JP2008190345A - Injector control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の燃料噴射システムにおいてインジェクタを開閉操作して燃料の噴射量を制御するためのインジェクタ制御装置に関するものである。 The present invention relates to an injector control device for controlling the fuel injection amount by opening and closing an injector in a fuel injection system of an internal combustion engine.
内燃機関の燃料噴射システムにおいて、インジェクタの制御装置がインジェクタに流れる電流の量を制御して、インジェクタの開閉を制御する方式がある。このようなインジェクタに流れる電流を制御する方式は、図4の波形図に示すように、燃料噴射信号をもとに開弁電流(Tip)と保持電流(Tih)が適切な値となるように、インジェクタへの通電時間(Ti=Tip+Tih)を制御して、インジェクタを駆動する。 In a fuel injection system for an internal combustion engine, there is a system in which an injector control device controls the amount of current flowing through the injector to control opening and closing of the injector. As shown in the waveform diagram of FIG. 4, such a method for controlling the current flowing through the injector is such that the valve opening current (Tip) and the holding current (Tih) have appropriate values based on the fuel injection signal. The injector is driven by controlling the energization time (Ti = Tip + Tih) to the injector.
ところで、このような制御方式の場合、インジェクタのONからOFFへの切換えの際にインジェクタ10の完全に閉弁する時期が実際に出力された信号の電圧・電流波形よりも僅かに遅れるのが通常である。また、これに加えて、インジェクタ駆動電流は、図4に示すように開弁電流(Ip)から保持電流(Ih)へ移行する際は、瞬時に変化するのではなく緩やかに移行するようになっている。 By the way, in the case of such a control method, when the injector is switched from ON to OFF, the timing for completely closing the injector 10 is usually slightly delayed from the voltage / current waveform of the actually output signal. It is. In addition to this, when the injector drive current shifts from the valve opening current (Ip) to the holding current (Ih) as shown in FIG. 4, it does not change instantaneously but gradually changes. ing.
そのため、図5の波形図に示すように、インジェクタ駆動電流が開弁電流(Ip)から保持電流(Ih)へ移行している途中においてインジェクタを閉弁させる目的で燃料噴射信号をOFFにすると、そのときの電流は通常の保持電流(Ih)よりもα分大きいことから遅れ時間(Td)に余分に時間を要するものとなり、これが原因で操作に対するインジェクタの応答が一層遅れるようになって、正確な燃料噴射制御を実現しにくいものとしている。 Therefore, as shown in the waveform diagram of FIG. 5, when the fuel injection signal is turned off for the purpose of closing the injector while the injector drive current is shifting from the valve opening current (Ip) to the holding current (Ih), Since the current at that time is larger than the normal holding current (Ih) by α, an extra time is required for the delay time (Td), and this causes the response of the injector to the operation to be further delayed. The fuel injection control is difficult to realize.
このようなインジェクタの応答遅れの問題に対し、特開平8−4575号広報には電磁コイルの温度に対応する燃料温度を検出するとともに、燃料温度とバッテリ電圧とに基づいて燃料噴射弁の作動遅れ時間を補正するための補正パルス幅を設定し、有効噴射パルス幅に補正パルス幅を加算した値を噴射パルス幅として設定するものとした制御方法が提案されている。しかしながら、この制御方法では温度変化等による電磁コイルの直流抵抗の変動分の遅れにしか対応することができず、開弁電流(Ip)から保持電流(Ih)への移項時に生じるα分の遅れ時間(Td)に起因するインジェクタ応答遅れの拡大には対応することができない。
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、燃料噴射システムにおけるインジェクタ制御に関し、インジェクタ駆動電流が開弁電流から保持電流へ移行している途中で燃料噴射信号がOFFになる場合でもインジェクタの閉弁遅れを最小限に抑えられるようにして、インジェクタの制御性を確保できるようにすることを課題とする。 The present invention is intended to solve the above-described problems, and relates to injector control in a fuel injection system, and the fuel injection signal is turned off while the injector drive current is shifting from the valve opening current to the holding current. Even in such a case, it is an object to minimize the valve closing delay of the injector so as to ensure the controllability of the injector.
そこで、本発明は、所定の制御手段により噴射時間制御信号であるON/OFF信号を切換えてインジェクタ駆動電流の出力を調整しながら所定のタイミングでインジェクタを開閉制御するために内燃機関における燃料噴射システムに配設されるインジェクタ制御装置において、前記制御手段が開弁電流の終了直後から所定の時間だけ噴射時間制御信号を一時的にOFFにする制御を行うことにより、インジェクタ駆動電流の立ち下がりを促進して開弁電流から保持電流に移行するまでに要する時間を短縮させることとした。 Accordingly, the present invention provides a fuel injection system in an internal combustion engine for controlling opening and closing of an injector at a predetermined timing while switching an ON / OFF signal as an injection time control signal by a predetermined control means to adjust an output of an injector driving current. In the injector control device arranged in the above, the control means promotes the fall of the injector drive current by performing control to temporarily turn off the injection time control signal for a predetermined time immediately after the valve opening current ends. Thus, the time required to shift from the valve opening current to the holding current is reduced.
このように、開弁電流終了直後に噴射時間制御信号を所定時間OFFにすることでインジェクタにオフサージを発生させてインジェクタ駆動信号の立ち下がり角度を急峻にして、より短時間で保持電流に移行させることができるため、従来において保持電流への移行中に噴射時間制御信号がOFFになる場合にインジェクタ駆動電流停止までに余分に時間を要していたのに対し、噴射時間制御信号がOFFからインジェクタ駆動電流停止までの遅れ時間を最小限に抑えることができる。 In this way, the injection time control signal is turned OFF for a predetermined time immediately after the valve opening current is finished, thereby causing the injector to generate an off-surge to sharpen the falling angle of the injector drive signal and shift to the holding current in a shorter time. Therefore, in the past, when the injection time control signal was turned off during the transition to the holding current, an extra time was required until the injector drive current stopped, whereas the injection time control signal was changed from OFF to the injector. The delay time until the drive current is stopped can be minimized.
また、このインジェクタ制御装置は、ガス燃料噴射システムに配設されるものでありインジェクタがガス燃料噴射用であるものとすれば、制御対象のインジェクタが液体燃料と比べて噴射量が大きくストローク幅も大きいことから、より有用性の高いものとなる。 In addition, this injector control device is disposed in a gas fuel injection system. If the injector is for gas fuel injection, the injector to be controlled has a larger injection amount than the liquid fuel, and the stroke width is also large. Since it is large, it becomes more useful.
開弁電流終了直後に所定の時間だけ噴射時間制御信号をOFFにして保持電流に移行するまでの時間を短縮するものとした本発明によると、インジェクタ駆動電流が開弁電流から保持電流へ移行する途中で噴射時間制御信号がOFFになる場合であっても、インジェクタの閉弁遅れを最小限に抑えることができ、インジェクタの良好な制御性を確保できるものである。 According to the present invention in which the injection time control signal is turned OFF for a predetermined time immediately after the valve opening current ends to shorten the time until the shift to the holding current, the injector drive current shifts from the valve opening current to the holding current. Even when the injection time control signal is turned off halfway, the valve closing delay of the injector can be minimized, and good controllability of the injector can be ensured.
以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態を説明する。尚、本実施の形態においてはインジェクタ制御装置1Aはガス燃料噴射システムに配設される場合を説明するものとする。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, the case where the injector control device 1A is disposed in a gas fuel injection system will be described.
図1は本実施の形態のインジェクタ制御装置1Aの機能ブロック図を示している。インジェクタ制御装置1Aは、噴射時間制御手段101,電流制御手段102等を備えた電子制御ユニットからなり、ガス燃料用に作成されたインジェクタ2のインジェクタ電流をインジェクタへの通電時間で制御するオープンループ方式の制御システムを構成している。
FIG. 1 shows a functional block diagram of an injector control device 1A of the present embodiment. The injector control device 1A includes an electronic control unit including an injection
インジェクタ制御装置1Aを構成する電子制御ユニットは、他のエンジン制御等の種々の機能を備えた電子制御ユニットが、以下に詳述する制御方法を実行するインジェクタ制御装置を兼ねたものであってもよい。また、噴射時間制御手段101,電流制御手段102等は、電子制御ユニットにおけるマイコン等と他の電子部品とを組み合わせたものであっても、所定のプログラムによりマイコンが機能的にこれらを実現するものでもよく、インジェクタ制御装置1A全体として以下に述べる機能を実現するものであればよい。 The electronic control unit constituting the injector control device 1A may be one in which an electronic control unit having various functions such as other engine control functions also as an injector control device that executes a control method described in detail below. Good. Moreover, even if the injection time control means 101, the current control means 102, etc. combine the microcomputer etc. in an electronic control unit and other electronic components, a microcomputer implement | achieves these functionally by a predetermined program. However, the injector control device 1A as a whole can be used as long as it realizes the functions described below.
図4に示したように、従来のインジェクタ制御装置において開弁制御時(Tip)から保持制御時(Tih)への移行時には、インジェクタ駆動電流の開弁電流(Ip)から保持電流(Ih)への立ち下がりは緩やかな角度で曲線を描いて保持電流時(Tih)のレベルに達するのには比較的長時間を要していた。 As shown in FIG. 4, in the conventional injector control device, when the valve opening control time (Tip) is shifted to the holding control time (Tih), the injector driving current is changed from the valve opening current (Ip) to the holding current (Ih). It took a relatively long time for the trailing edge to reach the level of the holding current (Tih) by drawing a curve at a gentle angle.
そのため、図5に示したように、噴射時間が短いときに閉弁しようとする場合、燃料噴射信号のOFF時にインジェクタ2に流れている駆動電流が設定した保持電流(Ih)よりもα分大きいため、閉弁までの時間を通常よりも要し遅れ時間(Td)が拡大してインジェクタ2の制御性を悪化させていた。
Therefore, as shown in FIG. 5, when the valve is to be closed when the injection time is short, the drive current flowing through the
そこで、本発明のインジェクタ制御装置1Aにおいて、開弁制御時(Tip)の終了直後に噴射時間制御信号を所定の間だけ停止(Tip−off)して、インジェクタ2にオフサージを発生させるようにした点を特徴とするものである。このオフサージによりインジェクタ駆動電流は急激に下がり、従来と比較して短時間で設定された保持電流(Ih)に移行するものとなる。尚、この停止(Tip−off)時間はインジェクタ2の使用状況に合わせて適宜設定するものとなる。
Therefore, in the injector control device 1A of the present invention, the injection time control signal is stopped for a predetermined period (Tip-off) immediately after the end of the valve opening control (Tip), and an off-surge is generated in the
次に、本実施の形態のインジェクタ制御装置1Aの作用について、図2及び図3にタイムチャート式に示した各波形図を用いながら詳細に説明する。 Next, the operation of the injector control device 1A according to the present embodiment will be described in detail with reference to the waveform diagrams shown in the time charts in FIGS.
本実施の形態のインジェクタ制御装置1Aによる制御では、図2の燃料噴射信号の波形図に示すように、燃料噴射信号がON状態となり下段に示すインジェクタ駆動電流がピークを迎えて開弁電流(Ip)が終了した直後、即ち、開弁制御時(Tip)から保持制御時(Tih)への切り替わりのタイミングで、噴射時間制御信号を一時的に停止(Tip−off)する制御を行う。 In the control by the injector control device 1A according to the present embodiment, as shown in the waveform diagram of the fuel injection signal in FIG. 2, the fuel injection signal is turned on, and the injector drive current shown in the lower stage reaches a peak and the valve opening current (Ip ), The injection time control signal is temporarily stopped (Tip-off) at the timing of switching from the valve opening control time (Tip) to the holding control time (Tih).
これにより、インジェクタ2にオフサージが発生しインジェクタ駆動電流の波形は、波線で示す従来例による緩やかな波形と比べて極めて短時間で保持電流(Ih)のレベルまで急激に立ち下がる。この場合においては、燃料噴射信号のOFFが保持電流(Ih)に移行後であり、OFF時のインジェクタ駆動電流の大きさは図4の従来例と同じ大きさであるため、これが停止するまでの遅れ時間(Td)も同じであり、インジェクタ2の閉弁時間の遅れに有意差は生じない。
As a result, an off-surge occurs in the
ところが、図3に示すように、波線に示す従来例で開弁電流(Ip)から保持電流(Ih)に移行する途中で燃料噴射信号がOFFとなるような短い開弁時の場合、図5の従来例でインジェクタ駆動電流が停止するまでに余分に時間を要して遅れの時間(Td)が拡大していたのに対し、噴射時間制御信号の一時的な停止(Tip−off)によるインジェクタ2のオフサージにより、図5の従来例と比較してより短時間で保持電流(Ih)に達するか、或いはこれに近いレベルまで達するものとなり、インジェクタ2の閉弁遅れ時間の拡大をゼロまたは最小限に抑えるものとなる。
However, as shown in FIG. 3, in the case of a short valve opening in which the fuel injection signal is turned off during the transition from the valve opening current (Ip) to the holding current (Ih) in the conventional example shown by the broken line, FIG. In contrast to the conventional example of FIG. 1, the time required for the injector drive current to stop is increased and the delay time (Td) is increased. On the other hand, the injector is temporarily stopped (Tip-off) of the injection time control signal. 2, the holding current (Ih) is reached in a shorter time compared to the conventional example of FIG. 5, or reaches a level close to this, and the expansion of the valve closing delay time of the
従って、インジェクタ駆動電流が開弁電流から保持電流へ移行している途中にインジェクタ2の閉弁を行うような場合であっても、本実施の形態により従来例と比較してインジェクタ2の制御性を良好に維持しやすいものとなる。また、インジェクタ駆動電流の出力時間を短縮させることは、インジェクタ2に無駄な電流が流れないものとなるため、インジェクタ2の余分な発熱を抑える効果もあり、その耐久性の改善効果も期待できるものとなる。
Therefore, even when the
以上、述べたように、燃料噴射システムにおけるインジェクタ制御に関し、本発明により、インジェクタ駆動電流が開弁電流から保持電流へ移行する途中で燃料噴射信号をOFFにしてインジェクタを閉弁させる場合でも、インジェクタの閉弁遅れを最小限に抑えることを可能とした。また、これによりインジェクタの良好な制御性を確保できるようになった。 As described above, regarding the injector control in the fuel injection system, the present invention enables the injector to be closed even when the fuel injection signal is turned off and the injector is closed during the transition from the valve opening current to the holding current. It was possible to minimize the valve closing delay. This also ensures good controllability of the injector.
1A インジェクタ制御装置、2 インジェクタ、101 噴射時間制御手段、102 電流制御手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A Injector control apparatus, 2 injectors, 101 Injection time control means, 102 Current control means
Claims (2)
2. The injector control device according to claim 1, wherein the injector control device is disposed in a gas fuel injection system and the injector is for gas fuel injection.
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