JP3396227B2 - 燃料供給ユニットの電磁弁制御方法及び装置 - Google Patents
燃料供給ユニットの電磁弁制御方法及び装置Info
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Description
磁弁制御方法及び装置、更に詳細には、運転パラメータ
に従って所望の燃料送給開始時点と所望の送給時間を設
定し、これらのデータに基づいて電磁弁の作動時点及び
遮断時点を計算する電子制御ユニットを備えた燃料供給
ユニット(燃料ポンプ)の電磁弁制御方法及び装置に関
する。
2に記載されている。同文献に記載されている燃料ポン
プの制御装置においては、電子制御ユニットが出力段を
介してポンプに設けられている電磁弁を制御している。
制御ユニットは内燃機関の運転状態に従って燃料ポンプ
の送給開始時点と送給終了時点に対し所望の時点を設定
している。これらの所望の時点から制御ユニットは出力
段を作動する時点を算出し、電磁弁が燃料ポンプに燃料
を供給し、ないしは供給を終了する位置を占めるように
している。その場合、電磁弁の作動パルスは、電磁弁が
作動して燃料を供給する所望の時点より所定時間前に発
生する。
は作動回路の製造誤差あるいは油圧効果、温度効果、経
時変化などの原因によって、電磁弁の切り替え時間にば
らつきが生じる。実際の送給開始時点、実際の送給時間
ないし送給終了時点は所定の値からある程度ずれる。そ
れによって噴射開始と噴射量が所望の値からずれてしま
う。
弁の切り替え時間に生じるばらつきを補償することので
きる燃料供給ユニットの電磁弁制御方法及び装置を提供
することである。
おいては、第1の運転パラメータに従って所望の燃料送
給開始時点(FBS)と所望の送給時間(FDS)を設
定し、これらのデータに基づいて電磁弁(20)の作動
時点及び遮断時点(E、A)を計算する電子制御ユニッ
ト(30)を備えた燃料供給ユニット(10)の電磁弁
制御方法において、電磁弁の作動への切り替え時間と遮
断への切り替え時間(TE、TA)を、第1の運転パラ
メータとは異なり、かつ切り替え時間に最も影響を与え
る第2の運転パラメータに従って特性マップ値メモリ
(35)から求め、前記各切り替え時間(TE、TA)
と燃料送給開始時点(FBS)及び送給終了時点(FE
S)から電磁弁の作動時点及び遮断時点(E、A)を計
算し、実際の作動への切り替え時間(TEI)と実際の
遮断への切り替え時間(TAI)をそれぞれ実際の送給
開始時点(FBI)と実際の送給終了時点(FEI)に
基づいて計算し、それぞれ計算した電磁弁の作動への切
り替え時間と遮断への切り替え時間を前記第2の運転パ
ラメータに従って前記特性マップ値メモリ(35)に格
納する構成により解決され、又、本発明装置において
は、第1の運転パラメータに従って所望の燃料送給開始
時点(FBS)と所望の送給時間(FDS)を設定し、
これらのデータに基づいて電磁弁(20)の作動時点及
び遮断時点(E、A)を計算する電子制御ユニット(3
0)を備えた燃料供給ユニット(10)の電磁弁制御装
置において、電磁弁の作動への切り替え時間と遮断への
切り替え時間(TE、TA)を、第1の運転パラメータ
とは異なり、かつ切り替え時間に最も影響を与える第2
の運転パラメータに従って格納した特性マップ値メモリ
(35)が設けられ、前記電子制御ユニットは、前記第
2の運転パラメータに従って前記特性マップ値メモリか
ら求められる電磁弁の各切り替え時間(TE、TA)
と、燃料送給開始時点(FBS)及び送給終了時点(F
ES)から電磁弁の作動時点及び遮断時点(E、A)を
計算するとともに、実際の作動への切り替え時間(TE
I)と実際の遮断への切り替え時間(TAI)をそれぞ
れ実際の送給開始時点(FBI)と実際の送給終了時点
(FEI)に基づいて計算し、それぞれ計算した電磁弁
の作動への切り替え時間と遮断への切り替え時間を前記
第2の運転パラメータに従って特性マップ値メモリ(3
5)に格納する構成によって解決される。
え時間を考慮することができ、同時に切り替え時間とそ
のばらつきが燃料送給開始と送給終了時点に与える影響
を除去することができるという効果が得られる。従って
噴射開始と噴射量の実際の値が所望の値からずれること
はなくなる。
細に説明する。
型の燃料ポンプを制御する制御装置を示すものである。
不図示の内燃機関の個々のシリンダには、ポンプピスト
ン15を有する燃料ポンプ10を介して燃料が供給され
る。その場合、各シリンダに燃料ポンプ10を設けるこ
ともでき、あるいは1つの燃料ポンプ(分配型)を用い
て個々のシリンダに交互に燃料を供給することもでき
る。燃料ポンプ10は電磁弁20と接続されている。電
磁弁20には、メモリ35を有する電子制御ユニット3
0から出力段40を介して切り替えパルスが供給され
る。電磁弁20あるいは不図示の噴射ノズルに設けられ
ているセンサ70から電子制御ユニット30へ信号が入
力される。測定装置50はポンプカム軸60ないしクラ
ンク軸の回転移動を検出して、それから得られる信号を
電子制御ユニット30へ供給する。他のセンサ80から
他の測定量、例えば回転数n、温度Tあるいは負荷L
(アクセルペダル位置)などの測定量が電子制御ユニッ
ト30へ供給される。
って検出された量と測定装置50を介して検出されたポ
ンプカム軸60ないしクランク軸の回転移動に従って、
燃料ポンプ10の所望の送給開始時点FBSと送給時間
FDSを設定する。送給開始時点FBSと送給時間FD
Sのこれらのデータに基づいて、電子制御ユニットは出
力段40を介し電磁弁20を作動させる作動時点EとA
を計算する。この計算は、電磁弁20が時点FBIで第
1の位置S1を占めて燃料ポンプの送給を開始させ、時
点FEIで第2の位置S2を占めて燃料ポンプの送給を
終了させるように行われる。運転パラメータとしては、
特に回転数、空気温度、ラムダ値(空燃比)、燃料温
度、他の温度など1つあるいは多数の量、あるいはアク
セルペダルの位置ないし所望の走行速度を示す信号など
が用いられる。測定装置50は主としてポンプカム軸な
いしクランク軸の位置を示す信号を検出する。測定装置
50としては特に、誘導性センサ、渦電流センサあるい
はポンプカム軸ないしクランク軸の位置を検出する他の
センサが用いられる。
機関のカム軸ないしはこのカム軸と結合された軸(クラ
ンク軸)である。ポンプカム軸によってポンプピストン
15が駆動されて、燃料が圧力をかけられて燃料ポンプ
10へ供給される。その場合、電磁弁20によって圧力
が制御される。電磁弁は、弁が開放したときに圧力がほ
とんど生じないように構成されている。電磁弁20が閉
鎖された時に燃料ポンプ10内に圧力が形成される。し
かし上述の方法は、電磁弁が開放している時だけに圧力
が形成されるように電磁弁を構成した場合でも使用する
ことができる。
図示の弁が開放して、燃料が噴射ノズル(不図示)を介
して内燃機関の燃焼室へ供給される。どの時点で弁を開
放しないしは閉鎖するかを監視するために、センサ70
が用いられる。センサ70は噴射ノズルに取り付けても
よい。その場合にはセンサ70から発生する信号は、燃
焼室への燃料噴射の実際の開始ないし終了を示してい
る。センサ70の出力信号の代わりに、電磁弁の位置を
示す信号を用いることもできる。そのような信号は、電
磁弁を流れる電流あるいは電磁弁に印加される電圧を処
理することによって得られる。
たものである。図2の(a)には所望の送給開始時点F
BSと所望の送給終了時点FESが示されている。所望
の送給時間FDSは所望の送給開始時点と所望の送給終
了時点との間の時間である。
されている。作動時点Eから遮断時点Aまで電磁弁に電
流が供給される。なお、電磁弁が作動されてから電磁弁
が閉じる(S1の位置を取る)までの間に作動への切り
替え時間TEが経過するものと仮定する。従って作動時
点Eは所望の送給開始時点FBSより切り替え時間TE
だけ前になる。同様に遮断時点Aから電磁弁の開放(S
2の位置を取る)まで所定の期間が経過する。従って遮
断時点Aは所望の送給終了時点FESより遮断への切り
替え時間TAだけ前になる。
置が示されている。ニードルは作動時点Eの後の実際の
作動への切り替え時間TEIにおいては位置S1を占め
る。この位置S1から燃料ポンプ10内の圧力の形成が
開始される。実際の作動への切り替え時間TEIは通常
設定された作動への切り替え時間TEとは一致しない。
従って実際の送給開始時点FBIは所望の送給開始時点
FBSとは一致しない。送給終了時点についても同様で
ある。遮断時点Aは実際の送給終了時点FEIより実際
の遮断への切り替え時間TAIだけ前になる。通常、所
望の送給終了時点と実際の送給終了時点は同じ時点には
ならない。
つきは種々のパラメータに関係する。これは例えば電磁
弁あるいは出力段の製造誤差、油圧効果、温度効果、経
時変化などである。さらに運転状態が異なるとばらつき
も異なる場合も有り得る。
な対策が行なわれる。すなわち、図3に示すように、ま
ずステップ100において電磁作動される電磁弁の切り
替え時間TE、TAの値を設定する。この値は電子制御
ユニット30のメモリ35に所定の値として格納され
る。特に好ましくは、切り替え時間は切り替え時間に最
も影響を与える運転パラメータに従って特性マップ値メ
モリに格納される。次のステップ110において所望の
送給開始時点FBSと送給時間FDSが公知のように、
例えば特性マップ値から求められる。
点FBSより電磁弁の作動への切り替え時間TEだけ前
になる。実際の送給開始時点FBIはセンサ70(詳し
い説明は省略)を介して検出される。センサ70として
は、例えば公知の接触センサあるいはストロークセンサ
を使用することができる。しかし、電磁弁の実際の閉鎖
時点を検出することも可能である。電子制御ユニット3
0に内蔵された時間カウンタを用いてステップ130に
おいて電磁弁の実際の作動への切り替え時間TEIが計
算される。
行うようにしてもよい。この妥当性チェックは、実際の
作動への切り替え時間TEIが妥当な値を有するかどう
かをチェックするものである。送給終了時点の所望の時
点FESは所望の送給時間FDSと実際の送給開始時点
FBIに基づいてステップ140で決定される。所望の
送給終了時点FESは次式、すなわちFES=FBI+
FDSに従って計算される。
の誤差を補償することができる。この種の誤差は、所望
の送給開始時点FBSと実際の送給開始時点FBIがず
れていることによってもたらされる。所望の送給開始時
点FBSに基づいて計算を行うと、送給開始時点の所望
の値と実際の値が互いにずれている場合に、送給時間は
短縮されあるいは延長される。
断時点Aが計算される。遮断時点Aは電磁弁の遮断への
切り替え時間TAだけ所望の送給終了時点FESより前
になる。ステップ150において電磁弁の作動への切り
替え時間TEに関する前のマップ値データを新しいマッ
プ値データTEIに置き換える。
い値が妥当性を有することが明らかになった場合にだけ
行われる。その場合に種々の方法を採用することができ
る。例えば前の値を新しく計算した値に常に置き換える
こともでき、あるいは多数の新しい値の平均値と置き換
えることもできる。
他に実際の送給終了時点FEIも検出する場合には、実
際の切り替え時間TAIを測定し、つぎの噴射に使用す
ることもできる。そのためには図3に示す方法を図4の
ように変更しなければならない。図3のステップ110
から145は図4ではステップ160に相当する。この
ステップ160に続くステップ170において実際の送
給終了時点FEIが検出され、電磁弁の実際の遮断への
切り替え時間TAIが計算される。ステップ175では
ステップ135におけるのと同様に妥当性チェックが行
われる。妥当でない値は捨てられ、格納されず、あるい
は次の燃料送給には使用されない。次にステップ180
において切り替え時間TE、TAに関する特性マップ値
を変更する。
このように、測定された電磁弁の切り替え時間を用いて
特性マップ値に格納された電磁弁の切り替え時間TE、
TAの値を補正することができる。特に簡単な方法にお
いては、特性マップ値の前の値TE、TAを新しく測定
した切り替え時間TEI、TAIに書き換える。切り替
え時間に関する前の特性マップ値の値を何等かの形で形
成した平均値に書き換えることもできる。
が故障している場合ないし駆動状態においてセンサ70
に測定値が存在しない場合でも電磁弁の切り替え時間T
E、TAの値を特性マップ値から取り出せることであ
る。
磁弁の作動への切り替え時間及び遮断への切り替え時間
TEI、TAIの測定値の妥当性を特性マップ値を用い
てチェックすることができる。測定した電磁弁の切り替
え時間が特性マップ値に格納されている値TE、TAか
ら著しくずれている場合には、妥当性は見られず、測定
値は捨てられる。妥当性チェックによって簡単に誤りを
検出することができ、場合によっては非常走行に切り替
えあるいは故障表示を行わせることができる。
場合には、それぞれの電磁弁について上述の方法を実施
し、あるいは1グループについて共通に実施し、あるい
はすべての電磁弁について共通に実施することもでき
る。それぞれの電磁弁について上述の方法を実施すると
特に効果的である。というのはそれによって個々の電磁
弁の間のばらつきも補償することができるからである。
によれば、実際の電磁弁の切り替え時間が計算されて、
燃料送給開始時点と送給時間を定める運転パラメータと
は異なり、かつ切り替え時間に最も影響を与える運転パ
ラメータに従ってメモリに格納されるので、常にそのと
きの運転状態での正確な電磁弁の切り替え時間をメモリ
から読み出して求めることができ、電磁弁の切り替え時
間に生じるばらつきを補償して、燃料噴射精度を向上さ
せることができる、という優れた効果が得られる。
プの制御装置の概略を示すブロック図である。
終了時点及び送給時間の所望の値と実際の値との関係を
示すタイミングチャート図である。
ート図である。
ート図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 第1の運転パラメータに従って所望の燃
料送給開始時点(FBS)と所望の送給時間(FDS)
を設定し、これらのデータに基づいて電磁弁(20)の
作動時点及び遮断時点(E、A)を計算する電子制御ユ
ニット(30)を備えた燃料供給ユニット(10)の電
磁弁制御方法において、 電磁弁の作動への切り替え時間と遮断への切り替え時間
(TE、TA)を、第1の運転パラメータとは異なり、
かつ切り替え時間に最も影響を与える第2の運転パラメ
ータに従って特性マップ値メモリ(35)から求め、 前記各切り替え時間(TE、TA)と燃料送給開始時点
(FBS)及び送給終了時点(FES)から電磁弁の作
動時点及び遮断時点(E、A)を計算し、 実際の作動への切り替え時間(TEI)と実際の遮断へ
の切り替え時間(TAI)をそれぞれ実際の送給開始時
点(FBI)と実際の送給終了時点(FEI)に基づい
て計算し、 それぞれ計算した電磁弁の作動への切り替え時間と遮断
への切り替え時間を前記第2の運転パラメータに従って
前記特性マップ値メモリ(35)に格納することを特徴
とする燃料供給ユニットの電磁弁制御方法。 - 【請求項2】 前記送給終了時点(FES)を実際の送
給開始時点(FBI)と所望の送給時間(FDS)に従
って計算することを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 計算された各切り替え時間の平均値を格
納することを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。 - 【請求項4】 計算された各切り替え時間の妥当性を、
格納されている各切り替え時間を用いてチェックするこ
とを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に
記載の方法。 - 【請求項5】 妥当性が認められた切り替え時間のみを
格納することを特徴とする請求項4に記載の方法。 - 【請求項6】 第1の運転パラメータに従って所望の燃
料送給開始時点(FBS)と所望の送給時間(FDS)
を設定し、これらのデータに基づいて電磁弁(20)の
作動時点及び遮断時点(E、A)を計算する電子制御ユ
ニット(30)を備えた燃料供給ユニット(10)の電
磁弁制御装置において、 電磁弁の作動への切り替え時間と遮断への切り替え時間
(TE、TA)を、第1の運転パラメータとは異なり、
かつ切り替え時間に最も影響を与える第2の運転パラメ
ータに従って格納した特性マップ値メモリ(35)が設
けられ、 前記電子制御ユニットは、前記第2の運転パラメータに
従って前記特性マップ値メモリから求められる電磁弁の
各切り替え時間(TE、TA)と、燃料送給開始時点
(FBS)及び送給終了時点(FES)から電磁弁の作
動時点及び遮断時点(E、A)を計算するとともに、実
際の作動への切り替え時間(TEI)と実際の遮断への
切り替え時間(TAI)をそれぞれ実際の送給開始時点
(FBI)と実際の送給終了時点(FEI)に基づいて
計算し、それぞれ計算した電磁弁の作動への切り替え時
間と遮断への切り替え時間を前記第2の運転パラメータ
に従って特性マップ値メモリ(35)に格納することを
特徴とする燃料供給ユニットの電磁弁制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (2)
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