JP4957749B2 - Fuel injection control device - Google Patents
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Description
本発明は、車両走行用内燃機関に適用される燃料噴射制御装置に関する。 The present invention relates to a fuel injection control device applied to an internal combustion engine for vehicle travel.
従来、この種の燃料噴射制御装置が特許文献1に記載されている。この従来技術では、燃料ポンプの吸入燃料量を吸入調量弁によって調節することにより、燃料ポンプの燃料吐出量が調節され、ひいてはコモンレール内の燃圧(以下、レール圧という。)が目標圧に制御されるようになっている。 Conventionally, this type of fuel injection control device is described in Patent Document 1. In this prior art, the amount of fuel discharged from the fuel pump is adjusted by adjusting the amount of fuel sucked into the fuel pump by means of a suction metering valve, and consequently the fuel pressure in the common rail (hereinafter referred to as rail pressure) is controlled to the target pressure. It has come to be.
吸入調量弁は、具体的には、燃料ポンプに吸入される燃料が流れる燃料流路が形成されたハウジングと、ハウジング内に摺動変位可能に収容され、変位位置によって燃料流路の開口面積を調節するスプールと、スプールを弾性力によって一方向に押圧するスプリングと、スプールを前記一方向とは反対方向に磁力によって吸引するソレノイドとを有しており、スプールの変位位置を調節して燃料流路の開口面積を調節することによって、燃料ポンプの燃料吸入量を調節する。 Specifically, the intake metering valve includes a housing in which a fuel flow path through which fuel sucked into the fuel pump flows, and a housing that is slidably displaceable in the housing. A spool that adjusts the spool in one direction by an elastic force, and a solenoid that attracts the spool by a magnetic force in a direction opposite to the one direction. The fuel suction amount of the fuel pump is adjusted by adjusting the opening area of the flow path.
このような構成を有する吸入調量弁においては、吸入調量弁の経年変化によりハウジングの内周面やスプールの外周面の磨耗が進行すると、ハウジングの内周面やスプールの外周面に磨耗紛が生じる。このため、磨耗が進行すると、ハウジングの内周面をスプールが変位する際にスプールの受ける抵抗(以下、摺動抵抗という。)が増大する。 In the intake metering valve having such a configuration, when wear of the inner peripheral surface of the housing and the outer peripheral surface of the spool progresses due to the secular change of the intake metering valve, the wear dust is applied to the inner peripheral surface of the housing and the outer peripheral surface of the spool. Occurs. For this reason, when wear progresses, resistance (hereinafter referred to as sliding resistance) received by the spool when the spool is displaced on the inner peripheral surface of the housing increases.
そして、摺動抵抗が増大すると、スプールの変位位置を適切に調節することができなくなる。換言すれば、スプールの変位が渋くなる。その結果、燃料ポンプの吸入燃料量を吸入調量弁によって適切に調節することができなくなって、実圧を適切に制御することができなくなる。具体的には、実際のレール圧(以下、実圧という。)が目標圧に対して大幅にずれてしまう。 When the sliding resistance increases, the displacement position of the spool cannot be adjusted properly. In other words, the displacement of the spool becomes awkward. As a result, the intake fuel amount of the fuel pump cannot be adjusted properly by the intake metering valve, and the actual pressure cannot be controlled appropriately. Specifically, the actual rail pressure (hereinafter referred to as actual pressure) deviates significantly from the target pressure.
この点に鑑みて、この従来技術では、スプールの変位が渋くなったと判断されるときにソレノイドに対する通電量を補正してスプールを強制振動させることによって、スプールの変位を正常に回復させるようにしている。 In view of this point, in this prior art, when it is determined that the displacement of the spool is reduced, the amount of energization to the solenoid is corrected and the spool is forced to vibrate so that the displacement of the spool is recovered normally. Yes.
より具体的には、実圧と目標圧との差が所定値よりも大きくなる時間が所定時間継続すると、スプールの変位が渋くなったと判断してスプールを強制振動させる。 More specifically, when the time during which the difference between the actual pressure and the target pressure is greater than a predetermined value continues for a predetermined time, it is determined that the spool has become less irritating and the spool is forcibly vibrated.
しかしながら、上記従来技術では、スプールの変位が渋くなったと判断してからスプールを強制振動させてスプールの変位を正常に回復させるので、目標圧に対する実圧の追従遅れがある程度発生してしまう。 However, in the above-described prior art, since it is determined that the displacement of the spool has been reduced, the spool is forcibly oscillated to recover the spool displacement normally, so that a delay in following the actual pressure with respect to the target pressure occurs to some extent.
すなわち、実圧と目標圧との差が所定値よりも大きくなる時間が所定時間継続してからスプールを強制振動させてスプールの変位を正常に回復させるので、コモンレール内の実圧が目標圧に対して大幅にずれる時間が長くなってしまう。 That is, the spool is forcibly vibrated to recover the spool displacement normally after the time during which the difference between the actual pressure and the target pressure is greater than the predetermined value continues for a predetermined time, so that the actual pressure in the common rail becomes the target pressure. On the other hand, the time to shift significantly becomes longer.
このような圧力追従遅れは、車両の減速後に再び加速する時(以下、再加速時という。)において特に問題となる。以下、この理由について述べる。 Such pressure follow-up delay becomes a problem particularly when the vehicle is accelerated again after the vehicle is decelerated (hereinafter referred to as reacceleration). The reason for this will be described below.
減速時には燃料噴射量が非常に少なくてよいので燃料ポンプの燃料吐出量が非常に少なくなるのに対し、加速時には燃料噴射量が多く必要とされるので燃料ポンプの燃料吐出量が多くなる。このため、再加速時には燃料ポンプの燃料吐出量の増加変化量が大きくなる。 Since the fuel injection amount may be very small at the time of deceleration, the fuel discharge amount of the fuel pump becomes very small. On the other hand, since a large amount of fuel injection is required at the time of acceleration, the fuel discharge amount of the fuel pump increases. For this reason, the increase change amount of the fuel discharge amount of the fuel pump becomes large at the time of reacceleration.
このような再加速時に圧力追従遅れが発生すると、コモンレール内の実圧が目標圧に対して大きく低下することとなってしまい、最悪の場合にはエンジンストールに至ってしまう虞がある。 When a pressure follow-up delay occurs during such re-acceleration, the actual pressure in the common rail is greatly reduced with respect to the target pressure, and in the worst case, engine stall may occur.
本発明は上記点に鑑みて、再加速時における圧力追従遅れを抑制することを目的とする。 An object of this invention is to suppress the pressure follow-up delay at the time of reacceleration in view of the said point.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、燃料を加圧して吐出する高圧ポンプ(31)と、
高圧ポンプ(31)が吐出した高圧燃料を蓄えるコモンレール(13)と、
高圧ポンプ(31)の吸入燃料量を調節する吸入調量弁(32)と、
コモンレール(13)から供給された高圧燃料を内燃機関に噴射する燃料噴射弁(15)と、
コモンレール(13)内の燃圧が目標圧になるように吸入調量弁(32)を制御する制御装置(20)とを備え、
吸入調量弁(32)は、
高圧ポンプ(31)に吸入される燃料が流れる流路(327)が形成されたシリンダ(322)と、
シリンダ(322)内に摺動変位可能に収容され、変位位置によって流路(327)の流路面積を調節するスプール(323)と、
スプール(323)を弾性力によって一方向に押圧するスプリング(324)と、
制御装置(20)によって通電されるとスプール(323)を前記一方向とは反対方向に吸引するソレノイド(321)とを有し、
制御装置(20)は、車両の減速時にソレノイド(321)に対する通電量を補正してスプール(323)を強制振動させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the invention according to claim 1, a high-pressure pump (31) that pressurizes and discharges fuel;
A common rail (13) for storing high-pressure fuel discharged from the high-pressure pump (31);
An intake metering valve (32) for adjusting the intake fuel amount of the high-pressure pump (31);
A fuel injection valve (15) for injecting high-pressure fuel supplied from the common rail (13) into the internal combustion engine;
A control device (20) for controlling the intake metering valve (32) so that the fuel pressure in the common rail (13) becomes a target pressure,
The intake metering valve (32)
A cylinder (322) in which a flow path (327) through which fuel sucked into the high-pressure pump (31) flows is formed;
A spool (323) accommodated in the cylinder (322) so as to be slidably displaceable and adjusting a flow passage area of the flow passage (327) according to a displacement position;
A spring (324) for pressing the spool (323) in one direction by an elastic force;
A solenoid (321) for sucking the spool (323) in a direction opposite to the one direction when energized by the control device (20);
The control device (20) is characterized in that when the vehicle decelerates, the spool (323) is forcibly vibrated by correcting the energization amount to the solenoid (321).
これによると、スプール(323)の変位が渋くなっているか否かに拘わらず、車両の減速時にスプール(323)を強制振動させるので、上記従来技術のようにスプールの変位が渋くなったと判断されてからスプールを強制振動させるものと比較して、再加速時における圧力追従遅れを抑制することができる。 According to this, the spool (323) is forcibly vibrated when the vehicle is decelerated regardless of whether the displacement of the spool (323) is astringent or not. As compared with the case where the spool is forcedly vibrated after that, the pressure follow-up delay at the time of reacceleration can be suppressed.
また、請求項1に記載の発明では、制御装置(20)は、スプール(323)の変位が正常であるか否かを判定する判定手段(S130)を有し、スプール(323)の変位が正常であると判定手段(S130)が判定したときに前記通電量の補正を停止することを特徴とする。 Further, in the invention according to claim 1, the control device (20) has a spool determination means for determining whether the displacement of (323) is normal (S130), the displacement of the spool (323) When the determination means (S130) determines that the current is normal, the correction of the energization amount is stopped.
これによると、スプール(323)の変位が正常である場合にはスプール(323)の強制振動が停止されるので、スプール(323)の強制振動が必要以上に行われて圧力挙動に悪影響を及ぼすことを防止できる。 According to this, since the forced vibration of the spool (323) is stopped when the displacement of the spool (323) is normal, the forced vibration of the spool (323) is performed more than necessary, which adversely affects the pressure behavior. Can be prevented.
さらに、請求項1に記載の発明では、コモンレール(13)内の燃圧を周期的に検出する検出手段(16)を備え、 判定手段(S130)は、車両の再加速時において検出手段(16)によって検出された燃圧が上昇したときにスプール(323)の変位が正常であると判定することを特徴とする。
Furthermore, in the invention according to claim 1, comprising a co Monreru (13) detecting means for the fuel pressure to the periodically detected (16), determination means (S130), the detection means at the time of re-acceleration of the vehicle (16 ), The displacement of the spool (323) is determined to be normal when the fuel pressure detected by (1) rises.
これにより、スプール(323)の変位が正常であるか否かの判定を適切に行うことができる。因みに、本発明における「再加速時」とは、車両の減速後に再び加速する時のことを意味するものである。 Accordingly, it is possible to appropriately determine whether or not the displacement of the spool (323) is normal. Incidentally, “at the time of reacceleration” in the present invention means a time when the vehicle is accelerated again after the vehicle is decelerated.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の一実施形態を図1〜図8に基づいて説明する。図1は、本実施形態における燃料噴射制御装置の全体構成図である。燃料噴射制御装置は、図示しない内燃機関(エンジン)に対する燃料噴射を制御するものであり、本実施形態ではコモンレール式ディーゼル機関を構成している。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a fuel injection control device according to the present embodiment. The fuel injection control device controls fuel injection to an internal combustion engine (engine) (not shown), and constitutes a common rail diesel engine in this embodiment.
燃料タンク10内の燃料は、燃料フィルタ11を介して燃料ポンプ12によって汲み上げられてコモンレール13に加圧供給(圧送)される。コモンレール13は、燃料ポンプ12から圧送された燃料を高圧状態で蓄え、これを高圧燃料通路14を介して燃料噴射弁15に供給する。
The fuel in the
燃料噴射弁15は図示しない内燃機関の各気筒内に燃料を噴射する。図示しない内燃機関は、各気筒内で燃料を燃焼させて、車両の走行用の駆動力を発生する。燃料噴射弁15は、図示しない内燃機関の気筒数(本例では4気筒)に応じて各気筒に備え付けられている。これに対し、コモンレール13は、図示しない内燃機関の各気筒に共通して設けられている。
The
コモンレール13内の燃圧(以下、レール圧という。)は、レール圧センサ16によって周期的に検出される。換言すれば、レール圧センサ16は、レール圧を周期的に検出する検出手段を構成するものである。
The fuel pressure in the common rail 13 (hereinafter referred to as rail pressure) is periodically detected by the
内燃機関の運転状態は、クランク角センサ17およびアクセルセンサ18等の各種センサによって検出される。クランク角センサ17は、内燃機関のクランク軸19の回転角度を検出する。アクセルセンサ18は、図示しないアクセルペダルの操作量を検出する。
The operating state of the internal combustion engine is detected by various sensors such as a
制御装置(ECU)20は、マイクロコンピュータを主体として構成され、上記各種センサの検出結果に基づいてディーゼル機関の出力を制御する。例えば、ECU20は、燃料ポンプ12を制御することで、レール圧センサ16によって検出されるレール圧を目標値にフィードバック制御する。
The control device (ECU) 20 is mainly composed of a microcomputer, and controls the output of the diesel engine based on the detection results of the various sensors. For example, the
図2は、図1の燃料ポンプ12の断面図である。燃料ポンプ12は、燃料タンク10内の燃料を汲み上げるフィードポンプ30と、フィードポンプ30によって汲み上げられた燃料を加圧して吐出する高圧ポンプ31と、高圧ポンプ31の吸入燃料量を調節する吸入調量弁(SCV)32とを有している。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
フィードポンプ30は、入口301から燃料タンク10の燃料を吸引して高圧ポンプ31へ送る低圧供給ポンプとして機能するものである。本例では、フィードポンプ30として、駆動軸33の回転により駆動されるトロコイドポンプが用いられている。駆動軸33は、内燃機関のクランク軸19に連結されており、クランク軸19の回転に伴い回転駆動される。
The feed pump 30 functions as a low-pressure supply pump that sucks the fuel in the
レギュレータバルブ302は、フィードポンプ30の吐出圧を所定圧以下に制限する。具体的には、レギュレータバルブ302は、フィードポンプ30の吐出圧が所定圧以上となるときにフィードポンプ30の吐出側と供給側とを連通させる。
The
フィードポンプ30によって汲み上げられた燃料は、燃料通路303を介して高圧ポンプ31へ吸入される。SCV32は、燃料通路303を流れる燃料量を調節することによって、高圧ポンプ31へ吸入される燃料量を調節する。
The fuel pumped up by the
高圧ポンプ31は、SCV32によって調量された燃料を加圧して外部(本例ではコモンレール13)へ吐出するプランジャポンプである。高圧ポンプ31は、駆動軸33によって往復駆動されるプランジャ311と、プランジャ311の往復動によって容積が変化する加圧室312と、加圧室312とフィードポンプ30側とを連通及び遮断する吸入弁313と、加圧室312とコモンレール13側とを連通及び遮断する吐出弁314とを有している。
The high-
プランジャ311は、駆動軸33のエキセンカム331の周囲に装着されたカムリング315にスプリング316によって押し付けられており、駆動軸33が回転するとカムリング315の偏心動作に伴ってプランジャ311が圧送上死点と圧送下死点との間を往復動する。
The
プランジャ311の下降により加圧室312内の圧力が低下すると、吐出弁314が閉弁するとともに吸入弁313が開弁する。これにより、フィードポンプ30からSCV32を介して加圧室312内に燃料が供給される。
When the pressure in the pressurizing
逆に、プランジャ311の上昇により加圧室312内の圧力が上昇すると、吸入弁313が閉弁する。そして、加圧室312内の圧力が所定圧力に達すると吐出弁314が開弁して加圧室312内で加圧された高圧燃料がコモンレール13へ向けて供給される。
On the contrary, when the pressure in the pressurizing
図3は、図2のSCV32の断面図である。図2の例では、SCV32として、ソレノイド321の非通電時に全閉状態となるノーマリークローズ式のものが用いられている。すなわち、SCV32は、ソレノイド321への駆動電流が増加されると、フィードポンプ30から高圧ポンプ31へと燃料が流出する際の流路面積を増大させる。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the
SCV32は全体として円筒状に形成されたシリンダ322を有している。シリンダ322内には、その軸方向に摺動変位可能なスプール323が収容されている。スプール323は、シリンダ322の軸方向と平行な円柱状の外形を有している。スプール323はスプリング324の弾性力により軸方向の一方向(図3の左方向)に押圧されている。
The
スプール323内には、その軸方向に延びる燃料導入路325が形成されるとともに、その径方向に延びる複数の連通路326が形成されている。一方、シリンダ322には、その径方向に延びる複数の流路327が形成されている。スプール323の連通路326とシリンダ322の流路327との重合面積は、スプール323の変位位置によって調節されるようになっている。
A
燃料導入路325の一端部(図3では左端部)は、フィードポンプ30によって汲み上げられた低圧燃料の入口を構成している。スプール323の連通路326およびシリンダ322の流路327は、燃料導入路325に導入された低圧燃料が高圧ポンプ31へと流れる流路を構成している。
One end portion (left end portion in FIG. 3) of the
シリンダ322には、ハウジング328が組みつけられており、シリンダ322とハウジング328との間に形成される環状の空間部には、ソレノイド321が収容されている。ソレノイド321は、コネクタ329を介してECU20により通電される。
A
ソレノイド321が通電されると、ソレノイド321に生じる磁界によりスプール323はソレノイド321の内部へと吸引される。このため、スプール323がスプリング324の弾性力に抗して前記一方向とは反対方向(図3の右方向)に変位し、連通路326と流路327との重合面積(流路327の流路面積)が増大する。換言すれば、SCV32の開度が増大する。
When the
SCV32の開度は、ソレノイド321に対する目標電流値に応じて調節され、目標電流値が大きいほど開度が増加する。因みに図3は、シリンダ322の流路327とスプール323の連通路326とが連通されるSCV32の開弁状態を示している。この状態では、燃料導入路325の入口から導入される低圧燃料は、連通路326と流路327とを介して高圧ポンプ31へと供給される。
The opening degree of the
図4は、ソレノイド321に対する通電制御を説明する波形図である。本実施形態では、ソレノイド321に対する通電は、所定の周波数の駆動信号の投入として行なわれ、この駆動信号のデューティ比(DUTY比)により、ソレノイド321に流れる電流の平均値(平均電流)が目標電流値に調節される。
FIG. 4 is a waveform diagram for explaining energization control for the
次に、上記構成による燃料噴射制御の要部であるDUTYアシスト制御について説明する。DUTYアシスト制御とは、SCV32の経年変化により渋くなったスプール323の変位を正常に回復させるために行う制御であり、具体的には、スプール32を強制振動させる。
Next, DUTY assist control, which is a main part of fuel injection control with the above configuration, will be described. The DUTY assist control is control that is performed to recover normally the displacement of the
図5、図6は、DUTYアシスト制御の処理手順を示すフローチャートである。この処理は、ECU20により、例えば燃料ポンプ12からの燃料の吐出周期と同一周期で繰り返し実行される。図7は、図5、図6のフローチャートによる制御結果の一例を示すタイムチャートである。
5 and 6 are flowcharts showing the processing procedure of the DUTY assist control. This process is repeatedly executed by the
まず図5のフローチャートにより、DUTYアシスト制御の開始と停止とを判定する。図5のフローチャートでは、まずステップS100にて、DUTYアシスト実施フラグが既にオン(ON)になっているか否かを判定する。DUTYアシスト実施フラグは、DUTYアシスト制御の実施時にオンにされ、DUTYアシスト制御の停止時にオフ(OFF)にされるものである。 First, the start and stop of the DUTY assist control are determined according to the flowchart of FIG. In the flowchart of FIG. 5, first, in step S100, it is determined whether or not the DUTY assist execution flag has already been turned on (ON). The DUTY assist execution flag is turned on when the DUTY assist control is performed, and is turned off (OFF) when the DUTY assist control is stopped.
DUTYアシスト実施フラグがオフになっている場合にはステップS110に進む。ステップS110は車両の減速時であるか否かを判定するものであり、本例では図5に示す条件を満たしたときに車両の減速時であると判定する。 If the DUTY assist execution flag is off, the process proceeds to step S110. Step S110 determines whether or not the vehicle is decelerating. In this example, it is determined that the vehicle is decelerating when the condition shown in FIG. 5 is satisfied.
減速時でないと判定された場合には、DUTYアシスト実施フラグを変更することなく、すなわちDUTYアシスト実施フラグがオフのままで図5のフローチャートの処理を一旦終了する。 If it is determined that the vehicle is not decelerating, the processing of the flowchart of FIG. 5 is temporarily ended without changing the DUTY assist execution flag, that is, while the DUTY assist execution flag remains off.
ステップS110にて減速時であると判定された場合には、ステップS120に進み、DUTYアシスト実施フラグをオンにした後に図5のフローチャートの処理を一旦終了する。 If it is determined in step S110 that the vehicle is decelerating, the process proceeds to step S120, and after the DUTY assist execution flag is turned on, the process of the flowchart of FIG. 5 is temporarily ended.
ここで、ステップS110における判定条件の一例を説明する。図5のステップS110において、指令噴射量とは、燃料噴射弁15に対する噴射量の指令値のことである。実圧変化量とは、レール圧センサ16によって周期的に検出される実際のレール圧(以下、実圧という。)の変化量のことであり、より具体的には、直近に検出された実圧と前回検出された実圧との差である。圧力偏差とは、レール圧の目標値(以下、目標圧という。)と実圧との差のことである。
Here, an example of the determination condition in step S110 will be described. In step S <b> 110 of FIG. 5, the command injection amount is a command value of the injection amount for the
指令噴射量は、例えばアクセルセンサ18によって検出されたアクセルペダルの操作量に応じて算出され、目標圧は、例えば指令噴射量とクランク軸19の回転速度とに基づいて算出される。クランク軸19の回転速度は、クランク角センサ17によって検出されるクランク軸19の回転角度に基づいて算出することができる。
The command injection amount is calculated in accordance with, for example, an accelerator pedal operation amount detected by the
図5の例では、ステップS110において、指令噴射量が所定の閾値以下かつ実圧変化量が所定の閾値未満かつ圧力偏差が所定の閾値以下のときに減速時であると判定する。 In the example of FIG. 5, in step S110, it is determined that the vehicle is decelerating when the command injection amount is equal to or less than a predetermined threshold, the actual pressure change amount is less than the predetermined threshold, and the pressure deviation is equal to or less than the predetermined threshold.
すなわち、減速時にはアクセルペダルの踏み込み量が少なくなるので、指令噴射量が小さくされる。また、減速時には、目標圧が小さくされるので、実圧変化量が小さくなる。図7の例では、減速時における実圧変化量P2−P1が負の値になっている。 That is, since the amount of depression of the accelerator pedal is reduced during deceleration, the command injection amount is reduced. Moreover, since the target pressure is reduced during deceleration, the actual pressure change amount is reduced. In the example of FIG. 7, the actual pressure change amount P2-P1 during deceleration is a negative value.
また、減速時には、目標圧が小さくされるので、圧力偏差が小さくなる。図7の例では減速時における圧力偏差Pt2−P2が負の値になっている。以上のことから、本例では、ステップS110において上記条件を満たしたときに減速時であると判定する。 Moreover, since the target pressure is reduced during deceleration, the pressure deviation is reduced. In the example of FIG. 7, the pressure deviation Pt2-P2 during deceleration is a negative value. From the above, in this example, it is determined that the vehicle is decelerating when the above condition is satisfied in step S110.
一方、ステップS100においてDUTYアシスト実施フラグがオンになっている場合にはステップS130に進む。ステップS130は、スプール323の変位が正常であるか否かを判定する判定手段を構成するものである。
On the other hand, if the DUTY assist execution flag is on in step S100, the process proceeds to step S130. Step S130 constitutes determination means for determining whether or not the displacement of the
本実施形態では、ステップS130は、車両の再加速時(減速後に再び加速する時)であり、かつスプール323の変位が正常であるか否かを判定する。本例では図5に示す条件を満たしたときに車両の再加速時であり、かつスプール323の変位が正常であると判定する。
In this embodiment, step S130 determines whether the vehicle is reaccelerated (when accelerating again after deceleration) and whether the displacement of the
再加速時でない、またはスプール323の変位が正常でないと判定された場合には、DUTYアシスト実施フラグを変更することなく、すなわちDUTYアシスト実施フラグがオンのままで図5のフローチャートの処理を一旦終了する。
If it is not during re-acceleration or if it is determined that the displacement of the
再加速時であり、かつスプール323の変位が正常であると判定された場合には、ステップS140に進み、DUTYアシスト実施フラグをオフにした後に図5のフローチャートの処理を一旦終了する。
If it is determined that the reacceleration is in progress and the displacement of the
ここで、ステップS130における判定条件の一例について説明する。図5の例では、ステップS130において、実圧変化量が所定の閾値より大きくかつ圧力偏差が所定の閾値以上のときに、再加速時であり、かつスプール323の変位が正常であると判定する。
Here, an example of the determination condition in step S130 will be described. In the example of FIG. 5, in step S130, when the actual pressure change amount is larger than a predetermined threshold value and the pressure deviation is equal to or larger than the predetermined threshold value, it is determined that reacceleration is occurring and the displacement of the
すなわち、再加速時には目標圧が大きくされるところ、スプール323の変位が正常である場合には、目標圧が大きくされると実圧が目標圧に追従して実圧変化量が大きくなる。
That is, the target pressure is increased during re-acceleration. When the displacement of the
このことを図7に基づいて具体的に説明する。図7(d)において、太実線は本実施形態における実圧の変化を示し、細実線は比較例における実圧の変化を示している。比較例は、減速時にDUTYアシスト制御を行わないものである。すなわち、比較例は、再加速時にスプール323の変位が渋くなった例を示している。
This will be specifically described with reference to FIG. In FIG. 7D, the thick solid line shows the change in actual pressure in the present embodiment, and the thin solid line shows the change in actual pressure in the comparative example. In the comparative example, DUTY assist control is not performed during deceleration. In other words, the comparative example shows an example in which the displacement of the
比較例では、再加速時にスプール323の変位が正常でなく渋くなっているので、目標圧が大きくされても実圧の上昇が鈍い。換言すれば、目標圧に対する実圧の追従性が良くない。
In the comparative example, the displacement of the
これに対し、本実施形態は、減速時にDUTYアシスト制御を行うので、減速時にスプール323の変位が渋くなってもDUTYアシスト制御によってスプール323の変位が正常に回復する。
On the other hand, in the present embodiment, since the DUTY assist control is performed at the time of deceleration, the displacement of the
したがって、本実施形態では、再加速時に目標圧が大きくされると実圧が目標圧に追従して上昇するので、スプール323の変位が正常でない比較例に比べて実圧変化量が大きくなるのである。因みに図7の例では、再加速時であり、かつスプール323の変位が正常である場合の実圧変化量P4−P3が正の値になっている。
Therefore, in the present embodiment, if the target pressure is increased during reacceleration, the actual pressure increases following the target pressure, so the actual pressure change amount is larger than in the comparative example in which the displacement of the
また、再加速時には、目標圧が大きくされるので圧力偏差が大きくなる。図7の例では、再加速時における圧力偏差Pt4−P4が正の値になっている。以上のことから、本例では、上記条件を満たしたときに、再加速時であり、かつスプール323の変位が正常であると判定する。
Further, at the time of reacceleration, since the target pressure is increased, the pressure deviation is increased. In the example of FIG. 7, the pressure deviation Pt4-P4 at the time of reacceleration has a positive value. From the above, in this example, when the above condition is satisfied, it is determined that reacceleration is performed and that the displacement of the
次に図6のフローチャートにより、ソレノイド321に投入される駆動信号のDUTY比を算出する。図6のフローチャートでは、まずステップS200にて基本DUTY比を算出する。
Next, the DUTY ratio of the drive signal input to the
この基本DUTY比は、ソレノイド321に投入される駆動信号のDUTY比の仮決定値である。これに対し、後述するステップS220、S240で算出される駆動DUTY比は、ソレノイド321に投入される駆動信号のDUTY比の最終決定値である。
This basic DUTY ratio is a provisionally determined value of the DUTY ratio of the drive signal input to the
基本DUTY比を算出する方法の一例を説明する。まず、実圧を目標圧にフィードバック制御するためのソレノイド321に対する目標電流値(平均電流値)を算出する。ここでは、実圧と目標圧との差に基づく比例項及び積分項を含んで目標電流値を算出することが望ましい。この際、例えば指令噴射量や目標圧の変化態様等に基づくフィードフォワード項を更に加えてもよい。
An example of a method for calculating the basic DUTY ratio will be described. First, a target current value (average current value) for the
そして、目標電流値をDUTY比に換算する。DUTY比は、ソレノイド321に投入される駆動信号のパルス幅をパルス周期で割ったものである。このようにして算出されたDUTY比を基本DUTY比とする。
Then, the target current value is converted into a DUTY ratio. The DUTY ratio is obtained by dividing the pulse width of the drive signal input to the
続くステップS210では、DUTYアシスト実施フラグがオンになっているか否かを判定する。DUTYアシスト実施フラグがオンになっていない場合にはステップS220に進み、基本DUTY比をそのまま(補正することなく)駆動DUTY比とする(駆動DUTY比=基本DUTY比)。そして、図6のフローチャートの処理を一旦終了する。 In a succeeding step S210, it is determined whether or not the DUTY assist execution flag is turned on. When the DUTY assist execution flag is not turned on, the process proceeds to step S220, and the basic DUTY ratio is used as it is (without correction) as the drive DUTY ratio (drive DUTY ratio = basic DUTY ratio). And the process of the flowchart of FIG. 6 is once complete | finished.
DUTYアシスト実施フラグがオンになっている場合にはステップS230、S240に進み、基本DUTY比に対して補正(加減算)されたDUTY比を駆動DUTY比とする。ここで、基本DUTY比に対するDUTY比の補正量をDUTYアシスト量という(駆動DUTY比=基本DUTY比+DUTYアシスト量)。 If the DUTY assist execution flag is on, the process proceeds to steps S230 and S240, and the DUTY ratio corrected (added or subtracted) from the basic DUTY ratio is set as the drive DUTY ratio. Here, the correction amount of the DUTY ratio with respect to the basic DUTY ratio is referred to as a DUTY assist amount (drive DUTY ratio = basic DUTY ratio + DUTY assist amount).
図8は、基本DUTY比、DUTYアシスト量および駆動DUTY比を説明する波形図である。図8において、基本DUTY比=τ1/T、DUTYアシスト量=τ2/T、駆動DUTY比=τ3/T=(τ1+τ2)/Tである。因みに、図8は、基本DUTY比を増加補正する例を示しており、この場合にはDUTYアシスト量が正の値になるが、基本DUTY比を減少補正する場合にはDUTYアシスト量が負の値になる。 FIG. 8 is a waveform diagram for explaining the basic DUTY ratio, the DUTY assist amount, and the drive DUTY ratio. In FIG. 8, the basic DUTY ratio = τ1 / T, the DUTY assist amount = τ2 / T, and the drive DUTY ratio = τ3 / T = (τ1 + τ2) / T. Incidentally, FIG. 8 shows an example in which the basic DUTY ratio is increased and corrected. In this case, the DUTY assist amount becomes a positive value. However, when the basic DUTY ratio is decreased and corrected, the DUTY assist amount is negative. Value.
ステップS230ではDUTYアシスト量を算出する。本例では、一定期間(本例では180°CA)に一定時間のみDUTYアシストを実施させるので、DUTYアシスト量をクランク軸19の回転速度に応じて算出する。因みに、180°CAの「CA」とは、クランクアングルを略したものである。
In step S230, a DUTY assist amount is calculated. In this example, DUTY assist is performed only for a certain period of time (180 ° CA in this example), so the DUTY assist amount is calculated according to the rotational speed of the
また、本例では、DUTYアシスト量をSCV32の目標バルブリフト変化量に応じて算出する。具体的には、目標バルブリフト変化量を目標電流値の変化量に置き換えて、DUTYアシスト量を目標電流値の変化量に応じて算出する。
In this example, the DUTY assist amount is calculated according to the target valve lift change amount of the
ステップS240では、基本DUTYとDUTYアシスト量とに基づいて駆動DUTY比を算出する(駆動DUTY比=基本DUTY比+DUTYアシスト量)。そして、図6のフローチャートの処理を一旦終了する。 In step S240, a drive DUTY ratio is calculated based on the basic DUTY and the DUTY assist amount (drive DUTY ratio = basic DUTY ratio + DUTY assist amount). And the process of the flowchart of FIG. 6 is once complete | finished.
図7(c)の太実線は、本実施形態におけるSCV32のバルブリフト量を示している。因みに、図7(c)の細実線は上述の比較例、すなわち減速時にDUTYアシスト制御を行わないものにおけるSCV32のバルブリフト量を示している。
A thick solid line in FIG. 7C indicates the valve lift amount of the
図7(c)からわかるように、本実施形態では、減速時にDUTYアシスト制御を行うので、DUTYアシスト制御を行わない比較例に対してSCV32のバルブリフト量が大きく変化する。
As can be seen from FIG. 7C, in the present embodiment, the duty lift assist control is performed at the time of deceleration, so the valve lift amount of the
図7(c)の例では、DUTYアシスト制御によってSCV32のバルブリフト量を増加させている。ここで、本例では、SCV32としてノーマリークローズ式のものが用いられている。したがって、図7(c)の例では、DUTYアシスト量を正の値にして、基本DUTY比を増加補正することによって、SCV32のバルブリフト量を増加させている。
In the example of FIG. 7C, the valve lift amount of the
このように、本実施形態では、DUTYアシスト制御によりSCV32のバルブリフト量を強制的に変化させる。換言すれば、ソレノイド321に投入される駆動信号のDUTY比を補正することでソレノイド321に対する通電量を補正してスプール323を強制振動させる。このため、上記特許文献1の従来技術と同様に、スプール323の変位が渋くなってもスプール323の変位を正常に回復させることができる。
Thus, in the present embodiment, the valve lift amount of the
ここで、上記特許文献1の従来技術では、実圧と目標圧との差が所定値よりも大きくなる時間が所定時間継続してスプールの変位が渋くなったと判断されてからスプールを強制振動させるのに対し、本実施形態では、スプール323の変位が渋くなっているか否かに拘わらず、減速時にDUTYアシスト制御を実施してスプール323を強制振動させる。
Here, in the prior art disclosed in Patent Document 1, the spool is forcibly vibrated after it is determined that the time during which the difference between the actual pressure and the target pressure is greater than a predetermined value has continued for a predetermined time and the displacement of the spool has been reduced. On the other hand, in this embodiment, regardless of whether or not the displacement of the
このため、上記特許文献1の従来技術と比較して、本実施形態ではスプール323の変位を早期に正常に回復させることができるので、再加速時における圧力追従遅れを抑制することができる。
For this reason, compared with the prior art of the said patent document 1, in this embodiment, since the displacement of the
一方、本実施形態では、スプール323の変位が渋くなっているか否かに拘わらず、減速時にDUTYアシスト制御を実施することから、スプール323の変位が正常であっても減速時にDUTYアシスト制御が実施されることとなる。このため、DUTYアシスト制御の実施時間が長時間にわたると、スプール323の変位が正常であるときにはDUTYアシスト制御の影響で圧力挙動が乱れてしまう可能性がある。
On the other hand, in the present embodiment, the DUTY assist control is performed at the time of deceleration regardless of whether the displacement of the
この点に鑑みて、本例では、一定期間(本例では180°CA)に一定時間のみDUTYアシストを実施させるので、スプール323の変位が正常である場合にDUTYアシスト制御が圧力挙動に与える影響を抑制することができる。
In view of this point, in this example, since DUTY assist is performed only for a certain period of time (180 ° CA in this example), the effect of DUTY assist control on pressure behavior when the displacement of the
さらに本実施形態では、再加速時であり、かつスプール323の変位が正常であると判定された場合にDUTYアシスト制御を停止するので、必要以上にDUTYアシスト制御が実施されて圧力挙動に悪影響を与えることを防止できる。
Further, in the present embodiment, the DUTY assist control is stopped when it is determined that the acceleration is re-accelerated and the displacement of the
(他の実施形態)
なお、上記一実施形態では、SCV32として、ソレノイド321の非通電時に全閉状態となるノーマリークローズ式のものを用いているが、SCV32として、ソレノイド321の非通電時に全開状態となるノーマリーオープン式のものを用いてもよい。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, a normally closed type that is fully closed when the
また、上記一実施形態では、ソレノイド321に投入される駆動信号のDUTY比により、ソレノイド321に対する通電量を調節しているが、これに限定されることなく、ソレノイド321に対する通電量を調節する方法として周知の種々の方法を採用することができる。
In the above embodiment, the energization amount for the
また、上記一実施形態では、ソレノイド321に対する通電量を増加補正することによってスプール323を強制振動させているが、ソレノイド321に対する通電量を減少補正することによってスプール323を強制振動させてもよい。
In the above embodiment, the
また、上記一実施形態は、車両の減速時の判定方法の一例を示したものに過ぎず、これに限定されることなく、車両の減速時の判定方法として周知の種々の方法を採用することができる。例えば、車両の走行速度を検出することによって車両の減速時を判定してもよい。 In addition, the above-described embodiment is merely an example of a determination method at the time of deceleration of the vehicle, and the present invention is not limited to this, and various known methods are adopted as a determination method at the time of deceleration of the vehicle. Can do. For example, it may be determined when the vehicle is decelerating by detecting the traveling speed of the vehicle.
また、上記一実施形態では、再加速時であり、かつスプール323の変位が正常であると判定された場合にスプール323の強制振動を停止するようにしているが、減速時であってもスプール323の変位が正常であると判定されればスプール323の強制振動を停止させるようにしてもよい。この場合には、例えば圧力偏差が所定の閾値以下になる時間が所定時間継続したときにスプール323の変位が正常であると判定すればよい。
In the above embodiment, the forced vibration of the
また、上記一実施形態では、レール圧をレール圧センサ16によって直接検出しているが、他のセンサ(例えば燃料噴射弁15内の燃圧を検出するセンサ)によってレール圧を間接的に検出してもよい。
In the above embodiment, the rail pressure is directly detected by the
13 コモンレール
15 燃料噴射弁
20 ECU(制御装置)
31 高圧ポンプ
32 SCV(吸入調量弁)
321 ソレノイド
322 シリンダ
323 スプール
324 スプリング
327 流路
13
31
321
Claims (1)
燃料を加圧して吐出する高圧ポンプ(31)と、
前記高圧ポンプ(31)が吐出した高圧燃料を蓄えるコモンレール(13)と、
前記高圧ポンプ(31)の吸入燃料量を調節する吸入調量弁(32)と、
前記コモンレール(13)から供給された高圧燃料を前記内燃機関に噴射する燃料噴射弁(15)と、
前記コモンレール(13)内の燃圧が目標圧になるように前記吸入調量弁(32)を制御する制御装置(20)とを備え、
前記吸入調量弁(32)は、
前記高圧ポンプ(31)に吸入される燃料が流れる流路(327)が形成されたシリンダ(322)と、
前記シリンダ(322)内に摺動変位可能に収容され、変位位置によって前記流路(327)の流路面積を調節するスプール(323)と、
前記スプール(323)を弾性力によって一方向に押圧するスプリング(324)と、
前記制御装置(20)によって通電されると前記スプール(323)を前記一方向とは反対方向に吸引するソレノイド(321)とを有し、
前記制御装置(20)は、前記車両の減速時に前記ソレノイド(321)に対する通電量を補正して前記スプール(323)を強制振動させ、さらに前記制御装置(20)は、前記スプール(323)の変位が正常であるか否かを判定する判定手段(S130)を有し、前記スプール(323)の前記変位が正常であると前記判定手段(S130)が判定したときに前記通電量の補正を停止する燃料噴射制御装置であって、
前記コモンレール(13)内の燃圧を周期的に検出する検出手段(16)を備え、
前記判定手段(S130)は、前記車両の再加速時において前記検出手段(16)によって検出された前記燃圧が上昇したときに前記スプール(323)の前記変位が正常であると判定することを特徴とする燃料噴射制御装置。 A fuel injection control device applied to an internal combustion engine that generates driving force for traveling of a vehicle,
A high-pressure pump (31) for pressurizing and discharging fuel;
A common rail (13) for storing high-pressure fuel discharged from the high-pressure pump (31);
An intake metering valve (32) for adjusting the intake fuel amount of the high-pressure pump (31);
A fuel injection valve (15) for injecting high-pressure fuel supplied from the common rail (13) into the internal combustion engine;
A control device (20) for controlling the suction metering valve (32) so that the fuel pressure in the common rail (13) becomes a target pressure,
The suction metering valve (32)
A cylinder (322) in which a flow path (327) through which fuel sucked into the high-pressure pump (31) flows is formed;
A spool (323) accommodated in the cylinder (322) so as to be slidably displaceable, and adjusting a flow area of the flow path (327) according to a displacement position;
A spring (324) for pressing the spool (323) in one direction by an elastic force;
A solenoid (321) for sucking the spool (323) in a direction opposite to the one direction when energized by the control device (20);
The control device (20) forcibly vibrates the spool (323) by correcting the energization amount to the solenoid (321) when the vehicle is decelerated , and the control device (20) further controls the spool (323). And determining means (S130) for determining whether or not the displacement is normal, and correcting the energization amount when the determining means (S130) determines that the displacement of the spool (323) is normal. A fuel injection control device that stops;
A detection means (16) for periodically detecting the fuel pressure in the common rail (13);
The determination means (S130) determines that the displacement of the spool (323) is normal when the fuel pressure detected by the detection means (16) rises during re-acceleration of the vehicle. A fuel injection control device.
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