JP2017031939A - 電磁弁駆動装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】回路又はインジェクタに個体差を生じたとしてもインジェクタへの通電電流を適切に調整できるようにした電磁弁駆動装置を提供する。
【解決手段】メモリ6は、インジェクタ3への通電電流に基づいてインジェクタ3を駆動する系を近似モデル化した近似式M[t]を記憶する。マイコン2は、インジェクタ3への通電電流がメモリ6に記憶された近似式M[t]に基づく通電電流から閾値定数athを超えて変化する特徴点P1を導出する。マイコン2は、特定された特徴点P1に応じてインジェクタ3への通電電流を調整する。特徴点P1は回路又はインジェクタ3の個体差に応じて変化するため、マイコン2が特徴点P1に応じてインジェクタ3への通電電流を調整すれば、インジェクタ3への通電電流を回路又はインジェクタの個体差に応じて調整できる。
【選択図】図1
【解決手段】メモリ6は、インジェクタ3への通電電流に基づいてインジェクタ3を駆動する系を近似モデル化した近似式M[t]を記憶する。マイコン2は、インジェクタ3への通電電流がメモリ6に記憶された近似式M[t]に基づく通電電流から閾値定数athを超えて変化する特徴点P1を導出する。マイコン2は、特定された特徴点P1に応じてインジェクタ3への通電電流を調整する。特徴点P1は回路又はインジェクタ3の個体差に応じて変化するため、マイコン2が特徴点P1に応じてインジェクタ3への通電電流を調整すれば、インジェクタ3への通電電流を回路又はインジェクタの個体差に応じて調整できる。
【選択図】図1
Description
本発明は、電磁弁駆動装置に関する。
この種の電磁弁駆動装置は電磁弁を駆動して燃料を噴射制御する(例えば特許文献1参照)。特許文献1記載の技術によれば、インジェクタを駆動するときにコイルへの通電電流を制御している。例えば、最初のブーストフェーズにおいて第2供給電圧をコイル駆動に用いることでコイルの通電電流を短い間増加して駆動する。このとき、コイルの通電電流は初期値から線形的に増加する。
他方、発明者は、インジェクタへの通電電流の変化を利用して次回のインジェクタへの通電電流を調整する技術を開発している。しかし、インジェクタへの通電電流の変化はわずかであり、回路又はインジェクタの個体差に応じてバラつきを生じやすく、この影響を調整可能にすることが望まれている。
本発明の目的は、回路又はインジェクタに個体差を生じたとしてもインジェクタへの通電電流を適切に調整できるようにした電磁弁駆動装置を提供することにある。
請求項1記載の発明は、インジェクタ(3)を駆動することで電磁弁を開弁/閉弁する電磁弁駆動装置を対象としている。この請求項1記載の発明によれば、記憶部(6)はインジェクタ(3)への通電電流又は電圧に基づいてインジェクタ(3)を駆動する系を近似モデル化した近似モデル(M[t],M[n,t])を記憶する。特徴点特定部(11)は、インジェクタ(3)への通電電流又は電圧が記憶部(6)に記憶された近似モデル(M[t],M[n,t])に基づく通電電流又は電圧から所定レベルを超えて変化する特徴点(P1)を導出する。補正処理部(10)は、特徴点特定部(11)により特定された特徴点に応じてインジェクタへの通電電流を補正する。特徴点特定部(11)が特定する特徴点(P1)は回路又はインジェクタの個体差に応じて変化するため、補正処理部(10)が特徴点特定部(11)により特定された特徴点(P1)に応じてインジェクタ(3)への通電電流を調整すれば、インジェクタ(3)への通電電流を回路又はインジェクタ(3)の個体差に応じて調整できる。これにより、回路又はインジェクタに個体差を生じたとしてもインジェクタ(3)への通電電流を適切に調整できる。
以下、電磁弁駆動装置の幾つかの実施形態について図面を参照しながら説明する。以下に説明する各実施形態において、同一又は類似の動作を行う構成については、同一又は類似の符号を付して必要に応じて説明を省略する。
(第1実施形態)
図1は電磁弁駆動装置の電気的構成例を概略的なブロック図により示している。本実施形態では、説明を簡略化するため1気筒分の電磁弁駆動装置の説明を行うが、2気筒分以上の電磁弁駆動装置に適用することもできる。
図1は電磁弁駆動装置の電気的構成例を概略的なブロック図により示している。本実施形態では、説明を簡略化するため1気筒分の電磁弁駆動装置の説明を行うが、2気筒分以上の電磁弁駆動装置に適用することもできる。
電磁弁駆動装置としての電子制御装置1(以下、ECU:Electronic Control Unit)は、通電指示値に応じて噴射パルス、及び、駆動設定値を出力するマイクロコンピュータ(以下、マイコンと略す)2と、マイコン2から噴射パルス及び駆動設定値を受付けてインジェクタ3を駆動制御する制御IC4とを備える。これらのマイコン2及び制御IC4は電気的に接続されている。マイコン2は、CPU5、メモリ6、及び、A/D変換部7を備える。メモリ6は、例えばRAM、ROM、EEPROMなどにより記憶部として構成される。
マイコン2は、メモリ6に予め記憶されているプログラムをCPU5が実行することで電磁弁駆動装置を実現する。CPU5はプログラムを実行することで、噴射パルス・駆動電流設定値生成部(以下生成部と略す)8、補正部9としての機能を備える。補正部9は、補正処理部としての補正ロジック部10、特徴点特定部としての比較部11、近似モデル生成部12、としての機能を備える。制御IC4は、ロジック部13、電流制御部14、駆動部15、16、及び、ゲイン部17としての電気的構成ブロックを備える。
インジェクタ3は、例えば磁性体、及び、磁性体に近接したソレノイドコイル3a、バネ(図示せず)等を内蔵する電磁式であり、例えばバネの弾性力、付勢力を補助的に利用して電磁弁を開弁/閉弁する。ECU1は、ソレノイドコイル3aへの通電/断電に応じて電磁弁を開弁/閉弁する。インジェクタ3は、例えばソレノイドコイル3aに通電されることで磁性体がバネの弾性力に逆らって動作し始めることで電磁弁を開弁開始するように設けられる。ソレノイドコイル3aは、電気的にはECU1のハイサイド型の出力端子1aとロウサイド側の出力端子1bとの間に接続されている。
ECU1は、マイコン2及び制御IC4の他に、昇圧電源部18、放電スイッチ19、定電流スイッチ20、気筒選択スイッチ21、を主要部品として備え、その他、ダイオードD1〜D3、ツェナーダイオードZD1、コンデンサC1、C2、抵抗R1、R2などの周辺回路を備える。ECU1には例えばバッテリ電源電圧による電源電圧VBが供給されている。
昇圧電源部18は、ECU1に供給された電源電圧VBを昇圧し、放電スイッチ19の一端子に印加する。放電スイッチ19は、例えばPチャネル型のMOSトランジスタにより構成され、制御IC4のロジック部13及び駆動部15の駆動制御に基づいてオンオフされるスイッチであり、昇圧電源部18の出力とハイサイド側の出力端子1aとの間に接続されている。この放電スイッチ19は、噴射パルスに基づく通電開始タイミングからインジェクタ3の通電電流のピークとなる駆動設定値までオンされ、放電スイッチ19がオンされると昇圧電源部18の昇圧電圧をインジェクタ3のソレノイドコイル3aに印加する。
定電流スイッチ20は、例えばNチャネル型のMOSトランジスタにより構成され、制御IC4のロジック部13及び駆動部16の駆動制御に基づいてオンオフされるスイッチであり、電源電圧VBの供給端子とハイサイド側の出力端子1aとの間に接続されている。この定電流スイッチ20は、前記した放電スイッチ19を通じて昇圧電圧がインジェクタ3に印加し印加停止された後、インジェクタ3に定電流を印加するために用いられる。
気筒選択スイッチ21は、例えばNチャネル型のMOSトランジスタにより構成され、制御IC4のロジック部13の駆動制御に基づいてオンオフされ、インジェクタ3のロウサイド側の出力端子1bとグランドとの間に接続されている。気筒選択スイッチ21は、ロジック部13によりオン制御されると該当する気筒への通電が有効化される。
ダイオードD1は、定電流スイッチ20とハイサイド側の出力端子1aとの間に接続されており、昇圧電圧の逆流保護を図るために用いられる。また、ハイサイド側の出力端子1aとグランドとの間にはダイオードD2、抵抗R1、コンデンサC1が並列接続されており、ハイサイド側の出力端子1aのノイズ除去などに用いられている。また、ロウサイド側の出力端子1bとグランドとの間にはコンデンサC2が接続されており、このコンデンサC2によりノイズ除去が図られている。さらに、気筒選択スイッチ21を構成するNチャネル型のMOSトランジスタのドレインゲート間には、ダイオードD3及びツェナーダイオードZD1が互いに逆方向接続されており、これにより気筒選択スイッチ21の保護が図られている。
インジェクタ3のソレノイドコイル3aの通電経路には電流検出用の抵抗R2が接続されている。この抵抗R2は、例えば気筒選択スイッチ21の下流側、すなわちグランド側に接続されており、インジェクタ3のソレノイドコイル3aの通電電流を検出する。抵抗R2の検出電圧は、制御IC4のゲイン部17に入力されている。制御IC3のゲイン部17は、電流検出用抵抗R2による検出電圧を増幅し、電流制御部14及びマイコン2内のA/D変換部7に出力する。
さて、マイコン2の内部のA/D変換部7は、ゲイン部17の出力電圧をA/D変換処理し、補正部9に出力する。補正部9は、A/D変換部7のA/D変換結果に応じて生成部8に通電指示値をフィードバック出力する。このとき、補正部9の近似モデル生成部12はA/D変換部7のA/D変換結果に基づいて近似式M[t]による近似モデルを生成し、比較部11がこの近似式M[t]とメモリ6に記憶されるインジェクタ3の通電電流と照合して比較する。この近似式M[t]はインジェクタ3を駆動する系を近似モデル化した近似モデルである。
比較部11は、近似モデル生成部12による近似式M[t]と通電電流との差異を算出し、この差異に基づくパラメータ(例えば後述の時間値t2)をメモリ6に格納すると共に補正ロジック部10に出力する。補正部9の補正ロジック部10は、この比較部11の比較結果となるパラメータに基づいて通電指示値を補正し、補正された通電指示値を生成部8に出力する。
生成部8は、補正部9により補正された通電指示値に基づいて、噴射パルスの開始/終了タイミング、ピーク電流設定値による駆動設定値、の少なくとも一つ又は全部を調整する。生成部8は、噴射パルスを制御IC4に出力すると共に、駆動設定値をピーク電流設定値として制御IC4に出力する。
制御IC4のロジック部13は、マイコン2の生成部8から噴射パルスを受付ける。制御IC4の電流制御部14は、マイコン2の生成部8から与えられる駆動設定値、及び、ゲイン部17の出力信号に基づいて、ロジック部13に電流制御信号を出力する。ロジック部13は、生成部8から受付けられた噴射パルス、及び、電流制御部14により出力される電流制御信号に基づいて、駆動部15、16を通じて放電スイッチ19、定電流スイッチ20をオンオフ駆動制御すると共に、気筒選択スイッチ21をオンオフ制御する。
図2は、制御IC4に噴射パルスが与えられたときのインジェクタ3の通電電流の時間変化と、インジェクタ3を構成する磁性体のリフト挙動の大きさと、実通電電流と近似モデルに基づくインジェクタ3の通電電流との差を示している。マイコン2が噴射パルスをアクティブレベル(例えば「H」)として制御IC4に出力すると、制御IC4は、まず放電スイッチ19をオンすることで昇圧電圧をインジェクタ3に印加する(図2のt0〜ta)。そして、電流制御部14が、生成部8から入力された駆動設定値に基づいてインジェクタ3の通電電流のピーク電流を検出すると(図2のtb)、放電スイッチ19をオフ制御し、定電流スイッチ20をオンオフ制御する(図2のtb〜tc)。この定電流制御は、噴射パルスがノンアクティブレベル(例えば「L」)になるまで繰り返される。これにより、インジェクタ3を通電制御できる。
本実施形態では、噴射パルスが入力された後に電磁弁が開弁開始するタイミングをインジェクタ3の通電電流に基づいて推定することを特徴の一つとしている。開弁開始タイミングを正確に推定できれば、回路又はインジェクタの個体差が存在したとしても開弁開始タイミングを均一化できるためである。そこで、電磁弁の開弁タイミングを、インジェクタ3を構成する磁性体の移動開始タイミングと見做す。そして当該磁性体が移動する直前まで、回路による静的な近似モデルに基づくインジェクタ3の通電電流に近似可能であることを利用し、この近似モデルに基づく電流変化を逸脱したときに磁性体が移動し電磁弁が開弁するタイミングであると見做し判定する。
以下、この詳細について説明する。まず、メモリ6には近似式M[t]が予め記憶されている。この近似式M[t]は、ECU1の内部の回路、インジェクタ3、ECU1内の配線等による構成要素、及び、インジェクタ3の通電電流に基づいて定義される式を示すものであり、例えばインジェクタ3を構成する磁性体の挙動変化に基づく特性変化は考慮されていない。例えば、下記に近似モデルの一例を示す。VupBを昇圧電源部18の出力昇圧電圧、Riniをインジェクタ3及び配線の抵抗、Liniをインジェクタ3及び配線のインダクタンス、tを時間、とすると、下記の(1)式のように回路の過渡応答特性について時間tを変数として記述できる。
このとき、前述の所定時間t1としては、インジェクタ3を構成する磁性体が動き始めることが想定されるタイミングよりも前のタイミングに予め定められていると良い。この所定時間t1は、ECU1の製造時又は設計時に予め定められる。所定時間t1より前の時間の通電電流を用いて近似することで、構成要素の個体差の影響を近似モデル(インピーダンス、インダクタンス)により極力正確にモデル化できる。
この手法を用いると、インジェクタ3の磁性体の移動に伴う磁束変化の影響が反映されないが、この近似式M[t]の示す値を基準値としてインジェクタ3の通電電流を検出パラメータとすることで、磁性体の移動による磁束変化の影響を顕著に検出できる。
この後、マイコン2は初期設定を行う(S3)。この初期設定では、マイコン2は変数t=0に設定し、定数tsmp=サンプリング時間とする。この後、マイコン2は、比較部11により電流I[t]から近似式M[t]を減算した差分値A[t]を算出する(S4)。そして、マイコン2は、この差分値A[t]が予め設定された閾値定数ath(所定レベル相当)を超えるか否かを判定する(S5)。ここで閾値定数athは、磁性体の移動に伴い磁束が変化し始めるタイミングを検出可能な値に予め定められる。
マイコン2は、比較部11により差分値A[t]がこの閾値定数athを超えないと判定された場合には、変数tにサンプリング時間tsmpを加算し、変数t=所定時間t1に至るまで繰り返す(S4〜S6)。そして、マイコン2は、比較部11が差分値A[t]が閾値定数athを超えると判定したときに、比較部11はこの時間tのタイミングを特徴点P1と見做し、当該時間tを時間値t2として格納する(S7)。マイコン2の補正ロジック部10は、差分値A[t]に基づいて検出された時間値t2に基づいて通電指示値を補正する(S8)。そして、生成部8はこの補正された後の通電指示値に応じて噴射パルス、駆動設定値をロジック部13、電流制御部14に出力する。これにより、補正制御を終了する。
この時間値t2における特徴点P1は、図2に示すように、インジェクタ3の電流I[t]が、インジェクタ3内の磁性体の移動に応じて近似式M[t]から逸脱し始める位置を示しており、マイコン2がこの特徴点P1を導出して特定することでこの特徴点P1を開弁タイミングと見做すことができる。この特徴点P1は、例えば上に凸となる電流変化が下に凸となる電流変化に変化する変曲点と考慮しても良い。
例えば、差分値A[t]の閾値定数athを超えるタイミングが、予め定められた標準タイミングより速いときには、電磁弁の開弁タイミングも速いと見做され、この開弁タイミングを遅くするため、次回の噴射パルスをアクティブレベルにするタイミングを前回のタイミングより遅くすると良い。逆に、差分値A[t]の閾値定数athを超えるタイミングが、予め定められた標準タイミングよりも遅いときには、電磁弁の開弁タイミングも遅いと見做され、この開弁タイミングを速くするため、次回の噴射パルスをアクティブレベルにするタイミングを前回のタイミングよりも速くすると良い。
マイコン2が、噴射パルスをアクティブレベルにするタイミングを調整してインジェクタ3への通電電流を調整する形態を示したが、マイコン2から入力される噴射パルスに応じて制御IC4が昇圧電圧VupBを通電オフ制御するタイミング(図2に示すtb)を調整しても良いし、マイコン2が、インジェクタ3のピーク電流値に対応する駆動設定値を大小調整するようにしても良い。
マイコン2が、前述の制御を行い、通電指示値(例えば、噴射パルスをアクティブレベルとする指示タイミング)を補正することで、電磁弁の開弁タイミングのバラつきを補正できる。すなわち、この開弁タイミングの補正制御処理を、次回の噴射タイミングの噴射パルスに反映させるようにフィードバックすれば、噴射タイミングを高精度に制御できる。
以上説明したように、本実施形態によれば、メモリ6には近似式M[t]が記憶されており、マイコン2の比較部11は、メモリ6に記憶された電流I[t]の近似式M[t]に基づく電流から閾値定数athを超えて変化する特徴点P1を特定し、補正ロジック部10が特徴点P1に応じてインジェクタ3への通電電流を補正する。この結果、ECU1内の回路、又は、インジェクタ3に個体差を生じたとしても、インジェクタ3への通電電流を適切に調整できる。
マイコン2が、インジェクタ3内の磁性体の移動による磁束変化の影響を顕著に検出可能な特徴点P1を比較部11により特定することで、この特徴点P1に応じて電磁弁の開弁タイミングを見做し特定することができる。
(第2実施形態)
図4は第2実施形態の追加説明図を示している。第1実施形態では、メモリ6に近似モデルとしての近似式M[t]を記憶させた形態を示したが、第2実施形態では、この近似式M[t]に代わる近似マップM[t]を近似モデルとして記憶させる形態を示す。図4は図3に対応した動作を概略的に示すフローチャートである。本実施形態では、第1実施形態で説明した近似式M[t]の中の係数(例えば(2)式の係数B1,B2)に対応する変数nを予め設定した近似マップM[n,t]を用意して、メモリ6に記憶させているものである。
図4は第2実施形態の追加説明図を示している。第1実施形態では、メモリ6に近似モデルとしての近似式M[t]を記憶させた形態を示したが、第2実施形態では、この近似式M[t]に代わる近似マップM[t]を近似モデルとして記憶させる形態を示す。図4は図3に対応した動作を概略的に示すフローチャートである。本実施形態では、第1実施形態で説明した近似式M[t]の中の係数(例えば(2)式の係数B1,B2)に対応する変数nを予め設定した近似マップM[n,t]を用意して、メモリ6に記憶させているものである。
さらに具体的に説明すれば、近似マップM[n,t]は、ECU1の構成要素(回路、インジェクタ、配線等)及びインジェクタ3のソレノイドコイル3aの近似モデルの近似式M[t]に基づき予め設定されるもので、時間tを変数としたインジェクタ3のソレノイドコイル3aの通電電流の近似マップであり、前述の構成要素の個体差(インピーダンスやインダクタンス)を考慮して、n=0から所定値まで複数設定されている。
ECU1は、この近似マップM[n,t]がメモリ6に記憶されている状態で図4に示す処理を例えば車両走行中に実行する。なお、図4には図3と同一処理については同一符号を付しており前述実施形態と同一部分については必要に応じて説明を省略する。例えば車両走行中に、マイコン2は、インジェクタ3への通電開始から停止までの通電電流を検出してメモリ6に記憶、保存させ(S1)、通電開始t=t0から所定時間t1までの電流(I[t0]〜I[t1])を用いて近似マップM[n,t]を算出する(S2a)。
例えば、近似モデル生成部12は、近似マップM[n,t]のnを変化させて当該近似マップM[n,t]の特性とモニタ電流i[t]の特性とを例えば最小2乗法を用いて照合し、何れのnの近似マップM[n,t]が電流I[t]と近いか決定する。
この後、マイコン2は初期設定を行い(S3)、比較部11によりモニタ電流I[t]から近似マップM[n,t]を減算した差分値A[t]を算出する(S4a)。そして、マイコン2の比較部11は、差分値A[t]が予め設定された閾値定数athを超えるタイミングを特徴点P1と見做し、当該時間tを時間値t2として格納する(S5〜S7)。そして、マイコン2の補正ロジック部10は、差分値A[t]に基づいて検出された時間値t2に基づいて通電指示値を補正する(S8)。そして、生成部8はこの補正された後の通電指示値に応じて噴射パルス、駆動設定値をロジック部13、電流制御部14に出力する。これにより、補正制御を終了する。
以上説明したように、本実施形態においても前述実施形態と同様の作用効果を奏する。また、予め用意された近似マップM[n,t]の中から選定して近似できるため、誤設定を極力回避できると共に近似マップM[n]の算出のための複雑な演算を不要にできる。
(第3実施形態)
図5は第3実施形態の追加説明図を示している。第3実施形態では、例えばECU1を製造するときに、第1実施形態で説明した近似式M[t]の数式について予め工程学習する形態を示す。図5は、ECU1の製品製造時に近似式M[t]を学習するための処理動作を概略的に示している。
図5は第3実施形態の追加説明図を示している。第3実施形態では、例えばECU1を製造するときに、第1実施形態で説明した近似式M[t]の数式について予め工程学習する形態を示す。図5は、ECU1の製品製造時に近似式M[t]を学習するための処理動作を概略的に示している。
ECU1の製品製造時には、内部回路構成、配線レイアウトが決定され、その後、部品を全て組付けする。ECU1の完成後には製品テストが行われる。このECU1の製品テストを行うときには、インジェクタ3として標準となるマスタインジェクタを用いると共に、さらにその他標準的な周辺部品を用いると共に標準的な測定環境を用いてテストが行われる。図5に示すように、このテスト時に、マイコン2は制御IC4からインジェクタ3に通電し、この通電電流を検出しメモリ6に保存させる(T1)。
そして、マイコン2は、通電開始t=t0から所定時間t1までの電流I[t0]〜I[t1]を用いて近似モデル生成部12により近似式M[t]を設定する(T2)。そして、マイコン2は、この近似式M[t]を内部のメモリに保存する(T3)。この結果、製品テスト時に検出された通電電流に基づいて基本的な近似式M[t]を予めメモリ6に保存させることができる。
この基本的な近似式M[t]は、マスタインジェクタなどの標準的な部品を用いると共に標準的な測定環境を用いて設定された近似式であるため、実際に組付けされたインジェクタ3を用いたときには、このインジェクタ3の個体差、配線、環境温度等の実環境に応じて、適切な近似式M[t](例えば係数B1、B2)が異なることが想定される。
このECU1の製品出荷後には、実際に組付けられたインジェクタ3に電流を流し当該インジェクタ3を駆動することになるが、このときの近似式M[t]における係数B1、B2を、この実使用時のインジェクタ3の通電電流に基づいて調整すると良い。
本実施形態によれば、予め近似式M[t]をECU1の製品出荷時に設定することで、その後、インジェクタ3の個体差、電源電圧、温度などの実環境に適合するように近似式M[t]の係数B1、B2を微調整できる。この結果、ECU1の製品出荷時にはECU1を構成する電気的要素(例えば抵抗の抵抗値など)のバラつきの影響を吸収でき、近似式M[t]の精度を向上でき、実使用時における誤設定を防止できる。特に予め近似式M[t]を初期段階からある程度定めているため、近似式M[t]を実環境に適合させてパラメータを収束させるための時間を極力短くできる。また、実使用時にこれらの近似式M[t]を高精度に補正できる。
(第4実施形態)
図6は第4実施形態の追加説明図を示している。この第4実施形態ではECU1を製造するときに、第2実施形態で説明した近似マップM[n,t]について工程学習する形態を示す。図6は、製品製造時に近似マップM[n,t]を学習するための処理動作を概略的に示す。
図6は第4実施形態の追加説明図を示している。この第4実施形態ではECU1を製造するときに、第2実施形態で説明した近似マップM[n,t]について工程学習する形態を示す。図6は、製品製造時に近似マップM[n,t]を学習するための処理動作を概略的に示す。
第3実施形態と同様であるが、図6に示すように、ECU1の製品テスト時には、マイコン2が制御IC4からインジェクタ3のソレノイドコイル3aに通電し、この通電電流を検出してメモリ6に保存させる(T1)。このときマイコン2は、通電開始t=t0から所定時間t1までの電流I[t0]〜I[t1]を用いて近似式M[t]を近似モデル生成部12により設定する(T2)。そして、マイコン2はこの近似式M[t]に基づいて、個体差を考慮して、複数の近似マップM[n,t]を設定し(T4)、メモリ6に保存させる(T5)。コンデンサC1、C2、抵抗R1、ダイオードD1〜D3及びZD1は、例えば電源電圧VBや環境温度などに応じてその値が変化するが、値nはこの電源電圧VBや環境温度に依存して変化する回路パラメータを考慮したものであり、この回路パラメータを変化させた近似マップM[n,t]をメモリ6に保存させる。この結果、製品テスト時に検出されたインジェクタ3の通電電流に基づいて、基本的な近似マップM[n,t]を予めメモリ6に保存させることができる。
この基本的な近似マップM[n,t]は、ECU1の外部にマスタインジェクタ、マスタ回路などの標準的な部品を用い、予め定められた電源電圧VBや環境温度などのパラメータを用いて測定された近似マップである。このため、実際に車両に組付けされたインジェクタ3を用いるときには、このインジェクタ3の個体差に応じた適切な近似マップM[n,t]を選定することで、より適切な近似マップM[n,t]を選定できる。
このECU1の製品出荷後には、ECU1は実際に組付けられたインジェクタ3に電流を流して当該インジェクタ3を駆動することになるが、実使用時のインジェクタ3の通電電流に基づいて近似マップM[n,t]のnを設定することで近似マップM[n,t]を設定する。
このように、近似マップM[n,t]を製品出荷時にメモリ6に記憶させることで、その後、実使用時の電源電圧、温度などに適合した近似マップM[n,t]のnを設定できる。この結果、ECU1の製品出荷時には、ECU1を構成する電気的要素(例えば、ダイオードD1〜D3の順方向電圧Vf、ツェナーダイオードZD1のツェナー電圧、抵抗R1、R2の抵抗値など)のバラつきの影響を吸収でき、近似マップM[n,t]の近似精度を向上でき、実使用時における誤設定を防止できる。特に予め近似マップM[n,t]を初期段階からある程度定めているため、近似マップM[n,t]を実環境に適合させてパラメータを収束させるための時間を極力短くできる。
(他の実施形態)
本発明は、上記説明した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。例えば以下に示す変形又は拡張が可能である。
インジェクタ3への通電電流の近似式M[t]、近似マップM[n,t]を用いた形態を示しているが、インジェクタ3の端子電圧の近似式、近似マップなどの近似モデルを用いても良い。
前述実施形態では、説明の簡略化のため、1気筒分のインジェクタを表記して説明を行ったが、2気筒以上の場合においても同様の内容を実施できる。
本発明は、上記説明した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。例えば以下に示す変形又は拡張が可能である。
インジェクタ3への通電電流の近似式M[t]、近似マップM[n,t]を用いた形態を示しているが、インジェクタ3の端子電圧の近似式、近似マップなどの近似モデルを用いても良い。
前述実施形態では、説明の簡略化のため、1気筒分のインジェクタを表記して説明を行ったが、2気筒以上の場合においても同様の内容を実施できる。
図面中、1は電子制御装置(ECU、電磁弁駆動装置)、2はマイクロコンピュータ、3はインジェクタ、6はメモリ(記憶部)、10は補正ロジック部(補正処理部)、11は比較部(特徴点特定部)、M[t]は近似式(近似モデル)、M[n,t]は近似マップ(近似モデル)、を示す。
Claims (6)
- インジェクタ(3)を駆動することで電磁弁を開弁/閉弁する電磁弁駆動装置であって、
前記インジェクタへの通電電流又は電圧に基づいて前記インジェクタを駆動する系をモデル化した近似モデル(M[t],M[n,t])を記憶する記憶部(6)と、
前記インジェクタへの通電電流又は電圧が前記記憶部に記憶された前記近似モデルに基づく通電電流又は電圧から所定レベルを超えて変化する特徴点(P1)を特定する特徴点特定部(11)と、
前記特徴点特定部により特定された特徴点に応じてインジェクタへの通電電流を補正する補正処理部(10)と、
を備えることを特徴とする電磁弁駆動装置。 - 請求項1記載の電磁弁駆動装置において、
前記特徴点特定部は、特定された特徴点に応じて電磁弁の開弁タイミングを見做し特定することを特徴とする電磁弁駆動装置。 - 請求項1または2記載の電磁弁駆動装置において、
前記記憶部は、前記近似モデル(M[t])を、前記インジェクタへの通電電流又は電圧の近似式(M[t])を用いて定義された状態で記憶することを特徴とする電磁弁駆動装置。 - 請求項3記載の電磁弁駆動装置において、
前記記憶部は、前記近似式について時間(t)を変数として記憶することを特徴とする電磁弁駆動装置。 - 請求項1記載の電磁弁駆動装置において、
前記記憶部は、前記近似モデル(M[n,t])を、前記インジェクタへの通電電流又は電圧のパラメータに応じた近似マップ(M[n,t])を用いて記憶することを特徴とする電磁弁駆動装置。 - 請求項5記載の電磁弁駆動装置において、
前記記憶部は、前記近似マップについて時間(t)を変数として記憶することを特徴とする電磁弁駆動装置。
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JP2014095325A (ja) * | 2012-11-08 | 2014-05-22 | Denso Corp | 噴射遅れ検出装置 |
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2016
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