WO2009090782A1 - 蓄圧式燃料噴射装置の蓄圧室圧力制御方法および制御装置 - Google Patents

蓄圧式燃料噴射装置の蓄圧室圧力制御方法および制御装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2009090782A1
WO2009090782A1 PCT/JP2008/068812 JP2008068812W WO2009090782A1 WO 2009090782 A1 WO2009090782 A1 WO 2009090782A1 JP 2008068812 W JP2008068812 W JP 2008068812W WO 2009090782 A1 WO2009090782 A1 WO 2009090782A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure
disturbance
fuel
pump
accumulation chamber
Prior art date
Application number
PCT/JP2008/068812
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Yuji Ohta
Tomohide Yamada
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. filed Critical Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
Priority to US12/595,449 priority Critical patent/US8210155B2/en
Priority to BRPI0809657 priority patent/BRPI0809657A2/pt
Priority to CN2008800110682A priority patent/CN101657631B/zh
Priority to EP08871012.4A priority patent/EP2133551B1/en
Priority to KR1020097021060A priority patent/KR101161596B1/ko
Publication of WO2009090782A1 publication Critical patent/WO2009090782A1/ja

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
    • F02D41/3845—Controlling the fuel pressure by controlling the flow into the common rail, e.g. the amount of fuel pumped
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F02D41/3809—Common rail control systems
    • F02D41/3836—Controlling the fuel pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/02—Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413—Controller structures or design
    • F02D2041/1415—Controller structures or design using a state feedback or a state space representation
    • F02D2041/1416—Observer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1433—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a model or simulation of the system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1433—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a model or simulation of the system
    • F02D2041/1434—Inverse model
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06—Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0602—Fuel pressure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y10T137/0396—Involving pressure control

Definitions

  • the present invention relates to a pressure control method and a pressure control device in a pressure accumulation chamber (common rail) which constitutes a pressure accumulation type fuel injection device used for a diesel engine or the like.
  • Accumulation type (common rail type) fuel injection device uses the high pressure fuel supply pump driven by the engine to pump fuel to a common accumulation chamber, connect the fuel injection valve of each cylinder to this accumulation chamber, and store it in the accumulation chamber.
  • the high pressure fuel is injected into each cylinder of the internal combustion engine.
  • the amount of fuel injected into each cylinder is uniquely determined by the pressure in the pressure accumulation chamber and the energization time to the fuel injection valve (injector) provided in each cylinder.
  • the feedback control unit 01 and the feed control unit 02 are provided side by side, as shown in FIG.
  • the feedforward amount is obtained from the map for each combination of the target pressure, the fuel injection amount command value, and the engine speed.
  • the output of the feed pack control unit 01 and the output of the feed feed control unit 0 2 are added, and the pump discharge command value, for example, when the pump 0 3 is a plunger type pump, the pump discharge command value As a command, the stroke amount of the plunger is commanded to drive the pump 0 3 and supply it to the common rail 0 4 so as to control the pressure in the common rail 0 4 to be maintained at a predetermined target pressure.
  • the map used in the feedforward control unit 02 is obtained in advance by experiment. Also, feed forward amount as another method It may be obtained from the inverse characteristic of the pump and common rail mathematical model.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-2006A
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-open Japanese Patent Application Laid-Open No. 2 0 05-30164. Technology is known.
  • This patent document 1 shows a technology that uses feed feed control and feed pack control in combination, detects the fuel pressure in the common rail, and calculates the pressure difference with a preset target fuel pressure, ⁇ A portion of ⁇ is output as a feedforward amount, the rest is feedback-controlled, and the addition of the feedforward amount to the feedback output is repeated according to the crank angle of the engine. Internal pressure equalization has been carried out.
  • Patent Document 2 a dynamic model of a common rail system is created, a control amount corresponding to a target fuel pressure is calculated based on the model, and feedforward control is executed based on this. is there.
  • the target pressure and the fuel injection amount If a disturbance that acts other than engine speed fluctuation occurs, control can not be performed because it is out of control, and control performance deteriorates. In addition, when trying to create a multi-dimensional map including elements other than the target pressure, fuel injection amount command value, and engine speed, the number of test cases is large and it takes a lot of labor. Further, in the technique of Patent Document 1, the feedback control unit 0 2 and the feedback control unit 0 1 are used in combination to compensate for feedback control response delay by feedback control, but it is unexpected. The control in the case where a disturbance acts is not enough, and even in the technique shown in Patent Document 2, the control performance when a disturbance acts other than the conditions when creating a dynamic model of the common rail system is not sufficient. . Disclosure of the invention
  • the present invention has been made in view of such a background, and is an accumulator chamber (common rail) that constitutes an accumulator fuel injection device used for a diesel engine or the like.
  • the disturbance pressure acting on the engine is estimated by the observer control, and the pump discharge command is captured by the compensation value that compensates for the estimated disturbance pressure, so that the control performance of the accumulator pressure is bad even if there is a disturbance. It is an object of the present invention to provide a pressure control method and a pressure control device.
  • an accumulator chamber for storing pressurized fuel, a fuel injection valve for injecting fuel in the accumulator chamber to an internal combustion engine, and a fuel pump for pumping fuel to the accumulator chamber.
  • pressure control method of an accumulator type fuel injection device for controlling a pump discharge amount of the fuel pump such that fuel pressure in the accumulator chamber becomes a target pressure, actual accumulator chamber pressure and accumulator pressure detected by a fuel pressure sensor
  • the pump discharge command value of the fuel pump is calculated by feedback based on the pressure difference with the early mark pressure of the chamber, and the discharge command value of the fuel pump, the disturbance pressure acting on the pressure storage chamber and the pressure in the pressure storage chamber are transmitted to the fuel pump.
  • the function is used for numerical modeling, the disturbance pressure is estimated from the numerical model, the compensation value for compensating for the disturbance is derived by the disturbance observer, and That you'll connexion corrected output disturbance compensation value by said disturbance observer and JP ⁇ ⁇ .
  • a second invention relates to an accumulator chamber pressure control device for an accumulator fuel injection system, comprising: an accumulator chamber for storing pressurized fuel; a fuel injection valve for injecting fuel in the accumulator chamber to an internal combustion engine; Pressure storage device of pressure accumulation chamber of pressure accumulation type fuel injection device comprising: fuel pump for pumping fuel into chamber; and control means for controlling pump discharge amount of the fuel pump so that fuel pressure in the pressure accumulation chamber becomes target pressure.
  • the controller The pump discharge command value to the fuel pump, the disturbance pressure acting on the pressure accumulation chamber, and the pressure accumulation chamber pressure are numerically modeled using the transfer function of the fuel pump, and the disturbance pressure is estimated from the numerical model And a disturbance observer control unit that derives a compensation value for compensating for, and correcting the output from the load pack control unit with the disturbance compensation value from the disturbance observer control unit.
  • the discharge command value of the fuel pump, the disturbance pressure to be applied to the pressure accumulation chamber, and the pressure accumulation chamber pressure are numerically modeled using the transfer function of the fuel pump, and the disturbance pressure is estimated from the numerical model. Since the compensation value for compensating for the disturbance is derived and the output value of the feed pack system is corrected by the compensation value, control using feed feed control in combination with feed pack control as in the prior art Compensation performance against disturbance is improved.
  • the control accuracy with respect to the disturbance is improved as compared with the case where the disturbance is set in the map in advance.
  • the internal combustion engine is a diesel engine, and a feedforward pressure value is calculated based on a target pressure, an engine speed, and a fuel injection amount command value.
  • the output from the control unit may be further added to the feedback output.
  • the internal combustion engine is a diesel engine, and further includes a feedforward control unit that calculates a preset pump discharge command value based on the target pressure, the engine speed, and the fuel injection amount command value.
  • the feed forward output may be added to the feed pack output.
  • control method of the first invention and the configuration of the control device of the second invention, the high responsiveness of the feedback control is added, and the high responsiveness of the feedback control is ensured.
  • Control performance is further improved by performing disturbance compensation by means of disturbance observer control.
  • the disturbance observer preferably shuts off the output of the disturbance compensation value when the derived disturbance compensation value exceeds a predetermined range.
  • the disturbance observer control unit is provided with a limiter that shuts off the output of the disturbance compensation value when the derived disturbance compensation value exceeds a certain range.
  • the output of the disturbance compensation value is shut off to make the disturbance observer control function. Instead, control is performed only by feed pack control or by a combination of feed pack control and feed forward control.
  • the observer control output does not diverge when an extremely large disturbance occurs, thereby protecting the pressure accumulation chamber and the fuel pump. Improves the quality.
  • by stopping the output when the output exceeding the limit is continuously continued for a fixed time it is possible to prevent the control stop by the disturbance temporarily.
  • the disturbance pressure acting on the pressure accumulation chamber (common rail) constituting the pressure accumulation type fuel injection device used for a diesel engine or the like is estimated by observer control, and a compensation value for compensating the estimated disturbance pressure is used.
  • a pressure control method and a pressure control device that do not adversely affect the control performance of the pressure accumulation chamber pressure even if there is a disturbance.
  • FIG. 1 is an entire configuration diagram in which the pressure accumulation type fuel injection device according to the present invention is applied to a diesel engine.
  • FIG. 2 is an explanatory view of an outline of a system for numerical modeling with disturbance observer control.
  • FIG. 3 is a block diagram of control logic showing a first embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram of control logic showing a second embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram of control logic showing a third embodiment.
  • FIG. 6 is a block diagram of control logic showing a fourth embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram of control logic illustrating the prior art. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • FIG. 1 is an entire configuration diagram in which a pressure accumulation type fuel injection device 1 according to the present invention is applied to a diesel engine 3 .
  • the accumulator fuel injection system 1 includes a common rail (accumulation chamber) 5 for storing pressurized fuel, a fuel injection valve 7 for injecting the fuel in the common rail 5 into the combustion chamber of the diesel engine 3, and a fuel for the common rail 5. And a control means 13 for controlling the pump discharge quantity of the high pressure fuel pump 1 1 so that the fuel pressure in the common rail 5 becomes the target pressure. Ru.
  • fuel is supplied to the high pressure fuel pump 11 from the fuel tank 23 via the fuel supply pump 15, the relief valve 17, the check valve 19, the fuel supply pipe 21, and the high pressure fuel pump
  • the high-pressure fuel is supplied to the common rail 5 through the check valve 25 and the communication pipe 26 from 11.
  • the relief valve 17 releases the pressure when the fuel supply pump 15 supplies fuel at a pressure higher than a predetermined pressure, and releases the fuel from the fuel supply pipe 21 to the fuel tank 23.
  • the check valve 19 has a fuel supply pipe 2 when the high pressure fuel pump 1 1's plunger 7 is raised.
  • the check valve 25 also prevents high pressure fuel from flowing back from the pressure accumulation chamber 5 to the high pressure fuel pump 11.
  • the high pressure fuel pump 11 exemplifies a plunger type.
  • a fuel is pressurized by reciprocating plungers 7 vertically in the inside of 9 by a cam 31 driven by a diesel engine 3.
  • the amount of fuel supplied to the common rail 5 is controlled by controlling the effective stroke of the plunger 27 by changing the cam profile or the like according to a signal from the control means 13 described later, so that the common rail is controlled.
  • the fuel pressure in 5 is controlled to be constant.
  • the high pressure fuel from common rail 5 is supplied to fuel injection valves of each cylinder through supply line 33.
  • the timing of injection of fuel to each cylinder and the amount of injection are controlled by the opening / closing control of the solenoid valve 35 provided to the fuel injection valve 7 of each cylinder while being supplied to 7.
  • fuel remaining without injection from the fuel injection valve 7 passes through the fuel return pipe 3 7 and the fuel tank 2
  • control means 13 includes a feedforward control unit 40, a feedback control unit 42, and a disturbance observer control unit 44.
  • a signal from the fuel pressure sensor 46 for detecting the actual pressure of the common rail 5 is inputted to the control means 13, and the actual pressure, the engine speed, and the target fuel injection amount command value (engine load) are inputted. ing.
  • the target common rail 5 pressure preset by the engine operating conditions (rotation speed, load) and the actual common rail 5 pressure detected by the fuel pressure sensor 46 Based on the pressure difference, the feedback control amount is calculated by PID control, and the pump discharge command value is calculated.
  • the disturbance observer control unit 44 creates a mathematical model of the system shown in FIG. 2 to predict the disturbance.
  • Figure 2 is input with the effective stroke of the high pressure fuel pump (Ap), ie pump discharge amount is input, pump and transfer characteristic of the common rail system (G (s)) after passing through the disturbance pressure (P D) Is a system that indicates the output pressure when it acts.
  • the transfer characteristic (G (s)) of the pump and common rail system is the transfer function of the pump, and is a function that represents the correlation of the pressure of the common rail to the effective stroke of the plunger pump.
  • Equation (1) is obtained by formulating the system in Figure 2.
  • the disturbance pressure P D can be estimated by the equation (2).
  • the common rail pressure and the pump effective stroke must be detectable. Although the common rail pressure can be detected by the sensor, the pump effective stroke for detection difficult, as the pump effective stroke A P pump effective strokes command value A R, derives the disturbance pressure estimated value in equation (3).
  • the disturbance pressure can be compensated by changing the pump effective stroke. Therefore, you converted disturbance pressure estimated value to the pump effective stroke compensation value A H.
  • the target common rail pressure preset from the operating conditions and the fuel pressure sensor 46 of the actual common rail pressure are detected by the fuel pressure sensor 46 and the force subtractor 4 8 to the feedback control unit 4 2
  • the band effective pump effective stroke compensation value which is the output value of the disturbance observer control unit 44 described above, is input with respect to the pump effective stroke (pump discharge command value) of the output value of the feedpack control unit 42 that is input.
  • a ' is input to the subtractor 50 to correct the output value of the feedback control unit 42.
  • the disturbance pressure acting on the common rail 5 that is, the pressure fluctuation in the common rail 5 due to the fuel injection from the fuel injection valve 7 into each cylinder, and the mechanical vibration due to the injection of the fuel injection valve 7 the actual common rail pressure P R containing pressure fluctuation based input from fuel pressure sensor 46.
  • the pump transfer function inverse function unit 52 is multiplied and the result is subtracted by the pump effective stroke command value A R in the adder-subtractor 54, and the result is the filter of the vibration frequency band of the band co D Obtain the pump effective stroke compensation value A 'based on the equation (5) where the high frequency components for noise are removed by multiplying the processing unit 56. Then, in the subtractor 50, the output from the feedback control unit 42 is captured, and the corrected pump effective stroke command value is input to the transfer characteristic unit 58 of the pump and common rail system.
  • the plunger stroke of the high pressure fuel pump 11 is commanded to control the discharge amount.
  • the disturbance observer control unit 44 estimates the disturbance pressure from the pump effective stroke command value and the actual common rail pressure, and compensates the disturbance pressure to make it zero. Since the pump effective stroke compensation value is derived and the output from feedback control unit 42 is corrected to calculate the pump effective stroke command value, feedback control is used in combination with feedback control as in the prior art. The compensation performance against disturbance is improved more than the control.
  • the control accuracy with respect to the disturbance is improved as compared with the case where the disturbance is set in the map in advance.
  • a feedforward control unit 40 is added to the first embodiment.
  • the control means 13 sets the target common rail pressure, which is preset according to the engine operating conditions input to the engine and the target fuel injection amount command value (engine load), and this feed form control unit At 40, the pump effective stroke command value, which has been mapped based on experiments, is calculated based on the engine speed, the target fuel injection amount command value, and the target pressure storage chamber pressure.
  • the pump effective stroke command value calculated by the feedforward control unit 40 is added to the command value of the feedback control unit 42 in the adder / subtractor 60, and the disturbance described in the first embodiment is obtained.
  • the pump effective stroke compensation value A 'derived by the observer control unit 44 is subtracted and captured to calculate the pump effective stroke command value. Therefore, the high response by the feedforward control unit 40 is added, and the high response by the feedforward control unit 40 is secured, and the disturbance compensation by the disturbance observer control unit 44 is performed. Control performance is further improved.
  • a limiter 65 is provided in the disturbance observer control unit 67 so that the disturbance observer control does not diverge from the first embodiment.
  • the other configuration is the same as that of the first embodiment.
  • the limiter 65 operates to set the output circuit to the output line. Turn off the switch 69 provided to shut off the output from the disturbance observer control unit 6 7.
  • the observer control output does not diverge when a very large disturbance occurs, and the common rail 5 and the high pressure fuel pump 11 are protected.
  • the reliability of the pump effective stroke compensation value A 'by the observer control unit 4 4 is improved.
  • the fourth embodiment has a configuration combining the second embodiment and the third embodiment, and as shown in FIG. 6, a feedforward control unit 40 is added, and a disturbance observer control limiter 6 5 Control configuration provided with
  • the high response by the feedforward control unit 40 is ensured, and the limiter 65 is provided. Therefore, the operation reliability of the disturbance observer control unit 44 is improved. Both reliability and control performance improve with respect to disturbance pressure.
  • the disturbance pressure acting on the pressure accumulation chamber (common rail) constituting the pressure accumulation type fuel injection device used for a diesel engine or the like is estimated by observer control, and a compensation value for compensating the estimated disturbance pressure is used.
  • a compensation value for compensating the estimated disturbance pressure is used.

Abstract

　ディーゼルエンジン等に使用される蓄圧式燃料噴射装置を構成する蓄圧室（コモンレール）に作用する外乱圧力をオブザーバ制御によって推定し、該推定外乱圧力を補償する補償値によってポンプ吐出指令を補正することで、外乱があっても蓄圧室圧力の制御性能が悪化しない圧力制御方法および圧力制御装置を提供すること。　燃圧センサ４６によって検出される実際の蓄圧室圧力と蓄圧室の目標圧力との圧力差に基づいて燃料ポンプのポンプ吐出指令値を算出するフィードバック制御部４２と、燃料ポンプへのポンプ吐出指令値と蓄圧室に作用する外乱圧力と蓄圧室圧力とを燃料ポンプの伝達関数を用いて数値モデル化し、該数値モデルより外乱圧力を推定し、該外乱を補償する補償値を導出する外乱オブザーバ制御部４４とを備え、フィードバック制御部４２からの出力を前記外乱オブザーバ制御部４４からの外乱補償値によって補正する。

Description

蓄圧式燃料噴射装置の蓄圧室圧力制御方法および制御装置 技術分野
本発明は、 ディーゼルエンジン等に使用される蓄圧式燃料噴射装置を構成する 蓄圧室 （コモンレール） 内の圧力制御方法および圧力制御装置に関する。 背景技術
蓄圧式 （コモンレール式） 燃料噴射装置は、 エンジンによって駆動される高圧 燃料供給ポンプによって、 燃料を共通の蓄圧室へ圧送し、 この蓄圧室に各気筒の 燃料噴射弁を接続して蓄圧室内に貯留した高圧燃料を内燃機関の各気筒に噴射す るものである。
各気筒への燃料噴射量は蓄圧室内の圧力と、各気筒に設けられた燃料噴射弁 (ィ ンジェクタ） への通電時間で一義的に決まる。
従って、 蓄圧室圧力を正確に制御することにより、 高精度な燃料噴射制御が可 能になる。
一般的に、 燃料供給ポンプから蓄圧室への燃料圧送制御は、 図 7に示すように フィードバック制御部 0 1と、 フィードフォヮ一ド制御部 0 2とが併設される場 合が多く、フィードフォヮ一ド制御部 0 2においては、フィードフォヮ一ド量が、 目標圧力、 燃料噴射量指令値、 エンジン回転数との各組み合せ毎のマップから求 められる。
そして、 フィードパック制御部 0 1の出力と、 フィードフォヮ一ド制御部 0 2 の出力とが加算されて、 ポンプ吐出指令値、 例えばポンプ 0 3がプランジャ式ポ ンプの場合には、 ポンプ吐出指令値として、 プランジャのストローク量を指令し て、 ポンプ 0 3を駆動し、 コモンレール 0 4に供給して、 該コモンレール 0 4内 の圧力を所定の目標圧力に保持するように制御している。
前記フィードフォワード制御部 0 2において用いられるマップは、 予め実験に よって求めておくケースが多い。 また、 別の手法としてフィードフォワード量を ポンプ、 コモンレール数式モデルの逆特性から求める場合もある。
例えば、 コモンレール内圧力の制御について、 特許文献 1 (特開 2 0 0 5— 7 6 6 1 8号公報）、特許文献 2 (特開 2 0 0 5 - 3 0 1 7 6 4号公報） の技術が知 られている。
この特許文献 1には、 フィードフォヮ一ド制御とフィードパック制御とを併用 する技術が示され、 コモンレール内の燃料圧力を検出して予め設定された目標燃 料圧力との差圧を算出し、 該^ Ϊの一部をフィードフォワード量とし出力し、 残 部にフィードバック制御を施し、 該フィ一ドバック出力に前記フィードフォヮ一 ド量を加算することをエンジンのクランク角に対応して繰り返して、 コモンレー ル内の圧力の均等化を行っている。
また、 特許文献 2は、 コモンレール系の動的モデルを作成して、 該モデルに基 づいて、 目標燃料圧力に対応する制御量を算出し、 これによつてフィードフォヮ 一ド制御を実行するものである。
しかし、 図 7に示すようなフィードフォワード制御部 0 2においては、 ブイ一 ドフォワード量は、 目標圧力、 燃料嘖射量指令値、 エンジン回転数との組合せで 決まるため、 目標圧力、 燃料噴射量、 エンジン回転数変動以外で作用する外乱が 発生した場合には制御対象外のため制御できず、 制御性能が悪化する。 また、 目 標圧力、 燃料噴射量指令値、 エンジン回転数以外の要素も含めて多次元マップを 作成しょうとすると、 試験ケースが多くなり多大な労力を要する問題がある。 また、 特許文献 1の技術においてはフイードフォヮ一ド制御部 0 2とフィード バック制御部 0 1とを併用して、 フィードバック制御の応答遅れをフイードフォ ヮード制御で補完するようにしているが、 予期せぬ外乱が作用した場合における 制御は不十分であり、 さらに特許文献 2に示される技術においても、 コモンレー ル系の動的モデルを作成するときの条件以外の外乱が作用したときの制御性能が 十分でない。 発明の開示
そこで、 本発明は、 このような背景に鑑みてなされたものであり、 ディーゼル エンジン等に使用される蓄圧式燃料噴射装置を構成する蓄圧室 （コモンレール） に作用する外乱圧力をオブザーバ制御によつて推定し、 該推定外乱圧力を補償す る補償値によってポンプ吐出指令を捕正することで、 外乱があっても蓄圧室圧力 の制御性能が悪ィヒしない圧力制御方法および圧力制御装置を提供することを課題 とする。
前記課題を解決するため、 第 1発明は、 加圧燃料を貯留する蓄圧室と、 該蓄圧 室内の燃料を内燃機関に噴射する燃料噴射弁と、 前記蓄圧室に燃料を圧送する燃 料ポンプと、 前記蓄圧室内の燃料圧力が目標圧力になるように前記燃料ポンプの ポンプ吐出量を制御する蓄圧式燃料噴射装置の蓄圧室圧力制御方法において、 燃圧センサによって検出される実際の蓄圧室圧力と蓄圧室の早標圧力との圧力 差に基づいて前記燃料ポンプのポンプ吐出指令値をフィードバックによって算出 し、 燃料ポンプの吐出指令値と蓄圧室に作用する外乱圧力と蓄圧室圧力とを燃料 ポンプの伝達関数を用レ、て数値モデル化し、該数値モデルより外乱圧力を推定し、 該外乱を補償する補償値を外乱オブザーバによって導出し、 前記フィードパック によって算出された出力を前記外乱オブザーバによる外乱補償値によつて補正す ることを特 ί敫とする。
また、 第 2発明は、 蓄圧式燃料噴射装置の蓄圧室圧力制御装置に関し、 加圧燃 料を貯留する蓄圧室と、 該蓄圧室内の燃料を内燃機関に噴射する燃料嘖射弁と、 前記蓄圧室に燃料を圧送する燃料ポンプと、 前記蓄圧室内の燃料圧力が目標圧力 になるように前記燃料ポンプのポンプ吐出量を制御する制御手段とを備えた蓄圧 式燃料噴射装置の蓄圧室圧力制御装置において、
前記制御手段が、 燃圧センサによつて検出される実際の蓄圧室圧力と蓄圧室の 目標圧力との圧力差に基づいて前記燃料ポンプのポンプ吐出指令値をフィードパ ックによつて算出するフィードパック制御部と、 燃料ポンプへのポンプ吐出指令 値と蓄圧室に作用する外乱圧力と蓄圧室圧力とを燃料ポンプの伝達関数を用いて 数値モデル化し、 該数値モデルより外乱圧力を推定し、 該外乱を補償する補償値 を導出する外乱オブザーバ制御部とを備え、 前記フィ一ドパック制御部からの出 力を前記外乱オブザーバ制御部からの外乱補償値によつて補正することを特徴と する。
力かる第 1発明の制御方法の発明、および第 2発明の制御装置の発明によれば、 外乱オブザーバ制御を施すことによって、 燃料ポンプの吐出指令値と蓄圧室に作 用する外乱圧力と蓄圧室圧力とを燃料ポンプの伝達関数を用いて数値モデルィ匕し、 該数値モデルより外乱圧力を推定し、 該外乱を補償する捕償値を導出して、 該補 償値によってフィードパック制の出力値を補正するので、 従来技術のようにフィ 一ドパック制御にフィードフォヮ一ド制御を併用する制御より外乱に対する補償 性能が向上する。
すなわち、 外乱自体を数値モデルより導出して推定するため、 予めマップに外 乱を条件として設定する場合に比べて外乱に対する制御精度が向上する。
さらに、 外乱条件を付加して多次元のマップを作成するという多大な労力や時 間を不要とでき、 極めて簡単な手段で蓄圧室内の圧力制御ができる。
また、第 1発明におレ、て好ましくは、内燃機関がディーゼルエンジンからなり、 目標圧力、 エンジン回転数、 燃料噴射量指令値に基づいて予め設定されたポンプ 吐出指令値を算出するフィードフォヮ一ド制御部からの出力を前記フィードバッ ク出力にさらに加算するとよい。 また、 第 2発明において好ましくは、 内燃機関 がディーゼルエンジンからなり、 目標圧力、 エンジン回転数、 燃料噴射量指令値 に基づいて予め設定されたポンプ吐出指令値を算出するフィードフォヮ一ド制御 部をさらに有し、 該フィードフォワード出力を前記フィ一ドパック出力に加算す るとよい。
力かる第 1発明の制御方法、 および第 2発明の制御装置の構成によれば、 フィ 一ドフォヮード制御の高い応答性が加わることで、 フィードフォヮ一ド制御によ る高い応答性が確保されると共に、 外乱オブザーバ制御による外乱補償がなされ ることで制御性能が更に向上する。
また、 第 1発明において好ましくは、 前記外乱オブザーバは導出した外乱補償 値が一定の範囲を超える場合に、 該外乱補償値の出力を遮断するとよく、 また、 第 2発明にお！/ヽて好ましくは、 前記外乱オブザーバ制御部には導出した外乱補償 値が一定の範囲を超えたときに、 該外乱補償値の出力を遮断するリミッタを設け るとよい。
かかる第 1発明、 およぴ第 2発明の構成によれば、 外乱補償値の値が一定の範 囲を超えた場合に、 外乱補償値の出力を遮断して外乱オブザーバ制御を機能させ ずに、 フィードパック制御のみ、 又はフィードパック制御とフィードフォワード 制御との併用によつてのみ制御する。
このように外乱オブザーバ出力に制限を設けることで、 著しく大きな外乱が発 生した場合にオブザーバ制御出力が発散しないようにして、 蓄圧室や燃料ポンプ を保護するため、 外乱オブザーバ制御による補償機能の信頼性が向上する。 なお、 制限を超える出力がー定時間連続して継続された場合に出力を遮断する ようにすることで一過性的に外乱による制御停止を防ぐことが出来る。
本発明によれば、 ディーゼルエンジン等に使用される蓄圧式燃料噴射装置を構 成する蓄圧室 （コモンレール） に作用する外乱圧力をオブザーバ制御によって推 定し、 該推定外乱圧力を補償する補償値によってポンプ吐出指令を補正すること で、 外乱があっても蓄圧室圧力の制御性能が悪ィヒしない圧力制御方法および圧力 制御装置を提供することができる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明にかかる蓄圧式燃料噴射装置をディーゼルエンジンに適用し た全体構成図である。
第 2図は、 外乱オブザーバ制御で数値モデル化するシステム概要の説明図であ る。
第 3図は、 第 1実施形態を示す制御ロジックのプロック図である。
第 4図は、 第 2実施形態を示す制御ロジックのブロック図である。
第 5図は、 第 3実施形態を示す制御ロジックのプロック図である。
第 6図は、 第 4実施形態を示す制御ロジックのプロック図である。
第 7図は、 従来技術を説明する制御ロジックのプロック図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照して本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。 但しこの実施の形態に記載されている構成部品の寸法、 材質、 形状、 その相対的 配置等は特に特定的な記載がない限りは、 この発明の範囲をそれに限定する趣旨 ではなく、 単なる説明例に過ぎない。 (第 1実施形態）
図 1力 ら図 3を参照して本発明の第 1実施形態について説明する。
図 1は本発明にかかる蓄圧式燃料噴射装置 1をディーゼルエンジン 3に適用し た全体構成図である。 蓄圧式燃料噴射装置 1は、 加圧燃料を貯留するコモンレー ル （蓄圧室） 5と、 該コモンレール 5内の燃料をディーゼルエンジン 3の燃焼室 内に噴射する燃料噴射弁 7と、 コモンレール 5に燃料を圧送する高圧燃料ポンプ 1 1 (燃料ポンプ） と、 コモンレール 5内の燃料圧力が目標圧力になるように高 圧燃料ポンプ 1 1のポンプ吐出量を制御する制御手段 1 3を備えて構成されてい る。
さらに、 高圧燃料ポンプ 1 1へは、 燃料供給ポンプ 1 5、 リリーフ弁 1 7、 逆 止弁 1 9、 燃料供給管 2 1を介して燃料タンク 2 3から燃料が供給され、 また高 圧燃料ポンプ 1 1からは逆止弁 2 5、 連通管 2 6を介してコモンレール5に高圧 燃料を供給している。
リリーフ弁 1 7は、 燃料供給ポンプ 1 5が所定圧より高い圧力で燃料を供給し たときに圧力を逃がして、 燃料供給管 2 1から燃料タンク 2 3へ燃料を逃がす。 また逆止弁 1 9は高圧燃料ポンプ 1 1のブランジャ 2 7の上昇時に燃料供給管 2
1を遮断して逆流を防止する。 また逆止弁 2 5は蓄圧室 5から高圧燃料が高圧燃 料ポンプ 1 1へ逆流するのを防止する。
高圧燃料ポンプ 1 1は、 プランジャタイプのものを例示する。 プランジャ室 2
9内をプランジャ 2 7がディーゼルエンジン 3によって駆動されるカム 3 1によ つて上下往復運動することで燃料を加圧する。 そして、 後述する制御手段 1 3か らの信号によって、 カムプロフィールを変更等してプランジャ 2 7の有効ストロ ークが制御されることによって、 コモンレール 5に供給される燃料吐出量が制御 され、 コモンレール 5内の燃料圧力を一定に制御するようになっている。
コモンレール 5からの高圧燃料は、 供給管路 3 3を介して各気筒の燃料噴射弁
7に供給されると共に、 各気筒の燃料噴射弁 7に設けられた電磁弁 3 5の開閉制 御によって、 各気筒への燃料の噴射タイミング、 噴射量が制御される。 また、 燃 料噴射弁 7からは噴射せずに残つた燃料が燃料戻り管 3 7を通って燃料タンク 2
3へ戻される。 以上のように構成された蓄圧式燃料噴射装置 1において、 制御手段 1 3は、 フ イードフォヮ一ド制御部 40とフィードバック制御部 42と外乱オブザーバ制御 部 44を有して構成されている。
そして、 制御手段 1 3にはコモンレール 5の実際の圧力を検出する燃圧センサ 46からの信号が入力され、 該実際の圧力と、 エンジン回転数、 目標燃料噴射量 指令値 （エンジン負荷） が入力されている。
フィードパック制御部 42では、 エンジンの運転条件 （回転数、 負荷） により 予め設定されている目標とするコモンレール 5の圧力と、 燃圧センサ 46によつ て検出された実際のコモンレール 5の圧力との圧力差に基づいて P I D制御によ つてフィードバック制御量が演算され、 ポンプ吐出指令値が算出される。
また、 外乱オブザーバ制御部 44では、 図 2に示すシステムの数式ィヒモデルを 作成して外乱を予測する。
図 2は、 高圧燃料ポンプの有効ストローク （Ap) を入力として、 すなわちポ ンプ吐出量を入力とし、 ポンプとコモンレール系の伝達特性 (G (s)) を通過後 に、 外乱圧力 （PD) が作用したときの出力圧力を示すシステムである。 なお、 ポンプ、 コモンレール系の伝達特性 (G (s)) とはポンプの伝達関数であり、 プ ランジャポンプの有効ストロークに対するコモンレールの圧力の相関関係を表す 関数である。
図 2のシステムを数式化すると式 （1) のようになる。
PR =G{s)AF +PD (1)
PR ： コモンレーノレ圧力
PD ：外乱圧力
AP ：ポンプ有効ストローク
従って、 外乱圧力 PDは、 式 （2) で推定できる。
Figure imgf000009_0001
外乱圧力を推定するには、 コモンレール圧力とポンプ有効ストロークが検出で きなければならない。 コモンレール圧力はセンサにより検出可能であるが、 ポン プ有効ストロークは検出困難なため、 ポンプ有効ストローク AP ポンプ有効ス トローク指令値 ARとして、 外乱圧力推定値 を式 （3) で導出する。
Figure imgf000010_0001
外乱圧力を補償するには、 ポンプ有効ストロークを変えることにより行うこと ができる。 そこで、 外乱圧力推定値をポンプ有効ストローク補償値 AHへ換算す る。
換算は、線形ポンプ伝達関数 GP ( s )の逆関数 GP— 1 ( s )を利用して、式（4) のようになる。
AH = G;1 (S)PD = G (s)PR -AR (4)
逆関数 GP一1 ( s) に微分項が存在するとコモンレール圧力信号内のノイズ信 号も微分され、 振動を与えてしまう可能性があるため、 オブザーバの帯域 coDを 導入して、 フィルタ処理式を行なった結果を式 （5) に示す。
A' = (G;1(S)PR -AR)-^- (5) 以上のように導出した帯域処理されたポンプ有効ストローク補償値 に基 づいて前記フィードパック制御部 4 2 (図 3) からの出力を補正する。
図 3に示す制御ロジックのブロック図のように、 運転条件から予め設定された 目標コモンレール圧力と、実際のコモンレール圧力の燃圧センサ 46検出値と力 減算器 4 8を介してフィードバック制御部 4 2に入力され、 そのフィードパック 制御部 4 2の出力値のポンプ有効ストローク （ポンプ吐出指令値） に対して、 前 記した外乱オブザーバ制御部 44の出力値である帯域処理されたポンプ有効スト ローク補償値 A 'が減算器 5 0に入力されて、 フィードバック制御部 4 2の出力 値を補正する。
この外乱オブザーバ制御部 44では、 コモンレール 5に作用する外乱圧力、 即 ち、燃料噴射弁 7から各気筒内への燃料噴射によるコモンレール 5内圧力変動や、 燃料噴射弁 7の噴射による機械的振動に基づく圧力変動等を含んだ実際のコモン レール圧力 PRを燃圧センサ 46から入力する。
そして、 ポンプ伝達関数の逆関数部 5 2を掛け合わせ、 その結果に対して加減 算器 54においてポンプ有効ストローク指令値 ARを減算し、 その結果に対して 帯域 coDの振動周波数帯域のフィルタ処理部 5 6を掛けて、 ノイズ分の高周波成 分を除去した式 （5) に基づいてポンプ有効ストローク補償値 A 'を求める。 そして、 減算器 5 0において、 フィードバック制御部 4 2からの出力を捕正し て補正後のポンプ有効ストローク指令値をポンプとコモンレール系の伝達特性部 5 8に入力する。
実際には高圧燃料ポンプ 1 1のプランジャストロークを指令して吐出量を制御 する。
以上の第 1実施形態によれば、 外乱オブザーバ制御部 4 4でポンプ有効スト口 一ク指令値と実際のコモンレール圧力とから外乱圧力を推定して、 その外乱圧力 を補償してゼロとするようなポンプ有効ストローク補償値を導出して、 フィード バック制御部 4 2からの出力を補正してポンプ有効ストローク指令値を算出する ので、 従来技術のようにフィードバック制御にフィードフォヮ一ド制御を併用す る制御より外乱に対する補償性能が向上する。
すなわち、 外乱自体を数値モデルより導出して推定するため、 予めマップに外 乱を条件として設定する場合に比べて外乱に対する制御精度が向上する。
さらに、 外乱条件を付加して多次元のマップを作成するという多大な労力や時 間を不要とでき、 極めて簡単な手段で蓄圧室内の圧力制御ができる。
(第 2実施形態）
次に、 図 4を参照して第 2実施形態について説明する。
この第 2実施形態は、 第 1実施形態に対してさらに、 フィードフォワード制御 部 4 0を追加するものである。 制御手段 1 3に入力されるエンジン回転数、 目標 燃料噴射量指令値 （エンジン負荷） のエンジンの運転条件により予め設定されて いる目標とするコモンレール圧力を設定すると共に、 このフィードフォヮ一ド制 御部 4 0において、 エンジン回転数と目標燃料噴射量指令値と目標蓄圧室圧力に 基づいて、 予め実験に基づいてマップィ匕されたポンプ有効ストローク指令値を算 出する。
そして、 このフィードフォワード制御部 4 0で算出されたポンプ有効ストロー ク指令値を加減算器 6 0において、 フィードバック制御部 4 2力 らの指令値に加 算するとともに、 第 1実施形態で説明した外乱オブザーバ制御部 4 4で導出され たポンプ有効ストローク補償値 A 'を減算して捕正して、 ポンプ有効ストローク 指令値を算出する。 従って、 フィードフォワード制御部 4 0による高い応答性が加わることで、 フ ィ一ドフォヮード制御部 4 0による高い応答性が確保されると共に、 外乱ォブザ ーバ制御部 4 4による外乱補償がなされることで制御性能が更に向上する。
(第 3実施形態）
次に、 図 5を参照して第 3実施形態について説明する。
第 3実施形態は、 第 1実施形態に対して外乱オブザーバ制御が発散しないよう にリミッタ 6 5を外乱オブザーバ制御部 6 7に設けたものである。 その他の構成 については第 1実施形態と同様である。
図 5に示すように、 外乱オブザーバ制御部 4 4カゝら出力されるポンプ有効スト ローク補償値 A 'が一定の範囲 Hを超えた場合に、 リミッタ 6 5が作動して、 出 力回線に設けられたスィツチ 6 9を O F F状態にして外乱オブザーバ制御部 6 7 からの出力を遮断する。
このように外乱オブザーバ出力に制限を設けることで、 著しく大きな外乱が発 生した場合にオブザーバ制御出力が発散しないようにして、 コモンレール 5や高 圧燃料ポンプ 1 1を保護することがするため、 外乱オブザーバ制御部 4 4による ポンプ有効ストローク補償値 A 'の信頼性が向上する。
なお、 制限を超える出力が一定時間連続して継続された場合に出力を遮断する ようにすれば、 一過性的に生じた外乱による制御停止を防ぐことができ、 一層、 外乱オブザーバ制御部 4 4の信頼性を向上することができる。
(第 4実施形態）
次に、 図 6を参照して第 4実施形態について説明する。
第 4実施形態は、 第 2実施形態と第 3実施形態を合わせ備えた構成であり、 図 6に示すように、 フィードフォワード制御部 4 0を追加するとともに、 外乱ォブ ザーバ制御のリミッタ 6 5を設けた制御構成である。
このような第 4実施形態によれば、 フィードフォワード制御部 4 0による高い 応答性が確保されると共に、 リミッタ 6 5を設けたので、 外乱オブザーバ制御部 4 4の作動信頼性が向上して、 外乱圧力に対してより信頼性および制御性能が共 に向上する。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 ディーゼルエンジン等に使用される蓄圧式燃料噴射装置を構 成する蓄圧室 （コモンレール） に作用する外乱圧力をオブザーバ制御によって推 定し、 該推定外乱圧力を補償する補償値によってポンプ吐出指令を補正すること で、 外乱があっても蓄圧室圧力の制御性能の悪ィ匕を防止できるので、 ディーゼル ェンジン等の蓄圧式燃料噴射装置の蓄圧室圧力制御方法および圧力制御装置への 適用に際して有益である。

Claims

1 . 加圧燃料を貯留する蓄圧室と、 該蓄圧室内の燃料を内燃機関に噴射する燃 料噴射弁と、 前記蓄圧室に燃料を圧送する燃料ポンプと、 前記蓄圧室内の燃料圧 力が目標圧力になるように前記燃料ポンプのポンプ吐出量を制御する蓄圧式燃料 請
噴射装置の蓄圧室圧力制御方法において、
燃圧センサによつて検出される実際の蓄圧室圧力と蓄圧室の目標圧力との圧力 差に基づいて前記燃料ポンプのポンプ吐 ^の出指令値をフィ一ドバックによつて算出 し、
燃料ポンプの吐出指令値と蓄圧室に作用する外乱圧力と蓄圧室圧力とを燃料ポ 囲
ンプの伝達関数を用いて数値モデル化し、 該数値モデルより外乱圧力を推定し、 該外乱を補償する補償値を外乱オブザーバによつて導出し、
前記フィードバックによって算出された出力を前記外乱オブザーバによる外乱 補償値によって補正することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置の蓄圧室圧力制御 方法。
2 . 内燃機関がディーゼルエンジンからなり、 目標圧力、 エンジン回転数、 燃 料噴射量指令値に基づいて予め設定されたポンプ吐出指令値を算出するフィード フォヮ一ド制御部からの出力を前記フィ一ドバック出力にさらに加算することを 特徴とする請求項 1記載の蓄圧式燃料噴射装置の蓄圧室圧力制御方法。
3 . 前記外乱オブザーバは導出した外乱補償値が一定の範囲を超える場合に、 該外乱補償値の出力を遮断することを特徴する請求項 1または 2のいずれかに記 載の蓄圧式燃料噴射装置の蓄圧室圧力制御方法。
4 . 加圧燃料を貯留する蓄圧室と、 該蓄圧室内の燃料を内燃機関に噴射する燃 料噴射弁と、 前記蓄圧室に燃料を圧送する燃料ポンプと、 前記蓄圧室内の燃料圧 力が目標圧力になるように前記燃料ポンプのポンプ吐出量を制御する制御手段と を備えた蓄圧式燃料噴射装置の蓄圧室圧力制御装置において、
前記制御手段が、 燃圧センサによつて検出される実際の蓄圧室圧力と蓄圧室の 目標圧力との圧力差に基づいて前記燃料ポンプのポンプ吐出指令値をフィードバ ックによつて算出するフィードバック制御部と、 燃料ポンプへのポンプ吐出指令値と蓄圧室に作用する外乱圧力と蓄圧室圧力と を燃料ポンプの伝達関数を用いて数値モデル化し、 該数値モデルより外乱圧力を 推定し、 該外乱を補償する補償値を導出する外乱オブザーバ制御部とを備え、 前記フィードパック制御部からの出力を前記外乱オブザーバ制御部からの外乱 補償値によつて補正することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置の蓄圧室圧力制御 装置。
5 . 内燃機関がディーゼルエンジンからなり、 目標圧力、 エンジン回転数、 燃 料噴射量指令値に基づいて予め設定されたポンプ吐出指令値を算出するフィード フォヮ一ド制御部をさらに有し、 該フィードフォヮ一ド出力を前記フィ一ドバッ ク出力に加算することを特徴とする請求項 1記載の蓄圧式燃料噴射装置の蓄圧室 圧力制御装置。
6 . 前記外乱オブザーバ制御部には導出した外乱補償値が一定の範囲を超えた ときに、 該外乱補償値の出力を遮断するリミッ夕を設けたことを特徴する請求項 4または 5のいずれかに記載の蓄圧式燃料噴射装置の蓄圧室圧力制御装置。
PCT/JP2008/068812 2008-01-18 2008-10-09 蓄圧式燃料噴射装置の蓄圧室圧力制御方法および制御装置 WO2009090782A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/595,449 US8210155B2 (en) 2008-01-18 2008-10-09 Method of and device for controlling pressure in accumulation chamber of accumulation fuel injection apparatus
BRPI0809657 BRPI0809657A2 (pt) 2008-01-18 2008-10-09 Método e dispositivo para controlar uma pressão da câmara de acúmulo
CN2008800110682A CN101657631B (zh) 2008-01-18 2008-10-09 蓄能型燃料喷射装置的蓄能室压力控制方法以及控制装置
EP08871012.4A EP2133551B1 (en) 2008-01-18 2008-10-09 Method for controlling pressure in pressure accumulator chamber of pressure accumulation type fuel injector, and pressure controller
KR1020097021060A KR101161596B1 (ko) 2008-01-18 2008-10-09 축압식 연료 분사 장치의 축압실 압력 제어 방법 및 제어 장치

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008009549A JP5105422B2 (ja) 2008-01-18 2008-01-18 蓄圧式燃料噴射装置の蓄圧室圧力制御方法および制御装置
JP2008-009549 2008-01-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009090782A1 true WO2009090782A1 (ja) 2009-07-23

Family

ID=40885186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2008/068812 WO2009090782A1 (ja) 2008-01-18 2008-10-09 蓄圧式燃料噴射装置の蓄圧室圧力制御方法および制御装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8210155B2 (ja)
EP (1) EP2133551B1 (ja)
JP (1) JP5105422B2 (ja)
KR (1) KR101161596B1 (ja)
CN (1) CN101657631B (ja)
BR (1) BRPI0809657A2 (ja)
WO (1) WO2009090782A1 (ja)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008055747B4 (de) * 2008-11-04 2012-03-15 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Einspritzanlage für eine Brennkraftmaschine
JP5191983B2 (ja) * 2009-12-16 2013-05-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の診断装置
JP5054795B2 (ja) * 2010-03-23 2012-10-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の燃料供給制御装置
DE112011103200B4 (de) * 2010-09-23 2023-06-07 Cummins Intellectual Property, Inc. Kraftstoffförderpumpensystem und -Verfahren mit variablem Fluss
JP5212501B2 (ja) * 2011-02-18 2013-06-19 株式会社デンソー 燃料噴射装置
WO2012142744A1 (zh) * 2011-04-19 2012-10-26 潍柴动力股份有限公司 用于控制柴油发动机的高压共轨系统的设备和方法
CN102817735B (zh) * 2012-08-21 2015-07-29 潍柴动力股份有限公司 一种高压共轨系统中轨压前馈控制量的修正方法和装置
JP5939227B2 (ja) * 2013-10-22 2016-06-22 株式会社デンソー ポンプ制御装置
US9657653B2 (en) * 2014-06-09 2017-05-23 Caterpillar Inc. Gas pressure high and low detection
CN104047748B (zh) * 2014-06-16 2016-08-17 天津大学 一种基于主动扰动观测的燃油压力控制器及其控制方法
ITUB20159189A1 (it) * 2015-12-16 2017-06-16 Torino Politecnico Apparato e metodo per il controllo della quantita' di combustibile iniettato in un motore a combustione interna
DE102016213383A1 (de) * 2016-07-21 2018-01-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Bestimmung eines Kraftstoffmassenstroms und zur Steuerung der Einspritzung
JP6784251B2 (ja) * 2017-09-25 2020-11-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
CN108071502B (zh) * 2017-12-08 2020-07-28 天津大学 基于map自学习和扰动补偿的扭矩控制系统及其方法
CN107989708B (zh) * 2017-12-08 2020-05-29 天津大学 基于扰动观测的自学习发动机扭矩控制系统及其方法
CN116066276A (zh) 2018-04-10 2023-05-05 康明斯公司 自适应高压燃料泵系统和预测泵送质量的方法
US20190368449A1 (en) * 2018-06-01 2019-12-05 GM Global Technology Operations LLC Returnless fuel system with accumulator
CN114704404B (zh) * 2022-04-11 2022-11-29 哈尔滨工程大学 基于喷油量实时监测的adrc喷油量闭环控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003106208A (ja) * 2001-09-28 2003-04-09 Hitachi Ltd 内燃機関の制御装置
JP2005076618A (ja) 2003-09-04 2005-03-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 蓄圧式燃料噴射内燃機関及びその燃料制御方法
JP2005301764A (ja) 2004-04-14 2005-10-27 Mazda Motor Corp 制御対象モデルを用いた制御装置
JP2007092655A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Denso Corp 蓄圧式燃料システムの制御装置
JP2007113481A (ja) * 2005-10-20 2007-05-10 Mitsubishi Electric Corp エンジンの高圧燃料ポンプ制御装置

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5237975A (en) * 1992-10-27 1993-08-24 Ford Motor Company Returnless fuel delivery system
JP3060266B2 (ja) * 1992-11-09 2000-07-10 株式会社ユニシアジェックス エンジンの燃料供給装置
US5289812A (en) * 1993-06-01 1994-03-01 General Motors Corporation Internal combustion engine air/fuel ratio compensation
US5379741A (en) * 1993-12-27 1995-01-10 Ford Motor Company Internal combustion engine fuel system with inverse model control of fuel supply pump
US5505180A (en) * 1995-03-31 1996-04-09 Ford Motor Company Returnless fuel delivery mechanism with adaptive learning
US5715797A (en) * 1995-06-28 1998-02-10 Nippondenso Co., Ltd. Fuel supply system for internal combustion engine and method of adjusting it
JPH09170467A (ja) * 1995-12-20 1997-06-30 Denso Corp 内燃機関の燃料供給装置
US5579738A (en) * 1996-04-01 1996-12-03 Ford Motor Company Returnless fuel system
JP3804814B2 (ja) * 1996-09-09 2006-08-02 株式会社デンソー 内燃機関の燃料供給装置
JP3695046B2 (ja) * 1997-02-07 2005-09-14 いすゞ自動車株式会社 エンジンの燃料噴射方法及びその装置
US5819709A (en) * 1997-05-05 1998-10-13 Ford Global Technologies, Inc. Fuel pump control in an electronic returnless fuel delivery system
JPH1130150A (ja) 1997-07-10 1999-02-02 Toyota Motor Corp 蓄圧式燃料噴射装置
US6298830B1 (en) * 1997-11-28 2001-10-09 Zexel Corporation Method of jetting high-pressure fuel and apparatus therefor
JPH11200990A (ja) * 1998-01-07 1999-07-27 Unisia Jecs Corp 燃料噴射制御装置
JP3287297B2 (ja) * 1998-02-10 2002-06-04 トヨタ自動車株式会社 燃料ポンプの制御装置
JP3511492B2 (ja) * 1999-12-14 2004-03-29 三菱電機株式会社 筒内噴射エンジンの燃料噴射制御装置
WO2001083971A1 (de) * 2000-05-03 2001-11-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur überwachung eines kraftstoffzumess-systems einer brennkraftmaschine
DE10148646A1 (de) * 2001-10-02 2003-04-10 Bosch Gmbh Robert Brennkraftmaschinensteuerung sowie Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschinensteuerung
JP3786062B2 (ja) * 2001-11-06 2006-06-14 株式会社デンソー 蓄圧式燃料噴射装置
US7188608B2 (en) * 2001-12-11 2007-03-13 Caterpillar Inc. Rail pressure sampling before fuel injection events
JP3833540B2 (ja) * 2002-01-09 2006-10-11 三菱電機株式会社 内燃機関の燃料供給装置
US6581574B1 (en) * 2002-03-27 2003-06-24 Visteon Global Technologies, Inc. Method for controlling fuel rail pressure
JP4042058B2 (ja) * 2003-11-17 2008-02-06 株式会社デンソー 内燃機関用燃料噴射装置
JP4088627B2 (ja) * 2005-01-24 2008-05-21 三菱電機株式会社 内燃機関の燃料圧力制御装置
JP4376202B2 (ja) * 2005-04-07 2009-12-02 本田技研工業株式会社 制御装置
CA2505455C (en) * 2005-05-18 2007-02-20 Westport Research Inc. Direct injection gaseous fuelled engine and method of controlling fuel injection pressure
JP2006336482A (ja) * 2005-05-31 2006-12-14 Denso Corp 内燃機関用燃料噴射装置
US7246005B2 (en) * 2005-06-07 2007-07-17 Arvin Technologies, Inc. Method and apparatus for controlling a component by feed-forward closed-loop controller state modification
JP4765440B2 (ja) * 2005-07-05 2011-09-07 日産自動車株式会社 エンジンの燃料供給方法及びエンジンの燃料供給装置
JP2007040265A (ja) * 2005-08-05 2007-02-15 Denso Corp 燃料噴射装置の製造方法
JP4475205B2 (ja) * 2005-09-01 2010-06-09 株式会社デンソー コモンレール式燃料噴射システムの制御装置
JP4506700B2 (ja) * 2006-03-27 2010-07-21 株式会社デンソー 燃料噴射制御装置
JP4657140B2 (ja) * 2006-04-24 2011-03-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 エンジンの燃料供給装置
JP4552899B2 (ja) * 2006-06-06 2010-09-29 株式会社デンソー 燃料噴射制御装置
JP2007332783A (ja) * 2006-06-12 2007-12-27 Nissan Motor Co Ltd エンジンの燃料供給方法及びエンジンの燃料供給装置
JP4177861B2 (ja) * 2006-07-04 2008-11-05 本田技研工業株式会社 内燃機関の燃料供給装置
JP4333709B2 (ja) * 2006-08-10 2009-09-16 株式会社日立製作所 筒内噴射式内燃機関の制御装置
US7431020B2 (en) * 2006-11-30 2008-10-07 Denso International America, Inc. Adaptive fuel delivery module in a mechanical returnless fuel system
US7980120B2 (en) * 2008-12-12 2011-07-19 GM Global Technology Operations LLC Fuel injector diagnostic system and method for direct injection engine
US7950371B2 (en) * 2009-04-15 2011-05-31 GM Global Technology Operations LLC Fuel pump control system and method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003106208A (ja) * 2001-09-28 2003-04-09 Hitachi Ltd 内燃機関の制御装置
JP2005076618A (ja) 2003-09-04 2005-03-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 蓄圧式燃料噴射内燃機関及びその燃料制御方法
JP3944143B2 (ja) * 2003-09-04 2007-07-11 三菱重工業株式会社 蓄圧式燃料噴射内燃機関及びその燃料制御方法
JP2005301764A (ja) 2004-04-14 2005-10-27 Mazda Motor Corp 制御対象モデルを用いた制御装置
JP2007092655A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Denso Corp 蓄圧式燃料システムの制御装置
JP2007113481A (ja) * 2005-10-20 2007-05-10 Mitsubishi Electric Corp エンジンの高圧燃料ポンプ制御装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2133551A4

Also Published As

Publication number Publication date
EP2133551A4 (en) 2015-08-05
CN101657631A (zh) 2010-02-24
US8210155B2 (en) 2012-07-03
KR101161596B1 (ko) 2012-07-03
JP2009167981A (ja) 2009-07-30
EP2133551A1 (en) 2009-12-16
US20100269790A1 (en) 2010-10-28
EP2133551B1 (en) 2017-12-06
JP5105422B2 (ja) 2012-12-26
BRPI0809657A2 (pt) 2014-10-14
CN101657631B (zh) 2012-06-13
KR20100002254A (ko) 2010-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009090782A1 (ja) 蓄圧式燃料噴射装置の蓄圧室圧力制御方法および制御装置
JP4609524B2 (ja) 燃圧制御装置、及び燃圧制御システム
JP2007127080A (ja) 蓄圧式燃料システムの制御装置
JP2005307885A (ja) コモンレール式燃料噴射装置
JP2006200378A (ja) 燃料噴射制御装置、燃料噴射弁、及び燃料噴射制御の調整方法
JP2006291755A (ja) 燃料噴射制御装置
JP3944143B2 (ja) 蓄圧式燃料噴射内燃機関及びその燃料制御方法
JP2008291808A (ja) コモンレール式燃料噴射装置及び高圧ポンプの圧送特性補償方法
JP6546105B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP4111123B2 (ja) コモンレール式燃料噴射装置
JP4220992B2 (ja) エンジンの高圧燃料ポンプ制御装置
US10648416B2 (en) Internal combustion engine
JP2007023801A (ja) 内燃機関の燃料圧力制御装置
JP7207253B2 (ja) エンジン制御装置
JP6863236B2 (ja) 燃料噴射制御装置
JP4597220B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2006002698A (ja) 燃料噴射装置
WO2018061472A1 (ja) 車両用制御装置
JP2007162466A (ja) ソレノイド制御装置
JP2005163559A (ja) 蓄圧式燃料噴射装置
JP5582052B2 (ja) 燃料噴射システム、燃料噴射制御装置およびコンピュータプログラム
JP2006132481A (ja) 蓄圧式燃料噴射装置
JP2008231919A (ja) 内燃機関用燃料噴射装置
JP5644564B2 (ja) 燃料圧送システム、燃料圧送制御装置およびコンピュータプログラム
JP2010180826A (ja) 燃料供給制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200880011068.2

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08871012

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2008871012

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20097021060

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12595449

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: PI0809657

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20091007