JP2009162238A - 内燃機関の高圧燃料ポンプ制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内燃機関の動弁系のカム軸に設けられたポンプ駆動カムの回転によって往復動する加圧部材を有し、前記加圧部材の往復動により加圧室の容積が変化して吸入行程と吐出行程とを繰り返してポンプ作用を行い、前記加圧室に対する燃料吸入通路に吸入弁として、ポンプ吸入圧を開弁方向に及ぼされ、電気的駆動信号OFF状態で閉弁し、電気的駆動信号ON状態で開弁する電磁弁を有し、当該電磁弁の開閉制御によりポンプ吐出容量を制御する可変容量式の高圧燃料ポンプの制御装置であって、前記高圧燃料ポンプの吸入行程の途中に前記電気的駆動信号のON状態出力を開始する。
【選択図】 図5
Description
ポンプ制御DUTY算出手段704は、初期通電時間TPUMONを、エンジン回転数とバッテリ電圧を入力とする初期通電時間マップ3001を用いて設定する。初期通電時間TPUMONは、電磁弁開弁可能電流値に到達させる目的があり、エンジン回転数に応じて高圧燃料ポンプ1内に発生する流体力が異なることから、エンジン回転数とバッテリ電圧による初期通電時間マップ3001から演算する。
また、エンジン回転数またはバッテリ電圧の最悪条件を考慮することにより、初期通電時間TPUMONを設定するマップを、エンジン回転数またはバッテリ電圧を入力とするテーブルにすることも可能である。
OFFANG=REFANG+EXCAMADV−PUMDLY …(1)
但し、REFANG:基準角度,EXCAMADV:カム作動角,PUMDLY:ポンプ遅れ角度である。カム作動角EXCAMADVは可変バルブタイミングの動作角に相当する。
REFANG=BASANG+FBGAIN …(2)
但し、BASANG:基本角度,FBGAIN:フィードバック分である。
なお、各状態遷移判定処理は、割込みルーチンとして、所定時間毎、例えば10ms周期で実行される。
図21は、図14における条件1によるA制御からB制御への遷移判定処理のフローチャートである。まず、ステップ1702では、ポンプ状態変数:PUMPMDを読み込む、A制御中であるか否かを判定する。A制御中である場合にはステップ1703に進み、B制御許可条件の成立有無を判定する。
図22は、図14における条件2によるB制御からA制御への遷移判定処理のフローチャートである。まず、ステップ1802では、ポンプ状態変数:PUMPMDを読み込むことによりB制御中であるか否かを判定する。B制御中である場合には、ステップ1803に進み、A制御許可条件の成立有無を判定する。
図23は、図14における条件3によるB制御からF/B制御への遷移判定処理のフローチャートである。まず、ステップ1902では、ポンプ状態変数:PUMPMDを読み込むことによりB制御中であるか否かを判定する。B制御中である場合には、ステップ1903に進み、基準REFの生成の有無を判定する。
図24は、図14における条件4によるA制御からF/B制御への遷移判定処理のフローチャートである。まず、ステップ2002では、ポンプ状態変数:PUMPMDを読み込むことによりA制御中であるか否かを判定する。A制御中である場合には、ステップ2003に進み、F/B制御許可条件の成立有無を判定する。
図25は、図14における条件5によるF/B制御からF/C中制御への遷移判定処理のフローチャートである。まず、ステップ2102では、ポンプ状態変数:PUMPMDを読み込むことにより、F/B制御中であるか否かを判定する。F/B制御中である場合には、ステップ2103に進み、F/C中制御許可条件の成立有無を判定する。
図26は、図14における条件6によるF/C中制御からF/B制御への遷移判定処理のフローチャートである。まず、ステップ2202では、ポンプ状態変数:PUMPMDを読み込むことにより、F/C中制御中であるか否かを判定する。F/C中制御中である場合には、ステップ2203に進み、F/B制御許可条件の成立有無を判定する。
図27は、図14における条件7によるF/C中制御またはF/B制御からA制御への遷移判定処理のフローチャートである。まず、ステップ2302では、ポンプ状態変数:PUMPMDを読み込むことにより、F/B制御中であるか否かを判定、あるいはF/C中制御中であるか否かを判定する。F/B制御中あるいはF/C中制御中である場合には、ステップ2303に進み、A制御許可条件の成立有無を判定する。
図28は、図14における条件8によるF/B制御から全吐出制御への遷移判定処理のフローチャートである。まず、ステップ2402では、ポンプ状態変数:PUMPMDを読み込むことにより、F/B制御中であるか否かを判定する。F/B制御中である場合には、ステップ2403に進み、全吐出要求中であるかを全吐出要求フラグ#FPUMALLを読み込むことにより判定する。
図29は、図14における条件9による全吐出制御からF/B制御への遷移判定処理のフローチャートである。まず、ステップ2502では、ポンプ状態変数:PUMPMDを読み込むことにより、全吐出制御中であるか否かを判定する。全吐出制御中である場合には、ステップ2503に進み、全吐出要求有無を判定する。
(1)A制御または全吐出制御中は、ソレノイド200に通電を実施しない。
(2)B制御中は、B制御許可時から初回基準REFまでオープン電流制御デューティを出力する。
(3)F/B制御中は、通電開始角度STANGから通電終了角度OFFANGまでオープン電流制御デューティを出力する。
(4)F/C中制御中は、通電開始角度STANGから強制通電終了角度CPOFFANGまでオープン電流制御デューティを出力する。
以上のように、本実施形態は、上記の構成によって次の機能を奏するものである。
これに対し、本実施形態では、オープン電流制御を適切なタイミングのみ実施しているので、ポンプ吐出量0を実現しながら、電流消費量を低減し、ソレノイド200の発熱を抑制している。
(1)エンジン回転数,バッテリ電圧,ポンプ駆動カム100の組付ばらつき、可変バルブタイミング動作角等を考慮して通電開始角度STANGが最適設定されることにより、ポンププランジャ上死点からソレノイド200に対して通電を画一的に開始するのでなくて、高圧燃料ポンプ1の吸入行程の途中、つまり、ポンププランジャ上死点後、次期吐出行程開始前に、電気的駆動信号のON状態出力が開始され、ソレノイド200に通電が行われて電磁弁8が開弁状態を維持するから、ソレノイド200の消費電力,発熱量を最小限に抑えて、意図しない昇圧状態が発生することが回避される。
3 リフタ
4 下降ばね
8 電磁弁
51 低圧燃料ポンプ
53 コモンレール
54 燃料噴射弁(インジェクタ)
56 燃圧センサ
507 筒内噴射エンジン
515 コントロールユニット
701 燃圧入力処理手段
702 目標燃圧算出手段
703 ポンプ制御角度算出手段
704 ポンプ制御DUTY算出手段
705 ポンプ状態遷移判定手段
706 ソレノイド駆動手段
801 通電開始角度算出手段
802 通電終了角度算出手段
Claims (17)
- 内燃機関に設けられたポンプ駆動カムの回転によって往復動する加圧部材を有し、前記加圧部材の往復動により加圧室の容積が変化して吸入行程と吐出行程とを繰り返してポンプ作用を行い、前記加圧室に対する燃料吸入通路に吸入弁として、ポンプ吸入圧を開弁方向に及ぼされ、電気的駆動信号OFF状態で閉弁し、電気的駆動信号ON状態で開弁する電磁弁を有し、当該電磁弁の開閉制御によりポンプ吐出容量を制御する可変容量式の高圧燃料ポンプの制御装置であって、
前記高圧燃料ポンプの吸入行程の途中に前記電気的駆動信号のON状態出力を開始することを特徴とする内燃機関の高圧燃料ポンプ制御装置。 - 前記電気的駆動信号のON状態出力の開始位相を、前記電磁弁の電源電圧,エンジン回転数,前記ポンプ駆動カムの組付ばらつきの少なくとも一つを用いて変化させることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の高圧燃料ポンプ制御装置。
- 前記電気的駆動信号のON状態出力の終了位相を前記燃料噴射弁からの噴射量を用いて変化させることを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の高圧燃料ポンプ制御装置。
- 前記電気的駆動信号のON状態出力の終了タイミングを前記高圧燃料ポンプの圧縮行程中の所定位相に制限す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内燃機関の高圧燃料ポンプ制御装置。
- 内燃機関に設けられたポンプ駆動カムの回転によって往復動する加圧部材を有し、前記加圧部材の往復動により加圧室の容積が変化して吸入行程と吐出行程とを繰り返してポンプ作用を行い、前記加圧室に対する燃料吸入通路に吸入弁として、ポンプ吸入圧を開弁方向に及ぼされ、電気的駆動信号OFF状態で閉弁し、電気的駆動信号ON状態で開弁する電磁弁を有し、当該電磁弁の開閉制御によりポンプ吐出容量を制御する可変容量式の高圧燃料ポンプの制御装置であって、
前記電気的駆動信号のON状態出力の終了タイミングを前記高圧燃料ポンプの圧縮行程中の所定位相に制限することを特徴とする内燃機関の高圧燃料ポンプ制御装置。 - 前記終了タイミングの制限位相を、前記電磁弁の電源電圧,エンジン回転数の少なくとも一つを用いて変化させることを特徴とする請求項4に記載の内燃機関の高圧燃料ポンプ制御装置。
- 内燃機関の燃料カット時には、前記電気的駆動信号のON状態出力の終了タイミングを前記制限位相に設定する請求項4から6のいずれか一項に記載の内燃機関の高圧燃料ポンプ制御装置。
- 前記電気的駆動信号は、ON状態出力として、最初に所定時間連続した通電信号を出力し、その後にデューティ信号を出力することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の内燃機関の高圧燃料ポンプ制御装置。
- 内燃機関に設けられたポンプ駆動カムの回転によって往復動する加圧部材を有し、前記加圧部材の往復動により加圧室の容積が変化して吸入行程と吐出行程とを繰り返してポンプ作用を行い、前記加圧室に対する燃料吸入通路に吸入弁として、ポンプ吸入圧を開弁方向に及ぼされ、電気的駆動信号OFF状態で閉弁し、電気的駆動信号ON状態で開弁する電磁弁を有し、当該電磁弁の開閉制御によりポンプ吐出容量を制御する可変容量式の高圧燃料ポンプの制御装置であって、
前記電気的駆動信号は、ON状態出力として、最初に所定時間連続した通電信号を出力し、その後にデューティ信号を出力することを特徴とする内燃機関の高圧燃料ポンプ制御装置。 - 最初の所定時間連続した前記通電信号の連続通電時間を、前記電磁弁の電源電圧、エンジン回転数の少なくとも一つを用いて変化させることを特徴とする請求項8または9に記載の内燃機関の高圧燃料ポンプ制御装置。
- 前記デューティ信号のデューティ比を、前記電磁弁の電源電圧,エンジン回転数の少なくとも一つを用いて変化させることを特徴とする請求項8から10のいずれか一項に記載の内燃機関の高圧燃料ポンプ制御装置。
- 最初の所定時間連続した前記通電信号の連続通電時間は、前記デューティ信号の一周期におけるON時間より長いことを特徴とする請求項8から11のいずれか一項に記載の内燃機関の高圧燃料ポンプ制御装置。
- 内燃機関のクランク角度と前記ポンプ駆動カム角度との位相が確定する時期までに、前記電気的駆動信号のON状態出力を開始することを特徴とする請求項1から12のいずれか一項に記載の内燃機関の高圧燃料ポンプ制御装置。
- 前記電気的駆動信号の出力許可を前記蓄圧室内の圧力により判定することを特徴とする請求項13に記載の内燃機関の高圧燃料ポンプ制御装置。
- ポンプ要求吐出量がしきい値を超えた場合は、駆動信号出力を中止することを特徴とする請求項1から14のいずれか一項に記載の内燃機関の高圧燃料ポンプ制御装置。
- 前記ポンプ要求吐出量しきい値は、スロットル開度,目標空燃比,エンジン回転数の少なくとも一つを用いて演算することを特徴とする請求項15に記載の内燃機関の高圧燃料ポンプ制御装置。
- 内燃機関の停止認識後に前記高圧燃料ポンプの電源を遮断することを特徴とする請求項1から16のいずれか一項に記載の内燃機関の高圧燃料ポンプ制御装置。
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