JP2019078170A - Method for controlling discharge amount of high-pressure pump, and common rail type fuel injection controller - Google Patents

Method for controlling discharge amount of high-pressure pump, and common rail type fuel injection controller Download PDF

Info

Publication number
JP2019078170A
JP2019078170A JP2017203001A JP2017203001A JP2019078170A JP 2019078170 A JP2019078170 A JP 2019078170A JP 2017203001 A JP2017203001 A JP 2017203001A JP 2017203001 A JP2017203001 A JP 2017203001A JP 2019078170 A JP2019078170 A JP 2019078170A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel injection
amount
pressure pump
cylinders
fuel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017203001A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
一了 土森
Ichiryo Tsuchimori
一了 土森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to JP2017203001A priority Critical patent/JP2019078170A/en
Publication of JP2019078170A publication Critical patent/JP2019078170A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

To appropriately set a discharge amount of a high-pressure pump according to an operation state of an internal combustion engine.SOLUTION: A discharge amount of a high-pressure pump is calculated from a precontrol amount and a feedback control amount based on PID control. The precontrol amount is obtained by multiplying a sum of a degree of opening in an accelerator, an instruction injection amount determined based on an engine speed, and dynamic leak of a fuel injection valve, by the engine speed and the number of operating cylinders, where the number of operating cylinders is obtained by subtracting the number of fuel injection valves being under an operation stop state from the number of all cylinders, and by adding static leak of the fuel injection valve to the multiplication result. Consequently, the high-pressure pump is prevented from discharging unnecessary fuel, thereby securing an appropriate discharge amount based on an operation state of an internal combustion engine.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、コモンレール式燃料噴射制御装置における高圧ポンプの吐出量制御方法に係り、特に、吐出量制御の精度、信頼性向上等を図ったものに関する。   The present invention relates to a method for controlling the discharge amount of a high pressure pump in a common rail fuel injection control device, and more particularly to improvement in accuracy, reliability, etc. of discharge amount control.

いわゆるコモンレール式燃料噴射制御装置は、高圧ポンプによって燃料を加圧して蓄圧器であるコモンレールへ圧送して蓄圧し、その蓄圧された高圧燃料を燃料噴射弁へ供給することにより、燃料噴射弁による内燃機関への高圧燃料の噴射を可能として、燃費やエミッション特性等に優れるものとして良く知られているものである(例えば、特許文献1等参照)。   A so-called common rail type fuel injection control device pressurizes fuel by a high pressure pump, pumps and stores the pressure to a common rail which is a pressure accumulator, and supplies the stored high pressure fuel to the fuel injection valve, thereby causing internal combustion by the fuel injection valve. It is well known as one that is capable of injecting high pressure fuel into an engine and is excellent in fuel consumption, emission characteristics, and the like (see, for example, Patent Document 1).

かかるコモンレール式燃料噴射制御装置において、上述の高圧ポンプからコモンレールへ吐出される燃料の吐出量は、通常、燃料噴射が行われるシリンダの数(筒数)やエンジン回転数から定まるプレコントロール量と称される基本的な燃料量に、PID制御による補正分が加味されて定められるものとなっている。   In such a common rail fuel injection control device, the discharge amount of fuel discharged from the high pressure pump to the common rail is generally referred to as a precontrol amount determined from the number of cylinders (number of cylinders) in which fuel injection is performed and the engine speed. It is determined by adding the amount of correction by PID control to the basic fuel amount to be calculated.

ところで、車両によっては、燃費向上の観点等から燃料噴射弁を意図的に動作停止状態として減筒運転を行うものもあり、必ずしも常に全ての燃料噴射弁による燃料噴射が行われるとは限らない。
また、突発的な電気的故障の発生によって燃料噴射弁が動作せず燃料噴射がなされなくなることもあり得る。
By the way, depending on the vehicle, there are some vehicles that perform cylinder reduction operation by intentionally stopping the fuel injection valve from the viewpoint of fuel efficiency improvement etc., and fuel injection by all the fuel injection valves is not always performed.
In addition, the occurrence of an electrical failure may cause the fuel injection valve to not operate and the fuel injection can not be performed.

特開2014−84810号公報JP, 2014-84810, A

しかしながら、高圧ポンプの吐出量を定める際に用いられる上述のプレコントロール量の算出には、燃料噴射弁の実際の動作の有無は何ら考慮されてない。
そのため、先に述べたように意図的な減筒運転や電気的な故障が発生している場合にあっては、高圧ポンプからは必要以上の燃料が吐出され、場合によっては、燃料噴射弁が閉弁(シャットオフ)した瞬間にレール圧が急激に上昇し高圧安全弁が開弁するような好ましくないことも起こり得る。
However, the presence or absence of the actual operation of the fuel injection valve is not considered at all in the calculation of the above-mentioned pre-control amount used when determining the discharge amount of the high pressure pump.
Therefore, as described above, when the intentional cylinder reduction operation or the electrical failure has occurred, the high pressure pump discharges more fuel than necessary, and in some cases, the fuel injection valve At the moment when the valve is shut off (shut off), the rail pressure may rapidly increase and the high pressure safety valve may open.

また、高圧ポンプの吐出量が必要以上の量となることが常態化すると、レール圧のオーバーシュートが発生したり、目標レール圧に対して実レール圧が高い状態が継続し、排ガス性能の悪化やコンポーネントの劣化等を招く虞が生ずる。   In addition, when the discharge amount of the high-pressure pump becomes more than necessary, the rail pressure overshoots or the actual rail pressure continues to be higher than the target rail pressure, thus deteriorating the exhaust gas performance. And the components may be deteriorated.

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、高圧ポンプの吐出量を内燃機関の運転状態に応じて適切に調整可能な高圧ポンプ吐出量制御方法及びコモンレール式燃料噴射制御装置を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a high pressure pump discharge amount control method and a common rail fuel injection control device capable of appropriately adjusting the discharge amount of a high pressure pump according to the operating state of an internal combustion engine. It is.

上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る高圧ポンプ吐出量制御方法は、
燃料タンクの燃料が高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、少なくとも前記高圧ポンプの上流側に調量弁が設けられ、当該調量弁の駆動制御により前記コモンレールのレール圧を制御可能に構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置における高圧ポンプ吐出量制御方法であって、
前記高圧ポンプの吐出量は、指示噴射量を基に算出されたプレコントロール量と、PID制御に基づいて求められたフィードバック制御量とに基づいて決定され、
前記プレコントロール量は、アクセル開度とエンジン回転数に基づいて定められる指示噴射量と前記燃料噴射弁の動的リークとの和に、エンジン回転数とシリンダ数とを乗じ、当該乗算結果に前記燃料噴射弁の静的リークを加算して算出され、
前記シリンダ数は、全シリンダ数から動作停止状態にある燃料噴射弁の数を減じた値に設定するよう構成されてなるものである。
また、上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るコモンレール式燃料噴射制御装置は、
燃料タンクの燃料が高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、少なくとも前記高圧ポンプの上流側に調量弁が設けられ、電子制御ユニットにより、前記調量弁が駆動制御されて前記コモンレールのレール圧を制御可能に構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、
指示噴射量に基づいてプレコントロール量を算出し、PID制御に基づいてフィードバック制御量を算出し、当該フィードバック制御量に前記プレコントロール量を加算して前記高圧ポンプの吐出量を算出し、
前記プレコントロール量を、アクセル開度とエンジン回転数に基づいて定められる指示噴射量と前記燃料噴射弁の動的リークとの和に、エンジン回転数とシリンダ数とを乗じ、当該乗算結果に前記燃料噴射弁の静的リークを加算して算出し、
前記シリンダ数を、全シリンダ数から動作停止状態にある燃料噴射弁の数を減じた値とするよう構成されてなるものである。
In order to achieve the above object of the present invention, a high pressure pump discharge control method according to the present invention is:
The fuel of the fuel tank is pressurized and fed to the common rail by the high pressure pump, and it becomes possible to inject the high pressure fuel to the engine through the fuel injection valve connected to the common rail, and at least upstream of the high pressure pump A high-pressure pump discharge amount control method in a common rail fuel injection control device, comprising a valve, wherein the rail pressure of the common rail can be controlled by drive control of the metering valve.
The discharge amount of the high-pressure pump is determined based on a pre-control amount calculated based on the instructed injection amount and a feedback control amount obtained based on PID control.
The pre-control amount is obtained by multiplying the sum of the instructed injection amount determined based on the accelerator opening degree and the engine rotational speed and the dynamic leak of the fuel injection valve by the engine rotational speed and the number of cylinders, Calculated by adding the static leak of the fuel injection valve,
The number of cylinders is set to a value obtained by subtracting the number of fuel injection valves in the operation stop state from the total number of cylinders.
Further, to achieve the above object of the present invention, a common rail fuel injection control device according to the present invention is:
The fuel of the fuel tank is pressurized and fed to the common rail by the high pressure pump, and it becomes possible to inject the high pressure fuel to the engine through the fuel injection valve connected to the common rail, and at least upstream of the high pressure pump A common rail type fuel injection control device comprising a valve, wherein the control valve is driven and controlled by an electronic control unit to control the rail pressure of the common rail,
The electronic control unit
The pre-control amount is calculated based on the instructed injection amount, the feedback control amount is calculated based on the PID control, and the pre-control amount is added to the feedback control amount to calculate the discharge amount of the high pressure pump
The pre-control amount is obtained by multiplying the sum of the instructed injection amount determined based on the accelerator opening degree and the engine rotation speed and the dynamic leak of the fuel injection valve by the engine rotation speed and the number of cylinders, Calculated by adding the static leak of the fuel injection valve,
The number of cylinders is set to a value obtained by subtracting the number of fuel injection valves in the operation stop state from the total number of cylinders.

本発明によれば、高圧ポンプの吐出量の算出過程において、従来と異なり、稼働状態にあるシリンダの数を用いるようにすることで、コモンレールへ対する高圧ポンプによる余分な燃料吐出が確実に回避されるため、レール圧の急激な上昇を防止し、動作停止状態となる燃料噴射弁の故障が発生しても、通常運転と同等のレール圧制御性が維持できる。
また、従来と異なり、高圧ポンプの吐出量が過多となった状態が続くことがなくなるため、レール圧のオーバーシュートが発生したり、目標レール圧に対して実レール圧が高い状態が継続するようなことが確実に防止される。そのため、排ガス性能の悪化を招くことがなく、さらには、レール圧の急上昇等による燃料系統の構成品の劣化が抑圧され、より信頼性、安定性のあるコモンレール式燃料噴射制御装置を提供することができるという効果を奏するものである。
According to the present invention, extra fuel discharge from the high pressure pump to the common rail is reliably avoided by using the number of cylinders in operation unlike the conventional method in the process of calculating the discharge amount of the high pressure pump. Therefore, even if the failure of the fuel injection valve in the operation stop state occurs, the rail pressure controllability equivalent to that in the normal operation can be maintained by preventing the rapid rise of the rail pressure.
In addition, unlike the conventional case, since the high pressure pump discharge amount does not continue to be excessive, the rail pressure overshoots or the actual rail pressure continues to be higher than the target rail pressure. Is surely prevented. Therefore, it is possible to provide a more reliable and stable common rail fuel injection control device that does not cause deterioration of the exhaust gas performance, and further suppresses deterioration of components of the fuel system due to a rapid rise in rail pressure and the like. The effect of being able to

本発明の実施の形態における高圧ポンプ吐出量制御方法が適用されるコモンレール式燃料噴射制御装置の構成例を示す構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram which shows the structural example of the common rail type fuel injection control apparatus with which the high pressure pump discharge amount control method in embodiment of this invention is applied. 本発明の実施の形態におけるコモンレール式燃料噴射制御装置において高圧ポンプ吐出量制御を実行するために必要とされる基本的機能を機能ブロックにいより表した機能ブロック図である。FIG. 3 is a functional block diagram showing basic functions required to execute high-pressure pump discharge amount control in the common rail fuel injection control device in the embodiment of the present invention, represented by functional blocks. 本発明の実施の形態における高圧ポンプ吐出量制御の中でプレコントロール量算出処理を実行するために必要とされる基本的機能を機能ブロックにより表した機能ブロック図であって、図3(A)は稼働シリンダの数を燃料噴射弁の全筒数から動作停止状態にある燃料噴射弁数を減算して求める場合の機能ブロック図、図3(B)は稼働シリンダの数を動作状態にある燃料噴射弁の数とする場合の機能ブロック図である。FIG. 3A is a functional block diagram showing basic functions required to execute pre-control amount calculation processing in high-pressure pump discharge amount control according to an embodiment of the present invention, which are represented by functional blocks, and FIG. Is a functional block diagram for determining the number of working cylinders by subtracting the number of fuel injection valves in the operation stop state from the total number of fuel injection valves, and FIG. 3 (B) shows the fuel in the operating state of the number of working cylinders It is a functional block diagram in the case of setting it as the number of injection valves. 本発明の実施の形態における高圧ポンプ吐出量制御処理におけるプレコントロール量算出処理の手順を示すサブルーチンフローチャートである。It is a subroutine flow chart which shows the procedure of precontrol amount calculation processing in high pressure pump discharge amount control processing in the embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態について、図1乃至図4を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態におけるコモンレール式燃料噴射制御装置について図1を参照しつつ説明する。
このコモンレール式燃料噴射制御装置は、高圧燃料の圧送を行う高圧ポンプ装置50と、この高圧ポンプ装置50により圧送された高圧燃料を蓄えるコモンレール1と、このコモンレール1から供給された高圧燃料を、内燃機関としてのエンジン3の気筒へ噴射供給する複数の燃料噴射弁2−1〜2−nと、燃料噴射制御処理や後述する高圧ポンプ吐出量制御処理などを実行する電子制御ユニット(図1においては「ECU」と表記)4を主たる構成要素として構成されたものとなっている。この構成自体は、従来から良く知られているこの種の燃料噴射制御装置の基本的な構成と同一のものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
The members, arrangements, and the like described below do not limit the present invention, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
First, a common rail fuel injection control system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The common rail fuel injection control device includes a high pressure pump device 50 for pumping high pressure fuel, a common rail 1 for storing high pressure fuel pumped by the high pressure pump device 50, and high pressure fuel supplied from the common rail 1 as an internal combustion engine. An electronic control unit (in FIG. 1, a plurality of fuel injection valves 2-1 to 2-n injected and supplied to the cylinders of the engine 3 as an engine, and fuel injection control processing and high pressure pump discharge amount control processing described later). It is configured as the main component of “ECU” 4). This configuration itself is the same as the basic configuration of this type of fuel injection control device that is well known from the prior art.

高圧ポンプ装置50は、供給ポンプ5と、調量弁6と、高圧ポンプ7とを主たる構成要素として構成されてなる公知・周知の構成を有してなるものである。
かかる構成において、燃料タンク9の燃料は、供給ポンプ5により汲み上げられ、調量弁6を介して高圧ポンプ7へ供給されるようになっている。調量弁6には、電磁式比例制御弁が用いられ、その通電量が電子制御ユニット4により制御されることで、高圧ポンプ7への供給燃料の流量、換言すれば、高圧ポンプ7の吐出量が調整されるものとなっている。
コモンレール1には、高圧ポンプ7により加圧された燃料が圧送されるものとなっている。
The high-pressure pump device 50 has a known and well-known configuration that includes the supply pump 5, the metering valve 6, and the high-pressure pump 7 as main components.
In this configuration, the fuel of the fuel tank 9 is pumped up by the supply pump 5 and supplied to the high pressure pump 7 through the metering valve 6. As the metering valve 6, an electromagnetic proportional control valve is used, and the amount of energization thereof is controlled by the electronic control unit 4, so that the flow rate of the supplied fuel to the high pressure pump 7, in other words, the discharge of the high pressure pump 7 The amount is to be adjusted.
The fuel pressurized by the high pressure pump 7 is pressure fed to the common rail 1.

なお、供給ポンプ5の出力側と燃料タンク9との間には、戻し弁8が設けられており、供給ポンプ5の出力側の余剰燃料を燃料タンク9へ戻すことができるようになっている。
また、供給ポンプ5は、高圧ポンプ装置50の上流側に高圧ポンプ装置50と別体に設けるようにしても、また、燃料タンク9内に設けるようにしても、いずれでも良いものである。
A return valve 8 is provided between the output side of the supply pump 5 and the fuel tank 9 so that surplus fuel on the output side of the supply pump 5 can be returned to the fuel tank 9. .
Further, the supply pump 5 may be provided separately from the high pressure pump device 50 on the upstream side of the high pressure pump device 50 or may be provided in the fuel tank 9.

燃料噴射弁2−1〜2−nは、エンジン3の気筒(シリンダ)毎に設けられており、それぞれコモンレール1から高圧燃料の供給を受け、電子制御ユニット4による噴射制御によって燃料噴射を行うようになっている。   The fuel injection valves 2-1 to 2-n are provided for each cylinder of the engine 3, receive high-pressure fuel from the common rail 1, and perform fuel injection by injection control by the electronic control unit 4. It has become.

本発明の実施の形態におけるコモンレール1には、余剰燃料をタンク9へ戻すリターン通路(図示せず)に、いわゆる機械式の圧力制限弁10が設けられている。このため、コモンレール1内のレール圧が、圧力制限弁10において設定された所定圧(開弁圧)を越えると、圧力制限弁10が開弁状態となり、コモンレール1の燃料を低圧側のリターン通路(図示せず)を介してタンク9へ排出することで、レール圧の不用意な上昇が制限されるようになっている。   The common rail 1 in the embodiment of the present invention is provided with a so-called mechanical pressure limiting valve 10 in a return passage (not shown) for returning the surplus fuel to the tank 9. Therefore, when the rail pressure in the common rail 1 exceeds the predetermined pressure (opening pressure) set in the pressure limiting valve 10, the pressure limiting valve 10 is opened, and the fuel in the common rail 1 is returned to the low pressure side return passage. By discharging to the tank 9 via (not shown), the careless rise of the rail pressure is limited.

電子制御ユニット4は、例えば、公知・周知の構成を有してなるマイクロコンピュータ(図示せず)を中心に、RAMやROM等の記憶素子(図示せず)を有すると共に、燃料噴射弁2−1〜2−nを通電駆動するための回路(図示せず)や、調量弁6等を通電駆動するための回路(図示せず)を主たる構成要素として構成されたものとなっている。   The electronic control unit 4 includes, for example, a microcomputer (not shown) having a known and known configuration, and a storage element (not shown) such as a RAM and a ROM, and a fuel injection valve 2- A circuit (not shown) for energizing and driving 1 to 2-n, and a circuit (not shown) for energizing and driving the metering valve 6 and the like are configured as main components.

かかる電子制御ユニット4には、コモンレール1の圧力を検出する圧力センサ11の検出信号が入力される他、エンジン回転数、アクセル開度、燃料温度などの各種の検出信号が、エンジン3の燃料噴射制御処理や後述する本発明の実施の形態における高圧ポンプ吐出量制御処理などに供するために入力されるようになっている。   The electronic control unit 4 receives not only a detection signal of the pressure sensor 11 for detecting the pressure of the common rail 1 but also various detection signals such as the engine speed, the accelerator opening, and the fuel temperature. It is input for use in control processing, high pressure pump discharge amount control processing in the embodiment of the present invention described later, and the like.

次に、本発明の実施の形態における高圧ポンプ吐出量制御処理について、図2乃至図4を参照しつつ説明する。
最初に、電子制御ユニット4において実行される高圧ポンプ7の吐出量算出処理の基本的な処理手順について、図2の機能ブロック図を参照しつつ説明する。
この高圧ポンプ吐出量算出処理の基本的な手順は、従来と同様のものである。
すなわち、高圧ポンプ吐出量は、プレコントロール量に、PID制御に基づいて求められたフィードバック制御量が加算されて求められるものとなっている。
なお、実レール圧が目標レール圧となるようにPID制御に基づいて行われるフィードバック制御は基本的に従来同様のものである。
Next, the high pressure pump discharge amount control process in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 4.
First, the basic processing procedure of the discharge amount calculation process of the high pressure pump 7 executed in the electronic control unit 4 will be described with reference to the functional block diagram of FIG.
The basic procedure of the high pressure pump discharge amount calculation process is the same as that of the prior art.
That is, the high-pressure pump discharge amount is obtained by adding the feedback control amount obtained based on the PID control to the pre-control amount.
The feedback control performed based on PID control so that the actual rail pressure becomes the target rail pressure is basically the same as that in the prior art.

プレコントロール量は、指示噴射量と目標エンジン回転数に対して定められる高圧高圧ポンプ7の基本的な目標吐出量というべきものである。ここで、指示噴射量、目標エンジン回転数は、電子制御ユニット4において、従来同様、別途実行される噴射噴射制御処理などにおいて算出されるものである。
プレコントロール量に加算される先のフィードバック制御量は、実際の燃料噴射動作の状態において上述のプレコントロール量のみでは不足する高圧ポンプ吐出量を補うものである。
The pre-control amount is to be a basic target discharge amount of the high pressure / high pressure pump 7 which is determined with respect to the instructed injection amount and the target engine speed. Here, the instructed injection amount and the target engine rotational speed are calculated in the injection control process or the like separately executed in the electronic control unit 4 as in the prior art.
The previous feedback control amount added to the pre-control amount compensates for the high-pressure pump discharge amount which is insufficient only with the above-mentioned pre-control amount in the state of the actual fuel injection operation.

本発明の実施の形態における高圧ポンプ吐出量制御処理は、特に、プレコントロール量の算出処理が従来と異なるものであり、以下、図3及び図4を参照しつつ説明する。
電子制御ユニット4による処理が開始されると指示噴射量の算出が行われる(図4のステップS100参照)。この指示噴射量は、アクセル開度とエンジン回転数に基づいて演算算出されるものである。その演算算出の手法は従来の手法と基本的に同様である。
The high-pressure pump discharge amount control process in the embodiment of the present invention differs in the calculation process of the pre-control amount from the conventional one, and will be described below with reference to FIGS. 3 and 4.
When the process by the electronic control unit 4 is started, the command injection amount is calculated (see step S100 in FIG. 4). The instructed injection amount is calculated based on the accelerator opening degree and the engine speed. The calculation method is basically the same as the conventional method.

次いで、制御量の算出が行われる(図4のステップS110参照)。
この制御量は、具体的には、燃料噴射弁2−1〜2−nにおいて発生する動的リークの量である。
動的リークは、燃料噴射弁2−1〜2−nが、ニードル弁のバルブシート面に対するシート及びリフトの制御のために背圧室を有する構成のものにおいて生ずるものである。
Next, the control amount is calculated (see step S110 in FIG. 4).
Specifically, this control amount is the amount of dynamic leak occurring in the fuel injection valves 2-1 to 2-n.
The dynamic leak occurs in the configuration in which the fuel injection valves 2-1 to 2-n have a back pressure chamber for control of the seat and the lift relative to the valve seat surface of the needle valve.

すなわち、燃料噴射弁において、背圧室は、ニードル弁の後端側に圧力を作用させるために設けられ、燃料を導入することでニードル弁をバルブシート面にシートさせて噴射孔を閉じる一方、電磁ソレノイド等の背圧制御手段によって背圧室内の燃料の一部をリークさせることでニードル弁をバルブシート面からリフトさせて噴射孔を開くよう機能するものとなっている。
動的リークは、上述のようにニードル弁をバルブシート面からリフトさせる際に背圧室からリークされる燃料の一部である。
That is, in the fuel injection valve, the back pressure chamber is provided to apply pressure to the rear end side of the needle valve, and by introducing the fuel, the needle valve is made to seat on the valve seat surface to close the injection hole. By leaking a part of the fuel in the back pressure chamber by back pressure control means such as an electromagnetic solenoid, the needle valve is lifted from the valve seat surface to open the injection holes.
Dynamic leak is a portion of the fuel that leaks from the back pressure chamber when lifting the needle valve from the valve seat surface as described above.

なお、燃料噴射が、例えば、パイロット噴射、メイン噴射、ポスト噴射の3段で行われる場合の動的リークは、それぞれの噴射において生ずる動的リークの総和となる。   The dynamic leak in the case where fuel injection is performed in, for example, three stages of pilot injection, main injection, and post injection is the total of the dynamic leaks generated in the respective injections.

動的リークは、車両の具体的な仕様や、その時々のエンジン回転数や目標燃料噴射量等によって異なるものである。そのため、動的リークを求めるにあたっては、例えば、試験結果やシミュレーション結果に基づいて、エンジン回転数や目標燃料噴射量を入力パラメータとして、対応する動的リークの量を読み出し可能としたマップを用いるのが好適である。   The dynamic leak differs depending on the specific specification of the vehicle, the engine rotation speed at that time, the target fuel injection amount, and the like. Therefore, in order to obtain the dynamic leak, for example, based on the test result and the simulation result, using the engine speed and the target fuel injection amount as input parameters, a map is used which can read out the corresponding dynamic leak amount. Is preferred.

次いで、指示噴射量と制御量の和としての単位燃料量が算出される(図4のステップS120参照)。
このように算出される単位燃料量は、1つのシリンダでの1回の噴射における、指示噴射量と動的リークの和に相当するものである。
Next, a unit fuel amount is calculated as the sum of the instructed injection amount and the control amount (see step S120 in FIG. 4).
The unit fuel amount thus calculated corresponds to the sum of the instructed injection amount and the dynamic leak in one injection by one cylinder.

次いで、トータルシリンダ数の算出が行われる(図4のステップS130参照)。
ここで、トータルシリンダ数は、燃料噴射が必要なシリンダの数である。換言すれば、燃料噴射弁が動作状態にあるシリンダの数(稼働シリンダ数)である。
Next, the total number of cylinders is calculated (see step S130 in FIG. 4).
Here, the total number of cylinders is the number of cylinders requiring fuel injection. In other words, it is the number of cylinders in which the fuel injection valve is in operation (the number of operating cylinders).

このトータルシリンダ数は、次述するように2つの算出方法がある。
一つは、全シリンダ数から動作停止状態にある燃料噴射弁の数を減算して求める方法である(図3(A)参照)。ここで、燃料噴射弁の動作停止状態には、燃費向上等の観点から意図的に動作停止状態とされている場合と、電気的な故障により動作停止状態となっている場合の双方を含むものとする。
また、稼働シリンダ数の求め方としては、動作状態にある燃料噴射弁の数、すなわち、稼働噴射弁数を求める方法もある(図3(B)参照)。
The total number of cylinders can be calculated in two ways as described below.
One is a method of obtaining by subtracting the number of fuel injection valves in the operation stop state from the total number of cylinders (see FIG. 3A). Here, the operation stop state of the fuel injection valve includes both the case where the operation is intentionally stopped from the viewpoint of fuel efficiency improvement and the like, and the case where the operation is stopped due to an electrical failure. .
Further, as a method of determining the number of operating cylinders, there is also a method of determining the number of fuel injection valves in an operating state, that is, the number of operating injection valves (see FIG. 3B).

なお、動作状態にある燃料噴射弁の数や動作停止状態にある燃料噴射弁の数は、通常、電子制御ユニット4において別途実行される故障診断処理によって検出されるが、いずれが検出されるかは、個々の車両の仕様等によって縷々異なるものである。したがって、上述したトータルシリンダ数の算出方法のいずれを用いるかは、燃料噴射弁の動作に関する故障診断処理の内容に応じて定めるのが好適である。   Although the number of fuel injection valves in the operating state and the number of fuel injection valves in the operation stop state are usually detected by the failure diagnosis process separately executed in the electronic control unit 4, which is detected Are often different depending on the specification of each vehicle. Therefore, it is preferable to determine which one of the above-described methods for calculating the total number of cylinders is to be used, in accordance with the content of the failure diagnosis process relating to the operation of the fuel injection valve.

次いで、プレコントロール量の算出が行われる(図4のステップS140参照)。
すなわち、プレコントロール量[mm3/s]は、プレコントロール量[mm3/s]=単位燃料量[mm3/st]×トータルシリンダ数×(エンジン回転数[rpm]/60/2)+インジェクタリーク量[mm3/s]として求められる。
Next, the pre-control amount is calculated (see step S140 in FIG. 4).
That is, the pre-control amount [mm3 / s] is the pre-control amount [mm3 / s] = unit fuel amount [mm3 / st] x total number of cylinders x (engine speed [rpm] / 60/2) + injector leak amount It is calculated as [mm3 / s].

ここで、エンジン回転数を60と2で除算するのは、他の物理量との単位次元を合わせるためである。
また、インジェクタリーク量は、いわゆる静的リークと称されるもので、ニードル弁等の摺動部から漏れる燃料の量である。かかるインジェクタリーク量は、燃料噴射弁2−1〜2−nの構造によって零となるものもある。
インジェクタリーク量は、レール圧と燃料温度に基づいて所定の演算式によって算出可能であり、本発明の実施の形態においても、従来同様、演算式により算出された値が用いられるようになっている。
Here, the reason why the engine speed is divided by 60 and 2 is to match the unit dimensions with other physical quantities.
Further, the injector leak amount is a so-called static leak and is the amount of fuel leaking from the sliding portion such as a needle valve. Such an injector leak amount may be zero depending on the structure of the fuel injection valves 2-1 to 2-n.
The injector leak amount can be calculated by a predetermined arithmetic expression based on the rail pressure and the fuel temperature, and also in the embodiment of the present invention, the value calculated by the arithmetic expression is used as in the conventional case. .

このように、本発明の実施の形態における高圧ポンプ吐出量制御処理においては、従来と異なり、動作状態にある燃料噴射弁に対応したシリンダ数をプレコントロール量の算出に用いるようにしたので、高圧ポンプ7による不要な燃料吐出が防止され、余剰燃料によるレール圧の不必要な上昇が確実に防止されて、装置のさらなる安全性、信頼性が確保されるものとなっている。   As described above, in the high pressure pump discharge amount control process according to the embodiment of the present invention, unlike the conventional method, the number of cylinders corresponding to the fuel injection valve in the operating state is used to calculate the precontrol amount. Unnecessary fuel discharge by the pump 7 is prevented, and unnecessary increase of the rail pressure due to the excess fuel is surely prevented, and the further safety and reliability of the device are ensured.

内燃機関の運転状態に応じて高圧ポンプの適切な吐出量の設定が所望されるコモンレール式燃料噴射制御装置に適用できる。   The present invention can be applied to a common rail fuel injection control device in which setting of an appropriate discharge amount of a high pressure pump is desired according to the operating state of an internal combustion engine.

1…コモンレール
3…エンジン
4…電子制御ユニット
7…高圧ポンプ
1 ... common rail 3 ... engine 4 ... electronic control unit 7 ... high pressure pump

Claims (4)

燃料タンクの燃料が高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、少なくとも前記高圧ポンプの上流側に調量弁が設けられ、当該調量弁の駆動制御により前記コモンレールのレール圧を制御可能に構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置における高圧ポンプ吐出量制御方法であって、
前記高圧ポンプの吐出量は、指示噴射量を基に算出されたプレコントロール量と、PID制御に基づいて求められたフィードバック制御量とに基づいて決定され、
前記プレコントロール量は、アクセル開度とエンジン回転数に基づいて定められる指示噴射量と前記燃料噴射弁の動的リークとの和に、エンジン回転数とシリンダ数とを乗じ、当該乗算結果に前記燃料噴射弁の静的リークを加算して算出され、
前記シリンダ数は、全シリンダ数から動作停止状態にある燃料噴射弁の数を減じた値に設定することを特徴とする高圧ポンプ吐出量制御方法。
The fuel of the fuel tank is pressurized and fed to the common rail by the high pressure pump, and it becomes possible to inject the high pressure fuel to the engine through the fuel injection valve connected to the common rail, and at least upstream of the high pressure pump A high-pressure pump discharge amount control method in a common rail fuel injection control device, comprising a valve, wherein the rail pressure of the common rail can be controlled by drive control of the metering valve.
The discharge amount of the high-pressure pump is determined based on a pre-control amount calculated based on the instructed injection amount and a feedback control amount obtained based on PID control.
The pre-control amount is obtained by multiplying the sum of the instructed injection amount determined based on the accelerator opening degree and the engine rotational speed and the dynamic leak of the fuel injection valve by the engine rotational speed and the number of cylinders, Calculated by adding the static leak of the fuel injection valve,
The high-pressure pump discharge amount control method, wherein the number of cylinders is set to a value obtained by subtracting the number of fuel injection valves in the operation stop state from the total number of cylinders.
全シリンダ数から動作停止状態にある燃料噴射弁の数を減じた値をシリンダ数とすることに代えて、動作状態にある燃料噴射弁の数をシリンダ数とすることを特徴とする請求項1記載の高圧ポンプ吐出量制御方法。   Instead of setting the value obtained by subtracting the number of fuel injection valves in the operation stop state from the total number of cylinders as the number of cylinders, the number of fuel injection valves in the operation state is the number of cylinders. The high pressure pump discharge amount control method described. 燃料タンクの燃料が高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、少なくとも前記高圧ポンプの上流側に調量弁が設けられ、電子制御ユニットにより、前記調量弁が駆動制御されて前記コモンレールのレール圧を制御可能に構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、
指示噴射量に基づいてプレコントロール量を算出し、PID制御に基づいてフィードバック制御量を算出し、当該フィードバック制御量に前記プレコントロール量を加算して前記高圧ポンプの吐出量を算出し、
前記プレコントロール量を、アクセル開度とエンジン回転数に基づいて定められる指示噴射量と前記燃料噴射弁の動的リークとの和に、エンジン回転数とシリンダ数とを乗じ、当該乗算結果に前記燃料噴射弁の静的リークを加算して算出し、
前記シリンダ数を、全シリンダ数から動作停止状態にある燃料噴射弁の数を減じた値とするよう構成されてなることを特徴とするコモンレール式燃料噴射制御装置。
The fuel of the fuel tank is pressurized and fed to the common rail by the high pressure pump, and it becomes possible to inject the high pressure fuel to the engine through the fuel injection valve connected to the common rail, and at least upstream of the high pressure pump A common rail type fuel injection control device comprising a valve, wherein the control valve is driven and controlled by an electronic control unit to control the rail pressure of the common rail,
The electronic control unit
The pre-control amount is calculated based on the instructed injection amount, the feedback control amount is calculated based on the PID control, and the pre-control amount is added to the feedback control amount to calculate the discharge amount of the high pressure pump
The pre-control amount is obtained by multiplying the sum of the instructed injection amount determined based on the accelerator opening degree and the engine rotation speed and the dynamic leak of the fuel injection valve by the engine rotation speed and the number of cylinders, Calculated by adding the static leak of the fuel injection valve,
A common rail type fuel injection control device, wherein the number of cylinders is a value obtained by subtracting the number of fuel injection valves in the operation stop state from the total number of cylinders.
前記電子制御ユニットは、
全シリンダ数から動作停止状態にある燃料噴射弁の数を減じた値をシリンダ数とすることに代えて、動作状態にある燃料噴射弁の数をシリンダ数とするよう構成されてなることを特徴とする請求項3記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。
The electronic control unit
Instead of setting the value obtained by subtracting the number of fuel injection valves in the operation stop state from the total number of cylinders as the number of cylinders, the number of fuel injection valves in the operation state is set as the number of cylinders. The common rail fuel injection control device according to claim 3, wherein
JP2017203001A 2017-10-19 2017-10-19 Method for controlling discharge amount of high-pressure pump, and common rail type fuel injection controller Pending JP2019078170A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017203001A JP2019078170A (en) 2017-10-19 2017-10-19 Method for controlling discharge amount of high-pressure pump, and common rail type fuel injection controller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017203001A JP2019078170A (en) 2017-10-19 2017-10-19 Method for controlling discharge amount of high-pressure pump, and common rail type fuel injection controller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019078170A true JP2019078170A (en) 2019-05-23

Family

ID=66628715

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017203001A Pending JP2019078170A (en) 2017-10-19 2017-10-19 Method for controlling discharge amount of high-pressure pump, and common rail type fuel injection controller

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2019078170A (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012144981A (en) * 2009-05-14 2012-08-02 Bosch Corp Rail pressure control method, and common rail-type fuel injection control device
JP2014224519A (en) * 2013-05-17 2014-12-04 ボッシュ株式会社 Fuel press-feeding control method and common rail type fuel injection control device
JP2015081538A (en) * 2013-10-22 2015-04-27 株式会社デンソー Pump control device
JP2016017414A (en) * 2014-07-04 2016-02-01 ボッシュ株式会社 Rail pressure control method and common-rail fuel injection control unit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012144981A (en) * 2009-05-14 2012-08-02 Bosch Corp Rail pressure control method, and common rail-type fuel injection control device
JP2014224519A (en) * 2013-05-17 2014-12-04 ボッシュ株式会社 Fuel press-feeding control method and common rail type fuel injection control device
JP2015081538A (en) * 2013-10-22 2015-04-27 株式会社デンソー Pump control device
JP2016017414A (en) * 2014-07-04 2016-02-01 ボッシュ株式会社 Rail pressure control method and common-rail fuel injection control unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5042357B2 (en) Injection abnormality detection method and common rail fuel injection control device
US7933712B2 (en) Defective injection detection device and fuel injection system having the same
US7565898B2 (en) Controller for direct injection engine and controlling method
JP2009057928A (en) Fuel injection controller for internal combustion engine
US7171944B1 (en) High-pressure fuel pump control device for internal combustion
JP4207010B2 (en) Fuel injection device
JP2013177824A (en) Detection device for continued injection of fuel
JP2005171931A (en) Fuel injection control device
JP2006316676A (en) Fuel injection control device
JP4569598B2 (en) Pressure reducing valve control device and fuel injection system using the same
JP2011144711A (en) Fuel injection device
JP2013256888A (en) Rail pressure control method and common rail type fuel injection control device
JP2019078170A (en) Method for controlling discharge amount of high-pressure pump, and common rail type fuel injection controller
JP5718841B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP5959060B2 (en) Pressure limit valve opening detection method and common rail fuel injection control device
JP5545823B2 (en) Control device for accumulator fuel injector
JP2006002698A (en) Fuel injection device
JP6345415B2 (en) Accumulated fuel injection control device and control method of accumulator fuel injection control device
JP3982506B2 (en) Injection quantity control device for internal combustion engine
WO2023175409A1 (en) Consumed fuel amount calculation method and common-rail fuel injection control device
JP2013217213A (en) Limp-home mode shift control method, and common rail fuel injection control device
JP2013177851A (en) Excessive leakage diagnosis method, and common rail type fuel injection control device
JP2016017414A (en) Rail pressure control method and common-rail fuel injection control unit
JP2019015254A (en) Internal combustion engine drive control method and internal combustion engine controller
JP5021564B2 (en) Injection abnormality detection method and common rail fuel injection control device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200918

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210810

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210816

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20220315