JPH0861128A

JPH0861128A - 燃料噴射装置の噴射時期調整装置

Info

Publication number: JPH0861128A
Application number: JP6209131A
Authority: JP
Inventors: Rei Sekiguchi; 玲関口; Yoshinori Uchida; 吉則内田
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1994-08-10
Filing date: 1994-08-10
Publication date: 1996-03-05
Also published as: EP0697511A3; DE69503327T2; EP0697511B1; US5531204A; EP0697511A2; KR0144603B1; DE69503327D1; KR960008018A

Abstract

(57)【要約】【目的】低回転域でもポンプ室圧を高く維持できる燃
料噴射装置において、始動時での噴射時期制御の精度向
上と排気対策とを両立させことができる噴射時期調整装
置を提供する。【構成】運転始動時であることを判定し（ステップ８
０）、この場合には異常判定手段による異常との判定
（ステップ８８、８９の判定）を中止し、フィードバッ
ク制御（ステップ１０２、１０４）を維持する。始動時
には、エンジン回転数センサの出力によるオープンルー
プへの切換判定（ステップ８２）が不要となるので精度
低下が防がれ、低回転域までフィードバック制御領域が
拡大されるので排気対策に対応しやすくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、燃料噴射ポンプの噴
射開始時期を制御する電子制御式燃料噴射装置の噴射時
期調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、分配型燃料噴射ポンプの噴射時
期を調節するタイマは、プランジャの往復動をつかさど
るカムディスクと、ローラホルダに支持されたローラと
の相対的な当接位置を変更するもので、ローラホルダに
タイマピストンを連結し、最近のものでは、このタイマ
ピストンの一端にフィードポンプで加圧されたチャンバ
ー内の燃料が導かれる高圧室を設け、他端にスプリング
が弾装されると共にフィードポンプの上流側に通じる低
圧室を設け、タイマピストンの位置をタイミングコント
ロールバルブ（ＴＣＶ）で調整される高圧室圧と、低圧
室に収納されたスプリングのバネ力との釣り合いで決定
するようにしている。そして、タイマピストンの位置
は、例えば、タイマピストンに接続されたロッドの先端
をソレノイド内に挿入して成るタイマポジションセンサ
により検出されるようになっている。

【０００３】ところで、図９の破線で示すようなポンプ
室圧特性を有する噴射ポンプにおいて、エンジン始動時
等の極低回転域では、ポンプ室圧が上がらないので、噴
射時期をフィードバック制御しようとしても、タイマピ
ストンの目標値に実際値が追従できず、したがって噴射
時期制御がかえって不安定になってしまう場合がある。
このため、現状のシステムにおいては、エンジン回転数
が所定回転数（Ｎ＿ＩＴ＿ＯＰＥＮ）より低い場合にお
いてはオープンループ制御へ移行させるようにしてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近に
おいては、始動時の進角量をアップさせて始動性を向上
させること、及び、排気対策として噴射時期制御領域を
拡大すること等の点から、ポンプ室圧特性を図９の実線
で示されるように変更することが試みられている。この
ように、ポンプ室圧が低回転域においても高く維持され
る噴射ポンプにあっては、運転始動時にエンジン回転が
Ｎ＿ＩＴ＿ＯＰＥＮ以下となってフィードバック制御が
解除されてしまうと噴射時期制御領域を実質的に狭めて
しまい、始動時の排気対策を効果的に行うことが困難と
なる。また、エンジン回転数を検出するセンサの出力特
性が悪い場合には、低回転域での信号レベルが小さくな
り過ぎてコントロールユニットで認識できなくなる虞
や、ポンプ室圧を十分確保できる回転数であるにもかか
わらずオープンループ制御へ移行してしまう虞もあり、
運転初期時での制御精度が確保されなくなる不都合があ
る。

【０００５】そこで、この発明においては、始動時での
噴射時期制御の精度向上と排気対策とを両立させ、図９
の実線で示されるポンプ室圧特性を有する燃料噴射装置
に対応することができる噴射時期調整装置を提供するこ
とを課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】しかして、この発明にか
かる燃料噴射装置の噴射時期調整装置は、ポンプ室内の
燃料をタイマピストンに作用させ、前記タイマピストン
に作用する圧力を調節して燃料噴射開始時期を調節する
タイマ装置と、前記タイマピストンの実位置を検出する
タイマ位置検出手段と、タイマピストンの目標位置を設
定するタイマ目標位置設定手段と、前記タイマピストン
の実位置を前記目標位置に近づけるよう前記タイマ装置
をフィードバック制御するフィードバック制御手段と、
タイマ制御系に異常が発生したことを判定する異常判定
手段と、前記異常判定手段によって異常が発生したと判
定された場合に、前記タイマ装置をオープンループ制御
するオープンループ制御手段と、運転始動時であること
を判定する始動時判定手段と、前記始動時判定手段によ
り運転始動時であると判定された場合に前記異常判定手
段による異常との判定を中止し、且つ、前記フィードバ
ック制御を維持する制御手段とを備えたことにある。

【０００７】

【作用】したがって、エンジン回転数の高い運転時にお
いては、タイマ位置検出手段で検出されたタイマピスト
ンの実位置をタイマ目標位置設定手段で設定された目標
位置に近づけるようタイマ装置がフィードバック制御さ
れ、異常判定手段によりタイマ制御系に異常が発生した
場合には、オープンループ制御手段によりタイマ装置を
オープンループ制御する。また、図９の実線で示される
ポンプ室圧特性を有する噴射ポンプにあっては、低回転
域の領域においてもポンプ室圧が高いので、フィードバ
ック制御が十分行える。このことから、本発明において
は、始動時判定手段によって運転始動時であると判定さ
れた場合には、エンジン回転数が極低回転域にあっても
タイマ装置をオープンループ制御に移行させることがな
く、フィードバック制御が維持されて始動時の安定制御
が確保され、そのため、上記課題を達成できるものであ
る。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面により説明す
る。

【０００９】図１において、燃料噴射ポンプ１は分配型
で、エレクトリックガバナと称するアクチュエータ２を
取り付けたハウジング３を有し、このハウジング３の中
心には駆動軸４が挿入されている。この駆動軸４の一端
はハウジング３の外部に突出し、図示しないエンジンか
らの駆動トルクを受けるようになっている。駆動軸４の
他端は、ハウジング３内のポンプ室５に延びており、そ
の駆動軸４には、フィードポンプ６が連結され、このフ
ィードポンプ６により図示しない燃料タンクからの燃料
をポンプ室５へ供給するようになっている。

【００１０】プランジャ７は、プランジャバレル８に摺
動自在に装着されている。このプランジャ７の基部は、
カムディスク９に当接係合し、プランジャスプリング１
０により押し付けられている。カムディスク９は、カッ
プリング１１を介して駆動軸４に軸方向への移動を許す
ように係合されていると共に、ローラホルダ１２に支持
されたローラ１３に当接しており、このカムディスク９
の回転により、プランジャ７に対して、燃料の吸入圧送
のための往復動と、燃料を分配するための回転動とを同
時に与えるようになっている。

【００１１】プランジャ７が図において左行する吸入工
程時には、送油ポンプからポンプ室５内に供給される燃
料が、吸入ポート１４からプランジャ７の先端軸方向に
形成された吸入グルーブ１５の一つを介してプランジャ
バレル８とプランジャ７とで囲まれた圧縮室１６に供給
され、プランジャ７が図において右行する圧送工程時に
は、吸入ポート１４と吸入グルーブ１５とが切り離さ
れ、圧縮室１６内で圧縮された燃料がプランジャ７の縦
孔１７を経て分配ポートから分配通路１８の１つに入
り、送出弁１９を介して図示しない噴射ノズルへ送ら
れ、エンジンの気筒内へ噴射するようになっている。

【００１２】また、プランジャ７のプランジャバレル８
から突出する部分には、コントロールスリーブ２０が摺
動自在に外嵌され、プランジャ７の縦孔１７と連通する
カットオフポート２１がコントロールスリーブ２０の縁
部から外れてポンプ室５に開口すると、圧縮された燃料
がポンプ室５に流出するので、噴射ノズルへの送出は停
止され、噴射が終了する。このため、コントロールスリ
ーブ２０の位置調整によって噴射終わり、即ち噴射量を
調節でき、コントロールスリーブ２０を図中左方へ移動
するほど噴射量を減少させ、右方へ移動するほど噴射量
を増加させることができる。

【００１３】コントロールスリーブ２０には、アクチュ
エータ２のロータ２２に取り付けられたシャフト２３の
先端が係合されている。このシャフト２３の先端は、シ
ャフト２３の軸心に対して偏心しており、したがって、
アクチュエータ２は、コントロールスリーブ２０の位置
をロータの回動によって調節できるようになっている。

【００１４】タイマ装置２５は、図２にも示されるよう
に、前述したローラホルダ１２の下方に設けられたシリ
ンダ２６に摺動自在に収納されたタイマピストン２７を
有し、このタイマピストン２７をレバー２８を介してロ
ーラホルダ１２に連結し、タイマピストン２７によりロ
ーラホルダ１２を回動させて噴射時期を調節するように
なっている。

【００１５】タイマピストン２７の一端には、ポンプ室
内の高圧燃料が絞り通路４２を介して導入される高圧室
２９ａが、また他端には、フィードポンプの吸入経路と
連通している低圧室２９ｂが形成されている。さらに、
低圧室２９ｂには、タイマスプリング３０が弾装され、
このタイマスプリング３０によりタイマピストン２７が
常時高圧室側に付勢されている。したがって、タイマピ
ストン２７は、タイマスプリング３０のスプリング圧と
高圧室内の油圧とが釣り合った位置で停止し、高圧室圧
が高くなると、タイマピストン２７がタイマスプリング
３０に抗して低圧室側に移動し、ローラホルダ１２が噴
射時期を進角する方向に回動され、噴射時期が早くな
る。また、高圧室圧が低くなると、タイマピストン２７
が高圧室側に移動し、ローラホルダ１２が噴射時期を遅
角する方向に回動され、噴射時期が遅くなる。

【００１６】ここで、タイマ装置２５の高圧室２９ａの
圧力は、要求されるタイマ進角が得られるようタイミン
グコントロールバルブ（ＴＣＶ）３１で調節される。こ
のタイミングコントロールバルブ３１は、高圧室２９ａ
に通じる燃料入口３２を側面部に、また低圧室２９ｂに
通じる燃料出口３３を先端部にそれぞれ有し、内部に
は、燃料入口３２と燃料出口３３との連通路を開閉する
ニードル３４が収納されている。このニードル３４は、
燃料入口３２と燃料出口３３との連通を遮断する方向に
スプリング３５で常時付勢されており、ソレノイド３６
への通電によって、スプリング３５に抗して引き寄せら
れ、燃料入口３２と燃料出口３３とが連通するようにな
っている。

【００１７】しかして、ソレノイド３６に電流が流れて
いないときには、高圧室２９ａと低圧室２９ｂは完全に
遮断されるが、電流が流れているときには、高圧室２９
ａと低圧室２９ｂがつながり、高圧室２９ａの圧力が低
下する。この高圧室２９ａの圧力低下に伴い、タイマピ
ストン２７は、タイマスプリング３０のばね力とバラン
スする位置まで移動し、噴射時期が変化する。

【００１８】尚、実際には、高圧室２９ａの圧力は、タ
イミングコントロールバルブのデューティ比制御で調節
されるようになっている。このデューティ比は、コント
ロールユニット４１（図１に示す）によって制御されて
おり、デューティ比０％でタイミングコントロールバル
ブ３１は全開状態であり、噴射時期は最も遅角する。ま
た、デューティ比１００％でタイミングコントロールバ
ルブ３１は全閉状態であり、噴射時期は最も進角する。

【００１９】また、ハウジングには、タイマピストンの
位置を検出するタイマポジションセンサ３７が設けられ
ている。このタイマポジションセンサ３７は、例えば、
低圧室側に設けられており、センサ本体３８に設けられ
た検出コイル３９とタイマピストン２７に取り付けられ
たロッド４０とにより構成されており、このタイマポジ
ションセンサ３７からの出力信号ＴＰＳＩＳＴは、コン
トロールユニット４１に送られて処理される。

【００２０】コントロールユニット４１は、前記アクチ
ュエータ２やタイミングコントロールバルブ３１を駆動
する駆動回路、この駆動回路を制御するマイクロコンピ
ュータ、このマイクロコンピュータに信号を入力する入
力回路等を有して構成され、ここでマイクロコンピュー
タは、中央演算処理（ＣＰＵ）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ａ／
Ｄ変換器等を備えている。コントロールユニット４１の
入力回路には、前記タイマポジションセンサ３７からの
信号ＴＰＳＩＳＴの他に、エンジン回転数Ｎ（エンジン
回転数センサの出力）、アクセルペダルの踏込み量を示
すアクセル位置信号ＡＣＣＥＬ、エンジン冷却水の温度
を示す水温信号ＴＷ等が入力され、これらの信号を処理
し、前記アクチュエータ２やタイミングコントロールバ
ルブ３１を所定のプログラムに従って駆動制御するよう
になっている。

【００２１】図３において、コントロールユニット４１
によるタイマ装置制御例がブロックダイアグラムとして
示され、これを簡単に説明すると、エンジン回転数Ｎと
アクセル位置ＡＣＣＥＬとに基づいて予め決定された最
適噴射時期のマップデータ（ロードタイマ特性）から運
転条件に応じた最適噴射時期（ＩＴ＿ＬＤ）を算出し、
この最適噴射時期に相当するタイマピストン位置を演算
する（ブロック５０）。そして、始動時（スタートモー
ド）であれば、エンジン回転数Ｎと水温ＴＷとの関係に
おいて予めマップ化された噴射時期補正量（ＩＴ＿ＴＷ
Ｓ）のデータから運転条件に応じた始動時の噴射時期補
正量を求め、この噴射時期補正量に相当するタイマピス
トン位置の補正量を演算する（ブロック５２）。また、
通常走行時であれば、エンジン回転数Ｎと水温ＴＷとの
関係において予めマップ化された噴射時期補正量（ＩＴ
＿ＴＷ）のデータから運転条件に応じた走行時の噴射時
期補正量を求め、この補正量に相当するタイマピストン
位置の補正量を演算する（ブロック５４）。これによ
り、ブロック５０で算出されたタイマピストン位置にブ
ロック５２又はブロック５４の補正を加えて目標噴射時
期を得るタイマピストン位置（ＴＰＳＳＯＬ：目標タイ
マピストン位置）を算出する。しかる後に、この目標タ
イマピストン位置（ＴＰＳＳＯＬ）と実測したタイマピ
ストン位置（ＴＰＳＩＳＴ：実タイマピストン位置）と
の差を求め、この差を所定の範囲内にＰＩＤ制御する調
節量（ＴＰＳＣＬＯＳＥ）を演算し（ブロック５６）、
この調節量に応じた駆動パルスをＴＣＶに出力する（ブ
ロック５８）。

【００２２】このような正常時の制御に対し、何らかの
異常が生じた場合には、エンジン回転数Ｎとアクセル位
置ＡＣＣＥＬとに基づいて所定のマップデータ（オープ
ンループ特性）から運転条件に応じた噴射時期（Ｄ＿Ｌ
Ｄ）を算出し、この噴射時期に相当するタイマピストン
位置を演算する（ブロック６０）。始動時（スタートモ
ード）であれば、エンジン回転数Ｎと水温ＴＷとの関係
において予めマップ化された噴射時期の水温補正量（Ｄ
＿ＴＷＳ）のデータから運転条件に応じた始動時の噴射
時期補正量を求めて、これに相当するタイマピストン位
置の補正量を演算し（ブロック６２）、また通常走行時
であれば、エンジン回転数Ｎと水温ＴＷとの関係におい
て予めマップ化された噴射時期補正量（Ｄ＿ＴＷ）のデ
ータから運転条件に応じた走行時の補正量を求めて、こ
れに相当するタイマピストン位置の補正量を求める（ブ
ロック６４）。そして、ブロック６０で算出されたタイ
マピストン位置にブロック６２又はブロック６４の補正
を加えてオープンループによるタイマピストン位置の制
御量（ＴＰＳＯＰＥＮ）を演算する。そして、この制御
量に応じた駆動パルスをＴＣＶに出力する（ブロック５
８）。

【００２３】図４において、より具体的な制御例がフロ
ーチャートとして示されており、以下これについて説明
すると、コントロールユニット４１は、スタートスイッ
チ（ＳＴＳＷ）の投入に伴ってイニシャライズされ、
噴射ポンプ１の各センサからのアナログ信号、例えば、
タイマポジションセンサ３７の出力信号（ＴＰＳＩＳ
Ｔ）や、エンジン回転数（Ｎ）、アクセル位置信号（Ａ
ＣＣＥＬ）、水温信号（ＴＷ）等を順次Ａ／Ｄ変換器に
よってデジタル信号に変換し、コントロールユニット４
１に入力する（ステップ７２）。

【００２４】次に、ステップ７４において、下記するモ
ード設定処理を実行し、更にステップ７６において、目
標噴射時期の演算処理を実行する。

【００２５】モード設定処理は、図５に示されるよう
に、ステップ２００において、スタートモードであるこ
とを示すためのフラグ（＿ＳＴ＿ＭＯＤＥ）がセットさ
れているか否かを判定し、＿ＳＴ＿ＭＯＤＥがリセット
されていれば、ステップ２０２において、エンジン回転
数Ｎが零であるか否かを、また、ステップ２０４におい
て、エンジンのスタートスイッチをＯＮしたことを示す
フラグ（＿ＳＴ）がセットされているか否かを判定す
る。このフラグ（＿ＳＴ）は、スタートスイッチ（ＳＴ
ＳＷ）を操作している時にセットされ、操作する前ま
たは操作した後にリセットされるようになっている。フ
ラグ（＿ＳＴ＿ＭＯＤＥ）がリセットされている状態で
エンジンが停止しており、スタートスイッチをＯＮした
場合には、スタートモードの制御処理を必要とするの
で、ステップ２０６において、フラグ（＿ＳＴ＿ＭＯＤ
Ｅ）をセットする。また、フラグ（＿ＳＴ＿ＭＯＤＥ）
がリセットされている状態で、すでにエンジンが始動し
ている場合や、スタートスイッチを操作していない場合
には、＿ＳＴ＿ＭＯＤＥをリセットのままにしておく。

【００２６】これに対して、ステップ２００において、
フラグ（＿ＳＴ＿ＭＯＤＥ）がセットされている場合に
は、ステップ２０８においてフラグ（＿ＳＴ）がセット
されているか否かを、またステップ２１０においてエン
ジン回転数Ｎが零であるか否かを判定する。スタートス
イッチを操作した後にエンジン回転数が零になれば、ス
テップ２１２へ進んでフラグ（＿ＳＴ＿ＭＯＤＥ）をリ
セットするし、スタートスイッチの操作後にエンジン回
転数が零になっていない場合には、ステップ２１４へ進
み、エンジン回転数Ｎが所定回転数（Ｎ＿ＳＴ：例えば
６５０ｒｐｍ）以上になったか否かを判定する。エンジ
ン回転数Ｎが所定回転数（Ｎ＿ＳＴ）以上になった場合
には、スタートモードの制御処理から通常走行モードの
制御処理に切り換えてもよいので、フラグ（＿ＳＴ＿Ｍ
ＯＤＥ）をリセットし、Ｎ＿ＳＴ＞Ｎ≧０であれば、ス
タートモードの制御処理を持続させる。

【００２７】次に、目標噴射時期の演算は、図６に示さ
れるように、ステップ３００において、スタートモード
であることを示すためのフラグ（＿ＳＴ＿ＭＯＤＥ）が
セットされているか否かが判定され、フラグ（＿ＳＴ＿
ＭＯＤＥ）がセットされていれば、ステップ３０２へ進
み、スタートモード時の噴射時期の補正量を演算する。
ここで、スタートモード時の噴射時期補正量は、前述し
た如く、エンジン回転数Ｎとエンジン冷却水の温度ＴＷ
に対して適切な噴射時期補正量を予めマップデータとし
てＲＯＭに格納しておき、入力されたＮとＴＷからこの
マップデータに基づいて補正量を算出するようになって
いる。

【００２８】また、フラグ（＿ＳＴ＿ＭＯＤＥ）がリセ
ットされていれば、ステップ３０４へ進み、通常走行モ
ード時の噴射時期補正量を演算する。ここで、通常走行
モード時の噴射時期補正量も、走行状態での噴射時期補
正量をマップデータとしてＲＯＭに格納しておき、入力
されたＮとＴＷからこのマップデータに基づいて補正量
を算出するようになっている。

【００２９】その後、ステップ３０６へ進み、上記補正
量を加味してその時のエンジン状態に対して最適となる
目標噴射時期を目標タイマピストン位置（ＴＰＳＳＯ
Ｌ）として前述した如く演算する。

【００３０】以上の処理が終わると、ステップ７７にお
いて、タイマーポジションセンサ（ＴＰＳ）が異常であ
るか否かを判定する。また、ステップ７８において、噴
射時期を制御することが不可能であることを示す噴射時
期制御不能フラグ（＿ＩＴ＿ＮＧ）がセットされている
か否かを判定する。更に、スタータの状態とエンジン回
転の状態を判定するために、ステップ８０において、エ
ンジンのスタータがＯＮ（ＳＴＳＷがオン）になって
フラグ（＿ＳＴ）がセットされたか否かを判定し、ステ
ップ８２において、エンジンの回転数Ｎが、噴射時期の
オープンループ制御を必要とする所定回転数（Ｎ＿ＩＴ
＿ＯＰＥＮ：例えば、４００ｒｐｍ）以下であるか否か
を判定する。

【００３１】スタータが始動中である場合、若しくはス
タータの始動後にエンジン回転数が所定回転数（Ｎ＿Ｉ
Ｔ＿ＯＰＥＮ）より大きくなっている場合には、ステッ
プ８４へ進むが、スタータの始動後にエンジン回転数が
所定回転数（Ｎ＿ＩＴ＿ＯＰＥＮ）以下となった場合に
は、ステップ９２へ進み、噴射時期をオープンループ制
御することを示すオープンループ制御フラグ（＿ＩＴ＿
ＯＰＥＮＣＮＴ）をセットし、ステップ９４において、
オープンループ制御量を演算する。

【００３２】ステップ８４においては、エンジン回転数
Ｎが噴射時期サーボエラーを判定するために必要な所定
回転数（Ｎ＿ＩＴ＿ＤＩＡＧ：例えば６５０ｒｐｍ）以
上になっているか否かを判定し、更にステップ８６にお
いては、水温ＴＷが、噴射時期サーボエラーを判定する
ために必要な水温（ＴＷ＿ＩＴ＿ＷＡＸ：例えば−５°
Ｃ）より高くなっているか否かを、ステップ８８におい
ては、目標タイマピストン位置と実タイマピストン位置
との差（｜ＴＰＳＳＯＬ−ＴＰＳＩＳＴ｜）が、噴射時
期サーボを制御不能と判定する所定量（ＲＥＦ＿ＦＢ＿
ＩＴ＿ＮＧ：例えば、２ｍｍ）以上であるか否かを、ス
テップ９０においては、タイマカウンタ（ＤＣＴ＿ＩＴ
＿ＮＧ）が所定時間（Ｔ＿ＦＢ＿ＩＴ＿ＮＧ：例えば、
５ｓｅｃ）以上であるか否かをそれぞれ判定する。

【００３３】ステップ７７において、ＴＰＳが異常であ
ると判定された場合には、ステップ９２へ進み、噴射時
期をオープンループ制御することを示すオープンループ
制御フラグ（＿ＩＴ＿ＯＰＥＮＣＮＴ）をセットし、ス
テップ９４において、オープンループ制御量を演算す
る。

【００３４】ＴＰＳが正常である場合でも、ステップ８
０、８２を介してエンジン回転数ＮがＮ＿ＩＴ＿ＤＩＡ
Ｇ以上であり、水温ＴＷがＴＷ＿ＩＴ＿ＷＡＸより高
く、｜ＴＰＳＳＯＬ−ＴＰＳＩＳＴ｜がＲＥＦ＿ＦＢ＿
ＩＴ＿ＮＧ以上であり、及びタイマカウンタ（ＤＣＴ＿
ＩＴ＿ＮＧ）が計時を開始してから所定時間（Ｔ＿ＦＢ
＿ＩＴ＿ＮＧ）以上であれば、タイマ制御系にエラーが
生じたとして、ステップ９６へ進み、噴射時期制御不能
フラグ（＿ＩＴ＿ＮＧ）をセットして前記ステップ９２
へ移行する。

【００３５】噴射時期制御不能を判定する条件（ステッ
プ８４乃至９０）において、エンジン回転数Ｎがタイマ
制御系のエラーを判定するために必要な回転数（Ｎ＿Ｉ
Ｔ＿ＤＩＡＧ）に満たない場合や、水温ＴＷがＴＷ＿Ｉ
Ｔ＿ＷＡＸ以下である場合、｜ＴＰＳＳＯＬ−ＴＰＳＩ
ＳＴ｜がＲＥＦ＿ＦＢ＿ＩＴ＿ＮＧより小さい場合に
は、タイマ制御系を異常と判定することなくステップ９
８へ進み、このステップ９８でタイマカウンタをリセッ
トし、ステップ１００において、オープンループ制御フ
ラグ（＿ＩＴ＿ＯＰＥＮＣＮＴ）をリセットする。ま
た、タイマカウンタ（ＤＣＴ＿ＩＴ＿ＮＧ）が所定時間
（Ｔ＿ＦＢ＿ＩＴ＿ＮＧ）に至らない場合には、ステッ
プ１００へ直接進み、オープンループ制御フラグ（＿Ｉ
Ｔ＿ＯＰＥＮＣＮＴ）をリセットする。そして、ステッ
プ１０２において、目標タイマピストン位置（ＴＰＳＳ
ＯＬ）と実タイマピストン位置（ＴＰＳＩＳＴ）との差
を所定の範囲内にＰＩＤ制御する調節量（ＴＰＳＣＬＯ
ＳＥ）を計算し、ステップ１０４において、この調節量
に応じた駆動パルスをＴＣＶ３１に出力する。

【００３６】ところで、ステップ９４のオープンループ
制御は、図７に示されているように、ステップ４００に
おいて、スタートモードであることを示すためのフラグ
（＿ＳＴ＿ＭＯＤＥ）がセットされているか否かが判定
され、フラグ（＿ＳＴ＿ＭＯＤＥ）がセットされていれ
ば、ステップ４０２へ進み、リセットされていれば、ス
テップ４０４へ進む。

【００３７】ステップ４０２においては、オープンルー
プ制御でのスタートモード時の噴射時期補正量を演算す
る。ここで、スタートモード時の噴射時期補正量は、前
述した如く、エンジン回転数Ｎとエンジン冷却水の温度
ＴＷに対して適切な噴射時期補正量をマップデータとし
てＲＯＭに格納しておき、入力されたＮとＴＷからこの
マップデータに基づいて噴射時期補正量を算出するよう
になっている。また、ステップ４０４においては、オー
プンループ制御状態での通常走行モード時の噴射時期補
正量を演算する。この通常走行モード時の噴射時期補正
量も、走行状態での噴射時期補正量をマップデータとし
て予めＲＯＭに格納しておき、このマップデータに基づ
いてＮとＴＷから補正量を算出するようになっている。

【００３８】その後、ステップ４０６へ進み、上記補正
量を加味してその時のエンジン状態に対して最適となる
目標噴射時期をタイマピストン位置の制御量（ＴＰＳＯ
ＰＥＮ）として前述した如く演算する。

【００３９】そして、ステップ９４で制御量が演算され
た後は、ステップ１０４へ進み、制御量に応じた駆動パ
ルスをＴＣＶ３１へ出力する。

【００４０】ところで、ステップ７８において、噴射時
期制御不能フラグ（＿ＩＴ＿ＮＧ）がセットされている
と判定された場合には、ステップ１０６、１０８へ進
み、噴射時期をオープンループ制御からフィードバック
制御に復帰させるための判定をおこなう。即ち、ステッ
プ１０６において、｜ＴＰＳＳＯＬ−ＴＰＳＩＳＴ｜が
所定の復帰判定値（ＲＥＦ＿ＦＢ＿ＩＴ＿ＯＫ：例え
ば、２ｍｍ）より小さいか否かを判定し、ステップ１０
８において、噴射時期サーボを復帰可能と判定するタイ
マカウンタ（ＤＣＴ＿ＩＴ＿ＯＫ）が所定時間（Ｔ＿Ｆ
Ｂ＿ＩＴ＿ＯＫ：例えば、５ｓｅｃ）以上計時したか否
かを判定する。

【００４１】ステップ１０６において｜ＴＰＳＳＯＬ−
ＴＰＳＩＳＴ｜がＲＥＦ＿ＦＢ＿ＩＴ＿ＯＫ以上である
と判定された場合、｜ＴＰＳＳＯＬ−ＴＰＳＩＳＴ｜が
ＲＥＦ＿ＦＢ＿ＩＴ＿ＯＫより小さい場合でもステップ
１０６においてタイマカウンタ（ＤＣＴ＿ＩＴ＿ＯＫ）
がＴ＿ＦＢ＿ＩＴ＿ＯＫより短いと判定された場合に
は、噴射時期制御をフィードバック制御に切り換えるの
は適当でないので、ステップ１０６からはタイマカウン
タのリセット処理（ステップ１１０）を介して、また、
ステップ１０８からは直接ステップ９２へ進む。

【００４２】これに対して、ステップ１０６及びステッ
プ１０８の条件を満たしている場合には、ステップ１１
２へ進み、噴射時期制御不能フラグ（＿ＩＴ＿ＮＧ）を
リセットしてステップ１００以降の処理に進み、フィー
ドバック制御に戻る。

【００４３】以上の処理をまとめると、フィードバック
制御からオープループ制御に移行する場合は、図８
（ａ）に示されるように、スタータを作動させるスイ
ッチ（ＳＴＳＷ）がＯＦＦであり（始動時のスタータ
作動操作を終了した後であり）、エンジン回転数が所定
回転数（Ｎ＿ＩＴ＿ＯＰＥＮ）以下となった場合、タ
イマポジションセンサが故障した場合、または、エン
ジン回転数Ｎが所定回転数（Ｎ＿ＩＴ＿ＤＡＩＧ）以上
であり、水温ＴＷが所定温度（ＴＷ＿ＩＴ＿ＷＡＸ）よ
り高く、目標タイマピストン位置と実タイマピストン位
置との差が所定量より大きく、且つ、これらの条件が所
定時間（５秒）以上継続した場合である。

【００４４】また、オープループ制御からフィードバッ
ク制御に移行する場合は、図８（ｂ）に示されるよう
に、スタータを作動させるスイッチがＯＮになるかエン
ジン回転数が所定回転より高くなり、タイマポジション
センサが正常作動しており、目標タイマピストン位置と
実タイマピストン位置との差が所定量より小さくなり、
且つ、これらの条件が所定期間（５秒）以上継続した場
合である。

【００４５】したがって、図９の実線で示されるよう
に、極低回転域においてもポンプ室圧が高く設定されて
いれば、始動時においても噴射時期のフィードバック制
御が可能になることから、本発明では、始動時において
エンジン回転数ＮがＮ＿ＩＴ＿ＯＰＥＮより小さい場合
でも、ステップ８０からステップ８４へ移行するので、
始動時での極低回転域でオープンループ制御に移行して
しまうことがなくなり、フィードバック制御が維持され
る。したがって、極低回転時においてエンジン回転数セ
ンサの出力レベルが小さ過ぎてコントロールユニットで
認識できない場合、即ち、エンジン回転数センサの出力
をもってオープンループへの切換判定を行ったのでは制
御精度が悪くなる場合でも、本発明によれば、ＴＰＳＩ
ＳＴをＴＰＳＳＯＬに追従させるフィードバック制御が
維持されるので、始動時の制御精度を高めることができ
る。また、始動時には、Ｎ＿ＩＴ＿ＯＰＥＮ以下の回転
領域でもフィードバック制御を確保できることから排気
対策に対応することができる。そして、このような始動
時でのフィードバック制御を経て一旦エンジン回転数が
高くなった後に、何らかの都合でエンジン回転数がＮ＿
ＩＴ＿ＯＰＥＮ以下となれば、ステップ８２からステッ
プ９２へ移行し、オープンループ制御がおこなわれる。

【００４６】尚、水温が燃料のワックス化を誘発する極
低温時にある場合には、ステップ８６からステップ９８
へ移行するので、この場合にもタイマ制御系をエラーと
判定せず、そのままフィードバック制御が継続され、Ｔ
ＣＶへの通電によって生じるソレノイド３６の熱を噴射
ポンプのハウジングやＴＣＶに通じる燃料通路内の燃料
に供給し、ワックス化の早期解消を図る。また、ワック
ス化が発生する低温時ではステップ８８、９０で示すタ
イマ制御系の異常判定を行わないが、ワックス化が終了
する水温域に達した場合には、従来通りのタイマ制御系
の異常判定（ステップ８８、９０）が行われるので、タ
イマ制御系に異常があれば、オープンループ制御に移行
する。万一、ワックス化が生じる低温時にタイマ制御系
に異常が生じても、ワックス化が発生する温度は極低温
であり、エンジン始動後に上述した制御が行われれば短
時間でステップ８６のしきい値を上回るので、ワックス
化が解消された後にタイマ制御系の異常判定をおこなっ
ても何ら支障はない。

【００４７】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
運転始動時の低回転時には、噴射時期装置（タイマ制御
系）をエラーとは判定せず、フィードバック制御を維持
するようにしたので、図９の実線で示されるポンプ室圧
特性を有する燃料噴射装置を用いた場合には、始動時で
の噴射時期の制御精度が向上すると共に排気対策に対応
しやすくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る燃料噴射ポンプの概略構成例を
示す図である。

【図２】この発明に係る燃料噴射ポンプのタイマ装置を
示す拡大断面図である。

【図３】燃料噴射時期の制御例を示す概略ダイアグラム
である。

【図４】コントロールユニットによる燃料噴射時期の制
御例を示すフローチャートである。

【図５】図４に示す処理のうち、ステップ７４に示すモ
ード設定処理の具体例を示すフローチャートである。

【図６】図４に示す処理のうち、ステップ７６に示す目
標噴射時期の演算処理例を示すフローチャートである。

【図７】図４に示す処理のうち、ステップ９４に示すオ
ープンループでの制御量演算例を示すフローチャートで
ある。

【図８】図８（ａ）は、フィードバック制御からオープ
ンループ制御への切替判定を示すロジック図であり、図
８（ｂ）は、オープンループ制御からフィードバック制
御への切替判定を示すロジック図である。

【図９】エンジン回転数に対するポンプ室圧の特性を示
す線図である。

【符号の説明】

１燃料噴射ポンプ５ポンプ室２５タイマ装置２７タイマピストン３１タイミングコントロールバルブ３７タイマポジションセンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポンプ室内の燃料をタイマピストンに作
用させ、前記タイマピストンに作用する圧力を調節して
燃料噴射開始時期を調節するタイマ装置と、前記タイマピストンの実位置を検出するタイマ位置検出
手段と、タイマピストンの目標位置を設定するタイマ目標位置設
定手段と、前記タイマピストンの実位置を前記目標位置に近づける
よう前記タイマ装置をフィードバック制御するフィード
バック制御手段と、タイマ制御系に異常が発生したことを判定する異常判定
手段と、前記異常判定手段によって異常が発生したと判定された
場合に、前記タイマ装置をオープンループ制御するオー
プンループ制御手段と、運転始動時であることを判定する始動時判定手段と、前記始動時判定手段により運転始動時であると判定され
た場合に前記異常判定手段による異常との判定を中止
し、且つ、前記フィードバック制御を維持する制御手段
とを備えたことを特徴とする燃料噴射装置の噴射時期調
整装置。