JP2009057885A - Fuel pressure control device and fuel pressure control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄圧室内の燃料圧力を制御する燃圧制御装置、及びその装置を備えた燃圧制御システムに関する。 The present invention relates to a fuel pressure control device that controls fuel pressure in a pressure accumulating chamber, and a fuel pressure control system including the device.
従来より、内燃機関の燃焼に用いる燃料を高圧状態で蓄える蓄圧室と、該蓄圧室に燃料を加圧供給する燃料ポンプと、蓄圧室に蓄えられた燃料を噴射する燃料噴射弁と、蓄圧室内の燃料圧力(以下、レール圧力と呼ぶ)を検出する検出手段とを備える燃料噴射装置が知られている。そして、検出手段により検出されたレール圧力が目標値に近づくように燃料ポンプの作動をフィードバック制御している(特許文献1参照)。
ここで、レール圧力は微視的に見ると以下の各種要因により変動している。すなわち、燃料ポンプにより蓄圧室に燃料が加圧供給されている時には、前記加圧供給がレール圧力上昇の要因となる。また、燃料噴射弁により燃料を噴射している時には、前記噴射がレール圧力下降の要因となる。また、燃料ポンプ及び燃料噴射弁の摺動部分等にて生じる燃料リークがレール圧力下降の要因となる。 Here, when viewed microscopically, the rail pressure fluctuates due to the following various factors. That is, when the fuel is pressurized and supplied to the pressure accumulating chamber by the fuel pump, the pressurized supply becomes a factor in increasing the rail pressure. Further, when fuel is being injected by the fuel injection valve, the injection becomes a factor in lowering the rail pressure. In addition, fuel leaks that occur at the sliding portions of the fuel pump and the fuel injection valve cause the rail pressure to drop.
図10(a)(b)には燃料ポンプによる燃料の吸入、供給態様の推移を表しており、図10(c)には燃料噴射弁による噴射タイミングを、図10(d)には実際のレール圧力の変化を表している。そして、このリーク量は摺動部分等の経時変化により時間経過とともに増大するため、レール圧力の変動は、図10(d)中の実線から点線へと変化する。 10 (a) and 10 (b) show changes in the intake and supply modes of fuel by the fuel pump, FIG. 10 (c) shows the injection timing by the fuel injection valve, and FIG. 10 (d) shows the actual timing. It represents the change in rail pressure. And since this leak amount increases with time due to a change with time of the sliding portion or the like, the fluctuation of the rail pressure changes from a solid line to a dotted line in FIG.
このように、レール圧力は微視的に見ると変動するものであるため、レール圧力を検出したタイミングによっては、その検出値はレール圧力変動の最大値であったり最小値であったりする。そして、レール圧力は各種部品の耐圧を超えないように制御する必要があるため、耐圧を超えないように余裕をみてレール圧力を制御することが考えられるが、このように余裕をみると、燃料噴射の高圧化を十分に図ることができず、本来備える耐圧能力を最大限に活かしきれていない状態となる。よって、最大になると予測したタイミング(例えば図10中の符号Sに示すタイミング)で検出された値を用いてレール圧力を制御することが望ましい。 Thus, since the rail pressure fluctuates when viewed microscopically, the detected value may be the maximum value or the minimum value of the rail pressure fluctuation depending on the timing at which the rail pressure is detected. And since it is necessary to control the rail pressure so that it does not exceed the pressure resistance of various parts, it is conceivable to control the rail pressure with a margin so that it does not exceed the pressure resistance. The injection pressure cannot be increased sufficiently, and the pressure resistance capability originally provided cannot be fully utilized. Therefore, it is desirable to control the rail pressure using a value detected at a timing predicted to be maximum (for example, a timing indicated by a symbol S in FIG. 10).
しかしながら実際には、レール圧力が最大になるタイミングは以下に例示する各種要因により変化するため、正確に予測することは困難である。 However, in reality, the timing at which the rail pressure becomes maximum varies depending on various factors exemplified below, and it is difficult to accurately predict the rail pressure.
(例1)噴射のタイミングは内燃機関の運転状態によって異なる。例えば、エンジン回転速度が高いほど噴射開始タイミングを早くするのが一般的である。そして、上述の如く噴射はレール圧力下降要因であるため、噴射のタイミングが変化すればレール圧力の変動状態も変化し、レール圧力が最大になるタイミングも変化する。 (Example 1) The injection timing varies depending on the operating state of the internal combustion engine. For example, the injection start timing is generally advanced as the engine speed increases. Since the injection is a cause of the rail pressure drop as described above, if the injection timing changes, the rail pressure fluctuation state also changes and the timing at which the rail pressure becomes maximum also changes.
(例2)図10では、燃料ポンプにより加圧供給している最中に燃料噴射弁による噴射を開始しているため高い噴射圧力を得ることができており、この点では望ましい状態であると言える。しかし、内燃機関の出力軸により駆動される各種補機(例えば燃料ポンプ、空調装置のコンプレッサ及びオルタネータ等)の負荷が前記出力軸に同じタイミングで集中しないようにするためには、例えば図11に示すように、噴射の後に加圧供給を開始するように燃料ポンプを駆動させることが、出力軸への負荷分散の点で望ましい場合がある。そして、上述の如く加圧供給はレール圧力上昇要因であるため、加圧供給のタイミングが変化すればレール圧力の変動状態も変化し、レール圧力が最大になるタイミングも変化する。 (Example 2) In FIG. 10, since injection by the fuel injection valve is started while pressure is supplied by the fuel pump, a high injection pressure can be obtained. I can say that. However, in order to prevent loads of various auxiliary machines (for example, a fuel pump, an air conditioner compressor and an alternator, etc.) driven by the output shaft of the internal combustion engine from being concentrated on the output shaft at the same timing, for example, FIG. As shown, it may be desirable in terms of load distribution to the output shaft to drive the fuel pump so that pressurized supply is started after injection. As described above, since the pressurized supply is a factor for increasing the rail pressure, if the timing of the pressurized supply changes, the fluctuation state of the rail pressure also changes, and the timing at which the rail pressure becomes maximum also changes.
(例3)図10及び図11では、燃料ポンプのプランジャによる加圧供給1回に対し、燃料噴射弁による噴射が1回行われている。よって、加圧供給によるレール圧力の上昇変動周期と、噴射によるレール圧力の下降変動周期とは同じ周期となる。しかしながら、燃料ポンプのポンプ回転数によっては、例えば図12に示すように、加圧供給3回に対し噴射が4回行われるといった状態になる。すると、加圧供給によるレール圧力上昇変動周期と噴射による下降変動周期とが異なる周期となるため、加圧供給の1回毎にレール圧力は異なる態様で変動する。つまり、加圧供給の1回毎にレール圧力が最大になるタイミングが変化する。 (Example 3) In FIG.10 and FIG.11, with respect to one pressurization supply by the plunger of a fuel pump, injection by a fuel injection valve is performed once. Therefore, the rising fluctuation period of the rail pressure due to pressurization and the falling fluctuation period of the rail pressure due to injection are the same period. However, depending on the number of revolutions of the fuel pump, for example, as shown in FIG. 12, the injection is performed four times for three pressurization supplies. Then, since the rail pressure increase fluctuation cycle due to the pressurization supply and the decrease fluctuation cycle due to the injection are different, the rail pressure fluctuates in a different manner for each pressurization supply. That is, the timing at which the rail pressure becomes maximum changes for each pressurizing supply.
以上に説明した各種要因によりレール圧力が最大になるタイミングが変化し、しかも、上述の如く燃料リークによりレール圧力変動の状態が経時変化すると、レール圧力が最大になるタイミングを正確に予測することは極めて困難となる。 If the timing at which the rail pressure becomes maximum changes due to various factors described above, and the rail pressure fluctuation state changes with time due to fuel leakage as described above, it is possible to accurately predict the timing at which the rail pressure becomes maximum. It becomes extremely difficult.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、蓄圧室内の燃料圧力(レール圧力)を制御するにあたり、レール圧力最大値の正確な値を取得して、本来備える耐圧能力を十分に発揮できる燃圧制御装置及び燃圧制御システムを提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to acquire an accurate value of the maximum rail pressure value and control the fuel pressure (rail pressure) in the pressure accumulating chamber. An object of the present invention is to provide a fuel pressure control device and a fuel pressure control system that can sufficiently exhibit pressure resistance.
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effects thereof will be described.
請求項1記載の発明では、内燃機関の燃焼に用いる燃料を高圧状態で蓄える蓄圧室と、該蓄圧室に燃料を加圧供給する燃料ポンプと、前記蓄圧室に蓄えられた燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記蓄圧室内の燃料圧力を検出する検出手段とを備える燃料噴射装置に適用され、前記蓄圧室内の燃料圧力を制御する燃圧制御装置において、前記検出手段により検出された複数のサンプリング値を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された複数のサンプリング値の最大値を算出する算出手段と、前記算出手段により算出された最大値に応じて前記蓄圧室内の燃料圧力を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, a pressure accumulating chamber that stores fuel used for combustion of the internal combustion engine in a high pressure state, a fuel pump that pressurizes and supplies the fuel to the pressure accumulating chamber, and a fuel that injects fuel stored in the pressure accumulating chamber. A fuel pressure control device that is applied to a fuel injection device that includes an injection valve and a detection unit that detects a fuel pressure in the pressure accumulation chamber, and that controls a fuel pressure in the pressure accumulation chamber. Obtaining means for obtaining the value, calculating means for calculating the maximum value of the plurality of sampling values obtained by the obtaining means, and control for controlling the fuel pressure in the pressure accumulating chamber according to the maximum value calculated by the calculating means And means.
これによれば、蓄圧室内の燃料圧力(レール圧力)の検出値であるサンプリング値を複数取得し、取得した複数のサンプリング値の最大値を算出する。よって、このように算出された最大値は、上述の(例1)〜(例3)の如くレール圧力が最大になるタイミングが変化する場合であっても、最大になると予測したタイミングで検出された1つの値に比べて正確な値となる。したがって、このように正確性を増した値である最大値に応じてレール圧力を制御する本発明によれば、本来備える耐圧能力を十分に発揮でき、燃料噴射の高圧化を十分に図ることができる。 According to this, a plurality of sampling values which are detected values of the fuel pressure (rail pressure) in the pressure accumulating chamber are acquired, and the maximum value of the acquired sampling values is calculated. Therefore, the maximum value calculated in this way is detected at the timing predicted to be the maximum even when the timing at which the rail pressure reaches the maximum changes as in (Example 1) to (Example 3) described above. It is an accurate value compared to a single value. Therefore, according to the present invention in which the rail pressure is controlled according to the maximum value, which is a value with increased accuracy, the inherent pressure resistance capability can be sufficiently exhibited, and the fuel injection can be sufficiently increased in pressure. it can.
請求項2記載の発明では、前記取得手段は、予め設定されたサンプリング期間に、前記検出手段により検出されたサンプリング値を取得することを特徴とする。よって、レール圧力が最大になると予測されるタイミングを含む期間に上記サンプリング期間を設定して、最大値の検出精度を向上させることができる。また、サンプリング期間のみについてサンプリング値を取得するようにすれば、常時サンプリング値を取得する場合に比べて、サンプリング値をアナログからデジタルに変換する処理や、最大値を算出する処理等、燃圧制御装置の処理負担を軽減できる。
The invention according to
因みに、上記サンプリング期間の設定例としては、燃料ポンプによる加圧供給開始タイミングを含む範囲、或いは、燃料噴射弁による噴射開始タイミングを含む範囲に設定することが挙げられる。そして、図10中の符号T1に例示されるように、到来する加圧供給開始タイミング毎に、或いは、到来する噴射開始タイミング毎に上記サンプリング期間T1を設定するようにして好適である。 Incidentally, as an example of setting the sampling period, it may be set to a range including the pressurization supply start timing by the fuel pump or a range including the injection start timing by the fuel injection valve. And it is suitable to set the said sampling period T1 for every pressurization supply start timing which arrives, or for every injection start timing which arrives so that the code | symbol T1 in FIG. 10 may illustrate.
請求項3記載の発明では、前記燃料ポンプによる加圧供給開始タイミングと前記燃料噴射弁による噴射開始タイミングとが同期していない場合において、前記算出手段は、前記噴射開始タイミングを含む第1期間に取得された前記サンプリング値の最大値を算出し、前記第1期間を複数含むグループ期間にて取得された複数の前記最大値のうちの最大値であるグループ内最大値を算出し、前記制御手段は、前記グループ内最大値に応じて前記蓄圧室内の燃料圧力を制御することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the case where the pressurization supply start timing by the fuel pump and the injection start timing by the fuel injection valve are not synchronized, the calculation means performs the first period including the injection start timing. Calculating a maximum value of the acquired sampling values, calculating an intra-group maximum value which is a maximum value among the plurality of maximum values acquired in a group period including a plurality of the first periods, and the control means Controls the fuel pressure in the pressure accumulating chamber according to the maximum value in the group.
請求項4記載の発明では、前記制御手段は、前記内燃機関に要求される出力が所定値以上である高負荷運転時に、前記最大値に応じた前記蓄圧室内の燃料圧力の制御を実行することを特徴とする。よって、レール圧力が耐圧を超えることが危惧される高負荷運転時において、正確性を増した値である最大値に応じてレール圧力を制御するので、本来備える耐圧能力を十分に発揮できるといった上述の効果が好適に発揮される。また、高負荷運転時以外の時には最大値に応じた制御を実行しないようにすれば、常時最大値に応じた制御を実行する場合に比べて、サンプリング値をアナログからデジタルに変換する処理や、最大値を算出する処理等、燃圧制御装置の処理負担を軽減できる。 According to a fourth aspect of the present invention, the control means executes control of the fuel pressure in the pressure accumulating chamber according to the maximum value during a high load operation in which an output required for the internal combustion engine is a predetermined value or more. It is characterized by. Therefore, the rail pressure is controlled according to the maximum value, which is a value with increased accuracy, at the time of high load operation where the rail pressure may exceed the pressure resistance, so that the above-mentioned pressure resistance capability can be fully exhibited. An effect is exhibited suitably. Also, if the control according to the maximum value is not executed at times other than during high load operation, the process of converting the sampling value from analog to digital compared to the case where the control according to the maximum value is always executed, The processing load of the fuel pressure control device, such as processing for calculating the maximum value, can be reduced.
請求項5記載の発明では、前記制御手段は、前記燃料ポンプの回転速度が所定値以下である低速運転時に、前記最大値に応じた前記蓄圧室内の燃料圧力の制御を実行することを特徴とする。ところで、内燃機関の出力軸により燃料ポンプを駆動させるにあたり、内燃機関の低速運転時には燃料ポンプの回転速度も低速となる。すると、燃料ポンプの摺動部への潤滑油供給量が減少するため、燃料ポンプの焼き付きが生じ易くなる。よって、本発明の如く、低速運転時に最大値に応じた蓄圧室内の燃料圧力の制御を実行すれば、燃料ポンプの負荷が適正値を超えてしまうことを精度良く抑制できるので、上記焼き付きの防止を図ることができる。 According to a fifth aspect of the present invention, the control means executes control of the fuel pressure in the pressure accumulating chamber according to the maximum value during low speed operation where the rotational speed of the fuel pump is a predetermined value or less. To do. By the way, when the fuel pump is driven by the output shaft of the internal combustion engine, the rotational speed of the fuel pump is also low during the low speed operation of the internal combustion engine. Then, the amount of lubricating oil supplied to the sliding portion of the fuel pump is reduced, so that the fuel pump is easily seized. Therefore, if the control of the fuel pressure in the pressure accumulating chamber according to the maximum value during low-speed operation is performed as in the present invention, it is possible to accurately suppress the load of the fuel pump from exceeding an appropriate value, so that the above-described seizure prevention is prevented. Can be achieved.
請求項6記載の発明では、前記算出手段は、複数のサンプリング値をグループ分けしてグループ毎にサンプリング値の平均値を算出し、前記複数の平均値の最大値を、前記取得手段により取得された複数のサンプリング値の最大値とすることを特徴とする。これによれば、ノイズ等によりサンプリング値が異常な値であったとしても、その異常サンプリング値は他の正常なサンプリング値との平均値としてなまし処理されることとなる。例えば、図7中の符号g1,g2,g3に示すようにサンプリング期間内に取得したサンプリング値を3つのグループg1,g2,g3に分けて平均値を算出して用いれば、算出される最大値に異常サンプリング値が及ぼす影響を小さくできる。 In the invention according to claim 6, the calculation means divides a plurality of sampling values into groups, calculates an average value of the sampling values for each group, and acquires the maximum value of the plurality of average values by the acquisition means. The maximum value of a plurality of sampling values. According to this, even if the sampling value is an abnormal value due to noise or the like, the abnormal sampling value is processed as an average value with other normal sampling values. For example, if the sampling values acquired within the sampling period are divided into three groups g1, g2, and g3 as shown by reference numerals g1, g2, and g3 in FIG. It is possible to reduce the influence of the abnormal sampling value on.
最大値に応じてレール圧力を制御する具体的な手段として、請求項7記載の発明では、前記制御手段は、前記最大値が目標値となるように前記燃料ポンプの作動をフィードバック制御することを特徴とする。 As a specific means for controlling the rail pressure according to the maximum value, in the invention according to claim 7, the control means feedback-controls the operation of the fuel pump so that the maximum value becomes a target value. Features.
これによれば、最大値が耐圧を超えないようにフィードバック制御すれば、レール圧力を耐圧に近い値に制御することを精度良くできるので、本来備える耐圧能力を十分に発揮でき、燃料噴射の高圧化を十分に図ることができる。 According to this, if the feedback control is performed so that the maximum value does not exceed the pressure resistance, it is possible to accurately control the rail pressure to a value close to the pressure resistance. Can be sufficiently achieved.
また、最大値に応じてレール圧力を制御する具体的な手段として、請求項8記載の発明では、前記制御手段は、予め設定された耐圧を前記最大値が超えることを抑制するよう前記燃料ポンプの作動を制御することを特徴とする。より具体的には、通常時には、最大値以外のサンプリング値が目標値となるように燃料ポンプの作動をフィードバック制御し、予め設定された耐圧を最大値が超える時には、目標値を強制的に小さくして燃料ポンプの作動を制御することが挙げられる。 Further, as a specific means for controlling the rail pressure in accordance with the maximum value, in the invention according to claim 8, the control means controls the fuel pump so as to prevent the maximum value from exceeding a preset breakdown voltage. It is characterized by controlling the operation of. More specifically, during normal times, feedback control of the operation of the fuel pump is performed so that a sampling value other than the maximum value becomes the target value. When the maximum value exceeds a preset pressure resistance, the target value is forcibly reduced. And controlling the operation of the fuel pump.
これによれば、レール圧力を耐圧に近い値に制御することを精度良くできるので、本来備える耐圧能力を十分に発揮でき、燃料噴射の高圧化を十分に図ることができる。 According to this, since it is possible to accurately control the rail pressure to a value close to the withstand pressure, the inherent withstand pressure capability can be sufficiently exhibited, and the fuel injection can be sufficiently increased in pressure.
請求項9記載の発明は、上記燃圧制御装置と、蓄圧室、該蓄圧室に燃料を加圧供給する燃料ポンプ、前記蓄圧室に蓄えられた燃料を噴射する燃料噴射弁、及び前記蓄圧室内の燃料圧力を検出する検出手段の少なくとも1つと、を備えることを特徴とする燃圧制御システムである。この内燃機関制御システムによれば、上述の各種効果を同様に発揮することができる。 According to a ninth aspect of the present invention, the fuel pressure control device, the pressure accumulation chamber, a fuel pump that pressurizes and supplies fuel to the pressure accumulation chamber, a fuel injection valve that injects the fuel stored in the pressure accumulation chamber, and the pressure accumulation chamber A fuel pressure control system comprising: at least one detection means for detecting fuel pressure. According to this internal combustion engine control system, the various effects described above can be exhibited in the same manner.
以下、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である構成には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent configurations are denoted by the same reference numerals in the drawings.
(第1の実施形態)
本実施形態に係る燃圧制御装置は、ディーゼルエンジン(内燃機関)に対して燃料を噴射する燃料噴射装置に適用されたものである。先ず、図1を用いて上記燃料噴射制御装置等の構成を説明する。
(First embodiment)
The fuel pressure control device according to the present embodiment is applied to a fuel injection device that injects fuel to a diesel engine (internal combustion engine). First, the configuration of the fuel injection control device and the like will be described with reference to FIG.
図示されるように、燃料を貯蔵する燃料タンク2の燃料は、燃料ポンプ10によって汲み上げられ、供給通路21を介してコモンレール30(蓄圧室)に供給される。ここで、燃料ポンプ10は、燃料タンク2の燃料を汲み上げる低圧ポンプ11と、低圧ポンプ11とその下流側とを連通及び遮断する調量制御弁12と、調量制御弁12を介して低圧ポンプ11から送られてくる燃料を外部へと供給する高圧ポンプ15とを備えている。ここで、高圧ポンプ15は、調量制御弁12の下流側において2つに分岐した燃料通路である第1通路13及び第2通路14に対応して、これら各通路の燃料を吸入する第1プランジャ16及び第2プランジャ17の設けられたプランジャ部18を備えている。このプランジャ部18の内部の空洞部19には、ディーゼルエンジンの出力軸と連結された回転体20が設けられている。そして、回転体20の回転により、第1プランジャ16と第2プランジャ17とが交互に上死点から下死点へ向けて変位することで、第1通路13と第2通路14との燃料が交互に高圧ポンプ15に吸入される。
As shown in the figure, the fuel in the
すなわち、図2(a)に示すように、第2プランジャ17が下死点へと変位する時には、第2通路14の燃料が、第2プランジャ17の変位に伴って吸引される。一方、この時には、第1プランジャ16は上死点に向けて変位するために、第1通路13を介して燃料が外部へと加圧供給される。そして、図2(b)に示すように、第1プランジャ16が下死点へと変位する時には、第1通路13を介して燃料が吸入される。一方、この時には、第2プランジャ17は上死点に向けて変位するために、第2通路14を介して燃料が外部へと加圧供給される。
That is, as shown in FIG. 2A, when the
なお、図1に示すように、第1通路13、第2通路14はその下流で合流して上記供給通路21に接続されている。また、第1通路13、第2通路14の上流側には、それぞれ逆止弁22、23が備えられている。そしてこれにより、第1プランジャ16や第2プランジャ17が変位する際の燃料の逆流を回避している。
As shown in FIG. 1, the
この燃料ポンプ10により供給される燃料は、燃料ポンプ10に吸入される燃料量(より正確には、高圧ポンプ15に吸入される燃料量)によって決定される。すなわち、第1プランジャ16又は第2プランジャ17が下死点へ向けて変位する時に調量制御弁12を開弁させることで、高圧ポンプ15に燃料が吸入される。そして、この吸入量は、調量制御弁12の閉弁タイミングによって決定される。換言すれば、調量制御弁12の閉弁タイミングによって、燃料ポンプ10から外部に供給される燃料量が決定される。因みに、高圧ポンプ15とともに低圧ポンプ11も、ディーゼルエンジンの出力軸により駆動されている。
The fuel supplied by the
高圧ポンプ15からコモンレール30に供給された燃料は、高圧燃料通路32を介して、各気筒(ここでは、4気筒を例示)の燃料噴射弁40に供給される。燃料噴射弁40は、燃料を噴射する噴孔を開閉するノズルニードル44及び電磁ソレノイド58を備えている。
The fuel supplied from the
そして、電磁ソレノイド58への通電をオンにすると、電磁ソレノイド58にて発生する電磁力によりノズルニードル44が噴孔を開くように作動し、燃料が噴射される。一方、電磁ソレノイド58への通電をオフにすると、図示しないスプリングの弾性力によりノズルニードル44が噴孔を閉じるように作動し、燃料の噴射は停止される。なお、燃料噴射弁40からリークする燃料は、低圧燃料通路34を介して燃料タンク2に戻される。
When energization to the electromagnetic solenoid 58 is turned on, the electromagnetic force generated by the electromagnetic solenoid 58 operates so that the nozzle needle 44 opens the nozzle hole, and fuel is injected. On the other hand, when the energization to the electromagnetic solenoid 58 is turned off, the nozzle needle 44 is operated to close the injection hole by the elastic force of a spring (not shown), and the fuel injection is stopped. The fuel leaking from the fuel injection valve 40 is returned to the
先の図1に示すように、コモンレール30には、その内部と低圧燃料通路34とを連通及び遮断させる減圧弁36が備えられている。また、コモンレール30には、その内部の燃圧を検出する燃圧センサ38(検出手段)が設けられている。
As shown in FIG. 1, the
燃圧センサ38の検出値や、アクセルペダル62の踏み込み量(アクセル操作量)を検出するアクセルセンサ64の検出値等、各種センサの検出値は、電子制御装置60に取り込まれる。この電子制御装置60は、中央処理装置や適宜のメモリを備えて構成されており、各種センサの検出値に基づき、調量制御弁12や、減圧弁36、電磁ソレノイド58等の各種アクチュエータを操作する。
The detection values of various sensors such as the detection value of the
次に、電子制御装置60(燃圧制御装置)による調量制御弁12の作動の制御(レール圧力の制御)について、図3を用いて詳細に説明する。なお、図3は、噴射制御及びレール圧制御に係る機能ブロック図であり、図中実線のブロックは電子制御装置60の内部を示し、また、破線のブロックは電子制御装置60の外部を示す。
Next, the operation control (rail pressure control) of the
噴射量指令値演算部M1は、ユーザによるアクセルペダル62の踏み込み量(アクセル操作量)と、ディーゼルエンジンの出力軸の回転速度とに基づき、燃料噴射弁40を介して1燃焼サイクルあたりに噴射される燃料量の指令値(指令噴射量)を算出する。ここで算出される指令噴射量は、通電時間演算部M2において、燃料噴射弁40(詳しくは、電磁ソレノイド58)の通電時間に変換される。そして、ここで算出される通電時間に従って、駆動回路M3により燃料噴射弁40の通電がなされる。 The injection amount command value calculation unit M1 is injected per combustion cycle via the fuel injection valve 40 based on the depression amount (accelerator operation amount) of the accelerator pedal 62 by the user and the rotational speed of the output shaft of the diesel engine. The command value (command injection amount) of the fuel amount to be calculated is calculated. The command injection amount calculated here is converted into the energization time of the fuel injection valve 40 (specifically, the electromagnetic solenoid 58) in the energization time calculation unit M2. Then, according to the energization time calculated here, the fuel injection valve 40 is energized by the drive circuit M3.
一方、目標圧力演算部M4は、指令噴射量と回転速度とに基づき、コモンレール30内の燃料圧力(レール圧力)の目標値(目標燃圧Ptrg)を設定する。因みに、目標燃圧Ptrgは、アイドル時において低く、中高速回転に移行するにつれて高圧となる。そして、コモンレール30内の燃圧の検出値が目標値Ptrgに追従するように、PID制御がなされる。詳しくは、PID制御によって算出される操作量は、燃料ポンプ10の調量制御弁12のデューティ比Dutyとして算出される。
On the other hand, the target pressure calculation unit M4 sets a target value (target fuel pressure Ptrg) of the fuel pressure (rail pressure) in the
そして、このデューティ比Duty及びバッテリ電圧に基づき駆動回路M5は制御電流iを設定し、駆動回路M5による制御電流iが調量制御弁12に出力されることで、PID制御によって算出される操作量に応じて調量制御弁12が作動する。つまり、レール圧力が目標燃圧Ptrgに近づくようにフィードバック制御されることとなる。
The drive circuit M5 sets the control current i based on the duty ratio Duty and the battery voltage, and the control current i from the drive circuit M5 is output to the
次に、電子制御装置60が有するマイクロコンピュータによるレール圧制御の処理手順を、図4及び図5のフローチャートを用いて説明する。この処理は、前記マイクロコンピュータにより例えば所定周期(例えば10ms)で繰り返し実行される。なお、図4及び図5の処理は別々に実行されるため、各々異なる所定周期で実行させてもよい。 Next, the rail pressure control processing procedure by the microcomputer included in the electronic control unit 60 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. This process is repeatedly executed by the microcomputer at a predetermined cycle (for example, 10 ms), for example. 4 and 5 are executed separately, they may be executed at different predetermined cycles.
図4に示す一連の処理では、先ずステップS100において、レール圧力の目標値Ptrgを、指令噴射量Qと回転速度NEとに基づき算出する。次に、ステップS200において、燃圧センサ38により検出された検出値Pactと目標値Ptrgとの偏差ΔPを算出する。なお、検出値Pactについては図5の処理により決定された値であり、その決定手順については後に詳述する。
In the series of processing shown in FIG. 4, first, in step S100, the target value Ptrg of the rail pressure is calculated based on the command injection amount Q and the rotational speed NE. Next, in step S200, a deviation ΔP between the detected value Pact detected by the
次に、ステップS300において、前記偏差ΔPに対してPID制御によって算出される調量制御弁12の操作量wを演算する。次に、ステップS400において、前記操作量wを、調量制御弁12に印加する電流値に対応したデューティ比Dutyに変換する。次に、ステップS500において、調量制御弁12に印加する通電指令値としての前記デューティ比Dutyの信号を駆動回路M5に出力し、図4に示す一連の処理を終了する。なお、駆動回路M5は、前記デューティ比Dutyの信号及びバッテリ電圧に基づき設定された制御電流iを調量制御弁12に印加する。
Next, in step S300, an operation amount w of the
図5に示す一連の処理は、ステップS200で用いる検出値Pactを決定するための処理である。この処理では、予め設定されたサンプリング期間に、燃圧センサ38により検出されたサンプリング値を複数取得する。そして、取得した複数のサンプリング値の最大値を算出し、算出した最大値を検出値Pactとして決定している。
The series of processes shown in FIG. 5 is a process for determining the detection value Pact used in step S200. In this process, a plurality of sampling values detected by the
より具体的に説明すると、先ずステップS110において、現在のクランク角度が予め設定されたサンプリング範囲であるか否かを判定する。つまり、本実施形態ではサンプリング期間をクランク角度(サンプリング範囲)により特定している。 More specifically, first, in step S110, it is determined whether or not the current crank angle is within a preset sampling range. That is, in this embodiment, the sampling period is specified by the crank angle (sampling range).
ここで、前記サンプリング範囲について、図6及び図10を用いて詳細に説明する。 Here, the sampling range will be described in detail with reference to FIGS.
図6は図10の一部分を示すタイムチャートであり、図6(a)及び図10(c)に、燃料噴射弁40による1番気筒から4番気筒の噴射タイミングを示す。また、図6(b)及び図10(d)に、実際のレール圧力の変化を示す。また、図6(c)に、出力軸の回転角度を表すクランク角パルス信号を示す。また、図10(a)に、第1プランジャ16による燃料の吸入、供給態様の推移を、図10(b)に、第2プランジャ17による燃料の吸入、供給態様の推移をそれぞれ示す。
6 is a time chart showing a part of FIG. 10, and FIGS. 6 (a) and 10 (c) show the injection timing of the first to fourth cylinders by the fuel injection valve 40. FIG. 6B and 10D show actual changes in rail pressure. FIG. 6C shows a crank angle pulse signal representing the rotation angle of the output shaft. FIG. 10A shows the transition of the fuel intake and supply mode by the
図中の符号T1は、本実施形態に係るサンプリング範囲を示している。そして、図10に示すように、サンプリング範囲T1は、第1及び第2プランジャ16,17による加圧供給が開始される時のクランク角度を中心に、その前後所定範囲(例えば約130℃A)のクランク角度に設定されている。そして、図6及び図10中の符号Sを付した黒丸は、燃圧センサ38により検出されたサンプリング値を示しており、本実施形態では図6に示すようにサンプリング範囲T1内で複数のサンプリング値を取得している。
A symbol T1 in the figure indicates a sampling range according to the present embodiment. As shown in FIG. 10, the sampling range T1 is a predetermined range (for example, about 130 ° C.) around the crank angle when the pressure supply by the first and
図5に示す上記ステップS110において、現在のクランク角度が予め設定されたサンプリング範囲であると判定(S110:YES)された場合には、ステップS120に進み、燃圧センサ38により検出されたサンプリング値Sを取得してP(i)に格納して記憶させる。次に、ステップS130において、取得したサンプリング値の前回値P(i-1)と今回値P(i)とを比較して、大きい方の値を最大値Pmaxに格納して記憶させる。
If it is determined in step S110 shown in FIG. 5 that the current crank angle is within a preset sampling range (S110: YES), the process proceeds to step S120, where the sampling value S detected by the
次に、ステップS140において、現在のクランク角度がサンプリング範囲を超えて終了角度となっているか否かを判定する。終了角度であると判定(S140:YES)されれば処理はステップS150に進み、ステップS130にて算出した最大値Pmaxを、実レール圧力としての検出値Pactに格納して記憶させる。なお、ステップS140にて終了角度でないと判定(S140:NO)された場合、及びステップS110にて現在のクランク角度がサンプリング範囲でないと判定(S110:NO)された場合には、図5の処理を終了する。 Next, in step S140, it is determined whether the current crank angle exceeds the sampling range and is the end angle. If it is determined that the end angle is reached (S140: YES), the process proceeds to step S150, and the maximum value Pmax calculated in step S130 is stored and stored in the detected value Pact as the actual rail pressure. If it is determined in step S140 that the angle is not the end angle (S140: NO), and if it is determined in step S110 that the current crank angle is not within the sampling range (S110: NO), the processing in FIG. Exit.
以上に説明した図5の処理によれば、クランク角度がサンプリング範囲にある期間中、燃圧センサ38により検出されたサンプリング値Sが取得される。そして、クランク角度がサンプリング範囲を超えるとサンプリング値Sの取得を終了し、サンプリング範囲期間中に取得した複数のサンプリング値Sの最大値Pmaxが、実レール圧力としての検出値Pactとして決定される。
According to the process of FIG. 5 described above, the sampling value S detected by the
因みに、第1及び第2プランジャ16,17のいずれかが上死点から下死点へ向けて変位し始めた時に、燃料ポンプ10による吐出量が算出される。これにより、プランジャ16,17が下死点へ向けて変位している時の調量制御弁12の操作態様により吸入量が決定されることとなる。また、図10に示す例では、第1プランジャ16からコモンレール30に燃料が供給される時と対応して1番気筒又は3番気筒に対応する燃料噴射弁40を介して燃料が噴射される。また、第2プランジャ17からコモンレール30に燃料が供給される時と対応して4番気筒又は2番気筒に対応する燃料噴射弁40を介して燃料が噴射される。このように、図10に示す例では、燃料ポンプ10によるコモンレール30への燃料の供給のタイミングと、燃料噴射弁40を介した燃料の噴射のタイミングとが1対1に対応している。
Incidentally, when one of the first and
ところで、図10に示す例では、燃料噴射弁40による噴射開始タイミングをTDC(Top Dead Center)近傍に制御されている。そして、燃料ポンプ10により加圧供給している最中に前記燃料噴射開始タイミングが到来するため、高い噴射圧力を得ることができており、この点では望ましい状態であると言える。一方、図11に示す例では、前述の如く出力軸への負荷分散を図るべく、燃料ポンプ10による加圧供給を前記燃料噴射開始タイミングの後に開始させている。換言すれば、加圧供給開始の前に燃料噴射開始タイミングが到来する。
By the way, in the example shown in FIG. 10, the injection start timing by the fuel injection valve 40 is controlled in the vicinity of TDC (Top Dead Center). And since the said fuel injection start timing comes in the midst of pressurizing and supplying with the
本実施形態に係る上記サンプリング範囲T1は、燃料ポンプ10の加圧供給開始タイミングが図10のように設定されている場合には、上述の如く加圧供給開始時のクランク角度を中心に、その前後所定範囲(例えば約130℃A)のクランク角度に設定されている。これに対し、加圧供給開始タイミングが図11のように設定されている場合には、予めレール圧力が最大になるタイミングを予測しておき、その予測したタイミングの前後所定範囲(例えば約130℃A)のクランク角度にサンプリング範囲を設定しておくことが望ましい。
When the pressurization supply start timing of the
以上により、本実施形態によれば、予め設定されたサンプリング期間T1に、燃圧センサ38により検出されたサンプリング値Sを複数取得する(S120)。そして、取得した複数のサンプリング値Sの最大値Pmaxを算出し(S130)、算出した最大値Pmaxを実レール圧力としての検出値Pactとして用いる(S150)。そして、検出値Pactが目標燃圧Ptrgに近づくように調量制御弁12をフィードバック制御する。
As described above, according to the present embodiment, a plurality of sampling values S detected by the
そのため、このように算出された最大値Pmaxは、レール圧力が最大になるタイミングが種々の要因により変化する場合であっても、最大になると予測したタイミングで検出された1つの値に比べて正確な値となる。したがって、このように正確性を増した値である最大値Pmax(検出値Pact)に基づきレール圧力をフィードバック制御するので、本来備える耐圧能力を十分に発揮できる。すなわち、耐圧を超えないように余裕をみてレール圧力を制御するにあたり、その余裕分を少なくできる。換言すれば、フィードバック制御で用いる目標燃圧Ptrgを耐圧により一層近づけることができる。以上により、燃料噴射の高圧化を十分に図ることができる。 また、本実施形態によれば、クランク角度が予め設定されたサンプリング範囲T1に位置する時に限り、サンプリング値Sを取得する。そのため、常時サンプリング値Sを取得する場合に比べて、サンプリング値Sをアナログからデジタルに変換する処理や、最大値Pmaxを算出する処理等、電子制御装置60の処理負担を軽減できる。 Therefore, the maximum value Pmax calculated in this way is more accurate than the single value detected at the timing when it is predicted to be the maximum even when the timing at which the rail pressure reaches the maximum changes due to various factors. Value. Therefore, since the rail pressure is feedback-controlled based on the maximum value Pmax (detected value Pact), which is a value with increased accuracy in this way, the inherent pressure resistance capability can be sufficiently exhibited. That is, when the rail pressure is controlled with a margin so as not to exceed the breakdown voltage, the margin can be reduced. In other words, the target fuel pressure Ptrg used in the feedback control can be made closer to the pressure resistance. As described above, it is possible to sufficiently increase the pressure of fuel injection. Further, according to the present embodiment, the sampling value S is acquired only when the crank angle is within the preset sampling range T1. Therefore, compared with the case where the sampling value S is always acquired, the processing load of the electronic control unit 60 such as processing for converting the sampling value S from analog to digital and processing for calculating the maximum value Pmax can be reduced.
(第2の実施形態)
本実施形態では、ノイズ等によりサンプリング値Sが異常な値となった場合(図7参照)の対策を行っている。すなわち、複数のサンプリング値Sをグループ分けしてグループ毎にサンプリング値Sの平均値Paveを算出し、複数の平均値Paveの中から最大値Pmaxを選び出し、選び出した最大値Pmaxを実レール圧力としての検出値Pactとして決定する。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, measures are taken when the sampling value S becomes an abnormal value due to noise or the like (see FIG. 7). That is, a plurality of sampling values S are grouped and an average value Pave of the sampling values S is calculated for each group, a maximum value Pmax is selected from the plurality of average values Pave, and the selected maximum value Pmax is used as an actual rail pressure. Is determined as a detected value Pact.
なお、図7中の符号g1,g2,g3は上述の如く分けられたグループを示しており、当該図7に示すように、グループ分けされる複数のサンプリング値Sは、1つのサンプリング範囲T1に存在する値である。換言すれば、1つのサンプリング範囲T1に存在する複数のサンプリング値Sを上述の如く複数にグループ分けしている。 図8を用いてより具体的に説明すると、先ず、先ずステップS110において、現在のクランク角度が予め設定されたサンプリング範囲T1であるか否かを判定する。現在のクランク角度がサンプリング範囲であると判定(S110:YES)された場合には、ステップS120に進み、燃圧センサ38により検出されたサンプリング値Sを取得してP(i)に格納して記憶させる。次に、ステップS121において、n個のサンプリング値Sの平均値Pave(i)を算出する。次に、ステップS131において、前回の平均値Pave(i-1)と今回の平均値Pave(i)とを比較して、大きい方の値を最大値Pmaxに格納して記憶させる。
Note that reference numerals g1, g2, and g3 in FIG. 7 indicate groups divided as described above. As shown in FIG. 7, a plurality of sampling values S to be grouped are included in one sampling range T1. An existing value. In other words, a plurality of sampling values S existing in one sampling range T1 are grouped into a plurality as described above. More specifically, referring to FIG. 8, first, in step S110, it is determined whether or not the current crank angle is within a preset sampling range T1. If it is determined that the current crank angle is within the sampling range (S110: YES), the process proceeds to step S120, where the sampling value S detected by the
次に、ステップS140にて、現在のクランク角度がサンプリング範囲を超えて終了角度となっていると判定(S140:YES)されれば処理はステップS150に進み、ステップS131にて算出した最大値Pmaxを、実レール圧力としての検出値Pactに格納して記憶させる。なお、ステップS140にて終了角度でないと判定(S140:NO)された場合、及びステップS110にて現在のクランク角度がサンプリング範囲でないと判定(S110:NO)された場合には、図5の処理を終了する。 Next, if it is determined in step S140 that the current crank angle exceeds the sampling range and is the end angle (S140: YES), the process proceeds to step S150, and the maximum value Pmax calculated in step S131 is determined. Is stored and stored in the detected value Pact as the actual rail pressure. If it is determined in step S140 that the angle is not the end angle (S140: NO), and if it is determined in step S110 that the current crank angle is not within the sampling range (S110: NO), the processing in FIG. Exit.
以上により、本実施形態によれば、ノイズ等によりサンプリング値Sが異常な値であったとしても、その異常サンプリング値Sは他の正常なサンプリング値Sとの平均値Pave(i)としてなまし処理されることとなるので、算出される最大値Pmaxに異常サンプリング値Sが及ぼす影響を小さくできる。 As described above, according to this embodiment, even if the sampling value S is abnormal due to noise or the like, the abnormal sampling value S is smoothed as an average value Pave (i) with other normal sampling values S. Therefore, the influence of the abnormal sampling value S on the calculated maximum value Pmax can be reduced.
(第3の実施形態)
上記第1の実施形態では、最大値Pmax(検出値Pact)が目標燃圧Ptrgに近づくように調量制御弁12をフィードバック制御している。これに対し、本実施形態では、検出値Pactが耐圧Plimを超えない通常時には、サンプリング値Sを実レール圧力としての検出値Pactとしてそのまま用い、サンプリング値S(検出値Pact)が目標燃圧Ptrgに近づくように調量制御弁12をフィードバック制御する。そして、最大値Pmaxが耐圧Plim以上である過圧検出時には、目標燃圧Ptrgを強制的に減少させる。
(Third embodiment)
In the first embodiment, the
図9を用いてより具体的に説明すると、先ずステップS110〜S140において、図5と同様の処理により最大値Pmaxを算出する。次に、現在のクランク角度がサンプリング範囲を超えて終了角度となっていると判定(S140:YES)されれば、処理はステップS141に進み、算出した最大値Pmaxが予め記憶された耐圧Plim以上であるか否かを判定する。最大値Pmax≧耐圧Plimであると判定(S141:YES)されれば、続くステップS142,S143にて目標燃圧Ptrgを強制的に減少させる。 More specifically, using FIG. 9, first, in steps S110 to S140, the maximum value Pmax is calculated by the same processing as in FIG. Next, if it is determined that the current crank angle exceeds the sampling range and is the end angle (S140: YES), the process proceeds to step S141, and the calculated maximum value Pmax is equal to or greater than the withstand pressure Plim stored in advance. It is determined whether or not. If it is determined that the maximum value Pmax ≧ pressure resistance Plim (S141: YES), the target fuel pressure Ptrg is forcibly decreased in subsequent steps S142 and S143.
すなわち、ステップS142において強制的に減少させる量(減量値)を算出する。具体的には、最大値Pmaxと耐圧Plimとの差を減量値として算出する。続くステップS143では、前回の目標燃圧Ptrgから減量積分値αを強制的に減少させて、今回の目標燃圧Ptrgとして算出する。なお、前記減量積分値αは、ステップS142にて算出した減量値の積算値である。すなわち、ステップS141にて最大値Pmax≧耐圧Plimであると続けて判定された場合には、ステップS142にて算出した減量値は減量積分値αに加算される。 That is, the amount to be forcibly reduced (a reduction value) is calculated in step S142. Specifically, the difference between the maximum value Pmax and the withstand voltage Plim is calculated as a reduction value. In the subsequent step S143, the reduction integrated value α is forcibly decreased from the previous target fuel pressure Ptrg to calculate the current target fuel pressure Ptrg. In addition, the said reduction | decrease integrated value (alpha) is an integrated value of the reduction | decrease value calculated in step S142. That is, when it is determined in step S141 that the maximum value Pmax ≧ breakdown pressure Plim continues, the reduction value calculated in step S142 is added to the reduction integral value α.
以上により、本実施形態によっても、最大値Pmaxは、最大になると予測したタイミングで検出された1つの値に比べて正確な値となる。したがって、このように正確性を増した値である最大値Pmaxを実レール圧力として用いて、実レール圧力(最大値Pmax)が耐圧Plim以上となった場合には目標燃圧Ptrgを強制的に減少させるので、本来備える耐圧能力を十分に発揮でき、燃料噴射の高圧化を十分に図ることができる。 As described above, also in the present embodiment, the maximum value Pmax is an accurate value as compared with one value detected at the timing predicted to be the maximum. Therefore, using the maximum value Pmax, which is an increased accuracy as described above, as the actual rail pressure, the target fuel pressure Ptrg is forcibly decreased when the actual rail pressure (maximum value Pmax) exceeds the pressure resistance Plim. Therefore, the inherent pressure resistance capability can be fully exerted, and the pressure of fuel injection can be sufficiently increased.
(第4の実施形態)
図10及び図11に示す例では、1燃焼サイクルあたりに実行される燃料ポンプ10による燃料加圧供給の回数(4回)と、燃料噴射弁40による燃料噴射の回数(4回)とが同じである。そのため、燃料ポンプ10による加圧供給開始タイミングと燃料噴射弁40による噴射開始タイミングとは同期する。そして、上記各実施形態では、このように燃料加圧供給と燃料噴射とが同期するよう設定された燃料噴射装置に適用している。
(Fourth embodiment)
In the example shown in FIGS. 10 and 11, the number of times of fuel pressurization and supply by the
これに対し、本実施形態が適用する燃料噴射装置は、図12に示すように、1燃焼サイクルあたりに実行される燃料ポンプ10による燃料加圧供給の回数は、燃料噴射弁40による燃料噴射の回数と異なり、噴射4回に対して加圧供給3回であるため、燃料ポンプ10による加圧供給開始タイミングと燃料噴射弁40による噴射開始タイミングとは同期しない。
On the other hand, as shown in FIG. 12, the fuel injection device to which the present embodiment is applied, the number of times of fuel pressure supply by the
このような非同期の燃料噴射装置を適用するにあたり、本実施形態では、図12に示すように複数のサンプリング範囲T1(第1期間)を1つのグループ期間T2にグループ化している。そして、サンプリング範囲T1毎に最大値Pmaxを算出し、グループ期間T2にて取得された複数の最大値Pmaxのうちの最大値であるグループ内最大値PmaxGを算出し、このグループ内最大値PmaxGを実レール圧力としての検出値Pactとして決定している。 In applying such an asynchronous fuel injection device, in this embodiment, as shown in FIG. 12, a plurality of sampling ranges T1 (first period) are grouped into one group period T2. Then, the maximum value Pmax is calculated for each sampling range T1, the in-group maximum value PmaxG, which is the maximum value among the plurality of maximum values Pmax acquired in the group period T2, is calculated, and the in-group maximum value PmaxG is calculated. The detection value Pact as the actual rail pressure is determined.
なお、本実施形態に係るサンプリング範囲T1は、燃料噴射開始時のクランク角度を中心に、その前後所定範囲(例えば約130℃A)のクランク角度に設定されている。また、グループ期間T2は1燃焼サイクル(例えば720℃A)に設定されている。 The sampling range T1 according to the present embodiment is set to a crank angle within a predetermined range (for example, about 130 ° C.) around the crank angle at the start of fuel injection. The group period T2 is set to one combustion cycle (for example, 720 ° C.).
以上により、本実施形態によれば、1燃焼サイクルを1周期としてレール圧力が変動するような非同期の燃料噴射装置にも対処できる。すなわち、1燃焼サイクル中のレール圧力の最大値をグループ内最大値PmaxGとして算出するので、このグループ内最大値PmaxGは、最大になると予測したタイミングで検出された1つの値に比べて正確な値となる。したがって、このように正確性を増した値であるグループ内最大値PmaxG(検出値Pact)に基づきレール圧力をフィードバック制御するので、本来備える耐圧能力を十分に発揮でき、燃料噴射の高圧化を十分に図ることができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to cope with an asynchronous fuel injection device in which the rail pressure varies with one combustion cycle as one cycle. That is, since the maximum value of the rail pressure during one combustion cycle is calculated as the maximum value PmaxG within the group, the maximum value PmaxG within the group is an accurate value compared to one value detected at the timing when the maximum value is predicted to be maximum. It becomes. Therefore, since the rail pressure is feedback-controlled based on the maximum value PmaxG (detected value Pact) in the group, which is a value with increased accuracy in this way, the inherent pressure resistance capability can be fully exhibited, and the fuel injection can be sufficiently increased in pressure. Can be aimed at.
(その他の実施形態)
本発明は上記実施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よい。また、各実施形態の特徴的構造をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and may be implemented as follows, for example. Further, the characteristic structures of the respective embodiments may be arbitrarily combined.
・上記第4の実施形態の変形例として、グループ期間T2中の複数のサンプリング範囲T1のうち、グループ内最大値PmaxGが出現するサンプリング範囲T1を予め予測し、予測したサンプリング範囲T1に限りサンプリング値Sを取得するようにしてもよい。これによれば、電子制御装置60の処理負担を軽減できる。或いは、一旦グループ内最大値PmaxGを算出した以後には、グループ内最大値PmaxGが出現したサンプリング範囲T1に限りサンプリング値Sを取得するようにしてもよい。 As a modified example of the fourth embodiment, the sampling range T1 in which the in-group maximum value PmaxG appears is predicted in advance among the plurality of sampling ranges T1 in the group period T2, and the sampling value is limited to the predicted sampling range T1. S may be acquired. According to this, the processing load of the electronic control unit 60 can be reduced. Alternatively, once the intra-group maximum value PmaxG is calculated, the sampling value S may be acquired only in the sampling range T1 where the intra-group maximum value PmaxG appears.
同様に、上記第2の実施形態の変形例として、複数の平均値Paveの中から最大値Pmaxが出現するサンプリング範囲を予め予測し、予測したサンプリング範囲に限りサンプリング値Sを取得して平均値Paveを算出し、該平均値Paveを実レール圧力としての検出値Pactとして決定してもよい。これによれば、電子制御装置60の処理負担を軽減できる。或いは、一旦複数の平均値Paveの中から最大値Pmaxを選び出した以後には、その最大値Pmaxが出現したサンプリング範囲に限りサンプリング値Sを取得するようにしてもよい。 Similarly, as a modification of the second embodiment, a sampling range in which the maximum value Pmax appears from a plurality of average values Pave is predicted in advance, and the sampling value S is acquired only in the predicted sampling range to obtain the average value. Pave may be calculated, and the average value Pave may be determined as the detected value Pact as the actual rail pressure. According to this, the processing load of the electronic control unit 60 can be reduced. Alternatively, once the maximum value Pmax is selected from the plurality of average values Pave, the sampling value S may be acquired only in the sampling range in which the maximum value Pmax appears.
・ディーゼルエンジンに要求される出力が所定値以上である高負荷運転時にのみ、図5の処理を実行して最大値Pmaxを算出し、その最大値Pmaxを実レール圧力としての検出値Pactとして用いるようにしてもよい。これによれば、レール圧力が耐圧耐圧Plimを超えることが危惧される高負荷運転時において、正確性を増した値である最大値Pmaxに応じてレール圧力を制御するので、本来備える耐圧能力を十分に発揮できるといった上述の効果が好適に発揮される。しかも、常時図5の処理を実行する場合に比べて、電子制御装置60の処理負担を軽減できる。 -Only during high-load operation where the output required for the diesel engine is greater than or equal to a predetermined value, the process of FIG. 5 is executed to calculate the maximum value Pmax, and the maximum value Pmax is used as the detected value Pact as the actual rail pressure. You may do it. According to this, since the rail pressure is controlled in accordance with the maximum value Pmax, which is a value with increased accuracy, at the time of high load operation where the rail pressure may exceed the pressure resistance Plim, the inherent pressure resistance capability is sufficient. The above-mentioned effect that it can be exhibited in a suitable manner is preferably exhibited. In addition, the processing load on the electronic control device 60 can be reduced as compared with the case where the processing of FIG. 5 is always executed.
・燃料ポンプ10が有する高圧ポンプ15の回転速度が所定値以下である低速運転時に、図5の処理を実行して最大値Pmaxを算出し、その最大値Pmaxを実レール圧力としての検出値Pactとして用いるようにしてもよい。これによれば、燃料ポンプの焼き付きが生じ易くなる低速運転時において、燃料噴射の高圧化といった上述の効果を好適に発揮でき、高圧ポンプ15の焼き付き防止を図ることができる。
When the low-speed operation in which the rotational speed of the high-
・上記各実施形態では、サンプリング期間T1及びグループ期間T2をクランク角度により特定しているが、時間で特定してもよい。例えば、サンプリング期間T1を設定するにあたり、プランジャ16,17による加圧供給が開始される時点を中心に、その前後所定範囲(例えば約100ms)の時間範囲に設定してもよい。
In each of the above embodiments, the sampling period T1 and the group period T2 are specified by the crank angle, but may be specified by time. For example, when setting the sampling period T1, the time range of a predetermined range (for example, about 100 ms) may be set around the time point when the pressure supply by the
・上記各実施形態では、マイクロコンピュータによる処理周期(例えば10ms)でサンプリング値Sが取得されているが、所定角度(例えば18℃A、9℃A又は6℃A)毎にサンプリング値Sを取得するようにしてもよい。 In each of the above embodiments, the sampling value S is acquired at a processing cycle (for example, 10 ms) by the microcomputer, but the sampling value S is acquired at every predetermined angle (for example, 18 ° C. A, 9 ° C. A or 6 ° C. A). You may make it do.
10…燃料ポンプ、30…コモンレール(蓄圧室)、38…燃圧センサ(検出手段)、40…燃料噴射弁、60…電子制御装置(燃圧制御装置)、Pmax…サンプリング値の最大値、Ptrg…目標燃圧、S…サンプリング値、S120…取得手段、S130…算出手段、S150,S100〜S500…制御手段。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記検出手段により検出された複数のサンプリング値を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された複数のサンプリング値の最大値を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された最大値に応じて前記蓄圧室内の燃料圧力を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする燃圧制御装置。 An accumulator that stores fuel used for combustion of the internal combustion engine in a high-pressure state; a fuel pump that pressurizes fuel into the accumulator; a fuel injection valve that injects fuel stored in the accumulator; and A fuel pressure control device that is applied to a fuel injection device that includes a detecting means for detecting fuel pressure and controls the fuel pressure in the pressure accumulating chamber;
Obtaining means for obtaining a plurality of sampling values detected by the detecting means;
Calculating means for calculating a maximum value of a plurality of sampling values acquired by the acquiring means;
Control means for controlling the fuel pressure in the pressure accumulating chamber according to the maximum value calculated by the calculating means;
A fuel pressure control device comprising:
前記算出手段は、前記噴射開始タイミングを含む第1期間に取得された前記サンプリング値の最大値を算出し、前記第1期間を複数含むグループ期間にて取得された複数の前記最大値のうちの最大値であるグループ内最大値を算出し、
前記制御手段は、前記グループ内最大値に応じて前記蓄圧室内の燃料圧力を制御することを特徴とする請求項2に記載の燃圧制御装置。 In the case where the pressure supply start timing by the fuel pump and the injection start timing by the fuel injection valve are not synchronized,
The calculation means calculates a maximum value of the sampling values acquired in a first period including the injection start timing, and among the plurality of maximum values acquired in a group period including a plurality of the first periods. Calculate the maximum value in the group that is the maximum value,
The fuel pressure control device according to claim 2, wherein the control means controls the fuel pressure in the pressure accumulating chamber according to the maximum value in the group.
蓄圧室、該蓄圧室に燃料を加圧供給する燃料ポンプ、前記蓄圧室に蓄えられた燃料を噴射する燃料噴射弁、及び前記蓄圧室内の燃料圧力を検出する検出手段の少なくとも1つと、
を備えることを特徴とする燃圧制御システム。 The fuel pressure control device according to any one of claims 1 to 8,
At least one of a pressure accumulation chamber, a fuel pump that pressurizes and supplies fuel to the pressure accumulation chamber, a fuel injection valve that injects fuel stored in the pressure accumulation chamber, and a detection unit that detects fuel pressure in the pressure accumulation chamber;
A fuel pressure control system comprising:
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