JP6893159B2 - 内燃機関の燃料制御装置 - Google Patents
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Description
ゼロスプリング40の付勢力によってストッパ39に押し付けられていたアンカー34の初期位置から、弁体33に形成された突起33pまでには所定の隙間があり、この隙間をアンカー34が移動した後、時刻t3で弁体33はアンカー34により持ち上げられ始める。このとき、噴孔38からの燃料噴射が始まる。
ステップS10においては、回転数N、空気量Qaを検出する。回転数Nはクランク角センサによって検出され、空気量Qaはエアフローセンサ20によって検出される。回転数N、空気量Qaが検出されるとステップS11に移行する。
ステップS11においては、回転数N、負荷Lから高圧配管の目標燃圧Pfを求める。負荷Lは例えば、空気量Qaを回転数Nで除算して求めることができる。図9に示している通り目標燃圧Pfは、回転数Nと負荷Lを入力とする目標燃圧マップから求められる。尚、本実施形態ではマップ検索によって目標燃圧Pfを求めているが、これ以外に算術式を用いて目標燃圧Pfを求めても良い。目標燃圧Pfが求まるとステップS12に移行する。
ステップ12においては、回転数N、負荷Lから目標燃料噴射量Qftarを求める。図10に示している通り、目標燃料噴射量Qftarは、回転数Nと負荷Lを入力とする目標燃料噴射量マップから求められる。尚、本実施形態ではマップ検索によって目標燃料噴射量Qftarを求めているが、これ以外に算術式を用いて目標燃料噴射量Qftarを求めても良い。目標燃料噴射量Qftarが求まるとステップS13に移行する。
ステップS13においては、ステップS11で求めた目標燃圧PfとステップS12で求めた目標燃料噴射量Qftarから、駆動パルス継続時間Titを求める。図11に示している通り、駆動パルス継続時間Titは、目標燃圧Pf毎に準備された駆動パルス継続時間Titと燃料噴射量Qfの関係から、目標燃料噴射量Qftarに対応した駆動パルス継続時間Titを検索することで求められる。
ステップS14においては、ステップS13で求められた現在の目標燃圧Pfに対する駆動パルス継続時間Titが、継続時間Tit 0より長いかどうかが判断される。図11の場合では、目標燃圧Pf=15MPaに対して、駆動パルスTiの継続時間Tit(15)は、継続時間Tit 0より短い。
ステップS15においては、ステップS14の判断によって駆動パルス継続時間Titは継続時間Tit 0より長いことから、弁体33の挙動は不安定領域に入らないので、ステップS11で求めた目標燃圧Pf(この場合は、35MPaである)と、ステップS13で求めた駆動パルス継続時間Tit (この場合は、駆動パルス継続時間Tit(35)である)を設定して処理を終了する。
駆動パルス継続時間Tit(15)が、継続時間Tit 0より短いので、不安定領域に入ってしまう。そこで、本ステップでは安定領域に入るように、目標燃圧Pfを増加する。同じ噴射量であれば燃圧が高いほど弁体運動は安定するので、この場合においては、目標燃圧Pfは現在の設定値15MPaより大きい値、例えば35MPaに増加する。
ステップS20においては、実施例1と同様に、回転数N、負荷Lから高圧配管の目標燃圧Pfを求める。目標燃圧Pfは、回転数Nと負荷Lを入力とする目標燃圧マップから求められる。目標燃料噴射量Pfが求まるとステップS21に移行する。
ステップ21においては、実施例1と同様に、回転数N、負荷Lから目標燃料噴射量Qftarを求める。目標燃料噴射量Qftarは、回転数Nと負荷Lを入力とする目標燃料噴射量マップから求められる。目標燃料噴射量Qftarが求まるとステップS22に移行する。
ステップS22においては、図3に示す制御装置41の昇圧回路で生成される目標昇圧電圧Vbstを標準昇圧電圧Vbst0に設定する。標準昇圧電圧Vbst0が設定されるとステップS23に移行する。
ステップS23においては、図13に示す目標昇圧電圧Vbstに対応した駆動パルス継続時間Titと燃料噴射量Qfの関係に基づき、目標燃料噴射量Qftarを実現できる駆動パルス継続時間Tit(Vbst)を算出する。尚、本ステップが最初の場合は、昇圧電圧は標準昇圧電圧Vbst0なので,駆動パルス継続時間Tit(Vbst0)が算出される。駆動パルス継続時間Tit(Vbst)が求まるとステップS24に移行する。
ステップS24においては、駆動パルス継続時間Tit(Vbst)が、図7の「Tit≧Tit 0」を満たす安定領域に属するかどうかを判定する。その際に注意すべきことは、安定領域の境界値(=継続時間)Tit 0は、図14に示すように目標昇圧電圧に依存することである。そこで、目標昇圧電圧Vbstに応じて安定領域の境界値Tit 0(Vbst)をメモリ等に事前に記憶しておき、ステップS23で用いた目標昇圧電圧Vbstに対応した境界値Tit 0(Vbst)を読み出して、Tit(Vbst)とTit 0(Vbst)とを比較する。Tit≧Tit 0(Vbst)の場合は、ステップS25に移行し、Tit<Tit 0(Vbst)の場合は、ステップS26に移行する。
ステップS25においては、駆動パルス継続時間Tit(Vbst)を駆動パルス継続時間Titに設定して処理を終了する。
ステップS25で、Tit<Tit 0と判断されているので、ステップS26においては、目標昇圧電圧Vbstを減少し、再びステップS23に戻ってステップS23,S24,S26を繰り返すことになる。
図8の制御フローと同じであり、説明は省略する。
ステップS30においては、最初にステップS12で求めた目標燃料噴射量Qftarと基準予備ストローク長Lstk0を用いて図19に示す関係から、駆動パルス継続時間Tit(Lstk0)を求める。ここで、基準予備ストローク長Lstk0は、通常運転で使用される予備ストローク長であり、基本的には圧電素子(予備ストローク長調整部60)に電圧を印加しない状態に制御されている。
ステップS31においては、駆動パルス継続時間Tit(Lstk0)と開弁開始時刻Ta’が一定に飽和する継続期間Tit 0(Lstk0)とが比較される。駆動パルス継続時間Tit(Lstk0)が、継続時間Tit 0(Lstk0)より長いと、開弁開始時刻Ta’が一定で飽和する開弁開始時刻Ta’ 0が得られるものと判断されてステップS32に移行する。一方、駆動パルス継続時間Tit(Lstk0)が継続時間Tit 0(Lstk0)より短いと、開弁開始時刻Ta’が開弁開始時刻Ta’ 0より遅くなると判断されて、ステップS33に移行する。
ステップS32においては、ステップS31で開弁開始時刻Ta’ 0が得られると判断されているので、ステップS30で求めた駆動パルス継続時間Tit(Lstk0)と基準予備ストローク長Lstk0を設定して処理を終了する。
ステップS31においては、基準予備ストローク長Lstk0と目標燃料噴射量Qftarの関係から求めた駆動パルス継続時間Tit(Lstk0)は、継続時間Tit 0(Lstk0)より短いと判断されているので、弁体33は動作的に不安定領域に入ってしまうことになる。これを回避するために、ステップS33では予備ストローク長を調整する。つまり、基準予備ストローク長Lstk0より所定値だけ短くした予備ストローク長Lstk1を設定し、図19に示す目標燃料噴射量Qftarと予備ストローク長Lstk1の関係から駆動パルス継続時間Tit(Lstk1)を算出する。駆動パルス継続時間Tit(Lstk1)を算出するとステップS34に移行する。
ステップS34においては、ステップS33で求めた駆動パルス継続時間Tit(Lstk1)と、予備ストローク長Lstk1での継続時間Tit 0(Lstk1)とが比較される。駆動パルス継続時間Tit(Lstk1)が、継続時間Tit 0(Lstk1)より長いと、開弁開始時刻Ta’が一定で飽和する開弁開始時刻Ta’ 0が得られるものと判断されて、ステップS32に移行する。ステップS32では、ステップS33で求めた駆動パルス継続時間Tit(Lstk1)と予備ストローク長Lstk1を設定して処理を終了する。
ステップS34においては、予備ストローク長Lstk1と目標燃料噴射量Qftarの関係から求めた駆動パルス継続時間Tit(Lstk1)は、継続時間Tit 0(Lstk1)より短いと判断されているので、弁体33は動作的に不安定領域に入ってしまうことになる。
ステップS36においては、ステップS35で求めた駆動パルス継続時間Tit(Lstk2)と、予備ストローク長Lstk2での継続期間Tit 0(Lstk2)とが比較される。駆動パルス継続時間Tit(Lstk2)が、継続時間Tit 0(Lstk2)より長いと、開弁開始時刻Ta’が一定で飽和する開弁開始時刻Ta’ 0が得られるものと判断されて、ステップS32に移行する。ステップS32では、ステップS35で求めた駆動パルス継続時間Tit(Lstk2)と予備ストローク長Lstk2を設定して処理を終了する。
Claims (9)
- 内燃機関の回転数と負荷に基づき高圧配管の燃圧を制御する燃圧制御手段と、回転数と負荷と燃圧に基づいて燃料噴射弁の駆動パルスの継続時間の長さを制御する駆動パルス制御手段とからなり、前記燃圧と前記駆動パルスによって前記燃料噴射弁からの燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料制御装置において、
前記燃料噴射弁の前記駆動パルスの駆動時間を長くして開弁開始時刻が飽和するときの前記駆動パルスの前記継続時間以上に、前記駆動パルスの前記継続時間を長くすることを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。 - 内燃機関の回転数と負荷に基づき高圧配管の燃圧を制御する燃圧制御手段と、回転数と負荷と燃圧に基づいて燃料噴射弁の駆動パルスの継続時間の長さを制御する駆動パルス制御手段とからなり、前記燃圧と前記駆動パルスによって前記燃料噴射弁からの燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料制御装置において、
前記燃料噴射弁の前記駆動パルスの駆動時間を長くして開弁開始時刻が飽和するときの前記駆動パルスの前記継続時間以上に、前記駆動パルスの前記継続時間を長くし、更に前記燃料噴射量の低減が必要な時は前記燃圧を上げることで前記燃料噴射量を低減することを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。 - 内燃機関の回転数と負荷に基づき高圧配管の燃圧を制御する燃圧制御手段と、回転数と負荷と燃圧に基づいて燃料噴射弁の駆動パルスの継続時間の長さを制御する駆動パルス制御手段と、前記燃料噴射弁のソレノイドに印加される昇圧電圧を制御する昇圧電圧制御手段からなり、前記燃圧と前記駆動パルスと前記昇圧電圧によって前記燃料噴射弁からの燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料制御装置において、
前記燃料噴射弁の前記駆動パルスの駆動時間を長くして開弁開始時刻が飽和するときの前記駆動パルスの前記継続時間以上に、前記駆動パルスの前記継続時間を長くし、更に前記昇圧電圧を下げることで燃料噴射量を低減することを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。 - 内燃機関の回転数と負荷に基づき高圧配管の燃圧を制御する燃圧制御手段と、回転数と負荷と燃圧に基づいて燃料噴射弁の駆動パルスの継続時間の長さを制御する駆動パルス制御手段と、前記燃料噴射弁の予備ストローク長を制御する予備ストローク長制御手段からなり、前記燃圧と前記駆動パルスと前記予備ストローク長によって前記燃料噴射弁からの燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料制御装置において、
前記燃料噴射弁の前記駆動パルスの駆動時間を長くして開弁開始時刻が飽和するときの前記駆動パルスの前記継続時間以上に、前記駆動パルスの前記継続時間を長くし、更に前記予備ストローク長を短くすることで噴射量を低減することを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。 - 内燃機関の回転数と負荷に基づき高圧配管の燃圧を制御する燃圧制御手段と、前記燃圧制御手段による目標燃圧の下で回転数と負荷とに基づいて目標燃料噴射量を求めると共に、前記目標燃料噴射量に対応する駆動パルスの継続時間を求めて前記駆動パルスを燃料噴射弁の駆動手段へ送る駆動パルス制御手段とを備えた内燃機関の燃料制御装置であって、
前記駆動パルス制御手段によって、前記駆動パルスの前記継続時間が、前記燃料噴射弁の開弁開始時刻が一定に飽和する開弁開始時刻が得られる前記継続時間より短いと判断されると、
前記燃圧制御手段は、現在の前記目標燃圧に代えて新たな前記目標燃圧を設定し、
更に、前記駆動パルス制御手段は、新たな前記目標燃圧の下で前記目標燃料噴射量を維持することができる、開弁開始時刻が一定に飽和する前記継続時間より長い前記継続時間を有する前記駆動パルスを新たに求める
ことを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。 - 内燃機関の回転数と負荷に基づき高圧配管の燃圧を制御する燃圧制御手段と、前記燃圧制御手段による目標燃圧の下で回転数と負荷とに基づいて目標燃料噴射量を求めると共に、前記目標燃料噴射量に対応する駆動パルスの継続時間を求めて前記駆動パルスを燃料噴射弁を構成するソレノイドの駆動手段へ送る駆動パルス制御手段とを備えた内燃機関の燃料制御装置であって、
前記駆動手段は、前記ソレノイドへ印加する昇圧電圧を制御する電圧制御手段を備え、
前記駆動パルス制御手段によって、前記駆動パルスの前記継続時間が、前記燃料噴射弁の開弁開始時刻が一定に飽和する開弁開始時刻が得られる前記継続時間より短いと判断されると、
前記電圧制御手段は、現在の前記昇圧電圧を低下して新たな前記昇圧電圧を設定し、
更に、前記駆動パルス制御手段は、新たな前記昇圧電圧の下で前記目標燃料噴射量を維持することができる、開弁開始時刻が一定に飽和する前記継続時間より長い前記継続時間を有する前記駆動パルスを新たに求める
ことを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。 - 請求項6に記載の内燃機関の燃料制御装置において、
前記継続時間は、前記目標燃料噴射量が同じである場合に、前記電圧制御手段で制御される前記昇圧電圧が低くなるにしたがって長く設定される
ことを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。 - 内燃機関の回転数と負荷に基づき高圧配管の燃圧を制御する燃圧制御手段と、前記燃圧制御手段による目標燃圧の下で回転数と負荷とに基づいて目標燃料噴射量を求めると共に、前記目標燃料噴射量に対応する駆動パルスの継続時間を求めて前記駆動パルスを燃料噴射弁の駆動手段へ送る駆動パルス制御手段とを備えた内燃機関の燃料制御装置であって、
前記燃料噴射弁は、予備ストローク長を調整する予備ストローク長調整部を備えたものであり、前記予備ストローク長調整部は予備ストローク長制御手段によって予備ストローク長を制御し、
前記駆動パルス制御手段によって、前記駆動パルスの前記継続時間が、前記燃料噴射弁の開弁開始時刻が一定に飽和する開弁開始時刻が得られる前記継続時間より短いと判断されると、
前記予備ストローク長制御手段は、現在の前記予備ストローク長を短くして新たな前記予備ストローク長を設定し、
更に、前記駆動パルス制御手段は、新たな前記予備ストローク長の下で前記目標燃料噴射量を維持することができる、開弁開始時刻が一定に飽和する前記継続時間より長い前記継続時間を有する前記駆動パルスを新たに求める
ことを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。 - 請求項8に記載の内燃機関の燃料制御装置において、
前記継続時間は、前記目標燃料噴射量が同じである場合に、前記予備ストローク長制御手段で制御される前記予備ストローク長が短くなるにしたがって長く設定される
ことを特徴とする内燃機関の燃料制御装置。
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