JP5895822B2 - Discharge correction device for flow control valve - Google Patents
Discharge correction device for flow control valve Download PDFInfo
- Publication number
- JP5895822B2 JP5895822B2 JP2012247389A JP2012247389A JP5895822B2 JP 5895822 B2 JP5895822 B2 JP 5895822B2 JP 2012247389 A JP2012247389 A JP 2012247389A JP 2012247389 A JP2012247389 A JP 2012247389A JP 5895822 B2 JP5895822 B2 JP 5895822B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- operating condition
- fuel
- flow rate
- characteristic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 97
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 4
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 36
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 6
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Description
本発明は、流量調整弁の吐出量補正装置に関し、特にコモンレールを用いた燃料噴射システムに適用される流量調整弁の吐出量補正装置に関する。 The present invention relates to a discharge amount correction device for a flow rate adjustment valve, and more particularly to a discharge amount correction device for a flow rate adjustment valve applied to a fuel injection system using a common rail.
内燃機関のコモンレールは、サプライポンプから供給された燃料を、圧力を維持した状態で貯えている。このコモンレールにおける燃料の圧力は、サプライポンプから吐出される燃料の流量によって調整される。そして、サプライポンプから吐出される燃料の流量は、サプライポンプの入口側に設けられた流量調整弁によって調整される。流量調整弁は、いわゆる電磁弁であり、供給する電流を変更することにより、吐出する燃料の流量が変化する。 The common rail of the internal combustion engine stores the fuel supplied from the supply pump while maintaining the pressure. The fuel pressure in the common rail is adjusted by the flow rate of fuel discharged from the supply pump. The flow rate of the fuel discharged from the supply pump is adjusted by a flow rate adjusting valve provided on the inlet side of the supply pump. The flow rate adjusting valve is a so-called electromagnetic valve, and the flow rate of the discharged fuel changes by changing the supplied current.
流量調整弁は、この供給する電流と吐出する燃料の流量との間の特性すなわちI−Q特性に個体差がある。そのため、吐出量補正装置は、流量調整弁の個体差によるI−Q特性のばらつきを学習するとともに、学習に基づいてI−Q特性を補正することにより、個体間のばらつきの低減を図っている(特許文献1参照)。 The flow rate adjusting valve has individual differences in characteristics between the supplied current and the flow rate of discharged fuel, that is, IQ characteristics. For this reason, the discharge amount correction device learns the variation in IQ characteristics due to individual differences in the flow rate adjustment valves, and corrects the IQ characteristics based on the learning, thereby reducing variation among individuals. (See Patent Document 1).
従来の場合、このI−Q特性の学習は、内燃機関が減速時にあるとき、またはアイドル状態にあるときなどに実施される。しかし、燃料を吐出するサプライポンプは、内燃機関によって機械的に駆動されている。そのため、内燃機関が減速時にあるとき、サプライポンプの駆動条件は不安定となり、学習するI−Q特性の精度が低下するという問題がある。 In the conventional case, the learning of the IQ characteristic is performed when the internal combustion engine is decelerating or in an idle state. However, a supply pump that discharges fuel is mechanically driven by an internal combustion engine. For this reason, when the internal combustion engine is decelerating, the drive condition of the supply pump becomes unstable, and there is a problem that the accuracy of the learned IQ characteristic is lowered.
そこで、本発明の目的は、流量調整弁のI−Q特性の傾きのばらつきを学習して補正することにより、サプライポンプの個体差の影響を低減しつつ、サプライポンプの吐出量の精度を高める流量調整弁の吐出量補正装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to increase the accuracy of the discharge amount of the supply pump while reducing the influence of individual differences of the supply pump by learning and correcting the variation in the slope of the IQ characteristic of the flow rate adjusting valve. An object of the present invention is to provide a discharge amount correction device for a flow rate adjusting valve.
本発明では、制御装置は、内燃機関の運転条件を第一運転条件または第二運転条件にいずれかに変更する。第一運転条件は、予め設定されており、アイドル時に比較して相対的に負荷の大きな運転条件である。一方、第二運転条件は、第一運転条件における内燃機関の回転数を維持しつつ、サプライポンプから吐出される燃料の圧力が低圧となる運転条件である。制御装置は、第一運転条件にあるとき、I−Q特性を変更して、サプライポンプから吐出される燃料の吐出性能を予め設定した範囲に調整するとともに、第二運転条件にあるとき、フィードバック制御の圧力制御ゲインを強制的に変更する。そして、制御装置は、内燃機関の運転条件が第一運転条件から第二運転条件へ過渡的に変化するとき、サプライポンプから吐出される燃料の圧力挙動を取得する。圧力挙動を取得した制御装置は、この圧力挙動に基づいて、流量調整弁のI−Q特性を補正する。 In the present invention, the control device changes the operating condition of the internal combustion engine to either the first operating condition or the second operating condition. The first operating condition is set in advance, and is an operating condition with a relatively large load compared to when idling. On the other hand, the second operating condition is an operating condition in which the pressure of the fuel discharged from the supply pump is low while maintaining the rotational speed of the internal combustion engine in the first operating condition. The control device changes the IQ characteristic to adjust the discharge performance of the fuel discharged from the supply pump to a preset range when in the first operating condition, and provides feedback when in the second operating condition. Force the pressure control gain of the control to be changed. The control device acquires the pressure behavior of the fuel discharged from the supply pump when the operating condition of the internal combustion engine changes transiently from the first operating condition to the second operating condition. The control device that has acquired the pressure behavior corrects the IQ characteristic of the flow rate adjustment valve based on the pressure behavior.
このように、制御装置は、第一運転条件において吐出性能を調整したサプライポンプに対し、第二運転条件において強制的に圧力制御ゲインを変更している。そして、制御装置は、この圧力制御ゲインを変更した後の圧力挙動から、サプライポンプのI−Q特性の傾きを取得する。これにより、制御装置は、内燃機関の回転数の影響を受けにくい第一運転条件および第二運転条件で流量調整弁のI−Q特性の傾きのばらつきを学習して補正する。したがって、サプライポンプの個体差の影響を低減しつつ、サプライポンプの吐出量の精度を高めることができる。 As described above, the control device forcibly changes the pressure control gain in the second operation condition with respect to the supply pump whose discharge performance is adjusted in the first operation condition. And a control apparatus acquires the inclination of the IQ characteristic of a supply pump from the pressure behavior after changing this pressure control gain. As a result, the control device learns and corrects the variation in the slope of the IQ characteristic of the flow rate adjusting valve under the first operating condition and the second operating condition that are not easily affected by the rotational speed of the internal combustion engine. Accordingly, it is possible to increase the accuracy of the discharge amount of the supply pump while reducing the influence of individual differences of the supply pump.
以下、流量調整弁の吐出量補正装置を適用したディーゼルエンジンシステムの実施形態を図面に基づいて説明する。
図1に示すように、ディーゼルエンジンシステム10は、内燃機関としてのディーゼルエンジン本体11、および燃料噴射システム12を備えている。燃料噴射システム12は、コモンレール式の燃料噴射システムであり、燃料タンク13、流量調整弁14、サプライポンプ15、コモンレール16、インジェクタ17およびECU(Engine Control Unit)18を備えている。流量調整弁14およびサプライポンプ15は、一体のポンプユニット19を構成している。
Hereinafter, an embodiment of a diesel engine system to which a discharge amount correcting device for a flow rate adjusting valve is applied will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the
燃料タンク13は、常圧の燃料を貯える。燃料タンク13に貯えられている燃料は、図示しない低圧ポンプにより吸入配管部21を経由して流量調整弁14へ供給される。サプライポンプ15は、図示しないプランジャが往復移動することにより、図示しない加圧室に吸入した燃料を加圧する。サプライポンプ15では、加圧室へ吸入される燃料の流量に応じて吐出される燃料の流量が変化する。プランジャは、ディーゼルエンジン本体11の図示しないクランクシャフトから駆動力が伝達される。サプライポンプ15で加圧された燃料は、コモンレール16へ吐出される。サプライポンプ15は、吐出側が燃料配管部22に接続している。燃料配管部22は、サプライポンプ15とコモンレール16とを接続している。
The
コモンレール16は、燃料配管部22と接続され、サプライポンプ15で加圧された燃料を、圧力を維持したまま貯える。コモンレール16は、ディーゼルエンジン本体11の各気筒へ燃料を噴射するインジェクタ17と接続している。コモンレール16に貯えられている高圧の燃料は、インジェクタ17からディーゼルエンジン本体11の図示しない燃焼室へ噴射される。サプライポンプ15、コモンレール16およびインジェクタ17は、それぞれ還流配管部23が接続している。サプライポンプ15、コモンレール16およびインジェクタ17で余剰となった燃料は、還流配管部23を経由して燃料タンク13へ戻される。
The
流量調整弁14は、図2に示すようにケース31、弁部材32および電磁駆動部33を有している。本実施形態の場合、流量調整弁14は、電磁駆動部33への電流の供給が停止されているとき、燃料タンク13からサプライポンプ15への燃料の流れを許容するノーマリーオープンタイプである。ケース31は、円筒状に形成され、内部に弁部材32を摺動可能に収容している。ケース31は、筒状の側壁を径方向へ貫く開口部34を有している。開口部34は、ケース31の周方向へ複数設けられている。開口部34は、図示しない通路部を経由してサプライポンプ15に接続している。ケース31は、軸方向の一方の端部である先端部35が開放している。この開放するケース31の端部は、吸入配管部21を経由して燃料タンク13に接続している。
As shown in FIG. 2, the flow
筒状に形成されている弁部材32は、内側に燃料通路36を形成している。弁部材32は、筒状の側壁を径方向へ貫くポート37を有している。弁部材32が軸方向へ移動することにより、ポート37と開口部34とが重なり合う面積が変化する。このポート37と開口部34とが重なり合う面積が変化することにより、燃料通路36から開口部34へ流入する燃料が通過可能な面積が変化する。その結果、弁部材32の軸方向の位置に応じて、流量調整弁14を通過する燃料の流量は変化する。
The
電磁駆動部33は、ケース31の先端部35と反対の基端部38側に設けられている。電磁駆動部33は、スプリング41、ステータ42およびコイル43を有している。スプリング41は、基端部38側がケース31に接し、先端部35側が弁部材32に接している。これにより、スプリング41は、弁部材32に対して先端部35側へ押す力を加えている。ステータ42は、磁性体で形成され、ケース31の外側を覆っている。コイル43へ通電することにより、磁性体のケース31とステータ42との間には、磁気回路が形成される。これにより、コイル43に通電すると、弁部材32は基端部38側へ吸引される。コイル43は、ECU18に接続され、ECU18から駆動のための電流が供給される。
The
ECU18からコイル43へ供給する電流の大きさを制御することにより、弁部材32の軸方向の位置が変化する。すなわち、弁部材32のポート37とケース31の開口部34とが重なり合う面積は、コイル43へ供給する電流によって変化する。そのため、流量調整弁14を経由してサプライポンプ15へ供給される燃料の流量は、ECU18からコイル43へ供給する電流によって変化する。このコイル43へ供給する電流の大きさと流量調整弁14からサプライポンプ15へ吐出される燃料の流量との関係は、流量調整弁14に固有のI−Q特性である。
By controlling the magnitude of the current supplied from the
次に、本実施形態の吐出量補正装置50について説明する。
吐出量補正装置50は、上述の図1に示すECU18および圧力検出手段としての圧力センサ51を備えている。圧力センサ51は、コモンレール16に設けられ、コモンレール16に貯えられている燃料の圧力を検出する。圧力センサ51は、検出した燃料の圧力を電気信号としてECU18へ出力する。ECU18は、CPU、ROMおよびRAMを有するマイクロコンピュータで構成されている。ECU18は、ROMに記憶されているコンピュータプログラムを実行することにより、図3に示すように運転条件変更部52、性能調整部53、圧力制御ゲイン変更部54、圧力挙動取得部55、推定部56および補正部57をソフトウェア的に実現している。これら運転条件変更部52、性能調整部53、圧力制御ゲイン変更部54、圧力挙動取得部55、推定部56および補正部57は、ソフトウェア的に実現するだけでなく、ハードウェア的またはソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現してもよい。ECU18は、さらに記憶部58が接続している。また、ECU18は、上述のように流量調整弁14の電磁駆動部33にも電気的に接続している。
Next, the discharge
The discharge
運転条件変更部52は、ディーゼルエンジン本体11の運転条件を、第一運転条件または第二運転条件のいずれかに変更する。第一運転条件は、アイドル状態と比較して、相対的に負荷およびディーゼルエンジン本体11の回転数の高い状態である。第一運転条件は、任意の運転条件として、予め設定されている。第一運転条件における運転条件をアイドル状態と比較して相対的に高くすることにより、流量調整弁14におけるI−Q特性の固体差は顕著になる。一方、第二運転条件は、第一運転条件と回転数が同一であるものの、サプライポンプ15から吐出される燃料の圧力が低圧となる条件である。すなわち、第二運転条件は、第一条件におけるディーゼルエンジン本体11の回転数を維持したままサプライポンプ15から吐出される燃料の圧力を第一運転条件よりも低圧とする条件である。運転条件変更部52は、ディーゼルエンジン本体11を、特定の第一運転条件または第二運転条件のいずれかに変更する。
The operating
性能調整部53は、第一運転条件にあるとき、サプライポンプ15から吐出される燃料の吐出性能を予め設定した範囲に調整する。具体的には、性能調整部53は、第一運転条件にあるとき、サプライポンプ15から吐出される燃料の吐出性能が予め設定した範囲となるように流量調整弁14のI−Q特性を変更する。
圧力制御ゲイン変更部54は、第二運転条件において流量調整弁14のI−Q特性の圧力制御ゲインを変更する。流量調整弁14は、フィードバック制御によって供給する電流と吐出する燃料流量との関係が制御されている。圧力制御ゲイン変更部54は、第二運転条件にあるとき、このフィードバック制御の圧力制御ゲインを強制的に変更する。
The
The pressure control
圧力挙動取得部55は、サプライポンプ15から吐出される燃料の圧力挙動を取得して蓄積する。具体的には、圧力挙動取得部55は、ディーゼルエンジン本体11の運転条件を第一運転条件から第二運転状態へ移行させる。そして、圧力挙動取得部55は、この第一運転条件から第二運転条件に移行する過渡的な状態のとき、サプライポンプ15から吐出される燃料の圧力が安定するまでの圧力挙動を蓄積する。圧力挙動取得部55は、コモンレール16に設けられている圧力センサ51で検出した圧力を取得する。圧力挙動取得部55は、第一運転条件から第二運転条件へ移行させてから圧力挙動が安定するまでの間、取得したコモンレール16の圧力を記憶部58に蓄積する。記憶部58は、例えば不揮発性のメモリ装置などで構成されている。記憶部58は、ECU18のRAMやROMと共用してもよい。
The pressure
図4に示すように、コモンレール16における燃料の圧力は刻々と変化する。コモンレール16における燃料の圧力は、圧力が上昇する昇圧と、圧力が降下する降圧とを繰り返す。このとき、コモンレール16における燃料の圧力は、ECU18において破線で示す目標圧力が設定される。ECU18は、この目標圧力に基づいて流量調整弁14に供給する電流を制御する。一方、コモンレール16における燃料の圧力は、流量調整弁14からの燃料の吐出量によって変化し、概ねこの目標圧力に沿った挙動を示す。しかし、コモンレール16における燃料の圧力は、厳密には例えばフィードバック制御の応答遅れ、および燃料の流路における抵抗などから、実線で示すような挙動となる。具体的には、コモンレール16における燃料の圧力は、昇圧の指示があると、一旦低下、すなわち昇圧時にアンダーシュートする。そして、コモンレール16における燃料の圧力は、昇圧時の目標圧力付近まで上昇した後、この目標圧力を突破、すなわちオーバーシュートする。目標圧力を突破したコモンレール16における燃料の圧力は、昇圧時の目標圧力へ徐々に収束して安定する。また、コモンレール16における燃料の圧力は、降圧の指示があると、一旦降圧時にオーバーシュートした後、さらに降圧時の目標圧力をアンダーシュートして、徐々に収束する。このように、コモンレール16における燃料の圧力は、昇圧の指示または降圧の指示があると、目標圧力に対するオーバーシュートおよびアンダーシュートを繰り返しながら収束する。圧力挙動取得部55は、このコモンレール16における燃料の圧力の挙動を取得し、記憶部58に蓄積する。
As shown in FIG. 4, the fuel pressure in the
推定部56は、この記憶部58に蓄積された圧力挙動すなわちコモンレール16における燃料の圧力挙動に基づいて、流量調整弁14のI−Q特性の傾きを推定する。図5に示すように、流量調整弁14に供給する電流Iとサプライポンプ15の燃料吐出量Qとの関係、すなわちI−Q特性は、ディーゼルエンジン本体11が低回転の運転条件にあるときと高回転の運転条件にあるときとで異なる。すなわち、流量調整弁14のI−Q特性は個体毎に異なるため、サプライポンプ15の吐出量を特定の吐出量Q1にするときでも、流量調整弁14に供給する電流はI1、I2、I3のようにそれぞれ異なる。その結果、例えば高回転の運転条件における中央値を基準にサプライポンプ15の燃料吐出量Qを調整すると、同一の電流を流量調整弁14へ供給する場合でも、サプライポンプ15からの実際の燃料吐出量Qには個体毎に差が生じる。そこで、本実施形態では、性能調整部53において予め設定した第一運転条件でサプライポンプ15からの燃料吐出性能を調整している。このようにサプライポンプ15からの燃料吐出性能を調整した後、圧力制御ゲイン変更部54で流量調整弁14の圧力制御ゲインを強制的に変更する。そして、推定部56は、このときのコモンレール16における燃料の圧力挙動から、I−Q特性の傾きを推定している。すなわち、推定部56は、図5に示すような流量調整弁14の個体毎のI−Q特性における傾きを推定する。
The
補正部57は、推定部56で推定されたI−Q特性の傾きに基づいて、I−Q特性および圧力制御ゲインを変更する。このI−Q特性および圧力制御ゲインは、流量制御弁14の個体差を考慮することなく流量調整弁14に共通の初期的なデータとして予め設定されている。補正部57は、流量調整弁14に共通の初期的なデータを、推定部56で推定されたI−Q特性の傾きに応じて各流量調整弁14に固有の値に補正する。これにより、補正部57は、I−Q特性の傾きを補正することにより、個体差のある流量調整弁14のI−Q特性を中央値に近似させ、最終的なI−Q特性のばらつきを補正する。
The
次に、上記の構成による吐出量補正装置50の処理の流れについて図6に基づいて説明する。
運転条件変更部52は、流量調整弁14の吐出量の補正を実行するとき、まずディーゼルエンジン本体11の運転条件を取得する(S101)。具体的には、運転条件変更部52は、ディーゼルエンジン本体11の図示しない回転数センサやアクセル開度センサなどから、ディーゼルエンジン本体11の回転数および負荷状態を運転条件として取得する。本実施形態の場合、流量調整弁14の吐出量の補正は、ディーゼルエンジンシステム10が搭載された車両を出荷する前に実行される。すなわち、流量調整弁14の吐出量の補正は、流量調整弁14の個体差を補正するために、製品の出荷前に実行される。なお、この流量調整弁14の吐出量の補正は、ディーゼルエンジンシステム10を車両に搭載した後、車両の走行中に行なってもよい。これにより、流量調整弁14は、使用の継続による経年的な変化も加味して吐出量の補正を行なうことができる。
Next, the flow of processing of the discharge
The operating
運転条件変更部52は、S101で取得した運転条件に基づいて、ディーゼルエンジン本体11の運転条件を第一運転条件に設定する(S102)。すなわち、運転条件変更部52は、ディーゼルエンジン本体11の回転数がアイドル状態よりも高い第一運転条件に設定する。そして、運転条件変更部52は、ディーゼルエンジン本体11が第一運転条件で安定しているか否かを判断する(S103)。運転条件変更部52は、S101で取得した運転条件が第一運転条件に合致しないと判断すると(S103:No)、S102へリターンし、第一運転条件で安定するまで待機する。
The operating
性能調整部53は、S103においてディーゼルエンジン本体11が第一運転条件で安定していると判断すると(S103:Yes)、サプライポンプ15の吐出性能が予め設定した範囲になるように流量調整弁14のI−Q特性を変更する(S104)。具体的には、I−Q特性が中央値となるように流量調整弁14に供給する電流Iをオフセットする。サプライポンプ15への燃料の流量を調整する流量調整弁14は、上述の図5で説明したように個体差によってI−Q特性にばらつきがある。製品として流通する流量調整弁14は、このI−Q特性が予め設定された上限値と下限値との間に存在する。そして、このI−Q特性は、これら上限値と下限値との間に、平均化された中央値が存在する。そこで、性能調整部53は、補正の対象となる流量調整弁14のI−Q特性を、図5に示すように中央値となるように電流Iを設定する。すなわち、性能調整部53は、I−Q特性が中央値となるように補正の対象となる流量調整弁14に供給する電流Iをずらして設定する。これにより、サプライポンプ15から吐出される燃料の流量は、I−Q特性の中央値に対応して、予め設定した範囲に調整される。
When the
運転条件変更部52は、S104においてサプライポンプ15の燃料の吐出量が調整されると、ディーゼルエンジン本体11の運転条件を第二運転条件に変更する(S105)。具体的には、運転条件変更部52は、S103で判断したときのディーゼルエンジン本体11の回転数を維持したまま、サプライポンプ15から吐出される燃料の圧力が低圧となる第二運転条件に変更する。すなわち、運転条件変更部52は、ディーゼルエンジン本体11の回転数を変更することなく、サプライポンプ15から吐出される燃料の圧力、つまりコモンレール16における燃料の圧力が第一運転条件に比較して低圧となるように運転条件を変更する。
When the fuel discharge amount of the
そして、圧力制御ゲイン変更部54は、この第二運転条件における流量調整弁14のフィードバック制御の圧力制御ゲインを変更する(S106)。第二運転条件に限らず、流量調整弁14は、コモンレール16における燃料の圧力に相関する燃料吐出量Qを、圧力センサ51で検出した圧力に基づいてフィードバック制御している。すなわち、ECU18は、圧力センサ51で検出した圧力を用いて、流量調整弁14に供給する電流Iを制御することにより、流量調整弁14によってサプライポンプ15へ供給される燃料の流量を制御している。圧力制御ゲイン変更部54は、第二運転条件でフィードバック制御を行なっているとき、このフィードバック制御に用いる圧力制御ゲインを強制的に変更する。この場合、圧力制御ゲイン変更部54は、圧力制御ゲインを強める方向で変更してもよく、圧力制御ゲインを弱める方向で変更してもよい。
And the pressure control
図7に示すように、制御の対象となるコモンレール16における燃料の実圧力は、目標圧力に対して変動する。ここで、目標圧力が上昇するとき、これに追従する実圧力が目標圧力に到達するまでの期間は、制御の「応答性」である。また、目標圧力が上昇するとき、これに追従する実圧力が目標圧力を超える値は、制御の「オーバーシュート」である。そして、目標圧力が上昇するとき、実圧力が目標圧力に収束する傾向は、制御の「減衰性」である。これら制御の「応答性」、「オーバーシュート」および「減衰性」などの制御性は、図8に示すように圧力制御ゲインを「強める」または「弱める」ことによって変化する。
As shown in FIG. 7, the actual fuel pressure in the
具体的には、図8に示すように流量調整弁のI−Q特性は、傾きが「急」であるときと、傾きが「緩」であるときとで制御性に与える影響が異なり、かつ圧力制御ゲインから受ける影響も異なる。I−Q特性の傾きが「急」であるとき、圧力制御ゲインを強めると、目標圧力に対する「応答性」は高くなる。これに対し、I−Q特性の傾きが「急」であるとき、圧力制御ゲインを強めると、目標圧力に対する「オーバーシュート」は大きくなる。また、I−Q特性の傾きが「急」であるとき、圧力制御ゲインを強めると、目標圧力での「減衰性」は低下、すなわち目標圧力への収束に要する期間が増大する。一方、I−Q特性の傾きが「緩」であるとき、圧力制御ゲインを強めると、「応答性」、「オーバーシュート」および「安定性」はいずれも特性の中央値に近似する。 Specifically, as shown in FIG. 8, the IQ characteristic of the flow rate adjusting valve has different effects on controllability when the inclination is “steep” and when the inclination is “slow”, and The effect of pressure control gain is also different. When the slope of the IQ characteristic is “steep”, increasing the pressure control gain increases the “responsiveness” to the target pressure. On the other hand, when the slope of the IQ characteristic is “steep”, increasing the pressure control gain increases the “overshoot” with respect to the target pressure. In addition, when the slope of the IQ characteristic is “steep” and the pressure control gain is increased, the “attenuation” at the target pressure decreases, that is, the period required for convergence to the target pressure increases. On the other hand, when the slope of the IQ characteristic is “slow” and the pressure control gain is increased, all of “responsiveness”, “overshoot”, and “stability” approximate the median value of the characteristic.
逆に、I−Q特性の傾きが「急」であるとき、圧力制御ゲインを弱めると、「応答性」、「オーバーシュート」および「安定性」はいずれも特性の中央値に近似する。一方、I−Q特性の傾きが「緩」であるとき、圧力制御ゲインを弱めると、「応答性」は低下し、「オーバーシュート」は小さいかほとんど生じず、「安定性」は高くなる。
このように、圧力制御ゲインは、適用する流量調整弁14に応じて強める方向または弱める方向のいずれに変更してもよい。圧力制御ゲイン変更部54は、適用する流量調整弁のI−Q特性に応じて圧力制御ゲインを強める方向または弱める方向へ変更する。
Conversely, when the slope of the IQ characteristic is “steep” and the pressure control gain is weakened, all of “responsiveness”, “overshoot”, and “stability” approximate the median value of the characteristic. On the other hand, when the slope of the IQ characteristic is “slow”, if the pressure control gain is weakened, “responsiveness” decreases, “overshoot” is small or hardly occurs, and “stability” increases.
In this way, the pressure control gain may be changed to either a direction of increasing or a decreasing direction depending on the flow
S106において圧力制御ゲインが変更されると、圧力挙動取得部55は、ディーゼルエンジン本体11の運転条件を、S102における第一運転条件からS105における第二運転条件に移行させる(S107)。すなわち、圧力挙動取得部55は、S106において圧力制御ゲインが変更されて運転が安定していたディーゼルエンジン本体11の運転条件を、第一運転条件に移行した後、第一運転条件から第二運転条件を再び移行させる。
When the pressure control gain is changed in S106, the pressure
圧力挙動取得部55は、この第一運転条件から第二運転条件へ移行する過渡的な状態において、圧力センサ51で取得したコモンレール16の圧力を蓄積する(S108)。具体的には、圧力挙動取得部55は、第一運転条件から第二運転条件への過渡的な状態において、サプライポンプ15から吐出された燃料の圧力がコモンレール16において安定するまでの圧力挙動を取得する。圧力挙動取得部55は、圧力センサ51から取得したコモンレール16における燃料の圧力挙動を記憶部58に蓄積する。
The pressure
推定部56は、S108で蓄積した燃料の圧力挙動に基づいて、I−Q特性の傾きを推定する(S109)。図5において説明、および図9に示すように、I−Q特性は、供給する電流Iと燃料吐出量Qとの間に相関性を有している。ノーマリーオープンタイプの流量調整弁14の場合、このI−Q特性は、図9に示すように供給する電流Iが特定の値Idに達すると、電流Iの増加に応じて燃料吐出量Qが徐々に減少する関係にある。これら特定の値Id、および電流Iの増加に応じて燃料吐出量Qが減少する際の傾きSは、流量調整弁14に固有の値となる。推定部56は、S108で蓄積した燃料の圧力挙動から、この電流Iと燃料吐出量Qとの傾きSを推定する。
The
補正部57は、S109において推定部56で推定されたI−Q特性の傾きSに基づいて、流量調整弁14の補正を実行する(S110)。具体的には、補正部57は、予め設定されている流量調整弁14に共通のI−Q特性を修正、または圧力制御ゲインを変更する。より具体的には、補正部57は、流調整弁14に共通の初期値として予め設定されているI−Q特性初期値のマップを、推定した傾きSに基づいて変更する。また、補正部57は、流量調整弁14に共通の初期値として予め設定されているフィードバック制御で用いるための圧力制御ゲインを、推定した傾きSに基づいて変更してもよい。これらにより、補正部57は、個体差のある流量調整弁14のI−Q特性を中央値に近似させ、I−Q特性のばらつきを補正する。
The correcting
上記の実施形態では、ECU18は、ディーゼルエンジン本体11の運転条件を第一運転条件または第二運転条件にいずれかに変更する。ECU18は、第一運転条件にあるとき、I−Q特性を変更して、サプライポンプ15から吐出される燃料の吐出性能を予め設定した範囲に調整するとともに、第二運転条件にあるとき、フィードバック制御の圧力制御ゲインを強制的に変更する。そして、ECU18は、ディーゼルエンジン本体11の運転条件が第一運転条件から第二運転条件へ過渡的に変化するとき、サプライポンプ15から吐出される燃料の圧力挙動を取得する。圧力挙動を取得したECU18は、この圧力挙動に基づいて、流量調整弁14のI−Q特性を補正する。圧力制御ゲイン変更部54は、第一運転条件において吐出性能を調整したサプライポンプ15について、第二運転条件において強制的に圧力制御ゲインを変更する。そして、推定部56は、この圧力制御ゲインを変更した後の圧力挙動から、サプライポンプ15のI−Q特性の傾きを取得する。すなわち、本実施形態では、性能調整部53でサプライポンプ15の燃料吐出性能を調整した後、第二運転条件におけるフィードバック制御の圧力制御ゲインを強制的に変更している。そして、本実施形態では、フィードバック制御の圧力制御ゲインを変更することにより、I−Q特性の傾きSを推定している。これにより、補正部57は、ディーゼルエンジン本体11の回転数の影響を受けにくい第一運転条件および第二運転条件で流量調整弁14のI−Q特性の傾きSのばらつきを学習して補正する。したがって、サプライポンプ15の個体差の影響を低減しつつ、サプライポンプ15の吐出量の精度を高めることができる。
In the above embodiment, the
以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。 The present invention described above is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to various embodiments without departing from the gist thereof.
図面中、11はディーゼルエンジン本体(内燃機関)、12は燃料噴射システム、14は流量調整弁、15はサプライポンプ、16はコモンレール、18はECU(制御装置)、50は吐出量補正装置、51は圧力センサ(圧力検出手段)、52は運転条件変更部(運転条件変更手段)、53は性能調整部(性能調整手段)、54は圧力制御ゲイン変更部(圧力ゲイン変更手段)、55は圧力挙動取得部(圧力挙動取得手段)、56は推定部(推定手段)を示す。 In the drawings, 11 is a diesel engine body (internal combustion engine), 12 is a fuel injection system, 14 is a flow control valve, 15 is a supply pump, 16 is a common rail, 18 is an ECU (control device), 50 is a discharge amount correction device, 51 Is a pressure sensor (pressure detecting means), 52 is an operating condition changing section (operating condition changing means), 53 is a performance adjusting section (performance adjusting means), 54 is a pressure control gain changing section (pressure gain changing means), and 55 is pressure. A behavior acquisition unit (pressure behavior acquisition unit) and 56 indicate an estimation unit (estimation unit).
Claims (3)
前記コモンレール(16)における燃料の圧力を検出する圧力検出手段(51)と、
前記圧力検出手段(51)で検出した前記コモンレール(16)における燃料の圧力に基づいて前記流量調整弁(14)に供給する電流を変更し、前記流量調整弁(14)の開度を調整する制御装置(18)と、を備え、
前記制御装置(18)は、
前記燃料噴射システム(12)が適用される内燃機関(11)の運転条件を、予め設定された第一運転条件、または前記第一運転条件における前記内燃機関(11)の回転数を維持したまま前記第一運転条件よりも前記サプライポンプ(15)から吐出される燃料の圧力が低圧となる第二運転条件のいずれかに変更する運転条件変更手段(52)と、
前記第一運転条件にあるとき、前記流量調整弁(14)に供給する電流と前記流量調整弁(14)を経由して前記サプライポンプ(15)から流出する燃料の流量との関係であるI−Q特性を変更して、前記サプライポンプ(15)から吐出される燃料の吐出性能を予め設定した範囲に調整する性能調整手段(53)と、
前記第二運転条件で前記流量調整弁(14)をフィードバック制御するとき、前記I−Q特性の圧力制御ゲインを変更する圧力制御ゲイン変更手段(54)と、
前記内燃機関(11)の運転条件を前記第一運転条件から前記第二運転条件へ移行させるとともに、前記第一運転条件から前記第二運転条件へ移行する過渡的な状態のとき、前記圧力検出手段(51)で検出した前記コモンレール(16)における燃料の圧力に基づいて、前記サプライポンプ(15)から吐出される燃料の圧力が安定するまでの圧力挙動を前記圧力検出手段(51)から取得して蓄積する圧力挙動取得手段(55)と、
前記圧力挙動手段(55)で取得した前記コモンレール(16)における燃料の圧力挙動に基づいて、前記I−Q特性の傾きを推定する推定手段(56)と、
を有する流量調整弁(14)の吐出量補正装置。 In the common rail fuel injection system (12), a discharge amount correction device for a flow rate adjusting valve (14) for adjusting a flow rate of fuel supplied to a supply pump (15) for pressurizing the fuel,
Pressure detecting means (51) for detecting the pressure of the fuel in the common rail (16);
Based on the fuel pressure in the common rail (16) detected by the pressure detection means (51), the current supplied to the flow rate adjustment valve (14) is changed to adjust the opening degree of the flow rate adjustment valve (14). A control device (18),
The control device (18)
The operating condition of the internal combustion engine (11) to which the fuel injection system (12) is applied is the first operating condition set in advance, or while maintaining the rotational speed of the internal combustion engine (11) in the first operating condition. An operating condition changing means (52) for changing to one of the second operating conditions in which the pressure of the fuel discharged from the supply pump (15) is lower than the first operating condition;
I is the relationship between the current supplied to the flow rate adjustment valve (14) and the flow rate of fuel flowing out of the supply pump (15) via the flow rate adjustment valve (14) when the first operating condition is satisfied. A performance adjusting means (53) for changing the -Q characteristic to adjust the discharge performance of the fuel discharged from the supply pump (15) to a preset range;
A pressure control gain changing means (54) for changing the pressure control gain of the IQ characteristic when the flow control valve (14) is feedback controlled under the second operating condition;
When the operating condition of the internal combustion engine (11) is shifted from the first operating condition to the second operating condition and in a transitional state in which the operating condition shifts from the first operating condition to the second operating condition, the pressure detection Based on the fuel pressure in the common rail (16) detected by the means (51), the pressure behavior until the pressure of the fuel discharged from the supply pump (15) is stabilized is acquired from the pressure detection means (51). Pressure behavior acquisition means (55) that accumulates as
Estimating means (56) for estimating the slope of the IQ characteristic based on the pressure behavior of the fuel in the common rail (16) obtained by the pressure behavior means (55);
A discharge amount correction device for a flow rate adjustment valve (14) having
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012247389A JP5895822B2 (en) | 2012-11-09 | 2012-11-09 | Discharge correction device for flow control valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012247389A JP5895822B2 (en) | 2012-11-09 | 2012-11-09 | Discharge correction device for flow control valve |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014095339A JP2014095339A (en) | 2014-05-22 |
JP5895822B2 true JP5895822B2 (en) | 2016-03-30 |
Family
ID=50938606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012247389A Active JP5895822B2 (en) | 2012-11-09 | 2012-11-09 | Discharge correction device for flow control valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5895822B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9689341B2 (en) * | 2015-06-08 | 2017-06-27 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for fuel system control |
JP6265197B2 (en) | 2015-11-26 | 2018-01-24 | トヨタ自動車株式会社 | Control device for internal combustion engine |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3818011B2 (en) * | 2000-04-10 | 2006-09-06 | トヨタ自動車株式会社 | Fuel pressure control device for internal combustion engine |
US6986646B2 (en) * | 2002-04-12 | 2006-01-17 | Caterpillar Inc. | Electronic trim for a variable delivery pump in a hydraulic system for an engine |
JP4363197B2 (en) * | 2003-03-10 | 2009-11-11 | 株式会社デンソー | Fuel injection control device for internal combustion engine |
JP4042057B2 (en) * | 2003-11-04 | 2008-02-06 | 株式会社デンソー | Valve opening adjustment device and common rail fuel injection device |
JP4525691B2 (en) * | 2007-03-05 | 2010-08-18 | 株式会社デンソー | Fuel injection pressure control device and fuel injection pressure control system |
JP5191983B2 (en) * | 2009-12-16 | 2013-05-08 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Diagnostic device for internal combustion engine |
JP2011144711A (en) * | 2010-01-12 | 2011-07-28 | Denso Corp | Fuel injection device |
JP5584098B2 (en) * | 2010-11-15 | 2014-09-03 | ボッシュ株式会社 | Pump discharge flow rate learning control processing device and accumulator fuel injection control device |
-
2012
- 2012-11-09 JP JP2012247389A patent/JP5895822B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014095339A (en) | 2014-05-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4042057B2 (en) | Valve opening adjustment device and common rail fuel injection device | |
JP3714099B2 (en) | Fuel pressure control device for internal combustion engine | |
US10113500B2 (en) | Fuel-pressure controller for direct injection engine | |
JP4345861B2 (en) | Fuel injection control device and fuel injection system using the same | |
JP5212501B2 (en) | Fuel injection device | |
JP4609524B2 (en) | Fuel pressure control device and fuel pressure control system | |
JP2007023944A (en) | Fuel injection device and method for detecting failure of fuel injection device | |
JP4386016B2 (en) | Fuel injection control device | |
US20160102779A1 (en) | Method for predefining a current in a solenoid valve | |
JP4169052B2 (en) | Fuel supply device for internal combustion engine | |
JP3818011B2 (en) | Fuel pressure control device for internal combustion engine | |
JP5895822B2 (en) | Discharge correction device for flow control valve | |
JP4605182B2 (en) | Pump control device and fuel injection system using the same | |
JP2011144711A (en) | Fuel injection device | |
JP5975571B2 (en) | Accumulated fuel injection control device and control method of accumulator fuel injection control device | |
JP4400585B2 (en) | Fuel injection control device | |
JP3719641B2 (en) | Fuel pressure control device for in-cylinder injection engine | |
JP4670832B2 (en) | Pressure control device and fuel injection control system | |
JP4475212B2 (en) | Fuel injection control device | |
JP4148238B2 (en) | Common rail fuel injection system | |
JP4613920B2 (en) | Fuel injection device for internal combustion engine | |
WO2013153663A1 (en) | Fuel injection control system for internal combustion engine | |
JP2007092660A (en) | Fuel injection control device | |
JP6345415B2 (en) | Accumulated fuel injection control device and control method of accumulator fuel injection control device | |
JP5532885B2 (en) | Fuel injection device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150127 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151217 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160202 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160215 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5895822 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |