JP2007100626A - Control device for fuel injection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料噴射システムの制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for a fuel injection system.
ディーゼルエンジンの燃料噴射システムとして、燃料の噴射圧に相当する高圧の燃料をコモンレール内に蓄圧するとともに、そのコモンレール内に蓄圧した高圧燃料を、燃料噴射弁を介してエンジンに噴射供給するコモンレール式燃料噴射システムが実用化されている。このコモンレール式燃料噴射システムでは、燃料噴射弁による燃料噴射が行われるとコモンレール内の燃料圧が低下するが、その際燃料供給ポンプからコモンレールに対して高圧燃料が吐出供給されることによりコモンレール内が所定の高圧状態で保持される。 As a fuel injection system for diesel engines, common rail fuel that accumulates high-pressure fuel equivalent to the fuel injection pressure in the common rail and injects the high-pressure fuel accumulated in the common rail to the engine via the fuel injection valve An injection system has been put into practical use. In this common rail fuel injection system, the fuel pressure in the common rail decreases when fuel injection is performed by the fuel injection valve. At this time, the high pressure fuel is discharged and supplied from the fuel supply pump to the common rail. It is held at a predetermined high pressure state.
ここで、コモンレール内の燃料圧を所定の高圧状態で保持するために、目標燃料圧が設定される。そして、実際の燃料圧が目標燃料圧に一致するように、燃料供給ポンプからの燃料吐出量がフィードバック制御される。目標燃料圧は、エンジン回転速度、アクセル開度センサ及びその他各種センサから検出されたデータに基づいて、電子制御ユニットによって演算される(例えば特許文献1参照)。 Here, the target fuel pressure is set in order to maintain the fuel pressure in the common rail in a predetermined high pressure state. Then, the amount of fuel discharged from the fuel supply pump is feedback controlled so that the actual fuel pressure matches the target fuel pressure. The target fuel pressure is calculated by the electronic control unit based on data detected from the engine speed, the accelerator opening sensor, and other various sensors (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、コモンレール式燃料噴射システムでは、コモンレール内の実際の燃料圧が目標燃料圧に追従することができない追従性異常が発生する場合がある。追従性異常は経時変化に起因する燃料噴射弁からのリーク燃料の増加や燃料供給ポンプからの燃料吐出量の減少によって発生する。例えば、ノズルボデー内をノズルニードルが摺動し、その摺動に伴い燃料が噴射される燃料噴射弁において、ノズルニードル等の磨耗によって摺動部のクリアランスが広がることがあり、それに伴い燃料噴射弁からのリーク燃料が増加する。また、燃料供給ポンプでは、高圧燃料を送出する機構部分で生じる燃料漏れが経時変化により増大すると、燃料吐出量が減少する。故に、目標燃料圧に対して実際の燃料圧の追従性が低下し、追従性異常が発生する。上記のように追従性異常が発生すると、コモンレール内の燃料圧の制御性が悪化する。これによりドライバビリティや排気エミッションが悪化するといった問題が生じる。 However, in the common rail fuel injection system, there may be a followability abnormality in which the actual fuel pressure in the common rail cannot follow the target fuel pressure. The followability abnormality occurs due to an increase in leaked fuel from the fuel injection valve and a decrease in the amount of fuel discharged from the fuel supply pump due to changes over time. For example, in a fuel injection valve in which a nozzle needle slides in the nozzle body and fuel is injected along with the sliding, the clearance of the sliding portion may increase due to wear of the nozzle needle and the like. The leak fuel increases. Further, in the fuel supply pump, when the fuel leakage that occurs in the mechanism portion that delivers the high-pressure fuel increases due to aging, the fuel discharge amount decreases. Therefore, the followability of the actual fuel pressure with respect to the target fuel pressure is reduced, and a followability abnormality occurs. When the followability abnormality occurs as described above, the controllability of the fuel pressure in the common rail deteriorates. This causes a problem that drivability and exhaust emission deteriorate.
また、追従性異常は、全てのエンジン運転領域で均等に現れるものではなく、例えば異常発生の初期段階などにおいて、特定の運転領域に限って現れることもあると考えられる。故に、追従性異常が発生した状況に適応して燃料圧を制御する必要がある。
本発明は、コモンレール内の燃料圧の追従性異常を好適に検出し、排気エミッションやドライバビリティの改善を図ることができる燃料噴射システムの制御装置を提供することを主たる目的とする。 The main object of the present invention is to provide a control device for a fuel injection system that can suitably detect an abnormality in the followability of the fuel pressure in the common rail and can improve exhaust emission and drivability.
請求項1に記載の発明において、燃料噴射システムでは、高圧燃料を蓄圧するコモンレールと、コモンレールに燃料を圧送する燃料供給ポンプと、コモンレール内の燃料圧を検出する燃料圧センサと、コモンレールに接続されて高圧燃料を噴射する燃料噴射弁と、を備えている。そして、燃料圧センサによって検出した実際の燃料圧が目標燃料圧に一致するように燃料供給ポンプによる燃料吐出量をフィードバック制御する。 In the first aspect of the invention, the fuel injection system is connected to a common rail that accumulates high-pressure fuel, a fuel supply pump that pumps fuel to the common rail, a fuel pressure sensor that detects fuel pressure in the common rail, and a common rail. And a fuel injection valve for injecting high-pressure fuel. Then, the amount of fuel discharged from the fuel supply pump is feedback controlled so that the actual fuel pressure detected by the fuel pressure sensor matches the target fuel pressure.
コモンレール内の燃料圧は、燃料圧フィードバック制御により目標値に追従する形で制御される。ここで、経時変化に伴い燃料噴射弁からの燃料リーク量が増加したり、燃料供給ポンプからの燃料吐出量が減少したりすると、それに起因して実際の燃料圧が目標燃料圧に追従することができない追従性異常が発生する。また、この追従性異常は、全てのエンジン運転領域で均等に現れるものではなく、例えば異常発生の初期段階などにおいて、特定の運転領域に限って現れることもあると想定できる。 The fuel pressure in the common rail is controlled so as to follow the target value by fuel pressure feedback control. Here, if the amount of fuel leak from the fuel injection valve increases or the amount of fuel discharged from the fuel supply pump decreases with time, the actual fuel pressure will follow the target fuel pressure. Follow-up abnormality that cannot be performed occurs. Further, it can be assumed that this follow-up abnormality does not appear evenly in all engine operation areas, and may appear only in a specific operation area, for example, at an initial stage of occurrence of the abnormality.
そこで、エンジンの運転領域を複数の運転領域に分割し、該分割した運転領域ごと追従性異常の発生を判定する。そして、追従性異常が発生したと判定された場合に、その異常発生運転領域でフェイルセーフ処理を実施する。この場合、追従性異常が発生した状態を放置しておくと燃料圧の制御性の悪化によりドライバビリティや排気エミッションが悪化するが、追従性異常の発生時にフェイルセーフ処理を実施することにより、ドライバビリティや排気エミッションの悪化を抑制できる。この場合特に、フェイルセーフ処理が異常発生運転領域に限定して実施されるため、追従性異常が発生した状況に適応して燃料圧を制御することができる。また、過度な出力制限などによるドライバビリティの悪化を抑制できる。 Therefore, the engine operating area is divided into a plurality of operating areas, and the occurrence of followability abnormality is determined for each of the divided operating areas. When it is determined that a follow-up abnormality has occurred, fail-safe processing is performed in the abnormality-occurring operation region. In this case, if the state in which the followability abnormality occurs is left as it is, the drivability and exhaust emission deteriorate due to the deterioration of the controllability of the fuel pressure. And deterioration of exhaust emissions can be suppressed. In this case, in particular, since the fail-safe process is performed only in the operation region where the abnormality has occurred, the fuel pressure can be controlled in accordance with the situation where the follow-up abnormality has occurred. In addition, deterioration of drivability due to excessive output restriction can be suppressed.
請求項2に記載の発明では、エンジン運転領域をエンジンの回転速度をパラメータとして複数の運転領域に分割している。一般に、目標燃料圧はエンジンの回転速度をパラメータとして設定され、それにより、追従性異常の発生の状況はエンジンの回転速度によって異なる。エンジンの回転速度をパラメータとして運転領域を分割することにより、特定のエンジン回転域に限って発生する追従性異常に対してフェイルセーフ処理を実施できる。 In the second aspect of the present invention, the engine operation area is divided into a plurality of operation areas using the engine speed as a parameter. In general, the target fuel pressure is set with the engine speed as a parameter, and accordingly, the state of occurrence of a follow-up abnormality varies depending on the engine speed. By dividing the operation region using the engine speed as a parameter, fail-safe processing can be performed for follow-up abnormality that occurs only in a specific engine rotation region.
燃料圧の追従性異常の発生時には、燃料圧の偏差が解消されない状態が比較的長い時間継続される。故に、請求項3に記載したようにフィードバック制御中に実際の燃料圧と目標燃料圧との差である燃料圧の偏差が所定の判定値以上であって、且つその状態が所定の判定時間以上継続している状態ならば、追従性異常が発生したと判定すると良い。 When the fuel pressure tracking abnormality occurs, the state in which the deviation of the fuel pressure is not eliminated continues for a relatively long time. Therefore, as described in claim 3, during the feedback control, the deviation of the fuel pressure, which is the difference between the actual fuel pressure and the target fuel pressure, is not less than a predetermined determination value, and the state is not less than the predetermined determination time. If the state continues, it may be determined that a follow-up abnormality has occurred.
請求項4に記載の発明では、フェイルセーフ処理として目標燃料圧を減圧側に補正する。この場合、エンジンの出力が制限されるため、制御性が低下した状態でエンジンが高出力制御されるといった事態が解消される。また、積分動作を含む手法にて燃料圧フィードバック制御が実施される場合には、追従性異常により偏差が解消されずそれに伴い積分項が過剰に大きくなると、異常発生運転領域から正常領域へ移動した際に、異常発生運転領域で算出された積分項の影響を受けて正常領域での燃料圧の制御性が低下する。これに対し、異常発生運転領域において目標燃料圧を減圧側に補正することにより、当該異常発生運転領域での積分項が小さくなり、それにより正常領域に移行したときの燃料圧の制御性低下を抑制することができる。 In the invention described in claim 4, the target fuel pressure is corrected to the reduced pressure side as fail-safe processing. In this case, since the output of the engine is limited, the situation where the engine is controlled at a high output in a state where the controllability is reduced is solved. In addition, when fuel pressure feedback control is performed using a method that includes integral operation, if the deviation is not eliminated due to follow-up abnormality and the integral term becomes excessively large accordingly, the operation region moves from the abnormal operation region to the normal region. In this case, the controllability of the fuel pressure in the normal region is deteriorated due to the influence of the integral term calculated in the abnormal operation region. On the other hand, by correcting the target fuel pressure to the reduced pressure side in the abnormal operation region, the integral term in the abnormal operation region becomes smaller, thereby reducing the controllability of the fuel pressure when shifting to the normal region. Can be suppressed.
追従性異常が発生した場合、例えば全てのエンジン運転領域で一律に目標燃料圧が減圧側に補正されると、正常領域でも目標燃料圧が下げられてしまう。すると、正常領域で必要のないエンジン出力の低下が発生し、ドライバビリティの悪化に繋がる。目標燃料圧の減圧補正を異常発生運転領域に限定して実施することにより過剰なエンジン出力の制限がされなくなり、ドライバビリティの悪化を抑制できる。 When a follow-up abnormality occurs, for example, if the target fuel pressure is corrected to the reduced pressure side uniformly in all engine operation regions, the target fuel pressure is lowered even in the normal region. As a result, an unnecessarily low engine output is generated in the normal region, leading to deterioration of drivability. By performing the pressure reduction correction of the target fuel pressure only in the operation region where the abnormality has occurred, excessive engine output is not restricted, and deterioration of drivability can be suppressed.
以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態は、車両ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射システムとして本発明を具体化しており、その詳細な構成を以下に説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings. The present embodiment embodies the present invention as a common rail fuel injection system for a vehicle diesel engine, and a detailed configuration thereof will be described below.
図1はコモンレール式燃料噴射システムの概要を示す構成図である。図1において、多気筒ディーゼルエンジン(以下、エンジンという)10には気筒毎に電磁式インジェクタ11が配設され、これらインジェクタ11は燃料伝送配管12を介して多気筒共通のコモンレール(蓄圧配管)13に接続されている。インジェクタ11は例えば三方電磁弁を用いた構成となっており、ノズルボデー内をノズルニードルが摺動することに伴い燃料が噴射される。インジェクタ11の動作に伴って発生するリーク燃料は、リーク管14を介して燃料タンク15へ排出される。コモンレール13には高圧燃料配管16を介して燃料供給ポンプとしての高圧ポンプ20が接続され、高圧ポンプ20の駆動に伴い噴射圧相当の高圧燃料がコモンレール13に連続的に蓄圧される。高圧ポンプ20は、エンジン10の回転に伴い駆動され、エンジン回転に同期して燃料の吸入及び吐出が繰り返し行われる。高圧ポンプ20には、その燃料吸入部に電磁駆動式の吸入調量弁(SCV)21が設けられており、フィードポンプ23は低圧燃料配管22を介して燃料タンク15に接続されている。また、フィードポンプ23によって燃料タンク15からくみ上げられた低圧燃料は、吸入調量弁21を介して当該ポンプ20の燃料室に吸入される。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an outline of a common rail fuel injection system. In FIG. 1, a multi-cylinder diesel engine (hereinafter referred to as an engine) 10 is provided with an electromagnetic injector 11 for each cylinder. These injectors 11 are connected to a common rail (pressure accumulation pipe) 13 common to multiple cylinders via a
なお実際には、高圧ポンプ20、吸入調量弁21及びフィードポンプ23は一体化され、ポンプユニットとして構成されている。その構成については周知であるため、図示による詳細な説明は割愛し、ここでは構成を簡単に説明する。つまり、ポンプユニットにおいて、ハウジング部材には低圧燃料経路と高圧燃料経路とが形成され、そのうち低圧燃料経路にフィードポンプ23及び吸入調量弁21が設けられている。そして、吸入調量弁21の開弁に伴い低圧燃料経路を介して供給される低圧燃料が高圧ポンプ20にて高圧化され、その高圧燃料が高圧燃料経路を介して吐出される。
In practice, the high-
コモンレール13には燃料圧センサ24が設けられており、この燃料圧センサ24によりコモンレール13内の燃料圧が検出される。コモンレール13には電磁駆動式(又は機械式)の減圧弁25が設けられており、燃料圧が過剰に上昇した場合にはこの減圧弁25が開放され、リーク管14を介して燃料が燃料タンク15に排出されることにより減圧が行われるようになっている。
The
ECU30はCPU、ROM、RAM、EEPROM等からなる周知のマイクロコンピュータを備えた電子制御ユニットであり、ECU30には、燃料圧センサ24の検出信号の他、回転速度センサやアクセル開度センサなどの各種センサから検出信号が逐次入力される。そして、ECU30は、エンジン回転速度やアクセル開度等のエンジン運転情報に基づいて最適な燃料噴射量及び噴射時期を決定し、それに応じた噴射制御信号をインジェクタ11に出力する。これにより、各気筒においてインジェクタ11から燃焼室への燃料噴射が制御される。
The
また、ECU30は、エンジン10の運転状態に基づいてコモンレール13内の燃料圧(噴射圧)の目標値を算出するとともに、実際の燃料圧が目標燃料圧と一致するように高圧ポンプ20の燃料吐出量を制御する。この制御はPID制御の手法を用いた燃料圧フィードバック制御であり、実際の燃料圧が目標燃料圧に追従する形となる。PID制御は比例動作、積分動作及び微分動作による制御方法であり、燃料圧の偏差に基づいて、比例項、積分項及び微分項が算出される。燃料圧の偏差とは実際の燃料圧と目標燃料圧との差である。
Further, the
実際には、燃料圧の偏差に基づいて高圧ポンプ20への燃料吐出量指令値を決定するとともにその燃料吐出量指令値を吸入調量弁21の指示電流値に変換する。そして、指示電流値に基づいて吸入調量弁21の開度を制御する。これにより、吸入調量弁21の開度が調節され、それに伴い高圧ポンプ20による燃料吐出量が調整される。
Actually, the fuel discharge amount command value to the
図2は、コモンレール13内の目標燃料圧とエンジンの回転速度とアクセル開度との関係を示す図である。図2によると、目標燃料圧はエンジンの回転速度が遅い低回転域では低い値とされ、回転速度の上昇とともに高い数値とされる。中回転域では目標燃料圧が最も高い数値を示し、エンジン回転速度が高回転域に入ると、目標燃料圧が下げられる。また、目標燃料圧はアクセル開度が小さいと低い値とされ、アクセル開度が大きくなるにつれて、大きい値とされる。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship among the target fuel pressure in the
ところで、インジェクタ11を長期に使用すると経時変化によりノズルボデーとノズルニードルとの摺動部のクリアランスが広がり、燃料リーク量が増加する可能性がある。また、高圧ポンプ20では、高圧燃料を吐出する機構部分の経時変化により燃料吐出量が減少する可能性がある。故に、実際の燃料圧が目標燃料圧に追従できない追従性異常が生じることがある。
By the way, if the injector 11 is used for a long period of time, the clearance of the sliding portion between the nozzle body and the nozzle needle is widened due to a change with time, and the amount of fuel leakage may increase. Further, in the high-
ECU30は燃料圧フィードバック制御中に、燃料圧の偏差が所定の判定値以上であり、且つその状態が所定の判定時間以上継続している場合、追従性異常であると判定する。
During the fuel pressure feedback control, the
また、追従性異常は、全てのエンジン運転領域で均等に現れるものではなく、例えば異常発生の初期段階などにおいて、特定のエンジン運転領域に限って現れることもあると考えられる。 Further, it is considered that the followability abnormality does not appear evenly in all engine operation regions, and may appear only in a specific engine operation region, for example, at the initial stage of occurrence of abnormality.
そこで、本システムでは、エンジン運転領域をエンジン10の回転速度をパラメータとして複数の領域に分割するとともに、それらの運転領域毎に追従性異常の発生を判定する。そして、追従性異常が発生した場合にはフェイルセーフ処理として、その追従性異常が発生した運転領域である異常発生運転領域内で目標燃料圧を減圧側に補正する減圧補正を行う。減圧補正を実施することにより燃料圧の偏差が小さくなり、燃料圧フィードバック制御による実際の燃料圧の追従性が向上する。一方、追従性異常が発生していない運転領域である正常領域では、目標燃料圧の減圧補正を実施しない。
Therefore, in this system, the engine operation region is divided into a plurality of regions using the rotation speed of the
ちなみに、低回転域では追従性異常が発生した場合、目標燃料圧も低いため追従性異常によって受ける影響が少ない。また、高回転域ではエンジン10によって駆動される高圧ポンプ20も高回転となり、燃料吐出回数が増加し、燃料吐出量を充分に得ることができる。さらに、目標燃料圧が中程度であるため、高回転域で追従性異常が発生した場合、追従性異常によって受ける影響が少ない。これに対し、中回転域では高圧ポンプ20の燃料吐出回数が充分ではなく、他の領域に比べて目標燃料圧が高い値となっている。このため、中回転域で追従性異常が発生した場合、追従性異常の問題が顕著になる。
Incidentally, if a follow-up abnormality occurs in the low rotation range, the target fuel pressure is also low, so the influence of the follow-up abnormality is small. Further, in the high speed range, the
次に、実際の燃料圧を目標燃料圧に追従させる制御方法について説明する。図3は、追従性異常判定処理を示すフローチャートであり、その追従性異常判定処理はECU30により所定の時間周期で繰り返し実行される。
Next, a control method for causing the actual fuel pressure to follow the target fuel pressure will be described. FIG. 3 is a flowchart showing the follow-up abnormality determination process. The follow-up abnormality determination process is repeatedly executed by the
図3において、ステップS101では、今回の判定対象である追従性異常以外の異常の発生が既に判定されているか否かを判定する。具体的には、別の異常判定処理により、燃料配管の割れなどによる燃料漏れ異常の発生があるか否かを判定しておき、その判定結果を参照することで、追従性異常以外の異常の発生を判定する。次に、ステップS102では、燃料圧の偏差△Pcが、所定の判定値Th以上であるか否かを判定する。ここで、実際の燃料圧と目標燃料圧との差が燃料圧の偏差△Pcであり、偏差△Pcは燃料圧の変化とともに変動する。続くステップS103では、燃料吐出量指令値が所定の判定値以上であるか否かを判定し、ステップS104では、今現在の運転領域が前回処理と同じ運転領域であるか否かを判定する。前回から引き続いて同じ運転領域であればステップS104をNO判定し、エンジンの回転速度が変化して別の運転領域に移っていればステップS104をYES判定する。 In FIG. 3, in step S <b> 101, it is determined whether or not the occurrence of an abnormality other than the follow-up abnormality that is the current determination target has already been determined. Specifically, in another abnormality determination process, it is determined whether or not a fuel leakage abnormality has occurred due to a crack in the fuel pipe, etc., and by referring to the determination result, an abnormality other than the followability abnormality is determined. Determine occurrence. Next, in step S102, it is determined whether the fuel pressure deviation ΔPc is equal to or greater than a predetermined determination value Th. Here, the difference between the actual fuel pressure and the target fuel pressure is the fuel pressure deviation ΔPc, and the deviation ΔPc varies with changes in the fuel pressure. In subsequent step S103, it is determined whether or not the fuel discharge amount command value is greater than or equal to a predetermined determination value. In step S104, it is determined whether or not the current operation region is the same operation region as the previous process. If it is the same operating region from the previous time, NO is determined in step S104, and if the engine rotational speed is changed to another operating region, YES is determined in step S104.
そして、ステップS101〜S104が全てYES判定の場合、ステップS105に進み、追従性異常カウンタを1インクリメントする。一方、ステップS101〜S104のいずれかがNO判定の場合は、ステップS110に進み、追従性異常カウンタを0にクリアする。 If all of steps S101 to S104 are YES, the process proceeds to step S105, and the followability abnormality counter is incremented by one. On the other hand, if any of steps S101 to S104 is NO, the process proceeds to step S110, and the followability abnormality counter is cleared to zero.
ステップS106では、追従性異常カウンタの値が所定の判定値K以上であるか否かを判定し、YESの場合はステップS107に進み、追従性異常が発生していると判定する。そして、ステップS108に進み、今現在の運転領域に対応させてスタンバイRAMやEEPROM等のバックアップ用メモリに追従性異常データを記憶し、その後本処理を終了する。ステップS106がNO判定の場合、追従性異常は発生していないとし、その後本処理を終了する。 In step S106, it is determined whether or not the value of the follow-up abnormality counter is equal to or greater than a predetermined determination value K. If YES, the process proceeds to step S107, and it is determined that a follow-up abnormality has occurred. Then, the process proceeds to step S108, the followability abnormality data is stored in a backup memory such as a standby RAM or EEPROM in correspondence with the current operation region, and then this process is terminated. If step S106 is NO, it is assumed that no follow-up abnormality has occurred, and then this process ends.
以上の追従性異常判定処理を、図4のタイミングチャートに基づいてより具体的に説明する。タイミングt1では、例えば運転者によるアクセル操作などにより、破線で示す目標燃料圧が上昇し、その目標圧に応じて実際の燃料圧が上昇していく。このとき、燃料圧の偏差△Pcが所定の判定値Th以上であるため、追従性異常カウンタが増加していく。そして、追従性異常カウンタが所定の判定値K以上の値となったタイミングt2で、追従性異常が発生していると判定される。なおその後、燃料圧の偏差△Pcが所定の判定値Th未満となったとき、追従性異常カウンタが0にクリアされる。 The following tracking abnormality determination process will be described more specifically based on the timing chart of FIG. At timing t1, the target fuel pressure indicated by a broken line increases due to, for example, an accelerator operation by the driver, and the actual fuel pressure increases according to the target pressure. At this time, since the fuel pressure deviation ΔPc is equal to or greater than the predetermined determination value Th, the follow-up abnormality counter increases. Then, it is determined that a follow-up abnormality has occurred at a timing t2 when the follow-up abnormality counter becomes a value equal to or greater than a predetermined determination value K. Thereafter, when the fuel pressure deviation ΔPc becomes less than the predetermined determination value Th, the followability abnormality counter is cleared to zero.
図5に、燃料圧フィードバック制御処理のフローチャートを示す。 FIG. 5 shows a flowchart of the fuel pressure feedback control process.
まず、ステップS201では、エンジン回転速度、アクセル開度、燃料圧等を各種センサから読み込む。続くステップS202では、図2の関係に基づき作成した目標燃料圧マップを参照し、エンジン回転速度やアクセル開度から目標燃料圧を算出する。ステップS203では、図3の追従性異常判定処理の異常判定結果である追従性異常データに基づいて今現在の運転領域が異常発生運転領域であるか否かを判定する。そして、今現在の運転領域が異常発生運転領域であれば、ステップS204で目標燃料圧を減圧側に補正した後、ステップS205に進み、今現在の運転領域が異常発生運転領域でなければ、そのまま(すなわち目標燃料圧を減圧側に補正することなく)ステップS205に進む。 First, in step S201, the engine rotation speed, accelerator opening, fuel pressure, and the like are read from various sensors. In subsequent step S202, the target fuel pressure is calculated from the engine speed and the accelerator opening with reference to the target fuel pressure map created based on the relationship of FIG. In step S203, it is determined whether or not the current operation region is an abnormality occurrence operation region based on the followability abnormality data that is the abnormality determination result of the followability abnormality determination process of FIG. If the current operation region is an abnormal operation region, the target fuel pressure is corrected to the reduced pressure side in step S204, and then the process proceeds to step S205. Proceed to step S205 (ie, without correcting the target fuel pressure to the reduced pressure side).
最後に、ステップS205では、目標燃料圧と実際の燃料圧との偏差に基づいて高圧ポンプ20の燃料吐出量指令値を算出するとともに、該吐出量指令値に基づいて吸入調量弁21の指示電流値を算出する。
Finally, in step S205, the fuel discharge amount command value of the high-
以上詳述した本実施の形態によれば、以下の優れた効果が得られる。 According to the embodiment described above in detail, the following excellent effects can be obtained.
複数に分割した運転領域ごとに追従性異常の発生を判定するとともに、異常判定領域ではフェイルセーフ処理を実施するようにしたため、ドライバビリティや排気エミッションの悪化を抑制できる。また、運転領域を分割したことにより異常発生運転領域に限定してフェイルセーフ処理を実施することができるため、過度な出力制限によるドライバビリティの悪化を抑制できる。 Since the occurrence of follow-up abnormality is determined for each of the operation areas divided into a plurality, and the fail-safe process is performed in the abnormality determination area, it is possible to suppress deterioration of drivability and exhaust emission. Moreover, since the fail-safe process can be performed by limiting the operation region to the abnormal operation region by dividing the operation region, it is possible to suppress deterioration of drivability due to excessive output restriction.
エンジン運転領域をエンジンの回転速度をパラメータとして分割したため、異なる傾向をもった運転領域ごとに追従性異常判定を好適に実施することができる。これにより、例えば、追従性異常の問題が顕著な中回転域で追従性異常の発生を判定し、フェイルセーフを好適に実施できる。 Since the engine operation region is divided using the engine rotation speed as a parameter, the followability abnormality determination can be suitably performed for each operation region having a different tendency. Thereby, for example, the occurrence of the followability abnormality can be determined in the middle rotation range where the problem of the followability abnormality is remarkable, and fail safe can be suitably implemented.
追従性異常発生時のフェイルセーフ処理として目標燃料圧を減圧側に補正するようにしたため、制御性が低下した状態でエンジンが高出力制御されるといった事態を解消することができる。 Since the target fuel pressure is corrected to the pressure-reducing side as a fail-safe process at the time of occurrence of the follow-up abnormality, it is possible to eliminate a situation where the engine is controlled at a high output level while the controllability is lowered.
また、追従性異常の発生時において、目標燃料圧の減圧補正に伴い燃料圧の偏差が小さくなると、燃料圧フィードバック制御での積分項が過剰に大きくならない。そのため、運転領域が異常発生運転領域から正常領域へ移動した場合において、制御性の悪化を抑制することができる。すなわち、追従性異常が発生した運転領域では燃料圧の偏差が大きい状態が継続され、それに伴い積分項が大きくなるため、その異常発生運転領域から正常領域に移行した場合に、異常発生運転領域で算出された積分項の影響を受けて正常領域での燃料圧の制御性が低下する。これに対し、異常発生運転領域において目標燃料圧を減圧側に補正することにより、当該異常発生運転領域での積分項が小さくなり、それにより正常領域に移行したときの燃料圧の制御性低下を抑制することができる。 Further, when the followability abnormality occurs, the integral term in the fuel pressure feedback control does not become excessively large if the deviation of the fuel pressure is reduced with the correction of the target fuel pressure. Therefore, when the operation region moves from the abnormal operation region to the normal region, deterioration of controllability can be suppressed. That is, in the operation region where the follow-up abnormality has occurred, the state in which the fuel pressure deviation is large continues and the integral term increases accordingly, so when the operation region shifts from the abnormality occurrence operation region to the normal region, Under the influence of the calculated integral term, the controllability of the fuel pressure in the normal region decreases. On the other hand, by correcting the target fuel pressure to the reduced pressure side in the abnormal operation region, the integral term in the abnormal operation region becomes smaller, thereby reducing the controllability of the fuel pressure when shifting to the normal region. Can be suppressed.
追従性異常が発生した場合、全ての運転領域で一律に目標燃料圧を減圧側に補正すると、正常領域でも目標燃料圧を下げてしまい必要のないエンジン出力の低下が発生する。ここで、異常発生運転領域のみで燃料圧の減圧側に補正を実施することにより過剰なエンジン出力の制限がされず、ドライバビリティの悪化を抑制できる。 When a follow-up abnormality occurs, if the target fuel pressure is corrected uniformly to the reduced pressure side in all operating regions, the target fuel pressure is reduced even in the normal region, and an unnecessary reduction in engine output occurs. Here, by performing the correction on the fuel pressure reduction side only in the abnormal operation region, excessive engine output is not limited, and deterioration of drivability can be suppressed.
なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施しても良い。 In addition, this invention is not limited to the content of description of the said embodiment, For example, you may implement as follows.
上記実施の形態では、運転領域をエンジンの回転速度の違いにより低回転域、中回転域及び高回転域の3つに分割したが、これを変更し、より多くの運転領域に分割してもよい。さらに、回転速度に加えて、又はこれに替えてアクセル開度などをパラメータとし、そのパラメータに基づいて運転領域を分割してもよい。これにより、追従性異常の発生を判定する分割した運転領域を小さくすることができ、よりきめの細かい燃料圧フィードバック制御を実施することができる。 In the above embodiment, the operation region is divided into three regions of a low rotation region, a medium rotation region, and a high rotation region due to the difference in engine rotation speed. Good. Furthermore, in addition to or instead of the rotation speed, the accelerator opening may be used as a parameter, and the operation region may be divided based on the parameter. As a result, it is possible to reduce the divided operation region in which occurrence of the follow-up abnormality is determined, and finer fuel pressure feedback control can be performed.
上記実施の形態では、目標燃料圧とエンジンの回転速度とアクセル開度との関係により目標燃料圧マップを規定したが、これを変更し、他のパラメータにより目標燃料圧マップを規定してもよい。例えば、アクセル開度ではなくインジェクタによる燃料噴射量としてもよい。 In the above embodiment, the target fuel pressure map is defined by the relationship among the target fuel pressure, the engine speed, and the accelerator opening, but this may be changed and the target fuel pressure map may be defined by other parameters. . For example, the fuel injection amount by the injector may be used instead of the accelerator opening.
上記実施の形態では、燃料圧の偏差が解消されない状態が継続しているとき、追従性異常が発生したと判定したが、これを変更し、燃料圧の偏差の積算値が所定の判定値以上となったとき、追従性異常が発生したと判定してもよい。 In the above embodiment, when the state in which the deviation of the fuel pressure is not eliminated continues, it is determined that the followability abnormality has occurred, but this is changed, and the integrated value of the deviation of the fuel pressure is equal to or greater than a predetermined determination value. When it becomes, it may be determined that a tracking abnormality has occurred.
上記実施の形態では、フェイルセーフ処理として目標燃料圧を減圧側に補正したが、これを変更し、インジェクタ11による燃料噴射量を減量してもよい。つまり、燃料圧の追従性異常はコモンレールシステム(インジェクタ11、コモンレール13、高圧ポンプ20等)の総燃料消費量を抑えることで改善されるため、インジェクタ11による燃料噴射量を抑えることでも効果があると考えられる。この場合、フェイルセーフ処理として燃料噴射量を減量することにより、目標燃料圧の上昇時において目標燃料圧に対する追従性が改善される。また、フェイルセーフ処理として燃料吐出量に上限値を設けるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the target fuel pressure is corrected to the pressure reduction side as the fail-safe process, but this may be changed to reduce the fuel injection amount by the injector 11. In other words, the fuel pressure follow-up abnormality is improved by suppressing the total fuel consumption of the common rail system (injector 11,
10…エンジン、11…燃料噴射弁としてのインジェクタ、13…コモンレール、20…燃料供給ポンプとしての高圧ポンプ、24…燃料圧センサ、30…異常判定手段,フェイルセーフ手段としてのECU。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
エンジンの運転領域を複数の運転領域に分割し、実際の燃料圧が目標燃料圧に追従することができない追従性異常の発生を、前記分割した運転領域毎に判定する異常判定手段と、
前記異常判定手段により追従性異常が発生したと判定された場合に、その異常発生運転領域内でフェイルセーフ処理を実施するフェイルセーフ手段と、
を備えることを特徴とする燃料噴射システムの制御装置。 A common rail for accumulating high-pressure fuel for injection and supply to the engine, a fuel supply pump for pumping fuel to the common rail, a fuel pressure sensor for detecting fuel pressure in the common rail, and a high-pressure fuel connected to the common rail for injecting high-pressure fuel The fuel injection is applied to a fuel injection system comprising: a fuel injection valve that performs feedback control of a fuel discharge amount by the fuel supply pump so that an actual fuel pressure detected by the fuel pressure sensor matches a target fuel pressure In the system control unit,
An abnormality determination means that divides the engine operating region into a plurality of operating regions, and determines for each of the divided operating regions the occurrence of followability abnormality in which the actual fuel pressure cannot follow the target fuel pressure;
Fail-safe means for performing fail-safe processing within the abnormality-occurring operation region when it is determined by the abnormality determining means that a follow-up abnormality has occurred;
A control device for a fuel injection system.
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