Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritz-Steuergerät. Das Kraftstoffeinspritz-Steuergerät wird für einen Verbrennungsmotor verwendet, der eine Speicherkammer, in der Kraftstoff bei hohem Druck gespeichert wird, eine Kraftstoffpumpe, die den Kraftstoff zu der Speicherkammer ausstößt, und eine Druckerfassungs-Einrichtung für das Erfassen des in der Speicherkammer herrschenden Kraftstoffdrucks besitzt. Basierend auf einem kumulativen Wert einer Differenz zwischen dem erfassten Kraftstoffdruck und einem Ziel-Kraftstoffdruck führt das Kraftstoffeinspritz-Steuergerät eine Regelung so durch, dass der erfasste Kraftstoffdruck dem Ziel-Kraftstoffdruck nahe ist.The present invention relates to a fuel injection controller. The fuel injection control device is used for an internal combustion engine which has a storage chamber in which fuel is stored at high pressure, a fuel pump which discharges the fuel to the storage chamber, and a pressure detection device for detecting the fuel pressure in the storage chamber. Based on a cumulative value of a difference between the detected fuel pressure and a target fuel pressure, the fuel injection controller performs control so that the detected fuel pressure is close to the target fuel pressure.
Stand der TechnikState of the art
Die Dokumente JP 2004 - 005 446 A und JP 2004 - 036 498 A zeigen den Kraftstoffdruck in der Speicherkammer (einer Common-Rail) eines mehrzylindrigen Diesel-Verbrennungsmotors, der durch die PID-Steuerung auf den Ziel-Kraftstoffdruck gesteuert wird. Der Ist-Kraftstoffdruck in der Common-Rail kann dem Ziel-Kraftstoffdruck nachlaufen.The documents JP 2004 - 005 446 A and JP 2004 - 036 498 A show the fuel pressure in the storage chamber (a common rail) of a multi-cylinder diesel internal combustion engine that is controlled to the target fuel pressure by the PID controller. The actual fuel pressure in the common rail can track the target fuel pressure.
Der Ziel-Kraftstoffdruck wird im Allgemeinen basierend auf einer Verbrennungsmotordrehzahl und einem Soll-Wert der Kraftstoffeinspritzung zu der Kraftstoffeinspritz-Vorrichtung bestimmt. Wenn sich die Verbrennungsmotordrehzahl erhöht oder wenn sich die Kraftstoffeinspritzmenge erhöht, wird der Ziel-Kraftstoffdruck auf einen höheren Druck eingestellt. In einer Übergangszeitdauer von einer Beschleunigungs-Anforderungs-Zeitdauer zu einer Verlangsamungs-Anforderungs-Zeitdauer verringert sich die Soll-Einspritzmenge, wodurch der Ziel-Kraftstoffdruck auch verringert wird. Wenn die Soll-Einspritzmenge null ist, ist ein Hauptfaktor, der den Ist-Kraftstoffdruck in der Common-Rail verringert, ein Entweich-Kraftstoff, der von der Common-Rail zu einem Kraftstofftank durch einen Spalt in einer Kraftstoffeinspritz-Vorrichtung strömt. Somit gibt es eine Verzögerung, bis der Ist-Kraftstoffdruck dem Ziel-Kraftstoffdruck nachläuft.The target fuel pressure is generally determined based on an engine speed and a target value of fuel injection to the fuel injector. When the engine speed increases or when the fuel injection amount increases, the target fuel pressure is set to a higher pressure. In a transition period from an acceleration request period to a deceleration request period, the target injection amount decreases, whereby the target fuel pressure is also decreased. When the target injection amount is zero, a major factor that reduces the actual fuel pressure in the common rail is leak fuel that flows from the common rail to a fuel tank through a gap in a fuel injector. Thus, there is a delay until the actual fuel pressure lags the target fuel pressure.
In der Verlangsamungs-Anforderungs-Zeitdauer gibt es trotz dessen, dass der Ist-Kraftstoffdruck den Ziel-Kraftstoffdruck überschreitet, die Möglichkeit, dass eine Kraftstoffpumpe den Kraftstoff in die Common-Rail ausstößt. Dies wird passieren, wenn der Integralausdruck in dem Verlangsamungs-Anforderungs-Zeitraum einen positiven Wert hat. Sogar wenn eine schnelle Verzögerung durchgeführt wird, stößt die Kraftstoffpumpe den Kraftstoff infolge des Integralausdrucks für eine Weile aus. Folglich entsteht eine Verzögerung zwischen dem Ist-Kraftstoffdruck und dem Ziel-Kraftstoffdruck.In the deceleration request period, despite the actual fuel pressure exceeding the target fuel pressure, there is a possibility that a fuel pump discharges the fuel into the common rail. This will happen when the integral term has a positive value in the slowdown request period. Even when a quick deceleration is performed, the fuel pump discharges the fuel for a while due to the integral term. As a result, there is a delay between the actual fuel pressure and the target fuel pressure.
Unter solchen Umständen wird, wenn eine Beschleunigungs-Anforderung wieder erzeugt wird, bevor der Ist-Kraftstoffdruck dem Ziel-Kraftstoffdruck nachläuft, die Kraftstoffeinspritzung mit dem in der Common-Rail herrschenden Ist-Kraftstoffdruck durchgeführt, der höher als der Ziel-Kraftstoffdruck ist. Dies kann eine Verschlechterung der Abgascharakteristik verursachen.Under such circumstances, if an acceleration request is generated again before the actual fuel pressure lags behind the target fuel pressure, the fuel injection is carried out with the actual fuel pressure prevailing in the common rail which is higher than the target fuel pressure. This can cause deterioration in the exhaust characteristics.
US 6 024 072 A offenbart ein Kraftstoffeinspritz-Steuergerät, bei dem eine Kraftstoffpumpe Kraftstoff in eine Speicherkammer abgibt. Der Druck in der Speicherkammer, mit dem eine Kraftstoffeinspritz-Vorrichtung in den Verbrennungsmotor einspritzt, wird durch einen Sensor ermittelt. Darüber hinaus wird der Druck im Einlassrohr durch den weiteren Sensor ermittelt. Der Druck des in die Speicherkammer gelieferten Kraftstoffs wird nur durch die Kraftstoffpumpe bestimmt bzw. geändert. Ferner wird geprüft, ob eine Änderung des Soll-Kraftstoffdrucks eine Erhöhung darstellt. Wenn eine Erhöhung vorliegt, wird die Kraftstoffpumpe mit maximaler Abgabeleistung bei einem sog. duty ratio von 100% betrieben, um schnell einen neuen Soll-Kraftstoffdruck zu erreichen. Wenn die Kraftstoffpumpe bei maximaler Abgabeleistung betrieben wird, kann, bis der gelieferte Kraftstoff den neuen Soll-Kraftstoffdruck erreicht, eine Übersteuerung auftreten, bei der der Ist-Wert den Soll-Wert übersteigt. Dann wird bestimmt, ob der durch die Kraftstoffpumpe gelieferte Kraftstoff einen Druck von 90% des Solldrucks erreicht hat. Sollte die Änderung des Soll-Kraftstoffdrucks eine Verringerung sein, wird die Kraftstoffpumpe angehalten. Der Soll-Kraftstoffdruck und seine angestrebte Änderung sind vom Druck im Einlassrohr und von der Drehzahl des Verbrennungsmotors abhängig. U.S. 6,024,072 A discloses a fuel injection controller in which a fuel pump dispenses fuel into a storage chamber. The pressure in the storage chamber, with which a fuel injection device injects into the internal combustion engine, is determined by a sensor. In addition, the pressure in the inlet pipe is determined by the additional sensor. The pressure of the fuel delivered into the storage chamber is only determined or changed by the fuel pump. It is also checked whether a change in the target fuel pressure represents an increase. If there is an increase, the fuel pump is operated with maximum output power at a so-called duty ratio of 100% in order to quickly achieve a new target fuel pressure. If the fuel pump is operated at maximum output power, an override can occur until the delivered fuel reaches the new target fuel pressure, in which case the actual value exceeds the target value. It is then determined whether the fuel delivered by the fuel pump has reached a pressure of 90% of the target pressure. Should the change in the target fuel pressure be a decrease, the fuel pump is stopped. The target fuel pressure and its desired change are dependent on the pressure in the inlet pipe and on the speed of the internal combustion engine.
DE 10 2005 029 138 B3 offenbart ein Steuer- und Regelverfahren für einen Verbrennungsmotor mit Common-Railsystem, bei dem im Normalbetrieb ein Raildruck geregelt wird, indem ein erster Ist-Raildruck über ein erstes Filter aus dem Raildruck bestimmt wird, eine Regelabweichung aus einem Soll-Raildruck sowie dem ersten Ist-Raildruck berechnet wird, eine Stellgröße über einen Druckregler aus der Regelabweichung berechnet wird und in Abhängigkeit der Stellgröße ein PWM-Signal zur Ansteuerung einer Regelstrecke festgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter Ist-Raildruck über ein zweites Filter bestimmt wird, ein Lastabwurf erkannt wird, wenn der zweite Ist-Raildruck einen ersten Grenzwert übersteigt und mit Erkennen eines Lastabwurfs der Raildruck gesteuert wird, indem das PWM-Signal über eine PWM-Vorgabe auf einen gegenüber dem Normalbetrieb erhöhten PWM-Wert gesetzt wird. DE 10 2005 029 138 B3 discloses a control and regulation method for an internal combustion engine with common rail system, in which a rail pressure is regulated in normal operation by determining a first actual rail pressure from the rail pressure via a first filter, a control deviation from a target rail pressure and the first actual -Rail pressure is calculated, a manipulated variable is calculated from the control deviation via a pressure regulator and a PWM signal for controlling a controlled system is specified as a function of the manipulated variable, characterized in that a second actual rail pressure is determined via a second filter, a load shedding is detected is when the second actual rail pressure exceeds a first limit value and when a load shedding is detected, the rail pressure is controlled by setting the PWM signal via a PWM specification to a PWM value that is higher than normal operation.
Technische AufgabeTechnical task
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kraftstoffeinspritz-Steuergerät vorzusehen, das dazu in der Lage ist, das Nachlaufen des Kraftstoffdrucks zu dem Ziel-Kraftstoffdruck in der Verlangsamungs-Anforderungs-Zeitdauer zu verbessern.An object of the present invention is to provide a fuel injection controller capable of improving the tracking of the fuel pressure to the target fuel pressure in the deceleration request period.
Technische LösungTechnical solution
Diese Aufgabe ist durch ein Kraftstoffeinspritz-Steuergerät gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a fuel injection control device according to claim 1. Advantageous further developments are the subject of the dependent claims.
Gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt das Kraftstoffeinspritz-Steuergerät eine Bestimmungseinrichtung für das Bestimmen, ob eine Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe, die durch die Regelung bestimmt wird, relativ zu einer Kraftstoffeinspritzmenge durch die Kraftstoffeinspritz-Vorrichtung überhöht ist, wenn es erforderlich ist, dass der Kraftstoffdruck in der Speicherkammer verringert wird. Das Gerät besitzt zudem eine Begrenzungseinrichtung für das Begrenzen der Ausstoßmenge derart, dass sie niedriger als ein vorbestimmter Wert ist, wenn die Bestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Ausstoßmenge relativ zu der Einspritzmenge überhöht ist.According to the present invention, the fuel injection control apparatus has a determination means for determining whether a discharge amount of the fuel pump, which is determined by the control, is excessive relative to a fuel injection amount by the fuel injection device when it is necessary that the fuel pressure in the Storage chamber is reduced. The apparatus also has limiting means for limiting the discharge amount to be lower than a predetermined value when the determining means determines that the discharge amount is excessive relative to the injection amount.
Nichts desto trotz ist es erforderlich, den Druck in der Speicherkammer zu verringern, wenn die Ausstoßmenge relativ zu der Einspritzmenge überhöht ist, was unter solchen Umständen der Fall ist, in denen der Kraftstoffdruck stark verringert wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird, wenn bestimmt wird, dass die Ausstoßmenge überhöht ist, die Ausstoßmenge als niedriger als ein vorbestimmter Wert begrenzt. Demzufolge kann eine Verzögerung beim Nachlaufen des Kraftstoffdrucks vorteilhaft verhindert werden.Nevertheless, it is necessary to reduce the pressure in the storage chamber when the discharge amount is excessive relative to the injection amount, which is the case under such circumstances where the fuel pressure is greatly reduced. According to the present invention, when it is determined that the discharge amount is excessive, the discharge amount is limited to be less than a predetermined value. As a result, a delay in the fuel pressure run-up can advantageously be prevented.
FigurenlisteFigure list
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1 ist eine schematische Ansicht, die ein Verbrennungsmotor-Steuersystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt; 1 Fig. 13 is a schematic view showing an internal combustion engine control system according to a first embodiment;
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2 ist ein Blockschaubild, das ein Kraftstoffdruck-Steuersystem gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt; 2 Fig. 13 is a block diagram showing a fuel pressure control system according to the first embodiment;
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3 ist ein Zeitablaufdiagramm für das Erklären der Probleme bei der Kraftstoffd ruck-Steuerung; 3 Fig. 13 is a timing chart for explaining the problems in fuel pressure control;
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4 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang des Begrenzens einer Ausstoßmenge zeigt; 4th Fig. 13 is a flowchart showing a process of limiting an amount of discharge;
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5 ist ein Zeitablaufdiagramm, das einen Kraftstoffdruck mit einer begrenzten Ausstoßmenge zeigt; 5 Fig. 13 is a timing chart showing fuel pressure with a limited discharge amount;
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6 ist ein Blockschaubild, das ein Kraftstoffdruck-Steuersystem gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt; 6th Fig. 13 is a block diagram showing a fuel pressure control system according to a second embodiment;
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7 ist ein Zeitablaufdiagramm für das Erklären der Probleme bei der Kraftstoffdruck-Steuerung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel; 7th Fig. 13 is a timing chart for explaining the problems in fuel pressure control according to the second embodiment;
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8 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang des Begrenzens einer Ausstoßmenge gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt; 8th Fig. 13 is a flowchart showing a process of limiting an amount of discharge according to the second embodiment;
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9 ist ein Zeitablaufdiagramm, das einen Kraftstoffdruck mit einer begrenzten Ausstoßmenge zeigt; und 9 Fig. 13 is a timing chart showing fuel pressure with a limited discharge amount; and
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10 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren des Begrenzens einer Ausstoßmenge gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel zeigt. 10 Fig. 13 is a flowchart showing a method of limiting an amount of discharge according to a third embodiment.
Weg(e) zur Ausführung der ErfindungWay (s) for carrying out the invention
(Erstes Ausführungsbeispiel)(First embodiment)
Ein Kraftstoffeinspritz-Steuergerät, das auf einen Diesel-Verbrennungsmotor angewendet wird, ist im Folgenden beschrieben.A fuel injection controller applied to a diesel internal combustion engine is described below.
Die 1 ist eine schematische Ansicht eines Verbrennungsmotor-Steuersystems. Eine Kraftstoffpumpe 6 nimmt eine Antriebskraft von einer Kurbelwelle 8 des Diesel-Verbrennungsmotors auf und pumpt Kraftstoff von einem Kraftstofftank über einen Kraftstofffilter 4 herauf. Die Kraftstoffpumpe 6 ist mit einem Ansaugventil 10 versehen, das die Kraftstoffmenge einstellt, die von der Kraftstoffpumpe 6 ausgestoßen wird. Die Kraftstoffpumpe 6 besitzt zahlreiche Kolben, die sich so hin und her bewegen, dass der Kraftstoff in die Pumpe eingeführt und von dieser ausgestoßen wird.The 1 Figure 3 is a schematic view of an internal combustion engine control system. A fuel pump 6th takes driving force from a crankshaft 8th of the diesel internal combustion engine and pumps fuel from a fuel tank through a fuel filter 4th up. The fuel pump 6th is with a suction valve 10 that adjusts the amount of fuel that the fuel pump 6th is expelled. The fuel pump 6th has numerous pistons that move back and forth in such a way that fuel is introduced into and expelled from the pump.
Der von der Kraftstoffpumpe 6 ausgestoßene Kraftstoff wird mit hohem Druck in eine Common-Rail 12 eingeführt. Der Kraftstoff wird in der Common-Rail 12 gespeichert und einer Kraftstoffeinspritz-Vorrichtung 16 durch einen Hochdruck-Kraftstoffkanal 14 zugeführt. Die Kraftstoffeinspritz-Vorrichtung 16 steht mit dem Kraftstofftank 2 durch eine Niederdruckleitung 18 in Verbindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel besitzt der Diesel-Verbrennungsmotor vier Einspritzvorrichtungen 16, die jeweils einem der vier Zylinder entsprechen.The one from the fuel pump 6th Ejected fuel is high pressure in a common rail 12th introduced. The fuel is in the common rail 12th stored and a fuel injection device 16 through a high pressure fuel passage 14th fed. The fuel injection device 16 stands with the fuel tank 2 through a low pressure line 18th in connection. In this embodiment, the diesel engine has four injectors 16 each corresponding to one of the four cylinders.
Das Verbrennungsmotor-Steuersystem ist mit einem Kraftstoffdrucksensor 20, der den in der Common-Rail 12 herrschenden Kraftstoffdruck erfasst, und einem Kurbelwinkelsensor 22 versehen, der den Drehwinkel einer Kurbelwelle 8 erfasst. Das Verbrennungsmotor-Steuersystem ist mit einem Gaspedal-Positionssensor 24 versehen, der den Gaspedal-Betätigungsbetrag erfasst. The internal combustion engine control system includes a fuel pressure sensor 20th , the one in the common rail 12th the prevailing fuel pressure detected, and a crank angle sensor 22nd provided that the angle of rotation of a crankshaft 8th detected. The internal combustion engine control system includes an accelerator pedal position sensor 24 which detects the accelerator operation amount.
Eine elektrische Steuereinheit 40 (ECU) besitzt im Allgemeinen einen Mikrocomputer, der von den Sensoren erfasste Signale empfängt und den Diesel-Verbrennungsmotor steuert. Die ECU 40 führt eine Kraftstoffeinspritz-Steuerung durch, um die Leistung des Diesel-Verbrennungsmotors geeignet zu steuern. Der in der Common-Rail 12 herrschende Kraftstoffdruck wird in solch einer Weise geregelt, dass er mit einem Ziel-Kraftstoffdruck übereinstimmt, der in Erwiderung auf einen Antriebszustand des Verbrennungsmotors bestimmt wird. Unter Bezugnahme auf die 2 ist im Folgenden die Regelung beschrieben.An electrical control unit 40 (ECU) generally has a microcomputer that receives signals detected by the sensors and controls the diesel engine. The ECU 40 performs fuel injection control in order to appropriately control the output of the diesel engine. The one in the common rail 12th The prevailing fuel pressure is controlled in such a manner as to coincide with a target fuel pressure determined in response to a driving state of the internal combustion engine. With reference to the 2 the regulation is described below.
Die 2 ist ein Blockschaubild, das die Regelung des in der Common-Rail 12 herrschenden Kraftstoffdrucks zeigt. Ein Einspritzmengen-Berechnungsteil B2 berechnet eine Soll-Einspritzmenge QFIN, die der Kraftstoffeinspritz-Vorrichtung 16 als Soll-Wert übermittelt wird, gemäß einer Zuordnung, die auf einer Drehzahl NE der Kurbelwelle 8 und dem Gaspedal-Betätigungsbetrag ACCP basiert.The 2 is a block diagram showing the control of the common rail 12th shows the prevailing fuel pressure. An injection amount calculating part B2 calculates a target injection amount QFIN given to the fuel injection device 16 is transmitted as a target value, according to an assignment based on a speed NE of the crankshaft 8th and the accelerator operation amount ACCP.
Ein Ziel-Kraftstoffdruck-Berechnungsteil B4 berechnet einen Ziel-Kraftstoffdruck PFIN basierend auf der Soll-Einspritzmenge QFIN und der Drehzahl NE. Insbesondere erhöht sich, wenn sich der Wert QFIN erhöht, der Ziel-Kraftstoffdruck PFIN, und wenn sich der Wert NE erhöht, erhöht sich der Ziel-Kraftstoffdruck PFIN.A target fuel pressure calculation part B4 calculates a target fuel pressure PFIN based on the target injection amount QFIN and the rotational speed NE. Specifically, as the value QFIN increases, the target fuel pressure PFIN increases, and as the value NE increases, the target fuel pressure PFIN increases.
Ein Druckdifferenz-Berechnungsteil B6 berechnet eine Druckdifferenz ΔPC zwischen dem Druck PFIN und einem Druck NPC, der durch einen Kraftstoffdrucksensor 20 erfasst wird. Diese Druckdifferenz ΔPC wird an ein Proportionalausdruck-Berechnungsteil B8, ein Integralausdruck-Berechnungsteil B10 und ein Differenzialausdruck-Berechnungsteil B12 geschickt. Der Proportionalausdruck-Berechnungsteil B8 berechnet einen Proportionalausdruck, indem die Druckdifferenz ΔPC mit einem proportionalen Zuwachs multipliziert wird. Der Integralausdruck-Berechnungsteil B10 berechnet den Integralausdruck, indem ein kumulativer Wert der Druckdifferenz mit einer inversen Anzahl eines integralen Zuwachses multipliziert wird. Der Differenzialausdruck-Berechnungsteil B12 berechnet einen Differenzialausdruck, indem ein Differenzialwert der Druckdifferenz mit einem differenzialen Zuwachs multipliziert wird. Der Proportionalausdruck, der Integralausdruck und der Differenzialausdruck besitzen dieselben Dimensionen wie eine Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 6.A pressure difference calculation part B6 calculates a pressure difference ΔPC between the pressure PFIN and a pressure NPC determined by a fuel pressure sensor 20th is captured. This pressure difference ΔPC is sent to a proportional term calculating part B8 , an integral expression calculating part B10 and a differential expression calculating part B12 cleverly. The proportional expression calculation part B8 calculates a proportional expression by multiplying the pressure difference ΔPC by a proportional increase. The integral term calculation part B10 calculates the integral term by multiplying a cumulative value of the pressure differential by an inverse number of an integral increment. The differential expression calculation part B12 calculates a differential term by multiplying a differential value of the pressure difference by a differential gain. The proportional term, the integral term, and the differential term have the same dimensions as a discharge amount of the fuel pump 6th .
Der Proportionalausdruck, der Integralausdruck und der Differenzialausdruck werden bei einem Additionsteil B14 zu dem Wert QFIN addiert. Der Additionsteil B14 berechnet einen Soll-Wert der Ausstoßmenge für die Kraftstoffpumpe 6. Dieser Soll-Wert wird als eine Soll-Ausstoßmenge bezeichnet.The proportional term, the integral term, and the differential term become an addition part B14 added to the value QFIN. The addition part B14 calculates a target value of the discharge amount for the fuel pump 6th . This target value is referred to as a target discharge amount.
Die Ausgabe des Additionsteils B14 wird in einen Antriebsstrom-Umwandlungsteil B18 durch einen Sicherungsteil B16 eingegeben. Der Antriebsstrom-Umwandlungsteil B18 wandelt die Soll-Ausstoßmenge in einen Antriebsstrom der Kraftstoffpumpe 6 um. Mit der Aufnahme des Antriebsstroms wird das Ansaugventil 10 so mit Energie beaufschlagt, dass die Kraftstoffpumpe 6 den Kraftstoff in der Soll-Ausstoßmenge ausstößt. Insbesondere wird die Soll-Ausstoßmenge durch eine zu der Soll-Ausstoßmenge gehörende Gleichung des n-ten Grades (n ≥ 1) in den Antriebsstrom umgewandelt.The output of the addition part B14 becomes a drive current converting part B18 by a safety part B16 entered. The drive current converting part B18 converts the target discharge amount into a drive current of the fuel pump 6th around. When the drive current is taken up, the intake valve 10 so energized that the fuel pump 6th discharges the fuel in the target discharge amount. Specifically, the target discharge amount is converted into the drive current by an equation of the nth degree (n 1) associated with the target discharge amount.
Der in der Common-Rail 12 herrschende Kraftstoffdruck wird durch die vorstehend beschriebene PID-Steuerung auf den Ziel-Kraftstoffdruck gebracht.The one in the common rail 12th The prevailing fuel pressure is brought to the target fuel pressure by the PID control described above.
In dem Fall, dass die Soll-Ausstoßmenge durch die PID-Steuerung berechnet wird, kann das folgende Problem entstehen. In der 3 zeigt ein Teil (a) einen Gaspedal-Betätigungsbetrag, ein Teil (b) zeigt eine Kraftstoffeinspritzmenge, ein Teil (c) zeigt einen in der Common-Rail 12 herrschenden Kraftstoffdruck, ein Teil (d) zeigt einen Vorwärtsschubausdruck, der die Kraftstoffeinspritzmenge in der Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 6 kompensiert, ein Teil (e) zeigt den Proportionalausdruck, ein Teil (f) zeigt den Integralausdruck und ein Teil (g) zeigt die Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 6.In the case where the target discharge amount is calculated by the PID control, the following problem may arise. In the 3 Part (a) shows an accelerator operation amount, part (b) shows fuel injection amount, part (c) shows one in the common rail 12th prevailing fuel pressure, a part (d) shows a forward thrust term indicating the fuel injection amount in the discharge amount of the fuel pump 6th compensated, part (e) shows the proportional term, part (f) shows the integral term, and part (g) shows the discharge amount of the fuel pump 6th .
Wenn zu einem Zeitpunkt t1 das Gaspedal getreten wird, erhöht sich die Kraftstoffeinspritzmenge und der Ziel-Kraftstoffdruck erhöht sich, wie dies durch eine gestrichelte Linie in dem Teil (c) der 3 gezeigt ist. Da der in der Common-Rail 12 herrschende Kraftstoffdruck nicht durch die Vorwärtsschub-Steuerung basierend auf der Soll-Einspritzmenge auf den Ziel-Kraftstoffdruck gebracht werden kann, wird eine Fehlmenge der Ausstoßmenge relativ zu dem Ziel-Kraftstoffdruck durch die Regelung kompensiert. Das heißt, der Proportionalausdruck, der auf eine Differenz zwischen dem Ziel-Kraftstoffdruck und dem erfassten Kraftstoffdruck antwortet, erhöht sich, der Proportionalausdruck verringert sich, wenn die Zeit vorübergeht, und der Integralausdruck erhöht sich. Die Zunahme des Integralausdrucks wird fortgesetzt, bis der erfasste Kraftstoffdruck mit dem Ziel-Kraftstoffdruck übereinstimmt.When the accelerator pedal is stepped on at a time point t1, the fuel injection amount increases and the target fuel pressure increases, as indicated by a broken line in part (c) of FIG 3 is shown. Since the one in the common rail 12th If the prevailing fuel pressure cannot be brought to the target fuel pressure by the forward thrust control based on the target injection quantity, a shortfall in the discharge quantity relative to the target fuel pressure is compensated for by the control. That is, the proportional term responsive to a difference between the target fuel pressure and the detected fuel pressure increases, the proportional term decreases as the time passes, and the integral term increases. The integral term continues to increase until the detected fuel pressure coincides with the target fuel pressure.
Wenn das Gaspedal zu einem Zeitpunkt t2 freigegeben wird, bei dem der erfasste Kraftstoffdruck nahe dem Ziel-Kraftstoffdruck wird, wird die Einspritzmenge null und der Ziel-Kraftstoffdruck verringert sich. Dadurch überschreitet der erfasste Kraftstoffdruck den Ziel-Kraftstoffdruck. Zu diesem Zeitpunkt ist, da die Einspritzmenge null ist, ein Hauptfaktor, der den in der Common-Rail 12 herrschenden Kraftstoffdruck verringert, ein Entweich-Kraftstoff, der von dem Hochdruck-Kraftstoffkanal 14 durch die Kraftstoffeinspritz-Vorrichtung 16 zu dem Niederdruck-Kraftstoffkanal 18 strömt. Folglich wird die Zeitdauer, die dazu erforderlich ist, dass der erfasste Kraftstoffdruck dem Ziel-Kraftstoffdruck nachläuft, basierend auf der Entweich-Kraftstoffmenge bestimmt.When the accelerator pedal is released at a time point t2 at which the detected fuel pressure becomes close to the target fuel pressure, the injection amount becomes zero and the target fuel pressure decreases. As a result, the detected fuel pressure exceeds the target fuel pressure. At this time, since the injection amount is zero, a main factor affecting that in the common rail 12th prevailing fuel pressure is reduced, a leak fuel from the high pressure fuel passage 14th by the fuel injection device 16 to the low pressure fuel passage 18th flows. As a result, the length of time required for the detected fuel pressure to lag behind the target fuel pressure is determined based on the amount of leaked fuel.
In der Praxis hat der Integralausdruck, gleich nachdem das Gaspedal freigegeben wurde, einen großen positiven Wert. Nichts desto trotz ist der erfasste Kraftstoffdruck höher als der Ziel-Kraftstoffdruck und die Kraftstoffpumpe 6 stößt den Kraftstoff aus. Dieser Kraftstoffausstoß wird fortgesetzt, bis der Proportionalausdruck und der Integralausdruck einander zu einem Zeitpunkt t3 ausgleichen. Der Zeitpunkt t5, bei dem der erfasste Kraftstoffdruck den Ziel-Kraftstoffdruck nachläuft, ist in Bezug auf einen Zeitpunkt t4 versetzt, bei dem angenommen wird, dass der erfasste Kraftstoffdruck dem Ziel-Kraftstoffdruck in einem Fall nachläuft, in dem unmittelbar nach dem Freigeben des Gaspedals kein Kraftstoff ausgestoßen wird. Wenn der erfasste Kraftstoffdruck dem Ziel-Kraftstoffdruck nicht mit einer angemessenen Zeitvorgabe folgen kann, kann das Gaspedal erneut getreten werden, bevor der erfasste Kraftstoffdruck dem Ziel-Kraftstoffdruck nachläuft. Wenn die Kraftstoffeinspritzung erneut gestartet wird, kann sich eine Abgascharakteristik verschlechtern, da der Ist-Kraftstoffdruck höher als der Ziel-Kraftstoffdruck ist und die Form des Sprühnebels nicht angemessen ist.In practice, the integral term immediately after the accelerator pedal is released has a large positive value. Nevertheless, the detected fuel pressure is higher than the target fuel pressure and the fuel pump 6th ejects the fuel. This fuel discharge is continued until the proportional term and the integral term equalize each other at a time point t3. The time t5 at which the detected fuel pressure lags the target fuel pressure is offset from a time t4 at which it is assumed that the detected fuel pressure lags the target fuel pressure in a case immediately after the accelerator pedal is released no fuel is emitted. If the sensed fuel pressure fails to track the target fuel pressure with a reasonable timing, the accelerator pedal may be depressed again before the sensed fuel pressure tracks the target fuel pressure. When the fuel injection is restarted, an exhaust characteristic may deteriorate because the actual fuel pressure is higher than the target fuel pressure and the shape of the spray is inadequate.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wenn die Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe, die basierend auf dem Integralausdruck bestimmt wird, zu dem Zeitpunkt der Anforderung der Verringerung des in der Common-Rail 12 herrschenden Kraftstoffdrucks überhöht ist, die Soll-Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe auf null gebracht. Unter Bezugnahme auf die 4 ist dies im Detail beschrieben.According to the present embodiment, when the discharge amount of the fuel pump, which is determined based on the integral term, at the time of requesting the decrease in the common rail 12th prevailing fuel pressure is excessive, brought the target discharge amount of the fuel pump to zero. With reference to the 4th this is described in detail.
Die 4 zeigt einen Vorgang in Bezug auf eine Begrenzung der Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 6. Bei dem Schritt S10 berechnet der Computer die Soll-Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 6. Der detaillierte Vorgang ist derselbe wie bei dem in der 2 gezeigten Vorgang. Bei dem Schritt S12 bestimmt der Computer, ob eine logische Multiplikationsbedingung besteht, bei der der erfasste Kraftstoffdruck um einen vorbestimmten Wert α (> 0) höher als der Ziel-Kraftstoffdruck ist, und ob die Soll-Ausstoßmenge etwa null ist (vorzugsweise null). Wenn der erfasste Kraftstoffdruck um den Wert α höher als der Ziel-Kraftstoffdruck ist, bestimmt der Computer, dass eine Anforderung für das Verringern des in der Common-Rail 12 herrschenden Kraftstoffdrucks erzeugt wird. Wenn die Soll-Ausstoßmenge im Wesentlichen null ist, bestimmt der Computer, dass die Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 6 relativ zu der Einspritzmenge der Kraftstoffeinspritz-Vorrichtung 16 überhöht ist.The 4th Fig. 10 shows an operation related to limiting the discharge amount of the fuel pump 6th . At the step S10 the computer calculates the target discharge amount of the fuel pump 6th . The detailed process is the same as that in FIG 2 process shown. At the step S12 the computer determines whether there is a logical multiplication condition in which the detected fuel pressure is higher than the target fuel pressure by a predetermined value α (> 0), and whether the target discharge amount is approximately zero (preferably zero). When the detected fuel pressure is higher than the target fuel pressure by the value α, the computer determines that there is a request for the reduction in the common rail 12th prevailing fuel pressure is generated. When the target discharge amount is substantially zero, the computer determines that the discharge amount of the fuel pump 6th relative to the injection amount of the fuel injector 16 is excessive.
Wenn die logische Multiplikationsbedingung bei dem Schritt S12 besteht, geht der Vorgang weiter zu dem Schritt S14, bei dem die Soll-Ausstoßmenge auf null gebracht wird und der Integralausdruck auf null gebracht wird. Die Soll-Ausstoßmenge wird durch den Sicherungsteil B16 auf null gebracht, der in der 2 gezeigt ist. Bei dem Schritt S16 bestimmt der Computer, ob eine logische Additionsbedingung besteht, bei der der erfasste Kraftstoffdruck niedriger als ein voreingestellter Wert ist, das heißt ein vorbestimmter Wert β zu dem Ziel-Kraftstoffdruck hinzuaddiert ist und die Soll-Ausstoßmenge größer als ein Grenzwert γ (> 0) ist. Wenn der erfasste Kraftstoffdruck niedriger als der voreingestellte Wert ist, das heißt der Wert β zu dem Ziel-Kraftstoffdruck hinzuaddiert wird, bestimmt der Computer, dass der erfasste Kraftstoffdruck dem Ziel-Kraftstoffdruck nachgelaufen ist. Wenn der erfasste Kraftstoffdruck dem Ziel-Kraftstoffdruck nachläuft, ist es wünschenswert, dass die Begrenzung der Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 6 beseitigt wird. Wenn die Soll-Ausstoßmenge größer als der Grenzwert γ ist, ist es klar, dass der in der Common-Rail 12 befindliche Kraftstoff durch die Kraftstoffeinspritzung verbraucht wird, sodass der Kraftstoffausstoß von der Kraftstoffpumpe 6 dafür erforderlich ist, den Verbrauch des Kraftstoffs zu kompensieren.If the logical multiplication condition at step S12 exists, the process proceeds to step S14 , in which the target discharge amount is made zero and the integral term is made zero. The target discharge amount is determined by the safety part B16 brought to zero in the 2 is shown. At the step S16 the computer determines whether there is a logical addition condition in which the detected fuel pressure is lower than a preset value, that is, a predetermined value β is added to the target fuel pressure and the target discharge amount is greater than a threshold value γ (> 0) . When the detected fuel pressure is lower than the preset value, that is, the value β is added to the target fuel pressure, the computer determines that the detected fuel pressure has lagged the target fuel pressure. When the detected fuel pressure lags the target fuel pressure, it is desirable to limit the discharge amount of the fuel pump 6th is eliminated. When the target discharge amount is larger than the limit value γ, it is clear that that in the common rail 12th fuel is consumed by the fuel injection, so the fuel expelled from the fuel pump 6th it is necessary to compensate for the consumption of the fuel.
Während die logische Additionsbedingung bei dem Schritt S16 nicht besteht, sind die Soll-Ausstoßmenge und der Integralausdruck auf null festgesetzt. Wenn die logische Additionsbedingung besteht, endet der Vorgang, sodass die Kraftstoffpumpe 6 den Kraftstoff bei einer herkömmlichen Steuerung ausstößt. Die 5 zeigt die Steuerung des Kraftstoffdrucks gemäß dem vorstehend beschriebenen Vorgang. Die Teile (a) - (g) entsprechen jeweils den Teilen (a) - (g) in der 3.While the logical addition condition at step S16 does not exist, the target discharge amount and the integral term are set to be zero. If the logical addition condition exists, the process ends so that the fuel pump 6th ejects the fuel under a conventional control. The 5 Fig. 13 shows the control of the fuel pressure according to the above-described procedure. Parts (a) - (g) correspond to parts (a) - (g) in FIG 3 .
Nach einem Zeitpunkt t1, zu dem das Gaspedal getreten wird, besitzt, wenn das Gaspedal zu einem Zeitpunkt t12 freigegeben wird, der unmittelbar der Tatsache vorausgeht, dass der erfasste Kraftstoffdruck dem Ziel-Kraftstoffdruck nachläuft, der Integralausdruck einen großen positiven Wert unmittelbar vor dem Zeitpunkt t12. Da der Integralausdruck größer als der Absolutwert des Proportionalausdrucks ist, ist die Soll-Ausstoßmenge, die durch die Regelung bestimmt ist, relativ zu der Kraftstoffeinspritzmenge überhöht. Der Integralausdruck und die Soll-Ausstoßmenge werden zu dem Zeitpunkt t12 auf null gebracht. Dadurch wird nach dem Zeitpunkt t12 kein Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe 6 ausgestoßen und der in der Common-Rail 12 herrschende Kraftstoffdruck verringert sich zu dem Ziel-Kraftstoffdruck hin bei einer Geschwindigkeit, die basierend auf der Entweich-Kraftstoff-Menge bestimmt wird. Wenn die Differenz zwischen dem erfassten Kraftstoffdruck und dem Ziel-Kraftstoffdruck kleiner als der vorbestimmte Wert β wird, wird die Regelung erneut gestartet.After a time point t1 when the accelerator pedal is depressed, if the accelerator pedal is released at a time point t12 immediately preceding the fact that the detected fuel pressure is lagging the target fuel pressure, the integral term has a large positive value immediately before the time point t12. Since the integral term is larger than the absolute value of the proportional term, the target discharge amount determined by the control is excessive relative to the fuel injection amount. The integral term and the target discharge amount are made zero at time t12. As a result, there is no fuel from the fuel pump after time t12 6th ejected and the one in the common rail 12th The prevailing fuel pressure decreases towards the target fuel pressure at a speed determined based on the amount of leaked fuel becomes. When the difference between the detected fuel pressure and the target fuel pressure becomes smaller than the predetermined value β, the control is started again.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die folgenden Vorteile erzielt.
- Wenn bestimmt wird, dass die Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 6, die basierend auf dem Integralausdruck bestimmt wird, relativ zu der Kraftstoffeinspritzmenge zu dem Zeitpunkt der Anforderung des Freisetzens des in der Common-Rail 12 herrschenden Drucks überhöht ist, werden die Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 6 und der Integralausdruck auf den Wert null festgesetzt. Dadurch wird die Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 6 begrenzt und es kann verhindert werden, dass der Integralausdruck allmählich auf einen unangemessenen Wert aktualisiert wird.
- Wenn der erfasste Kraftstoffdruck nahe dem Ziel-Kraftstoffdruck ist und wenn die Einspritzmenge durch die Kraftstoffeinspritz-Vorrichtung 16 den vorbestimmten Wert übersteigt, wird die Begrenzung der Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 6 beseitigt. Dadurch kann der Beseitigungszeitpunkt der Begrenzung der Ausstoßmenge angemessen bestimmt werden.
- Es kann leicht und geeignet bestimmt werden, dass die Ausstoßmenge überhöht ist, wenn die Kraftstoffeinspritzmenge auf den Wert null gebracht wird.
According to the present embodiment, the following advantages are obtained. - When it is determined that the discharge amount of the fuel pump 6th that is determined based on the integral term relative to the fuel injection amount at the time of the request for the release of the in the common rail 12th prevailing pressure is excessive, the discharge amount of the fuel pump 6th and the integral term is set to the value zero. This increases the discharge amount of the fuel pump 6th and the integral term can be prevented from being gradually updated to an inappropriate value.
- When the detected fuel pressure is close to the target fuel pressure and when the injection amount by the fuel injection device 16 exceeds the predetermined value, the limit on the discharge amount of the fuel pump becomes 6th eliminated. Thereby, the elimination timing of the limitation of the discharge amount can be appropriately determined.
- It can be easily and properly determined that the discharge amount is excessive when the fuel injection amount is made zero.
(Zweites Ausführungsbeispiel)(Second embodiment)
Die 6 ist ein Blockschaubild, das eine Kraftstoffdruck-Steuerung zeigt, die durch die ECU 30 ausgeführt wird. Wie dies in der 6 gezeigt ist, wird die Vorschub-Steuerung bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nicht ausgeführt. Der Abfluss des Kraftstoffs von der Common-Rail 12 wird durch eine Regelung des erfassten Kraftstoffdrucks zu dem Ziel-Kraftstoffdruck hin kompensiert.The 6th Fig. 13 is a block diagram showing fuel pressure control implemented by the ECU 30th is performed. Like this in the 6th as shown, the feed control is not carried out in the second embodiment. The outflow of fuel from the common rail 12th is compensated for by regulating the detected fuel pressure towards the target fuel pressure.
Die Teile (a) - (c) und die Teile (e) - (g) in der 7 entsprechen jeweils den Teilen (a) - (c) und den Teilen (e) - (g).Parts (a) - (c) and parts (e) - (g) in the 7th correspond to parts (a) - (c) and parts (e) - (g), respectively.
Vor einem Zeitpunkt t21, bei dem eine Abflussmenge von der Common-Rail 12 im Wesentlichen gleich einer Zufuhr des Kraftstoffs von der Kraftstoffpumpe 6 ist, wird der Abfluss des Kraftstoffs infolge der Kraftstoffeinspritzung durch den Integralausdruck kompensiert. Zu dem Zeitpunkt t21 wird, wenn das Gaspedal getreten wird, die Kraftstoffeinspritzmenge erhöht. Zudem wird auch der Ziel-Kraftstoffdruck erhöht. Dadurch werden die Zunahme des Kraftstoffabflusses von der Common-Rail 12 und die Zunahme der Kraftstoffmenge, die für die Kraftstoffpumpe 6 erforderlich ist, durch die Regelung kompensiert.Before a point in time t21 at which an outflow quantity from the common rail 12th substantially equal to a supply of the fuel from the fuel pump 6th is, the outflow of the fuel due to the fuel injection is compensated by the integral term. At time t21, when the accelerator pedal is depressed, the fuel injection amount is increased. In addition, the target fuel pressure is also increased. This will increase the fuel outflow from the common rail 12th and the increase in the amount of fuel required for the fuel pump 6th is required, compensated by the scheme.
Wenn das Gaspedal zu einem Zeitpunkt t22 freigegeben wird, wird die Einspritzmenge null und der Ziel-Kraftstoffdruck verringert sich. Dadurch wird der erfasste Kraftstoffdruck höher als der Ziel-Kraftstoffdruck. Da der Proportionalausdruck einen negativen Wert besitzt und der Integralausdruck einen großen positiven Wert besitzt, nimmt die Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 6 einen positiven Wert an. Der Ausstoß des Kraftstoffs durch die Kraftstoffpumpe 6 wird bis zu einem Zeitpunkt t23 fortgesetzt, bei dem der Proportionalausdruck und der Integralausdruck einander ausgleichen. Die Dauer des Kraftstoffausstoßes ist länger als die in der 3 gezeigte. Daher ist ein Zeitpunkt t25, bei dem der erfasste Kraftstoffdruck dem Ziel-Kraftstoffdruck nachläuft, in Bezug auf einen Zeitpunkt t24, bei dem angenommen wird, dass der erfasste Kraftstoffdruck dem Ziel-Kraftstoffdruck in dem Fall nachläuft, dass der Ausstoß des Kraftstoffs von der Kraftstoffpumpe 6 nicht direkt nach dem Freigeben des Gaspedals gestoppt wird, verzögert.When the accelerator pedal is released at time point t22, the injection amount becomes zero and the target fuel pressure decreases. This makes the detected fuel pressure higher than the target fuel pressure. Since the proportional term has a negative value and the integral term has a large positive value, the discharge amount of the fuel pump increases 6th a positive value. The expulsion of the fuel by the fuel pump 6th is continued until a point in time t23, at which the proportional term and the integral term cancel each other out. The duration of the fuel discharge is longer than that in the 3 shown. Therefore, a time point t25 at which the detected fuel pressure lags the target fuel pressure is relative to a time t24 at which the sensed fuel pressure is assumed to lag behind the target fuel pressure in the event that the discharge of the fuel from the fuel pump 6th is not stopped immediately after releasing the accelerator pedal, delayed.
Ein Vorgang für das Begrenzen der Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 6 ist im Folgenden beschrieben. Die 8 ist ein Flussdiagramm, das den durch die ECU 30 durchgeführten Vorgang zeigt.A process for limiting the discharge amount of the fuel pump 6th is described below. The 8th Fig. 13 is a flow chart showing the process performed by the ECU 30th shows the operation carried out.
Bei dem Schritt S20 berechnet der Computer die Soll-Ausstoßmenge. Bei dem Schritt S22 bestimmt der Computer, ob die logische Multiplikationsbedingung in derselben Weise wie bei dem Schritt S12 in der 4 besteht. Wenn der Computer bei dem Schritt S22 bestimmt, dass die logische Multiplikationsbedingung besteht, geht der Vorgang weiter zu dem Schritt S24, bei dem der Computer bestimmt, ob die Soll-Ausstoßmenge größer als null ist. Diese Bestimmung dient dem Bestimmen, ob die Soll-Ausstoßmenge, die in dem in der 6 gezeigten Vorgang berechnet wurde, eine angemessene Ausstoßmenge ist.At the step S20 the computer calculates the target discharge amount. At the step S22 the computer determines whether the logical multiplication condition is met in the same manner as in step S12 in the 4th consists. When the computer completes the step S22 determines that the logical multiplication condition exists, the process proceeds to step S24 where the computer determines whether the target discharge amount is greater than zero. This determination is to determine whether the target discharge amount contained in the in the 6th has been calculated is an appropriate discharge amount.
Wenn der Computer bei dem Schritt S24 bestimmt, dass die Soll-Ausstoßmenge größer als der Wert null ist, wird die Soll-Ausstoßmenge zu der Kraftstoffpumpe 6 auf den Wert null gebracht. Dieser Vorgang wird durch den Sicherungsteil B16 durchgeführt, der in der 6 gezeigt ist. Wenn der Vorgang bei dem Schritt S26 beendet ist oder wenn die Antwort bei dem Schritt S22 oder dem Schritt S24 NEIN ist, endet der Vorgang.When the computer completes the step S24 determines that the target discharge amount is larger than the value zero, the target discharge amount becomes the fuel pump 6th brought to the value zero. This process is carried out by the backup part B16 performed in the 6th is shown. If the procedure is at step S26 is finished or if the answer is at step S22 or the step S24 Is NO, the process ends.
Die Teile (a) - (c) und die Teile (e) - (g) in der 9 entsprechen jeweils den Teilen (a) - (c) und den Teilen (e) - (g) in der 7.Parts (a) - (c) and parts (e) - (g) in the 9 correspond to parts (a) - (c) and parts (e) - (g) in FIG 7th .
Wenn das Gaspedal zu einem Zeitpunkt t31 gedrückt wird, erhöht sich die Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 6. Wenn das Gaspedal zu einem Zeitpunkt t32 freigegeben wird, besitzt der Integralausdruck einen großen positiven Wert, der Proportionalausdruck besitzt einen negativen Wert und die Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe ist relativ zu der Kraftstoffeinspritzmenge überhöht. Folglich wird die Soll-Ausstoßmenge bei dem Schritt S26 auf den Wert null gebracht.When the accelerator pedal is depressed at a time point t31, the discharge amount of the increases Fuel pump 6th . When the accelerator pedal is released at time point t32, the integral term has a large positive value, the proportional term has a negative value, and the discharge amount of the fuel pump is excessive relative to the fuel injection amount. As a result, the target discharge amount becomes at step S26 brought to the value zero.
Nach einem Zeitpunkt t32 verringert sich der Integralausdruck allmählich, da der erfasste Kraftstoffdruck höher als der Ziel-Kraftstoffdruck ist. Nach einem Zeitpunkt t33, bei dem der Integralausdruck und der Proportionalausdruck einander ausgleichen, wird die Kraftstoffpumpe 6 basierend auf der Soll-Ausstoßmenge angetrieben, die durch den in der 6 gezeigten Vorgang bestimmt wird.After a time point t32, the integral term gradually decreases because the detected fuel pressure is higher than the target fuel pressure. After a point in time t33 at which the integral term and the proportional term equalize each other, the fuel pump 6th driven based on the target discharge amount determined by the in the 6th operation shown is determined.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann ein folgender Vorteil zusätzlich zu dem Vorteil (3) des ersten Ausführungsbeispiels erzielt werden, der vorstehend beschrieben ist. (4) Wenn die Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 6, die basierend auf dem Integralausdruck bestimmt wird, relativ zu der Einspritzmenge durch die Kraftstoffeinspritz-Vorrichtung 16 überhöht ist, wird der kleinere Wert aus der Soll-Ausstoßmenge, die durch die Regelung bestimmt wird, und dem Wert „null“ als die endgültige Soll-Einspritzmenge definiert. Dadurch wird die Ausstoßmenge niedriger als der Wert null. Wenn der Integralausdruck verringert wird und die Soll-Ausstoßmenge auf den Wert null gebracht wird, wird die Regelung erneut gestartet. Somit kann der Integralausdruck zu dem Zeitpunkt des Startens der Regelung auf einen angemessenen Wert gebracht werden.According to the present embodiment, a following advantage can be obtained in addition to the advantage ( 3 ) of the first embodiment described above. (4) When the discharge amount of the fuel pump 6th determined based on the integral term relative to the injection amount by the fuel injection device 16 is excessive, the smaller value from the target output quantity, which is determined by the control, and the value “zero” is defined as the final target injection quantity. This makes the discharge amount less than zero. When the integral term is decreased and the target discharge amount is made zero, control is started again. Thus, the integral term can be brought to an appropriate value at the time of starting the control.
(Drittes Ausführungsbeispiel)(Third embodiment)
Bei einem dritten Ausführungsbeispiel wird die Kraftstoffdruck-Steuerung gemäß dem in der 6 gezeigten Vorgang gesteuert.In a third embodiment, the fuel pressure control according to that in FIG 6th process shown.
Die 10 ist ein Flussdiagramm, das einen Vorgang hinsichtlich der Begrenzung der Kraftstoffpumpen-Ausstoßmenge zeigt. In der 10 sind dieselben Vorgänge wie die in der 4 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.The 10 Fig. 13 is a flowchart showing a process of limiting the fuel pump discharge amount. In the 10 are the same operations as those in the 4th denoted by the same reference numerals.
Wenn die Antwort bei dem Schritt S16 JA ist, geht der Vorgang weiter zu dem Schritt S18, bei dem ein Startwert des Integralausdrucks als eine Abflussmenge des Kraftstoffs von der Common-Rail 12 angenommen wird. Das heißt, in einem stationären Zustand der Kraftstoffpumpen-Steuerung, die in der 6 gezeigt ist, wird der Abfluss von der Common-Rail 12 durch den Integralausdruck kompensiert. Wenn der Integralausdruck zu dem Zeitpunkt des erneuten Startens der Regelung null ist, kompensiert der Proportionalausdruck anfänglich den Abfluss des Kraftstoffs von der Common-Rail 12. Dann, wenn sich der Integralausdruck erhöht, wird der endgültige stationäre Zustand realisiert. In diesem Fall braucht es eine gewisse Zeitdauer, um den stationären Zustand zu realisieren. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Startwert des Integralausdrucks als die Abflussmenge von der Common-Rail 12 angenommen, wodurch die Kraftstoffdruck-Steuerung durch die Regelung in einer kurzen Zeitdauer stationär wird.If the answer is at the step S16 If YES, the process proceeds to step S18 where a starting value of the integral term as a discharge amount of the fuel from the common rail 12th Is accepted. That is, in a steady state of the fuel pump controller, which is in the 6th shown is the drain from the common rail 12th compensated by the integral term. If the integral term is zero at the time of restarting the control, the proportional term initially compensates for the outflow of the fuel from the common rail 12th . Then, as the integral term increases, the final steady state is realized. In this case, it takes a certain period of time to achieve the steady state. According to the present embodiment, the starting value of the integral term is taken as the outflow amount from the common rail 12th assumed, whereby the fuel pressure control becomes stationary by the closed-loop control in a short period of time.
Die Soll-Einspritzmenge kann als der Integralausdruck angenommen werden. Um die Kraftstoffdruck-Steuerung in einer kurzen Zeitdauer zu stabilisieren, ist die Soll-Einspritzmenge vorzugsweise eine Summe einer Entweich-Menge und einer Kraftstoff-Einspritzmenge. Die Entweich-Menge kann basierend auf einer Zuordnung berechnet werden, die aus Parametern besteht, die eine Beziehung zu der Entweich-Menge besitzen, wie beispielsweise die Drehzahl der Kurbelwelle 8, der Kraftstoffdruck und eine Soll-Einspritzzeitdauer zu der Kraftstoffeinspritz-Vorrichtung 16. Wenn die Kraftstoffeinspritzung nicht durchgeführt wird, erhöht sich ein statisches Entweichen des Kraftstoffs, wenn sich der Druck in der Common-Rail 12 erhöht. Wenn die Kraftstoffeinspritzung durchgeführt wird, erhöht sich ein dynamisches Entweichen des Kraftstoffs, wenn sich die Anzahl der Einspritzungen pro Zeiteinheit erhöht, sich eine Einspritzzeitdauer erhöht oder sich der Kraftstoffdruck erhöht. Die Anzahl der Einspritzungen pro Zeiteinheit wird basierend auf der Drehzahl der Kurbelwelle 8 bestimmt und eine Einspritzzeitdauer wird basierend auf der Soll-Einspritzzeitdauer bestimmt.The target injection amount can be taken as the integral term. In order to stabilize the fuel pressure control in a short period of time, the target injection amount is preferably a sum of a leak amount and a fuel injection amount. The amount of leakage can be calculated based on a map consisting of parameters that have a relationship to the amount of leakage, such as the speed of the crankshaft 8th , the fuel pressure and a target injection time to the fuel injector 16 . If the fuel injection is not performed, static leakage of the fuel increases as the pressure in the common rail increases 12th elevated. When the fuel injection is performed, dynamic fuel leakage increases as the number of injections per unit time increases, an injection period increases, or the fuel pressure increases. The number of injections per unit of time is based on the speed of the crankshaft 8th is determined and an injection period is determined based on the target injection period.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann ein folgender Vorteil zusätzlich zu den Vorteilen (1) - (3) des ersten Ausführungsbeispiels erzielt werden, die vorstehend beschrieben sind.According to the present embodiment, a following advantage can be obtained in addition to the advantages (1) - (3) of the first embodiment described above.
(5) Der Startwert des Integralausdrucks wird auf einen Wert eingestellt, der den Abfluss des Kraftstoffs von der Common-Rail 12 kompensieren kann, wodurch die Kraftstoffdruck-Steuerung in der Common-Rail 12 von einem erneuten Start der Regelung weg stabil gemacht werden kann.(5) The starting value of the integral term is set to a value that indicates the outflow of the fuel from the common rail 12th can compensate, thereby reducing the fuel pressure control in the common rail 12th can be made stable by restarting the control.
(Abwandlung)(Modification)
Der in der 8 gezeigte Vorgang kann auf eine in der 2 gezeigte Kraftstoffdruck-Steuerung angewendet werden.The Indian 8th The process shown can be accessed on one of the 2 fuel pressure control shown may be applied.
Eine Ausstoßmenge für das Kompensieren der Veränderung des Ziel-Kraftstoffdrucks kann als ein Vorschubausdruck auf die in der 6 gezeigte Kraftstoffdruck-Steuerung angewendet werden.A discharge amount for compensating for the change in the target fuel pressure can be referred to as an advance term to that shown in FIG 6th fuel pressure control shown may be applied.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel kann der Startwert des Integralausdrucks auf solch einen Wert eingestellt werden, der das statische Entweichen bei dem erneuten Starten der Regelung kompensieren kann. Das heißt, die Menge des Kraftstoffs, die von der Common-Rail 12 abfließt, wird durch den Vorschubausdruck kompensiert, wobei der Integralausdruck das statische Entweichen in einem stationären Zustand der Kraftstoffdruck-Steuerung kompensiert. Bei dem erneuten Starten der Regelung wird der Startwert des Integralausdrucks auf den Wert eingestellt, der das statische Entweichen kompensiert, wodurch die Steuerung von Beginn an stabil wird.In the first embodiment, the starting value of the integral term can be set to such a value that can compensate for the static leakage when the control is restarted. That is, the amount of fuel drawn by the common rail 12th is compensated by the advance term, the integral term compensating for the static leakage in a steady state of the fuel pressure controller. When the control is restarted, the start value of the integral expression is set to the value that compensates for the static escape, whereby the control becomes stable from the start.
Bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel kann die Ist-Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 6 auf den Wert null gebracht werden, indem der Integralausdruck sogar dann auf den Wert null festgesetzt wird, wenn die Soll-Ausstoßmenge nicht null ist.In the first and second embodiments, the actual discharge amount of the fuel pump can be 6th can be made zero by setting the integral term to zero even when the target discharge amount is not zero.
Der Antriebsstrom der Kraftstoffpumpe 6 kann direkt gemäß dem Integralausdruck bestimmt werden. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel kann, wenn der Computer bestimmt, dass die Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 6 relativ zu der Kraftstoffeinspritzmenge überhöht ist, der Antriebsstrom der Kraftstoffpumpe 6 auf solch eine Weise festgesetzt werden, dass die Ausstoßmenge auf den Wert null eingestellt wird.The drive current of the fuel pump 6th can be determined directly according to the integral expression. In the first embodiment, when the computer determines that the discharge amount of the fuel pump 6th is excessive relative to the fuel injection amount, the drive current of the fuel pump 6th can be set in such a manner that the discharge amount is set to be zero.
Das Verfahren zur Bestimmung der Tatsache, ob die Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 6 relativ zu der Kraftstoffeinspritzmenge überhöht ist, ist nicht auf die Art beschränkt, bei der der Computer bestimmt, ob die Soll-Einspritzmenge im Wesentlichen null ist. Es kann bestimmt werden, dass die Ausstoßmenge überhöht ist, wenn ein Wert, bei dem die Soll-Einspritzmenge von der Ausstoßmenge subtrahiert wird, die durch die Regelung bestimmt wird, ein positiver Wert ist. In dem Fall, dass ein Ventil vorgesehen ist, das die Common-Rail 12 und den Kraftstofftank 2 in Verbindung bringt oder diese voneinander trennt, kann bestimmt werden, dass die Ausstoßmenge überhöht ist, wenn das Ventil so positioniert ist, dass es die Common-Rail 12 mit dem Kraftstofftank 2 in Verbindung bringt.The method of determining whether the discharge amount of the fuel pump 6th is excessive relative to the fuel injection amount is not limited to the manner in which the computer determines whether the target injection amount is substantially zero. It can be determined that the discharge amount is excessive when a value at which the target injection amount is subtracted from the discharge amount determined by the control is a positive value. In the event that a valve is provided, which is the common rail 12th and the fuel tank 2 connects or disconnects from each other, it can be determined that the discharge amount is excessive when the valve is positioned to be the common rail 12th with the fuel tank 2 connects.
Der Begrenzungswert der Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 6 ist nicht auf den Wert null beschränkt. Entsprechend der Kraftstoffeinspritzmenge kann eine geringe Menge von Kraftstoff von der Kraftstoffpumpe 6 ausgestoßen werden.The limit value of the discharge amount of the fuel pump 6th is not limited to the value zero. A small amount of fuel can be fed from the fuel pump according to the fuel injection amount 6th be expelled.
Das Ansaugventil 10 ist nicht auf ein kontinuierlich variables Ventil beschränkt. Das Ansaugventil 10 kann ein Zweiwegeventil sein. Alternativ dazu kann das Ansaugventil 10 durch ein Ausstoßventil ersetzt werden, das eine Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 6 einstellt.The suction valve 10 is not limited to a continuously variable valve. The suction valve 10 can be a two-way valve. Alternatively, the suction valve 10 can be replaced by a discharge valve that controls a discharge amount of the fuel pump 6th adjusts.
Der von der Kraftstoffpumpe 6 ausgestoßene Kraftstoff wird in der Common-Rail 12 unter einem hohen Druck gespeichert. Der in der Common-Rail 12 befindliche Kraftstoff wird der Kraftstoffeinspritz-Vorrichtung 16 zugeführt. Der in der Common-Rail 12 herrschende Kraftstoffdruck wird mit der PID-Steuerung gesteuert. Wenn das Gaspedal so freigegeben wird, dass die Kraftstoffeinspritzmenge den Wert null annimmt und sich der in der Common-Rail herrschende Ziel-Kraftstoffdruck 12 verringert, da der Integralausdruck größer als der Absolutwert des Proportionalausdrucks ist, stößt die Kraftstoffpumpe 6 den Kraftstoff aus und der Ist-Kraftstoffdruck läuft dem Ziel-Kraftstoffdruck mit einiger Verzögerung nach. Um solche eine Verzögerung zu begrenzen, wird die Ausstoßmenge der Kraftstoffpumpe 6 auf den Wert null festgesetzt, wenn sich der Kraftstoffdruck verringern soll.The one from the fuel pump 6th Ejected fuel is in the common rail 12th stored under high pressure. The one in the common rail 12th The fuel in the fuel injector is used 16 fed. The one in the common rail 12th The prevailing fuel pressure is controlled with the PID control. When the accelerator pedal is released in such a way that the fuel injection quantity assumes the value zero and the target fuel pressure prevailing in the common rail increases 12th decreases because the integral term is larger than the absolute value of the proportional term, the fuel pump strikes 6th runs out of fuel and the actual fuel pressure lags behind the target fuel pressure with some delay. In order to limit such a delay, the discharge amount of the fuel pump is increased 6th set to zero when the fuel pressure is to decrease.
