(57)【要約】【課題】サクションコントロールバルブ（ＳＣＶ）が異物噛み込みなどで摺動不良となったときに、ＳＣＶを摺動不良から復帰させることが可能なサクションコントロールバルブ制御装置を提供する。【解決手段】圧力センサ６により測定したコモンレール５内の圧力が目標値となるように、ＳＣＶ４を設定開度にすることで、サプライポンプ３の吐出量を調節する制御手段１７を備え、制御手段１７は、圧力センサ６からの出力に基づきＳＣＶ４が摺動不良となっているか否かを判定する摺動不良判定部１８と、摺動不良判定部１８が摺動不良と判定したとき、ＳＣＶ４を、設定開度から一定周期で所定の開度増減させる異物開放動作を所定時間実行し、摺動不良の原因となる異物を開放する異物開放制御部１９とを備えたものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内の燃料を吸入して圧送するサプライポンプと、該サプライポンプの燃料吸入側に設けられた電磁弁からなるサクションコントロールバルブと、前記サプライポンプにより加圧された加圧燃料を蓄圧するコモンレールと、該コモンレール内の圧力を測定する圧力センサと、前記コモンレールにより蓄圧された加圧燃料をエンジンに供給する燃料噴射弁とを備えた車両に搭載され、前記圧力センサにより測定した前記コモンレール内の圧力が目標値となるように、前記サクションコントロールバルブを設定開度にすることで、前記サプライポンプの吐出量を調節する制御手段を備えたサクションコントロールバルブ制御装置であって、
前記制御手段は、前記圧力センサからの出力に基づき前記サクションコントロールバルブが摺動不良となっているか否かを判定する摺動不良判定部と、該摺動不良判定部が摺動不良と判定したとき、前記サクションコントロールバルブを、前記設定開度から一定周期で所定の開度増減させる異物開放動作を所定時間実行し、前記摺動不良の原因となる異物を開放する異物開放制御部とを備えたことを特徴とするサクションコントロールバルブ制御装置。
【請求項２】
前記摺動不良判定部は、前記圧力センサにより測定した前記コモンレール内の圧力が異常に高く、あるいは異常に低く、かつ、前記圧力センサにより測定した前記コモンレール内の圧力が目標値に対し乖離し続けるときに、前記サクションコントロールバルブが摺動不良であると判定する請求項１記載のサクションコントロールバルブ制御装置。
【請求項３】
前記サクションコントロールバルブは、前記制御手段から出力された駆動電流の大きさに応じた開度となるように構成され、
前記制御手段は、前記設定開度となるように駆動電流を決定し、
前記異物開放制御部は、前記制御手段が決定した駆動電流に、一定周期で一定量の電流を足し／引きした駆動電流を前記サクションコントロールバルブに出力することにより、前記サクションコントロールバルブに前記異物開放動作を実行させる請求項１または２記載のサクションコントロールバルブ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サクションコントロールバルブが異物噛み込みなどで摺動不良となったときに、サクションコントロールバルブを摺動不良から復帰させることが可能なサクションコントロールバルブ制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディーゼルエンジン等の燃料噴射システムとして、コモンレール式燃料噴射システムが用いられるようになってきている。
【０００３】
コモンレール式燃料噴射システムでは、エンジンの各気筒ごとに設けられ燃料噴射を実行するインジェクタと、燃料を導入する高圧室としてのコモンレールとを接続し、コモンレールに貯留された高圧燃料をインジェクタによりエンジンに噴射供給するようにしている。
【０００４】
コモンレール式燃料噴射システムでは、上記コモンレールやインジェクタの他、コモンレール内の圧力を測定する圧力センサや、燃料タンクから燃料を吸入して圧送するサプライポンプ、サプライポンプの燃料吸入量を可変とする電磁弁からなるサクションコントロールバルブ（Suction Control Valve；以下ＳＣＶという）、コモンレール内の圧力が所定値以上になったときに開弁して、コモンレール内の圧力が上昇し過ぎるのを防止するプレッシャリミッタなどを備えて一般的に構成されている。
【０００５】
このようなコモンレール式燃料噴射システムでは、コモンレールのレール圧（コモンレール内の圧力）がインジェクタの燃料噴射圧力を決める主要なパラメータとなるため、コモンレールのレール圧制御が重要となる。
【０００６】
レール圧制御は、ＥＣＵ等に搭載されたサクションコントロールバルブ制御装置にて、予め設定した目標値に追従させるのに必要なサプライポンプからの吐出量を算出し、それに応じた駆動電流をサプライポンプのＳＣＶに出力することによって制御している（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００７】
より具体的には、サクションコントロールバルブ制御装置が、圧力センサにより測定したレール圧と目標値との差であるレール圧偏差を求めると共に、そのレール圧偏差を０とするのに必要なサプライポンプの吐出量を算出する。さらに、算出した吐出量に応じたＳＣＶの開度を決定し、その決定した開度となる駆動電流をＳＣＶに出力してＳＣＶの開度を調整することで、サプライポンプの吐出量を調節して、コモンレールのレール圧をフィードバック制御するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１２０４２０号公報
【特許文献２】特開２００８−２１５２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述の従来方法では、レール圧の実値（圧力センサで測定したレール圧）と目標値との間に乖離が生じた場合、例えば、異物噛み込みなどでＳＣＶが摺動不良となってレール圧偏差が拡がり続ける（上昇し続ける）ような場合には、レール圧偏差の上昇に応じて、ＳＣＶに出力する駆動電流を増やし続けるか、もしくは減らし続けることになる。
【００１０】
しかしながら、異物噛み込みなどでＳＣＶが摺動不良になった場合には、ＳＣＶの開度を開または閉の一方向に制御しても（一方向に力をかけ続けても）、異物が開放されず、摺動不良が解消されないことが多い。その結果として、レール圧が目標値に追従することができないままレール圧が下がり続けてエンジンストールに至ったり、レール圧が上がり続けてプレッシャリミッタが開いてしまう場合がある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、サクションコントロールバルブが異物噛み込みなどで摺動不良となったときに、サクションコントロールバルブを摺動不良から復帰させることが可能なサクションコントロールバルブ制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、燃料タンク内の燃料を吸入して圧送するサプライポンプと、該サプライポンプの燃料吸入側に設けられた電磁弁からなるサクションコントロールバルブと、前記サプライポンプにより加圧された加圧燃料を蓄圧するコモンレールと、該コモンレール内の圧力を測定する圧力センサと、前記コモンレールにより蓄圧された加圧燃料をエンジンに供給する燃料噴射弁とを備えた車両に搭載され、前記圧力センサにより測定した前記コモンレール内の圧力が目標値となるように、前記サクションコントロールバルブを設定開度にすることで、前記サプライポンプの吐出量を調節する制御手段を備えたサクションコントロールバルブ制御装置であって、前記制御手段は、前記圧力センサからの出力に基づき前記サクションコントロールバルブが摺動不良となっているか否かを判定する摺動不良判定部と、該摺動不良判定部が摺動不良と判定したとき、前記サクションコントロールバルブを、前記設定開度から一定周期で所定の開度増減させる異物開放動作を所定時間実行し、前記摺動不良の原因となる異物を開放する異物開放制御部とを備えたサクションコントロールバルブ制御装置である。
【００１３】
前記摺動不良判定部は、前記圧力センサにより測定した前記コモンレール内の圧力が異常に高く、あるいは異常に低く、かつ、前記圧力センサにより測定した前記コモンレール内の圧力が目標値に対し乖離し続けるときに、前記サクションコントロールバルブが摺動不良であると判定するとよい。
【００１４】
前記サクションコントロールバルブは、前記制御手段から出力された駆動電流の大きさに応じた開度となるように構成され、前記制御手段は、前記設定開度となるように駆動電流を決定し、前記異物開放制御部は、前記制御手段が決定した駆動電流に、一定周期で一定量の電流を足し／引きした駆動電流を前記サクションコントロールバルブに出力することにより、前記サクションコントロールバルブに前記異物開放動作を実行させてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、サクションコントロールバルブが異物噛み込みなどで摺動不良となったときに、サクションコントロールバルブを摺動不良から復帰させることが可能なサクションコントロールバルブ制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るサクションコントロールバルブ制御装置が搭載される車両の燃料噴射システムを示すシステム図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るサクションコントロールバルブ制御装置の制御フローを示すフローチャートである。
【図３】本発明において、異物開放動作時にサクションコントロールバルブに出力する駆動電流の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１８】
まず、本発明のサクションコントロールバルブ制御装置を説明するに先立ち、燃料噴射システムについて説明する。
【００１９】
図１は、本実施形態に係るサクションコントロールバルブ制御装置が搭載される車両の燃料噴射システムを示すシステム図である。
【００２０】
図１に示すように、燃料噴射システム１は、燃料タンク２内の燃料を吸入して圧送するサプライポンプ３と、サプライポンプ３の燃料吸入側に設けられた電磁弁からなるサクションコントロールバルブ（以下、ＳＣＶという）４と、サプライポンプ３により加圧された加圧燃料を蓄圧するコモンレール５と、コモンレール５内の圧力（レール圧）を測定する圧力センサ６と、コモンレール５のレール圧が所定値以上になったときに開弁して、コモンレール５内の圧力が上昇し過ぎるのを防止するプレッシャリミッタ７と、コモンレール５により蓄圧された加圧燃料をエンジンＥに供給する複数（図１では４つ）のインジェクタ（燃料噴射弁）８とを備える。
【００２１】
ＳＣＶ４と燃料タンク２とは、燃料吸入ライン９により接続される。ＳＣＶ４は、例えば、ノーマリーオープン、あるいはノーマリークローズのリニアソレノイドバルブからなり、入力された駆動電流によりケース内でプランジャが摺動して、入力された駆動電流の大きさに応じた開度（設定開度）となるように構成される。ＳＣＶ４の設定開度に応じてサプライポンプ３の燃料吸入量が調整され、サプライポンプ３の吐出量が調整される。
【００２２】
サプライポンプ３とコモンレール５とは、高圧燃料供給ライン１０により接続され、コモンレール５と各インジェクタ８とは、燃料噴射ライン１１によりそれぞれ接続される。サプライポンプ３にてリークした燃料は、燃料戻しライン１２により燃料タンク２に戻すようにされ、各インジェクタ８でリークした燃料は、燃料戻しライン１３により燃料タンク２に戻すようにされる。
【００２３】
また、コモンレール５と燃料タンク２とは、プレッシャリミッタ７を介して非常時減圧用ライン１４により接続されており、コモンレール５のレール圧が上昇してレール圧が所定値以上になったときに、プレッシャリミッタ７が開弁してコモンレール５内の燃料を燃料タンク２に戻して、コモンレール５内を減圧するようにされる。
【００２４】
次に、本実施形態に係るサクションコントロールバルブ制御装置について説明する。
【００２５】
サクションコントロールバルブ制御装置１５は、車両の電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）１６に搭載される。ＥＣＵ１６には、圧力センサ６の出力信号線、インジェクタ８の入力信号線、およびＳＣＶ４の入力信号線が接続される。
【００２６】
サクションコントロールバルブ制御装置１５は、圧力センサ６により測定したコモンレール５のレール圧が目標値となるように、ＳＣＶ４を設定開度にすることで、サプライポンプ３の吐出量を調節する制御手段１７を備えている。
【００２７】
より具体的には、制御手段１７が、圧力センサ６により測定したレール圧と目標値との差であるレール圧偏差を求めると共に、そのレール圧偏差を０とするのに必要なサプライポンプ３の吐出量を算出し、さらに、算出した吐出量に応じたＳＣＶ４の開度を決定すると共に、その決定した開度に応じた駆動電流をＳＣＶ４に出力してＳＣＶ４の開度を調整することで、サプライポンプ３の吐出量を調節して、コモンレール５のレール圧をフィードバック制御するようにしている。レール圧偏差に対する駆動電流のマップを求めておき、このマップを用いて、レール圧偏差から直接駆動電流を求めるようにしてもよい。
【００２８】
また、制御手段１７は、圧力センサ６からの出力に基づきＳＣＶ４が摺動不良となっているか否かを判定する摺動不良判定部１８と、摺動不良判定部１８が摺動不良と判定したとき、ＳＣＶ４を、設定開度から一定周期で所定の開度増減させる（開閉させる）異物開放動作を所定時間実行し、摺動不良の原因となる異物を開放する異物開放制御部１９とを備える。
【００２９】
摺動不良判定部１８は、圧力センサ６により測定したコモンレール５のレール圧が異常に高く、あるいは異常に低く、かつ、圧力センサ６により測定したコモンレール５のレール圧が目標値に対して乖離し続けるときに、ＳＣＶ４が摺動不良である（ＳＣＶ４が摺動不良に陥っている可能性がある）と判定する。
【００３０】
つまり、摺動不良判定条件は、以下のようになる。
【００３１】
（１）実レール圧が異常に高い／低い
（２）レール圧が乖離し続ける
これら（１），（２）の条件がすべて成立するとき、摺動不良判定部１８は、ＳＣＶ４が摺動不良であると判定する。レール圧が目標値に対して乖離し続けているか否かについては、例えば、摺動不良判定部１８がレール圧偏差の経時変化を監視し、ある所定時間内にレール圧偏差の絶対値が小さくなることなく上昇し続けている場合に、レール圧が目標値に対して乖離し続けていると判定するとよい。
【００３２】
異物開放制御部１９は、摺動不良判定部１８が摺動不良と判定したとき、ＳＣＶ４に出力する駆動電流に、一定周期で一定量の電流を足し／引きしてＳＣＶ４に出力する（一定周期でオフセット分プラス／マイナスしてＳＣＶ４に出力する）ことにより、ＳＣＶ４に異物開放動作を実行させる。すなわち、異物開放制御部１９は、摺動不良判定部１８がＳＣＶ４の摺動不良を検出したら、一定時間ＳＣＶ４の駆動電流を振る（オフセット分プラス／マイナスする）ことで、ＳＣＶ４を開度が増加する方向、開度が減少する方向に交互に動かし、ＳＣＶ４を振動させて、異物の開放、すなわち摺動不良からの復帰を試みる。
【００３３】
次に、本実施形態に係るサクションコントロールバルブ制御装置１５の制御フローについて説明する。
【００３４】
図２に示すように、まず、摺動不良判定部１８が、摺動不良判定条件が成立するか否かを判定する（ステップＳ１）。すなわち、摺動不良判定部１８が、圧力センサ６からの出力に基づき、ＳＣＶ４が摺動不良となっているか否かを判定する。
【００３５】
摺動不良判定条件が成立しない場合、ステップＳ１に戻る。摺動不良判定条件が成立する場合、異物開放制御部１９が、ＳＣＶ４に異物開放動作を実行させる。このとき、異物開放制御部１９がＳＣＶ４に出力する駆動電流の一例を図３に示す。
【００３６】
図３に示すように、異物開放制御部１９は、制御手段１７による通常制御で決定された駆動電流（ＳＣＶ４が、レール圧を目標値とするために必要なサプライポンプ３の吐出量に対応した開度となる駆動電流）に対して、一定周期で一定量の電流を足し／引き（オフセット分プラス／マイナス）してＳＣＶ４に出力することで、ＳＣＶ４に振れる（振動する）ような動きをさせ、ＳＣＶ４が噛み込んだ異物等を開放する。
【００３７】
一定量の電流を足し／引きする周期や、足し引きする電流のオフセット量（ＳＣＶ４を振動させる開度の幅に対応）、あるいは異物開放動作を実行する時間については、異物を開放しやすいよう任意に設定するとよい。また、一定量の電流を足し／引きする周期については、コモンレール５のレール圧が変動してしまわない程度の周期とすることが好ましい。
【００３８】
その後、異物開放制御部１９は、予め設定した規定時間（異物開放動作を行う時間）が経過したか否かを判定し（ステップＳ３）、規定時間が経過していなければ、異物開放動作を続行する。規定時間経過すれば、ステップＳ１に戻る。
【００３９】
この制御フローは、エンジンＥが駆動している間（燃料噴射システム１が稼働している間）、常に実行される。
【００４０】
本実施形態の作用を説明する。
【００４１】
本実施形態に係るサクションコントロールバルブ制御装置１５では、摺動不良判定部１８にて、圧力センサ６からの出力に基づきＳＣＶ４が摺動不良となっているか否かを判定し、摺動不良判定部１８が摺動不良と判定したとき、異物開放制御部１９が、ＳＣＶ４を設定開度から一定周期で所定の開度増減させる異物開放動作を所定時間繰り返し、摺動不良の原因となる異物を開放するようにしている。
【００４２】
従来技術では、ＳＣＶ４が異物噛み込みなどで摺動不良に陥った場合の対策がなされておらず、ＳＣＶ４が摺動不良となったときには、フィードバック制御によりＳＣＶ４を開度が増加する方向、あるいは減少する方向に一方向に動かそうとする。そのため、異物が開放されず、摺動不良が解消されないことが多い。その結果、状況によってはレール圧減少によってエンジンストールが発生したり、レール圧上昇によってプレッシャリミッタが開弁してしまう。
【００４３】
これに対して、本実施形態では、ＳＣＶ４が摺動不良に陥ったときに、ＳＣＶ４を設定開度から一定周期で所定の開度増減させる異物開放動作を所定時間繰り返すため、摺動不良の原因となる異物を開放しやすくなり、ＳＣＶ４を摺動不良から復帰させることが可能となる。したがって、エンジンストールや異常圧力上昇によるプレッシャリミッタ開弁を防ぐことが可能となる。
【００４４】
上述の実施形態では、サクションコントロールバルブ制御装置１５をＥＣＵ１６に搭載する場合を説明したが、これに限らず、他のモジュールやユニットに搭載するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１  燃料噴射システム
２  燃料タンク
３  サプライポンプ
４  サクションコントロールバルブ（ＳＣＶ）
５  コモンレール
６  圧力センサ
７  プレッシャリミッタ
８  インジェクタ（燃料噴射弁）
１５  サクションコントロールバルブ制御装置
１６  ＥＣＵ
１７  制御手段
１８  摺動不良判定部
１９  異物開放制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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