JP2007218144A - 筒内噴射式の内燃機関の燃圧制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】燃圧制御手段35は、目標燃圧と実燃圧との偏差に応じてフィードバック制御量(F/B制御量)を設定するフィードバック制御部36と、要求燃料噴射量とエンジン回転速度Neに応じてフィードフォワード制御量(F/F制御量)を設定するフィードフォワード制御部37とを有する。エンジン運転状態が非アイドル状態のときには、フィードフォワード制御部37の出力(F/F制御量)を有効化して、F/F制御量をF/B制御量に加算して高圧ポンプ14の制御量を設定するF/F−F/B併用制御を実行する。一方、エンジン運転状態が非アイドル状態からアイドル状態に移行したときに、フィードフォワード制御部37の出力(F/F制御量)を無効化して、フィードバック制御部36の出力(F/B制御量)のみを使用するF/B単独制御に切り換える。
【選択図】図3
Description
まず、図1に基づいて筒内噴射エンジンの燃料供給システム全体の構成を説明する。
燃料を貯溜する燃料タンク11内には、燃料を汲み上げる低圧ポンプ12が設置されている。この低圧ポンプ12は、バッテリ(図示せず)を電源とする電動モータ(図示せず)によって駆動される。この低圧ポンプ12から吐出される燃料は、燃料配管13を通して高圧ポンプ14に供給される。燃料配管13には、プレッシャレギュレータ15が接続され、このプレッシャレギュレータ15によって低圧ポンプ12の吐出圧(高圧ポンプ14への燃料供給圧力)が所定圧力に調圧され、その圧力を越える燃料の余剰分は燃料戻し管16により燃料タンク11内に戻されるようになっている。
図8の目標燃圧演算ルーチンは、ECU30の電源オン中に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいう目標燃圧設定手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ101で、エンジン回転速度Neを読み込んだ後、ステップ102に進み、運転者が要求するエンジントルクである要求トルクを読み込む。
図9の高圧ポンプ制御ルーチンは、ECU30の電源オン中に所定周期で実行され、特許請求の範囲でいう燃圧制御手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ201で、アイドル時であるか否かを判定する。その結果、アイドル時ではないと判定されれば、F/F−F/B併用制御を実行するために、ステップ202に進み、燃圧センサ29の検出燃圧(実燃圧)と目標燃圧との偏差に応じてF/B制御量を設定するフィードバック制御(F/B制御)を実行すると共に、次のステップ203で、要求燃料噴射量とエンジン回転速度Neに応じて図5のマップによりF/F制御量を設定するフィードフォワード制御(F/F制御)を実行する。
(1) エンジン始動から所定時間以上経過していること(始動直後のエンジン回転が不安定な時期を過ぎていること)
(2) 冷却水温が所定水温よりも高いこと(エンジンの暖機が完了していること)
(3) アイドル時であること
(4) 目標燃圧(又は燃圧センサ29の検出燃圧)が所定値よりも低いこと
PI制御によるF/B制御量=P項+I項
PID制御によるF/B制御量=P項+I項+D項
Claims (12)
- 高圧ポンプにより燃料を高圧にして燃料噴射弁に供給し、この燃料噴射弁から燃料を気筒内に直接噴射する筒内噴射式の内燃機関の燃圧制御装置において、
前記高圧ポンプから前記燃料噴射弁に供給される燃料の圧力(以下「燃圧」という)を検出する燃圧検出手段と、
内燃機関の運転状態に応じて目標燃圧を設定する目標燃圧設定手段と、
前記燃圧検出手段の検出燃圧を前記目標燃圧に一致させるように前記高圧ポンプの吐出量をフィードフォワード制御とフィードバック制御とを併用するF/F−F/B併用制御により制御する燃圧制御手段とを備え、
前記燃圧制御手段は、内燃機関の運転状態がアイドル状態のときには前記フィードフォワード制御を使用せずに前記フィードバック制御のみで前記高圧ポンプの吐出量を制御するF/B単独制御を実行することを特徴とする筒内噴射式の内燃機関の燃圧制御装置。 - 前記燃圧制御手段は、内燃機関の運転状態が非アイドル状態からアイドル状態に移行したときに、前記目標燃圧設定手段により前記目標燃圧を通常よりも低圧側に設定して前記F/B単独制御を実行することを特徴とする請求項1に記載の筒内噴射式の内燃機関の燃圧制御装置。
- 前記燃圧制御手段は、内燃機関の運転状態がアイドル状態で、且つ、前記目標燃圧又は前記燃圧検出手段の検出燃圧が所定値以下のときに前記F/B単独制御を実行することを特徴とする請求項1に記載の筒内噴射式の内燃機関の燃圧制御装置。
- 前記燃圧制御手段は、内燃機関の運転状態がアイドル状態で前記F/B単独制御を実行している期間も、前記フィードフォワード制御の制御量を演算する処理を続行し、内燃機関の運転状態がアイドル状態から非アイドル状態に移行したときに、その直前に演算した前記フィードフォワード制御の制御量を使用して前記F/F−F/B併用制御を直ちに開始することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の筒内噴射式の内燃機関の燃圧制御装置。
- 前記燃圧制御手段は、内燃機関の運転状態が非アイドル状態からアイドル状態に移行したときに、前記フィードフォワード制御の制御量を徐々に減少させる徐変制御を暫く行った後に前記F/B単独制御に移行することを特徴とする請求項1に記載の筒内噴射式の内燃機関の燃圧制御装置。
- 前記燃圧制御手段は、内燃機関の運転状態が非アイドル状態からアイドル状態に移行してから所定期間が経過するまで前記F/F−F/B併用制御を継続し、当該所定期間が経過した後に前記F/B単独制御に移行することを特徴とする請求項1に記載の筒内噴射式の内燃機関の燃圧制御装置。
- 前記燃圧制御手段は、内燃機関の運転状態が非アイドル状態からアイドル状態に移行したときに、前記燃圧検出手段の検出燃圧と前記目標燃圧との偏差に応じて前記フィードバック制御の比例ゲインを設定して前記F/B単独制御を開始することを特徴とする請求項1に記載の筒内噴射式の内燃機関の燃圧制御装置。
- 前記フィードバック制御では、少なくとも比例項と積分項を演算して制御量を求め、
前記燃圧制御手段は、内燃機関の運転状態が非アイドル状態からアイドル状態に移行したときに、前記フィードフォワード制御の制御量を前記フィードバック制御の積分項の初期値にセットして前記F/B単独制御を開始することを特徴とする請求項1に記載の筒内噴射式の内燃機関の燃圧制御装置。 - 前記燃圧制御手段は、内燃機関の運転状態がアイドル状態から非アイドル状態に移行したときに、前記フィードバック制御の積分項の値を前記フィードフォワード制御の制御量の初期値にセットして前記F/F−F/B併用制御を開始することを特徴とする請求項8に記載の筒内噴射式の内燃機関の燃圧制御装置。
- 前記燃圧制御手段は、内燃機関の運転状態が非アイドル状態からアイドル状態に移行し、且つ、前記燃圧検出手段の検出燃圧と前記目標燃圧との偏差が所定値以内になったときに、前記フィードフォワード制御の制御量を前記フィードバック制御の積分項の初期値にセットして前記F/B単独制御を開始することを特徴とする請求項8に記載の筒内噴射式の内燃機関の燃圧制御装置。
- 前記フィードバック制御では、少なくとも比例項と積分項を演算して制御量を求め、
前記燃圧制御手段は、内燃機関の運転状態が非アイドル状態からアイドル状態に移行したときに、前記フィードバック制御の積分項の初期値をその時の運転状態や燃圧に応じて設定して前記F/B単独制御を開始することを特徴とする請求項1に記載の筒内噴射式の内燃機関の燃圧制御装置。 - 前記燃圧制御手段は、内燃機関の始動からの経過時間が所定時間以内の場合、又は、内燃機関の冷却水温が所定温度以下の場合は、内燃機関の運転状態が非アイドル状態からアイドル状態に移行しても、前記F/B単独制御に移行せず、前記F/F−F/B併用制御を継続することを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の筒内噴射式の内燃機関の燃圧制御装置。
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