JP2013108445A - 蓄圧式燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内燃機関の負荷変動にかかわらず内燃機関の回転数を所定の目標回転数に維持する制御を実行可能な蓄圧式燃料噴射制御装置において、圧力センサの異常を検出するセンサ異常判定部と、圧力センサを用いて検出される検出圧力と目標燃料噴射量とに基づき燃料噴射弁の操作量を決定する燃料噴射弁制御部であって、圧力センサの異常が検出されているときには検出圧力の代わりに圧力の指示値を用いて燃料噴射弁の操作量を決定する燃料噴射弁制御部と、圧力センサの異常が検出されているときに、内燃機関の現在の回転数と目標回転数との関係に応じて燃料噴射弁の操作量を補正する補正部と、を備える。
【選択図】図5
Description
また、建設用機械や農業用機械等の産業用機械に搭載される内燃機関の蓄圧式燃料噴射制御装置の場合、作業中において、上記のような回転数制御が実施される(例えば、特許文献2を参照)。
なお、それぞれの図中において、同じ符号が付されているものは、特に説明がない限り同一の構成要素を示しており、適宜説明が省略されている。
1.蓄圧式燃料噴射制御装置の全体的構成
図1は、第1の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置10の全体的構成を概略的に示す図である。
本実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置10は、ディーゼルエンジン等の内燃機関に対して燃料を噴射するための装置として構成されている。この蓄圧式燃料噴射制御装置10は、燃料タンク11内の燃料を高圧ポンプ部20へ供給する低圧ポンプ部13と、低圧ポンプ部13により供給された燃料を加圧して圧送する高圧ポンプ部20と、高圧ポンプ部20の吐出流量を調節する電磁式流量制御弁15と、高圧ポンプ部20により圧送された燃料を蓄積するコモンレール17と、コモンレール17から供給された燃料を図示しない内燃機関の気筒に向けて噴射する複数の燃料噴射弁30と、燃料噴射弁30や電磁式流量制御弁15等の電子制御要素の制御を実行する電子制御ユニット(以下、単に「ECU」と称する。)50とを備えている。
図3は、第1の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置10に備えられたECU50の構成のうち、レール圧の制御及び燃料噴射制御に関連する部分について機能的なブロックで表したものである。
回転数制御中の圧力センサ18の異常発生時において、実際のレール圧(以下、「実レール圧」と称する。)Pactが燃料噴射弁30への通電時間Tinjの計算に用いる指示圧力Ptgtよりも大きいとすると、求められる通電時間Tinjで燃料噴射弁30を操作したときには、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量Qtgtよりも多くなる。そのため、機関回転数Neは目標回転数Ne_tgtを上回る。このとき、回転数制御によって目標燃料噴射量Qtgtが減少するため、機関回転数Neは一旦減少するが、常に実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量Qtgtを上回る状態となっているために、機関回転数Neを目標回転数Ne_tgtで維持しようとして燃料噴射を継続することによって、機関回転数Neは再び上昇することとなる。その結果、機関回転数Neが、ある一定の幅で増減を繰り返す状態となる。
まず、回転数制御の実行中において、圧力センサ18によって検出される検出圧力Pdetが指示圧力Ptgtよりも大きい場合(ステップS1でYesの場合)には、実際の燃料噴射量は目標燃料噴射量Qtgtよりも大きくなり(ステップS2)、機関回転数Neは上昇する(ステップS3)。その結果、目標燃料噴射量Qtgtが下がる(ステップS4)。
以下、本実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置で実施される制御方法のうち、回転数制御に関連する部分をフローチャートに沿って説明する。図5は、圧力センサ18に異常が生じている場合における制御方法(補正方法)を説明するためのフローチャート図である。
以上説明した本実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置10によれば、圧力センサ18の故障時のバックアップ運転モード中において回転数制御を実行する際に、現在の機関回転数Neと目標回転数Ne_tgtとの関係に応じて、燃料噴射弁30への通電時間Tinjの決定に用いる指示圧力Ptgtを補正することとしているために、通電時間Tinjが補正されて、実際の燃料噴射量Qが目標燃料噴射量Qtgtから大きくかけ離れることを防止することができる。したがって、バックアップ運転モード中における回転数制御を安定的に実行することができるようになる。
1.蓄圧式燃料噴射制御装置の全体的構成
図6は、第2の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置80の全体的構成を概略的に示す図である。
本実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置80は、コモンレール17に、ECU50´によって駆動制御が行われる圧力制御弁29を備えたリターン通路39が接続されているとともに、ECU50´が圧力制御弁制御部及び圧力制御弁駆動回路を備えている点で、第1の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置と異なっている。以下、第1の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置80と異なる点を中心に説明する。
以上説明した第1及び第2の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置は、本発明の一態様を示すものであってこの発明を限定するものではなく、それぞれの実施の形態は本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。第1及び第2の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置は、例えば、以下のように変更することができる。
上記のいずれの方法でレール圧制御を実行する場合であっても、本発明による補正制御を実行することによって、回転数制御を安定的に実行することができるようになる。
Claims (5)
- 複数の燃料噴射弁が接続されたコモンレールと、前記コモンレール内の圧力を検出するための圧力センサと、内燃機関の気筒への燃料噴射制御を実行する電子制御ユニットと、を備え、前記内燃機関の負荷変動にかかわらず前記内燃機関の回転数を所定の目標回転数に維持する制御を実行可能な蓄圧式燃料噴射制御装置において、
前記電子制御ユニットが、
前記内燃機関の現在の回転数と前記所定の目標回転数との差分に基づき目標燃料噴射量を設定する目標燃料噴射量設定部と、
前記コモンレール内の圧力の指示値を設定する指示圧力設定部と、
前記圧力センサの異常を検出するセンサ異常判定部と、
前記圧力センサを用いて検出される検出圧力と前記目標燃料噴射量とに基づき前記燃料噴射弁の操作量を決定する燃料噴射弁制御部であって、前記圧力センサの異常が検出されているときには前記検出圧力の代わりに前記圧力の指示値を用いて前記燃料噴射弁の操作量を決定する燃料噴射弁制御部と、
前記圧力センサの異常が検出されているときに、前記内燃機関の現在の回転数と前記目標回転数との関係に応じて前記燃料噴射弁の操作量を補正する補正部と、
を備えることを特徴とする蓄圧式燃料噴射制御装置。 - 前記補正部は、前記内燃機関の現在の回転数が前記目標回転数に対して所定の閾値以上小さい状態が所定時間以上継続したときに、燃料噴射量が増大するように前記燃料噴射弁の操作量を補正することを特徴とする請求項1に記載の蓄圧式燃料噴射制御装置。
- 前記補正部は、前記内燃機関の現在の回転数が、所定の振幅以上で上下動を繰り返したときに、燃料噴射量が減少するように前記燃料噴射弁の操作量を補正することを特徴とする請求項1又は2に記載の蓄圧式燃料噴射制御装置。
- 前記補正部は、前記燃料噴射弁の操作量の決定に用いる前記圧力の指示値を補正することにより、前記燃料噴射弁の操作量を補正することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の蓄圧式燃料噴射制御装置。
- 前記補正部は、前記燃料噴射弁の操作量の決定に用いる前記目標燃料噴射量を補正することにより、前記燃料噴射弁の操作量を補正することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の蓄圧式燃料噴射制御装置。
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