JPWO2010146896A1 - ディーゼルエンジンの制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
1.ディーゼルエンジン及び蓄圧式燃料噴射装置の基本的構成
図1は、本発明の実施の形態にかかるディーゼルエンジン40の制御装置70によって制御が行われるディーゼルエンジン40、及び、ディーゼルエンジン40に備えられた蓄圧式燃料噴射装置50の概略構成を示している。
このディーゼルエンジン40には、クランクシャフト43を強制的に回転させるためのクランク角調節手段としてのスタータ44と、クランクシャフト43の回転位相であるクランク角を検出するためのクランク角センサ45が設けられている。
本実施形態のディーゼルエンジン40の制御装置70は、高圧ポンプ5に備えられた流量制御弁8による高圧ポンプ5の吐出量制御や、コモンレール10に備えられた圧力制御弁12による高圧排出制御、燃料噴射弁13によるディーゼルエンジン40の気筒41内への燃料噴射制御、ディーゼルエンジン40のアイドリングストップ制御、ディーゼルエンジン40のクランク角調節制御を行う。
次に、制御装置70によって行われる、アイドリングストップ制御によるディーゼルエンジン40の停止中に行われるクランク角の調節方法について具体的に説明する。
図3〜図6は、ディーゼルエンジン40の停止中にレール圧Prが噴射可能圧力Pr0未満になったときに実行されるクランク角の調節方法を説明するための図である。それぞれの図中、横軸がディーゼルエンジン40のクランク角Caを示し、縦軸が高圧ポンプ5のプランジャ7のリフト量Lplを示している。それぞれレール圧Prを大気圧から噴射可能圧力Pr0以上にするまでに高圧ポンプ5からの圧送回数が最大1.5圧送必要な蓄圧式燃料噴射装置50の例である。また、各図はディーゼルエンジン40の気筒数が四つの場合を例に採ったものであり、各燃料噴射タイミングに燃料の噴射が行われる気筒が♯1〜♯4で示されている。各図において、プランジャのリフト位置が増大している行程が燃料圧送行程を表し、プランジャのリフト量が減少している行程が燃料吸入行程を表している。
本実施形態の制御装置70において、アイドリングストップ制御によるディーゼルエンジン40の停止中にレール圧Prが噴射可能圧力Pr0以上のままで維持されている場合には、高圧ポンプ5のプランジャ7の位置にかかわらず、ディーゼルエンジン40の特性に応じて必要とされる圧縮行程が燃料噴射前に行われるようにクランク角Caがずらされる。この場合には、すでに高圧燃料の正常噴射が可能な状態であることから、所定ストローク分の圧縮行程が行われた後燃料が噴射され、速やかにディーゼルエンジン40が再始動する。
次に、本実施形態のディーゼルエンジン40の制御装置70によって実行されるディーゼルエンジン40の制御方法の一例について、図8に示す制御フローに基づき具体的に説明する。
なお、クランク角CaをずらすステップS10は、エンジン再始動条件が成立したステップS12の後に実施されてもよい。
なお、エンジン再始動条件成立の有無を判定するステップS16を実施する前に、あらかじめステップS17〜S18が実施されてもよい。
本発明の第2の実施の形態は、蓄圧式燃料噴射装置に備えられる低圧ポンプとして、ギヤポンプ等のディーゼルエンジンの回転状態に依存したポンプが用いられている場合の例である。
低圧ポンプが、例えばギヤポンプである場合、ギヤポンプはディーゼルエンジンのクランクシャフトに連結されている。そのため、低圧ポンプの駆動力はディーゼルエンジンの回転状態に依存し、ディーゼルエンジンの停止状態においては高圧ポンプの加圧室に低圧燃料の供給が行われない。さらに、ディーゼルエンジンの始動前にクランク角をずらすにあたり、クランクシャフトを退角させた場合には、高圧ポンプのプランジャの上下動にかかわらず加圧室に燃料が供給されない。
Claims (9)
- 高圧ポンプと、前記高圧ポンプで加圧された燃料が蓄積されるコモンレールと、前記コモンレールに接続され前記燃料をディーゼルエンジンの気筒内に噴射する複数の燃料噴射弁と、を有する蓄圧式燃料噴射装置を備えたディーゼルエンジンの制御を行うためのディーゼルエンジンの制御装置において、
所定のアイドリングストップ条件が成立したときに前記ディーゼルエンジンを停止させるとともに、所定の再始動条件が成立したときに前記ディーゼルエンジンを再始動させる制御を行うアイドリングストップ制御部と、
前記ディーゼルエンジンの停止中に、前記ディーゼルエンジンの再始動時に前記コモンレール内の圧力が高圧燃料の正常噴射が可能な圧力以上に速やかに到達するように前記ディーゼルエンジンのクランク角をずらす制御を行うクランク角制御部と、
を備えることを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。 - 前記クランク角制御部は、前記コモンレール内の圧力を前記高圧燃料の正常噴射が可能な圧力以上にするために必要な前記高圧ポンプの最大圧送回数に応じて、前記クランク角をずらす目標位置を決定することを特徴とする請求項1に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
- 前記クランク角制御部は、再始動時の燃料噴射タイミングでの高圧ポンプのプランジャのリフト位置に応じて、前記クランク角をずらす目標位置を決定することを特徴とする請求項1又は2に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
- 前記クランク角制御部は、前記ディーゼルエンジンの再始動時に前記コモンレール内の圧力が前記高圧燃料の正常噴射が可能な圧力以上に速やかに到達するクランク角の目標位置を前記複数の燃料噴射弁ごとにそれぞれ演算するとともに、それぞれ算出された複数の前記目標位置のうち、前記クランク角をずらす量が最小となる前記目標位置に前記クランク角をずらすことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
- 前記高圧ポンプに燃料を供給する低圧ポンプが前記ディーゼルエンジンの回転状態に依存せずに駆動されるポンプである場合には、前記クランク角制御部は前記高圧ポンプが燃料圧送行程にある状態を目標位置として前記クランク角を進角又は退角させる制御を行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
- 前記高圧ポンプに燃料を供給する低圧ポンプが前記ディーゼルエンジンの回転状態に依存して駆動されるポンプである場合には、前記クランク角制御部は前記高圧ポンプの最大圧送回数が確保されるように前記高圧ポンプが燃料吸入行程にある状態を前記目標位置として前記クランク角を進角又は退角させる制御を行うことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
- 前記ディーゼルエンジンの制御装置は、前記コモンレール内の圧力を検出するレール圧検出部を備え、
前記クランク角制御部は、前記再始動条件成立時に検出される前記コモンレール内の圧力と、前記高圧燃料の正常噴射が可能な圧力との差に基づき、前記クランク角をずらす目標位置を決定することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のディーゼルエンジンの制御装置。 - 前記ディーゼルエンジンの制御装置は、前記コモンレール内の圧力を検出するレール圧検出部を備え、
前記クランク角制御部は、前記ディーゼルエンジンの停止中に前記コモンレール内の圧力が前記高圧燃料の正常噴射が可能な圧力未満になったときに、前記クランク角をずらす制御を行うことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のディーゼルエンジンの制御装置。 - 前記クランク角制御部は、前記再始動条件成立時における前記コモンレール内の圧力が前記高圧燃料の正常噴射が可能な圧力以上のときには、前記ディーゼルエンジンが圧縮行程から始まるように前記クランク角をずらす制御を行うことを特徴とする請求項7又は8に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
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