JP2023157225A - High pressure fuel pump control device - Google Patents
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Abstract
【課題】電流開始タイミングによる吐出量制御と電流値による静音化制御との2つの制御の干渉による燃圧の脈動を回避する高圧燃料ポンプの制御装置を提供する。【解決手段】高圧燃料ポンプ(103)を制御するECU(112)は、燃圧センサ(401)が配置され、プランジャ位相計測部(402)が設けられ、プランジャ動作判定部(801)と、燃圧上昇評価部(802)と、閉弁判定部(803)と、燃圧センサ(401)が計測する燃圧と目標燃圧とに基づきソレノイド(205)への電流印加開始タイミングを制御することにより燃料の吐出量を制御する吐出量制御部(804)と、を備え、吐出量制御部(804)は、閉弁判定部(803)の判定結果に基づき電流印加開始タイミングの制御ゲインを決定する。【選択図】図8The present invention provides a control device for a high-pressure fuel pump that avoids pulsations in fuel pressure due to interference between two controls: discharge amount control based on current start timing and noise reduction control based on current value. [Solution] An ECU (112) that controls a high-pressure fuel pump (103) is provided with a fuel pressure sensor (401), a plunger phase measurement section (402), a plunger operation determination section (801), and a fuel pressure increase The amount of fuel discharged is determined by controlling the timing to start applying current to the solenoid (205) based on the fuel pressure measured by the evaluation unit (802), the valve closing determination unit (803), and the fuel pressure sensor (401) and the target fuel pressure. The discharge amount control section (804) determines the control gain of the current application start timing based on the determination result of the valve closing determination section (803). [Selection diagram] Figure 8
Description
本発明は、高圧燃料ポンプの制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for a high pressure fuel pump.
自動車の内燃機関には、高効率、低排気及び高出力が求められる。これらをバランスよく解決する手段として、直噴内燃機関が普及して久しい。自動車メーカやサプライヤは、その製品価値向上に絶えず努力を払ってきたが、その中で、重要な課題の一つに、高圧燃料ポンプの静音化がある。 Internal combustion engines for automobiles are required to have high efficiency, low emissions, and high output. Direct-injection internal combustion engines have been popular for a long time as a means to solve these problems in a well-balanced manner. Automobile manufacturers and suppliers have been making constant efforts to improve the value of their products, and one of the important issues is making high-pressure fuel pumps quieter.
高圧燃料ポンプを静音化するためには、ポンプを駆動する電流を低減すればよい。しかし、低減し過ぎると高圧燃料ポンプは、燃料を吐出できない。静音化のために最適な電流印加量は、高圧燃料ポンプの個体によって異なる。 In order to make a high-pressure fuel pump quieter, it is sufficient to reduce the current that drives the pump. However, if the pressure is reduced too much, the high pressure fuel pump will not be able to discharge fuel. The optimum amount of current to be applied for noise reduction varies depending on the individual high-pressure fuel pump.
従来の高圧燃料ポンプの静音化制御では、燃料の吐出を失敗しない範囲で、最小の電流印加量を高圧燃料ポンプの個体ごとに調べるために、特許文献1のように制御していた。特許文献1の技術では、電流(第2電流)を低減することで静音化を実現する。一方、電流を低減し過ぎると、閉弁動作が不足するため、蓄圧容器内の実燃圧が目標燃圧より所定値以上低下したら、電流を増加し、弁動作不足を解消する。
In conventional high-pressure fuel pump noise reduction control, control is performed as in
ところで、静音化制御をするしないにかかわらず、高圧燃料ポンプでは、燃圧が目標値に追従するように、吐出量を制御している。高圧燃料ポンプでは、ソレノイドに印加する電流の開始時間の制御により、吐出量を制御している。したがって、静音化制御に対応した高圧燃料ポンプでは、電流開始タイミングによる吐出量制御と、電流値による静音化制御と、の、2つの制御が並列に行われている。 Incidentally, regardless of whether noise reduction control is performed or not, the discharge amount of the high-pressure fuel pump is controlled so that the fuel pressure follows the target value. In a high-pressure fuel pump, the discharge amount is controlled by controlling the start time of the current applied to the solenoid. Therefore, in a high-pressure fuel pump compatible with noise reduction control, two types of control are performed in parallel: discharge amount control based on current start timing and noise reduction control based on current value.
ここで問題となるのは、燃圧の計測値と目標燃圧の比較によって2つの制御を行うことと、2つの制御の干渉と、である。 The problem here is that two controls are performed by comparing the measured value of the fuel pressure and the target fuel pressure, and that the two controls interfere.
特許文献1では、燃圧の計測値が目標燃圧より低くなったら、閉弁動作不足と判断し、第2の電流値が大きくされる。一方で、吐出量制御では、燃圧の計測値が目標燃圧より低くなったら、吐出量を増やすべく電流印加開始タイミングが早くされる。燃圧の計測値が目標燃圧より低くなった原因が、電流値なのか、電流印加開始タイミングなのか、切り分けが行われることなく、2つの値が制御されている。
In
また、閉弁動作不良が起こると、燃圧が目標値より低くなる。すると、十分な吐出量を実現できる電流印加開始タイミングであるにも関わらす、電流印加開始タイミングが早くなってしまう。この電流印加開始タイミングの早期化は、不必要な燃圧脈動を引き起こす。 Further, when a valve closing malfunction occurs, the fuel pressure becomes lower than the target value. In this case, the current application start timing becomes early even though the current application start timing can realize a sufficient ejection amount. This early start timing of current application causes unnecessary fuel pressure pulsations.
本発明は、電流開始タイミングによる吐出量制御と電流値による静音化制御との2つの制御の干渉による燃圧の脈動を回避する高圧燃料ポンプの制御装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a high-pressure fuel pump control device that avoids pulsations in fuel pressure caused by interference between two controls: discharge amount control based on current start timing and noise reduction control based on current value.
本発明の一態様による高圧燃料ポンプの制御装置は、低圧配管の燃料を高圧配管に加圧して吐出するために両配管の間に配置され、前記低圧配管と加圧室の間に配置された吸入弁と、前記吸入弁の開閉を制御するソレノイドと、前記加圧室内の燃料を圧縮するプランジャと、を少なくとも含む高圧燃料ポンプを制御する制御装置であって、前記高圧配管には、燃圧センサが配置され、前記プランジャ近傍には、前記プランジャの位相角を計測するプランジャ位相計測部が設けられ、前記プランジャの位相角に基づき前記プランジャが上昇していると判定するプランジャ動作判定部と、前記プランジャ動作判定部により前記プランジャが上昇していると判定された期間における燃圧の上昇を評価する燃圧上昇評価部と、前記燃圧上昇評価部の評価結果に基づき前記吸入弁の閉弁の成否を判定する閉弁判定部と、前記燃圧センサが計測する燃圧と目標燃圧とに基づき前記ソレノイドへの電流印加開始タイミングを制御することにより燃料の吐出量を制御する吐出量制御部と、を備え、前記吐出量制御部は、前記閉弁判定部の判定結果に基づき電流印加開始タイミングの制御ゲインを決定する。 A high-pressure fuel pump control device according to one aspect of the present invention is arranged between both pipes to pressurize and discharge fuel in the low-pressure pipe to the high-pressure pipe, and arranged between the low-pressure pipe and the pressurizing chamber. A control device for controlling a high-pressure fuel pump including at least an intake valve, a solenoid for controlling opening and closing of the intake valve, and a plunger for compressing fuel in the pressurizing chamber, the high-pressure piping having a fuel pressure sensor. is arranged, a plunger phase measuring section for measuring a phase angle of the plunger is provided near the plunger, a plunger operation determining section for determining that the plunger is rising based on the phase angle of the plunger; a fuel pressure increase evaluation section that evaluates the increase in fuel pressure during the period in which the plunger is determined to be rising by the plunger operation determination section; and a determination of success or failure in closing the intake valve based on the evaluation result of the fuel pressure increase evaluation section. and a discharge amount control section that controls the amount of fuel discharged by controlling the timing to start applying current to the solenoid based on the fuel pressure measured by the fuel pressure sensor and the target fuel pressure. The discharge amount control section determines a control gain for the current application start timing based on the determination result of the valve closing determination section.
本発明によれば、電流開始タイミングによる吐出量制御と電流値による静音化制御との2つの制御の干渉による燃圧の脈動を回避する高圧燃料ポンプの制御装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a high-pressure fuel pump control device that avoids fuel pressure pulsation due to interference between two controls: discharge amount control based on current start timing and noise reduction control based on current value.
以下、図面を参照して本発明の実施形態が説明されている。ただし、本発明は、下記の実施形態に限定解釈されるものではなく、公知の他の構成要素を組み合わせて本発明の技術思想を実現してもよい。なお、各図において同一要素については同一の符号が記載され、重複する説明が省略される。また、各図においてU方向が上方向であり、D方向が下方向であり、R方向が右方向であり、L方向が左方向である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, and the technical idea of the present invention may be realized by combining other known components. Note that in each figure, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant explanations will be omitted. Further, in each figure, the U direction is upward, the D direction is downward, the R direction is rightward, and the L direction is leftward.
<第1実施形態>
本実施形態は、ソレノイドに電流を流さないときに、弁体が開弁している。そして、ソレノイドに電流を流すと、弁体が閉弁し、この閉弁によってプランジャの上昇により圧縮された燃料が低圧配管側に戻ることを妨げ、燃料を高圧配管側に吐出する。このような動作を行うノーマルオープン型のポンプについて述べる。しかし、本実施形態は、閉弁と開弁とを置き換えれば、ノーマルクローズ型のポンプにも適用できる。
<First embodiment>
In this embodiment, the valve body is open when no current is applied to the solenoid. Then, when current is applied to the solenoid, the valve body closes, and this valve closing prevents the fuel compressed by the rise of the plunger from returning to the low-pressure piping side, and discharges the fuel to the high-pressure piping side. A normally open type pump that operates in this manner will be described. However, this embodiment can also be applied to a normally closed type pump by replacing the closed valve with the opened valve.
<<内燃機関100の概要>>
図1は、本実施形態に係る内燃機関100を示す概略構成図である。図1には、内燃機関100として、直噴内燃機関の概略が示されている。内燃機関100では、燃料タンク101に蓄えられた燃料がフィードポンプ102によって0.4MPa程度に加圧され、さらに低圧配管111を経由して高圧燃料ポンプ103によって数十MPaに加圧される。加圧された燃料は、高圧配管104を経由し、直噴インジェクタ105から内燃機関100の気筒106に噴射される。
<<Overview of
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an
噴射された燃料は、ピストン107の動作により気筒106に吸入された空気と混合される。この混合気は、点火プラグ108が生成する火花によって点火され、爆発する。爆発により生成される熱により気筒106内の混合気が膨張し、ピストン107を押し下げる。ピストン107を押し下げる力は、リンク機構109を経由し、クランク軸110を回転させる。クランク軸110の回転は、ミッションを通して車輪に伝えられ、車両を動かす力となる。
The injected fuel is mixed with air taken into the
このような内燃機関100は、制御装置であるECU(engine control unit)112によって制御されている。ECU112は、内燃機関100の運転制御を電気的な補助装置を用いて行う際に、それらを総合的に制御するマイクロコントローラ(マイコン)である。ECU112は、例えば、プログラムと演算装置の協働による機能部を構成している。ECU112は、高圧燃料ポンプ103を制御する制御装置である。
Such an
内燃機関100には、低燃費、高出力、排気浄化が主に求められるが、更なる付加価値として騒音、振動の低減が求められる。高圧燃料ポンプ103においては、吸入弁203の開閉の際に弁体やアンカ204とストッパ208の衝突により騒音が発生する。各自動車メーカ、サプライヤはその低騒音化に多くの努力をしている。
The
<<高圧燃料ポンプ103の構成>>
図2は、本実施形態に係る高圧燃料ポンプ103を示す概略構成図である。図2には、高圧燃料ポンプ103の構造が示されている。高圧燃料ポンプ103は、内燃機関100のクランク軸110に取り付けられたカム201の回転により上下するプランジャ202を備える。プランジャ202は、加圧室211内の燃料を圧縮する。
<<Configuration of high
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the high-
高圧燃料ポンプ103は、プランジャ202の上下運動に同期して開閉動作する吸入弁203を備える。吸入弁203は、低圧配管111の燃料を高圧配管104に加圧して吐出するために両配管の間のうち、低圧配管111と加圧室211の間に配置されている。
The high-
高圧燃料ポンプ103は、吸入弁203の開閉動作を制御するソレノイド205を備える。高圧燃料ポンプ103は、ソレノイド205が生成する電磁力により吸引され、吸入弁203の動作を制御するアンカ204を備える。
High-
高圧燃料ポンプ103は、ケーシング223で囲まれ、内部に加圧室211を形成している。燃料は、低圧配管111側から流入口225と連通口221とを通して加圧室211に流入する。加圧室211に流入した燃料は、流出口222を通って高圧配管104側に吐出される。流出口222は、吐出弁210によって開閉される。吐出弁210は、ばね部226によって流出口222を閉弁する方向に常時付勢されており、加圧室211の圧力がばね部226のスプリング力に勝つと流出口222が開いて燃料が噴射される。
The high-
高圧燃料ポンプ103では、ソレノイド205の通電のオン/オフが制御されることでアンカ204の軸方向(図2の左右方向)の動作が制御される。ソレノイド205の通電がオフの状態においてアンカ204は、第1スプリング209によって開弁方向に常時付勢されることで吸入弁203を開弁位置に保つ。このような高圧燃料ポンプ103は、ノーマルオープン型高圧燃料ポンプと呼ばれ、本実施形態ではノーマルオープン型について説明する。しかし、高圧燃料ポンプ103は、開弁と閉弁を置き換えればノーマルクローズ型高圧燃料ポンプにも適用できる。
In the high-
ソレノイド205の通電がオンとなると、固定部(磁気コア)206とアンカ204との間に電磁吸引力が発生する。これにより、第1スプリング209のばね力に抗して吸入弁203の基端側に設けられるアンカ204が開弁方向(図2の左方向L)に吸引される。アンカ204が固定部206に吸引された状態において吸入弁203は上流側と下流側との差圧及び第2スプリング215の付勢力に基づいて開閉するチェック弁となる。したがって、吸入弁203の下流側の圧力が上昇することにより吸入弁203が閉弁方向に移動する。吸入弁203が閉弁方向に設定されたリフト量だけ移動すると、シート部207に着座し、吸入弁203は閉弁状態となり、加圧室211の燃料が低圧配管111側に逆流できなくなる。
When the
<<高圧燃料ポンプ103の動作タイムチャート>>
図3は、本実施形態に係る高圧燃料ポンプ103の動作を示すタイムチャートである。吸入弁203は、プランジャ202の上下に同期して開閉動作するように、クランク軸110に取り付けられたカム201の回転角を検出し、例えば上死点(TDC:Top Dead Center)から決められた角度(P-ONタイミング)をクランク軸110が回転したのちに、ソレノイド205の両端に電圧Vを与え始める(タイミングt1)。この電圧Vにより、ソレノイド205に流れる電流Iは、
LdI/dt=V-RI・・・(式1)
に従い増加する。ここで、L、Rは、それぞれ、ソレノイド205と配線のインダクタンスと抵抗である。電流Iの増加に伴い固定部(磁気コア)206がアンカ204を吸引する磁気吸引力Fmagも増加する。
<<Operation time chart of high
FIG. 3 is a time chart showing the operation of the high-
LdI/dt=V-RI...(Formula 1)
increase according to Here, L and R are the inductance and resistance of the
磁気吸引力Fmagが第1スプリング209の力Fspより大きくなると、スプリング力Fspにより押さえ付けられていたアンカ204が固定部206に向かって移動を始める(タイミングt2)。アンカ204が移動すると、プランジャ202の上昇により加圧された燃料に押されて、吸入弁203もアンカ204に追従して固定部206に向かい移動する。
When the magnetic attraction force Fmag becomes larger than the force Fsp of the
そして、電流Iが低減する(タイミングt3)。タイミングt2とタイミングt3との期間には、電流Iが最大値で印加される期間Thがある。 Then, the current I decreases (timing t3). Between timing t2 and timing t3, there is a period Th during which the current I is applied at its maximum value.
やがて吸入弁203の突起はシート部207に衝突して着座する。この衝突により、燃料の流路(図2の点線)は塞がれ、プランジャ202の上昇により加圧された燃料が低圧配管111側に戻れなくなり、加圧室211の圧力が上昇する(タイミングt4)。
Eventually, the protrusion of the
加圧室211の圧力が吐出弁210を抑えるスプリング力Fsp_outより大きくなると、吐出弁210が開き、プランジャ202の上昇により加圧された燃料が高圧配管104に吐出される。その後、タイミングt5にて駆動パルスがOFFとなるとソレノイド205には逆電圧が印加され、これによりソレノイド205に供給されていた保持電流が遮断される。
When the pressure in the pressurizing
カム角が上死点を過ぎてプランジャ202が下降を始めると(タイミングt6)、加圧室211の燃圧が下がり、燃圧がスプリング力Fsp_outより小さくなると吐出弁210が閉じて、燃料の吐出が終了する。
When the cam angle passes the top dead center and the
また、加圧室211の燃圧低下により、吸入弁203とともにアンカ204が閉弁位置から開弁位置へ移動する(タイミングt7~t8)。
Furthermore, due to the decrease in fuel pressure in the pressurizing
このような動作により、高圧燃料ポンプ103は、低圧配管111から高圧配管104に燃料を送る。この過程において、アンカ204が固定部206に衝突して閉弁完了する時(図3のタイミングt4)と、アンカ204及び吸入弁203がストッパ208に衝突して開弁完了(図3のタイミングt8)する時に騒音が発生する。この騒音は、特にアイドル時にドライバが不快に感じることがあり、自動車メーカや高圧燃料ポンプ103のサプライヤは、その騒音低減にしのぎを削っている。本実施形態では、アンカ204及び吸入弁203の閉弁完了の際の騒音を低減することを狙っている。
Through this operation, the high-
<<ピーク電流と保持電流>>
高圧燃料ポンプ103を駆動する電流は、大まかに2つに分けられている。ピーク電流(図3の電流波形の斜線部)と保持電流(図3の電流波形の横線部)とである。ピーク電流は、第1スプリング209に押さえ付けられて開弁位置に静止している吸入弁203とアンカ204とに、閉弁するための勢いをつける。一方、保持電流は、固定部206に近づいたアンカ204を、固定部206に衝突するまで引き付ける。そして、アンカ204が固定部206に衝突した後は、接触状態を維持する。ピーク電流印加量を低減すれば、吸入弁203とアンカ204との閉弁の勢いが弱くなり、騒音が低減できる。しかし、ピーク電流印加量を低減し過ぎると、吸入弁203とアンカ204との閉弁が失敗する。したがって、吸入弁203とアンカ204とを閉弁する範囲で可能な限りピーク電流印加量を低減したい。なお、図3に示すようにピーク電流の最大電流値をIm、保持電流の最大電流値をIkとする。
<<Peak current and holding current>>
The current that drives the high-
<<吐出量制御>>
図4は、第1実施形態に係る高圧燃料ポンプ103を示すブロック図である。高圧燃料ポンプ103の役割は、高圧配管104内の燃圧を目標値に保つように、低圧配管111の燃料を圧縮して高圧配管104に吐出することである。そのために、高圧配管104内の燃圧を燃圧センサ401で計測し、燃圧計測値が目標燃圧に追従するように、図4に示すようなブロック図に従い、電流印加開始タイミング(P-ONタイミング)を吐出量制御部403によって制御している。電流印加開始タイミング(P-ONタイミング)を制御することが吐出量制御である。吐出量制御では、燃圧計測値が目標燃圧より低ければ、高圧配管104に吐出する吐出量を増やすためにP-ONタイミングは早くされる。吐出量制御では、燃圧計測値が目標燃圧より高ければ、高圧配管104に吐出する吐出量を減らすためにP-ONタイミングは遅くされる。吐出量制御では、一般的にPID制御が適用される。
<<Discharge amount control>>
FIG. 4 is a block diagram showing the high
なお、プランジャ202近傍のカム201には、プランジャ202の位相角を計測するプランジャ位相計測部402が設けられている場合もある。
Note that the
<<静音化制御(電流印加量制御)>>
図5Aは、本実施形態に係る閉弁成功時の弁体の動作を示す説明図であり、図5Bは、本実施形態に係る閉弁失敗時の弁体の動作を示す説明図である。前の<<ピーク電流と保持電流>>で述べたように、ピーク電流印加量を低減すると、吸入弁203の弁体の閉弁時の速度が低減され、静音化が実現される。
<<Quiet control (current application amount control)>>
FIG. 5A is an explanatory diagram showing the operation of the valve body when the valve closes successfully according to the present embodiment, and FIG. 5B is an explanatory diagram showing the operation of the valve body when the valve close according to the present embodiment fails. As described in the previous <<Peak current and holding current>>, reducing the peak current application amount reduces the speed at which the valve element of the
ピーク電流を低減するほど静音化できるが、ピーク電流を低減し過ぎると吸入弁203とアンカ204との閉弁が失敗する。十分なピーク電流を与えれば、図5Aのように吸入弁203の弁体は動く。しかし、不十分なピーク電流しか与えられないと、図5Bのように第1スプリング209のスプリング力に負けて吸入弁203の弁体が閉弁動作を失敗する。
The noise can be made quieter by reducing the peak current, but if the peak current is reduced too much, the
図6は、本実施形態に係るプランジャ202の上昇に同期した燃圧の上昇から吸入弁203の閉弁の成否を識別する方法を示す概念図である。吸入弁203の閉弁が成功すると、吸入弁203の弁体が加圧室211から低圧配管111に至る流路を塞ぎ、プランジャ202の上昇による圧力上昇が高圧配管104に伝搬する。それにより、プランジャ202の上昇に同期して、高圧配管104の圧力が図6の右上がり斜線部のように上昇する。一方、吸入弁203の閉弁が失敗すると、プランジャ202が上昇しても、加圧室211の燃料が低圧配管111に逃げてしまい、図6の右下がり斜線部のように高圧配管104の圧力が上昇しない。
FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a method for determining whether the
高圧配管104あるいはコモンレールに配置した燃圧センサの計測値に基づき、この違いを識別し、吸入弁203の閉弁が失敗したら電流印加量を増加し、吸入弁203の閉弁が成功したら電流印加量を低減する、ということを繰り返す。
This difference is identified based on the measured value of the fuel pressure sensor placed in the
このように、プランジャ202の上下運動に同期した燃圧変動に基づき吸入弁203の閉弁の成功と失敗とを判定し、電流印加量の増減を行うことで、吸入弁203の閉弁を実現する最小電流印加量の近傍で電流を制御できる。この電流の制御が静音化制御である。静音化制御により、高圧燃料ポンプ103の閉弁の際の騒音が低減できる。
In this way, the success or failure of closing the
<<静音化制御と吐出量制御との干渉>>
図7は、本発明を適用しない場合の燃圧の変化を示す説明図である。図7には、吐出量制御と静音化制御とを高圧燃料ポンプ103に適用した場合の、高圧配管104の燃圧、電流印加開始タイミングP-ON、電流印加量の関係が示されている。
<<Interference between noise reduction control and discharge amount control>>
FIG. 7 is an explanatory diagram showing changes in fuel pressure when the present invention is not applied. FIG. 7 shows the relationship among the fuel pressure in the high-
図7において、燃圧は、150ms付近までは、37.5ms周期で燃圧の脈動がある。この脈動が生じる理由は、吸入弁203の閉弁が成功することで、プランジャ202の上昇による圧力上昇が高圧配管104に伝わる一方で、直噴インジェクタ105の燃料噴射により高圧配管104の圧力が低下することが繰り返されるからである。
In FIG. 7, the fuel pressure pulsates at a period of 37.5 ms until around 150 ms. The reason why this pulsation occurs is that when the
ところが、150msから37.5ms経過した187.5msでは、燃圧の上昇がみられない。これは、吸入弁203の閉弁が失敗してプランジャ202の上昇による燃圧上昇が低圧配管11側に逃げてしまい、高圧配管104に伝わらないからである。このような変化をみることで、吸入弁203の閉弁の成否を判定する。
However, at 187.5 ms, which is 37.5 ms after 150 ms, no increase in fuel pressure is observed. This is because the
このときの電流印加量は、150msまでの吸入弁203の閉弁が成功している間は、徐々に低減している。しかし、電流印加量は、150msから187.5msのサイクルでは、吸入弁203の閉弁の失敗が検出されたため、増加している。
The amount of current applied at this time is gradually reduced while the
一方で、電流印加開始タイミングは、200ms付近で急激に早くなっていることが分かる。これは、電流印加量を低減し過ぎて吸入弁203の閉弁が失敗したために燃圧が低下したことを、吐出量制御では、電流印加開始タイミングが遅いために燃圧が低下したと判断してしまう。そして、吐出量制御は、燃圧の低下を補うように電流印加開始タイミングを早くしてしまうためである。
On the other hand, it can be seen that the current application start timing becomes rapidly early around 200 ms. This is because the discharge amount control determines that the fuel pressure has decreased because the current application amount has been reduced too much and the
このような現象を、静音化制御と吐出量制御との干渉と呼び、本実施形態では、その干渉の解決策を提供する。 Such a phenomenon is called interference between noise reduction control and discharge amount control, and this embodiment provides a solution to this interference.
<<干渉低減制御>>
ECU112は、先述の吐出量制御と静音化制御との干渉を低減するため、吐出量制御と静音化制御の協調制御(以下、干渉低減制御と記す)を実施する。ここで、吐出量制御は、10ms周期で実施する。静音化制御は、2ms周期で実施する。必ずしもこの周期に限定されるわけではないが、静音化制御は、プランジャ202の上昇に同期した燃圧の脈動を検知する必要があるので、この脈動を検出することができる十分に短い周期でなくてはならない。また、吐出量制御の周期は、静音化制御の周期ほど短くする必要はない。ソフトウェアの単純化等のために吐出量制御の周期を静音化制御の周期に合わせてもいいが、計算負荷が増大することを考慮する必要がある。
<<Interference reduction control>>
The
図8は、本実施形態に係る高圧燃料ポンプ103とECU112の各制御部とを示すブロック図である。高圧燃料ポンプ103は、ECU112によって制御される。
FIG. 8 is a block diagram showing the high-
燃圧センサ401は、高圧配管104に配置されている。プランジャ202近傍のカム201には、プランジャ202の位相角を計測するプランジャ位相計測部402が設けられている。プランジャ位相計測部402は、カム201の回転角度を検出する回転角度センサであり、カム201の回転角度からプランジャ202の位相を計測する。
The
ECU112は、プランジャ202の位相角に基づきプランジャ202が上昇していると判定するプランジャ動作判定部801を備える。ECU112は、プランジャ動作判定部801によりプランジャ202が上昇していると判定された期間における燃圧の上昇を評価する燃圧上昇評価部802を備える。ECU112は、燃圧上昇評価部802の評価結果に基づき吸入弁203の閉弁の成否を判定する閉弁判定部803を備える。
The
ECU112は、燃圧センサ401が計測する燃圧と目標燃圧とに基づきソレノイド205への電流印加開始タイミングを制御することにより燃料の吐出量を制御する吐出量制御部804を備える。吐出量制御部804は、閉弁判定部803の判定結果に基づき電流印加開始タイミングの制御ゲインを決定する。すなわち、吐出量制御部804は、閉弁判定部803の判定結果が閉弁の失敗であるときに、電流印加開始タイミングの制御ゲインを低減する。
The
詳しくは、吐出量制御部804は、閉弁判定部803の判定結果が閉弁の失敗であるときに、予め定められた燃圧と電流印加開始タイミングとの関係に基づいて、電流印加開始タイミングを早くする方向に制御する。言い換えると、吐出量制御部804は、電流印加量制御部805によるソレノイドへの電流印加量の制御における直前の制御周期での閉弁判定部803の判定結果に基づき、電流印加開始タイミングの制御ゲインを早くする方向に制御する。
Specifically, when the determination result of the valve
ECU112は、閉弁判定部803の判定結果に基づきソレノイド205への電流印加量を制御する電流印加量制御部805を備える。
The
<<干渉低減制御の処理の流れ>>
<<静音化制御の処理の流れ>>
図9は、本実施形態に係る2ms毎に実行される静音化制御を示すフローチャートである。
<<Processing flow of interference reduction control>>
<<Processing flow of noise reduction control>>
FIG. 9 is a flowchart showing the noise reduction control executed every 2 ms according to this embodiment.
まず、2ms周期の割り込みが発生すると、ECU112は、プランジャ位相計測部402によって、クランク角センサから算出されたクランク角、可変動弁機構制御装置からのカム角とクランク角の位相差に基づき、高圧燃料ポンプ103のプランジャ202の位相角を算出する(step901)。
First, when a 2 ms period interrupt occurs, the
ECU112のプランジャ動作判定部801は、プランジャ位相角が予め設定した燃圧変化算出範囲の開始角度に到達するか否かを判定する(step902)。step902にて、プランジャ位相角が予め設定した燃圧変化算出範囲の開始角度に到達している場合には、step903に処理が進む。step902にて、プランジャ位相角が予め設定した燃圧変化算出範囲の開始角度に到達していない場合には、step904に処理が進む。
The plunger
ECU112の燃圧上昇評価部802は、燃圧計測値を上昇開始時の燃圧に設定する(step903)。step903の処理の後、次の2msの割り込みを待つ。
The fuel pressure
一方、ECU112のプランジャ動作判定部801は、プランジャ202の位相角が予め設定した燃圧変化算出範囲の終了角度に到達しているか否かを判定する(step904)。step904にて、プランジャ位相角が予め設定した燃圧変化算出範囲の終了角度に到達している場合には、step905に処理が進む。step904にて、プランジャ位相角が予め設定した燃圧変化算出範囲の終了角度に到達していない場合には、step904の処理の後、ECU112は、次の2msの割り込みを待つ。
On the other hand, the plunger
ECU112の燃圧上昇評価部802は、燃圧計測値を上昇終了時の燃圧に設定する(step905)。
The fuel pressure
step905の処理の後、ECU112の燃圧上昇評価部802は、step903及びstep905によって設定された上昇開始時の燃圧を上昇終了時の燃圧から引くことで、燃圧上昇値を算出する(step906)。
After the process in step 905, the fuel pressure
ECU112の閉弁判定部803は、step906にて算出された燃圧上昇値が閾値より大きいか否かを判定する(step907)。step907にて、燃圧上昇値が閾値より大きい場合には、step908に処理が進み、閉弁成功と判定する(step908)。step908の処理の後、step910に処理が進む。step907にて、燃圧上昇値が閾値より大きくない場合には、step909に処理が進み、閉弁失敗と判定する(step909)。step909の処理の後、step911に処理が進む。
The valve
ECU112の電流印加量制御部805は、step908に処理が進んだ閉弁成功の場合には、電流印加量を低減する(step910)。step909に処理が進んだ閉弁失敗の場合には、電流印加量を増加する(step911)。そして、step910及びstep911の処理の後、ECU112は、次の2msの割り込みを待つ。
The current application
このように、静音化制御を2ms周期で実行することで、電流印加量は、閉弁を成功させる最小値付近で制御され、静音化が実現される。 In this way, by executing the noise reduction control at a 2 ms cycle, the amount of current applied is controlled near the minimum value that allows successful valve closing, and noise reduction is achieved.
<<吐出量制御の処理の流れ>>
図10は、本実施形態に係る10ms毎に実行される吐出量制御を示すフローチャートである。吐出量制御は10ms周期で行われる。
<<Processing flow of discharge amount control>>
FIG. 10 is a flowchart showing ejection amount control executed every 10 ms according to this embodiment. The discharge amount control is performed at a cycle of 10 ms.
10ms周期の割り込みが発生すると、ECU112の吐出量制御部804は、2ms周期で行われる静音化制御での直近の閉弁判定で閉弁成功と判定されたか否かを判定する(step1001)。ECU112の吐出量制御部804は、step1001での閉弁成功と判定されたか否かの切り分けによって、燃圧フィードバックのゲインを選択する。
When a 10 ms cycle interrupt occurs, the discharge
ECU112の吐出量制御部804は、step1001にて、閉弁成功と判定された場合には、step1002に処理が進む。ECU112の吐出量制御部804は、成功時用フィードバックゲインを選択する(step1002)。
If the discharge
ECU112の吐出量制御部804は、step1001にて、閉弁失敗と判定された場合には、step1003に処理が進む。ECU112の吐出量制御部804は、吐出量制御には問題ないにも関わらず過剰に電流印加開始タイミングが早くされるのを防ぐため、成功時用フィードバックゲインより小さい、失敗時用フィードバックゲインを選択する(step1003)。
If the discharge
次に、ECU112の吐出量制御部804は、燃圧センサ401から燃圧である燃圧センサ信号を読み込む(step1004)。step1004の処理の後、ECU112は、step1005に処理が進む。
Next, the discharge
そして、ECU112の吐出量制御部804は、step1004にて読み込んだ燃圧と目標燃圧との差に応じて、先ほど決めたゲインを用いて、例えばPID制御によって、電流印加開始タイミングを制御する(step1005)。step1005の処理の後、ECU112は、10msの割り込みを待つ。
Then, the discharge
<<本実施形態の効果>>
図11は、本実施形態に係る圧力脈動の低減の様子を示す説明図である。本実施形態によれば、閉弁失敗時の吐出量制御のフィードバックゲインを低減することができる。これにより、電流印加開始タイミングの過度の早期化を抑制できる。この制御を適用した際の、燃圧と電流印加量と電流印加開始タイミングの一例が図11に示されている。本実施形態の適用前の図7と比較すると、閉弁失敗が検知された187.5ms後の電流印加開始タイミングの過度の早期化が抑制される。これにより、燃圧の無脈動が低減できていることが分かる。
<<Effects of this embodiment>>
FIG. 11 is an explanatory diagram showing how pressure pulsation is reduced according to this embodiment. According to this embodiment, it is possible to reduce the feedback gain of the discharge amount control when the valve fails to close. Thereby, it is possible to prevent the current application start timing from becoming too early. FIG. 11 shows an example of fuel pressure, current application amount, and current application start timing when this control is applied. When compared with FIG. 7 before application of this embodiment, the current application start timing is suppressed from becoming too early 187.5 ms after the valve closing failure is detected. This shows that the non-pulsation of the fuel pressure can be reduced.
<<第2実施形態:アイドル時のポンプ静音化>>
本実施形態では、内燃機関100の運転状態がアイドル状態ときに限定した静音化について述べる。内燃機関100の運転状態がアイドル状態の場合には、高圧燃料ポンプ103以外の騒音が小さい。このため、高圧燃料ポンプ103の作動音が目立つ。この理由から、運転状態がアイドル状態のときに限定し、静音化制御を行いたいというニーズがある。そこで、内燃機関100の運転状態がアイドル状態と判定されたときのみ、ソレノイド205の電流印加量を制御する。
<<Second embodiment: Silent pump during idling>>
In this embodiment, noise reduction limited to when the operating state of the
<<内燃機関100の運転状態がアイドル状態のときの静音化制御>>
図12は、本実施形態に係る高圧燃料ポンプ103を示すブロック図である。ECU112は、内燃機関100の運転状態がアイドル状態と判定されたときのみ、ソレノイド205の電流印加量を制御する第1電流印加量制御部(第1実施形態での電流印加量制御部)1201を備える。詳しくは、第1電流印加量制御部1201は、閉弁判定部803の判定結果に基づきソレノイド205への電流印加量を制御する第1電流制御を実行する。ECU112は、予め定められた目標燃圧と電流印加開始タイミングとの関係に基づきソレノイド205への電流印加量を制御する第2電流制御を実行する第2電流印加量制御部1202を備える。ECU112は、内燃機関100の運転状態がアイドル状態であるか否かを判定するアイドル判定部1203を備える。内燃機関100の運転状態がアイドル状態であると判定されたときには、ECU112は、第1電流印加量制御部1201による静音化制御(第1電流制御)が実行される。内燃機関100の運転状態がアイドル状態でないと判定されたときには、ECU112は、第2電流印加量制御部1202による第2電流制御が実行される。
<<Noise reduction control when the operating state of the
FIG. 12 is a block diagram showing the high-
本実施形態の構成は、図8に示す構成に、内燃機関100の運転状態がアイドル状態かどうかを判定するアイドル判定部1203を追加している。また、内燃機関100の運転状態がアイドル状態以外のときに、静音化制御を行わずに、予め定められた電流パラメータで電流印加量を制御するための第2電流印加量制御部1202の電流パラメータを記憶した電流パラメータメモリ1204を追加している。
The configuration of this embodiment is such that an
<<電流パラメータメモリ1204>>
図13は、第2実施形態に係る目標燃圧と電流印加タイミングとの相関を表すマップを示す説明図である。図13に示される電流パラメータのマップは、予め実験などで取得された目標燃圧と電流印加タイミングとの相関を表すマップであり、電流パラメータメモリ1204に記憶されている。
<<
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a map showing the correlation between target fuel pressure and current application timing according to the second embodiment. The current parameter map shown in FIG. 13 is a map showing the correlation between the target fuel pressure and the current application timing obtained in advance through experiments, etc., and is stored in the
電流パラメータのマップでは、目標燃圧が高いときに、電流印加開始タイミングが早く、目標燃圧が低いときに、電流印加開始タイミングが遅い傾向を示している。ECU112の第2電流印加量制御部1202は、第2電流制御として、電流パラメータのマップを用いて目標燃圧に応じて、電流印加開始タイミングを決定する。電流パラメータのマップでは、燃圧の計測値が目標燃圧より低いときは、電流印加開始タイミングを早く制御し、目標燃圧より高いときは遅くする。
The current parameter map shows a tendency that when the target fuel pressure is high, the current application start timing is early, and when the target fuel pressure is low, the current application start timing is late. As a second current control, the second current application amount control unit 1202 of the
<<干渉低減制御の処理の流れ>>
図14は、本実施形態に係る内燃機関の運転状態に応じた吐出量制御と静音化制御第1電流印加量制御)との干渉低減制御を示すフローチャートである。
<<Processing flow of interference reduction control>>
FIG. 14 is a flowchart showing interference reduction control between discharge amount control and noise reduction control (first current application amount control) according to the operating state of the internal combustion engine according to the present embodiment.
時間割り込み(10msが一般的である)が発生すると、ECU112のアイドル判定部1203は、ECU112からのアイドル信号や内燃機関の回転数、負荷等に基づき、内燃機関100がアイドル状態か否かを判定する(step1401)。step1401にて判定結果がアイドル状態である場合には、step1402に処理が進む。step1401にて判定結果がアイドル状態以外である場合には、step1403に処理が進む。
When a time interrupt (typically 10 ms) occurs, the
step1401にて判定結果がアイドル状態である場合には、図9に示す第1電流印加量制御部1201での静音化制御が2ms周期で実施され(step1402)、かつ、図10に示す吐出量制御が10ms周期で実施される(step1403)。この処理の流れは、第1実施形態と同じなので、閉弁検知結果に基づき、静音化制御が行われ、閉弁時は吐出量制御のゲインが抑制される。
If the determination result in step 1401 is the idle state, the noise reduction control in the first current application
step1401にて判定結果がアイドル状態以外である場合には、吐出量制御が10ms毎に行われる(step1403)。一方で、第2電流印加量制御部1202によって、第2電流制御が行われる(step1404)。ここでは、静音化制御が実施されず、第2電流印加量制御は、電流パラメータメモリ1204に基づいて第2電流制御が行われ、プランジャ202上昇時の燃圧に基づくフィードバック制御は行われない。
If the determination result in step 1401 is other than the idle state, the discharge amount control is performed every 10 ms (step 1403). On the other hand, the second current application amount control unit 1202 performs second current control (step 1404). Here, the noise reduction control is not performed, the second current application amount control is performed based on the
<<本実施形態の効果>>
本実施形態によれば、内燃機関100の運転状態がアイドル状態のときに限定して静音化制御を実行することができる。静音化制御を行うと、一定の頻度で閉弁失敗が起こる。しかし、閉弁失敗は、燃圧脈動の原因となる。内燃機関100の運転状態がアイドル状態の際には、燃圧脈動の影響が小さくなる。そのため、内燃機関100の運転状態がアイドル状態のときに静音化制御の実施を限定することで、脈動の影響が受け入れられるレベルに抑えられる。
<<Effects of this embodiment>>
According to this embodiment, the noise reduction control can be executed only when the operating state of the
<<第3実施形態>>
第1実施形態では、吐出量制御部804は、閉弁失敗と判定されたときにフィードバックゲインを低減する。これにより、静音化制御のための電流の絞りすぎによる閉弁失敗に基づく燃圧低下によって、電流印加開始タイミングが不要に進角されるのを低減している。
<<Third Embodiment>>
In the first embodiment, the discharge
本実施形態では、これに代わって、閉弁失敗と認識されたときに電流印加開始タイミングを目標燃圧のマップとして保持する。そして、燃圧のフィードバックを行わない。 In the present embodiment, instead of this, when a valve closing failure is recognized, the current application start timing is held as a map of the target fuel pressure. And, fuel pressure feedback is not performed.
<<本実施形態の効果>>
本実施形態によれば、閉弁失敗と認識されたときに電流印加開始タイミングを目標燃圧のマップとして保持し、燃圧のフィードバックを行わない。このため、閉弁失敗と認識されたときには、簡易なマップによる制御になり、過剰な電流印加開始タイミングの進角を抑制し、燃圧脈動を低減することができる。
<<Effects of this embodiment>>
According to this embodiment, when a valve closing failure is recognized, the current application start timing is held as a target fuel pressure map, and fuel pressure feedback is not performed. Therefore, when it is recognized that the valve has failed to close, control is performed using a simple map, and it is possible to suppress excessive advance of the current application start timing and reduce fuel pressure pulsation.
<<第4実施形態>>
第1実施形態では、プランジャ202に同期した燃圧の上昇に基づき閉弁を検知し、閉弁成功している間は徐々に電流印加量を低減させ、閉弁失敗したら電流印加量を増加させることで、電流印加量を個体ごとに適応させた。第1実施形態の方法では、ある頻度で意図的に閉弁失敗させることで、個体ごとの最小電流印加量付近に電流印加量を保持している。ところが、第1実施形態のような方法による閉弁失敗による燃圧脈動が許容できない場合もある。
<<Fourth embodiment>>
In the first embodiment, valve closing is detected based on an increase in fuel pressure in synchronization with the
このような場合には、キーON時等にポンプの閉弁最小電流印加量を学習し、この学習に基づく最小電流値でポンプを制御し、燃圧変動等の外乱により閉弁失敗した場合に、電流印加開始タイミングP-ONが必要以上に早くならないように、フィードバックゲインを変えることが望ましい。 In such a case, the pump learns the minimum current application amount to close the pump when the key is turned on, controls the pump with the minimum current value based on this learning, and if the valve fails to close due to disturbances such as fuel pressure fluctuations, It is desirable to change the feedback gain so that the current application start timing P-ON does not become earlier than necessary.
<<学習期間に基づく静音化制御>>
図15は、本実施形態に係る高圧燃料ポンプ103を示すブロック図である。ECU112は、閉弁判定部803の判定結果に基づきソレノイド205への電流印加量を制御する静音化制御(第1電流制御)を実行する第1電流印加量制御部(第1実施形態での電流印加量制御部)1201を備える。ECU112は、予め定められた電流印加開始タイミングと電流印加量との関係に基づきソレノイド205への電流印加量を制御する第3電流制御を実行する第3電流印加量制御部1501を備える。第3電流制御は、プランジャ202上昇時の燃圧に基づくフィードバック制御を行わず、電流パラメータメモリ1503の電流パラメータのマップを用いて電流印加開始タイミングに応じて、電流印加量を決定する制御である。ECU112は、高圧燃料ポンプ103の閉弁最小電流印加量を学習する学習期間であるか否かを判定する学習期間判定部1502を備える。ECU112は、学習期間中には、第1電流印加量制御部1201による静音化制御を実行する。ECU112は、学習期間以外には、所定期間毎に閉弁判定部803の判定結果を取得し、取得した判定結果に基づき、第3電流印加量制御部1501による第3電流制御を実行する。
<<Quiet control based on learning period>>
FIG. 15 is a block diagram showing the high-
本実施形態の構成は、図8の構成に、内燃機関100の運転状態が学習期間か否かを判定する学習期間判定部1502を追加している。また、学習期間以外のときに、静音化制御を行わずに、予め定められた電流パラメータで電流印加量を制御するための第3電流印加量制御部1501の電流パラメータを記憶した電流パラメータメモリ1503を追加している。
The configuration of this embodiment adds a learning
<<電流パラメータメモリ1503>>
図16は、本実施形態に係る電流パラメータメモリ1503に記憶された電流印加開始タイミングと電流印加量との相関を個体毎の学習によって調整するマップを示す説明図である。図16に示される電流パラメータのマップは、予め実験などで取得された電流印加開始タイミングと電流印加量との相関を個体毎の学習によって調整するマップであり、電流パラメータメモリ1503に記憶されている。
<<
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a map for adjusting the correlation between the current application start timing and the current application amount stored in the
電流パラメータのマップでは、電流印加開始タイミングが高いときに、電流印加量が低く、電流印加開始タイミングが低いときに、電流印加量タイミングが高い傾向を示す特性線を複数示している。この傾向を示す複数の特性線を個体毎の学習に合わせて主に電流印加量の大小の方向に移動させて使用する。ECU112の第3電流印加量制御部1501は、第3電流制御として、電流パラメータのマップを用いて電流印加開始タイミングに応じて、電流印加量を決定する。
The current parameter map shows a plurality of characteristic lines showing a tendency that when the current application start timing is high, the current application amount is low, and when the current application start timing is low, the current application amount timing tends to be high. A plurality of characteristic lines showing this tendency are used by moving them mainly in the direction of the magnitude of the applied current according to the learning for each individual. The third current application
<<干渉低減制御の処理の流れ>>
図17は、本実施形態に係る内燃機関100の学習状態に応じた吐出量制御と第1電流印加制御(静音化制御)との干渉低減制御を示すフローチャートである。
<<Processing flow of interference reduction control>>
FIG. 17 is a flowchart showing interference reduction control between the discharge amount control and the first current application control (silence control) according to the learning state of the
時間割り込み(10msが一般的である)が発生すると、ECU112の学習判定部1502は、ECU112からのアイドル信号や内燃機関100の回転数、負荷等に基づき、内燃機関100が学習期間か否かを判定する(step1701)。step1401にて判定結果が学習期間である場合には、step1702に処理が進む。step1701にて判定結果が学習期間以外である場合には、step1703に処理が進む。
When a time interrupt (typically 10 ms) occurs, the learning
step1701にて判定結果が学習期間である場合には、図9に示す第1電流印加量制御部1201での静音化制御(第1電流印加量制御)が2ms周期で実施され(step1702)、かつ、図10に示す吐出量制御が10ms周期で実施される(step1703)。この処理の流れは、第1実施形態と同じなので、閉弁検知結果に基づき、静音化制御が行われ、閉弁時は吐出量制御のゲインが抑制される。
If the determination result in step 1701 is the learning period, the noise reduction control (first current application amount control) in the first current application
step1701にて判定結果が学習期間以外である場合には、吐出量制御が10ms毎に行われる(step1703)。一方で、ECU112の閉弁判定部803によって、閉弁判定が行われる(step1704)。ここでは、静音化制御が実施されず、第3電流印加量制御1501は、電流パラメータメモリ1503に基づいて第3電流制御が行われ、プランジャ202上昇時の燃圧に基づくフィードバック制御は行われない。
If the determination result in step 1701 is that it is outside the learning period, the ejection amount control is performed every 10 ms (step 1703). On the other hand, the valve
そして、吐出量制御の際には、図10に示すように、直近の閉弁判定で閉弁成功したか失敗したかに基づき、PONタイミングのフィードバック制御のゲインを変える。これにより、閉弁失敗による燃圧低下をPONタイミングの制御による燃圧低下と誤解して過剰な制御をしないようにする。 Then, when controlling the discharge amount, as shown in FIG. 10, the gain of feedback control of the PON timing is changed based on whether the valve was successfully closed or failed in the most recent valve closing determination. This prevents excessive control from being misunderstood as a decrease in fuel pressure due to PON timing control due to a failure in valve closing.
<<本実施形態の効果>>
本実施形態によれば、燃圧等の急変により閉弁失敗した場合でも、閉弁失敗による燃圧変動で過剰なPON制御が起こることを防ぐことができる。
<<Effects of this embodiment>>
According to this embodiment, even if the valve fails to close due to a sudden change in fuel pressure or the like, it is possible to prevent excessive PON control from occurring due to the fuel pressure fluctuation due to the valve closing failure.
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments merely show a part of the application examples of the present invention, and are not intended to limit the technical scope of the present invention to the specific configurations of the above embodiments. do not have.
100…内燃機関、101…燃料タンク、102…フィードポンプ、103…高圧燃料ポンプ、104…高圧配管、105…直噴インジェクタ、106…気筒、107…ピストン、108…点火プラグ、109…リンク機構、110…クランク軸、111…低圧配管、112…ECU、200…電磁アクチュエータ、201…カム、202…プランジャ、203…吸入弁、204…アンカ、205…ソレノイド、206…固定部、207…シート部、208…ストッパ、209…第1スプリング、210…吐出弁、211…加圧室、212…流路、215…第2スプリング、221…連通口、222…流出口、223…ケーシング、225…流入口、226…ばね部、401…燃圧センサ、402…プランジャ位相計測部、403…吐出量制御部、801…プランジャ動作判定部、802…燃圧上昇評価部、803…閉弁判定部、804…吐出量制御部、805…電流印加量制御部、1201…第1電流印加量制御部、1202…第2電流印加量制御部、1203…アイドル判定部、1204…電流パラメータメモリ、1501…第3電流印加量制御部、1502…学習期間判定部、1503…電流パラメータメモリ。 100... Internal combustion engine, 101... Fuel tank, 102... Feed pump, 103... High pressure fuel pump, 104... High pressure piping, 105... Direct injection injector, 106... Cylinder, 107... Piston, 108... Spark plug, 109... Link mechanism, 110... Crankshaft, 111... Low pressure piping, 112... ECU, 200... Electromagnetic actuator, 201... Cam, 202... Plunger, 203... Suction valve, 204... Anchor, 205... Solenoid, 206... Fixed part, 207... Seat part, 208... Stopper, 209... First spring, 210... Discharge valve, 211... Pressurizing chamber, 212... Channel, 215... Second spring, 221... Communication port, 222... Outflow port, 223... Casing, 225... Inflow port , 226...Spring section, 401...Fuel pressure sensor, 402...Plunger phase measurement section, 403...Discharge amount control section, 801...Plunger operation determination section, 802...Fuel pressure increase evaluation section, 803...Valve closing determination section, 804...Discharge amount Control unit, 805... Current application amount control unit, 1201... First current application amount control unit, 1202... Second current application amount control unit, 1203... Idle determination unit, 1204... Current parameter memory, 1501... Third current application amount Control unit, 1502...Learning period determination unit, 1503...Current parameter memory.
Claims (5)
前記高圧配管には、燃圧センサが配置され、
前記プランジャ近傍には、前記プランジャの位相角を計測するプランジャ位相計測部が設けられ、
前記プランジャの位相角に基づき前記プランジャが上昇していると判定するプランジャ動作判定部と、
前記プランジャ動作判定部により前記プランジャが上昇していると判定された期間における燃圧の上昇を評価する燃圧上昇評価部と、
前記燃圧上昇評価部の評価結果に基づき前記吸入弁の閉弁の成否を判定する閉弁判定部と、
前記燃圧センサが計測する燃圧と目標燃圧とに基づき前記ソレノイドへの電流印加開始タイミングを制御することにより燃料の吐出量を制御する吐出量制御部と、
を備え、
前記吐出量制御部は、前記閉弁判定部の判定結果に基づき電流印加開始タイミングの制御ゲインを決定する
高圧燃料ポンプの制御装置。 a suction valve disposed between the low pressure piping and the pressurizing chamber for pressurizing and discharging fuel in the low pressure piping to the high pressure piping; and a solenoid for controlling opening and closing of the suction valve. A control device for controlling a high-pressure fuel pump including at least a plunger that compresses fuel in the pressurizing chamber,
A fuel pressure sensor is arranged in the high pressure pipe,
A plunger phase measuring section for measuring a phase angle of the plunger is provided near the plunger,
a plunger operation determination unit that determines that the plunger is rising based on a phase angle of the plunger;
a fuel pressure increase evaluation unit that evaluates an increase in fuel pressure during a period in which the plunger is determined to be rising by the plunger operation determination unit;
a valve closing determination unit that determines success or failure of closing the intake valve based on the evaluation result of the fuel pressure increase evaluation unit;
a discharge amount control unit that controls the amount of fuel discharged by controlling the timing at which current is applied to the solenoid based on the fuel pressure measured by the fuel pressure sensor and the target fuel pressure;
Equipped with
The discharge amount control section is a high-pressure fuel pump control device that determines a control gain for the current application start timing based on the determination result of the valve closing determination section.
前記閉弁判定部の判定結果に基づき前記ソレノイドへの電流印加量を制御する電流印加量制御部をさらに備える
高圧燃料ポンプの制御装置。 The high pressure fuel pump control device according to claim 1,
A control device for a high-pressure fuel pump, further comprising a current application amount control section that controls an amount of current applied to the solenoid based on a determination result of the valve closing determination section.
前記吐出量制御部は、前記閉弁判定部の判定結果が閉弁の失敗であるときに、電流印加開始タイミングの制御ゲインを低減する
高圧燃料ポンプの制御装置。 The high pressure fuel pump control device according to claim 1,
The discharge amount control unit is a high-pressure fuel pump control device that reduces a control gain of the current application start timing when the determination result of the valve closing determination unit is a failure in valve closing.
前記吐出量制御部は、前記閉弁判定部の判定結果が閉弁の失敗であるときに、予め定められた燃圧と電流印加開始タイミングとの関係に基づいて、電流印加開始タイミングを制御する
高圧燃料ポンプの制御装置。 The high pressure fuel pump control device according to claim 1,
The discharge amount control unit is configured to control a high-pressure current application start timing based on a predetermined relationship between a predetermined fuel pressure and a current application start timing when the determination result of the valve closing determination unit is a valve closing failure. Fuel pump control device.
前記電流印加量制御部は、内燃機関の運転状態がアイドル状態と判定されたときのみ、前記ソレノイドの電流印加量を制御する
高圧燃料ポンプの制御装置。 The high pressure fuel pump control device according to claim 2,
The current application amount control unit is a high-pressure fuel pump control device that controls the amount of current application to the solenoid only when the operating state of the internal combustion engine is determined to be an idle state.
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