JP2019203483A - 燃料噴射弁の制御装置およびその方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)実施形態に共通のハードウェア構成:
実施形態の燃料噴射制御システム10のハードウェア構成について、説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
次に、燃料噴射弁50の動作とその特性について説明する。燃料噴射弁50は、上述したように、内蔵するソレノイドの駆動コイル60に通電することにより、プランジャ58に固定されたニードル弁54をリフトし、開口部53から燃料を噴射する。その噴射量は、供給される燃料の圧力が一定であれば、ニードル弁54がリフトして開口部53が開口している時間に比例する。こうしたニードル弁54のリフトには、フルリフトとパーシャルリフトとがある。
ECU30は、図示しないイグニッションキーがオンにされると、図6に示した燃料噴射制御ルーチンを繰り返し実行する。この制御ルーチンを開始すると、ECU30は、まず目標燃料噴射量を取得する(ステップS100)。目標燃料噴射量は、アクセルセンサ41が検出したアクセルペダルの踏込量や、クランク角センサ29による検出されたクランク角度に基づいて求められた車速などに基づいて求められる。もとより、目標燃料噴射量は、冷却水温センサ27を用いて検出した冷却水温などによっても補正される。
次に第2実施形態について説明する。第2実施形態の燃料噴射制御システム10は、第1実施形態と同様のハードウェア構成を備え、ECU30が実行する処理が相違する。ECU30が実行する処理のフローチャートを図9に示した。第2実施形態においても、図7に示した燃料噴射制御ルーチンを実行するが、その中の対応関係決定処理(ステップS200)が、第1実施形態と相違する。
[1]作成可能条件1:
第1領域、第2領域、境界領域について、一つずつ、通電パルスの通電時間と燃料噴射量との関係が検出されたことで、作成可能となったと判断する。
図10に例示するように、第1領域において通電パルスの通電時間と燃料噴射量との関係が一つ(検出点DD1)検出され、第2領域において同様に両者の関係が一つ(検出点DD2)検出され、更に境界領域において両者の関係が一つ(検出点SD0)検出された場合、対応関係の作成が可能となったと判断し、デフォルトの対応関係DCに代える新たな対応関係LCを決定する。この時、第2領域の対応関係は原点と検出点DD2とを繋ぐものとして設定し、第1領域の対応関係は、検出点DD1を通り、デフォルトの対応関係DCと同じ傾きをもつものとして設定する。境界領域の対応関係は、検出点DD2・SD0・DD1を繋いで直線補間することにより設定する。
第1領域、第2領域については複数の、境界領域については一つの、通電パルスの通電時間と燃料噴射量との関係が検出されたことで、作成可能となったと判断する。
図11に例示するように、第1領域において通電パルスの通電時間と燃料噴射量との関係が複数(検出点列DG1)検出され、第2領域において同様に両者の関係が複数(検出点列DG2)検出され、更に境界領域において両者の関係が一つ(検出点SD0)検出された場合、対応関係の作成が可能となったと判断し、デフォルトの対応関係DCに代える新たな対応関係LCを決定する。第1領域および第2領域それぞれの検出点列DG1、DG2に含まれる複数の検出点の計測は、それぞれ異なる通電時間で行なわれる。この時、第1,第2領域の対応関係は、それぞれ検出点列DG1,DG2に含まれ複数の検出点を繋ぐものとして設定する。境界領域の対応関係は、第2領域の検出点列DG2のうち最も境界領域に近い検出点と、境界領域の検出点SD0と、第1領域の検出点列DG1のうち最も境界領域に近い検出点とを繋いで直線補間することにより設定する。このように、複数の検出点での検出を行なって検出点列DG1,DG2が求められた状態を、各領域での特性が学習済みとなった状態と呼ぶことがある。
第1領域、第2領域については複数の、境界領域については少なくとも2つの、通電パルスの通電時間と燃料噴射量との関係が検出されたことで、作成可能となったと判断する。
図13に例示するように、第1領域において通電パルスの通電時間と燃料噴射量との関係が複数(検出点列DG1)検出され、第2領域において同様に両者の関係が複数(検出点列DG2)検出され、更に境界領域において両者の関係が2つ(検出点SDa,SDb)以上検出された場合、対応関係の作成が可能となったと判断し、デフォルトの対応関係DCに代える新たな対応関係LCLを決定する。この時、第1,第2領域の対応関係は、それぞれ検出点列DG1,DG2に含まれ複数の検出点を繋ぐものとして設定する。境界領域との境界の検出点を含んでもよいし、含まなくてもよい。含んだ方が、全体の精度は改善される。検出点列DG1,DG2の学習については既に説明した手法と同様の方法を用いれば良い。
上記実施形態では、アクチュエータとして燃料噴射弁50に組み込まれたソレノイドを用いたが、ソレノイドに代えてリニアモータや、ピエゾ素子を用いることができる。ピエゾ素子を用いる場合は、単一素子の変形量が小さければ、複数のピエゾ素子を積層して用いればよい。
Claims (7)
- 燃料噴射制御装置(10)であって、
燃料の供給を受け、弁体(54)の開閉により燃料噴射を行なう燃料噴射弁(50)と、
前記燃料噴射弁の弁体を、前記弁体の開閉方向に駆動する駆動体(58)を備えたアクチュエータ(60)と、
前記アクチュエータへの通電時間と燃料噴射量との対応関係を参照し、目標噴射量に対応した通電時間で前記アクチュエータに通電して燃料噴射を実施させる通電制御部(30)と
を備え、前記通電制御部は、前記駆動体が前記弁体の開方向に移動されて移動範囲の端部に到達すると想定されるタイミングで前記アクチュエータへの通電を終了する境界通電が実施されたとき、通電終了までの通電時間と前記燃料噴射量との関係を計測し、該関係を用いて、前記対応関係を決定する
燃料噴射制御装置。 - 請求項1記載の燃料噴射制御装置であって、
前記通電制御部は、
前記駆動体が前記弁体の開方向の端部に移動した状態となった後の所定のタイミングで通電を終了する第1通電と、前記駆動体が前記端部に移動する以前に通電を終了する第2通電との一方または両方を実施して、前記通電終了までの通電時間と前記燃料噴射量との関係を求め、該関係を、前記境界通電を実施した際の前記通電時間と前記燃料噴射量との関係と共に用いて、前記対応関係を決定する
燃料噴射制御装置。 - 請求項2記載の燃料噴射制御装置であって、
前記通電制御部は、前記第1通電を行なう第1領域および前記第2通電を行なう第2領域の一方または両方において、前記通電終了までの通電時間と前記燃料噴射量との関係を学習すると共に、前記第1領域および前記第2領域に挟まれた境界領域において前記境界通電を実施して前記通電時間と前記燃料噴射量との前記関係を計測する
燃料噴射制御装置。 - 請求項3記載の燃料噴射制御装置であって、
前記通電制御部は、前記学習により、前記第1領域の下限および前記第2領域の上限の一方または両方における前記通電終了までの通電時間と前記燃料噴射量との関係を学習すると共に、前記境界通電を実施して前記通電時間と前記燃料噴射量との前記関係を計測する
燃料噴射制御装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置であって、
前記境界通電を実施して行なう前記通電時間と前記燃料噴射量との関係の計測を、前記通電時間を異ならせて複数回行なう
燃料噴射制御装置。 - 前記通電制御部は、前記対応関係を、複数の前記計測された関係を直線補間または曲線補間することで決定する請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
- 燃料噴射弁の制御方法であって、
燃料の供給を受けて燃料噴射を行なう燃料噴射弁の弁体を、前記弁体の開閉方向に駆動する駆動体を備えたアクチュエータに通電することにより開閉駆動可能とし、
前記駆動体が前記弁体の開方向に移動されて移動範囲の端部に到達すると想定されるタイミングで前記アクチュエータへの通電を終了する境界通電を実施して、通電終了までの通電時間と燃料噴射量との関係を計測し、
前記計測した前記関係を用いて、前記アクチュエータへの通電時間と燃料噴射量との対応関係を決定し、
目標噴射量が与えられたとき、前記対応関係を参照して前記目標噴射量に対応した通電時間を求め、
前記求めた通電時間で前記アクチュエータに通電して、前記燃料噴射弁による燃料噴射を実施する
燃料噴射弁の制御方法。
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