JP2016217145A - Fuel injection control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料噴射制御装置に関するものである。 The present invention relates to a fuel injection control device.
ディーゼルエンジンは、各気筒のシリンダ内に燃料を直接噴射するインジェクタと、インジェクタから噴射される燃料を高圧状態で貯留するコモンレールとを備える。 The diesel engine includes an injector that directly injects fuel into a cylinder of each cylinder, and a common rail that stores fuel injected from the injector in a high-pressure state.
近年、供給された燃料の一部を燃料タンクに戻す静的リーク機構を有しないインジェクタが用いられている。このようなインジェクタを用いる場合、コモンレールに減圧弁を設けて、この減圧弁を開弁することでレール圧を低下させる制御が一般的である。 In recent years, an injector that does not have a static leak mechanism for returning a part of supplied fuel to a fuel tank has been used. When such an injector is used, it is common to provide a common rail with a pressure reducing valve and open the pressure reducing valve to lower the rail pressure.
これに関連する技術としては、例えば、減圧弁及び吸入調節弁を備え、目標レール圧と実レール圧との偏差(差圧)に基づいて、実レール圧を目標レール圧に収束させるためのフィードバック量(フィードバックゲイン)を求めて吸入調整弁の吸入量を制御する燃料噴射システムが開示されている(特許文献1参照)。 As a technology related to this, for example, a pressure reducing valve and a suction adjusting valve are provided, and feedback for converging the actual rail pressure to the target rail pressure based on a deviation (differential pressure) between the target rail pressure and the actual rail pressure. A fuel injection system that controls the intake amount of an intake adjustment valve by obtaining an amount (feedback gain) is disclosed (see Patent Document 1).
しかしながら、従来の燃料噴射制御装置では、コモンレールのレール圧を低下させる際に、減圧弁の開閉動作を繰り返すフィードバック制御を行っていたため、レール圧を精度良く低下させるには不十分であった。 However, in the conventional fuel injection control device, when the rail pressure of the common rail is reduced, feedback control that repeatedly opens and closes the pressure reducing valve is performed, which is insufficient to accurately reduce the rail pressure.
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、コモンレールのレール圧を精度良く低下させることができる燃料噴射制御装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a fuel injection control device that can solve the above-described problems and can accurately reduce the rail pressure of a common rail.
本発明の一態様によれば、インジェクタに供給する燃料を蓄えるコモンレールと、前記コモンレールに燃料を圧送する圧送ポンプと、前記コモンレール内の燃料を燃料タンクに戻す減圧弁と、前記コモンレールの実レール圧と目標レール圧との偏差に応じてPID制御により前記圧送ポンプの燃料圧送量をフィードバック制御するポンプ制御部と、前記偏差に応じてPID制御により前記減圧弁の開度をフィードバック制御する減圧弁制御部と、を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, a common rail that stores fuel to be supplied to an injector, a pressure feed pump that pumps fuel to the common rail, a pressure reducing valve that returns fuel in the common rail to a fuel tank, and an actual rail pressure of the common rail A pump control unit that feedback-controls the fuel pumping amount of the pumping pump by PID control according to a deviation between the pressure and the target rail pressure, and a pressure-reducing valve control that feedback-controls the opening degree of the pressure-reducing valve by PID control according to the deviation And a fuel injection control device comprising: a portion.
また、前記減圧弁制御部は、前記偏差が予め設定した閾値を超えたときに、前記フィードバック制御を実行し、前記偏差が予め設定した閾値以下であるとき、前記フィードバック制御を停止することが好ましい。 Further, it is preferable that the pressure reducing valve control unit executes the feedback control when the deviation exceeds a preset threshold value, and stops the feedback control when the deviation is equal to or less than a preset threshold value. .
本発明によれば、コモンレールのレール圧を精度良く低下させることが可能な燃料噴射制御装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the fuel-injection control apparatus which can reduce the rail pressure of a common rail with a sufficient precision can be provided.
以下、本発明の一実施形態を添付図面に沿って説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る燃料噴射制御装置の概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fuel injection control apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、燃料噴射制御装置1は、図示しないディーゼルエンジンの各気筒のシリンダ内に燃料を直接噴射するインジェクタ2と、インジェクタ2に供給する燃料を高圧状態で蓄えるコモンレール3と、コモンレール3に燃料を圧送する圧送ポンプ4と、コモンレール3内の圧力を低下させる減圧弁5と、圧送ポンプ4の燃料圧送量をフィードバック制御するポンプ制御部6と、減圧弁5の開度をフィードバック制御する減圧弁制御部7とを備えている。ポンプ制御部6及び減圧弁制御部7は、図示しない車両の電子制御ユニット(以下、ECUと称する)20に搭載される。
As shown in FIG. 1, a fuel injection control device 1 includes an
本実施形態では、インジェクタ2としては、供給された燃料の一部を燃料タンク11に戻す静的リーク機構を有しないものが用いられる。また、コモンレール3には、コモンレール3内の圧力(以下、実レール圧と称する)を検出するためのコモンレール圧センサ10が設けられる。
In the present embodiment, as the
圧送ポンプ4は、燃料タンク11から燃料を汲み上げるフィードポンプ12と、フィードポンプ12からの低圧燃料を吸入して高圧燃料を吐出する高圧ポンプ13と、フィードポンプ12から吐出されて高圧ポンプ13に吸入される燃料流量を調整するサクションコントロールバルブ(以下、SCVと称する)14とから構成される。高圧ポンプ13は、ポンプシリンダ内を摺動して高圧の燃料を吐出するプランジャ(不図示)を備える。また、SCV14は、ポンプ制御部6から入力される駆動電流の大きさに応じて、全閉から全開まで連続的に開度変更が可能な電磁弁からなる。
The pressure pump 4 includes a
減圧弁5は、コモンレール3に設けられ、開弁時にコモンレール3内の燃料を燃料タンク11に戻すように構成される。特に、本実施形態の減圧弁5は、単に全閉または全開になるのではなく、減圧弁制御部7から入力される駆動電流の大きさに応じて、全閉から全開まで連続的に開度変更が可能な電磁弁からなる。
The pressure reducing valve 5 is provided on the
ECU20には、コモンレール圧センサ10、アクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ15、エンジン回転数を検出するためのエンジン回転数センサ16等の各種センサ類が電気的に接続され、実レール圧、アクセル開度、エンジン回転数等の各種情報が入力される。目標レール圧は、これら燃料噴射量やエンジン回転数等を基に、ECU20に搭載された目標レール圧算出部21にて算出される。
The ECU 20 is electrically connected to various sensors such as a common
より詳しくは、目標レール圧算出部21は、アクセル開度センサ15によって検出される実アクセル開度とエンジン回転数センサ16によって検出される実エンジン回転数に基づいて目標燃料噴射量を算出し、この目標燃料噴射量と実エンジン回転数に基づいて目標レール圧を算出する。
More specifically, the target rail
ポンプ制御部6及び減圧弁制御部7は、実レール圧と目標レール圧との偏差(以下、単に「偏差」ともいう)に応じて、それぞれSCV14及び減圧弁5の開度をPID制御する。なお、本実施形態での偏差は、実レール圧から目標レール圧を差し引いた差圧を意味する。
The
具体的には、ポンプ制御部6及び減圧弁制御部7は、下記の式に示すように、実レール圧と目標レール圧との偏差ΔP(t)に比例ゲインKpを乗じた比例項(P項)と、偏差ΔP(t)の時間積分値(累積値)に積分ゲインKiを乗じた積分項(I項)と、偏差ΔP(t)の時間微分値に微分ゲインKdを乗じた微分項(D項)とを足し合わせることによって、それぞれSCV14の開度及び減圧弁5の開度を求める。なお、SCV14の開度と減圧弁5の開度を求める上で、P項、I項、D項の値は、それぞれ個別に設定される。
Specifically, the
ポンプ制御部6は、求めたSCV14の開度に応じた駆動電流をSCV14に出力することで、所望のSCV14の開度に対応する燃料が高圧ポンプ13から圧送されるように制御する。また、減圧弁制御部7は、求めた減圧弁5の開度に応じた駆動電流を減圧弁5に出力することで、所望の減圧弁5の開度に対応する燃料をコモンレール3内から燃料タンク11に戻すように制御する。
The
ここで、本実施形態の減圧弁制御部7は、実レール圧と目標レール圧との偏差が、十分に小さい値であるとして予め設定した閾値を超えたときに、減圧弁5のPID制御によるフィードバック制御を実行し、偏差がこの閾値以下のときには、このフィードバック制御を停止する。
Here, when the deviation between the actual rail pressure and the target rail pressure exceeds a preset threshold value, the pressure reducing
更に、本実施形態の減圧弁制御部7は、実レール圧と目標レール圧との偏差が上記閾値以下のときに、減圧弁5を閉弁させ、偏差がこの閾値を超えたときに、減圧弁5を開弁させるように制御する。偏差がこの閾値以下であるときは、実レール圧が目標レール圧に実質的に等しいため、減圧弁5をフィードバック制御する必要が殆どないからである。また、このときに減圧弁5を開弁すると、コモンレール3から燃料が漏れて実レール圧の上昇を妨げるからである。
Further, the pressure reducing
次に、燃料噴射制御装置1の減圧弁制御部7の制御フローを説明する。減圧弁制御部7は、例えば、車両のイグニションスイッチ(図示せず)がオンとされている間、図2の制御フローを所定の演算周期(例えば、10ms)毎に繰り返し実行するように制御する。
Next, the control flow of the pressure reducing
減圧弁制御部7は、図2に示すように、先ず、ステップS101にて、実レール圧と目標レール圧の偏差が予め設定した閾値を超えたか否かを判断する。ステップS101において偏差がこの閾値以下であると判断された場合(NO)、ステップS102にて減圧弁5のPID制御によるフィードバック制御(F/B制御)を停止させるとともに減圧弁5を閉弁させて、今回のルーチンを終了させる。
As shown in FIG. 2, first, the pressure reducing
ステップS101において偏差が予め設定した閾値を超えたと判断された場合(YES)には、ステップS103にて減圧弁5のPID制御によりフィードバック制御(F/B制御)を実行させるとともに減圧弁5を開弁させて、今回のルーチンを終了させる。 If it is determined in step S101 that the deviation exceeds a preset threshold value (YES), feedback control (F / B control) is executed by PID control of the pressure reducing valve 5 and the pressure reducing valve 5 is opened in step S103. To end the current routine.
以上説明した、本実施形態に係る燃料噴射制御装置1では、従来の燃料噴射制御装置と比較して次のような優れた効果を有する。 The fuel injection control device 1 according to the present embodiment described above has the following excellent effects as compared with the conventional fuel injection control device.
図3は、従来の燃料噴射制御装置の制御状況の説明に供する図であり、図中、実線(a)は減圧弁開度、実線(b)は実レール圧、点線(c)は目標レール圧、破線(d)はSCV開度、実線(e)は燃料噴射量を示す。また、図中、ΔP1は、減圧弁を開弁させる閾値を示し、ΔP2は、減圧弁を閉弁させる閾値を示す。なお、破線(d)のSCV開度は、上方に向かう程高圧ポンプ13の燃料圧送量が多くなるような開度である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the control status of a conventional fuel injection control device, in which the solid line (a) is the pressure reducing valve opening, the solid line (b) is the actual rail pressure, and the dotted line (c) is the target rail. Pressure, broken line (d) indicates SCV opening, and solid line (e) indicates fuel injection amount. In the figure, ΔP1 represents a threshold value for opening the pressure reducing valve, and ΔP2 represents a threshold value for closing the pressure reducing valve. In addition, the SCV opening degree of the broken line (d) is such an opening degree that the fuel pumping amount of the high-
図3に示すように、例えば、車両の減速に伴って燃料噴射量が減少すると(時刻t1)、ECUでは、目標レール圧を低下させる制御を行う。これに対して、実レール圧は、燃料噴射量が減少したことにより、上昇することになる。また、ECUは、実レール圧と目標レール圧との偏差が大きくなるにつれて、燃料圧送量を少なくするようにSCVの開度を制御する(時刻t1〜t2)。 As shown in FIG. 3, for example, when the fuel injection amount decreases as the vehicle decelerates (time t 1 ), the ECU performs control to decrease the target rail pressure. On the other hand, the actual rail pressure increases as the fuel injection amount decreases. Further, the ECU controls the opening degree of the SCV so as to reduce the fuel pumping amount as the deviation between the actual rail pressure and the target rail pressure increases (time t 1 to t 2 ).
ここで、従来の燃料噴射制御装置においては、実レール圧と目標レール圧との偏差がΔP1を超えると(時刻t2)、減圧弁を開弁(全開)して実レール圧を低下させ、実レール圧が低下して偏差がΔP2以下になると(時刻t3)、減圧弁を閉弁(全閉)して実レール圧の低下を抑制させている。 Here, in the conventional fuel injection control device, when the deviation between the actual rail pressure and the target rail pressure exceeds ΔP1 (time t 2 ), the pressure reducing valve is opened (fully opened) to reduce the actual rail pressure, When the actual rail pressure decreases and the deviation becomes ΔP2 or less (time t 3 ), the pressure reducing valve is closed (fully closed) to suppress the decrease in the actual rail pressure.
即ち、従来の燃料噴射制御装置においては、減圧弁の動作が全閉(オフ)と全開(オン)のみであるので、全開と全閉の動作を繰り返すことによって、実レール圧が目標レール圧となるようにフィードバック制御している。 That is, in the conventional fuel injection control device, the operation of the pressure reducing valve is only fully closed (off) and fully open (on), so that the actual rail pressure becomes the target rail pressure by repeating the fully open and fully closed operations. Feedback control is performed so that
しかしながら、このような減圧弁を用いて実レール圧を低下させる場合、減圧弁が全開になると、実レール圧が急激に低下して目標レール圧に接近し、全閉になると、この実レール圧の低下が抑制されて実レール圧が目標レール圧から離れるという動作を繰り返すことから、実レール圧を精度良く低下させるには不十分である。また、このような全開と全閉の開閉動作に伴う作動音が大きいという問題がある。 However, when the actual rail pressure is reduced using such a pressure reducing valve, when the pressure reducing valve is fully opened, the actual rail pressure rapidly decreases to approach the target rail pressure, and when the actual rail pressure is fully closed, the actual rail pressure is reduced. Is reduced, and the actual rail pressure is separated from the target rail pressure. Therefore, it is insufficient to accurately reduce the actual rail pressure. In addition, there is a problem that the operation noise associated with such full open and full open / close operations is loud.
これに対して、本実施形態における減圧弁5は、単に全閉または全開になるのではなく、減圧弁制御部7から入力される駆動電流の大きさに応じて、全閉から全開まで連続的に開度変更が可能である。
On the other hand, the pressure reducing valve 5 in this embodiment is not simply fully closed or fully opened, but is continuously from fully closed to fully opened according to the magnitude of the drive current input from the pressure reducing
また、本実施形態に係る燃料噴射制御装置1によれば、実レール圧と目標レール圧との偏差に応じてPID制御により減圧弁5の開度がフィードバック制御される。これにより、実レール圧が急激に低下することなく滑らかに目標レール圧に近づきつつ低下することになる。この結果、実レール圧を精度良く低下させることが可能になり、且つ、減圧弁の作動音を抑制することができる。 Further, according to the fuel injection control device 1 according to the present embodiment, the opening degree of the pressure reducing valve 5 is feedback controlled by PID control according to the deviation between the actual rail pressure and the target rail pressure. As a result, the actual rail pressure decreases smoothly while approaching the target rail pressure without rapidly decreasing. As a result, the actual rail pressure can be accurately reduced, and the operating noise of the pressure reducing valve can be suppressed.
また、本実施形態に係る燃料噴射制御装置1によれば、減圧弁制御部7は、偏差が予め設定した閾値を超えたときに、減圧弁5を開弁してフィードバック制御を実行し、偏差がこの閾値以下であるときには、減圧弁5を閉弁してフィードバック制御を停止することで、減圧弁5を不必要にフィードバック制御することがなくなり、また、コモンレール3から燃料が漏れて実レール圧の上昇を妨げることを抑制することができる。
Further, according to the fuel injection control device 1 according to the present embodiment, the pressure reducing
以上、本発明の基本実施形態を詳細に述べたが、本発明の実施形態は上述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。 The basic embodiment of the present invention has been described in detail above. However, the embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes all modifications and examples included in the idea of the present invention defined by the claims. Application examples and equivalents are included in the present invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited, and can be applied to any other technique belonging to the scope of the idea of the present invention.
1 燃料噴射制御装置
2 インジェクタ
3 コモンレール
4 圧送ポンプ
5 減圧弁
6 ポンプ制御部
7 減圧弁制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel
Claims (2)
前記コモンレールに燃料を圧送する圧送ポンプと、
前記コモンレール内の燃料を燃料タンクに戻す減圧弁と、
前記コモンレールの実レール圧と目標レール圧との偏差に応じてPID制御により前記圧送ポンプの燃料圧送量をフィードバック制御するポンプ制御部と、
前記偏差に応じてPID制御により前記減圧弁の開度をフィードバック制御する減圧弁制御部と、を備える
ことを特徴とする燃料噴射制御装置。 A common rail for storing fuel to be supplied to the injector;
A pump for pumping fuel to the common rail;
A pressure reducing valve for returning the fuel in the common rail to the fuel tank;
A pump control unit that feedback-controls the fuel pumping amount of the pumping pump by PID control according to the deviation between the actual rail pressure of the common rail and the target rail pressure;
And a pressure-reducing valve control unit that feedback-controls the opening degree of the pressure-reducing valve by PID control in accordance with the deviation.
請求項1に記載の燃料噴射制御装置。 The pressure reducing valve control unit executes the feedback control when the deviation exceeds a preset threshold value, and stops the feedback control when the deviation is equal to or less than a preset threshold value. Fuel injection control device.
Priority Applications (1)
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JP2015098920A JP2016217145A (en) | 2015-05-14 | 2015-05-14 | Fuel injection control device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2015098920A JP2016217145A (en) | 2015-05-14 | 2015-05-14 | Fuel injection control device |
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JP2015098920A Pending JP2016217145A (en) | 2015-05-14 | 2015-05-14 | Fuel injection control device |
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