JP2021063479A - Control device for fuel supply system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明はエンジンの燃料供給システムの制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device for an engine fuel supply system.
特許文献1には、電動のフィードポンプと、同フィードポンプが送出した低圧燃料系における燃料の圧力であるフィード圧を検出するフィード圧センサと、を備えるエンジンの燃料供給システムに適用されて、フィード圧センサの検出値に応じてフィードポンプの供給電力を操作する燃料供給システムの制御装置が記載されている。この制御装置では、燃料配管内でのベーパの発生を防止可能な最小の圧力よりも高い圧力を目標値として設定するとともに、その目標値に対するフィード圧センサの検出値の偏差をゼロに近づけるようにフィードポンプの供給電力をフィードバック制御している。これにより、燃料配管内でベーパが発生しない範囲で、電力消費を抑えたフィードポンプの駆動を実現している。 Patent Document 1 is applied to a fuel supply system of an engine including an electric feed pump and a feed pressure sensor for detecting a feed pressure which is a fuel pressure in a low-pressure fuel system sent by the feed pump. A control device for a fuel supply system that operates the power supply of the feed pump according to the detection value of the pressure sensor is described. In this control device, a pressure higher than the minimum pressure that can prevent the generation of vapor in the fuel pipe is set as the target value, and the deviation of the detection value of the feed pressure sensor with respect to the target value is set to be close to zero. The power supply of the feed pump is feedback controlled. As a result, the feed pump can be driven with reduced power consumption within the range where vapor is not generated in the fuel pipe.
上記の制御装置では、フィード圧のフィードバック制御を行うためにフィード圧センサが必要であり、その分、コストが高くなる。 In the above control device, a feed pressure sensor is required to perform feedback control of the feed pressure, and the cost increases accordingly.
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。
上記課題を解決するための燃料供給システムの制御装置は、燃料タンクから燃料を汲み上げる電動のフィードポンプと、要求ポンプ回転数を実現するように前記フィードポンプへの供給電力を制御するフィードポンプ制御装置と、前記フィードポンプによって前記燃料タンクから汲み上げられた燃料を加圧する高圧燃料ポンプと、前記高圧燃料ポンプによって加圧された燃料を蓄えるデリバリパイプと、前記デリバリパイプ内に蓄えられた燃料をエンジンの気筒内に噴射する筒内燃料噴射弁と、前記フィードポンプから前記高圧燃料ポンプに到るまでの低圧燃料配管内の燃料圧力であるフィード圧が既定の開弁圧力以上になると開弁して前記低圧燃料配管内の燃料を前記燃料タンク内に戻し、前記フィード圧の過剰な上昇を抑制するリリーフ弁と、を備える燃料供給システムに適用される。この制御装置は、前記フィードポンプのインペラの単位時間当たりの回転数であるポンプ回転数と前記フィードポンプにおける電流値であるポンプ電流とを入力として前記フィード圧の推定値を出力する推定用写像データが記憶されている記憶装置を備えている。また、この制御装置は、要求ポンプ回転数を前記フィードポンプ制御装置に対して出力することによって前記フィードポンプを制御する実行装置であり、燃料温度に応じた要求フィード圧と燃料噴射量とに基づいて要求ポンプ回転数を算出する要求ポンプ回転数算出処理と、前記推定用写像データを用いて前記フィード圧の推定値を算出するフィード圧推定処理と、前記フィード圧推定処理を通じて算出した推定値と要求フィード圧との偏差を小さくするように要求ポンプ回転数を補正するフィード圧フィードバック処理と、前記リリーフ弁が開弁するまで徐々に要求ポンプ回転数を増大させて前記リリーフ弁が開弁したときのポンプ電流及びポンプ回転数を学習する学習処理と、前記学習処理の結果に基づいて前記推定用写像データを補正する更新処理と、を実行する実行装置を備えている。
Hereinafter, means for solving the above problems and their actions and effects will be described.
The control device of the fuel supply system for solving the above problems is an electric feed pump that pumps fuel from the fuel tank and a feed pump control device that controls the power supply to the feed pump so as to realize the required pump rotation speed. A high-pressure fuel pump that pressurizes the fuel pumped from the fuel tank by the feed pump, a delivery pipe that stores the fuel pressurized by the high-pressure fuel pump, and the fuel stored in the delivery pipe of the engine. The valve is opened when the in-cylinder fuel injection valve injected into the cylinder and the feed pressure, which is the fuel pressure in the low-pressure fuel pipe from the feed pump to the high-pressure fuel pump, become equal to or higher than the predetermined valve opening pressure. It is applied to a fuel supply system including a relief valve that returns the fuel in the low pressure fuel pipe to the fuel tank and suppresses an excessive increase in the feed pressure. This control device outputs the estimated value of the feed pressure by inputting the pump rotation speed which is the rotation speed of the impeller of the feed pump per unit time and the pump current which is the current value in the feed pump. Is equipped with a storage device in which is stored. Further, this control device is an execution device that controls the feed pump by outputting the required pump rotation speed to the feed pump control device, and is based on the required feed pressure and the fuel injection amount according to the fuel temperature. The required pump rotation speed calculation process for calculating the required pump rotation speed, the feed pressure estimation process for calculating the estimated value of the feed pressure using the estimation mapping data, and the estimated value calculated through the feed pressure estimation process. When the required pump rotation speed is corrected so as to reduce the deviation from the required feed pressure, and when the required pump rotation speed is gradually increased until the relief valve is opened and the relief valve is opened. It is provided with an execution device that executes a learning process for learning the pump current and the pump rotation speed, and an update process for correcting the estimation mapping data based on the result of the learning process.
上記の制御装置は、フィード圧推定処理を通じて算出したフィード圧の推定値を用いてフィード圧フィードバック処理を実行する。そのため、この制御装置によれば、フィード圧センサを設けなくても、フィード圧フィードバック処理を実行することができる。なお、ポンプ回転数とポンプ電流とはポンプの仕事量と相関を有している。また、燃料温度は、フィードポンプを構成する部品のクリアランスや、燃料の粘度と相関を有している。つまり、燃料温度は、フィードポンプの仕事の効率に関係するフィードポンプの部品間からの燃料の漏れや部品間の摺動抵抗と相関を有している。そこで、上記の制御装置では、ポンプ回転数とポンプ電流と燃料温度とを入力として、推定用写像データを用いてフィード圧の推定値を算出している。 The above control device executes the feed pressure feedback process using the estimated value of the feed pressure calculated through the feed pressure estimation process. Therefore, according to this control device, the feed pressure feedback process can be executed without providing the feed pressure sensor. The pump rotation speed and the pump current have a correlation with the work amount of the pump. Further, the fuel temperature has a correlation with the clearance of the parts constituting the feed pump and the viscosity of the fuel. That is, the fuel temperature correlates with the fuel leakage between the parts of the feed pump and the sliding resistance between the parts, which are related to the work efficiency of the feed pump. Therefore, in the above control device, the estimated value of the feed pressure is calculated by using the mapping data for estimation with the pump rotation speed, the pump current, and the fuel temperature as inputs.
ところが、予め用意した推定用写像データを用いてフィード圧の推定値を算出する場合、使用される燃料の種類が変化した場合やフィードポンプの劣化が進行した場合には、推定用写像データを用いて算出した推定値が実際の燃料圧力から乖離してしまう。この課題は、フィード圧センサを設ける場合には発生し得ない課題であり、フィード圧センサを省略した構成を実現する上では避けられない課題である。上記の制御装置では、こうした課題を解決するために、リリーフ弁が開弁するまでポンプ回転数を上昇させてリリーフ弁が開弁するときのポンプ電流及びポンプ回転数を学習する学習処理を実行するようにしている。この学習処理によれば、リリーフ弁の開弁圧力と等しいフィード圧を実現するために必要な仕事量を学習できる。そして、上記の制御装置では、この学習処理の結果に基づいて推定用写像データを補正する更新処理を実行する。そのため、使用される燃料の種類が変化したり、フィードポンプの劣化が進行したりしても、その影響を学習処理及び更新処理を通じて推定用写像データに反映させることができる。 However, when calculating the estimated value of the feed pressure using the estimation mapping data prepared in advance, if the type of fuel used changes or the deterioration of the feed pump progresses, the estimation mapping data is used. The estimated value calculated in the above will deviate from the actual fuel pressure. This problem cannot occur when the feed pressure sensor is provided, and is an unavoidable problem in realizing a configuration in which the feed pressure sensor is omitted. In the above-mentioned control device, in order to solve such a problem, a learning process is executed in which the pump rotation speed is increased until the relief valve is opened and the pump current and the pump rotation speed when the relief valve is opened are learned. I am trying to do it. According to this learning process, it is possible to learn the amount of work required to realize a feed pressure equal to the valve opening pressure of the relief valve. Then, the above-mentioned control device executes an update process for correcting the estimation mapping data based on the result of this learning process. Therefore, even if the type of fuel used changes or the deterioration of the feed pump progresses, the influence can be reflected in the estimation mapping data through the learning process and the update process.
したがって、上記の制御装置によれば、フィード圧センサを用いることなく、使用される燃料の種類の変化やフィードポンプの劣化などに対応したかたちでフィード圧のフィードバック制御を行う構成を実現することができる。 Therefore, according to the above control device, it is possible to realize a configuration in which feedback control of the feed pressure is performed in a form corresponding to a change in the type of fuel used, deterioration of the feed pump, etc., without using a feed pressure sensor. it can.
燃料供給システムの制御装置の一態様では、前記記憶装置に、対応する燃料温度の水準が異なる複数の前記推定用写像データが記憶されている。そして、この制御装置では、前記実行装置が、前記フィード圧推定処理において、燃料温度に対応した写像を、2つの前記推定用写像データからの補間によって導出し、導出した写像にポンプ回転数とポンプ電流とを入力してフィード圧の推定値を算出する。 In one aspect of the control device of the fuel supply system, the storage device stores a plurality of the estimation mapping data having different corresponding fuel temperature levels. Then, in this control device, the execution device derives a mapping corresponding to the fuel temperature in the feed pressure estimation process by interpolation from the two estimation mapping data, and the pump rotation speed and the pump are derived from the derived mapping. Input the current and calculate the estimated value of the feed pressure.
ポンプ回転数及びポンプ電流が一定であっても燃料温度が異なると、実現されるフィード圧が異なってくる。燃料温度とポンプ回転数とポンプ電流との3つの変数を入力としてフィード圧の推定値を出力する写像データは、複雑であり、推定値の算出にかかる負荷も大きくなる。これに対して、この制御装置では、異なる水準の燃料温度に対応させて複数の推定用写像データを記憶装置に記憶させている。そして、実行装置は、記憶されている推定用写像データのうち2つの推定用写像データからの補間によって、実際の燃料温度に対応する写像を導出し、導出した写像を用いてフィード圧の推定値を算出する。こうした構成によれば、写像データの複雑化や演算負荷の増大を抑制することができる。 Even if the pump speed and pump current are constant, if the fuel temperature is different, the realized feed pressure will be different. The mapping data that outputs the estimated value of the feed pressure by inputting the three variables of the fuel temperature, the pump rotation speed, and the pump current is complicated, and the load required for calculating the estimated value becomes large. On the other hand, in this control device, a plurality of estimation mapping data are stored in the storage device in correspondence with different levels of fuel temperature. Then, the execution device derives a mapping corresponding to the actual fuel temperature by interpolation from two estimation mapping data out of the stored estimation mapping data, and uses the derived mapping to estimate the feed pressure. Is calculated. According to such a configuration, it is possible to suppress the complexity of the mapping data and the increase in the calculation load.
前記フィード圧推定処理において、燃料温度に対応した写像を、2つの前記推定用写像データからの補間によって導出する燃料供給システムの制御装置の一態様では、前記実行装置が、前記更新処理において、前記学習処理を通じて取得したポンプ回転数及びポンプ電流を入力した際に前記開弁圧力と等しい値が出力されるように補間によって導出した前記写像を補正し、補間によって導出した前記写像の補正内容を、前記記憶装置に記憶されている複数の前記推定用写像データに反映させる。 In one aspect of the control device of the fuel supply system in which the map corresponding to the fuel temperature is derived by interpolation from the two estimation map data in the feed pressure estimation process, the execution device is said to be in the update process. The mapping derived by interpolation is corrected so that a value equal to the valve opening pressure is output when the pump rotation speed and the pump current acquired through the learning process are input, and the correction content of the mapping derived by interpolation is corrected. It is reflected in the plurality of estimation mapping data stored in the storage device.
こうした構成を採用すれば、記憶装置に記憶されている複数の推定用写像データに学習処理による学習結果を反映させることができ、学習処理を実行したときの燃料温度に限らずに、学習結果を反映させることができる。 By adopting such a configuration, it is possible to reflect the learning result by the learning process on a plurality of estimation mapping data stored in the storage device, and the learning result is not limited to the fuel temperature when the learning process is executed. It can be reflected.
燃料供給システムの制御装置の一態様では、前記実行装置は、燃料噴射を行っていないときに前記学習処理を実行する。
上記構成によれば、燃料噴射量がゼロの状態で学習処理を実行することになるため、燃料噴射量の変動のない、安定した状態で学習処理を行うことができる。したがって、燃料噴射量が変動している状態で学習処理を行う場合と比較して精度の高い学習を行うことができる。
In one aspect of the control device of the fuel supply system, the executing device executes the learning process when fuel injection is not performed.
According to the above configuration, since the learning process is executed in a state where the fuel injection amount is zero, the learning process can be performed in a stable state where the fuel injection amount does not fluctuate. Therefore, it is possible to perform learning with higher accuracy as compared with the case where the learning process is performed in a state where the fuel injection amount fluctuates.
燃料供給システムの制御装置の一態様では、前記実行装置が、前記更新処理による前記推定用写像データの補正量が許容範囲を逸脱しているときに、異常が発生していると判定する判定処理を実行する。 In one aspect of the control device of the fuel supply system, the execution device determines that an abnormality has occurred when the correction amount of the estimation mapping data by the update process deviates from the permissible range. To execute.
更新処理による推定用写像データの補正量が著しく大きくなっている場合には、燃料供給システムの状態、すなわちフィードポンプや燃料配管などの状態が、初期状態から大きく変化してしまっている可能性がある。上記構成によれば、補正量が許容範囲を逸脱していることに基づいて、燃料供給システムの状態が著しく変化してしまっていることを検知し、異常が発生していることを判定することができる。 If the amount of correction of the estimation mapping data by the update process is significantly large, it is possible that the state of the fuel supply system, that is, the state of the feed pump, fuel piping, etc., has changed significantly from the initial state. is there. According to the above configuration, it is detected that the state of the fuel supply system has changed significantly based on the correction amount deviating from the permissible range, and it is determined that an abnormality has occurred. Can be done.
前記判定処理を実行する燃料供給システムの制御装置の一態様では、前記実行装置が、前記判定処理における前記許容範囲を、前記フィードポンプの積算稼働量が多くなるほど補正量が多い側に移動させる。 In one aspect of the control device of the fuel supply system that executes the determination process, the execution device moves the allowable range in the determination process to the side where the correction amount increases as the integrated operating amount of the feed pump increases.
インペラの摩耗など、フィードポンプの劣化は、積算稼働量が増えるのにしたがって徐々に進行する。そのため、上記構成によれば、劣化の進行の度合いにあわせて許容範囲を移動させることができるようになる。したがって、通常の劣化の進行による補正量の増大から乖離した状態が発生したことを判定処理によって検知し、異常の発生を判定することができる。 Deterioration of the feed pump, such as wear of the impeller, gradually progresses as the cumulative operating amount increases. Therefore, according to the above configuration, the allowable range can be moved according to the degree of progress of deterioration. Therefore, it is possible to detect by the determination process that a state deviating from the increase in the correction amount due to the progress of normal deterioration has occurred, and determine the occurrence of an abnormality.
前記判定処理を実行する燃料供給システムの制御装置の一態様では、前記実行装置が、前記判定処理において、前記更新処理による前記推定用写像データの補正量が前記許容範囲を逸脱していて且つ給油直後ではない場合には異常が発生していると判定し、前記更新処理による前記推定用写像データの補正量が前記許容範囲を逸脱していて且つ給油直後である場合には前記燃料タンク内の燃料の種類が切り替わったと判定する。 In one aspect of the control device of the fuel supply system that executes the determination process, in the determination process, the correction amount of the estimation mapping data by the update process deviates from the permissible range and refueling. If it is not immediately after, it is determined that an abnormality has occurred, and if the correction amount of the estimation mapping data by the update process deviates from the permissible range and immediately after refueling, it is in the fuel tank. It is determined that the fuel type has been switched.
給油により燃料タンク内の燃料の種類が切り替わり、燃料の粘度が変化した場合にも、更新処理による推定用写像データの補正量が大きく変化する。給油直後に更新処理による推定用写像データの補正量が許容範囲を逸脱するようになった場合には、給油により燃料タンク内の燃料の種類が切り替わった可能性が高い。 Even when the type of fuel in the fuel tank is switched by refueling and the viscosity of the fuel changes, the amount of correction of the estimation mapping data by the update process changes significantly. If the correction amount of the estimation mapping data by the update process deviates from the permissible range immediately after refueling, it is highly possible that the type of fuel in the fuel tank has been switched by refueling.
上記構成によれば、補正量が許容範囲を逸脱するようになった要因が、異常の発生なのか、燃料の種類が切り替わったことなのかを判別することができる。
前記判定処理を通じて、燃料の種類が切り替わったことを判定する燃料供給システムの制御装置の一態様では、前記記憶装置に、要求フィード圧と燃料噴射量とを入力として前記要求ポンプ回転数を出力する、対応する燃料の種類が異なる複数の回転数算出用写像データが記憶されている。そして、前記実行装置が、前記要求ポンプ回転数算出処理において、前記回転数算出用写像データを用いて前記要求ポンプ回転数を算出する。この制御装置では、前記判定処理において前記燃料の種類が切り替わったと判定した場合には、前記実行装置が、前記要求ポンプ回転数算出処理に用いる前記回転数算出用写像データを切り替える。
According to the above configuration, it is possible to determine whether the cause of the correction amount deviating from the permissible range is the occurrence of an abnormality or the switching of the fuel type.
In one aspect of the control device of the fuel supply system that determines that the type of fuel has been switched through the determination process, the required pump rotation speed is output to the storage device by inputting the required feed pressure and the fuel injection amount. , A plurality of rotation speed calculation mapping data having different types of corresponding fuels are stored. Then, the execution device calculates the required pump rotation speed using the map data for calculating the rotation speed in the required pump rotation speed calculation process. In this control device, when it is determined in the determination process that the type of fuel has been switched, the execution device switches the mapping data for rotation speed calculation used in the required pump rotation speed calculation process.
上記構成によれば、燃料の種類が切り替わったと判定した場合に、要求ポンプ回転数算出処理に用いる回転数算出用写像データを切り替えるため、燃料の種類が切り替わった場合でも、特定の燃料の種類に対応した1種類の回転数算出用写像データを要求ポンプ回転数の算出に用い続ける場合と比較して正確に要求ポンプ回転数を算出することができる。また、要求ポンプ回転数が正確に算出されるようになることにより、燃料の種類が切り替わったことによる推定用写像データの補正量の増大が解消されるようになる。 According to the above configuration, when it is determined that the fuel type has been switched, the rotation speed calculation mapping data used for the required pump rotation speed calculation process is switched. Therefore, even if the fuel type is switched, a specific fuel type is selected. The required pump rotation speed can be calculated accurately as compared with the case where one type of mapping data for calculating the rotation speed is continuously used for calculating the required pump rotation speed. Further, since the required pump rotation speed can be calculated accurately, the increase in the correction amount of the estimation mapping data due to the switching of the fuel type can be eliminated.
(第1実施形態)
以下、燃料供給システムの制御装置の第1実施形態について、図1〜図9を参照して詳細に説明する。
(First Embodiment)
Hereinafter, the first embodiment of the control device of the fuel supply system will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 9.
図1は、本実施形態の制御装置が適用される車載エンジンの燃料供給システムの構成を示している。本実施形態の制御装置100は、気筒内に燃料を噴射する筒内噴射式の車載エンジンの燃料供給システムに適用される。
FIG. 1 shows the configuration of a fuel supply system for an in-vehicle engine to which the control device of the present embodiment is applied. The
図1に示すように、この制御装置100が適用される燃料供給システムには、燃料タンク51内に設置されたフィードポンプ52と、燃料タンク51外に設置された高圧燃料ポンプ60と、の2つの燃料ポンプが設けられている。フィードポンプ52は、ブラシレスモータによってインペラを回転させる電動式のポンプである。また、この燃料供給システムには、エンジンの各気筒に設けられた筒内燃料噴射弁44が接続された燃料の蓄圧容器であるデリバリパイプ71が設けられている。なお、この燃料供給システムが搭載されたエンジンは直列4気筒のエンジンであり、デリバリパイプ71には4つの筒内燃料噴射弁44が接続されている。
As shown in FIG. 1, the fuel supply system to which the
そして、この燃料供給システムには、フィードポンプ52から高圧燃料ポンプ60に燃料を送るための燃料通路である低圧燃料配管57と、高圧燃料ポンプ60からデリバリパイプ71に燃料を送るための燃料通路である高圧燃料配管72と、が設けられている。なお、デリバリパイプ71には、内部に蓄えられている燃料の圧力である高圧側燃料圧力を検出する燃料圧力センサ132が設置されている。燃料圧力センサ132は大気圧を基準としたゲージ圧で燃料圧力を示す。
The fuel supply system includes a low-
フィードポンプ52は、給電に応じて燃料タンク51内の燃料を、上流側フィルタ53を介して吸引して低圧燃料配管57に送出する。低圧燃料配管57における燃料タンク51の内部に位置する部分には、フィードポンプ52により低圧燃料配管57に送出された燃料の圧力、すなわち低圧燃料配管57内の燃料の圧力であるフィード圧Pfが既定の開弁圧力を超えたときに開弁して低圧燃料配管57から燃料タンク51に燃料をリリーフするリリーフ弁56が設けられている。そして、低圧燃料配管57は、低圧燃料配管57を流れる燃料中の不純物を濾過する下流側フィルタ58と低圧燃料配管57内の燃料圧力の脈動を低減するためのパルセーションダンパ61とを介して高圧燃料ポンプ60に接続されている。
The
高圧燃料ポンプ60は、プランジャ62、燃料室63、電磁スピル弁64、チェック弁65及びリリーフ弁66を備えている。プランジャ62は、エンジンのカムシャフト42に設けられたポンプカム67により往復駆動され、その往復駆動に応じて燃料室63の容積を変化させる。燃料室63は、電磁スピル弁64を介して低圧燃料配管57に接続されている。
The high-
電磁スピル弁64は、通電に応じて閉弁して、燃料室63と低圧燃料配管57との間の燃料の流通を遮断するとともに、通電の停止に応じて開弁して、燃料室63と低圧燃料配管57との間の燃料の流通を許容する。チェック弁65は、燃料室63からデリバリパイプ71への燃料の吐出を許容する一方、デリバリパイプ71から燃料室63への燃料の逆流を禁止する。リリーフ弁66は、チェック弁65を迂回する通路に設けられており、デリバリパイプ71側の圧力が過剰に高くなったときに開弁して燃料室63側への燃料の逆流を許容する。
The
以上のように構成された高圧燃料ポンプ60の燃料の加圧動作について説明する。高圧燃料ポンプ60では、プランジャ62の往復動に応じて燃料室63の容積が変化する。以下の説明では、燃料室63の容積が拡大する方向へのプランジャ62の動作をプランジャ62の下降と記載し、これとは逆に燃料室63の容積が縮小する方向へのプランジャ62の動作をプランジャ62の上昇と記載する。
The fuel pressurization operation of the high-
高圧燃料ポンプ60において、電磁スピル弁64が開弁した状態でプランジャ62が下降を開始すると、燃料室63の容積の拡大に伴って、低圧燃料配管57から燃料室63に燃料が流入する。プランジャ62が下降から上昇に転じた後も電磁スピル弁64が開弁した状態を維持すると、プランジャ62の下降中に燃料室63に流入した燃料が低圧燃料配管57に押し戻される。プランジャ62の上昇中に電磁スピル弁64を閉弁し、その後にプランジャ62が上昇から下降に転じるまで、電磁スピル弁64の閉弁を維持すると、プランジャ62の上昇に伴う燃料室63の容積の縮小により、燃料室63内の燃料が加圧される。そして、燃料室63内の燃料圧力が高圧燃料配管72内の燃料圧力を上回ると、チェック弁65が開弁して、燃料室63内の加圧された燃料が高圧燃料配管72に送出される。こうして高圧燃料ポンプ60は、プランジャ62の往復動毎に、低圧燃料配管57内の燃料を加圧して高圧燃料配管72に送出する。なお、プランジャ62の上昇中における電磁スピル弁64の閉弁時期を変えることで、高圧燃料ポンプ60が加圧動作毎に高圧燃料配管72に送出する燃料の量が増減される。
In the high-
こうした燃料供給システムを備えるエンジンは、制御装置100により制御される。制御装置100は、エンジンの制御装置であり、エンジンの燃料供給システムの制御も司る。すなわち、制御装置100は燃料供給システムの制御装置でもある。
An engine including such a fuel supply system is controlled by the
制御装置100は、各種演算処理を実行する実行装置101と、制御用のプログラムやデータが記憶された記憶装置102と、を備えている。そして、制御装置100は、実行装置101が記憶装置102に記憶されたプログラムを読み込んで実行することで、燃料供給システムの制御を含んだエンジンの制御を行っている。
The
なお、制御装置100には、エンジンの運転状態を検出するための各種センサの検出信号が入力されている。図1に示すように、制御装置100には、アクセルポジションセンサ142によって運転者のアクセルの操作量の検出信号が入力され、車速センサ141によって車両の走行速度である車速の検出信号が入力されている。
The
さらに、制御装置100には、他にも各種のセンサの検出信号が入力されている。例えば、図1に示すように、制御装置100には、デリバリパイプ71内の燃料圧力を検出する燃料圧力センサ132の他に、エアフロメータ133、クランクポジションセンサ134、カムポジションセンサ135、冷却水温センサ136が接続されている。
Further, detection signals of various other sensors are input to the
エアフロメータ133は、エンジンの吸気通路を通じて気筒内に吸入される空気の温度と、吸入される空気の質量である吸入空気量を検出する。クランクポジションセンサ134は、エンジンの出力軸であるクランクシャフトの回転位相の変化に応じたクランク角信号を出力する。制御装置100は、クランクポジションセンサ134から入力されるクランク角信号に基づいて単位時間あたりのクランクシャフトの回転数である機関回転数を算出する。
The
カムポジションセンサ135は、カムシャフト42の回転位相の変化に応じたカム角信号を出力する。冷却水温センサ136は、エンジンの冷却水の温度である冷却水温を検出する。
The
また、制御装置100には、燃料タンク51内の燃料の温度である燃料温度Tfを検出する燃料温度センサ137と、燃料タンク51内の燃料の液面の高さの水準を検知して燃料の残量を示す検出信号を出力する燃料レベルセンサ138も接続されている。
Further, the
また、制御装置100には、フィードポンプ52のインペラの単位時間当たりの回転数であるポンプ回転数Npを制御するフィードポンプ制御装置200が接続されている。フィードポンプ制御装置200は、制御装置100からの指令に基づき、フィードポンプ52への供給電力をパルス幅変調により調整することで、ポンプ回転数Npを増減している。なお、フィードポンプ制御装置200は、フィードポンプ52に供給されている電流であるポンプ電流Ip、及びポンプ回転数Npの情報を制御装置100に送信している。
Further, the
制御装置100は、エンジン制御の一環として、燃料噴射量制御、燃料圧力可変制御、及びフィード圧制御を実行している。
燃料噴射量制御に際して制御装置100はまず、機関回転数やエンジン負荷などのエンジン運転状態に応じて筒内燃料噴射弁44の燃料噴射量の要求値である要求噴射量を演算する。続いて制御装置100は、燃料圧力センサ132の検出値に基づき、要求噴射量分の燃料噴射に要する筒内燃料噴射弁44の開弁時間を演算する。そして、制御装置100は、演算した開弁時間に相当する期間の間、燃料を噴射すべく各気筒の筒内燃料噴射弁44を開弁させる。また、制御装置100は、燃料噴射制御の一環として、アクセルの操作量が「0」になっている減速中などに、燃料の噴射を停止してエンジンの燃焼室への燃料の供給を停止し、燃料消費率の低減を図るフューエルカット制御も行う。
The
In controlling the fuel injection amount, the
燃料圧力可変制御に際して制御装置100は、エンジン負荷などに基づき、高圧側燃料圧力の目標値を算出する。高圧側燃料圧力の目標値は基本的には、エンジン負荷が低いときには低い圧力に、エンジン負荷が高いときには高い圧力に設定される。そして、制御装置100は、燃料圧力センサ132による高圧側燃料圧力の検出値と高圧側燃料圧力の目標値との偏差を縮小すべく、高圧燃料ポンプ60の燃料送出量を調整する。具体的には、高圧側燃料圧力の検出値が目標値よりも低い場合には、プランジャ62の上昇期間における電磁スピル弁64の閉弁時期を早くして、高圧燃料ポンプ60の燃料送出量を増加させる。また、高圧側燃料圧力の検出値が目標値よりも高いときには、プランジャ62の上昇期間における電磁スピル弁64の閉弁時期を遅くして、高圧燃料ポンプ60の燃料送出量を減少させる。
In the variable fuel pressure control, the
続いて、フィード圧制御の詳細を説明する。フィード圧制御は、次の目的で行われる。フィードポンプ52から送出されて低圧燃料配管57を流れる燃料がエンジンの熱を受けて高温となると、低圧燃料配管57内にベーパが発生して、デリバリパイプ71への燃料の供給が滞ることがある。燃料の圧力が高いほど、燃料の気化温度は高くなるため、低圧燃料配管57でのベーパの発生を防止するには、低圧燃料配管57へのフィードポンプ52の燃料送出量を多くしてフィード圧Pfを高くすればよい。しかしながら、燃料送出量を増加させれば、その分、フィードポンプ52の電力消費量が増えてしまう。そこで、フィード圧制御では、ベーパの発生を防止可能な限りにおいてフィード圧Pfを低い圧力に維持すべく、フィードポンプ52の燃料吐出量を調整することで、電力消費を抑えつつ、ベーパの発生を防止している。
Subsequently, the details of the feed pressure control will be described. Feed pressure control is performed for the following purposes. When the fuel sent from the
図2に、制御装置100の実行装置101が実行するフィード圧制御に係る処理の流れを示す。図2に示すようにフィード圧制御は、要求フィード圧算出処理M200、要求ポンプ回転数算出処理M210、フィード圧推定処理M220、及びフィード圧フィードバック処理M230の各処理を通じて行われる。
FIG. 2 shows a flow of processing related to feed pressure control executed by the
要求フィード圧算出処理M200では、実行装置101は、燃料温度センサ137によって検出された燃料温度Tfに基づいてフィード圧Pfの目標値である要求フィード圧Pf*を算出する。
In the required feed pressure calculation process M200, the
図3に二点鎖線で示すように、この制御装置100では、燃料温度Tfに応じて3段階に要求フィード圧Pf*を切り替える。図3には、二点鎖線で示した要求フィード圧Pf*の他に、燃料の飽和蒸気圧と燃料温度との関係を、実線と一点鎖線と破線とで示している。なお、実線はガソリンの飽和蒸気圧と燃料温度との関係を示しており、一点鎖線はガソリンとエタノールとの混合燃料のうち、エタノールを容積比で20%含むE20燃料の飽和蒸気圧と燃料温度との関係を示している。また、破線はガソリンとメタノールとの混合燃料のうち、メタノールを容積比で15%含むM15燃料の飽和蒸気圧と燃料温度との関係を示している。
As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 3, the
制御装置100では、使用が想定される燃料のうち、最も飽和蒸気圧が高くなる燃料を使用した場合であっても要求フィード圧Pf*が、飽和蒸気圧を下回ることがないように、燃料温度Tfが高いときほど、要求フィード圧Pf*を高くする。具体的には、実行装置101は、要求フィード圧算出処理M200において、図3に示すように、燃料温度Tfが「T1」未満のときには、要求フィード圧Pf*として「P1」を算出する。そして、実行装置101は、燃料温度Tfが「T1」以上であり、且つ「T1」よりも高い「T2」未満のときには、要求フィード圧Pf*として「P1」よりも高い「P2」を算出する。また、実行装置101は、燃料温度Tfが「T2」以上のときには、要求フィード圧Pf*として「P2」よりも高く且つリリーフ弁56の開弁圧力Pxよりも僅かに低い「P3」を算出する。
In the
要求ポンプ回転数算出処理M210では、実行装置101は、燃料噴射量Qと、要求フィード圧算出処理M200を通じて算出した要求フィード圧Pf*とに基づいて、ポンプ回転数Npの目標値である要求ポンプ回転数Np*を算出する。なお、燃料噴射量Qは、燃料噴射量制御の一環として実行する要求噴射量算出処理M100を通じて算出された要求噴射量に基づいて把握できる。
In the required pump rotation speed calculation process M210, the
制御装置100では、要求ポンプ回転数算出処理M210において、実行装置101が、燃料噴射制御の実行による燃料の消費量を考慮した上で要求フィード圧Pf*を実現するために必要なポンプ回転数Npを、要求ポンプ回転数Np*として算出する。
In the
具体的には、実行装置101は、記憶装置102に記憶されている回転数算出用写像データを用いて要求ポンプ回転数Np*を算出する。回転数算出用写像データは、図2に示すように、要求フィード圧Pf*と燃料噴射量Qとを入力として要求ポンプ回転数Np*を出力する演算マップである。この演算マップは、例えば、ガソリンを燃料として使用した実験の結果に基づいて要求ポンプ回転数Np*を算出できるように作成されている。図2には、要求ポンプ回転数Np*の等高線を図示している。この演算マップでは、要求フィード圧Pf*が高く、燃料噴射量Qが多いときほど、出力される要求ポンプ回転数Np*が大きくなる。
Specifically, the
フィード圧推定処理M220では、実行装置101は、フィードポンプ制御装置200から受信したポンプ回転数Np及びポンプ電流Ipと、燃料温度Tfとに基づいてフィード圧Pfの推定値を算出する。
In the feed pressure estimation process M220, the
具体的には、実行装置101は、記憶装置102に記憶されている推定用写像データを用いてフィード圧Pfの推定値を算出する。推定用写像データは、図2に示すようにポンプ回転数Npとポンプ電流Ipとを入力としてフィード圧Pfを出力する演算マップである。記憶装置102には、推定用写像データとして、対応する燃料温度Tfの水準が異なる3つの演算マップが記憶されている。3つの演算マップは、例えば、「−30℃」に対応する演算マップと、「70℃」に対応する演算マップと、「25℃」に対応する演算マップであり、それぞれ、車両の使用環境下で想定される燃料温度の下限、上限、中央付近に対応する演算マップである。
Specifically, the
これら演算マップは、例えば、対応する燃料温度Tfのガソリンを燃料として使用した実験の結果に基づいてフィード圧Pfを算出できるようにそれぞれ作成されている。図3には、フィード圧Pfの等高線を図示している。この演算マップでは、ポンプ回転数が高く、ポンプ電流が大きいときほど、出力されるフィード圧Pfが高くなる。 Each of these calculation maps is created so that the feed pressure Pf can be calculated based on the result of an experiment using gasoline having a corresponding fuel temperature Tf as a fuel, for example. FIG. 3 illustrates the contour lines of the feed pressure Pf. In this calculation map, the higher the pump rotation speed and the larger the pump current, the higher the output feed pressure Pf.
フィード圧推定処理M220では、まず、実行装置101は、記憶装置102に記憶されている演算マップのうち、2つの演算マップを用いて現在の燃料温度Tfに対応した写像を導出する。
In the feed pressure estimation process M220, first, the
例えば、図4に示すように、現在の燃料温度Tfが30℃である場合、30℃よりも低い25℃に対応する推定用写像データと、30℃よりも高い70℃に対応する推定用写像データとから30℃に対応する写像を導出する。ここでは、線形補間によって30℃に対応する写像を導出する。図4(a)に示すように、25℃に対応する推定用写像データでは、ポンプ回転数Npが3000rpmでありポンプ電流Ipが4Aであるときのフィード圧Pfは250kPaになっている。一方で、図4(c)に示すように、70℃に対応する推定用写像データでは、ポンプ回転数Npが3000rpmでありポンプ電流Ipが4Aであるときのフィード圧Pfは200kPaになっている。そこで、実行装置101は、ポンプ回転数Npが3000rpmでありポンプ電流Ipが4Aであるときのフィード圧Pfを線形補間により算出する。そして、図4(b)に示すように、ポンプ回転数Npが3000rpmでありポンプ電流Ipが4Aであるときに出力されるフィード圧Pfが線形補間により算出された244.4kPaになるように、写像を導出する。ポンプ回転数Npとポンプ電流Ipの組み合わせが異なる他の状態に対しても同様に線形補間を行うことにより、30℃に対応する写像を導出することができる。なお、この実施形態では、リリーフ弁56の開弁圧力Pxが500kPaであるため、図4では500kPaがフィード圧Pfの上限になっている。
For example, as shown in FIG. 4, when the current fuel temperature Tf is 30 ° C., the estimation mapping data corresponding to 25 ° C. lower than 30 ° C. and the estimation mapping data corresponding to 70 ° C. higher than 30 ° C. A map corresponding to 30 ° C. is derived from the data. Here, the mapping corresponding to 30 ° C. is derived by linear interpolation. As shown in FIG. 4A, in the estimation mapping data corresponding to 25 ° C., the feed pressure Pf is 250 kPa when the pump rotation speed Np is 3000 rpm and the pump current Ip is 4 A. On the other hand, as shown in FIG. 4C, in the estimation mapping data corresponding to 70 ° C., the feed pressure Pf is 200 kPa when the pump rotation speed Np is 3000 rpm and the pump current Ip is 4 A. .. Therefore, the
フィード圧推定処理M220では、実行装置101は、こうして補間により導出した写像に、現在のポンプ回転数Np及びポンプ電流Ipを入力することにより、現在のフィード圧Pfの推定値を算出する。
In the feed pressure estimation process M220, the
フィード圧フィードバック処理M230では、実行装置101は、要求フィード圧算出処理M200を通じて算出された要求フィード圧Pf*と、フィード圧推定処理M220を通じて算出されたフィード圧Pfの推定値とに基づいて要求ポンプ回転数Np*の補正量ΔNを算出する。具体的には、フィード圧フィードバック処理M230では、実行装置101は、フィード圧Pfの推定値が要求フィード圧Pf*よりも小さいときには、補正量ΔNを所定量大きくする。一方で、実行装置101は、フィード圧Pfの推定値が要求フィード圧Pf*よりも大きいときには、補正量ΔNを所定量小さくする。そして、実行装置101は、算出した補正量ΔNを、要求ポンプ回転数算出処理M210を通じて算出された要求ポンプ回転数Np*に加算して要求ポンプ回転数Np*を補正する。これにより、フィードポンプ制御装置200には、こうしてフィード圧フィードバック処理M230を通じて算出された補正量ΔNによって補正された後の要求ポンプ回転数Np*が入力される。そして、フィードポンプ制御装置200は、入力された要求ポンプ回転数Np*を実現するようにフィードポンプ52への供給電力を制御する。
In the feed pressure feedback process M230, the
要求ポンプ回転数Np*を大きくすると、単位時間当たりにフィードポンプ52から吐出される燃料の量が増えるため、フィード圧Pfが高くなる。一方で、要求ポンプ回転数Np*を小さくすると、単位時間当たりにフィードポンプ52から吐出される燃料の量が減るため、フィード圧Pfが低くなる。すなわち、フィード圧フィードバック処理M230は、推定値と要求フィード圧Pf*との偏差を小さくするように要求ポンプ回転数Np*を補正する処理である。
When the required pump rotation speed Np * is increased, the amount of fuel discharged from the
このようにこの実施形態の燃料供給システムでは、フィード圧Pfを検出するセンサを設けずに、燃料温度Tfとポンプ回転数Npとポンプ電流Ipとに基づいてフィード圧Pfの推定値を算出し、算出した推定値を用いてフィード圧Pfをフィードバック制御している。 As described above, in the fuel supply system of this embodiment, the estimated value of the feed pressure Pf is calculated based on the fuel temperature Tf, the pump rotation speed Np, and the pump current Ip without providing the sensor for detecting the feed pressure Pf. The feed pressure Pf is feedback-controlled using the calculated estimated value.
ところで、予め用意した推定用写像データを用いてフィード圧Pfの推定値を算出する場合、使用される燃料の種類が変化した場合やフィードポンプ52の劣化が進行した場合には、推定用写像データを用いて算出した推定値が実際のフィード圧Pfから乖離してしまう。
By the way, when calculating the estimated value of the feed pressure Pf using the estimation mapping data prepared in advance, when the type of fuel used changes or the deterioration of the
そこで、制御装置100では、リリーフ弁56が開弁するまでフィードポンプ52の回転数を徐々に上昇させてリリーフ弁56が開弁するときのポンプ電流Ip及びポンプ回転数Npを学習する学習処理を実行するようにしている。
Therefore, in the
次に、この学習処理について図5〜図7を参照して説明する。学習処理は、フューエルカット制御により燃料の噴射を停止しているときに、制御装置100の実行装置101によって実行される。
Next, this learning process will be described with reference to FIGS. 5 to 7. The learning process is executed by the
図5(a)は、学習処理におけるポンプ回転数の推移を、図5(b)は学習処理におけるフィード圧の推移を、図5(c)は学習処理におけるポンプ電流の推移を示している。時刻t1において学習処理を開始すると、実行装置101は要求ポンプ回転数Np*を一定の速度で徐々に増大させる。これにより、図5(a)及び図5(c)に示すようにポンプ回転数Np及びポンプ電流Ipが徐々に大きくなるとともに、図5(b)に示すようにフィード圧Pfが徐々に高くなる。
FIG. 5 (a) shows the transition of the pump rotation speed in the learning process, FIG. 5 (b) shows the transition of the feed pressure in the learning process, and FIG. 5 (c) shows the transition of the pump current in the learning process. When the learning process is started at time t1, the
そして、時刻t2においてフィード圧Pfがリリーフ弁56の開弁圧力Pxに到達すると、リリーフ弁56が開弁する。こうしてリリーフ弁56が開弁すると、ポンプ回転数Npが大きくなってもフィード圧Pfが上昇しなくなる。また、リリーフ弁56が開弁しているため、リリーフ弁56が閉弁していた時刻t2以前よりもフィードポンプ52の負荷が小さくなり、時刻t2以降は要求ポンプ回転数Np*を実現するためのポンプ電流Ipの上昇速度が小さくなる。
Then, when the feed pressure Pf reaches the valve opening pressure Px of the
実行装置101は、このポンプ電流Ipの変化速度の変化に基づいて時刻t2が、フィード圧Pfが開弁圧力Pxに到達した時点であると判定し、時刻t2におけるポンプ回転数Np及びポンプ電流Ipを学習値として取得する。すなわち、図5に点Xで示すポンプ電流Ipの値「Ix」を取得するとともに、点Yで示すポンプ回転数Npの値「Nx」を取得する。
The
実行装置101は、こうして取得した学習値に基づいて推定用写像データを更新する更新処理を実行する。更新処理では、まず、図6に示す要領で補間により導出した写像を補正する。図6(a)には、図4(b)と同様の補間によって導出された30℃に対応する写像が示されている。図6では、この写像を補正する例を示して説明する。
The
ここでは、図6(a)において太線で囲んだ状態においてリリーフ弁56が開弁すると想定されていた状態で学習処理が行われたものとする。すなわちポンプ電流Ipが7Aであり、ポンプ回転数Npが6000rpmになったときに、フィード圧Pfが500kPaに到達し、リリーフ弁56が開弁すると想定されていた状態で学習処理が行われたものとする。
Here, it is assumed that the learning process is performed in a state where the
学習処理によって、リリーフ弁56が開弁したときのポンプ電流Ipが7.1Aであり、リリーフ弁56が開弁したときのポンプ回転数Npが6100rpmであることが学習された場合、実行装置101は、図6(a)に示す写像を、図6(b)に示すように補正する。つまり、学習処理を通じて取得したポンプ回転数Np及びポンプ電流Ipを入力した際に開弁圧力Pxと等しい値が出力されるように写像を補正する。具体的には、リリーフ弁56が開弁するときのポンプ電流Ipが「+0.1A」、そしてポンプ回転数が「+100rpm」ずれていたため、同じ出力を得るためのポンプ電流Ipの入力が「0.1A」分、そしてポンプ回転数が「100rpm」分大きくなるように写像を補正する。
When it is learned by the learning process that the pump current Ip when the
なお、このようにリリーフ弁56を開弁させるために必要なポンプ電流Ipやポンプ回転数Npが大きくなるのは、フィードポンプ52のインペラの摩耗が進行し、部品間のクリアランスが大きくなるなどして開弁圧力Pxを実現するために必要なフィードポンプ52の仕事量が増大した場合である。
The pump current Ip and pump rotation speed Np required to open the
次に、実行装置101は、図7に示すように、補間によって導出した写像の補正内容を、記憶装置102に記憶されている推定用写像データに反映させる。ここでは、30℃に対応する写像を導出する際に用いた図7(a)に示す25℃に対応する推定用写像データと図7(c)に示す70℃に対応する推定用写像データに補正の内容を反映させる例を示して説明する。
Next, as shown in FIG. 7, the
燃料温度Tfが高いほど燃料の粘度は低下するため、部品間のクリアランスが大きくなったことによる影響を受けやすくなり、開弁圧力Pxを実現するために必要なフィードポンプ52の仕事量が増大しやすい。更新処理では、こうした傾向を反映させるために、燃料温度Tfが高い場合ほど開弁圧力Pxを実現するためのポンプ回転数Npが高くなるように、図7(b)に示す学習処理による写像の補正内容を、25℃に対応する推定用写像データと70℃に対応する推定用写像データに反映させる。
The higher the fuel temperature Tf, the lower the viscosity of the fuel, which makes it more susceptible to the increased clearance between the parts, increasing the workload of the
具体的には、補間によって導出した写像が対応する温度と補正内容を反映させる推定用写像データが対応する温度との乖離の度合いに応じて反映させる補正の量を調整するための調整比率を算出し、補間によって導出した写像に対して施した補正量にこの調整比率を用いた調整を加えて2つの推定用写像データに反映させる。 Specifically, the adjustment ratio for adjusting the amount of correction to be reflected according to the degree of deviation between the corresponding temperature of the map derived by interpolation and the corresponding temperature of the estimation mapping data that reflects the correction content is calculated. Then, the correction amount applied to the map derived by interpolation is adjusted using this adjustment ratio and reflected in the two estimation map data.
調整比率は、対象とする推定用写像データが対応する燃料温度Tfと補間によって導出した写像が対応する燃料温度Tfとの差を、2つの推定用写像データが対応する燃料温度Tf同士の差で割った商である。すなわち、25℃に対応する推定用写像データに用いる調整比率は、(30℃−25℃)/(70℃−25℃)=0.11である。そして、70℃に対応する推定用写像データに用いる調整比率は、(70℃−30℃)/(70℃−25℃)=0.89である。 The adjustment ratio is the difference between the fuel temperature Tf corresponding to the target estimation mapping data and the fuel temperature Tf corresponding to the mapping derived by interpolation, and the difference between the fuel temperature Tf corresponding to the two estimation mapping data. It is a broken quotient. That is, the adjustment ratio used for the estimation mapping data corresponding to 25 ° C. is (30 ° C.-25 ° C.) / (70 ° C.-25 ° C.) = 0.11. The adjustment ratio used for the estimation mapping data corresponding to 70 ° C. is (70 ° C.-30 ° C.) / (70 ° C.-25 ° C.) = 0.89.
実行装置101は、この調整比率を用いて、低温側の25℃に対応する演算マップに対しては、ポンプ回転数Npの軸のラベルに相当する値に対して、補間によって導出された写像に対する補正量と等しい「+100rpm」から同補正量に対して調整比率を乗じた積の「11rpm」を引いた「+89rpm」を加算する補正を施す。これにより、25℃に対応する推定用写像データは、図7(a)に示す状態に更新される。
Using this adjustment ratio, the
そして、実行装置101は、高温側の70℃に対応する演算マップに対しては、ポンプ回転数Npの軸のラベルに相当する値に対して、補間によって導出された写像に対する補正量と等しい「+100rpm」から同補正量に対して調整比率を乗じた積の「89rpm」を加えた「+189rpm」を加算する補正を施す。これにより、70℃に対応する推定用写像データは、図7(c)に示す状態に更新される。
Then, the
なお、ポンプ電流Ipの軸のラベルに相当する値に対する補正量は、その絶対値が小さいため、この実施形態における学習処理では、いずれの推定用写像データに対しても調整比率による調整を加えずに、補間によって導出した写像と同じ量の補正を施している。 Since the absolute value of the correction amount for the value corresponding to the axis label of the pump current Ip is small, the learning process in this embodiment does not adjust any of the estimation mapping data by the adjustment ratio. Is corrected by the same amount as the mapping derived by interpolation.
こうした更新処理により、学習処理を実行して学習値を取得した時点におけるフィードポンプ52の駆動に関する特性を学習し、推定用写像データに反映させることができる。
この実施形態の燃料供給システムを搭載する車両では、工場からの出荷時に学習処理を実行し、工場出荷時点での特性を学習している。そのため、部品の公差などによる工場出荷時点での特性のばらつきの大きさが推定用写像データに補正量として記録されている。
By such an update process, the characteristics related to the drive of the
In the vehicle equipped with the fuel supply system of this embodiment, the learning process is executed at the time of shipment from the factory to learn the characteristics at the time of shipment from the factory. Therefore, the magnitude of the variation in characteristics at the time of shipment from the factory due to the tolerance of parts is recorded as a correction amount in the estimation mapping data.
フィードポンプ52におけるインペラの摩耗などの劣化は、フィードポンプ52の稼働量が多くなるほど進行する。図8には、25℃に対応する演算マップにおけるポンプ回転数Npの軸のラベルに相当する値に対する補正量と車両の積算走行距離との関係が示されている。フィードポンプ52の稼働量が多くなるほど劣化が進行するため、車両の積算走行距離が多くなるほど、推定用写像データにおける補正量は増えていく。なお、図8における補正量の初期値Zは、工場出荷時の学習処理によって記録された補正量を示している。
Deterioration such as wear of the impeller in the
制御装置100の実行装置101は、こうしたフィードポンプ52の稼働量と補正量の増大の関係を利用してフィードポンプ52の異常判定を行う判定処理を実行する。
実行装置101は、学習処理によって推定用写像データが更新されたときに図9に示す判定処理を実行する。この判定処理を開始すると、実行装置101はまずステップS100の処理において、推定用写像データの補正量が許容範囲を逸脱しているか否かを判定するために、25℃に対応する演算マップにおける補正量と、基準値との乖離が閾値α以上であるか否かを判定する。なお、基準値は、積算走行距離に応じて増大する補正量の標準的な傾きのデータと、工場出荷時の学習処理によって取得した初期値Zに基づき、判定処理を行う度に算出される。すなわち、ステップS100の処理では、実行装置101が、図8に点Pで示すように、判定処理の実行時点の積算走行距離「d1」における標準的な補正量を基準値として算出し、学習処理によって更新された補正量との乖離の大きさが閾値α以上であるか否かを判定する。閾値αは許容範囲の広さを決定する値である。すなわち、許容範囲は、図8に点Pで示す基準値を中心にした上下に閾値α分の広さを持つ範囲である。
The
The
ステップS100の処理において、演算マップにおける補正量と、基準値との乖離が閾値α以上であると判定した場合(ステップS100:YES)には、実行装置101は、処理をステップS200へと進める。そして、実行装置101は、推定用写像データの補正量が許容範囲を逸脱しているとして、ステップS200の処理において、フィードポンプ52に異常が発生している旨の異常判定を行う。
When it is determined in the process of step S100 that the deviation between the correction amount in the calculation map and the reference value is equal to or greater than the threshold value α (step S100: YES), the
なお、図1に示すように、制御装置100には、異常が発生していることを示す情報としてアイコンを表示して乗員に異常が発生していることを報知する警告表示部110が接続されている。実行装置101によって異常判定がなされた場合には、制御装置100が警告表示部110に異常が発生していることを示すアイコンを表示させる。ステップS200の処理を実行すると、実行装置101は、判定処理を終了させる。
As shown in FIG. 1, the
一方、ステップS100の処理において、演算マップにおける補正量と、基準値との乖離が閾値α未満であると判定した場合(ステップS100:NO)には、実行装置101は、推定用写像データの補正量が許容範囲を逸脱していないとして、ステップS200の処理を実行せずにそのままこの判定処理を終了させる。
On the other hand, in the process of step S100, when it is determined that the deviation between the correction amount in the calculation map and the reference value is less than the threshold value α (step S100: NO), the
本実施形態の作用について説明する。
制御装置100では、実行装置101が、フィード圧推定処理M220を通じて算出したフィード圧Pfの推定値を用いてフィード圧フィードバック処理M230を実行する。そのため、フィード圧センサを設けなくても、フィード圧フィードバック処理M230を実行することができる。なお、ポンプ回転数Npとポンプ電流Ipはフィードポンプ52の仕事量と相関を有している。また、燃料温度Tfは、フィードポンプ52を構成する部品のクリアランスや、燃料の粘度と相関を有している。つまり、燃料温度Tfは、フィードポンプ52の仕事の効率に関係するフィードポンプ52の部品間からの燃料の漏れや部品間の摺動抵抗と相関を有している。そこで、制御装置100では、ポンプ回転数Npとポンプ電流Ipと燃料温度Tfとを入力として、推定用写像データを用いてフィード圧Pfの推定値を算出している。そして、この制御装置100では、リリーフ弁56が開弁するまでポンプの回転数を上昇させてリリーフ弁56が開弁するときのポンプ電流Ip及びポンプ回転数Npを学習する学習処理が実行される。この学習処理によれば、リリーフ弁56の開弁圧力Pxと等しいフィード圧Pfを実現するために必要な仕事量を学習できる。そして、制御装置100では、この学習処理の結果に基づいて推定用写像データを補正する更新処理を実行する。そのため、使用される燃料の種類が変化したり、フィードポンプ52の劣化が進行したりしても、その影響を学習処理及び更新処理を通じて推定用写像データに反映させることができる。
The operation of this embodiment will be described.
In the
なお、フィードポンプ52の駆動に関する特性を学習する方法としては、デリバリパイプ71内の燃圧をフィード圧Pfまで低下させた状態でフィードポンプ52を駆動し、デリバリパイプ71内の燃料圧力を検出する燃料圧力センサ132の検出値を利用してフィードポンプ52の駆動に関する特性を学習する方法も考えられる。しかしこうした方法で学習を行うには、デリバリパイプ71内の燃料圧力をフィード圧Pfまで低下させなければならない。これに対して、上記の実施形態における学習処理によれば、デリバリパイプ71内の燃料圧力をフィード圧Pfまで低下させることを必要とせずに学習処理を行うことができる。
As a method of learning the characteristics related to the drive of the
また、リリーフ弁56の開弁圧力Pxに到達した時点の状態を学習する学習処理としては、リリーフ弁56の開弁を物理的に検知する検知手段などを設ける構成を採用することもできる。これに対して、上記の実施形態における学習処理によれば、リリーフ弁56の開弁を物理的に検知する検知手段などを設けることなく、フィードポンプ制御装置200によって検知できるポンプ電流Ipを監視することによってリリーフ弁56の開弁を検知することができる。したがって、新たにリリーフ弁56の開弁を検知する手段を追加する必要がない。
Further, as a learning process for learning the state at the time when the valve opening pressure Px of the
本実施形態の効果について説明する。
(1)フィード圧センサを用いることなく、使用される燃料の種類の変化やフィードポンプ52の劣化などに対応したかたちでフィード圧Pfのフィードバック制御を行う構成を実現することができる。
The effect of this embodiment will be described.
(1) Without using a feed pressure sensor, it is possible to realize a configuration in which feedback control of the feed pressure Pf is performed in a form corresponding to a change in the type of fuel used, deterioration of the
(2)ポンプ回転数Np及びポンプ電流Ipが一定であっても燃料温度Tfが異なると、実現されるフィード圧Pfが異なってくる。燃料温度Tfとポンプ回転数Npとポンプ電流Ipとの3つの変数を入力としてフィード圧Pfの推定値を出力する写像データは、複雑であり、推定値の算出にかかる負荷も大きくなる。これに対して、制御装置100では、異なる水準の燃料温度Tfに対応させて複数の推定用写像データを記憶装置102に記憶させている。そして、実行装置101は、記憶されている推定用写像データのうち2つの推定用写像データからの補間によって、実際の燃料温度Tfに対応する写像を導出し、導出した写像を用いてフィード圧Pfの推定値を算出する。そのため、写像データの複雑化や演算負荷の増大を抑制することができる。
(2) Even if the pump rotation speed Np and the pump current Ip are constant, if the fuel temperature Tf is different, the realized feed pressure Pf will be different. The mapping data that outputs the estimated value of the feed pressure Pf by inputting the three variables of the fuel temperature Tf, the pump rotation speed Np, and the pump current Ip is complicated, and the load required for calculating the estimated value becomes large. On the other hand, in the
(3)制御装置100では、実行装置101が、更新処理において、学習処理を通じて取得したポンプ回転数Np及びポンプ電流Ipを入力した際に開弁圧力Pxと等しい値が出力されるように補間によって導出した写像を補正する。そして、補間によって導出した前記写像の補正内容を、記憶装置102に記憶されている複数の推定用写像データに反映させる。そのため、記憶装置102に記憶されている複数の推定用写像データに学習処理による学習結果を反映させることができる。したがって、学習処理を実行したときの燃料温度Tfに限らずに、学習結果を反映させることができる。
(3) In the
(4)制御装置100では、実行装置101は、燃料噴射を行っていないフューエルカット中に学習処理を実行する。そのため、燃料噴射量Qがゼロの状態で学習処理を実行することになり、燃料噴射量Qの変動のない、安定した状態で学習処理を行うことができる。したがって、燃料噴射量Qが変動している状態で学習処理を行う場合と比較して精度の高い学習を行うことができる。
(4) In the
(5)更新処理による推定用写像データの補正量が著しく大きくなっている場合には、燃料供給システムの状態、すなわちフィードポンプ52や低圧燃料配管57などの状態が、初期状態から大きく変化してしまっている可能性がある。制御装置100によれば、判定処理において、推定用写像データの補正量と基準値との乖離量が閾値α以上であることに基づいて、補正量が許容範囲を逸脱していることを判定している。そのため、この判定に基づいて、燃料供給システムの状態が著しく変化してしまっていることを検知し、異常が発生していることを判定することができる。
(5) When the correction amount of the estimation mapping data by the update process is remarkably large, the state of the fuel supply system, that is, the state of the
(6)インペラの摩耗など、フィードポンプ52の劣化は、積算稼働量が増えるのにしたがって徐々に進行する。これに対して制御装置100における判定処理では、車両の積算走行距離の増加にあわせて許容範囲を補正量が多い側に移動させる。そのため、劣化の進行の度合いにあわせて許容範囲を移動させることができる。したがって、制御装置100によれば、通常の劣化の進行による補正量の増大から乖離した状態が発生したことを判定処理によって検知し、異常の発生を判定することができる。
(6) Deterioration of the
(第2実施形態)
次に、燃料供給システムの制御装置の第2実施形態について、図10〜図13を参照して説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the control device of the fuel supply system will be described with reference to FIGS. 10 to 13.
第2実施形態の制御装置100は、第1実施形態の制御装置100と同様の構造を有している。第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付して、相違点を中心に説明する。
図10に示すように、第2実施形態の制御装置100も、フィード圧制御の一環として要求フィード圧算出処理M200、要求ポンプ回転数算出処理M210、フィード圧推定処理M220、及びフィード圧フィードバック処理M230を実行する。また、第2実施形態の制御装置100は、第1実施形態の制御装置100と同様の学習処理と更新処理を実行する。
The
As shown in FIG. 10, the
第2実施形態の制御装置100における記憶装置102には、図2に示すように要求ポンプ回転数算出処理M210において使用する回転数算出用写像データとして、対応する燃料の種類が異なる複数の回転数算出用写像データが記憶されている。例えば、記憶装置102には、ガソリンに対応する回転数算出用写像データの他に、エタノールとガソリンの混合燃料に対応する回転数算出用写像データとしてエタノールの容積比の異なる複数の回転数算出用写像データが記憶されている。
As shown in FIG. 2, the
図11と図12を参照して、これら回転数算出用写像データの違いについて説明する。
図11に示す回転数算出用写像データは、エタノールの容積比の小さい燃料に対応する回転数算出用写像データであり、図12に示す回転数算出用写像データは、エタノールの容積比の大きい燃料に対応する回転数算出用写像データである。
The difference between the mapping data for calculating the rotation speed will be described with reference to FIGS. 11 and 12.
The rotation speed calculation mapping data shown in FIG. 11 is rotation speed calculation mapping data corresponding to a fuel having a small volume ratio of ethanol, and the rotation speed calculation mapping data shown in FIG. 12 is a fuel with a large volume ratio of ethanol. It is the mapping data for calculating the rotation speed corresponding to.
図11に示すエタノールの容積比が小さい燃料に対応する推定用写像データでは、燃料噴射量Qが「Q1」であり、要求フィード圧Pf*がフィード圧「P1」である場合には、要求ポンプ回転数Np*が「3000rpm」と算出される。 In the estimation mapping data corresponding to the fuel having a small volume ratio of ethanol shown in FIG. 11, when the fuel injection amount Q is “Q1” and the required feed pressure Pf * is the feed pressure “P1”, the required pump The rotation speed Np * is calculated as "3000 rpm".
一方で、図12に示すエタノールの容積比が大きい燃料に対応する推定用写像データでは、燃料噴射量Qが「Q1」であり、要求フィード圧Pf*がフィード圧「P1」である場合には、要求ポンプ回転数Np*が「2500rpm」と算出されるようになっている。 On the other hand, in the estimation mapping data corresponding to the fuel having a large volume ratio of ethanol shown in FIG. 12, when the fuel injection amount Q is “Q1” and the required feed pressure Pf * is the feed pressure “P1”. , The required pump rotation speed Np * is calculated as "2500 rpm".
エタノールの容積比が大きい燃料ほど、粘度が高いため、エタノールの容積比が大きい燃料を使用した場合には、フィードポンプ52の部品間のクリアランスから燃料が漏れにくい。そのため、エタノールの容積比が大きい燃料を使用している場合には、エタノールの容積比が小さい燃料を使用している場合よりも低いポンプ回転数Npで同じフィード圧Pfを実現することができる。
The larger the volume ratio of ethanol, the higher the viscosity. Therefore, when a fuel having a large volume ratio of ethanol is used, the fuel is less likely to leak from the clearance between the parts of the
第2実施形態の制御装置100における記憶装置102には、こうした燃料の種類の違いによる影響を考慮して、異なる種類の燃料に対応した複数の回転数算出用写像データが記憶されている。
The
第2実施形態の制御装置100では、判定処理を通じて異常判定のみならず、燃料の種類の切り替えを判定し、燃料の種類の切り替えが判定されたときには、要求ポンプ回転数算出処理M210において使用する回転数算出用写像データを切り替えるようにしている。
In the
次に、図13を参照して、第2実施形態の制御装置100における判定処理について説明する。
第2実施形態の制御装置100における実行装置101は、学習処理によって推定用写像データが更新されたときに図13に示す判定処理を実行する。この判定処理を開始すると、実行装置101はまずステップS100の処理において、25℃に対応する推定用写像データの演算マップにおける補正量と、基準値との乖離が閾値α以上であるか否かを判定する。
Next, the determination process in the
The
ステップS100の処理において、演算マップにおける補正量と、基準値との乖離が閾値α未満であると判定した場合(ステップS100:NO)には、実行装置101は、そのままこの判定処理を終了させる。
When it is determined in the process of step S100 that the deviation between the correction amount in the calculation map and the reference value is less than the threshold value α (step S100: NO), the
一方、ステップS100の処理において、演算マップにおける補正量と、基準値との乖離が閾値α以上であると判定した場合(ステップS100:YES)には、実行装置101は、処理をステップS150へと進める。そして、実行装置101は、ステップS150の処理において、給油直後であるか否かを判定する。なお、給油が行われたか否かの判定は、燃料レベルセンサ138の検出値の変化に基づいて行われる。実行装置101は、燃料レベルセンサ138の検出値が一定量以上大きくなったときに、給油が行われたと判定し、給油が行われたと判定した後の初めての判定処理であれば、ステップS150において給油直後であると判定する。
On the other hand, in the process of step S100, when it is determined that the deviation between the correction amount in the calculation map and the reference value is equal to or greater than the threshold value α (step S100: YES), the
ステップS150の処理において、給油直後ではないと判定した場合(ステップS150:NO)には、実行装置101は、処理をステップS200へと進める。そして、実行装置101は、ステップS200の処理において、フィードポンプ52に異常が発生している旨の異常判定を行う。ステップS200の処理を実行すると、実行装置101は、判定処理を終了させる。
If it is determined in the process of step S150 that it is not immediately after refueling (step S150: NO), the
一方で、ステップS150の処理において、給油直後であると判定した場合(ステップS150:YES)には、実行装置101は、処理をステップS300へと進める。そして、実行装置101は、ステップS300の処理において、使用している燃料の種類が切り替えられた旨の燃料種切替判定を行う。
On the other hand, if it is determined in the process of step S150 that the process has just been refueled (step S150: YES), the
なお、燃料種切替判定を行った場合には、実行装置101は、要求ポンプ回転数算出処理M210に用いる回転数算出用写像データを切り替える。具体的には、補正量が基準値よりも大きい値であり且つ乖離量が閾値α以上になっている場合には、同一のフィード圧Pfを実現するためのポンプ回転数Npが大きくなっているため、粘度の低い燃料に切り替わったと判断できる。そのため、この場合には、使用している回転数算出用写像データよりもエタノールの容積比が小さい燃料に対応する回転数算出用写像データに切り替える。
When the fuel type switching determination is performed, the
反対に、補正量が基準値よりも小さい値であり且つ乖離量が閾値α以上になっている場合には、同一のフィード圧Pfを実現するためのポンプ回転数Npが小さくなっているため、粘度の高い燃料に切り替わったと判断できる。そのため、この場合には、使用している回転数算出用写像データよりもエタノールの容積比が大きい燃料に対応する回転数算出用写像データに切り替える。 On the contrary, when the correction amount is smaller than the reference value and the deviation amount is equal to or more than the threshold value α, the pump rotation speed Np for achieving the same feed pressure Pf is small. It can be judged that the fuel has been switched to a highly viscous fuel. Therefore, in this case, the data is switched to the rotation speed calculation mapping data corresponding to the fuel having a larger volume ratio of ethanol than the rotation speed calculation mapping data used.
ステップS300の処理を実行すると、実行装置101は、判定処理を終了させる。
第2実施形態の作用について説明する。
給油により燃料タンク51内の燃料の種類が切り替わり、燃料の粘度が変化した場合にも、更新処理による推定用写像データの補正量が大きく変化する。給油直後に更新処理による推定用写像データの補正量が大きくなった場合には、給油により燃料タンク内の燃料の種類が切り替わった可能性が高い。そこで、第2実施形態の制御装置100では、判定処理において、補正量と基準値との乖離量が閾値α以上になった場合(S100:YES)には、給油直後であるか否かを判定し(ステップS150)、給油直後である場合には燃料種切替判定(S300)を行うようにしている。これにより、制御装置100では、燃料の種類が切り替わった場合には、要求ポンプ回転数算出処理M210において使用する回転数算出用写像データが切り替えられる。
When the process of step S300 is executed, the
The operation of the second embodiment will be described.
Even when the type of fuel in the
第2実施形態の効果について説明する。第2実施形態の制御装置100によれば、上記第1実施形態の効果(1)〜(6)に加えて、以下の効果が得られる。
(7)更新処理による補正量が許容範囲を逸脱するようになった要因が、異常の発生なのか、燃料の種類が切り替わったことなのかを判別することができる。
The effect of the second embodiment will be described. According to the
(7) It is possible to determine whether the cause of the correction amount due to the update process deviating from the permissible range is the occurrence of an abnormality or the switching of the fuel type.
(8)第2実施形態の制御装置100では、燃料の種類が切り替わったと判定した場合に、要求ポンプ回転数算出処理M210に用いる回転数算出用写像データを切り替える。そのため、燃料の種類が切り替わった場合でも、特定の燃料の種類に対応した1種類の回転数算出用写像データを要求ポンプ回転数Np*の算出に用い続ける場合と比較して正確に要求ポンプ回転数Np*を算出することができる。また、要求ポンプ回転数Np*が正確に算出されるようになることにより、燃料の種類が切り替わったことによる推定用写像データの補正量の増大が解消されるようになる。
(8) In the
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・記憶装置102に記憶させる写像データは演算マップでなくてもよい。例えば、関数であってもよい。学習処理の結果に応じて記憶装置に記憶されている関数の係数を補正するようにしてもよい。
Each of the above embodiments can be modified and implemented as follows. The following modification examples can be implemented in combination with each other to the extent that they are technically consistent.
The mapping data stored in the
・現在の燃料温度Tfに対応した写像を、複数の推定用写像データからの補間によって導出する例を示したが、こうした態様でなくてもよい。例えば、燃料噴射量Qと要求フィード圧Pf*とに加えて、燃料温度Tfを入力とした1つの推定用写像データを使って要求ポンプ回転数Np*を算出するようにしてもよい。 -Although an example of deriving a mapping corresponding to the current fuel temperature Tf by interpolation from a plurality of estimation mapping data has been shown, this mode may not be used. For example, the required pump rotation speed Np * may be calculated using one estimation mapping data with the fuel temperature Tf as an input in addition to the fuel injection amount Q and the required feed pressure Pf *.
・図6を参照して説明した更新処理による写像の補正の態様は適宜変更してもよい。更新処理では、学習処理によって取得したポンプ回転数Np及びポンプ電流Ipを入力したときに出力されるフィード圧Pfの推定値が開弁圧力Pxにより近づくように写像を補正すればよい。 -The mode of correcting the map by the update process described with reference to FIG. 6 may be changed as appropriate. In the update process, the mapping may be corrected so that the estimated values of the feed pressure Pf output when the pump rotation speed Np and the pump current Ip acquired by the learning process are input are closer to the valve opening pressure Px.
・更新処理における推定用写像データへの学習結果の反映の態様は適宜変更してもよい。例えば、ポンプ電流Ipについての補正と同様に、いずれの推定用写像データに対しても補間によって導出した写像と同じ量の補正を施すようにしてもよい。 -The mode of reflecting the learning result in the estimation mapping data in the update process may be changed as appropriate. For example, similar to the correction for the pump current Ip, any estimation mapping data may be corrected by the same amount as the mapping derived by interpolation.
・更新処理において、他の燃料温度Tf対応する写像への反映を行わず、学習処理を実行した際に使用していた写像にのみを更新するようにしてもよい。
・燃料温度Tfを燃料温度センサ137によって検出する例を示したが、燃料温度Tfを推定によって求めるようにしてもよい。
-In the update process, it may be possible to update only the map used when the learning process is executed without reflecting it on the map corresponding to the other fuel temperature Tf.
-Although the example in which the fuel temperature Tf is detected by the
・学習処理を実行する条件は適宜変更してもよい。例えば、アイドル運転中であれば、燃料噴射量Qは比較的安定しているため、アイドル運転中に学習処理を実行するようにしてもよい。 -The conditions for executing the learning process may be changed as appropriate. For example, since the fuel injection amount Q is relatively stable during idle operation, the learning process may be executed during idle operation.
・判定処理において異常判定を行う際の条件は、上記実施形態で示した態様に限らない。例えば、補間によって導出した写像の補正量が閾値を超えている場合に、異常判定を行うようにしてもよい。また、この場合、閾値をフィードポンプ52の積算稼働量が多くなるほど高くする構成を採用すれば、劣化の進行の度合いに合わせて閾値を設定することができる。
-The conditions for performing the abnormality determination in the determination process are not limited to the embodiments shown in the above embodiment. For example, when the correction amount of the map derived by interpolation exceeds the threshold value, the abnormality determination may be performed. Further, in this case, if a configuration is adopted in which the threshold value is increased as the integrated operating amount of the
・判定処理を省略してもよい。
・フィードポンプ52の積算稼働量の指標値として、車両の積算走行距離を用いる例を示したが、積算稼働量そのものを算出し、用いるようにしてもよい。また、積算稼働量の指標値としては、燃料レベルセンサ138の検出値に基づいて算出した給油量の積算値や、エンジンの運転時間の積算値、エンジンの積算吸入空気量などを用いてもよい。
-The judgment process may be omitted.
-Although an example of using the integrated mileage of the vehicle as an index value of the integrated operating amount of the
42…カムシャフト、44…筒内燃料噴射弁、51…燃料タンク、52…フィードポンプ、53…上流側フィルタ、56…リリーフ弁、57…低圧燃料配管、58…下流側フィルタ、60…高圧燃料ポンプ、61…パルセーションダンパ、62…プランジャ、63…燃料室、64…電磁スピル弁、65…チェック弁、66…リリーフ弁、67…ポンプカム、71…デリバリパイプ、72…高圧燃料配管、100…制御装置、101…実行装置、102…記憶装置、110…警告表示部、132…燃料圧力センサ、133…エアフロメータ、134…クランクポジションセンサ、135…カムポジションセンサ、136…冷却水温センサ、137…燃料温度センサ、138…燃料レベルセンサ、141…車速センサ、142…アクセルポジションセンサ、200…フィードポンプ制御装置。 42 ... cam shaft, 44 ... in-cylinder fuel injection valve, 51 ... fuel tank, 52 ... feed pump, 53 ... upstream filter, 56 ... relief valve, 57 ... low pressure fuel piping, 58 ... downstream filter, 60 ... high pressure fuel Pump, 61 ... pulsation damper, 62 ... plunger, 63 ... fuel chamber, 64 ... electromagnetic spill valve, 65 ... check valve, 66 ... relief valve, 67 ... pump cam, 71 ... delivery pipe, 72 ... high pressure fuel piping, 100 ... Control device, 101 ... Execution device, 102 ... Storage device, 110 ... Warning display, 132 ... Fuel pressure sensor, 133 ... Air flow meter, 134 ... Crank position sensor, 135 ... Cam position sensor, 136 ... Cooling water temperature sensor, 137 ... Fuel temperature sensor, 138 ... fuel level sensor, 141 ... vehicle speed sensor, 142 ... accelerator position sensor, 200 ... feed pump control device.
Claims (8)
前記フィードポンプのインペラの単位時間当たりの回転数であるポンプ回転数と前記フィードポンプにおける電流値であるポンプ電流とを入力として前記フィード圧の推定値を出力する推定用写像データが記憶されている記憶装置と、
要求ポンプ回転数を前記フィードポンプ制御装置に対して出力することによって前記フィードポンプを制御する実行装置であり、燃料温度に応じた要求フィード圧と燃料噴射量とに基づいて要求ポンプ回転数を算出する要求ポンプ回転数算出処理と、前記推定用写像データを用いて前記フィード圧の推定値を算出するフィード圧推定処理と、前記フィード圧推定処理を通じて算出した推定値と要求フィード圧との偏差を小さくするように要求ポンプ回転数を補正するフィード圧フィードバック処理と、前記リリーフ弁が開弁するまで徐々に要求ポンプ回転数を増大させて前記リリーフ弁が開弁したときのポンプ電流及びポンプ回転数を学習する学習処理と、前記学習処理の結果に基づいて前記推定用写像データを補正する更新処理と、を実行する実行装置と、
を備える燃料供給システムの制御装置。 An electric feed pump that pumps fuel from the fuel tank, a feed pump control device that controls the power supplied to the feed pump so as to achieve the required pump rotation speed, and fuel pumped from the fuel tank by the feed pump. A high-pressure fuel pump that pressurizes, a delivery pipe that stores the fuel pressurized by the high-pressure fuel pump, an in-cylinder fuel injection valve that injects the fuel stored in the delivery pipe into the cylinder of the engine, and the feed pump. When the feed pressure, which is the fuel pressure in the low-pressure fuel pipe from to the high-pressure fuel pump to the high-pressure fuel pump, becomes equal to or higher than the predetermined valve opening pressure, the valve is opened and the fuel in the low-pressure fuel pipe is returned to the fuel tank. Applied to fuel supply systems equipped with a relief valve that suppresses excessive rise in feed pressure,
The estimation mapping data that outputs the estimated value of the feed pressure by inputting the pump rotation speed which is the rotation speed of the impeller of the feed pump per unit time and the pump current which is the current value in the feed pump is stored. Storage device and
It is an execution device that controls the feed pump by outputting the required pump rotation speed to the feed pump control device, and calculates the required pump rotation speed based on the required feed pressure and the fuel injection amount according to the fuel temperature. The required pump rotation speed calculation process, the feed pressure estimation process for calculating the estimated value of the feed pressure using the estimation mapping data, and the deviation between the estimated value calculated through the feed pressure estimation process and the required feed pressure are calculated. Feed pressure feedback processing that corrects the required pump rotation speed so that it becomes smaller, and the pump current and pump rotation speed when the relief valve opens by gradually increasing the required pump rotation speed until the relief valve opens. An execution device that executes a learning process for learning the above and an update process for correcting the estimation mapping data based on the result of the learning process.
A control device for a fuel supply system.
前記実行装置が、前記フィード圧推定処理において、燃料温度に対応した写像を、2つの前記推定用写像データからの補間によって導出し、導出した写像にポンプ回転数とポンプ電流とを入力してフィード圧の推定値を算出する
請求項1に記載の燃料供給システムの制御装置。 A plurality of the estimation mapping data having different fuel temperature levels corresponding to the storage device are stored in the storage device.
In the feed pressure estimation process, the execution device derives a mapping corresponding to the fuel temperature by interpolation from the two estimation mapping data, and inputs the pump rotation speed and the pump current to the derived mapping to feed the map. The control device for a fuel supply system according to claim 1, wherein an estimated value of pressure is calculated.
請求項2に記載の燃料供給システムの制御装置。 In the update process, the execution device corrects the map derived by interpolation so that a value equal to the valve opening pressure is output when the pump rotation speed and the pump current acquired through the learning process are input. The control device for a fuel supply system according to claim 2, wherein the correction content of the map derived by interpolation is reflected in a plurality of the estimation map data stored in the storage device.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の燃料供給システムの制御装置。 The control device for a fuel supply system according to any one of claims 1 to 3, wherein the execution device executes the learning process when fuel injection is not performed.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の燃料供給システムの制御装置。 Any of claims 1 to 4, wherein the executing device executes a determination process of determining that an abnormality has occurred when the correction amount of the estimation mapping data by the update process deviates from the permissible range. The control device for the fuel supply system according to paragraph 1.
請求項5に記載の燃料供給システムの制御装置。 The control device for a fuel supply system according to claim 5, wherein the executing device moves the permissible range in the determination process to the side where the correction amount increases as the integrated operating amount of the feed pump increases.
請求項5又は請求項6に記載の燃料供給システムの制御装置。 In the determination process, the execution device determines that an abnormality has occurred when the correction amount of the estimation mapping data by the update process deviates from the permissible range and is not immediately after refueling. The method according to claim 5 or 6, wherein when the correction amount of the estimation mapping data by the update process deviates from the permissible range and immediately after refueling, it is determined that the type of fuel in the fuel tank has been switched. Fuel supply system controller.
前記実行装置が、前記要求ポンプ回転数算出処理において、前記回転数算出用写像データを用いて前記要求ポンプ回転数を算出し、
前記判定処理において前記燃料の種類が切り替わったと判定した場合には、前記実行装置が、前記要求ポンプ回転数算出処理に用いる前記回転数算出用写像データを切り替える
請求項7に記載の燃料供給システムの制御装置。 The storage device stores a plurality of rotation speed calculation mapping data having different types of corresponding fuels, which output the required pump rotation speed by inputting the required feed pressure and the fuel injection amount.
In the required pump rotation speed calculation process, the execution device calculates the required pump rotation speed using the mapping data for calculating the rotation speed.
The fuel supply system according to claim 7, wherein when it is determined in the determination process that the type of fuel has been switched, the execution device switches the mapping data for rotation speed calculation used in the required pump rotation speed calculation process. Control device.
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