JP5959060B2 - 圧力制限弁開弁検知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
このリンプホームモード実行においては、圧力制限弁の開弁を検出する必要があり、その検出手法として、例えば、圧力センサにより検出されたコモンレール圧に基づいて燃料の漏れ量を算出し、その燃料の漏れ量に基づいて圧力制限弁の開閉を判定するようにしたものなどが提案されている(例えば、特許文献1等参照)。
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電磁式調量弁が、前記高圧ポンプの下流側に圧力制限弁が、それぞれ設けられ、電子制御ユニットによる前記電磁式調量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てなると共に、前記電子制御ユニットによるアイソクロナス制御により前記エンジンの回転数制御が行わ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前記圧力制限弁の開弁を検知する圧力制限弁開弁検知方法であって、
リンプホームモードへの移行のために前記調量弁の開弁により前記高圧ポンプが全圧送状態とされた場合に、エンジン回転数に所定量の落ち込量を超える落ち込みが生じ、かつ、指示噴射量に所定の増加量を超える増加が生じたか否かを判定し、エンジン回転数に所定量の落ち込量を超える落ち込みが生じ、かつ、指示噴射量に所定の増加量を超える増加が生じたと判定された場合に、前記圧力制限弁の開弁と判定し、前記リンプホームモードへの移行を可能とす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電磁式調量弁が、前記高圧ポンプの下流側に圧力制限弁が、それぞれ設けられ、電子制御ユニットによる前記電磁式調量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てなると共に、前記電子制御ユニットによるアイソクロナス制御により前記エンジンの回転数制御が行わ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、
リンプホームモードへの移行のために前記調量弁を開弁せしめ前記高圧ポンプを全圧送状態とした場合に、エンジン回転数に所定量の落ち込量を超える落ち込みが生じ、かつ、指示噴射量に所定の増加量を超える増加が生じたか否かを判定し、エンジン回転数に所定量の落ち込量を超える落ち込みが生じ、かつ、指示噴射量に所定の増加量を超える増加が生じたと判定された場合に、前記圧力制限弁の開弁と判定し、前記リンプホームモードへの移行を可能とするよう構成されてなるものである。
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、本発明の実施の形態における圧力制限弁開弁検知方法が適用されるコモンレール式燃料噴射制御装置の構成例について、図1を参照しつつ説明する。
なお、本発明の実施の形態において、かかるコモンレール式燃料噴射制御装置は、農耕用車両や建築用車両などに搭載され、特に、負荷変動に関わらずエンジン回転数が一定となるように燃料噴射量の制御が行われるアイソクロナス制御が実行される構成のものであることを前提としている。
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(以下、必要に応じて「MPROP」と称する)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により制御されることで、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、いずれでも良いものである。
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。
圧力制限弁10は、レール圧が開弁圧Pop(図4参照)を超えると開弁状態となり、その後、圧力は急速に低下し、2次圧と称される比較的低圧状態に収束するものとなっている。かかる2次圧は、実際には、流量の変化によってある程度の幅で変化するものとなっている。
なお、図4において、レール圧が上述の開弁圧Popとなる箇所を符号Aを付して表している。
かかる電子制御ユニット4には、コモンレール1の圧力を検出するレール圧センサ11の検出信号が入力される他、エンジン回転数、アクセル開度、燃料温度などの各種の検出信号が、エンジン3の燃料噴射制御やアイソクロナス制御、また、後述する圧力制限弁開弁検知処理などに供するために入力されるようになっている。
電子制御ユニット4による処理が開始されると、最初に、圧力センサ11が故障であるか否かが判定される(図2のステップS102参照)。
ここで、本発明の実施の形態における電子制御ユニット4においては、従来同様各種センサの故障診断処理が実行されるようになっており、圧力センサ11についても故障診断処理が行われ、その故障の有無が診断されるようになっている。
なお、ステップS102において、「RPS」は圧力センサの意味である。
なお、圧力センサ11が正常である場合には、圧力制限弁10の開弁は、圧力センサ11により検出される実レール圧の急降な低下によって判断でき、圧力制限弁開弁検知処理を実行する必要はないので、上述のように圧力制限弁開弁検知処理が終了されるものとなっている。
すなわち、本発明においては、従来同様、圧力センサ11が故障と判断された場合に、電子制御ユニット4により、従来同様、圧力制限弁10を開弁状態として、その2次圧によるレール圧制御が実行され、いわゆるリンプホームモード制御状態とされるようになっている。ステップS106は、かかるリンプホームモードへ移行するための処理の一つである。
すなわち、エンジン回転数の低下が生じ、その低下の大きさ、換言すれば、落ち込み量が所定の落ち込み量Rs(rpm)を超えているか否かが判定されると共に、指示噴射量が増加せしめられて、その増加量が所定の増加量Qs(mm3/st)を超えているか否かが判定される。
図3は、コモンレール式燃料噴射制御装置が始動されて、無負荷状態にあって、圧力センサ11が故障のため高圧ポンプ7が全圧送状態とされて圧力制限弁10が開弁状態となる場合におけるレール圧、エンジン回転数、指示噴射量、及び、実燃料噴射量の変化例を示したものである。
一方、指示噴射量がリンプホームモードにおける所要の指示噴射量に設定された場合、実際のレール圧は圧力制限弁10の開弁前のため2次圧よりも高く、そのため、実燃料噴射量は図3(C)において実線の特性線で表されたように指示噴射量よりも大となる(図3(C)において符号[b]が付された区間参照)。
そして、エンジン回転数の低下を回復させるべく、指示噴射量は増加される(図3(C)において符号[c]が付された区間参照)。
この時のレール圧は、先に述べたように2次圧となっており、電子制御ユニット4において認識されるレール圧と実レール圧とがほぼ一致しているため、指示噴射量の増加に伴い実燃料噴射量も増加することとなる(図3(C)において符号[c]が付された区間における実線の特性線参照)。
なお、エンジン回転数は、この後、目標回転数に達することとなり、回転数はほぼ一定となる(図3(B)参照)。
なお、圧力制限弁10の開弁を検知する基準となる所定の落ち込み量Rs(rpm)、所定の増加量Qs(mm3/st)は、コモンレール式燃料噴射制御装置の具体的な仕様に応じて適切な値が異なるものであるため、個々の具体的な仕様を考慮すると共に、試験結果やシミュレーション結果等に基づいて適切な値を選定するのが好適である。
なお、メインルーチンにおいては、圧力制限弁10が開弁したとの判定結果に基づいて、レール圧制御は、いわゆる2次圧制御状態とされ、コモンレール式燃料噴射制御装置は、いわゆるリンプホームモードでの運転状態とされるようになっている。
しかして、ステップS114において、エンジン回転数の落ち込み量が所定の落ち込み量Rs(rpm)を超えており、かつ、指示噴射量の増加量が所定の増加量Qs(mm3/st)を超えていると判定された場合(YESの場合)には、圧力制限弁10が開弁したと判定され(図2のステップS112)、図示されないメインルーチンへ戻ることとなる。
4…電子制御ユニット
6…調量弁
10…圧力制限弁
11…圧力センサ
Claims (4)
- 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電磁式調量弁が、前記高圧ポンプの下流側に圧力制限弁が、それぞれ設けられ、電子制御ユニットによる前記電磁式調量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てなると共に、前記電子制御ユニットによるアイソクロナス制御により前記エンジンの回転数制御が行わ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前記圧力制限弁の開弁を検知する圧力制限弁開弁検知方法であって、
リンプホームモードへの移行のために前記調量弁の開弁により前記高圧ポンプが全圧送状態とされた場合に、エンジン回転数に所定量の落ち込量を超える落ち込みが生じ、かつ、指示噴射量に所定の増加量を超える増加が生じたか否かを判定し、エンジン回転数に所定量の落ち込量を超える落ち込みが生じ、かつ、指示噴射量に所定の増加量を超える増加が生じたと判定された場合に、前記圧力制限弁の開弁と判定し、前記リンプホームモードへの移行を可能とすることを特徴とする圧力制限弁開弁検知方法。 - 前記エンジン回転数に所定量の落ち込量を超える落ち込みが生じ、かつ、指示噴射量に所定の増加量を超える増加が生じたか否かの判定において、少なくとも、前記エンジン回転数の落ち込み量、又は、前記指示噴射量の増加量のいずれかが、前記所定量を超えない場合には、アイソクロナス制御によるエンジン回転数の増加を行い、再度、エンジン回転数に所定量の落ち込量を超える落ち込みが生じ、かつ、指示噴射量に所定の増加量を超える増加が生じたか否かを判定し、エンジン回転数に所定量の落ち込量を超える落ち込みが生じ、かつ、指示噴射量に所定の増加量を超える増加が生じたと判定された場合に、前記圧力制限弁の開弁と判定し、前記リンプホームモードへの移行を可能とする一方、
少なくとも、前記エンジン回転数の落ち込み量、又は、前記指示噴射量の増加量のいずれかが、前記所定量を超えないと判定された場合には、前記圧力制限弁の故障と判定し、前記エンジンを停止せしめることを特徴とする請求項1記載の圧力制限弁開弁検知方法。 - 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電磁式調量弁が、前記高圧ポンプの下流側に圧力制限弁が、それぞれ設けられ、電子制御ユニットによる前記電磁式調量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てなると共に、前記電子制御ユニットによるアイソクロナス制御により前記エンジンの回転数制御が行わ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、
リンプホームモードへの移行のために前記調量弁を開弁せしめ前記高圧ポンプを全圧送状態とした場合に、エンジン回転数に所定量の落ち込量を超える落ち込みが生じ、かつ、指示噴射量に所定の増加量を超える増加が生じたか否かを判定し、エンジン回転数に所定量の落ち込量を超える落ち込みが生じ、かつ、指示噴射量に所定の増加量を超える増加が生じたと判定された場合に、前記圧力制限弁の開弁と判定し、前記リンプホームモードへの移行を可能とするよう構成されてなることを特徴とするコモンレール式燃料噴射制御装置。 - 前記電子制御ユニットは、
前記エンジン回転数に所定量の落ち込量を超える落ち込みが生じ、かつ、指示噴射量に所定の増加量を超える増加が生じたか否かの判定において、少なくとも、前記エンジン回転数の落ち込み量、又は、前記指示噴射量の増加量のいずれかが、前記所定量を超えないと判定された場合には、アイソクロナス制御によるエンジン回転数の増加を行い、再度、エンジン回転数に所定量の落ち込量を超える落ち込みが生じ、かつ、指示噴射量に所定の増加量を超える増加が生じたか否かを判定し、エンジン回転数に所定量の落ち込量を超える落ち込みが生じ、かつ、指示噴射量に所定の増加量を超える増加が生じたと判定された場合に、前記圧力制限弁の開弁と判定し、前記リンプホームモードへの移行を可能とする一方、
少なくとも、前記エンジン回転数の落ち込み量、又は、前記指示噴射量の増加量のいずれかが、前記所定量を超えないと判定された場合には、前記圧力制限弁の故障と判定し、前記エンジンを停止せしめるよう構成されてなることを特徴とする請求項3記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。
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