JP5616149B2 - レール圧オフセット制御方法及びコモンレール式燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Description
このような圧力によるコンポーネントの疲労を緩和する方策としては、従来から種々の方策が提案、実用化されているが、その一つの方策として、図3及び図4を参照しつつ以下に説明するようなレール圧制御が採られることがある。
すなわち、アクセル全開の場合には、図3(A)において符号a1が付された上側の特性線に沿って、エンジン回転数Neの上昇に伴い、目標レール圧が比較的大きな変化率で必要な目標レール圧に迅速に設定される一方、アクセル全閉とされた場合には、目標レール圧は、アクセル全開時に比してある程度低い圧力とされ、図3(A)において符号b1が付された下側の特性線に沿って、エンジン回転数Neの上昇に伴い、目標レール圧は、比較的小さな変化率で設定されるのが望ましい。
なお、アクセル全開とアクセル全閉との間においては、上述の符号a1が付された特性線と、符号b1が付された特性線で囲まれる領域において、エンジン回転数に対する目標レール圧が定められるものとなっている。
すなわち、図3(A)に示されたようにレール圧を設定する場合は、図4において実線の特性線で示されたように時間の経過、換言すれば、車両の走行に応じて比較的大きなレール圧の変動が生ずるのに対して、図3(B)に示されたようにレール圧を設定する場合には、図4において点線の特性線で示されたように実線の特性線の場合に比して比較的小さなレール圧の変動となる。これを、それぞれにおけるレール圧の最低値と最高値との差で比較して見ると、点線の特性線のにおける差Paと実線の特性線における差Pbは、Pa<Pbとなり、図3(B)に示されたようにレール圧を設定することによって、レール圧の振幅差を確実に小さくすることができ、圧力の振幅差によるコンポーネントの疲労軽減が可能となる。
燃料タンクの燃料が高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、前記高圧ポンプの上流側に低圧制御電磁弁が、前記高圧ポンプの下流側に高圧制御電磁弁が、それぞれ設けられ、前記低圧制御電磁弁と前記高圧制御電磁弁の駆動制御により、前記コモンレールのレール圧を制御可能とし、アクセル全閉の際に、エンジン回転数が予め定められた高い領域に至るまでは、目標レール圧の上昇率が、アクセル全開の際のエンジン回転数の増加に伴う目標レール圧の上昇率より低い所定値とされる一方、前記予め定められたエンジン回転数の高い領域においては、目標レール圧の上昇率が、前記予め定められたエンジン回転数の高い領域に至るまでの前記所定値に比して高く設定されるよう構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置におけるレール圧オフセット制御方法であって、
前記エンジンの動作状態が、燃料温度の上昇を招く所定の条件を満たし、かつ、燃料温度が所定の制限値を超えた場合に、前記目標レール圧を一時的に降圧し、前記燃料温度の上昇を招く所定の条件は、アクセル全閉状態で、かつ、無噴射状態であるよう構成されてなるものである。
また、上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るコモンレール式燃料噴射制御装置は、
燃料タンクの燃料が高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、前記高圧ポンプの上流側に低圧制御電磁弁が、前記高圧ポンプの下流側に高圧制御電磁弁が、それぞれ設けられ、電子制御ユニットにより前記低圧制御電磁弁と前記高圧制御電磁弁が駆動制御されて前記コモンレールのレール圧を制御可能とし、前記電子制御ユニットによりアクセル全閉の際に、エンジン回転数が予め定められた高い領域に至るまでは、目標レール圧の上昇率が、アクセル全開の際のエンジン回転数の増加に伴う目標レール圧の上昇率より低い所定値とされる一方、前記予め定められたエンジン回転数の高い領域においては、目標レール圧の上昇率が、前記予め定められたエンジン回転数の高い領域に至るまでの前記所定値に比して高く設定されるよう構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、前記エンジンの動作状態が、燃料温度の上昇を招く所定の条件を満たし、かつ、燃料温度が所定の制限値を超えたと判定された場合に、前記目標レール圧を一時的に降圧するよう構成されてなり、前記燃料温度の上昇を招く所定の条件は、アクセル全閉状態で、かつ、無噴射状態とされてなるものである。
また、燃料温度の必要以上の上昇を抑圧、回避することができるので、従来からの燃料温度の上昇に対する対抗策、例えば、エンジン出力を一時的に低減させるいわゆるトルクリミットのような対抗策の実行を極力回避、抑圧でき、従来に比してより一層の車両動作の快適性を確保できるという効果を奏するものである。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、図1に示されたコモンレール式燃料噴射制御装置について説明する。
このコモンレール式燃料噴射制御装置は、高圧燃料の圧送を行う高圧ポンプ装置50と、この高圧ポンプ装置50により圧送された高圧燃料を蓄えるコモンレール1と、このコモンレール1から供給された高圧燃料をエンジン3の気筒へ噴射供給する複数の燃料噴射弁2−1〜2−nと、燃料噴射制御処理や後述するレール圧オフセット制御処理などを実行する電子制御ユニット(図1においては「ECU」と表記)4を主たる構成要素として構成されたものとなっている。
かかる構成自体は、従来から良く知られているこの種の燃料噴射制御装置の基本的な構成と同一のものである。
かかる構成において、燃料タンク9の燃料は、供給ポンプ5により汲み上げられ、調量弁6を介して高圧ポンプ7へ供給されるようになっている。調量弁6には、電磁式比例制御弁が用いられ、その通電量が電子制御ユニット4に制御されることで、高圧ポンプ7への供給燃料の流量、換言すれば、高圧ポンプ7の吐出量が調整されるものとなっている。
また、供給ポンプ5は、高圧ポンプ装置50の上流側に高圧ポンプ装置50と別体に設けるようにしても、また、燃料タンク9内に設けるようにしても良いものである。
燃料噴射弁2−1〜2−nは、エンジン3の気筒毎に設けられており、それぞれコモンレール1から高圧燃料の供給を受け、電子制御ユニット4による噴射制御によって燃料噴射を行うようになっている。
本発明の実施の形態においては、エンジン3の動作状態に応じて、調量弁6と圧力制御弁12のそれぞれの動作状態を変えることで、適切なレール圧制御の実現を図っている。かかる調量弁6と圧力制御弁12による本発明の実施の形態におけるレール圧制御について、概説すれば、まず、第1のレール圧制御の状態として、圧力制御弁12を全閉状態、すなわち、コモンレール1からリターン通路への流路を閉じた状態とする一方、調量弁6からの燃料吐出量を調整することで、所望のレール圧を得るレール圧制御状態がある。
そして、第3のレール圧制御状態として、調量弁6、圧力制御弁12を、それぞれ所定の弁開度にして、所望のレール圧を得るレール圧制御状態がある。
これらは、エンジン3の動作状態に応じて、択一的に選択されて実行されるものとなっている。
かかる電子制御ユニット4には、コモンレール1の圧力を検出する圧力センサ11の検出信号が入力される他、エンジン回転数やアクセル開度、また、燃料温度などの各種の検出信号が、エンジン3の動作制御や燃料噴射制御に供するために入力されるようになっている。
まず、前提として、本発明の実施の形態におけるコモンレール式燃料噴射制御装置において、レール圧制御は、従来同様、図3(B)に示されたような特性に沿って行われるようになっているものとする。
すなわち、アクセル全開の場合には、図3(B)において符号a2が付された上側の特性線に沿って、エンジン回転数Neの上昇に伴い、目標レール圧が比較的大きな変化率で変化せしめられて設定されるものとなっている。
なお、アクセル全開とアクセル全閉との間においては、上述の符号a2が付された特性線と、符号b2が付された特性線で囲まれる領域において、エンジン回転数に対する目標レール圧が定められるものとなっている。
しかして、電子制御ユニット4によるレール圧オフセット制御処理が開始されると、最初に、レール圧のオフセットが既に実行されているか否かを判定するための判定用フラグFが「0」であるか否か、すなわち、レール圧が未だオフセットされていない状態にあるか否かが判定される(図2のステップS102参照)。
ステップS104においては、車両の動作状態が、後述のレール圧のオフセットを必要とする条件が成立した状態にあるか否かが判定される。
なお、燃料温度は、コモンレール式燃料噴射制御装置の入り口側以外の箇所に温度センサを設けて温度検出を行うようにしても良く、その場合には、制限温度tf1は、その燃料温度の検出箇所における温度制限値に基づいて定められるものとなる。
ステップS108においては、燃料温度の上昇を抑圧するために、先に説明したメインルーチンで行われる通常のレール圧制御処理によって定められた目標レール圧が、所定圧だけ引き下げられ(目標レール圧オフセット)、そのオフセットされた目標レール圧となるようにレール圧制御がなされることとなる。
なお、上述のオフセットの所定圧をどの程度とするかは、個々の車両の規模等によって適切な値が異なるものであるので、個々の車両毎に、試験やシミュレーション等の結果に基づいて設定するのが好適である。
一方、ステップS110において、車両の動作状態がレール圧のオフセットが必要とされる条件が成立した状態にはないと判定された場合(NOの場合)には、目標レール圧のオフセットは解除され、本来のレール圧制御に戻され、判定用フラグFが「0」にリセットされて一連の処理が終了され、一旦、図示されないメインルーチンへ戻ることとなる(図2のステップS112参照)。
上述したように、目標レール圧を一時的に降圧方向へオフセットすることにより、従来と異なり、車両のある運転状況の下で燃料温度が不用意に上昇することが極力回避できるため、燃料温度の必要以上の上昇に対する対抗策として、例えば、エンジン出力を一時的に低減させるいわゆるトルクリミット機能を備えた車両においては、このようなトルクリミットが作動する機会を減少させ、従来に比してより快適な車両動作が確保されることとなる。
2−1〜2−n…燃料噴射弁
3…ディーゼルエンジン
4…電子制御ユニット
11…圧力センサ
12…圧力制御弁
50…高圧ポンプ装置
Claims (8)
- 燃料タンクの燃料が高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、前記高圧ポンプの上流側に低圧制御電磁弁が、前記高圧ポンプの下流側に高圧制御電磁弁が、それぞれ設けられ、前記低圧制御電磁弁と前記高圧制御電磁弁の駆動制御により、前記コモンレールのレール圧を制御可能とし、アクセル全閉の際に、エンジン回転数が予め定められた高い領域に至るまでは、目標レール圧の上昇率が、アクセル全開の際のエンジン回転数の増加に伴う目標レール圧の上昇率より低い所定値とされる一方、前記予め定められたエンジン回転数の高い領域においては、目標レール圧の上昇率が、前記予め定められたエンジン回転数の高い領域に至るまでの前記所定値に比して高く設定されるよう構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置におけるレール圧オフセット制御方法であって、
前記エンジンの動作状態が、燃料温度の上昇を招く所定の条件を満たし、かつ、燃料温度が所定の制限値を超えた場合に、前記目標レール圧を一時的に降圧し、前記燃料温度の上昇を招く所定の条件は、アクセル全閉状態で、かつ、無噴射状態であることを特徴とするレール圧オフセット制御方法。 - 燃料タンクの燃料が高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、前記高圧ポンプの上流側に低圧制御電磁弁が、前記高圧ポンプの下流側に高圧制御電磁弁が、それぞれ設けられ、前記低圧制御電磁弁と前記高圧制御電磁弁の駆動制御により、前記コモンレールのレール圧を制御可能とし、アクセル全閉の際に、エンジン回転数が予め定められた高い領域に至るまでは、目標レール圧の上昇率が、アクセル全開の際のエンジン回転数の増加に伴う目標レール圧の上昇率より低い所定値とされる一方、前記予め定められたエンジン回転数の高い領域においては、目標レール圧の上昇率が、前記予め定められたエンジン回転数の高い領域に至るまでの前記所定値に比して高く設定されるよう構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置におけるレール圧オフセット制御方法であって、
前記エンジンの動作状態が、燃料温度の上昇を招く所定の条件を満たし、かつ、燃料温度が所定の制限値を超えた場合に、前記目標レール圧を一時的に降圧し、前記燃料温度の上昇を招く所定の条件は、所定の低噴射状態が所定時間以上継続する場合であることを特徴とするレール圧オフセット制御方法。 - 燃料タンクの燃料が高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、前記高圧ポンプの上流側に低圧制御電磁弁が、前記高圧ポンプの下流側に高圧制御電磁弁が、それぞれ設けられ、前記低圧制御電磁弁と前記高圧制御電磁弁の駆動制御により、前記コモンレールのレール圧を制御可能とし、アクセル全閉の際に、エンジン回転数が予め定められた高い領域に至るまでは、目標レール圧の上昇率が、アクセル全開の際のエンジン回転数の増加に伴う目標レール圧の上昇率より低い所定値とされる一方、前記予め定められたエンジン回転数の高い領域においては、目標レール圧の上昇率が、前記予め定められたエンジン回転数の高い領域に至るまでの前記所定値に比して高く設定されるよう構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置におけるレール圧オフセット制御方法であって、
前記エンジンの動作状態が、燃料温度の上昇を招く所定の条件を満たし、かつ、燃料温度が所定の制限値を超えた場合に、前記目標レール圧を一時的に降圧し、前記燃料温度の上昇を招く所定の条件は、アクセル全閉状態で、かつ、無噴射状態が、所定以上の頻度で生ずることを特徴とするレール圧オフセット制御方法。 - 燃料温度の上昇を招く所定の条件が満たされなくなった場合に、目標レール圧の一時的な降圧を解除することを特徴とする請求項1、請求項2、又は、請求項3いずれか記載のレール圧オフセット制御方法。
- 燃料タンクの燃料が高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、前記高圧ポンプの上流側に低圧制御電磁弁が、前記高圧ポンプの下流側に高圧制御電磁弁が、それぞれ設けられ、電子制御ユニットにより前記低圧制御電磁弁と前記高圧制御電磁弁が駆動制御されて前記コモンレールのレール圧を制御可能とし、前記電子制御ユニットによりアクセル全閉の際に、エンジン回転数が予め定められた高い領域に至るまでは、目標レール圧の上昇率が、アクセル全開の際のエンジン回転数の増加に伴う目標レール圧の上昇率より低い所定値とされる一方、前記予め定められたエンジン回転数の高い領域においては、目標レール圧の上昇率が、前記予め定められたエンジン回転数の高い領域に至るまでの前記所定値に比して高く設定されるよう構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、前記エンジンの動作状態が、燃料温度の上昇を招く所定の条件を満たし、かつ、燃料温度が所定の制限値を超えたと判定された場合に、前記目標レール圧を一時的に降圧するよう構成されてなり、前記燃料温度の上昇を招く所定の条件は、アクセル全閉状態で、かつ、無噴射状態であることを特徴とするコモンレール式燃料噴射制御装置。 - 燃料タンクの燃料が高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、前記高圧ポンプの上流側に低圧制御電磁弁が、前記高圧ポンプの下流側に高圧制御電磁弁が、それぞれ設けられ、電子制御ユニットにより前記低圧制御電磁弁と前記高圧制御電磁弁が駆動制御されて前記コモンレールのレール圧を制御可能とし、前記電子制御ユニットによりアクセル全閉の際に、エンジン回転数が予め定められた高い領域に至るまでは、目標レール圧の上昇率が、アクセル全開の際のエンジン回転数の増加に伴う目標レール圧の上昇率より低い所定値とされる一方、前記予め定められたエンジン回転数の高い領域においては、目標レール圧の上昇率が、前記予め定められたエンジン回転数の高い領域に至るまでの前記所定値に比して高く設定されるよう構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、前記エンジンの動作状態が、燃料温度の上昇を招く所定の条件を満たし、かつ、燃料温度が所定の制限値を超えたと判定された場合に、前記目標レール圧を一時的に降圧するよう構成されてなり、前記燃料温度の上昇を招く所定の条件は、所定の低噴射状態が所定時間以上継続する場合であることを特徴とするコモンレール式燃料噴射制御装置。 - 燃料タンクの燃料が高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、前記高圧ポンプの上流側に低圧制御電磁弁が、前記高圧ポンプの下流側に高圧制御電磁弁が、それぞれ設けられ、電子制御ユニットにより前記低圧制御電磁弁と前記高圧制御電磁弁が駆動制御されて前記コモンレールのレール圧を制御可能とし、前記電子制御ユニットによりアクセル全閉の際に、エンジン回転数が予め定められた高い領域に至るまでは、目標レール圧の上昇率が、アクセル全開の際のエンジン回転数の増加に伴う目標レール圧の上昇率より低い所定値とされる一方、前記予め定められたエンジン回転数の高い領域においては、目標レール圧の上昇率が、前記予め定められたエンジン回転数の高い領域に至るまでの前記所定値に比して高く設定されるよう構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、前記エンジンの動作状態が、燃料温度の上昇を招く所定の条件を満たし、かつ、燃料温度が所定の制限値を超えたと判定された場合に、前記目標レール圧を一時的に降圧するよう構成されてなり、前記燃料温度の上昇を招く所定の条件は、アクセル全閉状態で、かつ、無噴射状態が、所定以上の頻度で生ずることを特徴とするコモンレール式燃料噴射制御装置。 - 電子制御ユニットは、燃料温度の上昇を招く所定の条件が満たされなくなったと判定された場合に、目標レール圧の一時的な降圧を解除するよう構成されてなることを特徴とする請求項5、請求項6、又は、請求項7いずれか記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。
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