JPWO2017212350A1 - Fuel injection valve energization control method and common rail fuel injection control device - Google Patents
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Abstract
【課題】スラッジに起因するエンジン始動時における燃料噴射弁の始動特性の悪化を確実に抑圧、防止する。【解決手段】車両始動時に燃料噴射弁2−1〜2−nに対して無噴射通電が行われ(S102)、その際の閉弁時間が計測され(S104)、閉弁時間が所定範囲を超えている場合に(S106)、エンジン3の始動状態を低下させる要因有りとして、エンジン回転数が所定回転数を超えるまで補正された通電条件に基づいて燃料噴射弁2−1〜2−nへ対する通電制御が行われ(S110,S112)、エンジン始動時における始動性の低下が抑圧、防止されるようになっている。An object of the present invention is to reliably suppress and prevent deterioration of start characteristics of a fuel injection valve at engine start caused by sludge. When a vehicle is started, non-injection energization is performed on fuel injection valves 2-1 to 2-n (S102), the valve closing time at that time is measured (S104), and the valve closing time is within a predetermined range. If it exceeds (S106), the fuel injection valves 2-1 to 2-n are determined based on the energization conditions corrected until the engine speed exceeds the predetermined speed as a cause of a decrease in the starting state of the engine 3. On the other hand, energization control is performed (S110, S112), and a decrease in startability at the time of engine start is suppressed and prevented.
Description
本発明は、燃料噴射弁の通電制御方法に係り、特に、燃料噴射弁の始動特性の安定性、信頼性の向上等を図ったものに関する。 The present invention relates to an energization control method for a fuel injection valve, and more particularly to a method for improving the stability and reliability of the starting characteristics of the fuel injection valve.
エンジンへの燃料噴射を行う燃料噴射弁は、エンジン動作の良否に大きな影響を与える車両装置の重要な構成品であり、様々な観点に基づいて、種々の構成のものが提案、実用化されている
例えば、消費電力の低減、小型化等のメリットを有する燃料噴射弁として、バランス圧力型と称されるものがある。
このバランス圧力型燃料噴射弁は、ノズルニードルの弁座への着座、離間を補助するため、噴孔と反対側のノズルニードルの端部近傍に、高圧燃料の流入、流出を制御可能とする制御室が設けられて、その制御室への燃料の流入、流出が電磁弁により制御可能とされる点は、従来のボールバルブタイプと称されるものと基本的に同一であるが、制御室への燃料の流入、流出を制御する電磁弁の用い方が次述するように異なるものである。A fuel injection valve that injects fuel into an engine is an important component of a vehicle device that greatly affects the quality of engine operation, and various configurations have been proposed and put into practical use based on various viewpoints. For example, there is a so-called balance pressure type fuel injection valve having advantages such as reduction in power consumption and downsizing.
This balance pressure type fuel injection valve is designed to control the inflow and outflow of high-pressure fuel in the vicinity of the end of the nozzle needle opposite to the nozzle hole in order to assist the seating and separation of the nozzle needle on the valve seat. A chamber is provided, and the inflow and outflow of fuel into the control chamber can be controlled by a solenoid valve, which is basically the same as what is called a conventional ball valve type. The use of solenoid valves for controlling the inflow and outflow of fuel is different as described below.
すなわち、バランス圧力型の燃料噴射弁においては、制御室への燃料の流入、流出を制御する電磁弁を構成するアーマチュアが、従来と異なり、ノズルニードルの長手軸方向において、バルブシートに対してほぼ線接触の状態となるように設けられるものとなっている。
ボールバルブタイプの燃料噴射弁の場合、アーマチュア、又は、アーマチュアに取り付けられた弁ニードルが、バルブシートに面接触状態となるように設けられる構成のため、バルブシートへの着座時には、高い燃料圧が弁ニードル、アーマチュアに作用し、弁ニードル、アーマチュアを、その燃料圧に抗することのできるよう、強いスプリングセット力により押圧する必要がある。一方、バルブ開弁時には、その強いスプリングセット力に打ち勝つ電磁力が必要となるため、通電電流は大となり、その結果、消費電力も大きくなる。That is, in the balance pressure type fuel injection valve, the armature that constitutes the electromagnetic valve that controls the inflow and outflow of fuel to the control chamber differs from the conventional one in the longitudinal direction of the nozzle needle with respect to the valve seat. It is provided so as to be in a line contact state.
In the case of a ball valve type fuel injection valve, since the armature or the valve needle attached to the armature is provided so as to be in surface contact with the valve seat, a high fuel pressure is applied when seated on the valve seat. It is necessary to press the valve needle and the armature with a strong spring set force so as to act on the valve needle and the armature and to resist the fuel pressure. On the other hand, when the valve is opened, an electromagnetic force that overcomes the strong spring setting force is required, so that the energization current becomes large, resulting in an increase in power consumption.
これに対して、バランス圧力型の燃料噴射弁では、アーマチュアや弁ニードルに、上述のボールバルブタイプのように高い燃料圧が作用することはなく、しかも、電磁力は、アーマチュアをバルブシートから離間さ
せるだけの力で十分なため、ボールバルブタイプに比して消費電力が少なくて済み、電磁弁の小型化が可能となる等の利点があり、多く利用に供されている(例えば、特許文献1等参照)。On the other hand, in the balance pressure type fuel injection valve, high fuel pressure does not act on the armature and the valve needle as in the above-described ball valve type, and the electromagnetic force separates the armature from the valve seat. Since the power required is sufficient, the power consumption is less than that of the ball valve type, and the electromagnetic valve can be miniaturized. 1 etc.).
しかしながら、上述のバランス圧力型燃料噴射弁においては、上述の弁ニードルがアーマチュアに摺動自在に挿通される構成となっており、双方の間の極小さな隙間にスラッジが蓄積されることがあり、特に、車両の始動時における燃料噴射弁の通電開始の際に、アーマチュアの摺動抵抗となるため、噴射開始の遅れによる燃料噴射量の不足を招き、所望するエンジン回転数が達成できなくなり、エンジンの始動特性の低下を招くという問題がある。 However, in the above-described balance pressure type fuel injection valve, the above-described valve needle is configured to be slidably inserted into the armature, and sludge may accumulate in a very small gap between the two. In particular, when the fuel injection valve is energized at the start of the vehicle, the armature slide resistance, which causes a shortage of fuel injection due to a delay in the start of injection, making it impossible to achieve the desired engine speed. There is a problem that the starting characteristics of the engine are lowered.
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、スラッジに起因するエンジン始動時における燃料噴射弁の始動特性の悪化を抑圧、防止し、所望する燃料噴射を確実に確保可能とし、燃料噴射制御の信頼性、安定性の向上を可能とする燃料噴射弁通電制御方法及びコモンレール式燃料噴射制御装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and suppresses and prevents the deterioration of the start characteristic of the fuel injection valve at the time of engine start caused by sludge, makes it possible to reliably ensure the desired fuel injection, and fuel injection control The present invention provides a fuel injection valve energization control method and a common rail fuel injection control device that can improve the reliability and stability of the fuel injection valve.
上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る燃料噴射弁通電制御方法は、車両始動時における燃料噴射弁の通電を制御する燃料噴射弁通電制御方法であって、
前記車両始動時にエンジンの始動状態を低下させる要因の有無を判定し、エンジンの始動状態を低下させる要因有りと判定された場合に、前記燃料噴射弁に対する通電条件に補正を施し、補正された通電条件に基づいて前記燃料噴射弁への通電を行う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制御を可能とする電子制御ユニットが設けら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、
前記車両始動時にエンジンの始動状態を低下させる要因の有無を判定し、エンジンの始動状態を低下させる要因有りと判定された場合に、前記燃料噴射弁に対する通電制御における通電条件に対して補正を施し、補正された通電条件の基での前記燃料噴射弁へ対する通電制御を実行可能に構成されてなるものである。In order to achieve the above object of the present invention, a fuel injection valve energization control method according to the present invention is a fuel injection valve energization control method for controlling energization of a fuel injection valve at the time of vehicle start,
It is determined whether or not there is a factor that lowers the engine starting state when the vehicle is started, and when it is determined that there is a factor that lowers the engine starting state, the energization condition for the fuel injection valve is corrected, and the corrected energization is performed. The fuel injection valve is energized based on conditions.
In order to achieve the above object of the present invention, a common rail fuel injection control device according to the present invention includes:
A common rail fuel that is provided with an electronic control unit that allows the fuel in the fuel tank to be pressurized and pumped to the common rail by a high pressure pump and to control the injection of high pressure fuel to the engine via a fuel injection valve connected to the common rail. An injection control device,
The electronic control unit is
It is determined whether or not there is a factor that lowers the engine starting state when the vehicle is started, and when it is determined that there is a factor that lowers the engine starting state, correction is performed for the energization condition in the energization control for the fuel injection valve. Further, the power supply control for the fuel injection valve based on the corrected power supply condition can be executed.
本発明によれば、車両起動時にエンジンの始動状態を低下させる要因があると判定された場合に、燃料噴射弁の通電条件を補正して通電を行い、燃料噴射量の不足を補償し、エンジンの始動性低下を確実に回避できるようにしたので、特に、スラッジ等によって車両始動時に燃料噴射弁の動きが一時的に阻害されるような場合に、エンジン回転数の低下を確実に抑圧、低減して、始動性の悪化を回避することができ、燃料噴射制御のさらなる信頼性、安定性の向上を図ることができるという効果を奏するものである。 According to the present invention, when it is determined that there is a factor that reduces the engine start state when the vehicle is started, the energization condition of the fuel injection valve is corrected and energization is performed to compensate for the shortage of the fuel injection amount. As a result, it is possible to reliably avoid a decrease in engine speed, especially when the movement of the fuel injection valve is temporarily obstructed during vehicle start-up due to sludge, etc. As a result, it is possible to avoid the deterioration of the startability and to improve the reliability and stability of the fuel injection control.
以下、本発明の実施の形態について、図1乃至図6を参照しつつ説明する。
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燃料噴射弁通電制御方法が適用されるコモンレール式燃料噴射制御装置について、図1を参照しつつ説明する。
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。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6.
The members and arrangements described below do not limit the present invention and can be variously modified within the scope of the gist of the present invention.
First, a common rail fuel injection control apparatus to which a fuel injection valve energization control method according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIG.
The common rail fuel injection control device includes a high
Such a configuration itself is the same as the basic configuration of this type of fuel injection control apparatus that has been well known.
高圧ポンプ装置50は、供給ポンプ5と、調量弁6と、高圧ポンプ7とを主たる構成要素として構成されてなる公知・周知の構成を有してなるものである。
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。The high-
In this configuration, the fuel in the fuel tank 9 is pumped up by the supply pump 5 and supplied to the high-pressure pump 7 through the metering valve 6. As the metering valve 6, an electromagnetic proportional control valve is used, and the amount of energization is controlled by the electronic control unit 4, so that the flow rate of fuel supplied to the high-pressure pump 7, in other words, the discharge of the high-pressure pump 7. The amount is to be adjusted.
なお、供給ポンプ5の出力側と燃料タンク9との間には、戻し弁8が設けられており、供給ポンプ5の出力側の余剰燃料を燃料タンク9へ戻すことができるようになっている。
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。A return valve 8 is provided between the output side of the supply pump 5 and the fuel tank 9 so that surplus fuel on the output side of the supply pump 5 can be returned to the fuel tank 9. .
The supply pump 5 may be provided separately from the high-
The fuel injection valves 2-1 to 2-n are provided for each cylinder of the engine 3, and are supplied with high-pressure fuel from the common rail 1, and perform fuel injection by injection control by the electronic control unit 4. Yes.
本発明のコモンレール1には、余剰高圧燃料をタンク9へ戻すリターン通路(図示せず)に、電磁式比例制御弁による圧力制御弁12が設けられており、調量弁6と共にレール圧の制御に用いられるようになっている。
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適宜変えることで、適切なレール圧制御の実現が図られるようになっている。The common rail 1 of the present invention is provided with a
In the embodiment of the present invention, appropriate rail pressure control can be realized by appropriately changing the operation states of the metering valve 6 and the
電子制御ユニット4は、例えば、公知・周知の構成を有してなるマイクロコンピュータ(図示せず)を中心に、RAMやROM等の記憶素子(図示せず)を有すると共に、燃料噴射弁2−1〜2−nを駆動するための駆動回路(図示せず)や、調量弁6や圧力制御弁12への通電を行うための通電回路(図示せず)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、後述する本発明の実施の形態における燃料噴射弁通電制御処理等に供するために入力されるようになっている。
かかる構成自体は、従来から知られているこの種のコモンレール式燃料噴射制御装置の基本的な構成と同一のものである。The electronic control unit 4 has, for example, a microcomputer (not shown) having a known and well-known configuration, a storage element (not shown) such as a RAM and a ROM, and a fuel injection valve 2- A drive circuit (not shown) for driving 1 to 2-n and an energization circuit (not shown) for energizing the metering valve 6 and the
In addition to the detection signal of the
Such a configuration itself is the same as the basic configuration of this type of common rail fuel injection control device that has been conventionally known.
上記構成における燃料噴射弁2−1〜2−nは、例えば、バランス圧力型と称される構成のものが用いられるが、勿論、これに限定される必要は無く、従来から良く知られている、いわゆるボールバルブタイプと称される構成のものであっても良い。 As the fuel injection valves 2-1 to 2-n in the above configuration, for example, a configuration referred to as a balance pressure type is used, but of course, it is not necessary to be limited to this and is well known in the art. The so-called ball valve type may be used.
次に、図2及び図3には、バランス圧力型燃料噴射弁の構成例が模式的に示されており、以下、同図を参照しつつ、特に、バランス圧力型燃料噴射弁の噴孔と反対側の端部近傍の概略構成について説明する。なお、図2及び図3において、網掛け部分は燃料を表している。
バランス圧力型燃料噴射弁は、ハウジング21内に収納されたバルブボディ22内部に、噴孔(図示せず)を開閉成するノズルニードル23が摺動自在に設けられる共に、ノズルニードル23の後端側、すなわち、図示されない噴孔と反対側の端部近傍とバルブボディ22との間に燃料が流出入する制御室24が形成されている。さらに、この制御室24への燃料の流入、流出を制御する電磁弁25がバルブボディ22の端部側に設けられる構成となっており、かかる構成は、いわゆるボールバルブタイプの燃料噴射弁と基本的に同一である。Next, FIG. 2 and FIG. 3 schematically show structural examples of the balance pressure type fuel injection valve. Hereinafter, with reference to FIG. A schematic configuration in the vicinity of the opposite end will be described. 2 and 3, the shaded portion represents fuel.
In the balance pressure type fuel injection valve, a
バルブボディ22の頂部側には、円還状のバルブシート26が制御室24と反対側に突出するように形成されており、このバルブシート26の内側部分は、制御室24と連通する連通路27が形成されている。
バルブシート26の幅、すなわち、図3において紙面上下方向となる燃料噴射弁の長手軸方向(換言すれば、ノズルニードル23の長手軸方向)に直交する方向での幅は極小さく、次述する電磁弁25を構成するアーマチュア32の着座部32cが円還状にほぼ線接触するものとなっている(図3参照)。On the top side of the
The width of the
電磁弁25は、電磁コイル31とアーマチュア32とコイルばね33とを主たる構成要素として構成されたものとなっており、その構成自体は、基本的に従来同様のものである。
磁性体を用いたアーマチュア32は、中空円筒状に形成された柱状部32aと、その一端部において、柱状部32aに対して直交方向に延設された円盤状の板部32bとに大別されて構成されたものとなっている。
柱状部32aには、柱状の支持部材28が摺動可能に挿通されており、この支持部材28の一方の端部側は、板部32bから外方へ適宜な長さで突出せしめられると共に、コイルばね33とばね受け板34が外装されており、ばね受け板34は、アーマチュア32の板部32bに載置されたものとなっている。
そして、コイルばね33を囲むように電磁コイル31が配設されている。The
The
A
An
板部32bから突出せしめられた支持部材28の端部近傍においては、電磁コイル31の頂面側が閉止部材29によって閉じられており、コイルばね33は、ほぼ電磁コイル31と閉止部材29で画成される空間に配設されるものとなっている。 In the vicinity of the end of the
かかる構成において、燃料噴射停止の場合、電磁コイル31は非通電状態とされ、アーマチュア32は、コイルばね33の押圧力によって、その着座部32cがバルブシート26に着座した状態となる(図2参照)。
これによって制御室24は燃料圧の高い状態となるため、ノズルニードル23が噴孔(図示せず)方向へ燃料圧によって押圧されて噴孔が閉じられた状態となる。In such a configuration, when the fuel injection is stopped, the
As a result, the
一方、燃料噴射の際には、電磁コイル31への通電が行われることにより、アーマチュア32はコイルばね33の押圧力に抗して電磁コイル31側へ変位せしめられて、着座部32cがバルブシート26から離間することで、制御室24が連通路27を介して低圧室30と連通される(図3参照)。
その結果、低圧室30へは制御室24内の燃料が流入し、制御室24内の燃料圧力が低下する。これによって、燃料圧力による、制御室24側に臨むノズルニードル23の上面側から下方に押圧する力が減少する一方、ノズルニードル23の下部側における、燃料圧力による上向きの力が、上述のノズルニードル23を制御室24側から下方向へ押圧する力を上回り、その結果、ノズルニードル23が噴孔(図示せず)から一気に離間せしめられて噴射が開始されることとなる。On the other hand, at the time of fuel injection, energization of the
As a result, the fuel in the
このようなバランス圧力型燃料噴射弁においては、アーマチュア32と支持部材28との間には僅かな間隙があるため、スラッジが溜まり、特に、車両始動時における燃料噴射弁通電の際に、上述したようなアーマチュア32の変位の円滑性を削ぎ、通常時より遅れた動きとなるため、所望する燃料噴射量に達せず、エンジンの始動状態の低下を招く等の問題となる。 In such a balance pressure type fuel injection valve, since there is a slight gap between the
本発明の実施の形態における燃料噴射弁通電制御方法は、このような車両始動時におけるスラッジに起因するエンジン始動状態の低下、すなわち、具体的には、始動時におけるエンジン回転数の低下を防止、抑圧するためのもので、以下、図4及び図5を参照しつつ電子制御ユニット4により実行される本発明の実施の形態における燃料噴射通電制御処理の手順について説明する。
最初に、第1の実施例について、図4を参照しつつ説明する。
電子制御ユニット4による処理が開始されると、最初に、エンジン始動前における燃料噴射弁通電、及び、閉弁時間の計測が行われる(図4のステップS102,S104参照)。The fuel injection valve energization control method according to the embodiment of the present invention prevents the engine start state from being reduced due to sludge at the time of starting the vehicle, specifically, the engine speed from being reduced at the start. Hereinafter, the procedure of the fuel injection energization control process in the embodiment of the present invention executed by the electronic control unit 4 will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
First, the first embodiment will be described with reference to FIG.
When processing by the electronic control unit 4 is started, first, fuel injection valve energization and valve closing time are measured before the engine is started (see steps S102 and S104 in FIG. 4).
まず、ステップS102においては、エンジン始動前において燃料噴射弁2−1〜2−nへ対するいわゆる無噴射通電が行われものとなっている。すなわち、燃料噴射弁2−1〜2−nからエンジン3への燃料供給を行うことなく、予め定められた通電時間で通電が行われるものとなっている。
次いで、その通電終了に伴う燃料噴射弁2−1〜2−nの閉弁時間CTの計測、取得が行われる(図4のステップS104参照)。First, in step S102, so-called non-injection energization is performed on the fuel injection valves 2-1 to 2-n before starting the engine. That is, energization is performed for a predetermined energization time without supplying fuel from the fuel injection valves 2-1 to 2-n to the engine 3.
Next, measurement and acquisition of the valve closing time CT of the fuel injection valves 2-1 to 2-n accompanying the end of energization is performed (see step S104 in FIG. 4).
閉弁時間CTは、燃料噴射弁2−1〜2−nへの通電が停止されてからアーマチュア32がバルブシート26に着座するまでの時間であり、その計測は従来から良く知られている手法を用いることで可能であり、特定の手法に限定される必要はない。例えば、具体的には、燃料噴射弁2−1〜2−nへの通電停止後に、電磁コイル31に生ずる逆起電力により閉弁時間CTを取得する方法等がある。 The valve closing time CT is the time from when the energization to the fuel injection valves 2-1 to 2-n is stopped until the
上述の電磁コイル31に生ずる逆起電力を利用した閉弁時間CTの計測方法は、燃料噴射弁2−1〜2−nへの通電を停止した後、電磁コイル31には、良く知られているように逆起電力が生ずるが、その逆起電力のピーク値に達した時点がノズルニードル23の閉弁タイミングと一致することを利用したものである。 The above-described method for measuring the valve closing time CT using the back electromotive force generated in the
次いで、エンジン3の始動状態を低下させる要因の有無の判定が、上述のように取得された閉弁時間CTが所定の範囲にあるか否かの判定によって行われ(図4のステップS106参照)、閉弁時間CTが所定の範囲にあると判定された場合(YESの場合)には、エンジン3の始動状態を低下させる要因は無いとして、ステップS108の処理へ進むこととなる。
一方、閉弁時間CTが所定の範囲にはないと判定された場合(NOの場合)、エンジン3の始動状態を低下させる要因有りとしてステップS110の処理へ進むこととなる。Subsequently, the presence / absence of a factor that lowers the starting state of the engine 3 is determined by determining whether or not the valve closing time CT acquired as described above is within a predetermined range (see step S106 in FIG. 4). When it is determined that the valve closing time CT is within the predetermined range (in the case of YES), it is determined that there is no factor that lowers the starting state of the engine 3, and the process proceeds to step S108.
On the other hand, when it is determined that the valve closing time CT is not within the predetermined range (in the case of NO), it is determined that there is a factor that lowers the starting state of the engine 3, and the process proceeds to step S110.
ステップS108においては、閉弁時間CTが所定の範囲にあるとのステップS106における判定結果から、燃料噴射弁2−1〜2−nの動作は正常状態にあるとして、通常の通電時間が設定され、燃料噴射弁2−1〜2−nの通電駆動が行われることとなる。 In step S108, the normal energization time is set based on the determination result in step S106 that the valve closing time CT is within a predetermined range, assuming that the operation of the fuel injectors 2-1 to 2-n is in a normal state. The energization drive of the fuel injection valves 2-1 to 2-n is performed.
一方、ステップS110においては、閉弁時間CTが所定の範囲にないとのステップS106における判定結果から、燃料噴射弁2−1〜2−nの動作が正常ではないとして、補正通電が行われる。すなわち、通常時における通電条件に対して補正が施され、その補正後の通電条件に基づく燃料噴射弁2−1〜2−nへ対する通電制御が行われることとなる。 On the other hand, in step S110, correction energization is performed based on the determination result in step S106 that the valve closing time CT is not within the predetermined range, assuming that the operation of the fuel injection valves 2-1 to 2-n is not normal. In other words, the normal energization conditions are corrected, and energization control is performed on the fuel injection valves 2-1 to 2-n based on the corrected energization conditions.
ここで、図6を参照しつつ、燃料噴射弁2−1〜2−nに対する補正通電について説明する。
まず、通常、燃料噴射弁2−1〜2−nに対して通電を行う場合、通電開始の際には、一般的に良く知られているように、電磁コイル31のインダクタンスが大きいことや、アーマチュア32を大きく変位させる必要があることから、比較的大きな電流での通電が行われ、この通電開始時の電流は、例えば、”プルアップ電流”と称される。
換言すれば、プルアップ電流は、燃料噴射弁2−1〜2−nへの通電開始時において所望される初期の電磁力を発生せしめるに要する通電電流ということができるものである。Here, correction energization for the fuel injection valves 2-1 to 2-n will be described with reference to FIG.
First, when normally energizing the fuel injection valves 2-1 to 2-n, when starting energization, as is generally well known, the inductance of the
In other words, the pull-up current can be said to be an energization current required to generate a desired initial electromagnetic force at the start of energization of the fuel injection valves 2-1 to 2-n.
そして、プルアップ電流によりアーマチュア32が所望の位置まで変位した後は、その状態を維持するだけの電磁力があれば良いため、電流の大きさはプルアップ電流に比して小さくて済み、例えば、”ホールド電流”と称される通電開始時より小さい電流での通電が行われるものとなっている。
図6(A)には、通常時における燃料噴射弁2−1〜2−nに対する上述のような通電電流の波形例が示されている。
通常時、すなわち、先のステップS106の処理において、閉弁時間CTが所定の範囲にあると判定された場合(YES)、燃料噴射弁2−1〜2−nの通電条件は、その時点のエンジン3の動作状態等に基づいて演算等によって定まるものとなっている。ここで、通電条件は、例えば、全通電時間、プルアップ電流値、プルアップ電流の通電時間などである。Then, after the
FIG. 6A shows a waveform example of the energization current as described above with respect to the fuel injection valves 2-1 to 2-n at the normal time.
When it is determined that the valve closing time CT is within the predetermined range in normal processing, that is, in the process of the previous step S106 (YES), the energization conditions of the fuel injection valves 2-1 to 2-n are It is determined by calculation or the like based on the operating state of the engine 3 or the like. Here, the energization conditions are, for example, the total energization time, the pull-up current value, the energization time of the pull-up current, and the like.
通常の通電に対して、ステップS110における補正通電は、アーマチュア32の変位に要する時間が通常時よりも遅い、又は、変位量が不十分となる等の状態にあると考えられることから行われるものであるので、通電条件の補正は、全通電時間の増加、プルアップ電流の増加、プルアップ電流の通電時間の増加が基本となる。 In contrast to the normal energization, the correction energization in step S110 is performed because it is considered that the time required for the displacement of the
ここで、図6(A)を参照しつつ、上述の各通電条件について説明する。
先ず、全通電時間は、通電開始から通電電流が零となるまでの時間で、図6(A)においては”ETn”と表記されている。
また、プルアップ電流は、既に述べたように、燃料噴射弁2−1〜2−nの通電開始時に必要とされる電流であって、図6(A)において”Ip1”と表記されプルアップ電流値は、通電開始時のオーバーシュートを除いた部分の平均値である。Here, each energizing condition described above will be described with reference to FIG.
First, the total energization time is the time from the start of energization to the time when the energization current becomes zero, and is indicated as “ETn” in FIG.
Further, as already described, the pull-up current is a current required at the start of energization of the fuel injection valves 2-1 to 2-n, and is indicated as “Ip1” in FIG. The current value is the average value of the portion excluding the overshoot at the start of energization.
さらに、プルアップ電流の通電時間(以下、説明の便宜上、「プルアップ通電時間」と称する)は、通電開始時からホールド電流へ切り替えるまでの時間であって、図6(A)においては”ETpn”と表記されている。
そして、補正通電における全通電時間をETs、プルアップ電流値をIp2、プルアップ通電時間をETpsとすると(図6(B)参照)、これらは、ETs>ETn、Ip2>Ip1、ETps>ETpnと設定されるものとなっている。Furthermore, the energization time of the pull-up current (hereinafter referred to as “pull-up energization time” for convenience of explanation) is the time from the start of energization to the switch to the hold current, and in FIG. 6A, “ETpn ".
Then, assuming that the total energization time in the correction energization is ETs, the pull-up current value is Ip2, and the pull-up energization time is ETps (see FIG. 6B), these are ETs> ETn, Ip2> Ip1, and ETps> ETpn. It is to be set.
なお、通常時の全通電時間、プルアップ電流値、プルアップ通電時間に対して如何なる補正を施して補正通電における全通電時間、プルアップ電流値、及び、プルアップ通電時間を求めるかは、特定の手法に限定される必要はないが、例えば、閉弁時間CTの基準となる時間からのずれの大きさ応じて、全通電時間、プルアップ電流値、及び、プルアップ通電時間を増やす等の手法を採ることが考えられる。 In addition, it is specific what correction is applied to the normal energization time, pull-up current value, and pull-up energization time to obtain the total energization time, pull-up current value, and pull-up energization time in the correction energization. Although it is not necessary to be limited to this method, for example, according to the magnitude of deviation from the reference time of the valve closing time CT, the total energization time, the pull-up current value, and the pull-up energization time are increased. It is possible to adopt a method.
なお、本発明の実施の形態において、補正通電は、上述のように、全通電時間、プルアップ電流値、及び、プルアップ通電時間の各々を補正により増分するようにしたが、常に、これら全てを補正の対象とする必要はなく、最も簡易な手法としては、いずれか一つを補正するか、又は、いずれか2つの組み合わせを補正により増分するようにしても好適である。 In the embodiment of the present invention, the correction energization is such that, as described above, each of the total energization time, the pull-up current value, and the pull-up energization time is incremented by correction. It is not necessary to be corrected, and as the simplest method, it is preferable to correct any one or to increment any two combinations by correction.
次いで、エンジン回転数が所定回転数Nsを越えているか否かが判定され(図4のステップS112参照)、所定回転数Nsを越えていると判定された場合(YESの場合)には、燃料噴射弁2−1〜2−nに対して通常通電(図4のステップS108参照)が行われる状態に戻り、一連の処理が終了されることとなる。
一方、エンジン回転数が所定回転数Nsを越えていないと判定された場合(NOの場合)には、上述のYESの判定がなされるまで補正通電が継続されることとなる。Next, it is determined whether or not the engine speed exceeds a predetermined speed Ns (see step S112 in FIG. 4). When it is determined that the engine speed exceeds the predetermined speed Ns (in the case of YES), the fuel Returning to the state where normal energization is performed on the injection valves 2-1 to 2-n (see step S108 in FIG. 4), the series of processes is terminated.
On the other hand, when it is determined that the engine speed does not exceed the predetermined engine speed Ns (in the case of NO), the correction energization is continued until the above-described determination of YES is made.
なお、補正通電(図4のステップS110参照)を継続するか否かを上述のようにエンジン回転数により判断するようにしたが、これに限定される必要は無く、例えば、予め定めた一定時間の間、補正通電を行うようにしても好適である。 Note that whether or not to continue the correction energization (see step S110 in FIG. 4) is determined based on the engine speed as described above. However, the present invention is not limited to this. During this period, it is also preferable to perform correction energization.
次に、燃料噴射通電制御処理の第2の例における手順について図5を参照しつつ説明する。
車両のイグニッションキー(図示せず)の操作により、クランキングが開始されると、燃料噴射弁2−1〜2−nに対する通電準備がなされ、燃料噴射弁2−1〜2−nによる燃料噴射が可能な状態(噴射開始準備状態)とされる(図5のステップS202参照)。Next, the procedure in the second example of the fuel injection energization control process will be described with reference to FIG.
When cranking is started by operating an ignition key (not shown) of the vehicle, preparation for energization of the fuel injection valves 2-1 to 2-n is made, and fuel injection by the fuel injection valves 2-1 to 2-n is performed. Is possible (injection start preparation state) (see step S202 in FIG. 5).
次いで、エンジン3の始動状態を低下させる要因の有無の判定が、クランキングによるエンジン回転数が所定の回転数Nnを越えているか否かの判定によって行われる(図5のステップS204参照)。
ここでのエンジン回転数の判定は、クランキングがなされてエンジン回転数が徐々に上昇してゆく途中であるので、所定の回転数Nnは、クランキングにおける回転数に、試験やシミュレーション等により設定された所定回転数を加算した値として設定されたもの等が好適である。Next, the determination as to whether or not there is a factor that lowers the starting state of the engine 3 is made by determining whether or not the engine speed by cranking exceeds a predetermined speed Nn (see step S204 in FIG. 5).
The determination of the engine speed here is in the process of cranking and the engine speed gradually increasing. Therefore, the predetermined engine speed Nn is set to the engine speed in cranking by a test, simulation, or the like. What is set as a value obtained by adding the predetermined rotational speeds is preferable.
ステップS204において、エンジン回転数が所定の回転数Nnを越えていると判定された場合(YESの場合)には、エンジン3の始動状態を低下させる要因は無く、燃料噴射弁2−1〜2−nの動作は正常状態にあるとして、通常の通電時間の設定の下での燃料噴射弁2−1〜2−nへの通電が行われることとなる(図5のステップS206参照)。 If it is determined in step S204 that the engine speed exceeds the predetermined engine speed Nn (in the case of YES), there is no factor that lowers the starting state of the engine 3, and the fuel injection valves 2-1 to 2 are used. Assuming that the operation of -n is in a normal state, the fuel injection valves 2-1 to 2-n are energized under the normal energization time setting (see step S206 in FIG. 5).
一方、ステップS204において、エンジン回転数が所定の回転数Nnを越えていないと判定された場合(NOの場合)には、エンジン3の始動状態を低下させる要因があり、燃料噴射弁2−1〜2−nの動作が正常ではないとして、補正通電が行われる。なお、補正通電については、先に、ステップS110(図4参照)で述べた通りであるので、ここでの再度の詳細な説明は省略することとする。 On the other hand, if it is determined in step S204 that the engine speed does not exceed the predetermined engine speed Nn (in the case of NO), there is a factor that lowers the starting state of the engine 3, and the fuel injection valve 2-1 The correction energization is performed assuming that the operations of ˜2-n are not normal. The correction energization is as described above in step S110 (see FIG. 4), and thus detailed description thereof is omitted here.
次いで、エンジン回転数が所定の回転数Nnを越えているか否かの判定が再度なされ(図5のステップS210参照)、エンジン回転数が所定の回転数Nnを越えていると判定された場合(YESの場合)には、燃料噴射弁2−1〜2−nに対して通常通電(図5のステップS206参照)が行われる状態に戻り、一連の処理が終了されることとなる。
一方、エンジン回転数が所定の回転数Nnを越えていないと判定された場合(NOの場合)には、上述のYESの判定がなされるまで補正通電が継続されることとなる。Next, it is determined again whether or not the engine speed exceeds the predetermined speed Nn (see step S210 in FIG. 5), and when it is determined that the engine speed exceeds the predetermined speed Nn (see FIG. 5). In the case of YES), the fuel injection valves 2-1 to 2-n are returned to the state where normal energization (see step S206 in FIG. 5) is performed, and a series of processing is ended.
On the other hand, when it is determined that the engine speed does not exceed the predetermined engine speed Nn (in the case of NO), the correction energization is continued until the above-described determination of YES is made.
上述した本発明の実施の形態においては、燃料噴射弁2−1〜2−nがバランス圧力型燃料噴射弁であるとして説明したが、本発明の実施の形態における燃料噴射弁通電制御方法の適用は、バランス圧力型燃料噴射弁に限定される必要はなく、いわゆるボールバルブタイプの燃料噴射弁であっても良い。 In the above-described embodiment of the present invention, the fuel injection valves 2-1 to 2-n have been described as the balance pressure type fuel injection valves. However, the application of the fuel injection valve energization control method according to the embodiment of the present invention is described. Is not limited to the balance pressure type fuel injection valve, and may be a so-called ball valve type fuel injection valve.
スラッジの発生に起因する車両始動時における燃料噴射特性の悪化の確実な抑圧、防止が所望されるコモンレール式燃料噴射制御装置に適用できる。 The present invention can be applied to a common rail fuel injection control device in which it is desired to surely suppress and prevent the deterioration of fuel injection characteristics at the time of starting the vehicle due to the generation of sludge.
1…コモンレール
2−1〜2−n…燃料噴射弁
4…電子制御ユニットDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Common rail 2-1 to 2-n ... Fuel injection valve 4 ... Electronic control unit
Claims (12)
前記車両始動時にエンジンの始動状態を低下させる要因の有無を判定し、エンジンの始動状態を低下させる要因有りと判定された場合に、前記燃料噴射弁に対する通電条件に補正を施し、補正された通電条件に基づいて前記燃料噴射弁への通電を行うことを特徴とする燃料噴射弁通電制御方法。A fuel injection valve energization control method for controlling energization of a fuel injection valve when starting a vehicle,
It is determined whether or not there is a factor that lowers the engine starting state when the vehicle is started, and when it is determined that there is a factor that lowers the engine starting state, the energization condition for the fuel injection valve is corrected, and the corrected energization is performed. A fuel injection valve energization control method comprising energizing the fuel injection valve based on a condition.
前記閉弁時間が所定範囲を超えていると判定された場合には、エンジンの始動状態を低下させる要因有りとし、
前記通電条件は、全通電時間、プルアップ電流値、及び、プルアップ通電時間の少なくとも一つ、又は、複数の組み合わせであって、
前記全通電時間は、前記燃料噴射弁への通電開始時から通電停止により電流値が零となるまでの時間、前記プルアップ電流値は、前記燃料噴射弁への通電開始時において初期の電磁力を発生せしめるに要する通電電流値、前記プルアップ通電時間は、前記プルアップ電流の通電時間であることを特徴とする請求項1記載の燃料噴射弁通電制御方法。The presence or absence of a factor that reduces the engine start state is determined by conducting non-injection energization to the fuel injection valve at the time of starting the vehicle, measuring the valve closing time at that time, and if the valve closing time exceeds a predetermined range. Judgment by whether or not
If it is determined that the valve closing time exceeds a predetermined range, there is a factor that reduces the engine start state,
The energization condition is at least one of a total energization time, a pull-up current value, and a pull-up energization time, or a combination of a plurality of energization conditions,
The total energization time is the time from the start of energization to the fuel injection valve until the current value becomes zero by stopping energization, and the pull-up current value is the initial electromagnetic force at the start of energization to the fuel injection valve. 2. The fuel injection valve energization control method according to claim 1, wherein the energization current value required for generating the value and the pull-up energization time are energization times of the pull-up current.
前記エンジン回転数が所定回転数を下回っていると判定された場合には、エンジンの始動状態を低下させる要因有りとし、
前記通電条件は、全通電時間、プルアップ電流値、及び、プルアップ通電時間の少なくとも一つ、又は、複数の組み合わせであって、
前記全通電時間は、前記燃料噴射弁への通電開始時から通電停止により電流値が零となるまでの時間、前記プルアップ電流値は、前記燃料噴射弁への通電開始時において初期の電磁力を発生せしめるに要する通電電流値、前記プルアップ通電時間は、前記プルアップ電流の通電時間であることを特徴とする請求項1記載の燃料噴射弁通電制御方法。The presence or absence of a factor that reduces the engine starting state is determined by whether or not the engine speed exceeds a predetermined speed after cranking starts,
If it is determined that the engine speed is below a predetermined speed, there is a factor that reduces the engine start state,
The energization condition is at least one of a total energization time, a pull-up current value, and a pull-up energization time, or a combination of a plurality of energization conditions,
The total energization time is the time from the start of energization to the fuel injection valve until the current value becomes zero by stopping energization, and the pull-up current value is the initial electromagnetic force at the start of energization to the fuel injection valve. 2. The fuel injection valve energization control method according to claim 1, wherein the energization current value required for generating the value and the pull-up energization time are energization times of the pull-up current.
前記電子制御ユニットは、
前記車両始動時にエンジンの始動状態を低下させる要因の有無を判定し、エンジンの始動状態を低下させる要因有りと判定された場合に、前記燃料噴射弁に対する通電制御における通電条件に対して補正を施し、補正された通電条件の基での前記燃料噴射弁へ対する通電制御を実行可能に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。A common rail fuel that is provided with an electronic control unit that allows the fuel in the fuel tank to be pressurized and pumped to the common rail by a high pressure pump and to control the injection of high pressure fuel to the engine via a fuel injection valve connected to the common rail. An injection control device,
The electronic control unit is
It is determined whether or not there is a factor that lowers the engine starting state when the vehicle is started, and when it is determined that there is a factor that lowers the engine starting state, correction is performed for the energization condition in the energization control for the fuel injection valve. A common-rail fuel injection control device configured to be able to execute energization control on the fuel injection valve based on the corrected energization condition.
前記車両始動時に前記燃料噴射弁に対して無噴射通電を行わしめて、その際の閉弁時間を計測し、前記閉弁時間が所定範囲を超えている場合に、エンジンの始動状態を低下させる要因有りと判定するよう構成されてなり、
前記通電条件は、全通電時間、プルアップ電流値、及び、プルアップ通電時間の少なくとも一つ、又は、複数の組み合わせであって、
前記全通電時間は、前記燃料噴射弁への通電開始時から通電停止により電流値が零となるまでの時間、前記プルアップ電流値は、前記燃料噴射弁への通電開始時において初期の電磁力を発生せしめるに要する通電電流値、前記プルアップ通電時間は、前記プルアップ電流の通電時間であることを特徴とする請求項7記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。The electronic control unit is
Factors that reduce the engine start state when no fuel is supplied to the fuel injection valve at the time of starting the vehicle, the valve closing time at that time is measured, and the valve closing time exceeds a predetermined range Configured to determine that there is,
The energization condition is at least one of a total energization time, a pull-up current value, and a pull-up energization time, or a combination of a plurality of energization conditions,
The total energization time is the time from the start of energization to the fuel injection valve until the current value becomes zero by stopping energization, and the pull-up current value is the initial electromagnetic force at the start of energization to the fuel injection valve. 8. The common rail fuel injection control apparatus according to claim 7, wherein the energization current value required for generating the value and the pull-up energization time are energization times of the pull-up current.
エンジン回転数が所定回転数を超えるまで前記補正された通電条件に基づく前記燃料噴射弁への通電を継続せしめるよう構成されてなることを特徴とする請求項8記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。The electronic control unit is
9. The common rail fuel injection control device according to claim 8, wherein the fuel injection valve is continuously energized based on the corrected energization condition until the engine speed exceeds a predetermined engine speed.
前記補正された通電条件に基づく前記燃料噴射弁への通電を、所定時間の間行わしめるよう構成されてなることを特徴とする請求項8記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。The electronic control unit is
9. The common rail fuel injection control device according to claim 8, wherein the fuel injection valve is energized for a predetermined time based on the corrected energization condition.
クランキング開始後にエンジン回転数が所定回転数を下回っている場合には、エンジンの始動状態を低下させる要因有りと判定するよう構成されてなり、
前記通電条件は、全通電時間、プルアップ電流値、及び、プルアップ通電時間の少なくとも一つ、又は、複数の組み合わせであって、
前記全通電時間は、前記燃料噴射弁への通電開始時から通電停止により電流値が零となるまでの時間、前記プルアップ電流値は、前記燃料噴射弁への通電開始時において初期の電磁力を発生せしめるに要する通電電流値、前記プルアップ通電時間は、前記プルアップ電流の通電時間であることを特徴とする請求項7記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。The electronic control unit is
When the engine speed is lower than the predetermined speed after cranking starts, it is configured to determine that there is a factor that reduces the engine start state,
The energization condition is at least one of a total energization time, a pull-up current value, and a pull-up energization time, or a combination of a plurality of energization conditions,
The total energization time is the time from the start of energization to the fuel injection valve until the current value becomes zero by stopping energization, and the pull-up current value is the initial electromagnetic force at the start of energization to the fuel injection valve. 8. The common rail fuel injection control apparatus according to claim 7, wherein the energization current value required for generating the value and the pull-up energization time are energization times of the pull-up current.
エンジン回転数が所定回転数を超えるまで前記補正された通電条件に基づく前記燃料噴射弁への通電を継続せしめるよう構成されてなることを特徴とする請求項11記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。The electronic control unit is
12. The common rail fuel injection control apparatus according to claim 11, wherein the fuel injection valve is continuously energized based on the corrected energization condition until the engine speed exceeds a predetermined engine speed.
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