JPH08232703A - 燃料圧力制御装置 - Google Patents
燃料圧力制御装置Info
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- JPH08232703A JPH08232703A JP7035298A JP3529895A JPH08232703A JP H08232703 A JPH08232703 A JP H08232703A JP 7035298 A JP7035298 A JP 7035298A JP 3529895 A JP3529895 A JP 3529895A JP H08232703 A JPH08232703 A JP H08232703A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃料ポンプの吐出効率の経時的変化あるいは
燃料ポンプの機体差や燃料配管系の容量差により生じる
器差にかかわらず燃料圧力を正確に制御することの可能
な燃料圧力制御装置を提供する。 【構成】 燃料タンク２５１に貯蔵されている燃料はブ
ースタポンプ２５２、燃料ポンプ２５３により加圧され
コモンレール２３に蓄積され、各気筒毎に設置される燃
料噴射弁２１１〜２１４により気筒内に直接噴射され
る。燃料圧力は圧力センサ２３１によって検出され、制
御部２６でおいて目標圧力と比較され制御量が決定され
る。制御量が所定範囲を逸脱した場合には学習値を変更
し、制御量を学習値で補正して燃料圧力制御部２５４の
操作量を決定することにより経時的変化あるいは燃料ポ
ンプの機体差や燃料配管系の容量差を吸収して圧力特性
を維持する。
燃料ポンプの機体差や燃料配管系の容量差により生じる
器差にかかわらず燃料圧力を正確に制御することの可能
な燃料圧力制御装置を提供する。 【構成】 燃料タンク２５１に貯蔵されている燃料はブ
ースタポンプ２５２、燃料ポンプ２５３により加圧され
コモンレール２３に蓄積され、各気筒毎に設置される燃
料噴射弁２１１〜２１４により気筒内に直接噴射され
る。燃料圧力は圧力センサ２３１によって検出され、制
御部２６でおいて目標圧力と比較され制御量が決定され
る。制御量が所定範囲を逸脱した場合には学習値を変更
し、制御量を学習値で補正して燃料圧力制御部２５４の
操作量を決定することにより経時的変化あるいは燃料ポ
ンプの機体差や燃料配管系の容量差を吸収して圧力特性
を維持する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の燃料圧力制御
装置に係わり、特に気筒内に直接燃料を噴射する内燃機
関に使用される燃料圧力制御装置に関する。
装置に係わり、特に気筒内に直接燃料を噴射する内燃機
関に使用される燃料圧力制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関から排出される排気ガスの性状
を改善するための希薄燃焼を実現するための内燃機関と
して、気筒内に直接燃料を噴射するいわゆる直噴型内燃
機関が知られている。この直噴型内燃機関においてはコ
モンレールシステムが使用される。
を改善するための希薄燃焼を実現するための内燃機関と
して、気筒内に直接燃料を噴射するいわゆる直噴型内燃
機関が知られている。この直噴型内燃機関においてはコ
モンレールシステムが使用される。
【０００３】即ち燃料ポンプにより燃料を高圧に加圧
し、コモンレールと呼ばれる蓄圧室に供給され、コモン
レールに接続された燃料噴射弁から燃料が気筒内に噴射
される。そして燃料噴射量を正確に制御するためにはコ
モンレール内の燃料圧力を正確に制御する必要がある
が、目標値と実測値との差に比例、積分、微分演算を行
うことにより操作量を決定する周知のＰＩＤ制御が適用
されるほかコモンレールにおける燃料の収支に基づく制
御（以下フィードフォワード制御）に基づいて溢流弁開
度をデューティ比制御することにより燃料圧力を制御す
るものが提案されている（特開平４−３６５９５６公報
参照）。
し、コモンレールと呼ばれる蓄圧室に供給され、コモン
レールに接続された燃料噴射弁から燃料が気筒内に噴射
される。そして燃料噴射量を正確に制御するためにはコ
モンレール内の燃料圧力を正確に制御する必要がある
が、目標値と実測値との差に比例、積分、微分演算を行
うことにより操作量を決定する周知のＰＩＤ制御が適用
されるほかコモンレールにおける燃料の収支に基づく制
御（以下フィードフォワード制御）に基づいて溢流弁開
度をデューティ比制御することにより燃料圧力を制御す
るものが提案されている（特開平４−３６５９５６公報
参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらＰＩＤ制
御あるいはフィードフォワード制御においては制御に関
与するパラメータを一定としているため、燃料ポンプの
吐出効率の経時的に変化あるいは燃料ポンプの機体差や
燃料配管系の容量差に対応して燃料噴射量を正確に制御
することができない。
御あるいはフィードフォワード制御においては制御に関
与するパラメータを一定としているため、燃料ポンプの
吐出効率の経時的に変化あるいは燃料ポンプの機体差や
燃料配管系の容量差に対応して燃料噴射量を正確に制御
することができない。
【０００５】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
って、燃料ポンプの吐出効率の経時的変化あるいは燃料
ポンプの機体差や燃料配管系の容量差にかかわらず燃料
圧力を正確に制御することの可能な燃料圧力制御装置を
提供することを目的とする。
って、燃料ポンプの吐出効率の経時的変化あるいは燃料
ポンプの機体差や燃料配管系の容量差にかかわらず燃料
圧力を正確に制御することの可能な燃料圧力制御装置を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】図１は第１の請求項にか
かる燃料圧力制御装置の基本構成図であって、吐出量を
制御することのできる燃料ポンプ１１と、燃料ポンプ１
１から吐出された加圧された燃料を蓄積する燃料蓄積室
１２と、燃料蓄積室１２に蓄積された燃料の圧力を検出
する燃料圧力検出手段１３と、燃料圧力検出手段１３で
検出された燃料圧力を所定の目標圧力に制御するための
制御量を決定する制御量決定手段１４と、制御量決定手
段１４で決定された制御量が所定の範囲を逸脱した場合
に逸脱量に応じた学習値を学習する学習手段１５と、学
習手段１５で学習された学習値に応じて制御量決定手段
１４で決定された制御量を補正して燃料ポンプの吐出量
を制御するための操作量を決定する操作量決定手段１６
と、を具備する。
かる燃料圧力制御装置の基本構成図であって、吐出量を
制御することのできる燃料ポンプ１１と、燃料ポンプ１
１から吐出された加圧された燃料を蓄積する燃料蓄積室
１２と、燃料蓄積室１２に蓄積された燃料の圧力を検出
する燃料圧力検出手段１３と、燃料圧力検出手段１３で
検出された燃料圧力を所定の目標圧力に制御するための
制御量を決定する制御量決定手段１４と、制御量決定手
段１４で決定された制御量が所定の範囲を逸脱した場合
に逸脱量に応じた学習値を学習する学習手段１５と、学
習手段１５で学習された学習値に応じて制御量決定手段
１４で決定された制御量を補正して燃料ポンプの吐出量
を制御するための操作量を決定する操作量決定手段１６
と、を具備する。
【０００７】第２の請求項にかかる燃料圧力制御装置
は、制御量決定手段が燃料圧力検出手段で検出された燃
料圧力と所定の目標圧力との差に比例・積分・微分（Ｐ
ＩＤ）演算を行って制御量を決定するものであり、学習
手段が制御量決定手段で使用される比例定数により学習
するものである。第３の請求項にかかる燃料圧力制御装
置は、制御量決定手段が内燃機関運転状態に応じて燃料
噴射弁から噴射される燃料噴射量と燃料蓄積室内の燃料
圧力を所定の目標圧力に維持するために供給されるべき
供給燃料と燃料圧力検出手段で検出された燃料圧力にお
いて燃料蓄積室内に蓄積される燃料量とに基づいて制御
量を決定するものであり、学習手段が操作量決定手段で
使用される補正係数により学習するものである。
は、制御量決定手段が燃料圧力検出手段で検出された燃
料圧力と所定の目標圧力との差に比例・積分・微分（Ｐ
ＩＤ）演算を行って制御量を決定するものであり、学習
手段が制御量決定手段で使用される比例定数により学習
するものである。第３の請求項にかかる燃料圧力制御装
置は、制御量決定手段が内燃機関運転状態に応じて燃料
噴射弁から噴射される燃料噴射量と燃料蓄積室内の燃料
圧力を所定の目標圧力に維持するために供給されるべき
供給燃料と燃料圧力検出手段で検出された燃料圧力にお
いて燃料蓄積室内に蓄積される燃料量とに基づいて制御
量を決定するものであり、学習手段が操作量決定手段で
使用される補正係数により学習するものである。
【０００８】
【作用】第１の請求項にかかる燃料圧力制御装置にあっ
ては、制御量決定手段により燃料蓄積室内の燃料圧力が
制御されるが、燃料ポンプの吐出効率の経時的変化、燃
料蓄積室の交換により制御量が所定の範囲を逸脱した場
合には学習手段による学習が実行され制御量が所定範囲
内となるように調整される。
ては、制御量決定手段により燃料蓄積室内の燃料圧力が
制御されるが、燃料ポンプの吐出効率の経時的変化、燃
料蓄積室の交換により制御量が所定の範囲を逸脱した場
合には学習手段による学習が実行され制御量が所定範囲
内となるように調整される。
【０００９】第２の請求項にかかる燃料圧力制御装置に
あっては、学習手段による学習は制御量決定手段で使用
される比例定数を変更することによって実行される。第
３の請求項にかかる燃料圧力制御装置にあっては、学習
手段による学習は操作量決定手段で使用される補正係数
を変更することによって実行される。
あっては、学習手段による学習は制御量決定手段で使用
される比例定数を変更することによって実行される。第
３の請求項にかかる燃料圧力制御装置にあっては、学習
手段による学習は操作量決定手段で使用される補正係数
を変更することによって実行される。
【００１０】
【実施例】図２は本発明にかかる燃料圧力制御装置の実
施例の構成図であって、４気筒内燃機関の場合を示す。
内燃機関２０には４つの気筒２０１、２０２、２０３お
よび２０４があり、各気筒毎に気筒内に直接燃料を噴射
する燃料噴射弁２１１、２１２、２１３および２１４が
設置されている。
施例の構成図であって、４気筒内燃機関の場合を示す。
内燃機関２０には４つの気筒２０１、２０２、２０３お
よび２０４があり、各気筒毎に気筒内に直接燃料を噴射
する燃料噴射弁２１１、２１２、２１３および２１４が
設置されている。
【００１１】４つの燃料噴射弁２１１、２１２、２１３
および２１４は燃料供給管２２１、２２２、２２３およ
び２２４を介してコモンレール２３に接続されている。
なおコモンレール２３にはコモンレール内の燃料圧力Ｐ
r を検出するための圧力センサ２３１が設置されてい
る。各気筒２０１、２０２、２０３および２０４には吸
気管２４を介して吸入空気が供給されるが、吸気管２４
のマニホールド部には内燃機関の負荷を表す吸気圧力Ｐ
a を検出する吸気圧力センサ２４１が設置されている。
および２１４は燃料供給管２２１、２２２、２２３およ
び２２４を介してコモンレール２３に接続されている。
なおコモンレール２３にはコモンレール内の燃料圧力Ｐ
r を検出するための圧力センサ２３１が設置されてい
る。各気筒２０１、２０２、２０３および２０４には吸
気管２４を介して吸入空気が供給されるが、吸気管２４
のマニホールド部には内燃機関の負荷を表す吸気圧力Ｐ
a を検出する吸気圧力センサ２４１が設置されている。
【００１２】燃料タンク２５１内の燃料はブースタポン
プ２５２を介して燃料ポンプ２５３に供給され、約１２
メガパスカルに加圧される。燃料ポンプ２５３から吐出
される燃料の圧力および流量は燃料ポンプ２５３に設置
される燃料圧力制御部２５４によって制御される。なお
一部の燃料は燃料圧力制御部２５４から燃料タンク２５
１に戻される。
プ２５２を介して燃料ポンプ２５３に供給され、約１２
メガパスカルに加圧される。燃料ポンプ２５３から吐出
される燃料の圧力および流量は燃料ポンプ２５３に設置
される燃料圧力制御部２５４によって制御される。なお
一部の燃料は燃料圧力制御部２５４から燃料タンク２５
１に戻される。
【００１３】燃料圧力制御部２５４はマイクロコンピュ
ータシステムである制御部２６によって操作されるが、
制御部２６はデータバス２６１を中心としてＣＰＵ２６
２、メモリ２６３、入力インターフェイス２６４および
出力インターフェイス２６５から構成されている。なお
内燃機関回転数Ｎe は内燃機関２０のディストリビュー
タ２０５に内蔵される回転数センサ２０６によって検出
され入力インターフェイス２６４を介して制御部２６に
読み込まれる。さらに燃料圧力Ｐr および吸気圧力Ｐa
も入力インターフェイス２６４を介して制御部２６に読
み込まれる。
ータシステムである制御部２６によって操作されるが、
制御部２６はデータバス２６１を中心としてＣＰＵ２６
２、メモリ２６３、入力インターフェイス２６４および
出力インターフェイス２６５から構成されている。なお
内燃機関回転数Ｎe は内燃機関２０のディストリビュー
タ２０５に内蔵される回転数センサ２０６によって検出
され入力インターフェイス２６４を介して制御部２６に
読み込まれる。さらに燃料圧力Ｐr および吸気圧力Ｐa
も入力インターフェイス２６４を介して制御部２６に読
み込まれる。
【００１４】本発明にかかる燃料噴射ポンプの制御装置
の第１の実施例は、燃料圧力制御を周知のＰＩＤ制御で
実行する場合であって、積分項が所定の範囲を逸脱した
ときにＰＩＤ制御で使用する比例定数を変更する学習を
実行して積分項が所定の範囲内となるように調整するも
のである。図３は制御部で実行される第１の燃料圧力制
御ルーチンのフローチャートであって、周知のＰＩＤ制
御によって燃料圧力が制御される。
の第１の実施例は、燃料圧力制御を周知のＰＩＤ制御で
実行する場合であって、積分項が所定の範囲を逸脱した
ときにＰＩＤ制御で使用する比例定数を変更する学習を
実行して積分項が所定の範囲内となるように調整するも
のである。図３は制御部で実行される第１の燃料圧力制
御ルーチンのフローチャートであって、周知のＰＩＤ制
御によって燃料圧力が制御される。
【００１５】ステップ３０において圧力センサ２３１で
検出される燃料圧力Ｐr が読み込まれ、ステップ３１に
おいて微分項ＤＰＲを次式により算出する。 ＤＰＲ＝ＫＰＤ・（Ｐr −ＰrB） ここでＫＰＤは微分定数、ＰrBは前回このルーチン実行
時の燃料圧力である。ステップ３２において今回検出さ
れた燃料圧力Ｐr をＰrBに記憶してステップ３３に進
む。
検出される燃料圧力Ｐr が読み込まれ、ステップ３１に
おいて微分項ＤＰＲを次式により算出する。 ＤＰＲ＝ＫＰＤ・（Ｐr −ＰrB） ここでＫＰＤは微分定数、ＰrBは前回このルーチン実行
時の燃料圧力である。ステップ３２において今回検出さ
れた燃料圧力Ｐr をＰrBに記憶してステップ３３に進
む。
【００１６】ステップ３３において比例項ＰＰＲを次式
により算出する。 ＰＰＲ＝ＫＰＰ・（Ｐr −ＰT ） ここでＫＰＰは比例定数、ＰT は目標圧力である。さら
にステップ３４において今回検出された燃料圧力Ｐr が
目標圧力ＰT より大きいか否かを判定し、肯定判定され
たときはステップ３５に進み積分項ＩＰＲを次式により
減少して、ステップ３７に進む。
により算出する。 ＰＰＲ＝ＫＰＰ・（Ｐr −ＰT ） ここでＫＰＰは比例定数、ＰT は目標圧力である。さら
にステップ３４において今回検出された燃料圧力Ｐr が
目標圧力ＰT より大きいか否かを判定し、肯定判定され
たときはステップ３５に進み積分項ＩＰＲを次式により
減少して、ステップ３７に進む。
【００１７】ＩＰＲ＝ＩＰＲ−ｄＩＰ ここでｄＩＰは積分補正量であり、定数とする。なおｄ
ＩＰを次式により決定してもよい。 ｄＩＰ＝ＫＩＰ・（Ｐr −ＰT ） ここでＫＩＰは積分
定数 ステップ３４において否定判定されたときはステップ３
６に進み積分項ＩＰＲを次式により増加して、ステップ
３７に進む。
ＩＰを次式により決定してもよい。 ｄＩＰ＝ＫＩＰ・（Ｐr −ＰT ） ここでＫＩＰは積分
定数 ステップ３４において否定判定されたときはステップ３
６に進み積分項ＩＰＲを次式により増加して、ステップ
３７に進む。
【００１８】ＩＰＲ＝ＩＰＲ＋ｄＩＰ ステップ３７において第１の学習処理を実行したのち、
ステップ３８に進み燃料圧力制御部２５４の操作量Ｄを
次式により算出する。 Ｄ＝ＤＰＲ＋ＰＰＲ＋ＩＰＲ ステップ３９において操作量Ｄを出力してこのルーチン
を終了する。
ステップ３８に進み燃料圧力制御部２５４の操作量Ｄを
次式により算出する。 Ｄ＝ＤＰＲ＋ＰＰＲ＋ＩＰＲ ステップ３９において操作量Ｄを出力してこのルーチン
を終了する。
【００１９】図４はステップ３７で実行される第１の学
習処理のフローチャートであって、ステップ３７ａで積
算回数ｎをインクリメントし、ステップ３７ｂで積分項
の積算値ＳＩを算出する。ステップ３７ｃにおいて積算
回数ｎが所定回数Ｎ以上であるか否かを判定し、否定判
定されたときは学習はまだ必要ないものとしてこの処理
を終了する。
習処理のフローチャートであって、ステップ３７ａで積
算回数ｎをインクリメントし、ステップ３７ｂで積分項
の積算値ＳＩを算出する。ステップ３７ｃにおいて積算
回数ｎが所定回数Ｎ以上であるか否かを判定し、否定判
定されたときは学習はまだ必要ないものとしてこの処理
を終了する。
【００２０】ステップ３７ｃにおいて肯定判定されたと
きはステップ３７ｄに進み、積分項の積算値ＳＩを積算
回数ｎで除して積分項平均値ＭＩを算出する。即ち、次
式により積分項平均値ＭＩを算出する。 ＭＩ＝ＳＩ／ｎ 次にステップ３７ｅにおいて積算回数ｎを、ステップ３
７ｆにおいて積分項の積算値ＳＩをリセットしてステッ
プ３７ｇに進む。
きはステップ３７ｄに進み、積分項の積算値ＳＩを積算
回数ｎで除して積分項平均値ＭＩを算出する。即ち、次
式により積分項平均値ＭＩを算出する。 ＭＩ＝ＳＩ／ｎ 次にステップ３７ｅにおいて積算回数ｎを、ステップ３
７ｆにおいて積分項の積算値ＳＩをリセットしてステッ
プ３７ｇに進む。
【００２１】ステップ３７ｇにおいて積分項平均値ＭＩ
が上限値ＵＬ以上であるか否かを判定し、否定判定され
たときはステップ３７ｈにおいて積分項平均値ＭＩが下
限値ＬＬ以下であるか否かを判定する。ステップ３７ｈ
において否定判定されたとき、即ち積分項平均値ＭＩが
上限値ＵＬ未満でありかつ下限値ＬＬを越えるときは学
習を行わずにこのルーチンを終了する。
が上限値ＵＬ以上であるか否かを判定し、否定判定され
たときはステップ３７ｈにおいて積分項平均値ＭＩが下
限値ＬＬ以下であるか否かを判定する。ステップ３７ｈ
において否定判定されたとき、即ち積分項平均値ＭＩが
上限値ＵＬ未満でありかつ下限値ＬＬを越えるときは学
習を行わずにこのルーチンを終了する。
【００２２】ステップ３７ｇで肯定判定されたときはス
テップ３７ｉに進み比例項係数ＫＰＰを所定量ΔＫ増加
し、ステップ３７ｊで積分項ＩＰＲをリセットしてこの
処理を終了する。ステップ３７ｈで肯定判定されたとき
はステップ３７ｋに進み比例項係数ＫＰＰを所定量ΔＫ
減少し、ステップ３７ｍで積分項ＩＰＲをリセットして
この処理を終了する。
テップ３７ｉに進み比例項係数ＫＰＰを所定量ΔＫ増加
し、ステップ３７ｊで積分項ＩＰＲをリセットしてこの
処理を終了する。ステップ３７ｈで肯定判定されたとき
はステップ３７ｋに進み比例項係数ＫＰＰを所定量ΔＫ
減少し、ステップ３７ｍで積分項ＩＰＲをリセットして
この処理を終了する。
【００２３】なお所定量ΔＫは一定値としてもよいが、
リセット前の積分項ＩＰＲを使用して次式に基づいて決
定することにより積分項ＩＰＲをリセットすることによ
る誤差を少なくすることが可能である。 ΔＫ＝ＩＰＲ／（Ｐr −ＰT ） 即ち第１の実施例によれば、ＰＩＤ制御によりコモンレ
ール２３中の燃料圧力を制御するとともに、積分項が所
定の範囲を逸脱したときには比例定数を修正する学習を
行うことによって燃料ポンプ２５２、２５３の吐出効率
の変化あるいは燃料ポンプの機体差や燃料配管系の構造
差により燃料噴射量が変動することが抑制される。
リセット前の積分項ＩＰＲを使用して次式に基づいて決
定することにより積分項ＩＰＲをリセットすることによ
る誤差を少なくすることが可能である。 ΔＫ＝ＩＰＲ／（Ｐr −ＰT ） 即ち第１の実施例によれば、ＰＩＤ制御によりコモンレ
ール２３中の燃料圧力を制御するとともに、積分項が所
定の範囲を逸脱したときには比例定数を修正する学習を
行うことによって燃料ポンプ２５２、２５３の吐出効率
の変化あるいは燃料ポンプの機体差や燃料配管系の構造
差により燃料噴射量が変動することが抑制される。
【００２４】コモンレール２３中の燃料圧力をＰＩＤ制
御した場合は、比例定数を小さく設定した場合には目標
圧力ＰT に到達する時間が長くなり比例定数を大きく設
定した場合には目標圧力ＰT に対して行き過ぎあるいは
ハンチングが生じる。この点を解決するためにフィード
フォワード制御が提案されているが、フィードフォワー
ド制御はコモンレール２３から噴射される燃料量と同量
の燃料を燃料ポンプにより供給することにより燃料圧力
を目標圧力ＰT に維持するものであるため燃料ポンプ２
５２、２５３の吐出効率の変化あるいは燃料ポンプの機
体差や燃料配管系の構造差によりＰＩＤ制御以上に燃料
噴射量が変動するおそれがある。
御した場合は、比例定数を小さく設定した場合には目標
圧力ＰT に到達する時間が長くなり比例定数を大きく設
定した場合には目標圧力ＰT に対して行き過ぎあるいは
ハンチングが生じる。この点を解決するためにフィード
フォワード制御が提案されているが、フィードフォワー
ド制御はコモンレール２３から噴射される燃料量と同量
の燃料を燃料ポンプにより供給することにより燃料圧力
を目標圧力ＰT に維持するものであるため燃料ポンプ２
５２、２５３の吐出効率の変化あるいは燃料ポンプの機
体差や燃料配管系の構造差によりＰＩＤ制御以上に燃料
噴射量が変動するおそれがある。
【００２５】第２の実施例はこの点を解決するものあっ
て、フィードフォワード制御と学習機能とを組み合わせ
て使用する。図５は制御部２６において実行される第２
の燃料圧力制御ルーチンのフローチャートであって、ス
テップ５１において燃料圧力Ｐr 、内燃機関回転数Ｎe
および吸気圧力Ｐa を読み込む。
て、フィードフォワード制御と学習機能とを組み合わせ
て使用する。図５は制御部２６において実行される第２
の燃料圧力制御ルーチンのフローチャートであって、ス
テップ５１において燃料圧力Ｐr 、内燃機関回転数Ｎe
および吸気圧力Ｐa を読み込む。
【００２６】ステップ５２においてフィードフォワード
制御処理を実行し、ステップ５３で第２の学習処理を実
行する。ステップ５４において次式により燃料ポンプ２
５３が吐出すべき燃料量ＶP を補正する。 ＶP ＝Ｋ・ＶP ＋ＶSI ただしＫは補正係数であり、一定値であってもよく、ま
た内燃機関回転数Ｎeの関数としてもよい。
制御処理を実行し、ステップ５３で第２の学習処理を実
行する。ステップ５４において次式により燃料ポンプ２
５３が吐出すべき燃料量ＶP を補正する。 ＶP ＝Ｋ・ＶP ＋ＶSI ただしＫは補正係数であり、一定値であってもよく、ま
た内燃機関回転数Ｎeの関数としてもよい。
【００２７】ステップ５５において燃料圧力制御部２５
４の操作量Ｄを次式により算出する。ここでＱP は燃料
ポンプの最大吐出量である。そしてステップ５６におい
て操作量Ｄを出力してこのルーチンを終了する。図６は
フィードフォワード制御処理のフローチャートであっ
て、ステップ５２ａにおいて内燃機関回転数Ｎe および
吸気圧力Ｐa の関数として燃料噴射量Ｖin j を決定す
る。
４の操作量Ｄを次式により算出する。ここでＱP は燃料
ポンプの最大吐出量である。そしてステップ５６におい
て操作量Ｄを出力してこのルーチンを終了する。図６は
フィードフォワード制御処理のフローチャートであっ
て、ステップ５２ａにおいて内燃機関回転数Ｎe および
吸気圧力Ｐa の関数として燃料噴射量Ｖin j を決定す
る。
【００２８】Ｖinj ＝Ｖinj （Ｎe 、Ｐa ） ステップ５２ｂにおいて、コモンレール２３内の燃料圧
力を目標圧力Ｐ0 に維持するために次式により必要な燃
料供給量Ｖr12 を決定する。 Ｖr12 ＝ＶCR／｛１−β・（ＰT −Ｐ0 ）｝ ただし ＶCRはコモンレール２３の容積 β は燃料の圧縮率 Ｐ0 は大気圧力 ステップ５２ｃにおいて、コモンレール２３内の燃料量
ＶRIを次式により決定する。
力を目標圧力Ｐ0 に維持するために次式により必要な燃
料供給量Ｖr12 を決定する。 Ｖr12 ＝ＶCR／｛１−β・（ＰT −Ｐ0 ）｝ ただし ＶCRはコモンレール２３の容積 β は燃料の圧縮率 Ｐ0 は大気圧力 ステップ５２ｃにおいて、コモンレール２３内の燃料量
ＶRIを次式により決定する。
【００２９】 ＶRI ＝ＶCR／｛１−β・（Ｐr −Ｐ0 ）｝ ステップ５２ｄにおいて、コモンレール２３に供給すべ
き燃料量ＶＳを次式により決定する。 ＶＳ＝Ｖr12 ＋Ｖinj −ＶRI 燃料ポンプ２５２、２５３の吐出効率ηを考慮すると、
燃料ポンプ２５３が吐出すべき燃料量ＶP はＶＳ／ηと
なるが吐出効率ηが経時的に変化する。さらにコモンレ
ール２３の容積ＶCRはコモンレールの交換によって変動
することは避けることができない。
き燃料量ＶＳを次式により決定する。 ＶＳ＝Ｖr12 ＋Ｖinj −ＶRI 燃料ポンプ２５２、２５３の吐出効率ηを考慮すると、
燃料ポンプ２５３が吐出すべき燃料量ＶP はＶＳ／ηと
なるが吐出効率ηが経時的に変化する。さらにコモンレ
ール２３の容積ＶCRはコモンレールの交換によって変動
することは避けることができない。
【００３０】そこで以下の積分補正を行う。即ち、ステ
ップ５２ｅにおいて燃料圧力Ｐr が目標圧力ＰT より大
きいか否かを判定する。ステップ５２ｅで肯定判定され
たとき、即ちＰr ＞ＰT であればステップ５２ｆにおい
て積分補正燃料量ＶSIから所定値ｄＶSIを減算してこの
処理を終了する。
ップ５２ｅにおいて燃料圧力Ｐr が目標圧力ＰT より大
きいか否かを判定する。ステップ５２ｅで肯定判定され
たとき、即ちＰr ＞ＰT であればステップ５２ｆにおい
て積分補正燃料量ＶSIから所定値ｄＶSIを減算してこの
処理を終了する。
【００３１】ステップ５２ｅで否定判定されたとき、即
ちＰr ＜ＰT であればステップ５２ｇにおいて積分補正
燃料量ＶSIに所定値ｄＶSIを加算してこの処理を終了す
る。なお所定値ｄＶSIは固定値としてもよいが、次式に
より決定することにより学習効果を一層高めることが可
能である。 ｄＶSI＝ＫＩ・｜Ｐr −ＰT ｜ ここでＫＩは積分定
数 図７は第２の学習処理のフローチャートであって、ステ
ップ５３ａで積算回数ｎをインクリメントし、ステップ
５３ｂで積分補正燃料量ＶSIの積算値ＳＶSIを算出す
る。
ちＰr ＜ＰT であればステップ５２ｇにおいて積分補正
燃料量ＶSIに所定値ｄＶSIを加算してこの処理を終了す
る。なお所定値ｄＶSIは固定値としてもよいが、次式に
より決定することにより学習効果を一層高めることが可
能である。 ｄＶSI＝ＫＩ・｜Ｐr −ＰT ｜ ここでＫＩは積分定
数 図７は第２の学習処理のフローチャートであって、ステ
ップ５３ａで積算回数ｎをインクリメントし、ステップ
５３ｂで積分補正燃料量ＶSIの積算値ＳＶSIを算出す
る。
【００３２】ステップ５３ｃにおいて積算回数ｎが所定
回数Ｎ以上であるか否かを判定し、否定判定されたとき
は学習はまだ必要ないものとしてこの処理を終了する。
ステップ５３ｃにおいて肯定判定されたときはステップ
５３ｄに進み、積分補正燃料量ＶSIの積算値ＳＶSIを積
算回数ｎで除して積分補正燃料量平均値ＭＶSIを算出す
る。即ち、次式により積分補正燃料量平均値ＭＶSIを算
出する。
回数Ｎ以上であるか否かを判定し、否定判定されたとき
は学習はまだ必要ないものとしてこの処理を終了する。
ステップ５３ｃにおいて肯定判定されたときはステップ
５３ｄに進み、積分補正燃料量ＶSIの積算値ＳＶSIを積
算回数ｎで除して積分補正燃料量平均値ＭＶSIを算出す
る。即ち、次式により積分補正燃料量平均値ＭＶSIを算
出する。
【００３３】ＭＶSI＝ＳＶSI／ｎ 次にステップ５３ｅにおいて積算回数ｎを、ステップ５
３ｆにおいて積分補正燃料量ＶSIの積算値ＳＶSIをリセ
ットしてステップ５３ｇに進む。ステップ５３ｇにおい
て積分補正燃料量平均値ＭＶSIが上限値ＵＬ以上である
か否かを判定し、否定判定されたときはステップ５３ｈ
において積分補正燃料量平均値ＭＶSIが下限値ＬＬ以下
であるか否かを判定する。
３ｆにおいて積分補正燃料量ＶSIの積算値ＳＶSIをリセ
ットしてステップ５３ｇに進む。ステップ５３ｇにおい
て積分補正燃料量平均値ＭＶSIが上限値ＵＬ以上である
か否かを判定し、否定判定されたときはステップ５３ｈ
において積分補正燃料量平均値ＭＶSIが下限値ＬＬ以下
であるか否かを判定する。
【００３４】ステップ５３ｈにおいて否定判定されたと
き、即ち積分補正燃料量平均値ＭＶ SIが上限値ＵＬ未満
でありかつ下限値ＬＬを越えるときは学習を行わずにこ
のルーチンを終了する。ステップ５３ｇで肯定判定され
たときはステップ５３ｉに進み補正係数Ｋを所定量ΔＫ
増加し、ステップ５３ｊで積分補正燃料量ＶSIをリセッ
トしてこの処理を終了する。
き、即ち積分補正燃料量平均値ＭＶ SIが上限値ＵＬ未満
でありかつ下限値ＬＬを越えるときは学習を行わずにこ
のルーチンを終了する。ステップ５３ｇで肯定判定され
たときはステップ５３ｉに進み補正係数Ｋを所定量ΔＫ
増加し、ステップ５３ｊで積分補正燃料量ＶSIをリセッ
トしてこの処理を終了する。
【００３５】ステップ５３ｈで肯定判定されたときはス
テップ５３ｋに進み補正係数Ｋを所定量ΔＫ減少し、ス
テップ５３ｍで積分補正燃料量ＶSIをリセットしてこの
処理を終了する。なお所定量ΔＫは一定値としてもよい
が、リセット前の積分補正燃料量ＶSIを使用して次式に
基づいて決定することにより積分補正燃料量ＶSIをリセ
ットすることによる誤差を少なくすることが可能であ
る。
テップ５３ｋに進み補正係数Ｋを所定量ΔＫ減少し、ス
テップ５３ｍで積分補正燃料量ＶSIをリセットしてこの
処理を終了する。なお所定量ΔＫは一定値としてもよい
が、リセット前の積分補正燃料量ＶSIを使用して次式に
基づいて決定することにより積分補正燃料量ＶSIをリセ
ットすることによる誤差を少なくすることが可能であ
る。
【００３６】ΔＫ＝ＶSI／ＶＳ 即ち第２の実施例によれば、フィードフォワード制御に
より燃料圧力を迅速かつ目標圧力に対して行き過ぎなく
制御することが可能となるだけでなく、燃料ポンプ２５
２、２５３の吐出効率の変化あるいは燃料ポンプの機体
差や燃料配管系の容量差により燃料噴射量が変動するこ
とが抑制される。
より燃料圧力を迅速かつ目標圧力に対して行き過ぎなく
制御することが可能となるだけでなく、燃料ポンプ２５
２、２５３の吐出効率の変化あるいは燃料ポンプの機体
差や燃料配管系の容量差により燃料噴射量が変動するこ
とが抑制される。
【００３７】
【発明の効果】第１の請求項にかかる燃料圧力制御装置
によれば、制御量決定手段により燃料蓄積室内の燃料圧
力を目標圧力に制御しつつ、燃料ポンプの吐出効率の経
時的変化、燃料ポンプの機体差や燃料配管系の容量差に
より制御量の所定の範囲から逸脱した場合には学習手段
による学習値の変更によって制御量が所定の範囲内とな
るように調整することができ、燃料圧力制御特性を改善
することが可能となる。
によれば、制御量決定手段により燃料蓄積室内の燃料圧
力を目標圧力に制御しつつ、燃料ポンプの吐出効率の経
時的変化、燃料ポンプの機体差や燃料配管系の容量差に
より制御量の所定の範囲から逸脱した場合には学習手段
による学習値の変更によって制御量が所定の範囲内とな
るように調整することができ、燃料圧力制御特性を改善
することが可能となる。
【００３８】第２の請求項にかかる燃料圧力制御装置に
よれば、学習手段による学習を制御量決定手段で使用さ
れる比例定数の変更によって行うことにより燃料圧力制
御としてＰＩＤ制御を使用することが可能となる。第３
の請求項にかかる燃料圧力制御装置によれば、学習手段
による学習を操作量決定手段で使用される補正係数の変
更によって行うことにより燃料圧力制御としてフィード
フォワード制御を使用することが可能となる。
よれば、学習手段による学習を制御量決定手段で使用さ
れる比例定数の変更によって行うことにより燃料圧力制
御としてＰＩＤ制御を使用することが可能となる。第３
の請求項にかかる燃料圧力制御装置によれば、学習手段
による学習を操作量決定手段で使用される補正係数の変
更によって行うことにより燃料圧力制御としてフィード
フォワード制御を使用することが可能となる。
【図１】燃料圧力制御装置の基本構成図である。
【図２】燃料圧力制御装置の実施例の構成図である。
【図３】第１の燃料圧力制御ルーチンのフローチャート
である。
である。
【図４】第１の学習処理のフローチャートである。
【図５】第２の燃料圧力制御ルーチンのフローチャート
である。
である。
【図６】フィードフォワード制御処理のフローチャート
である。
である。
【図７】第２の学習処理のフローチャートである。
２０…内燃機関 ２０１、２０２、２０３、２０４…気筒 ２１１、２１２、２１３、２１４…燃料噴射弁 ２３…コモンレール ２３１…圧力センサ ２５１…燃料タンク ２５２…ブースターポンプ ２５３…燃料ポンプ ２５４…燃料圧力制御部 ２６…制御部
Claims (3)
- 【請求項１】 吐出量を制御することのできる燃料ポン
プと、 前記燃料ポンプから吐出された加圧された燃料を蓄積す
る燃料蓄積室と、 前記燃料蓄積室に蓄積された燃料の圧力を検出する燃料
圧力検出手段と、 前記燃料圧力検出手段で検出された燃料圧力を所定の目
標圧力に制御するための制御量を決定する制御量決定手
段と、 前記制御量決定手段で決定された制御量が所定の範囲を
逸脱した場合に逸脱量に応じた学習値を学習する学習手
段と、 前記学習手段で学習された学習値に応じて前記制御量決
定手段で決定された制御量を補正して前記燃料ポンプの
吐出量を制御するための操作量を決定する操作量決定手
段と、を具備する燃料圧力制御装置。 - 【請求項２】 前記制御量決定手段が、前記燃料圧力検
出手段で検出された燃料圧力と所定の目標圧力との差に
比例・積分・微分（ＰＩＤ）演算を行って制御量を決定
するものであり、 前記学習手段が、前記制御量決定手段で使用される比例
定数により学習するものである請求項１に記載の燃料圧
力制御装置。 - 【請求項３】 前記制御量決定手段が、内燃機関運転状
態に応じて燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量と、前
記燃料蓄積室内の燃料圧力を所定の目標圧力に維持する
ために供給されるべき供給燃料と、前記燃料圧力検出手
段で検出された燃料圧力において前記燃料蓄積室内に蓄
積される燃料量と、に基づいて制御量を決定するもので
あり、 前記学習手段が、前記操作量決定手段で使用される補正
係数により学習するものである請求項１に記載の燃料圧
力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07035298A JP3136938B2 (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 燃料圧力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07035298A JP3136938B2 (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 燃料圧力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08232703A true JPH08232703A (ja) | 1996-09-10 |
| JP3136938B2 JP3136938B2 (ja) | 2001-02-19 |
Family
ID=12437878
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07035298A Expired - Lifetime JP3136938B2 (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 燃料圧力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3136938B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1068349A (ja) * | 1996-07-01 | 1998-03-10 | Cummins Engine Co Inc | 内燃機関用燃料制御システム |
| WO1998039561A1 (fr) * | 1997-03-04 | 1998-09-11 | Isuzu Motors Limited | Procede et appareil d'injection de carburant pour moteurs |
| WO2000031398A1 (de) * | 1998-11-21 | 2000-06-02 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine, insbesondere eines kraftfahrzeugs |
| EP1146204A2 (en) | 2000-04-12 | 2001-10-17 | ROLLS-ROYCE plc | Abradable seals |
| US6539922B2 (en) | 2000-04-10 | 2003-04-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel pressure control apparatus and method of internal combustion engine |
| EP0896145B1 (en) * | 1997-08-04 | 2004-03-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection control apparatus for accumulator type engine |
| US7066149B1 (en) | 2005-01-24 | 2006-06-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Internal combustion engine fuel pressure control apparatus |
| US7320312B2 (en) | 2005-05-31 | 2008-01-22 | Denso Corporation | Fuel injection device for internal combustion engine |
| DE102004048957B4 (de) * | 2004-04-16 | 2008-03-06 | Mitsubishi Denki K.K. | Kraftstoffversorgungseinrichtung für Brennkraftmaschinen |
| WO2010131624A1 (ja) * | 2009-05-14 | 2010-11-18 | ボッシュ株式会社 | レール圧制御方法及びコモンレール式燃料噴射制御装置 |
| JP2011085046A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Denso Corp | 燃料噴射装置 |
| JP2011196303A (ja) * | 2010-03-23 | 2011-10-06 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 内燃機関の燃料供給制御装置 |
| JP2014218972A (ja) * | 2013-05-10 | 2014-11-20 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料圧力制御装置 |
-
1995
- 1995-02-23 JP JP07035298A patent/JP3136938B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH1068349A (ja) * | 1996-07-01 | 1998-03-10 | Cummins Engine Co Inc | 内燃機関用燃料制御システム |
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| EP0896145B1 (en) * | 1997-08-04 | 2004-03-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection control apparatus for accumulator type engine |
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| US6367454B1 (en) | 1998-11-21 | 2002-04-09 | Robert Bosch Gmbh | Method for operating an internal combustion engine mainly in a motor vehicle |
| US6539922B2 (en) | 2000-04-10 | 2003-04-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel pressure control apparatus and method of internal combustion engine |
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| US7320312B2 (en) | 2005-05-31 | 2008-01-22 | Denso Corporation | Fuel injection device for internal combustion engine |
| CN100406706C (zh) * | 2005-05-31 | 2008-07-30 | 株式会社电装 | 用于内燃机的燃料喷射装置 |
| WO2010131624A1 (ja) * | 2009-05-14 | 2010-11-18 | ボッシュ株式会社 | レール圧制御方法及びコモンレール式燃料噴射制御装置 |
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| JP2014218972A (ja) * | 2013-05-10 | 2014-11-20 | トヨタ自動車株式会社 | 燃料圧力制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3136938B2 (ja) | 2001-02-19 |
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