチェック弁が設けられており、加圧された燃料の圧力が所定圧に達したときに、このチェック弁が開弁することで、燃料が吐出口から吐出され、デリバリパイプに供給される。供給された燃料は、デリバリパイプ内で所定圧力に保持され、これに接続された燃料噴射弁から各気筒に噴射される。 With this configuration, the piston of the high-pressure pump reciprocates in the pressurizing chamber by being driven by the pump drive cam as the camshaft rotates, and when it descends, fuel from the low-pressure pump side enters the pressurizing chamber. While inhaling, pressurize the inhaled fuel when rising. A check valve on the high-pressure side is provided at the discharge port of the pressurizing chamber, and when the pressure of the pressurized fuel reaches a predetermined pressure, the check valve opens so that the fuel is discharged from the discharge port. It is discharged and supplied to the delivery pipe. The supplied fuel is maintained at a predetermined pressure in the delivery pipe, and is injected into each cylinder from a fuel injection valve connected thereto.
また、高圧ポンプの加圧室には、燃料タンクに連通する連通口が、上記の吸入口とは別個に形成されており、この連通口を開閉する電磁弁が設けられている。この電磁弁は、ECUによる制御により、ピストンの上昇開始前の所定の閉弁クランク角において閉弁し、その状態で、燃料が加圧され、吐出される。その後、電磁弁は、ピストンの上昇中、要求燃料吐出量に応じて設定された開弁クランク角において開弁する。これにより、吐出動作が終了するとともに、加圧室内の燃料を連通口を介して燃料タンク側に逃がす(スピルする)ことによって、吐出量が制御され、デリバリパイプ内の燃料圧力が所定値に制御される。 Further, in the pressurizing chamber of the high-pressure pump, a communication port communicating with the fuel tank is formed separately from the suction port, and an electromagnetic valve for opening and closing the communication port is provided. This electromagnetic valve is closed at a predetermined valve closing crank angle before the piston starts to rise under the control of the ECU, and in this state, fuel is pressurized and discharged. Thereafter, the solenoid valve opens at a valve opening crank angle set according to the required fuel discharge amount while the piston is rising. As a result, the discharge operation is completed, and the discharge amount is controlled by releasing (spilling) the fuel in the pressurized chamber to the fuel tank side through the communication port, and the fuel pressure in the delivery pipe is controlled to a predetermined value. Is done.
しかし、このような内燃機関に、クランクシャフトに対するカムシャフトの位相を変更することで、機関弁のバルブタイミングを制御するカム位相可変機構が併用された場合には、以下のような問題がある。すなわち、このカム位相可変機構によって、クランクシャフトに対するカムシャフトの位相が変更されると、カムシャフトに設けたポンプ駆動カムによって駆動される高圧ポンプのピストンの往復動のタイミングは、変更されたカムシャフトの位相と同じ角度、変化する。これに対し、前述したように、この従来の燃料供給制御装置では、電磁弁の閉弁および開弁のタイミングは、クランク角を基準として設定されているため、ピストンの往復動のタイミングに対してずれてしまう。その結果、電磁弁の開閉によるスピル制御を適切なタイミングで行えず、デリバリパイプ内の燃料圧力が所望値からずれるため、燃料噴射量や燃料の霧化状態などを適切に制御できず、燃費や排ガス特性などに悪影響を及ぼしてしまう。 However, when such an internal combustion engine is used with a cam phase variable mechanism that controls the valve timing of the engine valve by changing the phase of the camshaft with respect to the crankshaft, there are the following problems. That is, when the camshaft phase with respect to the crankshaft is changed by the cam phase variable mechanism, the timing of the reciprocating motion of the piston of the high-pressure pump driven by the pump drive cam provided on the camshaft is changed. It changes by the same angle as the phase. On the other hand, as described above, in this conventional fuel supply control device, the closing timing and opening timing of the electromagnetic valve are set with reference to the crank angle, so that the timing of the reciprocating motion of the piston is set. It will shift. As a result, the spill control by opening and closing the solenoid valve cannot be performed at an appropriate timing, and the fuel pressure in the delivery pipe deviates from a desired value. This will adversely affect the exhaust gas characteristics.
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、内燃機関がカムシャフトに設けられたカムで駆動される燃料ポンプを有し、カムシャフトにカム位相可変機構が設けられた場合でも、カム位相にかかわらず、噴射される燃料の圧力を精度良く制御でき、それにより、燃費や排ガス特性を良好に維持することができる内燃機関の燃料供給制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an internal combustion engine has a fuel pump driven by a cam provided on a camshaft, and a cam phase variable mechanism is provided on the camshaft. Even in this case, an object of the present invention is to provide a fuel supply control device for an internal combustion engine that can accurately control the pressure of the injected fuel regardless of the cam phase, thereby maintaining good fuel consumption and exhaust gas characteristics. To do.
この目的を達成するため、本発明は、機関弁(実施形態における(以下、本項において同じ)排気弁7)を駆動するカムシャフト(排気カムシャフト9)のクランクシャフト3fに対する位相であるカム位相(排気カム位相CAEX)を変更するカム位相可変機構50を有する内燃機関3への燃料の供給を制御する内燃機関の燃料供給制御装置であって、燃料を貯留する燃料タンク14と、内燃機関3の燃焼室3dに燃料を供給する燃料噴射弁10と、燃料噴射弁10に加圧された燃料を供給するデリバリパイプ12と、カムシャフトに設けられたポンプ駆動カム17と、ポンプ駆動カム17によって駆動され、燃料タンク14側から燃料を吸入するとともに、吸入した燃料を加圧し、デリバリパイプ12側に吐出する燃料ポンプ(高圧ポンプ16)と、燃料ポンプによる燃料の加圧中に、所定の動作タイミングで動作し、燃料ポンプから燃料タンク14側に燃料を還流させることにより、デリバリパイプ12内の燃料の圧力(燃圧PF)を制御するスピル制御弁26と、カム位相を検出するカム位相検出手段(クランク角センサ42、カム角センサ45、ECU2)と、検出されたカム位相に応じて、スピル制御弁26の動作タイミング(通電クランク角THEHPSST)を設定する動作タイミング設定手段(ECU2、図12の76〜82)と、を備えることを特徴とする。
In order to achieve this object, the present invention provides a cam phase that is a phase of a camshaft (exhaust camshaft 9) that drives an engine valve (
この内燃機関では、機関弁を駆動するカムシャフトのクランクシャフトに対するカム位相が、カム位相可変機構によって変更される。また、この燃料供給制御装置では、燃料ポンプは、カムシャフトに設けたポンプ駆動カムによって駆動され、燃料タンク側から燃料を吸入するとともに、吸入した燃料を加圧し、デリバリパイプ側に吐出する。デリバリパイプ内の燃料は、燃料噴射弁に供給され、その開弁によって、燃焼室に供給される。 In this internal combustion engine, the cam phase of the camshaft that drives the engine valve with respect to the crankshaft is changed by the cam phase variable mechanism. Further, in this fuel supply control device, the fuel pump is driven by a pump drive cam provided on the camshaft, sucks fuel from the fuel tank side, pressurizes the sucked fuel, and discharges it to the delivery pipe side. The fuel in the delivery pipe is supplied to the fuel injection valve, and is supplied to the combustion chamber by opening the valve.
スピル制御弁は、燃料ポンプによる燃料の加圧中に所定のタイミングで動作し、それにより、燃料ポンプから燃料タンク側に燃料を還流させることによって、デリバリパイプ内の燃料の圧力、すなわち燃料噴射圧が制御される。また、カムシャフトのカム位相がカム位相検出手段によって検出され、検出したカム位相に応じて、スピル制御弁の動作タイミングが設定される。 The spill control valve operates at a predetermined timing during the pressurization of the fuel by the fuel pump, and thereby causes the fuel to recirculate from the fuel pump to the fuel tank side, so that the pressure of the fuel in the delivery pipe, that is, the fuel injection pressure Is controlled. Further, the cam phase of the camshaft is detected by the cam phase detecting means, and the operation timing of the spill control valve is set according to the detected cam phase.
カム位相が変更されると、それに伴い、カムシャフトに設けたポンプ駆動カムによって駆動される燃料ポンプの動作タイミングも変化する。これに対し、本発明では、上述したように、検出された実際のカム位相に応じて、スピル制御弁の動作タイミングを設定するので、カム位相が変更されても、スピル制御弁の動作タイミングが燃料ポンプの動作タイミングに対してずれることがなく、両者の関係を維持することができる。その結果、カム位相にかかわらず、スピル制御を適切なタイミングで行うことができ、デリバリパイプ内の燃料の圧力を所望値に精度良く制御できるので、燃費や排ガス特性を良好に維持することができる。 When the cam phase is changed, the operation timing of the fuel pump driven by the pump drive cam provided on the camshaft is changed accordingly. On the other hand, in the present invention, as described above, the operation timing of the spill control valve is set according to the detected actual cam phase. Therefore, even if the cam phase is changed, the operation timing of the spill control valve is not changed. There is no deviation from the operation timing of the fuel pump, and the relationship between the two can be maintained. As a result, the spill control can be performed at an appropriate timing regardless of the cam phase, and the fuel pressure in the delivery pipe can be accurately controlled to a desired value, so that fuel consumption and exhaust gas characteristics can be maintained well. .
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図1は、本発明を適用した内燃機関3およびその燃料供給制御装置1の概略構成を示している。この燃料供給制御装置1は、ECU2を備えており(図2参照)、内燃機関(以下「エンジン」という)3への燃料供給制御などを含む各種の制御処理を実行する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of an
エンジン3は、4つの気筒3a(1つのみ図示)を有するDOHC型の直列4気筒ガソリンエンジンであり、車両(図示せず)に搭載されている。各気筒3aのピストン3bとシリンダヘッド3cとの間には、燃焼室3dが形成されている。ピストン3bの上面の中央部には、凹部3eが形成されている。また、シリンダヘッド3cには、吸気管4および排気管5が接続され、それらの吸気ポート4aおよび排気ポート5aにそれぞれ臨むように、一対の吸気弁6、6および排気弁7、7(いずれも1つのみ図示)が設けられるとともに、吸気弁6および排気弁7をそれぞれ駆動する吸気カムシャフト8および排気カムシャフト9が取り付けられている。
The
また、シリンダヘッド3cの天壁の中央には、燃料噴射弁(以下「インジェクタ」という)10が、燃焼室3dに臨むように取り付けられている。すなわち、このエンジン3は、燃料をインジェクタ10から燃焼室3d内に直接、噴射する、いわゆる直噴式のものである。さらに、シリンダヘッド3cには、インジェクタ10に隣接する位置に、点火プラグ11が取り付けられている。点火プラグ11の放電状態は、ECU2により、点火時期に応じたタイミングで燃焼室3d内の混合気を燃焼させるように制御される。
A fuel injection valve (hereinafter referred to as “injector”) 10 is attached to the center of the top wall of the cylinder head 3c so as to face the
各インジェクタ10は、それぞれの燃料供給短管10a、デリバリパイプ12および燃料供給管13を介して、燃料タンク14に接続されている。燃料供給管13の最上流位置には低圧ポンプ15が設けられ、燃料供給管13の途中には高圧ポンプ16が設けられている。
Each
低圧ポンプ15は、電動式のものであり、ECU2による制御の下、燃料タンク14内の燃料を吸入するとともに、吸入した燃料を所定の低圧(例えば0.35MPa)で加圧した後、燃料供給管13の低圧管部13aを介して、高圧ポンプ16側に吐出する。高圧ポンプ16は、排気カムシャフト9に一体に設けられたポンプ駆動カム17(図3参照)によって駆動され、低圧ポンプ15から吐出された燃料を吸入するとともに、吸入した燃料をさらに高圧(例えば、最大12MPa)で加圧した後、燃料供給管13の高圧管部13bを介して、デリバリパイプ12側に吐出する。
The low-
デリバリパイプ12内に貯留された高圧の燃料は、燃料供給短管10aを介してインジェクタ10に送られ、インジェクタ10の開弁によって、燃焼室3dに直接、噴射される。デリバリパイプ12内の燃料の圧力(以下「燃圧」という)PFは、ECU2によって、後述するように制御される。デリバリパイプ12には、この燃圧PFを検出する燃圧センサ41が取り付けられており、その検出信号はECU2に出力される。また、インジェクタ10の開弁時間および開弁タイミング、すなわち燃料噴射量および燃料噴射時期も、ECU2によって制御される。
The high-pressure fuel stored in the
次に、図3を参照しながら、高圧ポンプ16の構成を説明する。同図に示すように、高圧ポンプ16は、ピストン型のものであり、加圧室18内に摺動自在に配置され、排気カムシャフト9のポンプ駆動カム17が係合するプランジャ19と、プランジャ19をポンプ駆動カム17側に付勢するばね20を備えている。この構成と、ポンプ駆動カム17が周方向に等間隔の2つのカム山を有することから、プランジャ19は、排気カムシャフト9が1回転するごとに、加圧室18内を均等な周期で2往復する。
Next, the configuration of the high-
また、高圧ポンプ16には、加圧室18に連通する吸入口21および吐出口22が形成されており、吸入口21は、燃料供給管13の低圧管部13aを介して低圧ポンプ15に接続され、吐出口22は、高圧管部13bを介してデリバリパイプ12に接続されている。
The
加圧室18と吐出口22の間には、チェック弁23が設けられている。このチェック弁23は、弁体24と、弁体24を加圧室18側に付勢するばね25で構成されており、加圧室18内の燃料の圧力がデリバリパイプ12の燃圧PFよりも大きくなったときに開弁し、吐出口22からの燃料の吐出を許容する一方、他の場合には閉弁し、燃料が逆流するのを阻止する。
A
また、加圧室18と吸入口21の間には、スピル制御弁26が設けられている。このスピル制御弁26は、電磁弁で構成されており、ソレノイド27と、ソレノイド27によって駆動され、先端に弁体29を有するプランジャ28と、プランジャ28を加圧室18側に付勢するばね30などで構成されている。このスピル制御弁26は、常開型のものであり、ソレノイド27の非励磁時には、ばね30の付勢力によって開弁状態に維持され、吸入口21を開放する一方、通電によりソレノイド27が励磁されたときに閉弁し、吸入口21を閉鎖する。
A
以上の構成の高圧ポンプ16では、ポンプ駆動カム17によるプランジャ19の下降中(加圧室18からの退避中)、スピル制御弁26が開弁状態に維持されることにより、燃料が低圧ポンプ15側から低圧管部13aおよび吸入口21を介して、加圧室18に吸入される。一方、プランジャ19の上昇中、スピル制御弁26が通電により閉弁することにより、加圧室18内の燃料の圧力が上昇する。そして、加圧室18内の燃料の圧力がデリバリパイプ12の燃圧PFを超えたときに、チェック弁24が開弁することによって、加圧室18内の燃料が、吐出口22および高圧管部13bを介して、デリバリパイプ12側に吐出される。
In the high-
また、プランジャ19の上昇時に、その途中までスピル制御弁26を開弁状態に維持し、その後に閉弁した場合には、加圧室18に吸入された燃料は、スピル制御弁26が閉弁するまでは、開放された吸入口21を通り、低圧管部13aおよび低圧ポンプ15を介して、燃料タンク14に還流される。以下、このような高圧ポンプ16に吸入した燃料の低圧側への還流を「スピル」という。また、スピル制御弁26が閉弁した後には、その閉弁のタイミングに応じ、加圧室18内の燃料の圧力がデリバリパイプ12の燃圧PFを上回った時点で、燃料が吐出される。
Further, when the
したがって、プランジャ19の上昇時におけるスピル制御弁26の閉弁タイミング(スピル動作の終了タイミング)を制御することによって、燃料のスピル量を調整でき、それにより、デリバリパイプ12への燃料の吐出量と、デリバリパイプ12の燃圧PF(インジェクタ10の燃料噴射圧)を制御することができる。
Therefore, by controlling the valve closing timing (spill operation end timing) of the
図1に戻り、吸気弁6を駆動する吸気カムシャフト8は、ホルダ(図示せず)を介して、シリンダヘッド3cに回転自在に支持されている。吸気カムシャフト8は、吸気スプロケットおよびタイミングチェーン(いずれも図示せず)を介して、クランクシャフト3fに連結されており、クランクシャフト3fが2回転するごとに1回転する。また、吸気カムシャフト8には吸気カム31が一体に設けられており、吸気弁6は、吸気カムシャフト8の回転に伴い、吸気カム31によって開閉駆動される。
Returning to FIG. 1, the
排気弁7を駆動する排気カムシャフト9もまた、ホルダ(図示せず)を介して、シリンダヘッド3cに回転自在に支持されている。排気カムシャフト9は、排気スプロケットおよびタイミングチェーン(いずれも図示せず)を介して、クランクシャフト3fに連結されており、クランクシャフト3fが2回転するごとに1回転する。また、排気カムシャフト9には、前記ポンプ駆動カム17に加えて、排気カム32が一体に設けられており、排気弁7は、排気カムシャフト9の回転に伴い、排気カム32によって開閉駆動される。
An
さらに、排気カムシャフト9と排気スプロケットの間には、カム位相可変機構50が設けられている。その構成については後述する。
Further, a cam phase
また、吸気管4には、スロットル弁33が設けられている。スロットル弁33は、モータとギヤ機構(いずれも図示せず)を組み合わせたTHアクチュエータ34に連結されており、スロットル弁33の開度が、ECU2によりTHアクチュエータ34を介して制御されることによって、燃焼室3dに吸入される吸入空気量が制御される。
The
エンジン3のクランクシャフト3fには、クランク角センサ42が設けられている。このクランク角センサ42は、マグネットロータ42aおよびMREピックアップ42bで構成されており、クランクシャフト3fの回転に伴い、パルス信号であるCYL信号、CRK信号およびTDC信号をECU2に出力する。
A
CYL信号は、気筒判別用のものであり、クランク角720゜ごとに出力される。TDC信号は、各気筒3aのピストン3bが吸気行程のTDC位置よりも若干、進角側の所定のクランク角位置にあることを表す信号であり、4気筒タイプの本例では、クランク角180゜ごとに出力される。また、CRK信号は、所定のクランク角(例えば30゜)ごとに出力される。ECU2は、CRK信号に基づき、エンジン3の回転数(以下「エンジン回転数」という)NEを算出する。
The CYL signal is used for cylinder discrimination and is output at every crank angle of 720 °. The TDC signal is a signal indicating that the
また、ECU2は、上記の3つの信号に基づいて、後述するスピル制御に用いるクランク角ステージPSTGを設定する。図13に示すように、このクランク角ステージPSTGは、ある気筒3aに対するTDC信号の発生クランク角を基準(=0゜)とする360°周期のクランク角CAATDCを30゜ごとに区分し、順にステージ番号0〜11を割り当てたものである。
Further, the
また、図2に示すように、ECU2には、アクセル開度センサ43から、アクセルペダル(図示せず)の操作量であるアクセル開度APを表す検出信号が、バッテリセンサ44から、インジェクタ10や高圧ポンプ16のスピル制御弁26などの電源であるバッテリ(図示せず)の電圧(以下「バッテリ電圧」という)VBを表す検出信号が、出力される。
As shown in FIG. 2, the
次に、前記カム位相可変機構50について説明する。このカム位相可変機構50は、排気カムシャフト9のクランクシャフト3fに対する相対的な位相(以下「排気カム位相」という)CAEXを、所定の範囲内において無段階に変更するものであり、排気カムシャフト9の排気スプロケット側の端部に設けられている。図4に示すように、カム位相可変機構50は、ハウジング51、3枚羽根式のベーン52、油圧ポンプ53および電磁弁54などを備えている。
Next, the cam
ハウジング51は、排気スプロケットと一体に構成されており、周方向に等間隔に形成された3つの隔壁51aを備えている。ベーン52は、排気カムシャフト9に同軸に取り付けられ、外方に放射状に延びるとともに、ハウジング51内に回転可能に収容されている。また、ハウジング51内には、隔壁51aとベーン52の間に、3つの進角室55および3つの遅角室56が形成されている。
The
油圧ポンプ53は、クランクシャフト3fに連結された機械式のものであり、クランクシャフト3fの回転に伴い、エンジン3のオイルパン3eに蓄えられた潤滑用オイルを、油路57cを介して吸い込むとともに、これを昇圧した状態で、油路57cを介して電磁弁54に供給する。
The
電磁弁54は、スプール弁機構54aおよびソレノイド54bを組み合わせたものであり、進角油路57aおよび遅角油路57bを介して、進角室55および遅角室56にそれぞれ接続されていて、油圧ポンプ53から供給された油圧Poilを、進角油圧Padおよび遅角油圧Prtとして、進角室55および遅角室56にそれぞれ出力する。ソレノイド54bは、ECU2からの位相制御入力U_CAEXにより、スプール弁機構54aのスプール弁体を所定の移動範囲内で移動させることによって、進角油圧Padおよび遅角油圧Prtを変化させる。
The
以上のカム位相可変機構50では、油圧ポンプ53の作動中、電磁弁54が位相制御入力U_CAEXに応じて動作することにより、進角油圧Padが進角室55に、遅角油圧Prtが遅角室56にそれぞれ供給され、それにより、ベーン52とハウジング51との間の相対的な位相が進角側または遅角側に変更される。その結果、排気カム位相CAEXが、所定の最遅角値と所定の最進角値との間で連続的に変化し、それにより、排気弁7のバルブタイミングは、図5に実線で示す最遅角タイミングと、2点鎖線で示す最進角タイミングとの間で無段階に変更される。
In the cam phase
一方、排気カムシャフト9のカム位相可変機構50と反対側の端部には、カム角センサ45(図2参照)が設けられている。このカム角センサ45は、クランク角センサ42と同様、マグネットロータおよびMREピックアップ(いずれも図示せず)で構成されており、排気カムシャフト9の回転に伴い、パルス信号であるEXCAM信号を所定のカム角(例えば1゜)ごとにECU2に出力する。ECU2は、このEXCAM信号および前述したCRK信号に基づき、排気カム位相CAEXを算出する。
On the other hand, a cam angle sensor 45 (see FIG. 2) is provided at the end of the
なお、カム位相可変機構50を制御するための前述した位相制御入力U_CAEXは、検出された排気カム位相CAEXが、エンジン回転数NEおよびアクセル開度APなどに基づいて設定された目標排気カム位相CAEXCMDに収束するように、所定のフィードバック制御アルゴリズムによって算出される。
The above-described phase control input U_CAEX for controlling the cam phase
ECU2は、本実施形態において、カム位相検出手段および動作タイミング設定手段を構成するものであり、CPU、RAM、ROMおよびI/Oインターフェース(いずれも図示せず)などから成るマイクロコンピュータで構成されている。ECU2は、前述した各種のセンサ41〜45の検出信号などに応じ、ROMに記憶された制御プログラムなどに従って、インジェクタ10の燃料噴射時間および燃料噴射時期や点火プラグ11の点火時期などを制御するとともに、高圧ポンプ16の動作を以下のように制御する。
In this embodiment, the
図6は、この高圧ポンプ16の制御処理のメインフローを示している。本処理は、TDC信号の発生に同期して実行される。本処理では、まず、ステップ1(「S1」と図示。以下同じ)において、高圧ポンプ16の高圧制御の実行判定処理を行う。この処理では、TDC信号を基準とするクランク角の設定が完了していないとき、燃圧センサ41の断線などの故障が検知されているとき、または高圧ポンプ16の故障が検知されているときに、高圧ポンプ16の高圧制御の実行条件が成立していないとして、高圧制御実行フラグF_HPUMPACTが「0」にセットされる。
FIG. 6 shows a main flow of control processing of the high-
次のステップ2では、フルスピル・フル吐出の要求判定処理を実行する。本処理は、高圧ポンプ16の吐出量を0にし、スピル量を最大にする「フルスピル」または吐出量を最大にする「フル吐出」の要求がなされているかを判定するものであり、図7および図8は、そのサブルーチンを示している。
In the
この処理ではまず、ステップ11において、デリバリパイプ12の燃圧PFの目標となる目標燃圧PFOBJを算出する。図9および図10は、そのサブルーチンを示している。この処理ではまず、後述する目標燃圧ステータスST_PFOJの現在値を前回値ST_PFOJZにシフトする(ステップ31)。
In this process, first, in
次いで、前記ステップ1でセットされた高圧制御実行フラグF_HPUMPACTが「1」であるか否かを判別する(ステップ32)。この答がNOで、高圧ポンプ16の高圧制御の実行条件が成立していないときには、目標燃圧PFOBJを、高圧ポンプ16の吸入圧(=低圧ポンプ15の吐出圧)に相当する第4所定圧#PFEED(例えば0.35Mpa)に設定する(ステップ33)とともに、目標燃圧PFOBJの設定状態を表す目標燃圧ステータスST_PFOJを「3」にセットする(ステップ34)。
Next, it is determined whether or not the high-pressure control execution flag F_HPUMPACT set in
前記ステップ32の答がYESのときには、燃圧センサ故障フラグF_FSPHPSが「1」であるか否かを判別する(ステップ35)。この答がYESで、燃圧センサ41が故障しているときには、目標燃圧PFOBJを、第4所定圧#PFEEDよりも大きな第1所定圧#PFOBJ0(例えば8Mpa)に設定する(ステップ36)とともに、目標燃圧ステータスST_PFOJを「0」にセットする(ステップ37)。
If the answer to step 32 is YES, it is determined whether or not a fuel pressure sensor failure flag F_FSHPPS is “1” (step 35). If the answer is YES and the
前記ステップ35の答がNOのときには、燃料噴射モードINJMODEが「0」であるか否かを判別する(ステップ38)。この答がYESで、燃料噴射の休止中のときには、前記ステップ33および34を実行する。
When the answer to step 35 is NO, it is determined whether or not the fuel injection mode INJMODE is “0” (step 38). If the answer is YES and the fuel injection is stopped, the
前記ステップ38の答がNOのときには、エンジン回転数NEが所定の第1回転数#NPFOJ1(例えば1000rpm)以下であるか否かを判別する(ステップ39)。この答がYESで、NE≦#NPFOJ1が成立し、低回転域のときには、前記ステップ36および37を実行し、目標燃圧PFOBJを第1所定圧#PFOBJ0に設定する。
When the answer to step 38 is NO, it is determined whether or not the engine speed NE is equal to or lower than a predetermined first speed # NPFOJ1 (for example, 1000 rpm) (step 39). If the answer is YES and NE≤ # NPFOJ1 is established and the engine is in the low speed range, the
前記ステップ39の答がNOのときには、エンジン回転数NEが第1回転数#NPFOJ1より高い所定の第2回転数#NPFOJ2(例えば5000rpm)以下であるか否かを判別する(ステップ40)。この答がYESで、#NPFOJ1<NE≦#NPFOJ2が成立し、中回転域のときには、目標燃圧PFOBJを、第1所定圧#PFOBJ0よりも大きな第2所定圧#PFOBJ1(例えば10Mpa)に設定する(ステップ41)とともに、目標燃圧ステータスST_PFOJを「1」にセットする(ステップ42)。 When the answer to step 39 is NO, it is determined whether or not the engine speed NE is equal to or lower than a predetermined second speed # NPFOJ2 (for example, 5000 rpm) higher than the first speed # NPFOJ1 (step 40). If the answer is YES, # NPFOJ1 <NE ≦ # NPFOJ2 is established, and the target fuel pressure PFOBJ is set to a second predetermined pressure # PFOBJ1 (for example, 10 Mpa) that is higher than the first predetermined pressure # PFOBJ0 when in the middle rotation range. Along with (Step 41), the target fuel pressure status ST_PFOJ is set to “1” (Step 42).
一方、前記ステップ40の答がNOで、NE>#NPFOJ2が成立し、高回転域のときには、目標燃圧PFOBJを、第2所定圧#PFOBJ1よりも大きな第3所定圧#PFOBJ2(例えば11Mpa)に設定する(ステップ43)とともに、目標燃圧ステータスST_PFOJを「2」にセットする(ステップ44)。 On the other hand, if the answer to step 40 is NO and NE> # NPFOJ2 is established and the engine speed is high, the target fuel pressure PFOBJ is set to a third predetermined pressure # PFOBJ2 (for example, 11 Mpa) that is larger than the second predetermined pressure # PFOBJ1. In addition to setting (step 43), the target fuel pressure status ST_PFOJ is set to “2” (step 44).
以上のように、目標燃圧PFOBJは、高圧ポンプ16の高圧制御が実行されないときには、吸入圧に相当する第4所定圧#PFEEDに設定され、高圧制御中には、エンジン回転数NEが高いほど、より大きな第1〜第3所定圧#PFOBJ0〜#PFOBJ2に、3段階で設定される。これは、エンジン回転数NEが高いほど、インジェクタ10の燃料噴射に割り当てられる時間が短くなり、より高い燃圧が要求されるためである。
As described above, the target fuel pressure PFOBJ is set to the fourth predetermined pressure #PFEED corresponding to the suction pressure when the high pressure control of the
前記ステップ34、37、42または44に続き、ステップ45〜49では、上述のようにして設定された目標燃圧PFOBJに基づき、燃圧PFをフィードバック制御するための後述する燃圧フィードバック係数KHPFPIDの算出に用いられる各種のパラメータを算出する。
Subsequent to Step 34, 37, 42 or 44,
具体的には、現在の燃圧偏差DPFOBJを前回値DPFOBJZにシフトし(ステップ45)、燃圧センサ41で検出された燃圧PFと目標燃圧PFOBJとの偏差を、燃圧偏差DPFOBJとして算出する(ステップ46)。また、燃圧偏差DPFOBJの1次変化量DDPFOBJの現在値を前回値DDPFOBJZにシフトする(ステップ47)。次いで、燃圧偏差DPFOBJとその前回値DPFOBJZとの偏差を1次変化量DDPFOBJとして算出し(ステップ48)、この1次変化量DDPFOBJとその前回値DDPFOBJZとの偏差を、2次変化量DDDPFOBJとして算出し(ステップ49)、本処理を終了する。
Specifically, the current fuel pressure deviation DPFOBJ is shifted to the previous value DPFOBJZ (step 45), and the deviation between the fuel pressure PF detected by the
図7に戻り、前記ステップ11に続くステップ12〜14では、前記高圧制御実行フラグF_HPUMPACTが「1」であるか否か、前記燃圧噴射休止モードINJMODEが「0」であるか否か、および、フューエルカットフラグF_FCが「1」であるか否か、をそれぞれ判別する。
Returning to FIG. 7, in
これらの判別の結果、ステップ12の答がNOで、高圧ポンプ16の高圧制御の実行条件が成立していないとき、ステップ13の答がYESで、燃料噴射の休止中のとき、または、ステップ14の答がYESで、フューエルカットを実行すべきときには、高圧ポンプ16から燃料を吐出する必要がないため、フルスピルを実行すべきとして、フル吐出要求フラグF_HPSTGFLを「0」にセットする(ステップ15)とともに、フルスピル要求フラグF_HPNFLSPを「0」にセットし(ステップ16)、本処理を終了する。
As a result of these determinations, when the answer to step 12 is NO and the execution condition of the high-pressure control of the high-
一方、ステップ12の答がYESで、かつステップ13および14の答がいずれもNOのときには、目標燃圧減少時用のフルスピル要求フラグF_RQPFDNの設定処理を実行する(ステップ17)。この処理では、図9の処理で設定された目標燃圧ステータスST_PFOJなどに基づき、目標燃圧PFOBJが減少側に変更されたか否かを判定するとともに、減少側への変更が判定された直後に、燃圧PFを速やかに低下させるためにフルスピルを実行すべきとして、目標燃圧減少時用のフルスピル要求フラグF_RQPFDNが「1」にセットされる。
On the other hand, when the answer to step 12 is YES and both the answers to
次に、高圧ポンプ16の高圧制御時用の燃料噴射量TOUTHPMXの算出処理を実行する(ステップ18)。この処理では、気筒ごとの実燃料噴射量と燃料付着量などに基づいて、気筒ごとの要求燃料量が算出され、そのうちの最大値が高圧制御時用の燃料噴射量(以下、単に「燃料噴射量」という」TOUTHPMXとして算出される。
Next, a process for calculating the fuel injection amount TOUTHPMX for high pressure control of the
次いで、前記燃圧センサ故障フラグF_FSPHPSが「1」であるか否かを判別する(ステップ19)。この答がYESで、燃圧センサ41が故障しているときには、フル吐出もフルスピルも行わず、通常の燃圧制御を行うものとして、フル吐出要求フラグF_HPSTGFLを「0」にセットする(ステップ20)とともに、フルスピル要求フラグF_HPNFLSPを「1」にセットし(ステップ21)、本処理を終了する。
Next, it is determined whether or not the fuel pressure sensor failure flag F_FSHPPS is “1” (step 19). If the answer is YES and the
前記ステップ19の答がNOのときには、ステップ17で設定した目標燃圧減少時用のフルスピル要求フラグF_RQPFDNが「1」であるか否かを判別する(ステップ22)。この答がYESで、目標燃圧減少時用のフルスピルが要求されているときには、前記ステップ15および16を実行する。
When the answer to step 19 is NO, it is determined whether or not the full spill request flag F_RQPFDN for reducing the target fuel pressure set in
前記ステップ22の答がNOのときには、燃圧PFの移動平均値PF_ACTが、低圧側の所定の第1いきい値#PFFLL(例えば0.4MPa)よりも高いか否かを判別する(ステップ23)。この答がNOで、デリバリパイプ12が低燃圧状態のときには、フルスピル要求フラグF_HPNFLSPが「1」であるか否かを判別する(ステップ24)。この答がYESで、フルスピルが要求されていないときには、前記ステップ20および21に進み、通常の燃圧制御を実行する。
When the answer to step 22 is NO, it is determined whether or not the moving average value PF_ACT of the fuel pressure PF is higher than a predetermined first threshold value #PFFLL (eg, 0.4 MPa) on the low pressure side (step 23). . If the answer is NO and the
前記ステップ24の答がNOのときには、ステップ18で算出した燃料噴射量TOUTHPMXが、高圧ポンプ16の所定の最大吐出量#TOUTHPONよりも大きいか否かを判別する(ステップ25)。この答がYESのときには、要求される燃料噴射量TOUTHPMXが高圧ポンプ16の吐出能力を超えているため、前記ステップ15および16に進み、フルスピルを実行する。一方、ステップ25の答がNOのときには、前記ステップ20および21に進み、通常の燃圧制御を実行する。
When the answer to step 24 is NO, it is determined whether or not the fuel injection amount TOUTHPMX calculated in
前記ステップ23の答がYESのときには、燃圧PFの移動平均値PF_ACTが、高圧側の所定の第2いきい値#PFFLH(例えば5MPa)よりも高いか否かを判別する(ステップ26)。この答がNOで、#PFFLL<PF_ACT≦#PFFLHが成立し、デリバリパイプ12が中燃圧状態のときには、燃料PFを速やかに上昇させるためにフル吐出を実行すべきとして、フル吐出要求フラグF_HPSTGFLを「1」にセットし(ステップ27)、その後、前記ステップ21に進み、フルスピル要求フラグF_HPNFLSPを「1」にセットし、本処理を終了する。
If the answer to step 23 is YES, it is determined whether or not the moving average value PF_ACT of the fuel pressure PF is higher than a predetermined second threshold value #PFFLH (for example, 5 MPa) on the high pressure side (step 26). When this answer is NO and #PFFLL <PF_ACT ≦ # PFFLH is established and the
前記ステップ26の答がYESで、PF_ACT>#PFFLHが成立し、デリバリパイプ12が高燃圧状態のときには、前記ステップ25と同様、燃料噴射量TOUTHPMXが最大吐出量#TOUTHPONよりも大きいか否かを判別する(ステップ28)。この答がYESのときには、デリバリパイプ12が高燃圧状態であっても、多量の燃料が噴射されることによる燃圧PFの低下を生じにくくするために、前記ステップ27および21に進み、フル吐出を実行する。一方、前記ステップ28の答がNOのときには、前記ステップ20および21に進み、通常の燃圧制御を実行する。
If the answer to step 26 is YES, PF_ACT> #PFFLH is established, and the
図6に戻り、前記ステップ2に続くステップ3では、燃圧フィードバック係数KHPFPIDの算出処理を実行する。この処理では、図10のステップ45以降で算出した燃圧偏差DPFOBJ、1次変化量DDPFOBJおよび2次変化量DDDPFOBJなどを用い、燃圧PFが目標燃圧PFOBJになるように、燃圧フィードバック係数KHPFPIDが算出される。
Returning to FIG. 6, in
次いで、ステップ4では、高圧ポンプ16の吐出時間THPCALの算出処理を実行する。図11は、そのサブルーチンを示している。なお、この吐出時間THPCALは、スピル制御弁26への通電タイミングと吐出終了タイミングとの時間間隔を表す。この処理ではまず、ステップ51において、フルスピル要求フラグF_HPNFLSPが「1」であるか否かを判別する。この答がNOで、フルスピルが要求されているときには、吐出時間THPCALを値0に設定し(ステップ52)、本処理を終了する。
Next, in
ステップ51の答がYESのときには、フル吐出要求フラグF_HPSTGFLが「1」であるか否かを判別する(ステップ53)。この答がYESで、フル吐出が要求されているときには、エンジン回転数NEに応じ、所定のマップ(図示せず)から、フル吐出時用のマップ値#THPMFLを検索し、基本吐出時間THPMXとして設定する(ステップ54)。 If the answer to step 51 is YES, it is determined whether or not the full discharge request flag F_HPSTGFL is “1” (step 53). If the answer is YES and full discharge is requested, a map value #THPMFL for full discharge is searched from a predetermined map (not shown) according to the engine speed NE, and the basic discharge time THPMX is obtained. Set (step 54).
上記ステップ53の答がNOのときには、目標燃圧ステータスST_PFOJが「0」であるか否かを判別する(ステップ55)。この答がYESで、通常の燃圧制御中において、目標燃圧PFOBJが最も低い段階に設定されているときには、エンジン回転数NEおよび燃料噴射量TOUTHPMXに応じ、所定のマップ(図示せず)から、低目標燃圧時用の第1マップ値#THPM0を検索し、基本吐出時間THPMXとして設定する(ステップ56)。 When the answer to step 53 is NO, it is determined whether or not the target fuel pressure status ST_PFOJ is “0” (step 55). If the answer is YES and the target fuel pressure PFOBJ is set to the lowest stage during normal fuel pressure control, the low level is determined from a predetermined map (not shown) according to the engine speed NE and the fuel injection amount TOUTHPMX. The first map value # THPM0 for the target fuel pressure is retrieved and set as the basic discharge time THPMX (step 56).
上記ステップ55の答がNOのときには、目標燃圧ステータスST_PFOJが「1」であるか否かを判別する(ステップ57)。この答がYESで、目標燃圧PFOBJが中段階に設定されているときには、エンジン回転数NEおよび燃料噴射量TOUTHPMXに応じ、所定のマップ(図示せず)から、中目標燃圧時用の第2マップ値#THPM1を検索し、基本吐出時間THPMXとして設定する(ステップ58)。 When the answer to step 55 is NO, it is determined whether or not the target fuel pressure status ST_PFOJ is “1” (step 57). When the answer is YES and the target fuel pressure PFOBJ is set to the middle stage, the second map for the middle target fuel pressure is determined from a predetermined map (not shown) according to the engine speed NE and the fuel injection amount TOUTHPMX. The value # THPM1 is retrieved and set as the basic discharge time THPMX (step 58).
一方、上記ステップ57の答がNO、すなわち目標燃圧ステータスST_PFOJが「2」で、目標燃圧PFOBJが最も高い段階に設定されているときには、エンジン回転数NEおよび燃料噴射量TOUTHPMXに応じ、所定のマップ(図示せず)から、高目標燃圧時用の第3マップ値#THPM2を検索し、基本吐出時間THPMXとして設定する(ステップ59)。 On the other hand, when the answer to step 57 is NO, that is, when the target fuel pressure status ST_PFOJ is “2” and the target fuel pressure PFOBJ is set to the highest stage, a predetermined map is set according to the engine speed NE and the fuel injection amount TOUTHPMX. The third map value # THPM2 for high target fuel pressure is searched from (not shown) and set as the basic discharge time THPMX (step 59).
なお、上記の第1〜第3マップ値#THPM0〜2は、エンジン回転数NEおよび燃料噴射量TOUTHPMXが同一の場合、目標燃圧PFOBJが高いときに選択されるものほど、より大きな値に設定されている。これは、目標燃圧PFOBJが高いほど、高圧ポンプ16から吐出すべき燃料量がより大きくなるためである。
The first to third map values # THPM0 to # THPM2 are set to larger values as the target fuel pressure PFOBJ is higher when the engine speed NE and the fuel injection amount TOUTHPMX are the same. ing. This is because the higher the target fuel pressure PFOBJ is, the larger the amount of fuel to be discharged from the high-
前記ステップ54、56、58または59に続き、ステップ60では、バッテリセンサ44で検出されたバッテリ電圧VBに応じ、所定のマップ(図示せず)から、マップ値#THPVBを検索し、通電無効時間に相当するバッテリ補正項THPVBXとして設定する(ステップ60)。
Following
次いで、基本吐出時間THPMXに、ステップ3で算出した燃圧フィードバック係数KHPFPIDを乗算することによって、補正後基本吐出時間THPFBの暫定値thptmpを算出する(ステップ61)。 Next, the provisional value thptmp of the corrected basic discharge time THPFB is calculated by multiplying the basic discharge time THPMX by the fuel pressure feedback coefficient KHPFPID calculated in step 3 (step 61).
次に、エンジン回転数NEに応じ、所定のマップ(図示せず)から、マップ値#THPFBHを検索し、上限値THPFBHXとして設定する(ステップ62)。そして、この上限値THPFBHXを用い、暫定値thptmpに対してリミット処理を行った値を、補正後基本吐出時間THPFBとして設定する(ステップ63)。 Next, a map value #THPFBH is retrieved from a predetermined map (not shown) according to the engine speed NE, and set as an upper limit value THPFBHX (step 62). Then, using this upper limit value THPFBHX, a value obtained by performing a limit process on the provisional value thptmp is set as a corrected basic discharge time THPFB (step 63).
次いで、補正後基本吐出時間THPFBに、ステップ60で求めたバッテリ補正項THPVBXを加算することによって、吐出時間THPCALを最終的に算出し(ステップ64)、本処理を終了する。
Next, by adding the battery correction term THPVBX obtained in
図6に戻り、前記ステップ4に続くステップ5では、スピル制御パラメータの算出処理を実行する。この処理は、上述のようにして算出した吐出時間THPCALに基づき、スピル制御弁26の通電を制御するのに必要なパラメータを算出するものであり、図12はそのサブルーチンを示す。
Returning to FIG. 6, in
本処理ではまず、ステップ71において、フルスピル要求フラグF_HPNFLSPが「1」であるか否かを判別する。この答がNOで、フルスピルが要求されているときには、スピル制御弁26を駆動しないものとし、後述する通電クランク角THEHPSST、通電クランク角ステージHPSTG、通電待ち時間THPOFFおよび通電時間THPOUTを、いずれも値0に設定し(ステップ72〜75)、本処理を終了する。
In this process, first, in
一方、前記ステップ71の答がYESで、フルスピルが要求されていないときには、吐出時間THPCALおよび排気カム位相CAEXを用い、次式(1)によって、通電クランク角THEHPSSTの暫定値thehpcalclを算出する(ステップ76)。
thehpcalcl
=#THEHPEND−(THPCAL/CRMEN)×30deg−CAEX
・・・(1)
On the other hand, when the answer to step 71 is YES and full spill is not required, the provisional value thehpcalccl of the energized crank angle THEHPPSST is calculated by the following equation (1) using the discharge time THPCAL and the exhaust cam phase CAEX (step) 76).
thehpcalcl
= # THEHPEND- (THPCAL / CRMEN) × 30 deg-CAEX
... (1)
ここで、#THEHPENDは、所定の基準吐出終了クランク角(例えば308°CAATDC)である(図13参照)。この基準吐出終了クランク角#THEHPENDは、排気カム位相CAEX=0であるときの、高圧ポンプ16の燃料の吐出動作の終了タイミングに相当する。また、CRMENは、CRK信号の最新の出力状況から算出されるCRK信号間の時間間隔である。したがって、右辺の第2項の(THPCAL/CRMEN)×30degは、吐出時間THPCALをクランク角度に換算したものであり、以下、「吐出時間相当クランク角度CAHPCAL」という。
Here, #THEHPEND is a predetermined reference discharge end crank angle (for example, 308 ° CAATDC) (see FIG. 13). This reference discharge end crank angle #THEHPEND corresponds to the end timing of the fuel discharge operation of the high-
以上から明らかなように、式(1)で算出される暫定値thehpcalclは、所定の基準吐出終了クランク角#THEHPENDから、排気カム位相CAEXだけ進角し、さらに吐出時間相当クランク角度CAHPCALだけ進角したクランク角に相当する(図13参照)。 As is clear from the above, the provisional value thehpcalcl calculated by the equation (1) is advanced from the predetermined reference discharge end crank angle #THEHPEND by the exhaust cam phase CAEX, and further advanced by the discharge time equivalent crank angle CAHPCAL. This corresponds to the crank angle (see FIG. 13).
次いで、算出した暫定値thehpcalclに対し、所定値#CAATDCLMT(例えば180°)を下限値として、リミット処理を行う(ステップ77)。次に、リミット処理を行った暫定値thehpcalclからセンサ補正量IGSDを減算することによって、暫定値thehpcalclを補正する(ステップ78)。このセンサ補正量IGSDは、クランク角センサ42およびカム角センサ45の検出のディレイを補償するためのものである。次いで、補正した暫定値thehpcalclに対して、所定値#CAATDCLMTを下限値とするリミット処理を再度、行う(ステップ79)。
Next, limit processing is performed on the calculated provisional value thehpcalcl using a predetermined value #CAATDCLMT (for example, 180 °) as a lower limit value (step 77). Next, the provisional value thehpcalcl is corrected by subtracting the sensor correction amount IGSD from the provisional value thehpcalcl subjected to the limit processing (step 78). This sensor correction amount IGSD is for compensating for the detection delay of the
次に、この暫定値thehpcalclを、スピル制御弁26への通電を開始する通電クランク角THEHPSSTとして設定する(ステップ80)。また、この通電クランク角THEHPSSTに基づき、実際に通電を開始するクランク角ステージである通電クランク角ステージHPSTGと、この通電クランク角ステージHPSTGの始期からの待ち時間である通電待ち時間THPOFFを、次式(2)および(3)でそれぞれ算出する(ステップ81、82)。
Next, the provisional value thehpcalcl is set as the energized crank angle THEHPSST at which energization of the
HPSTG=QSTG/30deg ・・・(2)
THPOFF=(RSTG/30deg)×CRMEN ・・・(3)
ここで、QSTGおよびRSTGはそれぞれ、通電クランク角THEHPSSTTHEHPSSTを1クランクステージ当たりのクランク角度である30degで除したときの「商」と「余り」である。また、CRMENは、式(1)で用いたCRK信号間の時間間隔である。
HPSTG = QSTG / 30deg (2)
THPOFF = (RSTG / 30deg) × CRMEN (3)
Here, QSTG and RSTG are a “quotient” and a “remainder” when the energized crank angle THEHPSSTTHEHPSST is divided by 30 deg which is the crank angle per crank stage. CRMEN is a time interval between CRK signals used in Equation (1).
最後に、エンジン回転数およびバッテリ電圧VBに応じ、所定のマップ(図示せず)からマップ値#THPOUTMを検索し、スピル制御弁26の通電時間THPOUTとして設定し(ステップ83)、本処理を終了する。 Finally, a map value #THPOUTM is retrieved from a predetermined map (not shown) according to the engine speed and the battery voltage VB, and is set as the energization time THPOUT of the spill control valve 26 (step 83), and this process ends. To do.
図13は、図12の処理によって得られる動作例を示している。同図(a)の実線は、カム位相可変機構50により制御された排気カム位相CAEXが最遅角位置にあり、値0であるときの、高圧ポンプ16のプランジャ19のリフトを示している。この場合には、前記式(1)においてCAEX=0であることにより、同図(c)に示すように、通電クランク角THEHPSST(暫定値thehpcalcl)は、所定の基準吐出終了クランク角#THEHPENDから吐出時間相当クランク角度CAHPCALだけ進角したクランク角に設定される。
FIG. 13 shows an operation example obtained by the processing of FIG. The solid line in FIG. 6A shows the lift of the
そして、この通電クランク角THEHPSSTに基づいて式(2)で算出された通電クランク角ステージHPSTG(この例では8)の始期から、式(3)で算出された通電待ち時間THPOFFが経過したときに、スピル制御弁26への通電が開始される。これにより、吸入口21を開放していたスピル制御弁26が閉弁し、スピル動作が終了するとともに、吐出動作が開始され、この吐出動作は、基準吐出終了クランク角#THEHPENDにおいて終了する。
Then, when the energization waiting time THPOFF calculated by the equation (3) has elapsed from the beginning of the energization crank angle stage HPSTG (8 in this example) calculated by the equation (2) based on the energization crank angle THEHPPSST. Then, energization of the
これに対し、同図(a)に2点鎖線で示すように、排気カム位相CAEXが最遅角位置から進角された場合には、同図(d)に示すように、通電クランク角THEHPSSTは、式(1)により、基準吐出終了クランク角#THEHPENDから、排気カム位相CAEXの分だけ進角し、さらに吐出時間相当クランク角度CAHPCALだけ進角したクランク角に設定され、通電クランク角ステージHPSTG=7において、スピル制御弁26への通電が開始される。このようにスピル制御弁26への通電のタイミングが、排気カム位相CAEXと同じクランク角度だけ進角し、それに伴い、スピル動作の終了、吐出動作の開始および終了のタイミングもまた、排気カム位相CAEXの分だけ、進角側にシフトする。
On the other hand, when the exhaust cam phase CAEX is advanced from the most retarded position, as indicated by a two-dot chain line in FIG. 10A, the energized crank angle THEHPPSST, as shown in FIG. Is set to a crank angle that is advanced from the reference discharge end crank angle #THEHPEND by the exhaust cam phase CAEX and further advanced by the discharge time equivalent crank angle CAHPCAL by the equation (1), and the energized crank angle stage HPSTG = 7, energization of the
以上のように、本実施形態によれば、高圧ポンプ16の加圧中におけるスピル制御弁26の通電クランク角THEHPSSTを、検出された実際の排気カム位相CAEXの分だけ、進角側にシフトして設定する。したがって、排気カム位相CAEXが変更されても、スピル制御弁26の閉弁によるスピル動作の終了タイミングが、高圧ポンプ16のプランジャ19のリフトのタイミングに対してずれることがなく、両者の関係を維持することができる。その結果、排気カム位相CAEXにかかわらず、スピル動作の終了、吐出動作の開始および終了のタイミングを適切に制御でき、デリバリパイプ12内の燃圧PFを目標燃圧PFOBJに精度良く制御できるので、燃費や排ガス特性を良好に維持することができる。
As described above, according to the present embodiment, the energized crank angle THEHPPSST of the
なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態のスピル制御弁26は、常開タイプで、高圧ポンプ16の加圧中の所定のタイミングで吸入口を閉じることによって、スピル動作を行うものである。本発明は、これに限らず、従来技術に示されるような、燃料の加圧中に、燃料タンク側に連通する、吸入口とは別個の連通口を、スピル制御弁により順次、閉鎖および開放することによって、スピル動作を行うものでもよい。その場合には、スピル制御弁の閉弁および開弁のタイミングの双方を、カム位相に応じて設定することによって、同様の効果を得ることができる。
In addition, this invention can be implemented in various aspects, without being limited to the described embodiment. For example, the
また、実施形態では、基本的に、スピル制御弁26の通電クランク角THEHPSSTを、検出された排気カム位相CAEXと同じ角度、進角側に設定しているが、エンジン3の運転状態などに応じて、適当な補正を加えてもよい。さらに、実施形態は、ポンプ駆動カム17およびカム位相可変機構50を排気カムシャフト9側に設けた例であるが、これらが吸気カムシャフト8側に設けられていてもよいことは、もちろんである。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
In the embodiment, basically, the energized crank angle THEHPSST of the
1 燃料供給制御装置
2 ECU(カム位相検出手段、動作タイミング設定手段)
3 内燃機関
3d 燃焼室
3f クランクシャフト
7 排気弁(機関弁)
9 排気カムシャフト(カムシャフト)
10 燃料噴射弁
12 デリバリパイプ
14 燃料タンク
16 高圧ポンプ(燃料ポンプ)
17 ポンプ駆動カム
26 スピル制御弁
42 クランク角センサ(カム位相検出手段)
45 カム角センサ(カム位相検出手段)
50 カム位相可変機構
CAEX 排気カム位相(カム位相)
THEHPSST 通電クランク角(動作タイミング)
1 Fuel
3
9 Exhaust camshaft (camshaft)
10
17
45 Cam angle sensor (cam phase detection means)
50 Cam phase variable mechanism CAEX Exhaust cam phase (cam phase)
THEHPPSST Energized crank angle (operation timing)
Claims (1)
燃料を貯留する燃料タンクと、
前記内燃機関の燃焼室に燃料を供給する燃料噴射弁と、
当該燃料噴射弁に加圧された燃料を供給するデリバリパイプと、
前記カムシャフトに設けられたポンプ駆動カムと、
当該ポンプ駆動カムによって駆動され、前記燃料タンク側から燃料を吸入するとともに、吸入した燃料を加圧し、前記デリバリパイプ側に吐出する燃料ポンプと、
当該燃料ポンプによる燃料の加圧中に、所定の動作タイミングで動作し、当該燃料ポンプから前記燃料タンク側に燃料を還流させることにより、前記デリバリパイプ内の燃料の圧力を制御するスピル制御弁と、
前記カム位相を検出するカム位相検出手段と、
当該検出されたカム位相に応じて、前記スピル制御弁の動作タイミングを設定する動作タイミング設定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の燃料供給制御装置。 A fuel supply control device for an internal combustion engine that controls supply of fuel to an internal combustion engine having a cam phase variable mechanism that changes a cam phase that is a phase of a camshaft that drives an engine valve with respect to a crankshaft.
A fuel tank for storing fuel;
A fuel injection valve for supplying fuel to the combustion chamber of the internal combustion engine;
A delivery pipe for supplying pressurized fuel to the fuel injection valve;
A pump drive cam provided on the camshaft;
A fuel pump that is driven by the pump drive cam, sucks fuel from the fuel tank side, pressurizes the sucked fuel, and discharges the fuel to the delivery pipe side;
A spill control valve that operates at a predetermined operation timing during the pressurization of fuel by the fuel pump and controls the pressure of the fuel in the delivery pipe by recirculating the fuel from the fuel pump to the fuel tank side; ,
Cam phase detecting means for detecting the cam phase;
An operation timing setting means for setting the operation timing of the spill control valve according to the detected cam phase;
A fuel supply control apparatus for an internal combustion engine, comprising:
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-
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- 2006-11-16 JP JP2006310799A patent/JP2008128015A/en active Pending
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