JP3306687B2 - 電子式燃料噴射装置の噴射時期調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、燃料噴射ポンプの噴
射開始時期を制御する電子制御式燃料噴射装置の噴射時
期調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、分配型燃料噴射ポンプの噴射時
期を調節するタイマは、プランジャの往復動をつかさど
るカムディスクと、ローラホルダに支持されたローラと
の相対的な当接位置を変更するもので、ローラホルダに
タイマピストンを連結し、最近のものでは、このタイマ
ピストンの位置を、タイミングコントロールバルブ（Ｔ
ＣＶ）で調整される高圧室の油圧と、低圧室に収納され
たスプリングのバネ力との釣り合いで決定するようにし
ている。そして、タイマピストンの位置は、例えば、タ
イマピストンに接続されたロッドの先端をソレノイド内
に挿入して成るタイマポジションセンサにより検出され
るようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、低温時
においては、燃料の粘度が大きくなって所謂燃料のワッ
クス化現象をおこしてしまい、ＴＣＶを全開状態にして
高圧室と低圧室を連通させても、高圧室内の燃料を低圧
室に逃がすことができなくなり、噴射時期がリタードで
きなくなってしまう場合がある。

【０００４】この際、現状のシステムにおいては、目標
噴射時期と実噴射時期に差があることを認識し、この差
が所定範囲を越えた場合に噴射時期制御のエラーとし、
以後の制御をオープンループ制御に切り換えるようにし
ていた。オープンループ制御としては、ＴＣＶの開度を
所定開度に固定したり、エンジン回転数に応じてＴＣＶ
の開度をデューティー比制御する等の方法が考えられる
が、このようなオープンループ制御によれば、ワックス
化以外の致命的な要因で噴射時期制御をエラーと判定し
たのか、実際にワックス化によってエラーと判定されて
しまったのか区別できないものであり、どちらの場合も
単純に噴射時期エラーとして処理したのでは、ワックス
化が解消した後にフィードバック制御に戻すことができ
ず、制御不能の状態が持続してしまう。

【０００５】そこで、この発明においては、燃料のワッ
クス化が発生した場合に、他の要因による噴射時期制御
エラーと区別した制御をおこない、積極的にワックス化
の解消を図り、ワックス化による制御不能時間の短縮を
図ることができる電子式燃料噴射装置の噴射時期調整装
置を提供することを課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】しかして、この発明の要
旨とするところは、噴射ポンプ内の燃料をタイマピスト
ンに作用させ、タイマピストンに付勢する燃料圧をタイ
ミングコントロールバルブで調節して燃料噴射開始時期
を調節するタイマ装置と、前記タイマピストンの実位置
に対応する信号を検出する信号検出手段と、タイマピス
トンの目標位置に対応する目標信号を機関の運転条件か
ら設定する目標信号設定手段と、前記タイマピストンの
実位置に対応する信号を前記目標信号に近づけるよう前
記タイミングコントロールバルブを制御するフィードバ
ック制御手段と、タイマ制御系に異常が発生したことを
判定する異常判定手段と、前記異常判定手段によって異
常が発生したと判定された場合に、前記タイミングコン
トロールバルブをオープンループ制御するオープンルー
プ制御手段とを備えた電子式燃料噴射装置の噴射時期調
整装置において、低温時であることを実質的に判定する
低温判定手段と、前記低温判定手段により低温時である
と判定された場合に、前記異常判定手段による異常との
判定を中止して前記オープンループ制御への移行を回避
する制御手段とを設けたことにある。

【０００７】ここで、低温時であることの判定は、エン
ジン水温が所定温度以下であることを検出することによ
って、あるいは、燃料温度が所定温度以下であることを
検出することによって、あるいは、吸気温度が所定温度
以下であることを検出すること等によって実質的に行っ
てもよい。

【０００８】

【作用】したがって、低温時には、噴射ポンプ内の燃料
粘度が大きくなって燃料がワックス化し、噴射時期の制
御が不能になるが、この場合には、異常とは見なさず、
タイミングコントロールバルブのオープンループ制御へ
の移行が回避されてフィードバック制御が維持されるこ
ととなる。よって、低温時においては、フィードバック
制御の通電によって生じる発熱を利用して燃料の温度上
昇を促進することができるので、燃料のワックス化を早
期に解消でき、そのため、上記課題を達成できるもので
ある。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面により説明す
る。

【００１０】図１において、燃料噴射ポンプ１は分配型
で、エレクトリックガバナと称するアクチュエータ２を
取り付けたハウジング３を有し、このハウジング３の中
心には駆動軸４が挿入されている。この駆動軸４の一端
はハウジング３の外部に突出し、図示しないエンジンか
らの駆動トルクを受けるようになっている。駆動軸４の
他端は、ハウジング３内のチャンバー５に延びており、
その駆動軸４には、フィードポンプ６が連結され、この
フィードポンプ６により図示しない燃料タンクからの燃
料をチャンバー５へ供給するようになっている。

【００１１】プランジャ７は、プランジャバレル８に摺
動自在に装着されている。このプランジャ７の基部は、
カムディスク９に当接係合し、プランジャスプリング１
０により押し付けられている。カムディスク９は、カッ
プリング１１を介して駆動軸４に軸方向への移動を許す
ように係合されていると共に、ローラホルダ１２に支持
されたローラ１３に当接しており、このカムディスク９
の回転により、プランジャ７に対して、燃料の吸入圧送
のための往復動と、燃料を分配するための回転動とを同
時に与えるようになっている。

【００１２】プランジャ７が図において左行する吸入工
程時には、送油ポンプからチャンバー５内に供給される
燃料が、吸入ポート１４からプランジャ７の先端軸方向
に形成された吸入グルーブ１５の一つを介してプランジ
ャバレル８とプランジャ７とで囲まれたポンプ室１６に
供給され、プランジャ７が図において右行する圧送工程
時には、吸入ポート１４と吸入グルーブ１５とが切り離
され、ポンプ室１６内で圧縮された燃料がプランジャ７
の縦孔１７を経て分配ポートから分配通路１８の１つに
入り、送出弁１９を介して図示しない噴射ノズルへ送ら
れ、エンジンの気筒内へ噴射するようになっている。

【００１３】また、プランジャ７のプランジャバレル８
から突出する部分には、コントロールスリーブ２０が摺
動自在に外嵌され、プランジャ７の縦孔１７と連通する
カットオフポート２１がコントロールスリーブ２０の上
縁から外れてチャンバー５に開口すると、圧縮された燃
料がチャンバー５に流出するので、噴射ノズルへの送出
は停止され、噴射が終了する。このため、コントロール
スリーブ２０の位置調整によって噴射終わり、即ち噴射
量を調節でき、コントロールスリーブ２０を図中左方へ
移動するほど噴射量を減少させ、右方へ移動するほど噴
射量を増加させることができる。

【００１４】コントロールスリーブ２０には、アクチュ
エータ２のロータ２２に取り付けられたシャフト２３の
先端が係合されている。このシャフト２３の先端は、シ
ャフト２３の軸心に対して偏心しており、したがって、
アクチュエータ２は、コントロールスリーブ２０の位置
をロータの回動によって調節できるようになっている。

【００１５】タイマ装置２５は、図２にも示されるよう
に、前述したローラホルダ１２の下方に設けられたシリ
ンダ２６に摺動自在に収納されたタイマピストン２７を
有し、このタイマピストン２７をレバー２８を介してロ
ーラホルダ１２に連結し、タイマピストン２７によりロ
ーラホルダ１２を回動させて噴射時期を調節するように
なっている。

【００１６】タイマピストン２７の一端には、チャンバ
内の高圧燃料が絞り通路４２を介して導入される高圧室
２９ａが、また他端には、フィードポンプの吸入経路と
連通している低圧室２９ｂが形成されている。さらに、
低圧室２９ｂには、タイマスプリング３０が弾装され、
このタイマスプリング３０によりタイマピストン２７が
常時高圧室側に付勢されている。したがって、タイマピ
ストン２７は、タイマスプリング３０のスプリング圧と
高圧室内の油圧とが釣り合った位置で停止し、高圧室圧
が高くなると、タイマピストン２７がタイマスプリング
３０に抗して低圧室側に移動し、ローラホルダ１２が噴
射時期を進角する方向に回動され、噴射時期が早くな
る。また、高圧室圧が低くなると、タイマピストン２７
が高圧室側に移動し、ローラホルダ１２が噴射時期を遅
角する方向に回動され、噴射時期が遅くなる。

【００１７】ここで、タイマ装置２５の高圧室２９ａの
圧力は、要求されるタイマ進角が得られるようタイミン
グコントロールバルブ（ＴＣＶ）３１で調節される。こ
のタイミングコントロールバルブ３１は、高圧室２９ａ
に通じる燃料入口３２を側面部に、また低圧室２９ｂに
通じる燃料出口３３を先端部にそれぞれ有し、内部に
は、燃料入口３２と燃料出口３３との連通路を開閉する
ニードル３４が収納されている。このニードル３４は、
燃料入口３２と燃料出口３３との連通を遮断する方向に
スプリング３５で常時付勢されており、ソレノイド３６
への通電によって、スプリング３５に抗して引き寄せら
れ、燃料入口３２と燃料出口３３とが連通するようにな
っている。

【００１８】しかして、ソレノイド３６に電流が流れて
いないときには、高圧室２９ａと低圧室２９ｂは完全に
遮断されるが、電流が流れているときには、高圧室２９
ａと低圧室２９ｂがつながり、高圧室２９ａの圧力が低
下する。この高圧室２９ａの圧力低下に伴い、タイマピ
ストン２７は、タイマスプリング３０のばね力とバラン
スする位置まで移動し、噴射時期が変化する。

【００１９】尚、実際には、高圧室２９ａの圧力は、タ
イミングコントロールバルブのデューティ比制御で調節
されるようになっている。このデューティ比は、コント
ロールユニット４１（図１に示す）によって制御されて
おり、デューティ比０％でタイミングコントロールバル
ブ３１は全開状態であり、噴射時期は最も遅角する。ま
た、デューティ比１００％でタイミングコントロールバ
ルブ３１は全閉状態であり、噴射時期は最も進角する。

【００２０】また、ハウジングには、タイマピストンの
位置を検出するタイマポジションセンサ３７が設けられ
ている。このタイマポジションセンサ３７は、例えば低
圧室側に設けられており、センサ本体３８に設けられた
検出コイル３９とタイマピストン２７に取り付けられた
ロッド４０とにより構成されており、このタイマポジシ
ョンセンサ３７からの出力信号ＴＰＳＩＳＴは、コント
ロールユニット４１に送られて処理される。

【００２１】コントロールユニット４１は、前記アクチ
ュエータ２やタイミングコントロールバルブ３１を駆動
する駆動回路、この駆動回路を制御するマイクロコンピ
ュータ、このマイクロコンピュータに信号を入力する入
力回路等を有して構成され、ここでマイクロコンピュー
タは、中央演算処理（ＣＰＵ）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ａ／
Ｄ変換器等を備えている。コントロールユニット４１の
入力回路には、前記タイマポジションセンサ３７からの
信号ＴＰＳＩＳＴの他に、エンジン回転数Ｎ、アクセル
ペダルの踏込み量を示すアクセル位置信号ＡＣＣＥＬ、
エンジン冷却水の温度を示す水温信号ＴＷ等が入力さ
れ、これらの信号を処理し、前記アクチュエータ２やタ
イミングコントロールバルブ３１を所定のプログラムに
従って駆動制御するようになっている。

【００２２】図３において、コントロールユニット４１
によるタイマ装置制御例がブロックダイアグラムとして
示され、これを簡単に説明すると、エンジン回転数Ｎと
アクセル位置ＡＣＣＥＬとに基づいて予め決定された最
適噴射時期のマップデータ（ロードタイマ特性）から運
転条件に応じた最適噴射時期（ＩＴ＿ＬＤ）を算出し、
この最適噴射時期に相当するタイマピストン位置を演算
する（ブロック５０）。そして、始動時（スタートモー
ド）であれば、エンジン回転数Ｎと水温ＴＷとの関係に
おいて予めマップ化された噴射時期補正量（ＩＴ＿ＴＷ
Ｓ）のデータから運転条件に応じた始動時の噴射時期補
正量を求め、この噴射時期補正量に相当するタイマピス
トン位置の補正量を演算する（ブロック５２）。また、
通常走行時であれば、エンジン回転数Ｎと水温ＴＷとの
関係において予めマップ化された噴射時期補正量（ＩＴ
＿ＴＷ）のデータから運転条件に応じた走行時の噴射時
期補正量を求め、この補正量に相当するタイマピストン
位置の補正量を演算する（ブロック５４）。これによ
り、ブロック５０で算出されたタイマピストン位置にブ
ロック５２又はブロック５４の補正を加えて目標噴射時
期を得るタイマピストン位置（ＴＰＳＳＯＬ：目標タイ
マピストン位置）を算出する。しかる後に、この目標タ
イマピストン位置（ＴＰＳＳＯＬ）と実測したタイマピ
ストン位置（ＴＰＳＩＳＴ：実タイマピストン位置）と
の差を求め、この差を所定の範囲内にＰＩＤ制御する調
節量（ＴＰＳＣＬＯＳＥ）を演算し（ブロック５６）、
この調節量に応じた駆動パルスをＴＣＶに出力する（ブ
ロック５８）。

【００２３】このような正常時の制御に対し、何らかの
異常が生じた場合には、エンジン回転数Ｎとアクセル位
置ＡＣＣＥＬとに基づいて所定のマップデータ（オープ
ンループ特性）から運転条件に応じた噴射時期（Ｄ＿Ｌ
Ｄ）を算出し、この噴射時期に相当するタイマピストン
位置を演算する（ブロック６０）。始動時（スタートモ
ード）であれば、エンジン回転数Ｎと水温ＴＷとの関係
において予めマップ化された噴射時期の水温補正量（Ｄ
＿ＴＷＳ）のデータから運転条件に応じた始動時の噴射
時期補正量を求めて、これに相当するタイマピストン位
置の補正量を演算し（ブロック６２）、また通常走行時
であれば、エンジン回転数Ｎと水温ＴＷとの関係におい
て予めマップ化された噴射時期補正量（Ｄ＿ＴＷ）のデ
ータから運転条件に応じた走行時の補正量を求めて、こ
れに相当するタイマピストン位置の補正量を求める（ブ
ロック６４）。そして、ブロック６０で算出されたタイ
マピストン位置にブロック６２又はブロック６４の補正
を加えてオープンループによるタイマピストン位置の制
御量（ＴＰＳＯＰＥＮ）を演算する。そして、この制御
量に応じた駆動パルスをＴＣＶに出力する（ブロック５
８）。

【００２４】図４において、より具体的な制御例がフロ
ーチャートとして示されており、以下これについて説明
すると、コントロールユニット４１は、イグニッション
の投入に伴ってイニシャライズされ、噴射ポンプ１の各
センサからのアナログ信号、例えば、タイマポジション
センサ３７の出力信号（ＴＰＳＩＳＴ）や、エンジン回
転数（Ｎ）、アクセル位置信号（ＡＣＣＥＬ）、水温信
号（ＴＷ）等を順次Ａ／Ｄ変換器によってデジタル信号
に変換し、コントロールユニット４１に入力する（ステ
ップ７２）。

【００２５】次に、ステップ７４において、下記するモ
ード設定処理を実行し、更にステップ７６において、目
標噴射時期の演算処理を実行する。

【００２６】モード設定処理は、図５に示されるよう
に、ステップ２００において、スタートモードであるこ
とを示すためのフラグ（＿ＳＴ＿ＭＯＤＥ）がセットさ
れているか否かを判定し、＿ＳＴ＿ＭＯＤＥがリセット
されていれば、ステップ２０２において、エンジン回転
数Ｎが零であるか否かを、また、ステップ２０４におい
て、エンジンのスタートスイッチをＯＮしたことを示す
フラグ（＿ＳＴ）がセットされているか否かを判定す
る。このフラグ（＿ＳＴ）は、スタートスイッチを操作
している時にセットされ、操作する前または操作した後
にリセットされるようになっている。フラグ（＿ＳＴ＿
ＭＯＤＥ）がリセットされている状態でエンジンが停止
しており、スタートスイッチをＯＮした場合には、スタ
ートモードの制御処理を必要とするので、ステップ２０
６において、フラグ（＿ＳＴ＿ＭＯＤＥ）をセットす
る。また、フラグ（＿ＳＴ＿ＭＯＤＥ）がリセットされ
ている状態で、すでにエンジンが始動している場合や、
スタートスイッチを操作していない場合には、＿ＳＴ＿
ＭＯＤＥをリセットのままにしておく。

【００２７】これに対して、ステップ２００において、
フラグ（＿ＳＴ＿ＭＯＤＥ）がセットされている場合に
は、ステップ２０８においてフラグ（＿ＳＴ）がセット
されているか否かを、またステップ２１０においてエン
ジン回転数Ｎが零であるか否かを判定する。スタートス
イッチを操作した後にエンジン回転数が零になれば、ス
テップ２１２へ進んでフラグ（＿ＳＴ＿ＭＯＤＥ）をリ
セットするし、スタートスイッチの操作後にエンジン回
転数が零になっていない場合には、ステップ２１４へ進
み、エンジン回転数Ｎが所定回転数（Ｎ＿ＳＴ）以上に
なったか否かを判定する。エンジン回転数Ｎが所定回転
数（Ｎ＿ＳＴ）以上になった場合には、スタートモード
の制御処理から通常走行モードの制御処理に切り換えて
もよいので、フラグ（＿ＳＴ＿ＭＯＤＥ）をリセット
し、Ｎ＿ＳＴ＞Ｎ≧０であれば、スタートモードの制御
処理を持続させる。

【００２８】次に、目標噴射時期の演算は、図６に示さ
れるように、ステップ３００において、スタートモード
であることを示すためのフラグ（＿ＳＴ＿ＭＯＤＥ）が
セットされているか否かが判定され、フラグ（＿ＳＴ＿
ＭＯＤＥ）がセットされていれば、ステップ３０２へ進
み、スタートモード時の噴射時期の補正量を演算する。
ここで、スタートモード時の噴射時期補正量は、前述し
た如く、エンジン回転数Ｎとエンジン冷却水の温度ＴＷ
に対して適切な噴射時期補正量を予めマップデータとし
てＲＯＭに格納しておき、入力されたＮとＴＷからこの
マップデータに基づいて補正量を算出するようになって
いる。

【００２９】また、フラグ（＿ＳＴ＿ＭＯＤＥ）がリセ
ットされていれば、ステップ３０４へ進み、通常走行モ
ード時の噴射時期補正量を演算する。ここで、通常走行
モード時の噴射時期補正量も、走行状態での噴射時期補
正量をマップデータとしてＲＯＭに格納しておき、入力
されたＮとＴＷからこのマップデータに基づいて補正量
を算出するようになっている。

【００３０】その後、ステップ３０６へ進み、上記補正
量を加味してその時のエンジン状態に対して最適となる
目標噴射時期を目標タイマピストン位置（ＴＰＳＳＯ
Ｌ）として前述した如く演算する。

【００３１】以上の処理が終わると、ステップ７８へ進
み、エンジンの回転数Ｎが、噴射時期のオープンループ
制御を必要とする範囲内にあるか否かを判定値（Ｎ＿Ｉ
Ｔ＿ＯＰＥＮ：例えば、４００ｒｐｍ）によって判定
し、次いで、ステップ８０において、タイマーポジショ
ンセンサ（ＴＰＳ）が異常であるか否かを判定する。ま
た、ステップ８２において、噴射時期を制御することが
不可能であることを示す噴射時期制御不能フラグ（＿Ｉ
Ｔ＿ＮＧ）がセットされているか否かを判定する。更
に、ステップ８４において、エンジン回転数Ｎが噴射時
期サーボエラーを判定するために必要な所定回転数（Ｎ
＿ＩＴ＿ＤＩＡＧ）以上になっているか否かを、ステッ
プ８６において、水温ＴＷが、噴射時期サーボエラーを
判定するために必要な水温（ＴＷ＿ＩＴ＿ＷＡＸ）より
高くなっているか否かを、ステップ８８において、目標
タイマピストン位置と実タイマピストン位置との差（｜
ＴＰＳＳＯＬ−ＴＰＳＩＳＴ｜）が、噴射時期サーボを
制御不能と判定する所定量（ＲＥＦ＿ＦＢ＿ＩＴ＿Ｎ
Ｇ：例えば、２ｍｍ）以上であるか否かを、ステップ９
０において、タイマカウンタ（ＤＣＴ＿ＩＴ＿ＮＧ）が
所定時間（Ｔ＿ＦＢ＿ＩＴ＿ＮＧ：例えば、５ｓｅｃ）
以上であるか否かをそれぞれ判定する。

【００３２】ステップ７８又は８０において、ＮがＮ＿
ＩＴ＿ＯＰＥＮより小さいか、ＴＰＳが異常であると判
定された場合には、ステップ９２へ進み、噴射時期をオ
ープンループ制御することを示すオープンループ制御フ
ラグ（＿ＩＴ＿ＯＰＥＮＣＮＴ）をセットし、ステップ
９４において、オープンループ制御量を演算する。

【００３３】ＮがＮ＿ＩＴ＿ＯＰＥＮ以上であり、ＴＰ
Ｓが正常である場合に、エンジン回転数ＮがＮ＿ＩＴ＿
ＤＩＡＧ以上、水温ＴＷがＴＷ＿ＩＴ＿ＷＡＸより高
く、｜ＴＰＳＳＯＬ−ＴＰＳＩＳＴ｜がＲＥＦ＿ＦＢ＿
ＩＴ＿ＮＧ以上、及びタイマカウンタ（ＤＣＴ＿ＩＴ＿
ＮＧ）が計時を開始してから所定時間（Ｔ＿ＦＢ＿ＩＴ
＿ＮＧ）以上であれば、タイマ制御系にエラーが生じた
として、ステップ９６へ進み、噴射時期制御不能フラグ
（＿ＩＴ＿ＮＧ）をセットして前記ステップ９２へ移行
する。

【００３４】噴射時期制御不能を判定する条件（ステッ
プ８４乃至９０）において、エンジン回転数Ｎがタイマ
制御系のエラーを判定するために必要な回転数（Ｎ＿Ｉ
Ｔ＿ＤＩＡＧ）に満たない場合や、水温ＴＷがＴＷ＿Ｉ
Ｔ＿ＷＡＸ以下である場合、｜ＴＰＳＳＯＬ−ＴＰＳＩ
ＳＴ｜がＲＥＦ＿ＦＢ＿ＩＴ＿ＮＧより小さい場合に
は、タイマ制御系を異常と判定することなくステップ９
８へ進み、このステップ９８でタイマカウンタをリセッ
トし、ステップ１００において、オープンループ制御フ
ラグ（＿ＩＴ＿ＯＰＥＮＣＮＴ）をリセットする。そし
て、ステップ１０２において、目標タイマピストン位置
（ＴＰＳＳＯＬ）と実タイマピストン位置（ＴＰＳＩＳ
Ｔ）との差を所定の範囲内にＰＩＤ制御する調節量（Ｔ
ＰＳＣＬＯＳＥ）を計算し、ステップ１０４において、
この調節量に応じた駆動パルスをＴＣＶ３１に出力す
る。

【００３５】ところで、ステップ９４のオープンループ
制御は、図７に示されているように、ステップ４００に
おいて、スタートモードであることを示すためのフラグ
（＿ＳＴ＿ＭＯＤＥ）がセットされているか否かが判定
され、フラグ（＿ＳＴ＿ＭＯＤＥ）がセットされていれ
ば、ステップ４０２へ進み、リセットされていれば、ス
テップ４０４へ進む。

【００３６】ステップ４０２においては、オープンルー
プ制御でのスタートモード時の噴射時期補正量を演算す
る。ここで、スタートモード時の噴射時期補正量は、前
述した如く、エンジン回転数Ｎとエンジン冷却水の温度
ＴＷに対して適切な噴射時期補正量をマップデータとし
てＲＯＭに格納しておき、入力されたＮとＴＷからこの
マップデータに基づいて噴射時期補正量を算出するよう
になっている。また、ステップ４０４においては、オー
プンループ制御状態での通常走行モード時の噴射時期補
正量を演算する。この通常走行モード時の噴射時期補正
量も、走行状態での噴射時期補正量をマップデータとし
て予めＲＯＭに格納しておき、このマップデータに基づ
いてＮとＴＷから補正量を算出するようになっている。

【００３７】その後、ステップ４０６へ進み、上記補正
量を加味してその時のエンジン状態に対して最適となる
目標噴射時期をタイマピストン位置の制御量（ＴＰＳＯ
ＰＥＮ）として前述した如く演算する。

【００３８】そして、ステップ９４で制御量が演算され
た後は、ステップ１０４へ進み、制御量に応じた駆動パ
ルスをＴＣＶ３１へ出力する。

【００３９】ところで、ステップ８２において、噴射時
期制御不能フラグ（＿ＩＴ＿ＮＧ）がセットされている
と判定された場合には、ステップ１０６、１０８へ進
み、噴射時期をオープンループ制御からフィードバック
制御に復帰させるための判定をおこなう。即ち、ステッ
プ１０６において、｜ＴＰＳＳＯＬ−ＴＰＳＩＳＴ｜が
所定の復帰判定値（ＲＥＦ＿ＦＢ＿ＩＴ＿ＯＫ：例え
ば、２ｍｍ）より小さいか否かを判定し、ステップ１０
８において、噴射時期サーボを復帰可能と判定するタイ
マカウンタ（ＤＣＴ＿ＩＴ＿ＯＫ）が所定時間（Ｔ＿Ｆ
Ｂ＿ＩＴ＿ＯＫ：例えば、５ｓｅｃ）以上計時したか否
かを判定する。

【００４０】ステップ１０６において｜ＴＰＳＳＯＬ−
ＴＰＳＩＳＴ｜がＲＥＦ＿ＦＢ＿ＩＴ＿ＯＫ以上である
と判定された場合、｜ＴＰＳＳＯＬ−ＴＰＳＩＳＴ｜が
ＲＥＦ＿ＦＢ＿ＩＴ＿ＯＫより小さい場合でもステップ
１０６においてタイマカウンタ（ＤＣＴ＿ＩＴ＿ＯＫ）
がＴ＿ＦＢ＿ＩＴ＿ＯＫより短いと判定された場合に
は、噴射時期制御をフィードバック制御に切り換えるの
は適当でないので、ステップ１０６からはタイマカウン
タのリセット処理（ステップ１１０）を介して、また、
ステップ１０８からは直接ステップ９２へ進む。

【００４１】これに対して、ステップ１０６及びステッ
プ１０８の条件を満たしている場合には、ステップ１１
２へ進み、噴射時期制御不能フラグ（＿ＩＴ＿ＮＧ）を
リセットしてステップ１００以降の処理に進み、フィー
ドバック制御に戻る。

【００４２】以上の処理をまとめると、フィードバック
制御からオープループ制御に移行する場合は、図８
（ａ）に示されるように、エンジン回転数が所定回転
数（４００ｒｐｍ）より小さくなった場合、タイマポ
ジションセンサが故障した場合、または、エンジン回
転数（Ｎ：４００ｒｐｍ）が所定回転数より大きく、水
温が所定温度（−５°Ｃ）より高く、目標タイマピスト
ン位置と実タイマピストン位置との差が所定量より大き
く、且つ、これらの条件が所定時間（５秒）以上継続し
た場合である。また、オープループ制御からフィードバ
ック制御に移行する場合は、図８（ｂ）に示されるよう
に、エンジン回転数が所定回転（４００ｒｐｍ）以上で
あり、タイマポジションセンサが正常作動しており、目
標タイマピストン位置と実タイマピストン位置との差が
所定量より小さくなり、且つ、これらの条件が所定期間
（５秒）以上継続した場合である。

【００４３】したがって、水温が燃料のワックス化を誘
発する低温時にある場合には、ステップ８６からステッ
プ９８へ移行するので、タイマ制御系をエラーと判定せ
ず、そのままフィードバック制御が継続され、ＴＣＶへ
の通電によって生じるソレノイド３６の熱を噴射ポンプ
のハウジングやＴＣＶに通じる燃料通路内の燃料に供給
し、ワックス化の早期解消を図る。

【００４４】また、上述の制御によれば、ワックス化が
発生する低温時ではタイマ制御系の異常判定を行わない
が、ワックス化が終了する水温域に達した場合には、従
来通りのタイマ制御系の異常判定（ステップ８８、９
０）を行うことができ、タイマ制御系に異常があれば、
オープンループ制御に移行する。万一、ワックス化が生
じる低温時にタイマ制御系に異常が生じても、ワックス
化が発生する温度は極低温であり、エンジン始動後に上
述した制御が行われれば短時間でステップ８６のしきい
値を上回るので、ワックス化が解消された後にタイマ制
御系の異常判定をおこなっても支障はない。

【００４５】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
燃料がワックス化するような低温時には、噴射時期装置
（タイマ制御系）をエラーとは判定せず、タイミングコ
ントロールバルブのオープンループ制御への移行を回避
するようにしたので、低温時においてもフィードバック
制御の通電によって生じる発熱を利用してワックス化の
早期解消を図ることができ、ワックス化によるタイマ制
御不能時間の短縮を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る燃料噴射ポンプの概略構成例を
示す図である。

【図２】この発明に係る燃料噴射ポンプのタイマ装置を
示す拡大断面図である。

【図３】燃料噴射時期の制御例を示す概略ダイアグラム
である。

【図４】コントロールユニットによる燃料噴射時期の制
御例を示すフローチャートである。

【図５】図４に示す処理のうち、ステップ７４に示すモ
ード設定処理の具体例を示すフローチャートである。

【図６】図４に示す処理のうち、ステップ７６に示す目
標噴射時期の演算処理例を示すフローチャートである。

【図７】図４に示す処理のうち、ステップ９４に示すオ
ープンループでの制御量演算例を示すフローチャートで
ある。

【図８】図８（ａ）は、フィードバック制御からオープ
ンループ制御への切替判定を示すロジック図であり、図
８（ｂ）は、オープンループ制御からフィードバック制
御への切替判定を示すロジック図である。

【符号の説明】

１ 燃料噴射ポンプ ２５ タイマ装置 ２７ タイマピストン ３１ タイミングコントロールバルブ ３７ タイマポジションセンサ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−171989（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−23062（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−17434（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 45/00 345 F02D 41/22 385 F02M 41/12 320

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 噴射ポンプ内の燃料をタイマピストンに
   作用させ、タイマピストンに付勢する燃料圧をタイミン
   グコントロールバルブで調節して燃料噴射開始時期を調
   節するタイマ装置と、前記タイマピストンの実位置に対
   応する信号を検出する信号検出手段と、タイマピストン
   の目標位置に対応する目標信号を機関の運転条件から設
   定する目標信号設定手段と、前記タイマピストンの実位
   置に対応する信号を前記目標信号に近づけるよう前記タ
   イミングコントロールバルブを制御するフィードバック
   制御手段と、タイマ制御系に異常が発生したことを判定
   する異常判定手段と、前記異常判定手段によって異常が
   発生したと判定された場合に、前記タイミングコントロ
   ールバルブをオープンループ制御するオープンループ制
   御手段とを備えた電子式燃料噴射装置の噴射時期調整装
   置において、低温時であることを実質的に判定する低温
   判定手段と、前記低温判定手段により低温時であると判
   定された場合に、前記異常判定手段による異常との判定
   を中止して前記オープンループ制御への移行を回避する
   制御手段とを設けたことを特徴とする電子式燃料噴射装
   置の噴射時期調整装置。