JP7115399B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、クランクシャフトの回転に連動して回転するポンプカムの作用によるプランジャの往復動により燃料室の容積が増減して燃料を加圧する高圧燃料ポンプと、気筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁とを備える内燃機関に適用され、一定のクランク角毎にカウントアップするクランクカウンタに基づいて前記プランジャの往復動の回数である前記高圧燃料ポンプの駆動回数を計数する。この制御装置は、前記プランジャの上死点と前記クランクカウンタの値とを対応付けたマップが記憶されており、且つ機関停止時のクランクカウンタの値を停止時カウンタ値として記憶する記憶部と、前記マップを参照して、機関始動を開始してクランク角が判明したときのクランクカウンタの値と前記停止時カウンタ値との間に前記プランジャの上死点に相当するクランクカウンタの値がいくつあるのかを算出し、算出した数を機関始動開始からクランク角が判明するまでの間の駆動回数とする駆動回数算出部と、を備えている。
内燃機関の制御装置の一態様では、前記筒内噴射弁に供給されている燃料の圧力である高圧系燃圧を検出する燃圧センサによって検出された高圧系燃圧を取得する取得部を備え、前記駆動回数算出部は、前記記憶部に前記停止時カウンタ値が記憶されていない場合には、前記高圧系燃圧が閾値以上増大する度に前記駆動回数を1つ増加させることにより機関始動開始からクランク角が判明するまでの間の駆動回数を算出する。
内燃機関の制御装置の一態様では、前記駆動回数算出部によって算出された駆動回数が規定回数以上になっているときに、前記筒内噴射弁からの燃料噴射を開始させる。
高圧燃料ポンプの駆動回数が多いということは、高圧燃料ポンプから送り出された燃料の量が多いことになるため、高圧燃料ポンプの駆動回数は高圧系燃圧と相関がある。そのため、上記構成のように、算出された駆動回数に基づいて高圧系燃圧を推定することもできる。こうした構成によれば、例えば、高圧系燃料の圧力を検出するセンサに異常が生じている場合であっても、推定した高圧系燃圧に基づいた制御を行うことができる。
図1に示すように、制御装置100が制御する内燃機関10の吸気ポート13には、吸気ポート13を流れる吸気中に燃料を噴射するポート噴射弁14が設けられている。吸気ポート13は吸気通路12と接続されている。吸気通路12にはスロットルバルブ31が設けられている。
次に、図2を参照して内燃機関10の燃料供給系について説明する。
バルブタイミング制御部106は、機関回転速度と機関負荷率に基づいて、クランクシャフト18に対する吸気カムシャフト25の位相の目標値と、クランクシャフト18に対する排気カムシャフト26の位相の目標値を算出し、吸気側可変バルブタイミング機構27と排気側可変バルブタイミング機構28とを操作する。これにより、バルブタイミング制御部106は、吸気バルブ23の開閉タイミングと、排気バルブ24の開閉タイミングとを制御する。例えば、バルブタイミング制御部106は、排気バルブ24及び吸気バルブ23の双方が開弁している期間であるバルブオーバーラップを制御する。
制御装置100では、アイドリングストップ制御による運転停止の際に、クランクシャフト18が停止したときのクランクカウンタの値を停止時カウンタ値VCAstとして記憶部102に記憶しておくようにしている。
クランクポジションセンサ150は、磁石と磁気抵抗素子を内蔵したセンサ回路からなる磁気抵抗素子タイプのセンサである。クランクシャフト18の回転に伴ってセンサプレート151が回転すると、それに伴ってセンサプレート151の信号歯152とクランクポジションセンサ150とが近接、離間するようになる。これにより、クランクポジションセンサ150内の磁気抵抗素子にかかる磁界の方向が変化し、磁気抵抗素子の内部抵抗が変化する。センサ回路はこの抵抗値変化を電圧に変換した波形と閾値との大小関係を比較してその波形を第1の信号であるLo信号と第2の信号であるHi信号とによる矩形波に整形し、クランク角信号として出力する。
まずは、図8を参照して再始動時に筒内噴射による始動の実施の可否を判定する処理について説明する。図8は、再始動時に、制御装置100が実行するルーチンにおける処理の流れを示すフローチャートである。
制御装置100では、クランクカウンタ値VCAが判明していないとき(ステップS200:NO)には、駆動回数算出部108によって、機関始動を開始してクランク角が判明したときのクランクカウンタ値VCAと停止時カウンタ値VCAstとの間にポンプTDCに相当するクランクカウンタ値がいくつあるのかが算出される。そして、駆動回数算出部108は、算出した数を機関始動開始からクランク角が判明するまでの間のポンプ駆動回数NPとする。
(1)機関始動を開始してからクランク角が判明するまでの間の高圧燃料ポンプ60の駆動回数であるポンプ駆動回数NPを計数することができる。
・上記実施形態では、ポンプカム67が吸気カムシャフト25に取り付けられている内燃機関10を例示したが、上記実施形態のようにポンプ駆動回数NPを算出する構成は、ポンプカム67が吸気カムシャフトによって駆動される内燃機関に限らずに適用することができる。例えば、ポンプカム67が排気カムシャフト26に取り付けられている内燃機関にも適用することができる。また、クランクシャフト18の回転に連動してポンプカム67が回転する内燃機関であれば同様に適用することができる。そのため、クランクシャフト18にポンプカム67が取り付けられている内燃機関や、クランクシャフト18と連動して回転するポンプカムシャフトを備えた内燃機関に適用することもできる。
Claims (6)
- クランクシャフトの回転に連動して回転するポンプカムの作用によるプランジャの往復動により燃料室の容積が増減して燃料を加圧する高圧燃料ポンプと、気筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁とを備える内燃機関に適用され、
一定のクランク角毎にカウントアップするクランクカウンタに基づいて前記プランジャの往復動の回数である前記高圧燃料ポンプの駆動回数を計数する内燃機関の制御装置であり、
前記プランジャの上死点と前記クランクカウンタの値とを対応付けたマップが記憶されており、且つ機関停止時のクランクカウンタの値を停止時カウンタ値として記憶する記憶部と、
前記マップを参照して、機関始動を開始してクランク角が判明したときのクランクカウンタの値と前記停止時カウンタ値との間に前記プランジャの上死点に相当するクランクカウンタの値がいくつあるのかを算出し、算出した数を機関始動開始からクランク角が判明するまでの間の駆動回数とする駆動回数算出部と、を備えた内燃機関の制御装置。 - 前記筒内噴射弁に供給されている燃料の圧力である高圧系燃圧を検出する燃圧センサによって検出された高圧系燃圧を取得する取得部を備え、
前記駆動回数算出部は、前記記憶部に前記停止時カウンタ値が記憶されていない場合には、前記高圧系燃圧が閾値以上増大する度に前記駆動回数を1つ増加させることにより機関始動開始からクランク角が判明するまでの間の駆動回数を算出する
請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記駆動回数算出部が、前記クランクカウンタの値に基づき、前記マップを参照してクランク角が判明してからの前記高圧燃料ポンプの駆動回数を算出し、機関始動開始からクランク角が判明するまでの間の駆動回数に積算することにより、駆動回数を更新する
請求項1又は請求項2に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記駆動回数算出部によって算出された駆動回数が規定回数以上になっているときに、前記筒内噴射弁からの燃料噴射を開始させる
請求項1~3のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記駆動回数算出部によって算出された駆動回数に基づいて前記筒内噴射弁に供給されている燃料の圧力である高圧系燃圧を推定する
請求項1~3のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記駆動回数算出部によって算出された駆動回数に基づいて推定した高圧系燃圧が規定圧力以上になっているときに、前記筒内噴射弁からの燃料噴射を開始させる
請求項5に記載の内燃機関の制御装置。
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