JP6156203B2 - Pump characteristic learning device for fuel pump - Google Patents
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Description
本発明は、高圧燃料をコモンレールに供給する燃料ポンプのポンプ特性を学習するのに好適なポンプ特性学習装置に関する。 The present invention relates to a pump characteristic learning apparatus suitable for learning the pump characteristic of a fuel pump that supplies high-pressure fuel to a common rail.
従来、車両のエンジンに燃料を噴射するためのシステムとして、燃料ポンプからコモンレールに高圧の燃料を供給することで、コモンレール内に高圧の燃料を蓄積し、その蓄積した高圧の燃料をエンジン各気筒に設けられた燃料噴射弁に供給する、コモンレールシステムが知られている。 Conventionally, as a system for injecting fuel into a vehicle engine, high pressure fuel is stored in the common rail by supplying high pressure fuel from the fuel pump to the common rail, and the accumulated high pressure fuel is stored in each engine cylinder. A common rail system for supplying to a fuel injection valve provided is known.
また、コモンレールシステムにおいては、燃料ポンプ内に設けられた吐出量制御弁を介して、燃料ポンプからコモンレールへの燃料吐出量を制御するため、燃料ポンプからの燃料吐出量と吐出量制御弁の制御量との関係を表すポンプ特性に基づき、燃料ポンプの制御系が設計される。 In the common rail system, the fuel discharge amount from the fuel pump to the common rail is controlled via the discharge amount control valve provided in the fuel pump. A control system for the fuel pump is designed based on the pump characteristics representing the relationship with the quantity.
そして、このように設計しても、燃料ポンプのポンプ特性は経時的に変化することから、コモンレールシステムの実際の使用時には、ポンプ特性の設計時からのずれを検出して、制御系のパラメータ(例えば、吐出量制御弁の制御量)を補正する学習制御を実行することが提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。 Even with this design, the pump characteristics of the fuel pump change over time. Therefore, when the common rail system is actually used, the deviation of the pump characteristics from the design time is detected and the parameters of the control system ( For example, it has been proposed to perform learning control for correcting the control amount of the discharge amount control valve (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
つまり、特許文献1に記載の学習制御では、吐出量制御弁を介して燃料ポンプからの燃料吐出量を徐々に増量させ、コモンレールに設けられた減圧弁を介して、コモンレール圧(コモンレール内の燃料圧力)を目標圧力に制御する。そして、減圧弁の制御量が変化しなくなる飽和点での吐出量制御弁の制御量を、最大吐出制御量として求める。 That is, in the learning control described in Patent Document 1, the fuel discharge amount from the fuel pump is gradually increased via the discharge amount control valve, and the common rail pressure (the fuel in the common rail is determined via the pressure reducing valve provided on the common rail). Pressure) to the target pressure. Then, the control amount of the discharge amount control valve at the saturation point at which the control amount of the pressure reducing valve does not change is obtained as the maximum discharge control amount.
また、燃料ポンプが燃料の吸入を開始するときの吐出量制御弁の制御量を、吸入開始制御量として求める。そして、この2つの制御量(つまり、最小・最大の制御量)に基づきポンプ特性を補正し、補正後のポンプ特性に基づき、吐出量制御弁の制御量を設定する。 Further, the control amount of the discharge amount control valve when the fuel pump starts to suck the fuel is obtained as the suction start control amount. Then, the pump characteristics are corrected based on these two control amounts (that is, the minimum and maximum control amounts), and the control amount of the discharge amount control valve is set based on the corrected pump characteristics.
一方、特許文献2に記載の学習制御では、コモンレール圧が所定の学習用目標圧力になっているときに、吐出量制御弁の制御量を変化させることにより、燃料ポンプからの燃料吐出量を増加させる。
On the other hand, in the learning control described in
また同時に、コモンレールに設けられた減圧弁を介してコモンレール圧を学習用目標圧力に制御し、減圧弁を通過する燃料量から、燃料ポンプからの燃料吐出量の増加量を算出する。 At the same time, the common rail pressure is controlled to the learning target pressure via the pressure reducing valve provided on the common rail, and the increase amount of the fuel discharge amount from the fuel pump is calculated from the amount of fuel passing through the pressure reducing valve.
そして、その燃料の増加量と燃料制御弁の制御量とに基づき、燃料ポンプからの燃料吐出量と燃料制御弁の制御量との関係(つまりポンプ特性)を学習する。 Based on the fuel increase amount and the control amount of the fuel control valve, the relationship between the fuel discharge amount from the fuel pump and the control amount of the fuel control valve (that is, pump characteristics) is learned.
上記提案の学習装置は、何れも、吐出量制御弁にて燃料ポンプからの燃料吐出量を制御可能な2点の制御量と、その2点の制御量間にて生じる燃料吐出量の変化量とから、燃料ポンプのポンプ特性を学習するものであり、燃料ポンプのポンプ特性が線形近似できることを前提としている。 In each of the proposed learning devices, the two control amounts that can control the fuel discharge amount from the fuel pump by the discharge amount control valve, and the change amount of the fuel discharge amount that occurs between the two control amounts. Therefore, the pump characteristics of the fuel pump are learned, and it is assumed that the pump characteristics of the fuel pump can be linearly approximated.
しかしながら、燃料ポンプにおいて、吐出量制御弁は、その通電電流等で決まる制御量と弁開度(延いては燃料ポンプからの燃料吐出量)とが一対一で変化することはなく、弁体や弁体の着座面の形状によって非線形に変化する。また、これら各部の劣化によって、非線形な変化特性の形状も変化する。 However, in a fuel pump, the discharge amount control valve has a control amount determined by its energization current and the valve opening (and thus the fuel discharge amount from the fuel pump) does not change in a one-to-one relationship. It varies nonlinearly depending on the shape of the seating surface of the valve body. Further, the shape of the non-linear change characteristic also changes due to the deterioration of each part.
従って、上記提案の学習装置では、吐出量制御弁の最大制御量や最小制御量、若しくは学習ポイントとなる1点の制御量付近においては、吐出量制御弁の制御量と燃料ポンプからの燃料吐出量とが対応するように制御量を補正することができたとしても、他の中間点での制御量を適正に補正することは困難である。 Therefore, in the proposed learning device, the control amount of the discharge amount control valve and the fuel discharge from the fuel pump are near the maximum control amount or the minimum control amount of the discharge amount control valve, or the control amount of one point that becomes the learning point. Even if the control amount can be corrected so as to correspond to the amount, it is difficult to appropriately correct the control amount at another intermediate point.
このため、上記提案の学習装置では、学習ポイントからずれた中間点での制御量に対する燃料ポンプからの燃料吐出量を正確に把握することができず、燃料ポンプからの燃料吐出量(延いてはエンジンへの燃料噴射量)を精度よく制御することができないという問題がある。 For this reason, the proposed learning device cannot accurately grasp the fuel discharge amount from the fuel pump with respect to the control amount at the intermediate point deviated from the learning point, and the fuel discharge amount from the fuel pump (by extension) There is a problem that the amount of fuel injected into the engine cannot be controlled with high accuracy.
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、高圧燃料をコモンレールに供給する燃料ポンプのポンプ特性を、吐出量制御弁の全ての開度領域に渡って学習することのできるポンプ特性学習装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these problems, and is a pump characteristic learning device capable of learning the pump characteristics of a fuel pump that supplies high-pressure fuel to a common rail over the entire opening range of the discharge amount control valve. The purpose is to provide.
本発明のポンプ特性学習装置は、コモンレールと燃料ポンプと吐出量制御弁と減圧弁とを備えたコモンレールシステムにおいて、エンジンが定速状態で運転されているときに、吐出量制御弁の制御量と燃料ポンプからの燃料吐出量との関係を表すポンプ特性を学習するものである。 The pump characteristic learning device of the present invention is a common rail system including a common rail, a fuel pump, a discharge amount control valve, and a pressure reducing valve, and the control amount of the discharge amount control valve when the engine is operated in a constant speed state. The pump characteristics representing the relationship with the fuel discharge amount from the fuel pump are learned.
また、本発明のポンプ特性学習装置は、減圧弁の駆動特性が、燃料の排出量と駆動量との関係が線形な駆動特性となっていることを前提としている。
なお、減圧弁は、通電により開弁してコモンレールから燃料を排出させるものであり、減圧弁からの燃料排出量は、通常、減圧弁の駆動量である開弁時間に比例する。従って、一般的に、コモンレールの減圧弁は、線形な駆動特性を有するものとなっている。
The pump characteristic learning device of the present invention is based on the premise that the drive characteristic of the pressure reducing valve is a linear drive characteristic in which the relationship between the fuel discharge amount and the drive amount is linear.
The pressure reducing valve is opened by energization to discharge fuel from the common rail, and the amount of fuel discharged from the pressure reducing valve is normally proportional to the valve opening time that is the driving amount of the pressure reducing valve. Therefore, in general, the common rail pressure reducing valve has a linear drive characteristic.
次に、本発明のポンプ特性学習装置は、減圧開始点探索手段と、吐出量増量制御手段と、制御量記憶手段と、飽和点探索手段と、ポンプ特性特定手段とを備え、これら各手段は、エンジンが定速状態で運転されているときに動作する。 Next, the pump characteristic learning device of the present invention includes a decompression start point search means, a discharge amount increase control means, a control amount storage means, a saturation point search means, and a pump characteristic specifying means. Works when the engine is operating at a constant speed.
ここで、減圧開始点探索手段は、吐出量制御弁を介して、コモンレール内の燃料圧力を目標圧力に制御させつつ、減圧弁を閉弁状態から徐々に開弁させて、吐出量制御弁の制御量が変化する変化点を探索する。そして、その変化点での減圧弁の駆動量を、減圧開始駆動量として記憶する。 Here, the pressure reducing start point searching means gradually opens the pressure reducing valve from the closed state while controlling the fuel pressure in the common rail to the target pressure via the discharge amount control valve, and the discharge amount control valve. Search for a change point where the controlled variable changes. Then, the drive amount of the pressure reducing valve at the change point is stored as the pressure reduction start drive amount.
また、吐出量増量制御手段は、吐出量制御弁を介して、燃料ポンプからコモンレールへの燃料吐出量を順次増量させると共に、減圧弁を介してコモンレール内の燃料を排出させることで、コモンレール内の燃料圧力を目標圧力に制御する。 Further, the discharge amount increase control means sequentially increases the fuel discharge amount from the fuel pump to the common rail via the discharge amount control valve, and discharges the fuel in the common rail via the pressure reducing valve. Control the fuel pressure to the target pressure.
そして、制御量記憶手段は、吐出量増量制御手段が燃料吐出量を増量する度に、吐出量制御弁の制御量と、燃料圧力を目標圧力に制御するのに要する減圧弁の駆動量とを記憶する。 The control amount storage means calculates the control amount of the discharge amount control valve and the drive amount of the pressure reducing valve required to control the fuel pressure to the target pressure each time the discharge amount increase control means increases the fuel discharge amount. Remember.
また、飽和点探索手段は、吐出量増量制御手段が燃料吐出量を増量しても減圧弁の駆動量が変化しなくなったときに、吐出量制御弁が燃料吐出量を増量できない飽和領域に入ったと判断して、吐出量増量制御手段の動作を終了させる。 Further, the saturation point search means enters a saturation region where the discharge amount control valve cannot increase the fuel discharge amount when the drive amount of the pressure reducing valve does not change even when the discharge amount increase control means increases the fuel discharge amount. The operation of the discharge amount increase control means is terminated.
そして、その後、飽和点探索手段は、吐出量制御弁の制御量を吐出量増量制御手段による増量時の変化量よりも少ない変化量にて漸次変化させることにより、減圧弁の駆動量が変化する吐出量制御可能領域と前記飽和領域との境界である飽和点を探索する。 Thereafter, the saturation point search means gradually changes the control amount of the discharge amount control valve by a change amount smaller than the change amount at the time of increase by the discharge amount increase control means, thereby changing the drive amount of the pressure reducing valve. A saturation point that is a boundary between the discharge amount controllable region and the saturation region is searched.
また、飽和点探索手段は、飽和点を探索すると、その飽和点での減圧弁の駆動量及び吐出量制御弁の制御量を、それぞれ、全吐出量時駆動量及び最終制御量として記憶する。
そして、ポンプ特性特定手段は、減圧開始点探索手段にて記憶された減圧開始駆動量と、飽和点探索手段にて記憶された全吐出量時駆動量及び最終制御量と、制御量記憶手段にて燃料吐出量の増量毎に記憶された制御量及び駆動量とに基づき、ポンプ特性を特定する。
詳しくは、ポンプ特性特定手段は、減圧開始駆動量と全吐出量時駆動量とから得られる、減圧弁の駆動量と燃料ポンプからの燃料吐出量との関係を表す線形特性に基づき、燃料ポンプの全燃料吐出領域で吐出量制御弁の制御量と燃料ポンプからの燃料吐出量との関係を表すポンプ特性を特定する
Further, when the saturation point is searched for, the saturation point searching means stores the drive amount of the pressure reducing valve and the control amount of the discharge amount control valve at the saturation point as the total discharge amount driving amount and the final control amount, respectively.
Then, the pump characteristic specifying unit stores the decompression start drive amount stored in the decompression start point search unit, the total discharge amount drive amount and final control amount stored in the saturation point search unit, and the control amount storage unit. The pump characteristics are specified based on the control amount and the drive amount stored for each increase in the fuel discharge amount.
Specifically, the pump characteristic specifying means is based on a linear characteristic representing the relationship between the drive amount of the pressure reducing valve and the fuel discharge amount from the fuel pump, which is obtained from the pressure reduction start drive amount and the total discharge amount drive amount. The pump characteristics representing the relationship between the control amount of the discharge control valve and the fuel discharge amount from the fuel pump in the entire fuel discharge region
つまり、燃料ポンプからの燃料吐出量は、減圧弁の駆動量が減圧開始駆動量であるときに「零」、減圧弁の駆動量が全吐出量時駆動量であるときに「最大」となる。そして、減圧弁は線形な駆動特性を有することから、燃料ポンプからの燃料吐出量は、減圧弁の駆動量の「零」から「最大」までの駆動量の変化に対し、比例計算にて求めることができる。 That is, the fuel discharge amount from the fuel pump is “zero” when the drive amount of the pressure reducing valve is the drive amount for starting the pressure reduction, and “maximum” when the drive amount of the pressure reducing valve is the drive amount at the time of full discharge amount. . Since the pressure reducing valve has a linear drive characteristic, the fuel discharge amount from the fuel pump is obtained by proportional calculation with respect to the change in the drive amount from “zero” to “maximum” of the drive amount of the pressure reducing valve. be able to.
一方、燃料ポンプからの燃料吐出量が「最大」となる飽和点での吐出量制御弁の制御量は、最終制御量として記憶される。また、燃料ポンプからの燃料吐出量が「零」から「最大」までの間の領域では、吐出量増量制御手段が燃料ポンプからの燃料吐出量を増量させる度に、減圧弁の駆動量に関連付けて吐出量制御弁の制御量が記憶される。 On the other hand, the control amount of the discharge amount control valve at the saturation point at which the fuel discharge amount from the fuel pump becomes “maximum” is stored as the final control amount. Further, in the region where the fuel discharge amount from the fuel pump is from “zero” to “maximum”, the discharge amount increase control means increases the fuel discharge amount from the fuel pump every time the fuel discharge amount is increased. Thus, the control amount of the discharge amount control valve is stored.
従って、これらの記憶結果から、吐出量制御弁が開弁されてから最終制御量となるまでの間のポンプ特性(つまり、吐出量制御弁の制御量と燃料ポンプからの燃料吐出量との関係)は、減圧弁の駆動量に基づく比例計算により、吐出量制御弁の制御量に対応した燃料吐出量を算出することで特定できる。 Therefore, from these stored results, the pump characteristics from when the discharge amount control valve is opened until the final control amount is reached (that is, the relationship between the control amount of the discharge amount control valve and the fuel discharge amount from the fuel pump). ) Can be specified by calculating the fuel discharge amount corresponding to the control amount of the discharge amount control valve by proportional calculation based on the drive amount of the pressure reducing valve.
よって、本発明のポンプ特性学習装置によれば、吐出量制御弁の開度特性が非線形で、その非線形な変化特性が、弁体や弁体の着座面の形状変化によって複雑に変化したとしても、ポンプ特性特定手段によって、燃料ポンプの全燃料吐出領域で吐出量制御弁の制御量と燃料ポンプからの燃料吐出量との関係を表すポンプ特性を、正確に学習することができる。 Therefore, according to the pump characteristic learning device of the present invention, even if the opening characteristic of the discharge amount control valve is non-linear and the non-linear change characteristic is complicatedly changed by the shape change of the valve body or the seating surface of the valve body. The pump characteristic specifying means can accurately learn the pump characteristic representing the relationship between the control amount of the discharge amount control valve and the fuel discharge amount from the fuel pump in the entire fuel discharge region of the fuel pump.
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
なお、本発明は、下記の実施形態によって何ら限定して解釈されない。また、下記の実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も本発明の実施形態である。また、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も本発明の実施形態である。また、下記の実施形態の説明で用いる符号を特許請求の範囲にも適宜使用しているが、これは本発明の理解を容易にする目的で使用しており、本発明の技術的範囲を限定する意図ではない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The present invention is not construed as being limited in any way by the following embodiments. An aspect in which a part of the configuration of the following embodiment is omitted as long as the problem can be solved is also an embodiment of the present invention. Moreover, all the aspects which can be considered in the limit which does not deviate from the essence of the invention specified only by the wording described in the claims are embodiments of the present invention. Further, the reference numerals used in the description of the following embodiments are also used in the claims as appropriate, but this is used for the purpose of facilitating the understanding of the present invention, and limits the technical scope of the present invention. Not intended.
図1に示すように、本実施形態のコモンレールシステム2は、例えば、自動車用の4気筒のディーゼルエンジン(以下、単にエンジンという)4に燃料を供給するためのものであり、高圧燃料を蓄えるコモンレール10を備える。
As shown in FIG. 1, the
コモンレール10には、燃料タンク12から汲み上げられた燃料が燃料ポンプ20を介して高圧状態で供給され、コモンレール10に蓄積された高圧燃料は、エンジン4の各気筒に設けられた燃料噴射弁30を介して、各気筒の燃焼室内に噴射供給される。
The fuel pumped up from the
燃料ポンプ20は、燃料タンク12から燃料を汲み上げるフィードポンプ22と、フィードポンプ22にて汲み上げられた燃料を高圧にしてコモンレール10に吐出する燃料圧送部24とを備える。
The
そして、フィードポンプ22から燃料圧送部24に至る燃料通路には、本発明の吐出量制御弁として、燃料圧送部24に吸入される燃料吸入量(換言すれば燃料圧送部24からの燃料吐出量)を調整する吸入調整弁(以下、SCV(Suction Control Valve)という。)26が設けられている。
In the fuel passage from the
なお、燃料圧送部24は、エンジン4により回転駆動されるカムシャフトのカムの回転に伴いプランジャが往復移動することにより、SCV26を介して吸入した燃料を加圧し、デリバリバルブ(図示せず)を介してコモンレール10に向けて吐出するものである。
The
また、コモンレール10には、内部の燃料圧力(つまり、コモンレール圧)を検出する圧力センサ14、及び、内部の燃料を燃料タンク12側へ溢流させることで内部の燃料圧力を減圧する減圧弁(以下、PRV(Pressure Reducing Valve)という。)16が設けられている。
Further, the
PRV16は、通電により開弁してコモンレール10内の燃料を燃料タンク12へ排出するものであり、図2に示すように、減圧弁16を通過する燃料量Qpは、減圧弁16の通電時間(換言すれば開弁時間)TQに比例する。
The
また、エンジン4には、回転速度NEを検出する回転速度センサ32、運転者によるアクセル操作量(アクセル開度ACC)を検出するアクセルセンサ34、冷却水の温度(冷却水温THW)を検出する水温センサ36、吸入空気の温度(吸気温TA)を検出する吸気温センサ38、等が設けられている。
Further, the engine 4 includes a
そして、これら各センサからの検出信号は、CPU,ROM,RAM等を中心とするマイクロコンピュータにて構成された電子制御装置(以下、ECUという。)40に入力される。 The detection signals from these sensors are input to an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 40 constituted by a microcomputer centering on a CPU, ROM, RAM and the like.
ECU40は、コモンレール10に設けられた圧力センサ14や、エンジン4に設けられた各種センサ32,34,36,38…から検出信号を取り込み、コモンレール圧や燃料噴射弁30からの燃料噴射を制御する、制御処理を実行する。
The
なお、コモンレール圧制御処理は、エンジン4の運転状態に基づきコモンレール10の目標圧力を算出し、圧力センサ14にて検出されたコモンレール圧が目標圧力となるようSCV26及びPRV16を駆動制御するための処理である。
The common rail pressure control process is a process for calculating the target pressure of the
また、燃料噴射制御処理は、エンジン4の運転状態に基づき燃料噴射量及び燃料噴射時期を算出し、その算出結果に応じて各気筒の燃料噴射弁30に所定タイミングで所定の通電期間だけ通電することで、燃料噴射弁30を通電期間に対応した所定期間開弁させて、各気筒に燃料を噴射供給させるための処理である。
In the fuel injection control process, the fuel injection amount and the fuel injection timing are calculated based on the operating state of the engine 4, and the
次に、ECU40は、こうした燃料噴射制御のための制御処理とは別に、燃料ポンプ20のポンプ特性を学習し、その学習結果に基づき、SCV26の制御量(SCV26への通電電流Iであり、以下、SCV指示値という。)を補正するための学習値を算出する。
Next, the
この学習値は、燃料ポンプ20からの燃料吐出量が所望の目標量となるように、SCV指示値を設計時の値から補正するためのものであり、予め設定された燃料吐出量(詳しくは、全吐出量に対する所定の吐出割合δ%)毎に設定される。
This learning value is used to correct the SCV command value from the design value so that the fuel discharge amount from the
つまり、ECU40は、車両の走行距離や前回学習後の経過時間等から学習条件が成立したと判断すると、図3に示す減圧開始点探索処理及び図4〜図6に示すポンプ特性学習処理を実行することにより、現在のポンプ特性を学習(検出)し、上記学習値を、現在のポンプ特性に対応した値に更新する。従って、ECU40は、本発明のポンプ特性学習装置として機能することになる。
That is, when the
ここで、減圧開始点探索処理は、PRV16が開弁してコモンレール圧の減圧を開始するのに必要な最小の駆動量(減圧開始TQ値)を、減圧開始点として検出するための処理である。
Here, the decompression start point search process is a process for detecting the minimum drive amount (decompression start TQ value) necessary for the
図3に示すように、この処理が開始されると、S110(Sはステップを表す)にて、現在エンジン4がアイドル運転状態であり、その状態がエンジン4の回転速度NEが安定するのに要する所定時間以上経過しているか否かを判断する。 As shown in FIG. 3, when this process is started, in S110 (S represents a step), the engine 4 is currently in an idle operation state, and this state is used to stabilize the rotational speed NE of the engine 4. It is determined whether or not a predetermined time required has elapsed.
そして、アイドル運転状態が所定時間以上経過していなければ、S110の処理を再度実行することにより、アイドル運転状態が所定時間以上経過するのを待ち、アイドル運転状態が所定時間以上経過していれば、S120に移行する。 If the idle operation state has not elapsed for a predetermined time or longer, the process of S110 is executed again to wait for the idle operation state to elapse for a predetermined time or longer. , S120 is entered.
S120では、ECU40の動作モードを、上述したコモンレール圧制御処理及び燃料噴射制御処理を実行する通常制御モードから、減圧開始点探索モードに変更する。また、続くS130では、現在の(つまりアイドル運転時の)SCV指示値を、デフォルト値として内蔵メモリ(RAM等)に記憶する。
In S120, the operation mode of the
次に、S140では、PRV16の駆動量(通電時間)であるTQ値を、前回値に減圧開始点探索用の所定値T1(正の値)を加えた値に更新する。
なお、上述したコモンレール圧制御処理では、通常、PRV16を閉弁状態にした状態でSCV26の開度を調整することにより、コモンレール圧を目標圧力(この場合アイドル運転時の目標圧力)に制御することから、S140にて更新する前のTQ値の初期値は「0」である。
Next, in S140, the TQ value, which is the driving amount (energization time) of the
In the common rail pressure control process described above, the common rail pressure is normally controlled to the target pressure (in this case, the target pressure during idle operation) by adjusting the opening of the
そして、続くS150では、S140にてTQ値を更新した後、ECU40にて別途実施されているコモンレール圧制御処理により、SCV指示値が燃料ポンプ20からの突出量を増量する方向に変化したか否かを判断する。
In the subsequent S150, after updating the TQ value in S140, whether or not the SCV instruction value has changed in a direction to increase the amount of protrusion from the
つまり、S140にてTQ値を正方向に更新すると、PRV16が開弁側に駆動されるので、PRV16が実際に開弁した際には、コモンレール圧が目標圧力から低下し、SCV指令値が、燃料ポンプ20からの燃料吐出量を増量する側に変化する。
That is, when the TQ value is updated in the positive direction in S140, the
そこで、S150では、コモンレール圧制御処理により設定される最新のSCV指示値と、S130にて記憶したデフォルト値との差が、PRV16の開弁判定用の所定値を越えたか否かを判断することで、PRV16が開弁したか否かを判断する。
Therefore, in S150, it is determined whether or not the difference between the latest SCV instruction value set by the common rail pressure control process and the default value stored in S130 exceeds a predetermined value for the valve opening determination of PRV16. Thus, it is determined whether or not the
なお、図2に示すように、本実施形態のSCV26は、通電電流Iが小さいほど開度が大きくなって、燃料ポンプ20からの燃料吐出量Qsを増加させるように構成されている。このため、S150では、その通電電流Iの指示値であるSCV指示値からデフォルト値を減じた値の絶対値が所定値を越えたか否かを判断することで、PRV16が開弁したか否かを判断する。
As shown in FIG. 2, the
そして、SCV指示値とデフォルト値との差が所定値を越えておらず、S150にて、PRV16は開弁していないと判断されると、S140に移行して、PRV16のTQ値を再度更新する。
If the difference between the SCV instruction value and the default value does not exceed the predetermined value and it is determined in S150 that the
一方、SCV指示値とデフォルト値との差が所定値を越え、S150にて、PRV16が開弁したと判断されると、S160に移行して、TQ値から所定値T2を減じることで、PRV16を閉弁方向に駆動させる。
On the other hand, if the difference between the SCV instruction value and the default value exceeds the predetermined value and it is determined in S150 that the
なお、所定値T2には、S140にてTQ値の更新に用いた所定値T1よりも小さい正の値が設定されている。このため、S150にてPRV16の開弁が判定された後は、PRV16が開弁検出時よりも小さい変化量にて閉弁方向に駆動されることになる。
The predetermined value T2 is set to a positive value smaller than the predetermined value T1 used for updating the TQ value in S140. For this reason, after the valve opening of the
そして、S160にてTQ値を更新した後は、S170に移行し、SCV指示値とデフォルト値との差が、PRV16の開弁判定用の所定値よりも小さくなったか否かを判断することで、PRV16が閉弁したか否かを判断する。
Then, after updating the TQ value in S160, the process proceeds to S170, and it is determined whether or not the difference between the SCV instruction value and the default value is smaller than a predetermined value for valve opening determination of PRV16. , It is determined whether the
S170にて、PRV16は閉弁していないと判断されると、S160に移行して、PRV16のTQ値を再度更新し、逆に、PRV16が閉弁したと判断されると、S180に移行して、TQ値の前回値を、PRV16によるコモンレール圧の減圧開始TQ値として内蔵メモリ(バックアップRAM、不揮発性メモリ等)に記憶する。
If it is determined in S170 that the
そして、続くS190では、ECU40の動作モードを、減圧開始点探索モードから、通常制御モードに戻し、減圧開始点探索処理を終了する。
このように、減圧開始点探索処理では、図2に示すように、TQ値を初期値「0」から所定値T1ずつ段階的に増加させることで、PRV16を開弁方向に徐々に駆動する。
In subsequent S190, the operation mode of the
In this way, in the decompression start point search process, as shown in FIG. 2, the
そして、コモンレール圧制御によってSCV26の通電電流Iが変化(本実施形態では低下)したときに、PRV16の開弁を検出する。
また、開弁検出後は、TQ値を開弁時のT1よりも小さい所定値T2にて段階的に低下させ、コモンレール圧制御によってSCV26の通電電流Iが変化(本実施形態では増加)したときに、PRV16が開弁したと判断する。
When the energizing current I of the
Further, after the valve opening is detected, the TQ value is decreased stepwise by a predetermined value T2 smaller than T1 at the time of valve opening, and the energization current I of the
そして、その閉弁時のTQ値の前回値を、PRV16が開弁してコモンレール圧10の減圧を開始する減圧開始点のTQ値として、エンジン停止後も電源供給を受けるバックアップRAM、若しくは、不揮発性メモリ等の内蔵メモリに記憶する。
Then, the previous value of the TQ value at the time of closing the valve is used as the TQ value of the pressure reduction start point at which the
次に、ポンプ特性学習処理は、学習条件成立後、減圧開始点探索処理にて減圧開始TQ値が記憶された後、ECU40にて実行される処理である。
図4に示すように、この処理が開始されると、S210にて、上述のS110と同様、現在エンジン4がアイドル運転状態であり、その状態がエンジン4の回転速度NEが安定するのに要する所定時間以上経過しているか否かを判断する。
Next, the pump characteristic learning process is a process executed by the
As shown in FIG. 4, when this process is started, in S210, as in S110 described above, the engine 4 is currently in an idle operation state, and this state is necessary for the rotational speed NE of the engine 4 to be stabilized. It is determined whether or not a predetermined time has elapsed.
そして、アイドル運転状態が所定時間以上経過していなければ、S210の処理を再度実行することにより、アイドル運転状態が所定時間以上経過するのを待ち、アイドル運転状態が所定時間以上経過していれば、S220に移行する。 If the idle operation state has not elapsed for a predetermined time or longer, the process of S210 is executed again to wait for the idle operation state to elapse for a predetermined time or longer. , The process proceeds to S220.
S220では、ECU40の動作モードを、通常制御モードから学習モードに変更した後、S230に移行して、現在のアイドル運転時のSCV指示値を内蔵メモリ(バックアップRAM、不揮発性メモリ等)に記憶する。
In S220, after changing the operation mode of the
次に、S240では、設計時のSCV指示値を表す基準特性からアイドル運転時のSCV指示値(基準値)を読み込み、その基準値からの現在のSCV指示値のずれ量を算出し、そのずれ量を、低吐出量時の学習値として内蔵メモリ(バックアップRAM、不揮発性メモリ等)に記憶する。 Next, in S240, the SCV instruction value (reference value) at the time of idling operation is read from the reference characteristic representing the SCV instruction value at the time of design, and the deviation amount of the current SCV instruction value from the reference value is calculated. The amount is stored in a built-in memory (such as a backup RAM or a non-volatile memory) as a learning value for a low discharge amount.
また、S250では、S240にて求めた低吐出量時の学習値の出荷時学習値からの変化量を算出し、内蔵メモリ(バックアップRAM、不揮発性メモリ等)に記憶する。なお、出荷時学習値(特許請求の範囲に記載の初期学習値に相当)は、コモンレールシステムのばらつきなどによって生じる制御誤差を補正するために、予め設定された学習値であり、設計時の基準特性と共にROMに記憶されている。 In S250, the amount of change from the learned value at the time of shipment at the low discharge amount obtained in S240 is calculated and stored in a built-in memory (backup RAM, nonvolatile memory, etc.). Note that the learning value at the time of shipment (corresponding to the initial learning value described in the claims) is a learning value that is set in advance to correct a control error caused by variations in the common rail system. It is stored in the ROM together with the characteristics.
次に、S260では、学習カウンタ及びPRV16の通電時間TQの記録値(以下、TQ記録値という。)に、それぞれ、初期値「0」を設定する。
そして、続くS270では、SCV指示値に、所定の更新値α(本実施形態では負の値)を加えることで、SCV26を所定量だけ開き、燃料ポンプ20からコモンレール10に吐出される燃料量(燃料吐出量)を増加させる。
Next, in S260, initial values “0” are set for the learning counter and the recording value of the energization time TQ of the PRV 16 (hereinafter referred to as the TQ recording value).
In the subsequent S270, the
次に、S270では、S270にてSCV指示値を更新すると、燃料ポンプ20からの燃料吐出量が増加して、コモンレール圧が上昇するので、S280に移行し、コモンレール圧制御を、PRV16を駆動することでコモンレール圧を目標圧力に制御する方式に切り替える。
Next, in S270, when the SCV instruction value is updated in S270, the fuel discharge amount from the
そして、S290では、S280で切り替えたコモンレール圧制御によって、コモンレール圧を目標圧力に保持できているか否かを判断し、コモンレール圧を目標圧力に保持できていなければ、S310に移行して、学習カウンタが初期値「0」であるか否かを判断する。 In S290, it is determined whether or not the common rail pressure can be maintained at the target pressure by the common rail pressure control switched in S280. If the common rail pressure cannot be maintained at the target pressure, the process proceeds to S310, and the learning counter Is an initial value “0”.
S310にて、学習カウンタは初期値「0」ではないと判断された場合には、S320で、学習カウンタ及びTQ記録値をクリアすることで、初期値「0」に設定し、S330に移行する。また、S310にて、学習カウンタは初期値「0」であると判断された場合には、そのままS330に移行する。 If it is determined in S310 that the learning counter is not the initial value “0”, in S320, the learning counter and the TQ recording value are cleared to set the initial value “0”, and the process proceeds to S330. . If it is determined in S310 that the learning counter is the initial value “0”, the process proceeds to S330 as it is.
S330では、コモンレール圧の目標圧力を、現在設定されている目標圧力(つまり前回値)に所定値β(正の値)を加えることで、目標圧力が前回値よりも大きい値となるよう更新する。 In S330, the target pressure of the common rail pressure is updated so that the target pressure becomes larger than the previous value by adding a predetermined value β (positive value) to the currently set target pressure (that is, the previous value). .
そして、続くS340では、目標圧力の更新により、圧力センサ14にて検出されるコモンレール圧(換言すればコモンレール10内の実圧力)が、目標圧力に対応した所定値よりも小さくなったか否かを判断する。 In subsequent S340, it is determined whether or not the common rail pressure detected by the pressure sensor 14 (in other words, the actual pressure in the common rail 10) has become smaller than a predetermined value corresponding to the target pressure by updating the target pressure. to decide.
S340にて、実圧力が所定値以上であると判断された場合には、PRV16を介してコモンレール10内の燃料を排出できておらず、PRV16が正常動作していないと判断して、S350に移行する。
If it is determined in S340 that the actual pressure is greater than or equal to the predetermined value, it is determined that the fuel in the
そして、S350では、PRV16が故障していることを内蔵メモリ(不揮発性メモリ)に記憶し、当該ポンプ特性学習処理を終了する。なお、S290〜S350の処理は、本発明の第2の故障判定手段として機能する。
In S350, the fact that the
また、S340にて、実圧力が所定値よりも小さいと判断された場合には、PRV16は正常に動作していると判断して、S260に移行し、S260以降の処理を再度実行する。
If it is determined in S340 that the actual pressure is smaller than the predetermined value, it is determined that the
次に、S290にて、コモンレール圧を目標圧力に保持できていると判断されると、S400に移行して、コモンレール圧を目標圧力に保持可能な現在のTQ値を、TQ記録値として内蔵メモリ(バックアップRAM、不揮発性メモリ等)に記憶する。 Next, if it is determined in S290 that the common rail pressure can be maintained at the target pressure, the process proceeds to S400, and the current TQ value that can maintain the common rail pressure at the target pressure is stored as a TQ recording value in the built-in memory. (Backup RAM, non-volatile memory, etc.)
そして、続くS410では、学習カウンタをインクリメント(+1)することにより、学習カウンタのカウント値を更新する。また、続くS420では、S400にて今回記憶したTQ値と前回値との差が、コモンレール圧の飽和判定用の所定値を越えているか否かを判断する。 In subsequent S410, the learning counter is incremented (+1) to update the count value of the learning counter. In subsequent S420, it is determined whether or not the difference between the TQ value stored this time in S400 and the previous value exceeds a predetermined value for common rail pressure saturation determination.
そして、TQ値と前回値との差が、飽和判定用の所定値を越えている場合には、S270でのSCV指示値の更新に伴いコモンレール圧が上昇していると判断して、再度S270に移行し、逆に、TQ値と前回値との差が所定値以下である場合には、S430に移行する。 If the difference between the TQ value and the previous value exceeds the predetermined value for saturation determination, it is determined that the common rail pressure has increased with the update of the SCV instruction value in S270, and S270 is performed again. Conversely, if the difference between the TQ value and the previous value is less than or equal to the predetermined value, the process proceeds to S430.
S430では、現在、燃料ポンプ20からの燃料吐出量が増加するようにSCV26への通電電流Iを変化させても、燃料吐出量が増加しない飽和領域(図2に示すI−Q特性の飽和点よりも左側の領域)にあるので、飽和点を見つけるために、SCV指示値を、S270とは逆方向に更新する。
In S430, even if the energization current I to the
つまり、S430では、S270での更新値αよりも小さく、しかも、符号が異なる更新値γ(本実施形態では正の値)を、SCV指示値に加えることで、SCV指示値を更新する。 That is, in S430, the SCV instruction value is updated by adding an update value γ (positive value in the present embodiment) that is smaller than the update value α in S270 and has a different sign to the SCV instruction value.
このようにSCV指示値を更新すると、SCV26が閉方向に駆動されて、燃料ポンプ20からの燃料吐出量が減少するので、S440に移行して、S280で開始したコモンレール圧制御によってコモンレール圧を目標圧力に保持するのに必要なPRV16のTQ値を読み込み、TQ記録値として内蔵メモリ(不揮発性メモリ)に記憶する。
When the SCV instruction value is updated in this way, the
また、続くS450では、S440にて今回記憶したTQ値と前回値との差の絶対値が、コモンレール圧の飽和判定用の所定値を越えたか否かを判断することで、現在のSCV26の通電電流Iは、図2に示す飽和点を通って、燃料吐出量Qsを変化させることのできる調整可能領域に移動したか否かを判断する。 In subsequent S450, it is determined whether or not the absolute value of the difference between the TQ value stored this time in S440 and the previous value exceeds a predetermined value for determining the saturation of the common rail pressure. It is determined whether or not the current I has moved through the saturation point shown in FIG. 2 to an adjustable region in which the fuel discharge amount Qs can be changed.
そして、S450にて、TQ値と前回値との差の絶対値が所定値を越えていないと判断されると、再度S460に移行し、TQ値と前回値との差の絶対値が所定値を越えたと判断されると、現在のSCV26の通電電流Iは、図2に示す飽和点を通って、燃料流量Qを変化させることのできる調整可能領域に移動したものと判断して、S460に移行する。
If it is determined in S450 that the absolute value of the difference between the TQ value and the previous value does not exceed the predetermined value, the process proceeds to S460 again, and the absolute value of the difference between the TQ value and the previous value is the predetermined value. If it is determined that the current has passed, the current I of the
S460では、TQ値の前回値が、燃料ポンプ20からの燃料吐出量Qsが最大となったときにアイドル運転時のコモンレール圧を目標圧に制御するのに必要なPRV16の駆動量となるので、その値を全吐出量時TQ値として内蔵メモリ(バックアップRAM、不揮発性メモリ等)に記憶する。
In S460, the previous value of the TQ value becomes the drive amount of the
また、S470では、SCV指示値の前回値を、燃料ポンプ20からの燃料吐出量Qsが最大となる飽和点でのSCV指示値を表す最終値として、内蔵メモリ(バックアップRAM、不揮発性メモリ等)に記憶する。
In S470, the previous value of the SCV instruction value is used as a final value representing the SCV instruction value at the saturation point at which the fuel discharge amount Qs from the
そして、S480では、設計時のSCV指示値を表す基準特性からSCV指示値の最終値を基準値として読み込み、S470にて記憶した最終値の基準値からのずれ量を、高吐出量時の学習値として内蔵メモリ(バックアップRAM、不揮発性メモリ等)に記憶する。 In S480, the final value of the SCV instruction value is read as a reference value from the reference characteristic representing the SCV instruction value at the time of design, and the deviation amount from the reference value stored in S470 is learned at the time of high discharge amount. The value is stored in a built-in memory (backup RAM, non-volatile memory, etc.).
また、続くS490では、S480にて求めた高吐出量時の学習値の出荷時学習値からの変化量を算出し、内蔵メモリ(バックアップRAM、不揮発性メモリ等)に記憶する。
このように、S260〜S470では、図2に示すように、エンジン4のアイドル運転時に、SCV指示値(SCV26への通電電流I)を変化させることで、燃料ポンプ20からの燃料吐出量Qsを段階的に増加させる。
In the subsequent S490, the amount of change from the learned value at the time of shipment of the learned value at the time of high discharge calculated in S480 is calculated and stored in the built-in memory (backup RAM, nonvolatile memory, etc.).
As described above, in S260 to S470, as shown in FIG. 2, the fuel discharge amount Qs from the
そして、その増加に伴い上昇するコモンレール圧を、PRV16を介して減圧することで、コモンレール圧をアイドル運転時の目標圧力に保持させる。
また、コモンレール圧を目標圧力に保持したときのPRV16の駆動量であるTQ値(通電時間)を検出することで、SCV指示値の変化に伴う燃料吐出量Qsの増加分と、PRV16を介してコモンレール10から排出される燃料量Qpとが釣り合うときのTQ値を求める。
And the common rail pressure which rises with the increase is reduced via PRV16, and a common rail pressure is hold | maintained at the target pressure at the time of idle driving | operation.
Further, by detecting the TQ value (energization time) that is the drive amount of the
そして、そのTQ値と、TQ値に対応するSCV指示値を、内蔵メモリ(バックアップRAM、不揮発性メモリ等)に記憶する。
また、SCV指示値を変化させて燃料ポンプ20からの燃料吐出量Qsを増加させてゆくと、最終的には、燃料吐出量Qsが燃料圧送部24のプランジャ容積で決まる最大吐出量で飽和することから、S430〜S450にて、その飽和点を検出する。
Then, the TQ value and the SCV instruction value corresponding to the TQ value are stored in a built-in memory (backup RAM, nonvolatile memory, etc.).
Further, when the SCV instruction value is changed and the fuel discharge amount Qs from the
そして、その飽和点でのSCV指示値を、燃料ポンプ20からの燃料吐出量Qsが最大となる最終値、飽和点でのTQ値を、全吐出量時TQ値として、内蔵メモリ(バックアップRAM、不揮発性メモリ等)に記憶する。
Then, the SCV instruction value at the saturation point is set as the final value at which the fuel discharge amount Qs from the
また、S230〜S250では、アイドル運転時のSCV指示値を、低吐出量時のSCV指示値として記憶すると共に、そのSCV指示値の基準特性からのずれ量を、低吐出量時の学習値として記憶し、更に、その学習値の出荷時学習値からの変化量を記憶する。 In S230 to S250, the SCV instruction value at the time of idle operation is stored as the SCV instruction value at the time of the low discharge amount, and the deviation amount of the SCV instruction value from the reference characteristic is used as the learning value at the time of the low discharge amount. Further, the change amount of the learning value from the learning value at the time of shipment is stored.
また、S480、S490では、高吐出量時のSCV指示値の基準特性からのずれ量を、高吐出量時の学習値として記憶すると共に、その学習値の出荷時学習値からの変化量を記憶する。 Further, in S480 and S490, the deviation amount from the reference characteristic of the SCV instruction value at the time of the high discharge amount is stored as a learning value at the time of the high discharge amount, and the change amount of the learning value from the learning value at the time of shipment is stored. To do.
そして、ポンプ特性学習処理では、続くS500にて、これら低吐出量時及び高吐出量時の学習値と、各学習値の出荷時学習値からの変化量に基づき、SCV26の故障判定を行う、SCV故障判定処理を実行する。
In the pump characteristic learning process, in subsequent S500, the failure determination of the
また、続くS600では、減圧開始点探索処理で求めた減圧開始TQ値と、S270及びS400にてSCV指示値を更新する度に記憶したSCV指示値及びTQ値と、S460及びS470にて記憶した全吐出量時TQ値及びSCV指示値の最終値とに基づき、現在の燃料ポンプ20のポンプ特性を特定するポンプ特性特定処理を実行する。
In subsequent S600, the decompression start TQ value obtained in the decompression start point search process, the SCV instruction value and TQ value stored each time the SCV instruction value is updated in S270 and S400, and the S460 and S470 are stored. Based on the total discharge amount TQ value and the final value of the SCV command value, a pump characteristic specifying process for specifying the current pump characteristic of the
そして、ポンプ特性特定処理を実行した後は、S700にて、ECU40の動作モードを、学習モードから通常制御モードに戻し、ポンプ特性学習処理を終了する。
なお、SCV故障判定処理は、本発明の第1の故障判定手段として機能し、ポンプ特性特定処理は、本発明のポンプ特性特定手段として機能する。
After executing the pump characteristic specifying process, in S700, the operation mode of the
The SCV failure determination process functions as a first failure determination unit of the present invention, and the pump characteristic identification process functions as a pump characteristic identification unit of the present invention.
次に、S500にて実行されるSCV故障判定処理、及び、S600にて実行されるポンプ特性特定処理について説明する。
図5に示すように、SCV故障判定処理においては、まずS510にて、低吐出量時学習値の出荷時学習値からの変化量、及び、高吐出量時学習値の出荷時学習値からの変化量が、共に、予め設定された故障判定用の所定値よりも大きいか否かを判断する。
Next, the SCV failure determination process executed in S500 and the pump characteristic identification process executed in S600 will be described.
As shown in FIG. 5, in the SCV failure determination process, first, in S510, the amount of change from the learning value at the time of low discharge amount from the learning value at the time of shipment, and the learning value at the time of high discharge amount from the learning value at the time of shipment are calculated. It is determined whether or not the amounts of change are both greater than a predetermined value for failure determination.
そして、これら各変化量が共に故障判定用の所定値よりも大きい場合には、SCV26が故障していると判断して、S570に移行し、その判定結果(つまり、上記各変化量が共に所定値よりも大きいこと)とSCVが故障していることを内蔵メモリ(不揮発性メモリ)に記憶し、ポンプ特性学習処理を終了する。なお、ポンプ特性学習終了後は、SCV26の故障を報知することで、使用者に対し、SCV26の交換を促す。
If both of these changes are larger than a predetermined value for failure determination, it is determined that the
また、S510にて否定判断された場合には、S520に移行し、高吐出量時学習値及び低吐出量時学習値が、共に、予め設定された故障判定用の所定値よりも大きいか否かを判断する。 When a negative determination is made in S510, the process proceeds to S520, in which both the high discharge amount learning value and the low discharge amount learning value are both greater than a predetermined failure determination value. Determine whether.
そして、これら各学習値が共に故障判定用の所定値よりも大きい場合には、SCV26が故障していると判断して、S570に移行し、その判定結果(つまり、上記各学習値が共に所定値よりも大きいこと)とSCVが故障していることを内蔵メモリ(不揮発性メモリ)に記憶し、ポンプ特性学習処理を終了する。
If these learning values are both greater than a predetermined value for failure determination, it is determined that the
次に、S520にて否定判断された場合には、S530に移行し、高吐出量時学習値の出荷時学習値からの変化量が、故障判定用の所定値よりも大きいか否かを判断する。
そして、高吐出時学習値の出荷時学習値からの変化量が故障判定用の所定値よりも大きい場合には、SCV26が故障していると判断して、S570に移行し、その判定結果(つまり、高吐出量時学習値の変化量が所定値よりも大きいこと)とSCVが故障していることを内蔵メモリ(不揮発性メモリ)に記憶し、ポンプ特性学習処理を終了する。
Next, when a negative determination is made in S520, the process proceeds to S530, in which it is determined whether or not the amount of change from the learning value at the time of shipment at the high discharge amount is larger than a predetermined value for failure determination. To do.
When the amount of change from the learning value at the time of delivery of the high discharge learning value is larger than the predetermined value for failure determination, it is determined that the
また、S530にて否定判断された場合には、S540に移行し、低吐出量時学習値の出荷時学習値からの変化量が、故障判定用の所定値よりも大きいか否かを判断する。
そして、低吐出時学習値の出荷時学習値からの変化量が故障判定用の所定値よりも大きい場合には、SCV26が故障していると判断して、S570に移行し、その判定結果(つまり、低吐出量時学習値の変化量が所定値よりも大きいこと)とSCVが故障していることを内蔵メモリ(不揮発性メモリ)に記憶し、ポンプ特性学習処理を終了する。
Further, when a negative determination is made in S530, the process proceeds to S540, and it is determined whether or not the amount of change from the learning value at the time of shipment of the low discharge amount is larger than a predetermined value for failure determination. .
When the amount of change from the learning value at the time of shipment from the low-learning learning value is larger than a predetermined value for failure determination, it is determined that the
また次に、S540にて否定判断された場合には、S550に移行し、高吐出量時学習値が、故障判定用の所定値よりも大きいか否かを判断する。
そして、高吐出時学習値が故障判定用の所定値よりも大きい場合には、SCV26が故障していると判断して、S570に移行し、その判定結果(つまり、高吐出量時学習値が所定値よりも大きいこと)とSCVが故障していることを内蔵メモリ(不揮発性メモリ)に記憶し、ポンプ特性学習処理を終了する。
Next, when a negative determination is made in S540, the process proceeds to S550, and it is determined whether or not the learning value at the time of high discharge amount is larger than a predetermined value for failure determination.
When the high discharge learning value is larger than the predetermined value for failure determination, it is determined that the
また、S550にて否定判断された場合には、S560に移行し、低吐出量時学習値が、故障判定用の所定値よりも大きいか否かを判断する。
そして、低吐出時学習値が故障判定用の所定値よりも大きい場合には、SCV26が故障していると判断して、S570に移行し、その判定結果(つまり、低吐出量時学習値が所定値よりも大きいこと)とSCVが故障していることを内蔵メモリ(不揮発性メモリ)に記憶し、ポンプ特性学習処理を終了する。
When a negative determination is made in S550, the process proceeds to S560, and it is determined whether or not the learning value at the time of low discharge amount is larger than a predetermined value for failure determination.
If the low discharge learning value is greater than the predetermined value for failure determination, it is determined that the
また、S560にて、否定判断された場合には、SCV26は正常動作していると判断して、S600のポンプ特性特定処理へ移行する。
このように、ポンプ特性学習処理では、低吐出量時学習値及び高吐出量時学習値と、これら各学習値の出荷時学習値からの変化量とに基づき、SCV26の故障判定を行い、SCV26の故障を判定した場合には、ポンプ特性学習処理を終了して、使用者に対し、SCV26の交換を促す。このため、SCV26の故障時の安全性を向上できる。
If a negative determination is made in S560, it is determined that the
As described above, in the pump characteristic learning process, the failure determination of the
また、S570では、SCV26の故障を判断したときの各学習値の状態を記憶するので、その記憶した情報から、SCV26がどのように劣化したのかを判断できるようになり、SCV26の改良時の資料とすることができる。
In S570, since the state of each learning value when the failure of the
次に、図6に示すように、S600のポンプ特性特定処理では、まずS610にて、減圧開始TQ値、全吐出量時TQ値、及び、SCV指示値の最終値と、飽和点探索時にSCV指示値を更新する度に記憶したSCV指示値及びTQ値と、に基づき、燃料ポンプ20のポンプ特性を算出し、内蔵メモリ(不揮発性メモリ等)に記憶する。
Next, as shown in FIG. 6, in the pump characteristic specifying process in S600, first in S610, the decompression start TQ value, the total discharge amount TQ value, the final value of the SCV instruction value, and the SCV when searching for the saturation point. The pump characteristics of the
つまり、図2に示すように、PRV16のTQ−Qp特性は線形であり、PRV16を介してコモンレール10から排出される燃料量Qpは、減圧開始TQ値から全吐出量時TQ値までのTQ値に比例する。
That is, as shown in FIG. 2, the TQ-Qp characteristic of the
また、全吐出量時TQ値でPRV16を駆動したときの燃料量Qpは、SCV26をSCV指示値の最終値で駆動したときの燃料吐出量Qsからエンジン4のアイドル運転に使用される燃料量(一定量)を減じたものである。
Further, the fuel amount Qp when the
このため、PRV16のTQ−Qp特性を用いてTQ値から求められる燃料量Qpは、燃料ポンプ20からの燃料吐出量Qsと対応する。
そして、コモンレール10から排出される燃料量Qpが「0」となる減圧開始点から、その燃料量Qpが最大となる飽和点までの中間領域では、SCV指令値とTQ値とが複数組記憶されている。
Therefore, the fuel amount Qp obtained from the TQ value using the TQ-Qp characteristic of the
A plurality of sets of SCV command values and TQ values are stored in the intermediate region from the decompression start point at which the fuel amount Qp discharged from the
そこで、S610では、上記各情報に基づき、全吐出量時TQ値を燃料ポンプ20からの燃料吐出割合100%として、SCV指示値(つまり、SCV26の通電電流I)と、燃料ポンプ20からの燃料吐出割合(延いては燃料吐出量Qs)との関係を表すポンプ特性(つまり、図2に示すI−Qs特性)を算出する。
Therefore, in S610, based on each of the above information, the TQ value at the total discharge amount is set to 100% of the fuel discharge rate from the
次に、S620では、S610で求めたI−Qs特性を用いて、燃料ポンプ20からの全吐出量(燃料吐出割合100%)に対し、予め設定されている所定割合(δ%)の学習点でのSCV指示値を算出する。 Next, in S620, using the I-Qs characteristic obtained in S610, a preset predetermined ratio (δ%) learning point with respect to the total discharge amount from the fuel pump 20 (fuel discharge ratio 100%). The SCV instruction value at is calculated.
そして、続くS630では、S620で算出した学習点でのSCV指示値の基準特性からのずれ量を、燃料吐出量δ%での学習値として、内蔵メモリ(不揮発性メモリ等)に記憶する。 In subsequent S630, the deviation amount from the reference characteristic of the SCV instruction value at the learning point calculated in S620 is stored in a built-in memory (non-volatile memory or the like) as a learned value at the fuel discharge amount δ%.
また次に、S640では、予め設定されている全学習点で学習値を算出したか否かを判断し、全学習点での学習値の算出が完了していなければ、S650にて、学習値を算出すべき学習点の割合(δ%)を更新し、再度S620に移行する。 Next, in S640, it is determined whether or not learning values have been calculated at all the learning points set in advance. If calculation of learning values at all learning points has not been completed, the learning value is determined in S650. The ratio (δ%) of learning points to be calculated is updated, and the process proceeds to S620 again.
また、S640にて、全学習点での学習値の算出が完了したと判断されると、当該ポンプ特性特定処理を終了して、S700に移行する。
以上説明したように、本実施形態のコモンレールシステムにおいては、燃料噴射制御用のECU40が、本発明のポンプ特性学習装置として機能し、エンジン4が無負荷状態で定速運転されるアイドル運転時に、燃料ポンプ20のポンプ特性を学習(検出)して、コモンレール圧制御で用いられるSCV指示値を補正するための学習値を更新する。
If it is determined in S640 that calculation of learning values at all learning points has been completed, the pump characteristic specifying process is terminated, and the process proceeds to S700.
As described above, in the common rail system of the present embodiment, the
そして、ポンプ特性の学習(検出)は、燃料ポンプ20からの燃料吐出量が最大となる点と最小となる点との2点だけでなく、これら2点の間の中間点でも行うことで、燃料ポンプ20の全燃料吐出領域でSCV指示値と燃料吐出量Qsとの関係を表すポンプ特性(I-Qs特性)を求める。
The learning (detection) of the pump characteristics is performed not only at the two points of the point at which the fuel discharge amount from the
このため、経時変化によってポンプ特性がどのように変化しても、その変化に対応してSCV指示値を適正に補正することのできる学習値を設定することができるようになり、コモンレールシステム2によるエンジン4への燃料噴射特性が常時最適となるように制御することができる。 For this reason, it becomes possible to set a learning value that can appropriately correct the SCV instruction value in accordance with the change regardless of how the pump characteristic changes due to the change over time. It is possible to control so that the fuel injection characteristic to the engine 4 is always optimum.
また、本実施形態では、SCV26を介して燃料ポンプ20からコモンレール10への燃料吐出量を増加させた際に、PRV16を介してコモンレール圧を目標圧力に制御できないときには、PRV16の故障判定を行う。
Further, in the present embodiment, when the fuel discharge amount from the
この故障判定は、コモンレール10の目標圧力を変化させることにより行い、目標圧力を変化させても、PRV16にてコモンレール圧を変化させることができない場合に、PRV16が故障したことを判定する。
This failure determination is performed by changing the target pressure of the
従って、本実施形態のコモンレールシステムによれば、ポンプ特性の学習時に、PRV16の故障判定も実施できるので、コモンレールシステムの信頼性を高めることができる。
Therefore, according to the common rail system of the present embodiment, the failure determination of the
また、本実施形態では、低吐出量時学習値及び高吐出量時学習値を算出した後、SCV故障判定処理を実行することにより、PRV16の故障判定だけでなく、SCV26の故障判定も行う。 Further, in the present embodiment, after the learning value at the time of low discharge amount and the learning value at the time of high discharge amount are calculated, SCV failure determination processing is executed to perform not only PRV 16 failure determination but also SCV 26 failure determination.
そして、SCV故障判定処理では、SCV26の故障を判定した際、その判定結果を記憶することで、SCV26がどのように劣化したのかを把握できるようにしている。
従って、本実施形態では、コモンレールシステムの信頼性をより高めることができ、しかも、故障(劣化)原因を容易に特定できるようにすることにより、設計者は、SCV26の改良により、SCV26の耐久性を高めることもできる。
In the SCV failure determination process, when the failure of the
Therefore, in the present embodiment, the reliability of the common rail system can be further improved, and the designer can easily identify the cause of the failure (deterioration), thereby improving the durability of the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて、種々の態様をとることができる。
例えば、上記実施形態では、ポンプ特性特定処理において、燃料ポンプ20におけるI−Qsをポンプ特性として算出し、そのポンプ特性から学習値を算出するものとして説明した。
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary of this invention, a various aspect can be taken.
For example, in the above embodiment, in the pump characteristic specifying process, I-Qs in the
これに対し、ポンプ特性特定処理においては、単にポンプ特性を求めるようにし、学習値(SCV指示値の補正値)の算出は、通常制御モードで実施されるコモンレール圧制御処理において行うようにしてもよい。 On the other hand, in the pump characteristic specifying process, the pump characteristic is simply obtained, and the learning value (SCV instruction value correction value) is calculated in the common rail pressure control process performed in the normal control mode. Good.
また、ポンプ特性の学習は、ポンプ特性が設計時若しくは出荷時からずれたときに、そのずれに応じて、SCV指示値を適正に補正して、燃料ポンプ20からの燃料吐出量を制御できればよい。
Further, the learning of the pump characteristics is only required when the pump characteristics deviate from the time of design or shipment and the fuel discharge amount from the
このため、ポンプ特性特定処理において、必ずしもポンプ特性を算出する必要はなく、減圧開始点TQ値と全吐出時TQ値とから得られるTQーQp特性を利用した比例計算により、燃料吐出割合δ%でのSCV指示値を求めることで、学習値を更新するようにしてもよい。 For this reason, it is not always necessary to calculate the pump characteristic in the pump characteristic specifying process, and the fuel discharge ratio δ% is obtained by proportional calculation using the TQ-Qp characteristic obtained from the depressurization start point TQ value and the total discharge time TQ value. The learning value may be updated by obtaining the SCV instruction value at.
2…コモンレールシステム、4…エンジン、10…コモンレール、12…燃料タンク、14…圧力センサ、16…PRV(減圧弁)、20…燃料ポンプ、22…フィードポンプ、24…燃料圧送部、26…SCV(吸入調整弁)、30…燃料噴射弁、32…回転速度センサ、34…アクセルセンサ、36…水温センサ、38…吸気温センサ、40…ECU(電子制御装置)。 2 ... Common rail system, 4 ... Engine, 10 ... Common rail, 12 ... Fuel tank, 14 ... Pressure sensor, 16 ... PRV (pressure reducing valve), 20 ... Fuel pump, 22 ... Feed pump, 24 ... Fuel pumping section, 26 ... SCV (Intake regulating valve), 30 ... fuel injection valve, 32 ... rotational speed sensor, 34 ... accelerator sensor, 36 ... water temperature sensor, 38 ... intake air temperature sensor, 40 ... ECU (electronic control unit).
Claims (7)
前記エンジンにより駆動されて、前記コモンレールに高圧燃料を供給する燃料ポンプ(20)と、
前記燃料ポンプに設けられて、前記燃料ポンプから前記コモンレールへの燃料吐出量を調整する吐出量制御弁(26,60)と、
前記コモンレールから前記燃料を排出させることで、前記コモンレール内の燃料圧力を低下させ、しかも、前記燃料の排出量と駆動量との関係が線形な駆動特性を有する減圧弁(16)と、
を備えたコモンレールシステムにおいて、前記エンジンが定速状態で運転されているときに、前記吐出量制御弁の制御量と前記燃料ポンプからの燃料吐出量との関係を表すポンプ特性を学習する、燃料ポンプのポンプ特性学習装置であって、
前記吐出量制御弁を介して、前記コモンレール内の燃料圧力を目標圧力に制御させつつ、前記減圧弁を閉弁状態から徐々に開弁させて、前記吐出量制御弁の制御量が変化する変化点を探索し、該変化点での前記減圧弁の駆動量を、減圧開始駆動量として記憶する減圧開始点探索手段(40、S110〜S180)と、
前記吐出量制御弁を介して、前記燃料ポンプから前記コモンレールへの燃料吐出量を順次増量させると共に、前記減圧弁を介して前記コモンレール内の燃料を排出させることで、前記コモンレール内の燃料圧力を目標圧力に制御する吐出量増量制御手段(40、S270〜S420)と、
前記吐出量増量制御手段が前記燃料吐出量を増量する度に、前記吐出量制御弁の制御量と、前記燃料圧力を目標圧力に制御するのに要する前記減圧弁の駆動量とを記憶する制御量記憶手段(40、S400)と、
前記吐出量増量制御手段が前記燃料吐出量を増量しても前記減圧弁の駆動量が変化しなくなると、前記吐出量制御弁が前記燃料吐出量を増量できない飽和領域に入ったと判断して、前記吐出量増量制御手段の動作を終了させ、前記吐出量制御弁の制御量を前記吐出量増量制御手段による増量時の変化量よりも少ない変化量にて漸次変化させることにより、前記減圧弁の駆動量が変化する吐出量制御可能領域と前記飽和領域との境界である飽和点を探索し、該飽和点での前記減圧弁の駆動量及び前記吐出量制御弁の制御量を、それぞれ、全吐出量時駆動量及び最終制御量として記憶する飽和点探索手段(40、S430〜S470)と、
前記減圧開始点探索手段にて記憶された減圧開始駆動量と、前記飽和点探索手段にて記憶された全吐出量時駆動量及び最終制御量と、前記制御量記憶手段にて前記燃料吐出量の増量毎に記憶された前記制御量及び前記駆動量とに基づき、前記ポンプ特性を特定するポンプ特性特定手段(40、S240、S480、S600、S610〜S650)と、
を備え、
前記ポンプ特性特定手段は、前記減圧開始駆動量と前記全吐出量時駆動量とから得られる、前記減圧弁の駆動量と前記燃料ポンプからの燃料吐出量との関係を表す線形特性に基づき、前記燃料ポンプの全燃料吐出領域で前記吐出量制御弁の制御量と前記燃料ポンプからの燃料吐出量との関係を表すポンプ特性を特定することを特徴とする燃料ポンプのポンプ特性学習装置。 A common rail (10) for accumulating high-pressure fuel to be supplied to the fuel injection valve (30) of the engine (4);
A fuel pump (20) driven by the engine to supply high pressure fuel to the common rail;
A discharge amount control valve (26, 60) provided in the fuel pump for adjusting a fuel discharge amount from the fuel pump to the common rail;
A pressure reducing valve (16) having a driving characteristic in which the fuel pressure in the common rail is reduced by discharging the fuel from the common rail, and the relationship between the fuel discharging amount and the driving amount is linear;
In a common rail system comprising: a fuel that learns a pump characteristic representing a relationship between a control amount of the discharge amount control valve and a fuel discharge amount from the fuel pump when the engine is operated at a constant speed. A pump characteristic learning device for a pump,
A change in which the control amount of the discharge amount control valve changes by gradually opening the pressure reducing valve from the closed state while controlling the fuel pressure in the common rail to the target pressure via the discharge amount control valve. Pressure reduction start point search means (40, S110 to S180) for searching for a point and storing the drive amount of the pressure reducing valve at the change point as a pressure reduction start drive amount;
The fuel pressure in the common rail is reduced by sequentially increasing the fuel discharge amount from the fuel pump to the common rail via the discharge amount control valve and discharging the fuel in the common rail via the pressure reducing valve. A discharge amount increase control means (40, S270 to S420) for controlling to a target pressure;
Control that stores the control amount of the discharge amount control valve and the drive amount of the pressure reducing valve required to control the fuel pressure to the target pressure each time the discharge amount increase control means increases the fuel discharge amount Amount storage means (40, S400);
If the drive amount of the pressure reducing valve does not change even when the discharge amount increase control means increases the fuel discharge amount, it is determined that the discharge amount control valve has entered a saturation region where the fuel discharge amount cannot be increased, By terminating the operation of the discharge amount increase control means and gradually changing the control amount of the discharge amount control valve by a change amount smaller than the change amount at the time of increase by the discharge amount increase control means, A saturation point that is a boundary between the discharge amount controllable region where the drive amount changes and the saturation region is searched, and the drive amount of the pressure reducing valve and the control amount of the discharge amount control valve at the saturation point are all Saturation point searching means (40, S430 to S470) for storing as a discharge amount driving amount and a final control amount,
The decompression start drive amount stored in the decompression start point search means, the total discharge amount drive amount and final control amount stored in the saturation point search means, and the fuel discharge amount in the control amount storage means Pump characteristic specifying means (40, S240, S480, S600, S610 to S650) for specifying the pump characteristic based on the control amount and the drive amount stored for each increase amount;
With
The pump characteristic specifying means is based on a linear characteristic representing the relationship between the drive amount of the pressure reducing valve and the fuel discharge amount from the fuel pump, obtained from the pressure reduction start drive amount and the total discharge amount drive amount. A pump characteristic learning device for a fuel pump, wherein a pump characteristic representing a relationship between a control amount of the discharge amount control valve and a fuel discharge amount from the fuel pump is specified in an entire fuel discharge region of the fuel pump.
を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の燃料ポンプのポンプ特性学習装置。 It is determined whether the learning value set by the pump characteristic specifying means or the amount of change of the learning value from the initial learning value is within a preset allowable range, and is not within the allowable range. A first failure determination means (40, S500, S510 to S570) for determining a failure of the discharge amount control valve,
The pump characteristic learning device for a fuel pump according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
を備えたことを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の燃料ポンプのポンプ特性学習装置。 Even if the discharge amount increase control means sequentially increases the fuel discharge amount from the fuel pump to the common rail via the discharge amount control valve, the fuel in the common rail is discharged via the pressure reducing valve, Second failure determination means (40, S290 to S350) for determining failure of the pressure reducing valve when the fuel pressure in the common rail is not controlled to a target pressure;
The pump characteristic learning device for a fuel pump according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
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