JP5327124B2 - 燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Description
さらに請求項1に記載の発明によると、駆動回路は、噴射指令信号の信号幅が所定幅以下の場合、燃料噴射弁を開弁するために燃料噴射弁に供給する初期電流だけで燃料噴射弁を駆動し、噴射指令信号の信号幅が所定幅を超える場合、初期電流により開弁した後に燃料噴射弁の開弁状態を保持するために、初期電流のピーク値よりも電流値の小さい保持電流により燃料噴射弁を駆動する。
このように、燃料噴射弁の開弁開始時には、開弁後の開弁状態を保持するための電流よりも大きなピーク値の電流で燃料噴射弁を駆動する必要がある。そして、噴射指令信号の信号幅が所定幅以下の場合、燃料噴射弁は初期電流により開弁し、初期電流の供給が遮断されることにより閉弁する。一方、噴射指令信号の信号幅が所定幅を超える場合、燃料噴射弁は初期電流により開弁し、初期電流のピーク値よりも電流値の小さい保持電流の供給が遮断されることにより閉弁する。
ここで、初期電流の供給を遮断するときに駆動回路で発生する熱量の方が、初期電流のピーク値よりも電流値の小さい保持電流の供給を遮断するときに発生する熱量よりも大きい。
そこで、請求項1に記載の発明によると、噴射制御手段は、温度情報の値が、駆動回路の発熱を低減する噴射制御が必要な範囲になると、噴射指令信号の信号幅が所定幅を超えるように設定する。
これにより、初期電流よりも電流値の小さい保持電流の供給を遮断して燃料噴射弁を閉弁するので、初期電流の供給を遮断して燃料噴射弁を閉弁するよりも、駆動回路で発生する熱量を低減できる。その結果、駆動回路の発熱を低減し、装置内温度の上昇を抑制できる。
そこで、請求項3に記載の発明によると、温度情報取得手段は、エンジン回転数を温度情報として取得する。
請求項5に記載の発明によると、噴射制御手段は、温度情報の値が、駆動回路の発熱を低減する噴射制御が必要な範囲になると、燃料噴射弁の噴射量を変更せずに駆動回路の発熱を低減する噴射制御を指令する。これにより、駆動回路の発熱を低減しつつ、燃料噴射弁から目標噴射量の燃料を噴射できる。
そこで、請求項6に記載の発明によると、圧力制御手段は、温度情報の値が、駆動回路
の発熱を低減する噴射制御が必要な範囲になると、燃料圧力を低下させる。これにより、駆動回路で発生する熱量を低減し、装置内温度の上昇を抑制できる。
(燃料噴射システム2)
燃料噴射システム2は、例えば直噴式のガソリンエンジンに燃料を噴射するシステムである。燃料噴射システム2は、燃料ポンプ4と、気筒毎に設置された燃料噴射弁(インジェクタとも言う。)6と、燃料ポンプ4およびインジェクタ6を制御する電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)10と、を備える。
ECU10は、メモリに記憶されている制御プログラムをマイクロコンピュータ12が実行することにより、エンジン回転数、アクセル開度、燃料圧力、装置内温度等に応じた各種センサの出力信号に基づいて、燃料ポンプ4の燃料吐出およびインジェクタ6の燃料噴射などを制御する。
燃料ポンプ駆動回路20は、マイクロコンピュータ12から出力される制御信号に基づいて、燃料ポンプ4の調量弁の開閉を制御し、燃料ポンプ4が吸入する燃料量を調量する。これにより、燃料ポンプ4が吐出する吐出量が調量される。
(発熱量)
(1)パルス幅
図2に示すように、マイクロコンピュータ12は、パルス状の噴射指令信号を出力する。噴射指令信号の立ち上がりによりインジェクタ6の噴噴射開始時期が決定され、噴射指令信号の信号幅であるパルス幅によりインジェクタ6の噴射量が決定される。
ここで、保持電流の供給を遮断してインジェクタ6を閉弁し、燃料噴射を終了する制御Aと、初期電流の供給を遮断してインジェクタ6を閉弁し、燃料噴射を終了する制御Bとでは、インジェクタ駆動回路22に発生する熱量が異なる。
(2)噴射回数
直噴式のエンジンでは、1回の燃焼サイクルにおいて、図3の(A)に示す制御Cのように単発噴射を実行する場合と、点火前の燃料と空気との混合状態を向上させるために、図3の(B)に示す制御Dのように2回以上の多段噴射を実行する場合とがある。制御Dの多段噴射による合計噴射量が、制御Cの単発噴射による噴射量と同じになるように、多段噴射における各段の噴射を指令する噴射指令信号のパルス幅は設定されている。
次に、インジェクタ駆動回路22の発熱を低減する噴射制御1について説明する。ECU10は、ECU10内に設置したサーミスタ30の出力信号を取得し、サーミスタ30の出力信号に基づいてECU10内の温度を検出する。そして、検出したECU10内の温度に基づいて、インジェクタ駆動回路22の発熱を低減させる噴射制御を指令する。
インジェクタ駆動回路22の発熱を低減する他の噴射制御2について説明する。
図5に示すように、ECU10は、サーミスタ30の出力信号から検出したECU10内の温度が第1の温度であるT21以下、かつエンジン回転数がN21以下であれば、単発噴射(制御C)および多段噴射(制御D)の両方を許可する。そして、サーミスタ30の出力信号から検出したECU10内の温度が第2の温度であるT22以下、かつエンジン回転数がN21以下であれば、斜線部分の範囲で単発噴射(制御C)および多段噴射(制御D)を許可する。尚、T21<T22である。
制御Aと制御Bについても、サーミスタ30の出力信号から検出したECU10内の温度、およびエンジン回転数に基づいて、インジェクタ駆動回路22の発熱を低減する噴射制御を実行してもよい。
(噴射制御3)
インジェクタ駆動回路22の発熱を低減する他の噴射制御3について説明する。
尚、本実施形態のECU10は本発明の燃料噴射制御装置に相当し、本実施形態のインジェクタ駆動回路22は本発明の駆動回路に相当し、本実施形態のサーミスタ30は本発明の温度センサに相当する。また、ECU10は、噴射制御手段、温度情報取得手段、および圧力制御手段として機能する。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
Claims (6)
- 燃料噴射弁から気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射式の内燃機関に適用される燃料噴射制御装置において、
噴射指令信号により前記燃料噴射弁に対する噴射制御を指令する噴射制御手段と、
前記噴射制御手段が出力する前記噴射指令信号に基づいて前記燃料噴射弁を駆動する駆動回路と、
前記燃料噴射制御装置の装置内温度に関連する温度情報を取得する温度情報取得手段と、
を備え、
前記駆動回路は、前記噴射指令信号の信号幅が所定幅以下の場合、前記燃料噴射弁を開弁するために前記燃料噴射弁に供給する初期電流だけで前記燃料噴射弁を駆動し、前記噴射指令信号の信号幅が前記所定幅を超える場合、前記初期電流により開弁した後に前記燃朗噴射弁の開弁状態を保持するために、前記初期電流のピーク値よりも電流値の小さい保持電流により前記燃料噴射弁を駆動し、
前記噴射制御手段は、前記温度情報取得手段が取得する前記温度情報に基づいて、前記駆動回路の発熱を低減する噴射制御を前記噴射指令信号により指令し、前記温度情報の値が、前記駆動回路の発熱を低減する噴射制御が必要な範囲になると、前記噴射指令信号の信号幅が前記所定幅を超えるように設定する、
ことを特徴とする燃料噴射制御装置。 - 前記燃料噴射制御装置内の温度を検出する温度センサを備え、
前記温度情報取得手段は、前記温度センサの出力信号を前記温度情報として取得する、ことを特徴とする請求項1に記載の燃料噴射制御装置。 - 前記温度情報取得手段は、エンジン回転数を前記温度情報として取得することを特徴とする請求項1または2に記載の燃料噴射制御装置。
- 前記噴射制御手段は、前記温度情報の値が、前記駆動回路の発熱を低減する噴射制御が必要な範囲になると、1回の燃焼サイクルで多段噴射を指令せず、単発噴射だけを指令することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
- 前記噴射制御手段は、前記温度情報の値が、前記駆動回路の発熱を低減する噴射制御が必要な範囲になると、前記燃料噴射弁の噴射量を変更せずに前記駆動回路の発熱を低減する噴射制御を指令することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
- 前記燃料噴射弁に供給される燃料の燃料圧力を制御する圧力制御手段を備え、
前記圧力制御手段は、前記温度情報の値が、前記駆動回路の発熱を低減する噴射制御が必要な範囲になると、前記燃料圧力を低下させる、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
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