JP2004005446A

JP2004005446A - Linear actuator controller

Info

Publication number: JP2004005446A
Application number: JP2003049872A
Authority: JP
Inventors: Kanehito Nakamura; 中村　兼仁
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2003-02-26
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2023-02-26
Also published as: JP4186648B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a linear actuator controller capable of improving control responsiveness and following performance of an actual fuel pressure with respect to a target fuel injection pressure. <P>SOLUTION: In a high lift zone of a suction metering valve 5, that is to say in a high DUTY zone (a high lift (DUTY) zone) of a driving base DUTY applied to a linear solenoid of the suction metering valve 5, as shown in a two-dimensional map, by largely providing at least one or more of feedback gains of a proportional gain, integral gain or derivative gain by comparison to an intermediate lift (DUTY) zone between the high lift (DUTY) zone and a low lift (DUTY) zone, the control responsiveness and following performance of the actual fuel pressure PC with respect to the target fuel injection pressure PFIN is improved, and dispersion of a deviation ΔP between the actual fuel pressure PC and the target fuel injection pressure PFIN is reduced. By this, control responsiveness and following performance during transition such as acceleration can be improved also. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばリニアソレノイドに印加される駆動電圧または駆動電流または駆動デューティ等の駆動信号の大きさに比例して制御対象のリフト量を調整するリニアアクチュエータを電気的に制御するリニアアクチュエータ制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、蓄圧容器としてのコモンレールに高圧燃料を蓄圧し、コモンレールより分岐した燃料配管の下流端に接続された電磁式燃料噴射弁から所定のタイミングで内燃機関の各気筒に燃料を噴射供給するように構成された蓄圧式燃料噴射装置がある。コモンレールには、燃料噴射圧力に相当する燃料圧力を常時蓄圧する必要があるため、吸入調量型の燃料供給ポンプから燃料配管を経て高圧燃料が圧送され、この圧送量（以下ポンプ圧送量、ポンプ吐出量とも言う）を制御することにより、コモンレール内の燃料圧力が目標噴射圧力と略一致するようにフィードバック制御している。
【０００３】
これは、内燃機関の運転条件または運転状態によって設定される指令噴射量（ＱＦＩＮ）を算出し、次にエンジン回転速度（以下エンジン回転数と言う：ＮＥ）と指令噴射量（ＱＦＩＮ）によって設定される目標噴射圧力（ＰＦＩＮ）を算出し、次にコモンレールに設置された燃料圧力センサによって検出された実燃料圧力（ＰＣ）と目標噴射圧力（ＰＦＩＮ）との偏差（ΔＰ＝ＰＣ−ＰＦＩＮ）に応じて、吸入調量型の燃料供給ポンプに内蔵された吸入調量弁のリニアソレノイドに印加する駆動電流値をフィードバック制御することで実行される。
【０００４】
ここで、吸入調量弁のリニアソレノイドに印加する駆動電流値（＝ＳＣＶ通電値∝駆動ＤＵＴＹ）を、公知のＰＩＤ（比例積分微分）制御を用いて算出する方法を、図７の制御ロジックに示す。これは、指令噴射量（ＱＦＩＮ）と目標噴射圧力（ＰＦＩＮ）と駆動ベースＤＵＴＹマップとから駆動ベースデューティ（％）を算出し、実燃料圧力（ＰＣ）と目標噴射圧力（ＰＦＩＮ）との偏差（ΔＰ＝ＰＣ−ＰＦＩＮ）からフィードバックゲイン（比例項のゲインＫｐ、積分項のゲインＫｉ、微分項のゲインＫｄ）を算出する。
【０００５】
そして、フィードバック量（ＦＢＤＵＴＹ）を算出し、更に、駆動ベースデューティ値（駆動ベースＤＵＴＹ）とフィードバック量（ＦＢＤＵＴＹ）とを加算して最終的な駆動ベースデューティ（％）を算出し、この駆動ベースデューティを所定の変換係数を用いて制御パルス信号に変換して、吸入調量弁のリニアソレノイドに印加する。これにより、吸入調量弁のリフト量が調整され、燃料供給ポンプからコモンレールへ加圧圧送されるポンプ圧送量、ポンプ吐出量が制御され、コモンレール内の燃料圧力が目標噴射圧力と略一致するようにフィードバック制御される（特許文献なし）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のＰＩＤ制御においては、図８のＩ−Ｑ特性図に示したように、吸入調量弁のリニアソレノイドに印加する駆動電流値（∝駆動ＤＵＴＹ）の増大化に比例して吸入調量弁のリフト量が全てのリフト（ＤＵＴＹ）領域で増加することはできない。例えば高リフト（ＤＵＴＹ）領域では磁束の飽和等により非線形になっている。
【０００７】
これは、従来のＰＩＤ制御によるフィードバック量（ＦＢＤＵＴＹ）の算出方法が、比例項のゲイン（Ｋｐ）、積分項のゲイン（Ｋｉ）、微分項のゲイン（Ｋｄ）のいずれも、実燃料圧力（ＰＣ）と目標噴射圧力（ＰＦＩＮ）との偏差（ΔＰ）に基づく１次元テーブルで定義されており、低リフト（ＤＵＴＹ）領域でも高リフト（ＤＵＴＹ）領域でも、同じ大きさのゲインでフィードバック制御されているからである。このため、高リフト（ＤＵＴＹ）領域では、低リフト（ＤＵＴＹ）領域の時と比較して、目標噴射圧力（ＰＦＩＮ）に対する実燃料圧力（ＰＣ）の制御応答性および追従性が悪いという課題がある。
【０００８】
ここで、従来のＰＩＤ制御によるフィードバック量（ＦＢＤＵＴＹ）の算出方法では、目標噴射圧力（ＰＦＩＮ）が変化する加速時または減速時等の過渡時において、例えば高リフト（ＤＵＴＹ）領域の時に、比例項のゲイン（Ｋｐ）または積分項のゲイン（Ｋｉ）または微分項のゲイン（Ｋｄ）を、中間のリフト（ＤＵＴＹ）領域と比べて小さくとると、目標噴射圧力（ＰＦＩＮ）に対する実燃料圧力（ＰＣ）の制御応答性および追従性が悪くなり、実燃料圧力（ＰＣ）と目標噴射圧力（ＰＦＩＮ）との偏差（ΔＰ）のばらつきが大きくなってしまうという問題がある。また、例えば低リフト（ＤＵＴＹ）領域の時に、比例項のゲイン（Ｋｐ）または積分項のゲイン（Ｋｉ）または微分項のゲイン（Ｋｄ）を、中間のリフト（ＤＵＴＹ）領域と比べて大きくとると、オーバーシュート量が大きくなり、目標噴射圧力（ＰＦＩＮ）に対して実燃料圧力（ＰＣ）がハンチングするという問題がある。
【０００９】
【発明の目的】
本発明の目的は、リニアアクチュエータの高リフト領域において、リフト量に関連する物理量の制御応答性および追従性を向上することのできるリニアアクチュエータ制御装置を提供することにある。また、リニアアクチュエータの低リフト領域において、オーバーシュート量を抑えることのできるリニアアクチュエータ制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、比例積分制御または比例微分制御または比例積分微分制御を用いて、実物理量と目標物理量との偏差から、目標物理量に対して必要となるフィードバック量を算出するフィードバック量決定手段を備えたリニアアクチュエータ制御装置において、フィードバック量の算出に用いる比例項のフィードバック量または積分項のフィードバック量または微分項のフィードバック量のうちの少なくとも１つのフィードバック量を、実物理量と目標物理量との偏差と実物理量または実物理量を決定する駆動信号とによって定義することにより、リニアアクチュエータの高リフト領域においても、目標物理量に対する実物理量の制御応答性および追従性を向上することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、リフト量に関連する物理量は、実リフト量そのものであり、目標リフト量に対する実リフト量の制御応答性および追従性をダイレクトに向上できる。また、請求項３に記載の発明によれば、リフト量に関連する物理量は、流体回路における負荷側の圧力、流量、位置であり、流体回路の制御応答性および追従性を向上できる。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、リニアアクチュエータの高リフト領域では、フィードバック量の算出に用いる比例項のフィードバック量または積分項のフィードバック量または微分項のフィードバック量のうちの少なくとも１つのフィードバック量を、高リフト領域と低リフト領域との中間のリフト領域と比べて大きくすることにより、目標物理量（目標リフト量）に対する実物理量（実リフト量）の制御応答性および追従性が改善され、リニアアクチュエータの実物理量（実リフト量）と目標物理量（目標リフト量）との偏差のばらつきが小さくなる。
【００１３】
請求項５に記載の発明によれば、リニアアクチュエータの低リフト領域では、フィードバック量の算出に用いる比例項のフィードバック量または積分項のフィードバック量または微分項のフィードバック量のうちの少なくとも１つのフィードバック量を、低リフト領域と高リフト領域との中間のリフト領域と比べて小さくすることにより、オーバーシュート量が小さくなり、目標物理量（目標リフト量）に対してリニアアクチュエータの実物理量（実リフト量）がハンチングし難くなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
［第１実施例の構成］
図１ないし図３は本発明の第１実施例を示したもので、図１は蓄圧式燃料噴射システムの全体構成を示した図で、図２はＥＣＵの制御ロジックを示した図で、図３はＥＣＵの制御ロジックおよび電磁弁駆動回路を示した図である。
【００１５】
本実施例の蓄圧式燃料噴射システムは、例えば自動車等の車両に搭載された４気筒のディーゼルエンジン等の内燃機関（以下エンジンと呼ぶ）１の各気筒に噴射供給する燃料噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器としてのコモンレール２と、このコモンレール２内に蓄圧された高圧燃料をエンジン１の各気筒の燃焼室内に噴射供給する複数個のインジェクタ３と、吸入した燃料を加圧してコモンレール２内に圧送する燃料供給ポンプ（以下サプライポンプと呼ぶ）４と、複数個のインジェクタ３およびサプライポンプ４を電子制御する電子制御ユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ）１０とを備えている。
【００１６】
エンジン１の各気筒内には、連接棒を介してクランク軸１１に連結されたピストン１２が摺動自在に配設されている。コモンレール２には、連続的に燃料噴射圧力に相当する高い圧力が蓄圧される必要があり、そのためにコモンレール２に蓄圧される高圧燃料は、高圧配管１３を介してサプライポンプ４から供給されている。なお、コモンレール２から燃料タンク１４へ燃料をリリーフするリリーフ配管１５には、コモンレール圧が限界設定圧を越えることがないように、圧力を逃がすためのプレッシャリミッタ１６が取り付けられている。
【００１７】
複数個のインジェクタ３は、エンジン１のシリンダブロックに各気筒に個別に対応して取り付けられ、各気筒毎の燃焼室内に高圧燃料を噴射する燃料噴射ノズル、この燃料噴射ノズル内に収容されたノズルニードルを開弁方向に駆動する電磁式アクチュエータ（ニードル駆動手段）、およびノズルニードルを閉弁方向に付勢するスプリング等のニードル付勢手段等から構成された電磁式燃料噴射弁である。
【００１８】
これらのインジェクタ３からエンジン１の各気筒の燃焼室内への燃料噴射は、ノズルニードルに連結したコマンドピストンの背圧制御室内の圧力を制御する電磁式アクチュエータとしての電磁弁への通電および通電停止により電子制御される。つまり、各気筒のインジェクタ３の電磁弁が開弁している間、コモンレール２内に蓄圧された高圧燃料がエンジン１の各気筒の燃焼室内に噴射供給される。ここで、インジェクタ３からのリーク燃料または背圧制御室からの排出燃料（リターン燃料）は、燃料還流路１７から燃料還流路１９を経て燃料タンク１４にリターンされる。
【００１９】
サプライポンプ４は、エンジン１のクランク軸１１の回転に伴ってポンプ駆動軸が回転することで、燃料タンク１４から低圧燃料を汲み上げる周知のフィードポンプ（低圧供給ポンプ：図示せず）と、ポンプ駆動軸により回転駆動されるカム（図示せず）と、このカムに駆動される複数個のプランジャ（図示せず）と、これらのプランジャがシリンダ内を往復摺動することにより吸入された燃料を加圧する複数個の加圧室（プランジャ室：図示せず）と、これらの加圧室内の燃料圧力が所定値以上に上昇すると開弁する吐出弁（図示せず）とを有している。
【００２０】
そして、サプライポンプ４は、フィードポンプにより燃料タンク１４からフィルタ２０を介して吸入される低圧燃料を高圧に加圧して蓄圧容器としてのコモンレール２へ圧送する吸入調量型の高圧供給ポンプである。また、サプライポンプ４には、内部の燃料温度が高温にならないように、リークポートが設けられており、サプライポンプ４からのリーク燃料は、燃料還流路１８から燃料還流路１９を経て燃料タンク１４にリターンされる。
【００２１】
このサプライポンプ４内に形成される燃料流路、つまりフィードポンプから加圧室に至る燃料流路（流体回路）には、その燃料流路の開口度合（リフト量に関連する物理量：弁開度）を調整することで、サプライポンプ４からコモンレ−ル２への燃料の吐出量（ポンプ吐出量、ポンプ圧送量）を変更するリニアソレノイドアクチュエータとして吸入調量型の電磁弁（ＳＣＶ：以下吸入調量弁と呼ぶ）５が取り付けられている。
【００２２】
吸入調量弁５は、図２および図３に示したように、電磁弁駆動回路６を介してＥＣＵ１０からのパルス状のポンプ駆動信号（駆動電流値＝ＳＣＶ通電値∝駆動ベースＤＵＴＹ）によって電子制御されることにより、サプライポンプ４の加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整する吸入量調整用電磁弁で、この吸入調量弁５は、サプライポンプ４の加圧室へ燃料を送るための燃料流路の開度を調整するバルブ（図示せず）、印加されるポンプ駆動信号が大きくなる程、バルブを閉弁方向に駆動するリニアソレノイド２１、およびバルブを開弁方向に付勢するスプリング等のバルブ付勢手段（図示せず）を有している。
【００２３】
吸入調量弁５は、電磁弁駆動回路６を介してリニアソレノイド２１に印加されるポンプ駆動信号の大きさに比例して、サプライポンプ４の加圧室から、コモンレール２へ吐出される高圧燃料の圧送量を調整して、各インジェクタ３からエンジン１の各気筒内へ噴射供給する燃料噴射圧力に相当するコモンレール圧を変更する。なお、本実施例の吸入調量弁５は、リニアソレノイド２１への通電が停止されるとバルブのリフト量が最小、弁孔の開口面積が最大、つまり弁開度が全開状態となるノーマリオープンタイプのポンプ流量制御弁である。ここで、吸入調量弁５のリニアソレノイド２１は、図３に示したようなバッテリ電圧を直接印加するような簡単な構成、且つ安価な電磁弁駆動回路６によって駆動される。
【００２４】
ここで、エンジン１の運転中に、各気筒の燃焼室内で燃焼した排気ガスは、排気管２２を通り、バリアブルノズルターボ（ＶＮＴ）２３のタービンの駆動源となった後に、触媒（図示せず）、マフラー（図示せず）を経て排出される。上記のバリアブルノズルターボ２３の制御は、吸気圧センサ３６の信号とＶＮＴ駆動量センサ３７の信号とに基づいて行われる。過給された吸入空気は、吸気管２４を経て各気筒内へ導入される。そして、吸気管２４の途中には、絞り弁（スロットルバルブ）２５が配設され、このスロットルバルブ２５の開度は、ＥＣＵ１０からの駆動信号により作動するリニアアクチュエータ２６によって調節される。
【００２５】
また、本実施例の吸気管２４には、排気管２２を流れる排気ガスの一部である排気再循環ガス（ＥＧＲガス）を吸気管２４へ導く排気ガス還流路２７が接続されている。そして、排気ガス還流路２７と吸気管２４との接続口には、ＥＧＲバルブ７が設置され、排気ガス還流路２７の途中には、ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲガスクーラ２８が設置されている。
【００２６】
ＥＧＲバルブ７は、エンジン１の排気ガスの一部を吸気側に戻すための排気ガス還流路２７の開度を調整するバルブ３１、印加されるＥＧＲバルブ駆動信号が大きくなる程、バルブ３１を開弁方向に駆動するリニアソレノイド３２、およびバルブ３１を閉弁方向に付勢するスプリング等のバルブ付勢手段（図示せず）を有し、ＥＧＲバルブ駆動信号の大きさに比例して、エンジン１の排気側から吸気管２４へ戻るＥＧＲガスの排気ガス還流量（ＥＧＲ量）を調整する排気ガス再循環装置用電磁弁である。
【００２７】
なお、ＥＧＲガスのＥＧＲ量は、吸気量センサ３３と吸気温センサ３４とＥＧＲバルブ用リフトセンサ（物理量検出手段）３５からの信号で、所定値を保持できるようにフィードバック制御している。したがって、エンジン１の各気筒内に吸い込まれて吸気管２４を通過する吸入空気は、エミッションを低減するために運転状態毎に設定されたＥＧＲ量になるようにＥＧＲバルブ７のバルブ３１の弁開度がリニアに制御され、排気管２２からの排気ガスとミキシングされることになる。
【００２８】
ＥＣＵ１０には、制御処理、演算処理を行なうＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ）、入力回路、出力回路、電源回路、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。そして、各種センサからのセンサ信号は、Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された後にマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
【００２９】
ＥＣＵ１０は、クランク角度検出手段およびカム角度検出手段からの回転角度信号を入力するように構成されている。クランク角度検出手段は、エンジン１のクランク軸１１に対応して回転するシグナルロータ（例えばクランク軸１１が１回転する間に１回転する回転体）３８と、このシグナルロータ３８の外周に多数形成されたクランク角度検出用の歯と、これらの歯の接近と離間によってＮＥ信号パルスを発生する電磁ピックアップコイルよりなるクランク角度センサ４１とから構成されている。このクランク角度センサ４１は、シグナルロータ３８が１回転（クランク軸１１が１回転）する間に複数のＮＥ信号パルスを出力する。そして、ＥＣＵ１０は、ＮＥ信号パルスの間隔時間を計測することによってエンジン回転数を検出する。
【００３０】
カム角度検出手段は、エンジン１の動弁系またはサプライポンプ４のカム軸２９に対応して回転するシグナルロータ（例えばクランク軸１１が２回転する間に１回転する回転体）３９と、このシグナルロータ３９の外周に多数形成されたカム角度検出用の歯と、これらの歯の接近と離間によってＧ信号パルスを発生する電磁ピックアップコイルよりなるカム角度センサ４２とから構成されている。このカム角度センサ４２は、シグナルロータ３９が１回転（カム軸２９が１回転）する間に複数のＧ信号パルスを出力する。
【００３１】
また、ＥＣＵ１０は、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を測定するアクセル開度センサ４３、エンジン１の冷却水温を検出する冷却水温センサ４４、およびコモンレール２内の燃料圧力（所謂コモンレール圧）を検出する燃料圧力センサ（物理量検出手段）４５等からセンサ信号を入力するように構成されている。なお、ＥＣＵ１０は、車両の走行速度（車速）を測定するための車速センサ４６から車速信号を入力するように構成されている。ここで、燃料還流路１７には、燃料温度を測定する燃料温度センサ４７が搭載されている。この燃料温度センサ４７は、検出精度を上げるために各インジェクタ３の燃料還流路１７の集合部分にできるだけ近い位置に搭載するのが望ましい。なお、４８はフューエルレベルインジケータ用のサーミスタである。
【００３２】
そして、ＥＣＵ１０は、クランク角度センサ４１からのＮＥ信号パルスより検出したエンジン回転数（ＮＥ）とアクセル開度センサ４３によって検出したアクセル開度（ＡＣＣＰ）と冷却水温センサ４４によって検出した冷却水温とから指令噴射量（ＱＦＩＮ）を算出する噴射量決定手段と、エンジン回転数（ＮＥ）と指令噴射量（ＱＦＩＮ）とから指令噴射時期（ＴＦＩＮ）を算出する噴射時期決定手段と、指令噴射量（ＱＦＩＮ）と燃料圧力センサ４５によって検出された実燃料圧力（＝コモンレール圧：ＰＣ）とから指令噴射パルス時間（ＴＱ）を算出する噴射期間決定手段と、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）を介して各気筒のインジェクタ３の電磁弁にパルス状のインジェクタ駆動電流（噴射指令パルス）を印加するインジェクタ駆動手段とから構成されている。
【００３３】
そして、ＥＣＵ１０は、多気筒エンジン１の運転条件または運転状態に応じた最適な燃料噴射圧力を演算し、電磁弁駆動回路６を介してサプライポンプ４の吸入調量弁５のリニアソレノイド２１を駆動する吐出量制御手段（ＳＣＶ制御手段）を有している。すなわち、ＥＣＵ１０は、クランク角度センサ４１からのＮＥ信号パルスより検出したエンジン回転数（ＮＥ）とアクセル開度センサ４３によって検出したアクセル開度（ＡＣＣＰ）とによって目標噴射圧力（ＰＦＩＮ）を算出し、この目標噴射圧力（ＰＦＩＮ）を達成するために、サプライポンプ４の吸入調量弁５のリニアソレノイド２１に印加するポンプ駆動信号（駆動電流値＝ＳＣＶ通電値または制御パルス信号）を調整して、サプライポンプ４より吐出される燃料の圧送量（ポンプ吐出量、ポンプ圧送量）を制御するように構成されている。
【００３４】
さらに、より好ましくは、燃料噴射量の制御精度を向上させる目的で、燃料圧力センサ４５によって検出される実燃料圧力（ＰＣ）がエンジン運転情報によって決定される目標噴射圧力（ＰＦＩＮ）と略一致するように、ＰＩＤ（比例積分微分）制御によって、サプライポンプ４の吸入調量弁５のリニアソレノイド２１へのポンプ駆動信号をフィードバック制御することが望ましい。なお、吸入調量弁５のリニアソレノイド２１へのポンプ駆動信号（駆動電流値＝ＳＣＶ通電値または制御パルス信号）の制御は、デューティ（ＤＵＴＹ）制御により行なうことが望ましい。すなわち、実燃料圧力（ＰＣ）と目標噴射圧力（ＰＦＩＮ）との偏差（ΔＰ）に応じて単位時間当たりの制御パルス信号のオン／オフの割合（通電時間割合・デューティ比）を調整して、吸入調量弁５の弁開度を変化させるデューティ制御を用いることで、高精度なデジタル制御が可能になる。
【００３５】
［第１実施例の制御方法］
次に、本実施例の吸入調量弁５のリニアソレノイド２１へのポンプ駆動信号（駆動電流値＝ＳＣＶ通電値または制御パルス信号）の制御方法を図１ないし図３に基づいて簡単に説明する。
【００３６】
ＥＣＵ１０は、クランク角度センサ４１からのＮＥ信号パルスより検出されるエンジン回転数（ＮＥ）とアクセル開度センサ４３によって検出されるアクセル開度（ＡＣＣＰ）とによって設定された基本噴射量に、冷却水温センサ４４によって検出される冷却水温（ＴＨＷ）や燃料温度センサ４７によって検出される燃料温度（ＴＨＦ）等の噴射量補正量を加味して指令噴射量（ＱＦＩＮ）を算出する。また、ＥＣＵ１０は、エンジン回転数（ＮＥ）とアクセル開度（ＡＣＣＰ）とによって目標噴射圧力（ＰＦＩＮ）を算出する。
【００３７】
ここで、吸入調量弁５のリニアソレノイド２１に印加する駆動電流値（∝駆動ＤＵＴＹ）を、公知のＰＩＤ（比例積分微分）制御を用いて算出する方法を、図２および図３の制御ロジックに示す。
【００３８】
ＥＣＵ１０は、指令噴射量（ＱＦＩＮ）と目標噴射圧力（ＰＦＩＮ）と駆動ベースデューティ（ＤＵＴＹ）（％）との関係を予め実験等により測定して作成した駆動ベースＤＵＴＹマップに基づいて、駆動ベースＤＵＴＹ（％）を算出する（目標物理量決定手段）。また、ＥＣＵ１０は、実燃料圧力（ＰＣ）と目標噴射圧力（ＰＦＩＮ）との偏差（ΔＰ＝ＰＣ−ＰＦＩＮ）とフィードバックゲイン（比例項のゲインＫｐ、積分項のゲインＫｉ、微分項のゲインＫｄ）との関係を予め実験等により測定して作成したフィードバックゲインマップに基づいて、フィードバックゲイン（比例項のゲインＫｐ、積分項のゲインＫｉ、微分項のゲインＫｄ）を算出する。
【００３９】
そして、下記の数１の演算式に基づいてフィードバック量（ＦＢＤＵＴＹ）を算出する（フィードバック量決定手段）。
【数１】

【００４０】
但し、Ｋｐは比例項のゲイン（比例ゲインとも言う）で、Ｋｉは積分項のゲイン（積分ゲインとも言う）で、Ｋｄは微分項のゲイン（微分ゲインとも言う）である。また、ΔＰは実燃料圧力（ＰＣ）と目標噴射圧力（ＰＦＩＮ）との偏差（ＰＣ−ＰＦＩＮ）である。
【００４１】
なお、本実施例では、フィードバック量（ＦＢＤＵＴＹ）の算出に用いる比例ゲインＫｐまたは積分ゲインＫｉまたは微分ゲインＫｄのうちの少なくとも１つ以上のフィードバックゲインを、実燃料圧力（ＰＣ）と目標噴射圧力（ＰＦＩＮ）との偏差（ΔＰ）と駆動ベースＤＵＴＹ（％）との２次元マップによって定義している。具体的には、吸入調量弁５の高リフト（ＤＵＴＹ）領域では、２次元マップに示したように、上記のフィードバックゲインを、高リフト（ＤＵＴＹ）領域と低リフト（ＤＵＴＹ）領域との中間のリフト（ＤＵＴＹ）領域と比べて大きくしている。また、吸入調量弁５の低リフト（ＤＵＴＹ）領域では、２次元マップに示したように、上記のフィードバックゲインを、中間のリフト（ＤＵＴＹ）領域と比べて小さくしている。
【００４２】
そして、ＥＣＵ１０は、下記の数２の演算式に基づいて、駆動ベースデューティ（駆動ベースＤＵＴＹ）とフィードバック量（ＦＢＤＵＴＹ）とを加算して最終的な駆動ベースＤＵＴＹ（％）を算出する。
【数２】

【００４３】
そして、ＥＣＵ１０は、この駆動ベースＤＵＴＹをＤＵＴＹ発生回路９にて所定の変換係数を用いてパルス状のポンプ駆動信号に変換する。そして、ＥＣＵ１０は、駆動ベースＤＵＴＹ（％）を所定の変換係数を用いて変換したパルス状のポンプ駆動信号を、電磁弁駆動回路６を介して吸入調量弁５のリニアソレノイド２１に印加する。これにより、吸入調量弁５のバルブのリフト量が調整され、サプライポンプ４からコモンレール２へ加圧圧送される高圧燃料の圧送量が制御され、コモンレール２内の燃料圧力が目標噴射圧力（ＰＦＩＮ）と略一致するようにフィードバック制御される。
【００４４】
［第１実施例の効果］
以上のように、本実施例の蓄圧式燃料噴射システムにおいては、吸入調量弁５の高リフト領域（弁開度小＝ポンプ吐出量小）、すなわち、吸入調量弁５のリニアソレノイド２１に印加する駆動ベースＤＵＴＹの高ＤＵＴＹ領域（以下高リフト（ＤＵＴＹ）領域と呼ぶ）では、図２のフィードバックゲインマップ（２次元マップ）に示したように、フィードバック量（ＦＢＤＵＴＹ）の算出に用いる比例ゲインＫｐまたは積分ゲインＫｉまたは微分ゲインＫｄのうちの少なくとも１つ以上のフィードバックゲインを、高リフト（ＤＵＴＹ）領域と低リフト（ＤＵＴＹ）領域との中間のリフト（ＤＵＴＹ）領域と比べて大きくとることにより、目標噴射圧力（ＰＦＩＮ）に対する実燃料圧力（ＰＣ）の制御応答性および追従性が改善され、実燃料圧力（ＰＣ）と目標噴射圧力（ＰＦＩＮ）との偏差（ΔＰ）のばらつきが小さくなる。
【００４５】
それによって、例えば加速時等の過渡時の制御応答性および追従性も向上することができる。また、吸入調量弁５の低リフト領域（弁開度大＝ポンプ吐出量大）、すなわち、吸入調量弁５のリニアソレノイド２１に印加する駆動ベースＤＵＴＹの低ＤＵＴＹ領域（以下低リフト（ＤＵＴＹ）領域と呼ぶ）では、図２のフィードバックゲインマップ（２次元マップ）に示したように、フィードバック量（ＦＢＤＵＴＹ）の算出に用いる比例ゲインＫｐまたは積分ゲインＫｉまたは微分ゲインＫｄのうちの少なくとも１つ以上のフィードバックゲインを、中間のリフト（ＤＵＴＹ）領域と比べて小さくとることにより、オーバーシュート量が小さくなり、目標噴射圧力（ＰＦＩＮ）に対して実燃料圧力（ＰＣ）がハンチングし難くなる。
【００４６】
［第２実施例］
図４は本発明の第２実施例を示したもので、図４はＥＣＵの制御ロジックを示した図である。
【００４７】
本実施例では、フィードバック量（ＦＢＤＵＴＹ）の算出に用いる比例項のフィードバック量（ＫＴｐ＝Ｋｐ×ΔＰ）または積分項のフィードバック量（ＫＴｉ＝Ｋｉ×∫ΔＰ）または微分項のフィードバック量（ＫＴｄ＝Ｋｄ×ｄ／ｄｔΔＰ）のうちの少なくとも１つ以上のフィードバック量そのものを、実燃料圧力（ＰＣ）と目標噴射圧力（ＰＦＩＮ）との偏差（ΔＰ）と駆動ベースＤＵＴＹ（％）との２次元マップ（図４に示すフィードバック量マップ）によって定義している。
【００４８】
具体的には、吸入調量弁５の高リフト（ＤＵＴＹ）領域では、２次元マップに示したように、上記のフィードバック量を、高リフト（ＤＵＴＹ）領域と低リフト（ＤＵＴＹ）領域との中間のリフト（ＤＵＴＹ）領域と比べて大きくしている。また、吸入調量弁５の低リフト（ＤＵＴＹ）領域では、２次元マップに示したように、上記のフィードバック量を、中間のリフト（ＤＵＴＹ）領域と比べて小さくしている。この場合には、フィードバック量（ＦＢＤＵＴＹ）は、第１実施例のようなΣ｛フィードバックゲイン×偏差（ΔＰ）｝ではなく、Σ｛フィードバック量｝で演算される。
【００４９】
［第３実施例］
図５および図６は本発明の第３実施例を示したもので、図５はＥＣＵの制御ロジックを示した図で、図６はＥＣＵの制御ロジックおよび電磁弁駆動回路を示した図である。
【００５０】
従来より、図１に示したように、ディーゼルエンジン１の排気ガスの一部を吸入空気中に混入させることにより、最高燃焼温度を低下させ、排気ガス中に含まれる有害物質（例えば窒素酸化物）の低減を図る排気ガス再循環装置が搭載されている。しかし、排気ガス再循環は、エンジン１の出力低下およびエンジン１の運転性低下を伴うので、吸気管２４に還流させるＥＧＲガスのＥＧＲ量を調節する必要がある。そこで、従来より、排気ガス再循環装置の排気ガス還流管内に形成される排気ガス還流路２７の開度を調節するＥＧＲバルブ７が設けられている。なお、ＥＧＲバルブ７のリニアソレノイド３２は、図６に示したようなバッテリ電圧を直接印加するような簡単な構成、且つ安価な電磁弁駆動回路８によって駆動される。
【００５１】
ここで、ＥＧＲバルブ７のリニアソレノイド３２に印加する駆動電流値（∝駆動ＤＵＴＹ）を、公知のＰＩ（比例積分）制御を用いて算出する方法を、図９の制御ロジックに示す。先ず、ＥＣＵ１０は、エンジン回転数（ＮＥ）と指令噴射量（ＱＦＩＮ）と予め実験等により測定して作成した２次元マップとから目標リフト量を算出し、この目標リフト量から駆動デューティ（駆動ＤＵＴＹ）を１次元テーブルで定義し、また、フィードバックゲイン（比例ゲインＫｐ、積分ゲインＫｉ）を、ＥＧＲバルブ用リフトセンサ（物理量検出手段、リフト量検出手段）３５によって検出された実リフト量とエンジン１の運転状態に応じて設定された目標リフト量との偏差に基づく１次元テーブルで定義する。
【００５２】
そして、ＥＣＵ１０は、駆動ＤＵＴＹとＰＩ（比例積分）制御によって算出されるフィードバック量（ＦＢＤＵＴＹ）とを加算して最終的な駆動ＤＵＴＹを算出し、この駆動ＤＵＴＹをＤＵＴＹ発生回路９にて所定の変換係数を用いて制御パルス信号に変換する。そして、ＥＣＵ１０は、駆動ＤＵＴＹを所定の変換係数を用いて変換した制御パルス信号を、電磁弁駆動回路８を介してＥＧＲバルブ７のリニアソレノイド３２に印加する。これにより、ＥＧＲバルブ７のリフト量が調整され、吸気管２４に還流させるＥＧＲガスのＥＧＲ量がフィードバック制御される。
【００５３】
ところが、従来のＰＩ制御においては、図９のＤ−Ｖ特性図に示したように、ＥＧＲバルブ７のリニアソレノイド３２に印加する駆動電流値（∝駆動ＤＵＴＹ）の増大化に比例してＥＧＲバルブ７のリフト量が全てのリフト（ＤＵＴＹ）領域で増加することはできない。これは、従来のＰＩ制御によるフィードバック量（ＦＢＤＵＴＹ）の算出方法が、比例ゲイン（Ｋｐ）、積分ゲイン（Ｋｉ）のいずれも、実リフト量と目標リフト量との偏差に基づく１次元テーブルで定義されており、低リフト（ＤＵＴＹ）領域でも高リフト（ＤＵＴＹ）領域でも、同じ大きさのゲインでフィードバック制御されているからである。このため、高リフト（ＤＵＴＹ）領域では、低リフト（ＤＵＴＹ）領域の時と比較して、目標リフト量に対する実リフト量の制御応答性および追従性が悪いという課題がある。
【００５４】
そこで、本実施例のＥＣＵ１０においては、図５の制御ロジックに示したように、フィードバック量（ＦＢＤＵＴＹ）の算出に用いるフィードバックゲイン（比例ゲインＫｐおよび積分ゲインＫｉ）を、実リフト量と目標リフト量との偏差と駆動ＤＵＴＹ（％）との２次元マップによって定義している。具体的には、ＥＧＲバルブ７の高リフト（ＤＵＴＹ）領域では、２次元マップに示したように、フィードバックゲインを、高リフト（ＤＵＴＹ）領域と低リフト（ＤＵＴＹ）領域との中間のリフト（ＤＵＴＹ）領域と比べて大きくとることにより、目標リフト量に対する実リフト量の制御応答性および追従性を向上できる。また、ＥＧＲバルブ７の低リフト（ＤＵＴＹ）領域では、２次元マップに示したように、フィードバックゲインを、中間のリフト（ＤＵＴＹ）領域と比べて小さくとることにより、オーバーシュート量が小さくなり、目標リフト量に対して実リフト量がハンチングし難くなる。
【００５５】
［変形例］
本実施例では、本発明を、ＰＩＤ（比例積分微分）制御によって吸入調量型のサプライポンプ４に内蔵される吸入調量弁５の燃料流路の開度（ポンプ圧送量、ポンプ吐出量）をフィードバック制御する方法に適用したが、本発明を、ＰＩ（比例積分）制御またはＰＤ（比例微分）制御によって吸入調量弁５の燃料流路の開度（ポンプ圧送量、ポンプ吐出量）をフィードバック制御するようにしても良い。また、本実施例では、本発明を、ＰＩ（比例積分）制御によって排気ガス再循環装置のＥＧＲバルブ７の排気ガス還流路２７の開度（ＥＧＲ量）をフィードバック制御する方法に適用したが、本発明を、ＰＩＤ（比例積分微分）制御またはＰＤ（比例微分）制御によってＥＧＲバルブ７の排気ガス還流路２７の開度（ＥＧＲ量）をフィードバック制御するようにしても良い。
【００５６】
また、本発明を、エンジン１の吸気管２４に設置されるスワールコントロールバルブ（図示せず）の制御量（リフト量）をＰＩ制御またはＰＤ制御またはＰＩＤ制御によってフィードバック制御する方法に適用しても良い。また、本発明を、吸気管２４に設置される絞り弁（スロットルバルブ）２５の開度、制御量（リフト量）をＰＩ制御またはＰＤ制御またはＰＩＤ制御によってフィードバック制御する方法に適用しても良い。また、本発明を、バリアブルノズルターボ２３の駆動量、制御量（リフト量）をＰＩ制御またはＰＤ制御またはＰＩＤ制御によってフィードバック制御する方法に適用しても良い。
【００５７】
本実施例では、リニアアクチュエータのリフト量に関連する物理量を検出する物理量検出手段として、吸入調量型のサプライポンプ４に内蔵される吸入調量弁５の弁開度に対応した実燃料圧力（＝コモンレール圧）を検出する燃料圧力センサ４５を用いた例を説明したが、吸入調量弁５のバルブリフトを直接検出するバルブリフトセンサ（リフト量検出手段）を用いても良く、また、吸入調量弁５のリニアソレノイド２１を駆動する駆動信号（駆動電流値＝ＳＣＶ通電値∝駆動ＤＵＴＹ）の大きさを検出する駆動信号検出手段をＥＣＵ１０内に設け、その駆動信号検出手段を物理量検出手段として使用しても良い。これは、上記のＥＧＲバルブ（リニアアクチュエータ）７、スワールコントロールバルブを駆動するリニアアクチュエータ（図示せず）、絞り弁（スロットルバルブ）２５を駆動するリニアアクチュエータ２６、バリアブルノズルターボ２３を駆動するリニアアクチュエータ（図示せず）についても同様に、各リニアアクチュエータのリニアソレノイドを駆動する駆動信号の大きさを検出する駆動信号検出手段を物理量検出手段として使用しても良い。
【００５８】
本実施例では、フィードバック量（ＦＢＤＵＴＹ）の算出に用いる比例ゲインＫｐまたは積分ゲインＫｉまたは微分ゲインＫｄのうちの少なくとも１つ以上のフィードバックゲイン、あるいはフィードバック量（ＦＢＤＵＴＹ）の算出に用いる比例項のフィードバック量（ＫＴｐ＝Ｋｐ×ΔＰ）または積分項のフィードバック量（ＫＴｉ＝Ｋｉ×∫ΔＰ）または微分項のフィードバック量（ＫＴｄ＝Ｋｄ×ｄ／ｄｔΔＰ）のうちの少なくとも１つ以上のフィードバック量を２次元マップによって定義しているが、１次元マップを複数用いたものでも同様な効果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】蓄圧式燃料噴射システムの全体構成を示した概略図である（第１実施例）。
【図２】ＥＣＵの制御ロジックを示したブロック図である（第１実施例）。
【図３】ＥＣＵの制御ロジックおよび電磁弁駆動回路を示した回路図である（第１実施例）。
【図４】ＥＣＵの制御ロジックを示したブロック図である（第２実施例）。
【図５】ＥＣＵの制御ロジックを示したブロック図である（第３実施例）。
【図６】ＥＣＵの制御ロジックおよび電磁弁駆動回路を示した回路図である（第３実施例）。
【図７】ＥＣＵの制御ロジックを示したブロック図である（従来の技術）。
【図８】駆動電流値および駆動ベースＤＵＴＹに対する吸入調量弁のリフト量の特性を示した特性図である（従来の技術）。
【図９】ＥＣＵの制御ロジックを示したブロック図である（従来の技術）。
【符号の説明】
１　エンジン（内燃機関）
２　コモンレール（蓄圧容器）
３　インジェクタ（電磁式燃料噴射弁）
４　サプライポンプ（燃料供給ポンプ）
５　吸入調量弁（リニアアクチュエータ）
６　電磁弁駆動回路
７　ＥＧＲバルブ（リニアアクチュエータ）
８　電磁弁駆動回路
１０　ＥＣＵ（目標物理量決定手段、フィードバック量決定手段）
２１　リニアソレノイド
２６　リニアアクチュエータ
３２　リニアソレノイド
３５　ＥＧＲバルブ用リフトセンサ（物理量検出手段）
４５　燃料圧力センサ（物理量検出手段）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a linear actuator control device that electrically controls a linear actuator that adjusts a lift amount of a control target in proportion to a magnitude of a drive signal such as a drive voltage, a drive current, or a drive duty applied to a linear solenoid. It is about.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, high-pressure fuel is stored in a common rail as a pressure storage container, and fuel is supplied to each cylinder of an internal combustion engine at a predetermined timing from an electromagnetic fuel injection valve connected to a downstream end of a fuel pipe branched from the common rail. There is a pressure-accumulation type fuel injection device configured as follows. Since it is necessary to constantly accumulate the fuel pressure corresponding to the fuel injection pressure in the common rail, high-pressure fuel is pumped through a fuel pipe from a suction metering type fuel supply pump, and the pumping amount (hereinafter referred to as pump pumping amount, By controlling the discharge rate, feedback control is performed so that the fuel pressure in the common rail substantially matches the target injection pressure.
[0003]
This is performed by calculating a command injection amount (QFIN) set according to the operating condition or operating state of the internal combustion engine, and then setting the command injection amount (QFIN) according to the engine speed (hereinafter referred to as engine speed: NE) and the command injection amount (QFIN). The target injection pressure (PFIN) is calculated according to the deviation (ΔP = PC−PFIN) between the actual fuel pressure (PC) detected by the fuel pressure sensor installed on the common rail and the target injection pressure (PFIN). This is performed by feedback-controlling a drive current value applied to a linear solenoid of a suction metering valve incorporated in a suction metering type fuel supply pump.
[0004]
Here, a method of calculating the drive current value (= SCV energized value∝drive DUTY) applied to the linear solenoid of the suction metering valve by using the well-known PID (proportional-integral-derivative) control is described in the control logic of FIG. Show. That is, the drive base duty (%) is calculated from the command injection amount (QFIN), the target injection pressure (PFIN), and the drive base DUTY map, and the deviation between the actual fuel pressure (PC) and the target injection pressure (PFIN) is calculated. A feedback gain (gain Kp of a proportional term, gain Ki of an integral term, gain Kd of a differential term) is calculated from ΔP = PC−PFIN).
[0005]
Then, a feedback amount (FBDUTY) is calculated, and further, a drive base duty value (drive base DUTY) and a feedback amount (FBDUTY) are added to calculate a final drive base duty (%). Is converted into a control pulse signal using a predetermined conversion coefficient, and is applied to the linear solenoid of the suction metering valve. Thereby, the lift amount of the suction metering valve is adjusted, the pumping amount and the pump discharge amount that are pressurized and fed from the fuel supply pump to the common rail are controlled, and the fuel pressure in the common rail substantially matches the target injection pressure. Feedback control (no patent document).
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional PID control, as shown in the IQ characteristic diagram of FIG. 8, the suction control is performed in proportion to the increase of the drive current value (∝drive DUTY) applied to the linear solenoid of the suction control valve. The lift amount of the quantity valve cannot be increased in all lift (DUTY) regions. For example, in a high-lift (DUTY) region, it is nonlinear due to saturation of magnetic flux and the like.
[0007]
This is because, in the conventional method of calculating the feedback amount (FBDUTY) by PID control, the gain of the proportional term (Kp), the gain of the integral term (Ki), and the gain of the derivative term (Kd) are all determined by the actual fuel pressure (PC ) And the target injection pressure (PFIN) are defined by a one-dimensional table based on the deviation (ΔP). In both the low lift (DUTY) region and the high lift (DUTY) region, feedback control is performed with the same magnitude of gain. Because there is. For this reason, there is a problem that control response and follow-up of the actual fuel pressure (PC) with respect to the target injection pressure (PFIN) are lower in the high lift (DUTY) region than in the low lift (DUTY) region. .
[0008]
Here, in the conventional method of calculating the feedback amount (FBDUTY) by the PID control, during a transition such as acceleration or deceleration when the target injection pressure (PFIN) changes, for example, in a high lift (DUTY) region, the proportional term If the gain (Kp), the gain of the integral term (Ki), or the gain of the derivative term (Kd) is set smaller than that in the intermediate lift (DUTY) region, the actual fuel pressure (PC) with respect to the target injection pressure (PFIN) is obtained. The control responsiveness and the follow-up performance are deteriorated, and the deviation (ΔP) between the actual fuel pressure (PC) and the target injection pressure (PFIN) becomes large. Further, for example, when the gain (Kp) of the proportional term, the gain (Ki) of the integral term, or the gain (Kd) of the differential term is set to be larger in the low lift (DUTY) region than in the intermediate lift (DUTY) region. In addition, there is a problem that the overshoot amount increases and the actual fuel pressure (PC) hunts with respect to the target injection pressure (PFIN).
[0009]
[Object of the invention]
An object of the present invention is to provide a linear actuator control device capable of improving control response and follow-up of a physical quantity related to a lift amount in a high lift region of the linear actuator. Another object of the present invention is to provide a linear actuator control device capable of suppressing an overshoot amount in a low lift region of a linear actuator.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the feedback amount required for the target physical quantity is calculated from the deviation between the actual physical quantity and the target physical quantity using the proportional integral control, the proportional differential control, or the proportional integral differential control. In a linear actuator control device provided with a feedback amount determining means, at least one of a feedback amount of a proportional term, a feedback amount of an integral term, or a feedback amount of a derivative term used for calculating the feedback amount is determined by using a real physical quantity and a target physical quantity. By defining the deviation from the physical quantity and the actual physical quantity or the drive signal for determining the actual physical quantity, control responsiveness and followability of the actual physical quantity to the target physical quantity can be improved even in the high lift region of the linear actuator.
[0011]
According to the second aspect of the present invention, the physical quantity related to the lift amount is the actual lift amount itself, and the control responsiveness and the followability of the actual lift amount to the target lift amount can be directly improved. According to the third aspect of the present invention, the physical quantities related to the lift amount are the pressure, the flow rate, and the position on the load side in the fluid circuit, and the control responsiveness and the followability of the fluid circuit can be improved.
[0012]
According to the invention described in claim 4, in the high lift region of the linear actuator, at least one of the feedback amount of the proportional term, the feedback amount of the integral term, or the feedback amount of the derivative term used for calculating the feedback amount. Is increased in comparison with the lift area in the middle between the high lift area and the low lift area, thereby improving the control responsiveness and followability of the actual physical quantity (actual lift quantity) with respect to the target physical quantity (target lift quantity). The deviation of the deviation between the actual physical amount (actual lift amount) of the actuator and the target physical amount (target lift amount) is reduced.
[0013]
According to the fifth aspect of the present invention, in the low lift region of the linear actuator, at least one of the feedback amount of the proportional term, the feedback amount of the integral term, or the feedback amount of the derivative term used for calculating the feedback amount. Is smaller than the lift area in the middle between the low lift area and the high lift area, the overshoot amount is reduced, and the actual physical quantity (actual lift quantity) of the linear actuator is smaller than the target physical quantity (target lift quantity). Becomes difficult to hunt.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described based on examples with reference to the drawings.
[Configuration of First Embodiment]
1 to 3 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of a pressure accumulating fuel injection system, and FIG. 2 is a diagram showing control logic of an ECU. 3 is a diagram showing a control logic of the ECU and a solenoid valve driving circuit.
[0015]
The accumulator type fuel injection system according to the present embodiment has a high pressure corresponding to a fuel injection pressure supplied to each cylinder of an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) 1 such as a four-cylinder diesel engine mounted on a vehicle such as an automobile. A common rail 2 serving as an accumulator for accumulating fuel, a plurality of injectors 3 for injecting high-pressure fuel accumulated in the common rail 2 into a combustion chamber of each cylinder of the engine 1, The fuel pump 2 includes a fuel supply pump (hereinafter referred to as a supply pump) 4 for pressure feeding into the inside 2 and an electronic control unit (hereinafter referred to as an ECU) 10 for electronically controlling the plurality of injectors 3 and the supply pump 4.
[0016]
In each cylinder of the engine 1, a piston 12 connected to a crankshaft 11 via a connecting rod is slidably disposed. A high pressure corresponding to the fuel injection pressure needs to be continuously accumulated in the common rail 2. Therefore, the high-pressure fuel accumulated in the common rail 2 is supplied from the supply pump 4 through the high-pressure pipe 13. . In addition, a pressure limiter 16 for releasing pressure is attached to a relief pipe 15 for relieving fuel from the common rail 2 to the fuel tank 14 so that the common rail pressure does not exceed a limit set pressure.
[0017]
The plurality of injectors 3 are individually mounted on the cylinder block of the engine 1 corresponding to the respective cylinders, and inject high-pressure fuel into the combustion chamber of each cylinder, and the nozzles housed in the fuel injection nozzles The electromagnetic fuel injection valve includes an electromagnetic actuator (needle driving means) for driving the needle in the valve opening direction, and needle urging means such as a spring for urging the nozzle needle in the valve closing direction.
[0018]
Fuel injection from these injectors 3 into the combustion chamber of each cylinder of the engine 1 is performed by energizing and stopping energizing an electromagnetic valve as an electromagnetic actuator for controlling the pressure in the back pressure control chamber of a command piston connected to a nozzle needle. Electronically controlled. That is, while the solenoid valve of the injector 3 of each cylinder is open, the high-pressure fuel stored in the common rail 2 is injected and supplied into the combustion chamber of each cylinder of the engine 1. Here, the leaked fuel from the injector 3 or the discharged fuel (return fuel) from the back pressure control chamber is returned from the fuel recirculation path 17 to the fuel tank 14 via the fuel recirculation path 19.
[0019]
The supply pump 4 includes a well-known feed pump (low-pressure supply pump: not shown) that pumps low-pressure fuel from the fuel tank 14 by rotating a pump drive shaft with rotation of the crankshaft 11 of the engine 1, and a pump drive. A cam (not shown) driven by a shaft, a plurality of plungers (not shown) driven by the cam, and a fuel drawn by reciprocating sliding of these plungers in a cylinder are added. It has a plurality of pressurizing chambers (plunger chambers: not shown) for pressurizing, and a discharge valve (not shown) that opens when the fuel pressure in these pressurizing chambers rises above a predetermined value.
[0020]
The supply pump 4 is a suction metering type high pressure supply pump that pressurizes low pressure fuel sucked from the fuel tank 14 through the filter 20 to a high pressure by a feed pump and pressure-feeds the fuel to the common rail 2 as a pressure storage container. The supply pump 4 is provided with a leak port so that the internal fuel temperature does not become high. The leak fuel from the supply pump 4 is supplied from the fuel recirculation path 18 through the fuel recirculation path 19 to the fuel tank 14. Is returned to
[0021]
A fuel flow path formed in the supply pump 4, that is, a fuel flow path (fluid circuit) from the feed pump to the pressurizing chamber has an opening degree of the fuel flow path (physical quantity related to the lift amount: valve opening degree). ) To adjust the amount of fuel discharged from the supply pump 4 to the common rail 2 (pump discharge amount, pump pumping amount) as a linear solenoid actuator. 5).
[0022]
As shown in FIGS. 2 and 3, the suction metering valve 5 is electronically controlled by a pulse-like pump drive signal (drive current value = SCV conduction value∝drive base DUTY) from the ECU 10 via the solenoid valve drive circuit 6. When controlled, this is a suction amount adjusting solenoid valve for adjusting the suction amount of fuel sucked into the pressurized chamber of the supply pump 4. A valve (not shown) for adjusting the opening degree of the fuel flow path for feeding, a linear solenoid 21 for driving the valve in the valve closing direction as the applied pump drive signal increases, and a valve in the valve opening direction. It has valve biasing means (not shown) such as a biasing spring.
[0023]
The suction metering valve 5 controls the high-pressure fuel discharged from the pressurizing chamber of the supply pump 4 to the common rail 2 in proportion to the magnitude of the pump drive signal applied to the linear solenoid 21 via the solenoid valve drive circuit 6. Is adjusted to change the common rail pressure corresponding to the fuel injection pressure supplied from each injector 3 to each cylinder of the engine 1. The suction metering valve 5 of the present embodiment has a normally-open state in which the valve lift is minimized and the valve opening area is maximized when the energization of the linear solenoid 21 is stopped, that is, the valve opening is fully opened. It is an open type pump flow control valve. Here, the linear solenoid 21 of the suction metering valve 5 is driven by the inexpensive solenoid valve drive circuit 6 having a simple configuration as shown in FIG.
[0024]
Here, during the operation of the engine 1, the exhaust gas burned in the combustion chamber of each cylinder passes through the exhaust pipe 22 and becomes a driving source of a turbine of a variable nozzle turbo (VNT) 23, and then a catalyst (not shown). ) And is discharged through a muffler (not shown). The control of the variable nozzle turbo 23 is performed based on the signal of the intake pressure sensor 36 and the signal of the VNT drive amount sensor 37. The supercharged intake air is introduced into each cylinder via the intake pipe 24. A throttle valve (throttle valve) 25 is provided in the middle of the intake pipe 24, and the opening of the throttle valve 25 is adjusted by a linear actuator 26 that is operated by a drive signal from the ECU 10.
[0025]
Further, an exhaust gas recirculation path 27 that guides exhaust recirculation gas (EGR gas), which is a part of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 22, to the intake pipe 24 is connected to the intake pipe 24 of the present embodiment. An EGR valve 7 is installed at a connection port between the exhaust gas recirculation path 27 and the intake pipe 24, and an EGR gas cooler 28 for cooling EGR gas is installed in the exhaust gas recirculation path 27. .
[0026]
The EGR valve 7 adjusts the opening degree of the exhaust gas recirculation path 27 for returning a part of the exhaust gas of the engine 1 to the intake side, and opens the valve 31 as the applied EGR valve drive signal increases. The engine 1 includes a linear solenoid 32 that is driven in the valve direction, and valve urging means (not shown) such as a spring that urges the valve 31 in the valve closing direction. This is an electromagnetic valve for an exhaust gas recirculation device that adjusts an exhaust gas recirculation amount (EGR amount) of EGR gas returning from the exhaust side to the intake pipe 24.
[0027]
The EGR amount of the EGR gas is feedback-controlled so that a predetermined value can be held by signals from the intake air amount sensor 33, the intake air temperature sensor 34, and the EGR valve lift sensor (physical amount detecting means) 35. Therefore, the intake air that is drawn into each cylinder of the engine 1 and passes through the intake pipe 24 has the valve opening of the valve 31 of the EGR valve 7 so that the EGR amount is set for each operation state in order to reduce emissions. The degree is controlled linearly and mixed with the exhaust gas from the exhaust pipe 22.
[0028]
The ECU 10 includes functions such as a CPU for performing control processing and arithmetic processing, a storage device (memory such as ROM and RAM) for storing various programs and data, an input circuit, an output circuit, a power supply circuit, and an injector drive circuit (EDU). A microcomputer having a well-known structure including the microcomputer is provided. The sensor signals from the various sensors are A / D converted by an A / D converter and then input to a microcomputer.
[0029]
The ECU 10 is configured to input rotation angle signals from the crank angle detecting means and the cam angle detecting means. The crank angle detecting means is formed of a signal rotor (for example, a rotating body that makes one rotation while the crankshaft 11 makes one rotation) 38 that rotates in response to the crankshaft 11 of the engine 1, and a number of these are formed on the outer periphery of the signal rotor 38. And a crank angle sensor 41 composed of an electromagnetic pickup coil that generates an NE signal pulse by approaching and separating these teeth. The crank angle sensor 41 outputs a plurality of NE signal pulses while the signal rotor 38 makes one rotation (the crankshaft 11 makes one rotation). Then, the ECU 10 detects the engine speed by measuring the interval time between NE signal pulses.
[0030]
The cam angle detecting means includes a signal rotor (for example, a rotating body that makes one rotation while the crankshaft 11 makes two rotations) 39 that rotates in accordance with the valve system of the engine 1 or the camshaft 29 of the supply pump 4, and this signal It comprises a plurality of cam angle detecting teeth formed on the outer periphery of the rotor 39, and a cam angle sensor 42 composed of an electromagnetic pickup coil for generating a G signal pulse by approaching and separating these teeth. The cam angle sensor 42 outputs a plurality of G signal pulses while the signal rotor 39 makes one rotation (the cam shaft 29 makes one rotation).
[0031]
The ECU 10 also measures an accelerator opening sensor 43 for measuring the amount of depression of the accelerator pedal (accelerator opening), a cooling water temperature sensor 44 for detecting the cooling water temperature of the engine 1, and a fuel pressure (so-called common rail pressure) in the common rail 2. It is configured to input a sensor signal from a fuel pressure sensor (physical quantity detecting means) 45 for detection or the like. The ECU 10 is configured to input a vehicle speed signal from a vehicle speed sensor 46 for measuring a running speed (vehicle speed) of the vehicle. Here, a fuel temperature sensor 47 for measuring the fuel temperature is mounted on the fuel recirculation path 17. It is desirable that the fuel temperature sensor 47 be mounted at a position as close as possible to the collecting portion of the fuel recirculation passage 17 of each injector 3 in order to increase the detection accuracy. Reference numeral 48 denotes a thermistor for a fuel level indicator.
[0032]
Then, the ECU 10 calculates the engine speed (NE) detected from the NE signal pulse from the crank angle sensor 41, the accelerator opening (ACCP) detected by the accelerator opening sensor 43, and the cooling water temperature detected by the cooling water temperature sensor 44. Injection amount determining means for calculating the command injection amount (QFIN), injection timing determining means for calculating the command injection timing (TFIN) from the engine speed (NE) and the command injection amount (QFIN), and the command injection amount (QFIN) ) And the actual fuel pressure (= common rail pressure: PC) detected by the fuel pressure sensor 45, an injection period determining means for calculating a command injection pulse time (TQ), and an injector drive circuit (EDU). Injector for applying pulsed injector drive current (injection command pulse) to the solenoid valve of injector 3 It is composed of a motion means.
[0033]
Then, the ECU 10 calculates an optimum fuel injection pressure according to the operating condition or operating state of the multi-cylinder engine 1, and drives the linear solenoid 21 of the suction metering valve 5 of the supply pump 4 via the electromagnetic valve driving circuit 6. Discharge amount control means (SCV control means). That is, the ECU 10 calculates the target injection pressure (PFIN) from the engine speed (NE) detected from the NE signal pulse from the crank angle sensor 41 and the accelerator opening (ACCP) detected by the accelerator opening sensor 43, In order to achieve the target injection pressure (PFIN), a pump drive signal (drive current value = SCV energized value or control pulse signal) applied to the linear solenoid 21 of the suction metering valve 5 of the supply pump 4 is adjusted. It is configured to control the amount of pumping of the fuel discharged from the supply pump 4 (pump discharging amount, pump pumping amount).
[0034]
More preferably, in order to improve the control accuracy of the fuel injection amount, the actual fuel pressure (PC) detected by the fuel pressure sensor 45 substantially matches the target injection pressure (PFIN) determined by the engine operation information. As described above, it is desirable that the pump drive signal to the linear solenoid 21 of the suction metering valve 5 of the supply pump 4 is feedback-controlled by PID (proportional-integral-derivative) control. The control of the pump drive signal (drive current value = SCV conduction value or control pulse signal) to the linear solenoid 21 of the suction metering valve 5 is desirably performed by duty (DUTY) control. That is, the on / off ratio of the control pulse signal per unit time (energization time ratio / duty ratio) is adjusted according to the deviation (ΔP) between the actual fuel pressure (PC) and the target injection pressure (PFIN), By using the duty control that changes the valve opening of the suction metering valve 5, highly accurate digital control becomes possible.
[0035]
[Control Method of First Embodiment]
Next, a method of controlling a pump drive signal (drive current value = SCV conduction value or control pulse signal) to the linear solenoid 21 of the suction metering valve 5 of the present embodiment will be briefly described with reference to FIGS. .
[0036]
The ECU 10 sets the cooling water temperature to the basic injection amount set by the engine speed (NE) detected from the NE signal pulse from the crank angle sensor 41 and the accelerator opening (ACCP) detected by the accelerator opening sensor 43. The command injection amount (QFIN) is calculated in consideration of an injection amount correction amount such as a coolant temperature (THW) detected by the sensor 44 and a fuel temperature (THF) detected by the fuel temperature sensor 47. Further, the ECU 10 calculates a target injection pressure (PFIN) based on the engine speed (NE) and the accelerator opening (ACCP).
[0037]
Here, a method of calculating the drive current value (∝ drive DUTY) applied to the linear solenoid 21 of the suction metering valve 5 by using the well-known PID (proportional-integral-derivative) control will be described with reference to the control logic shown in FIGS. Shown in
[0038]
The ECU 10 measures the relationship between the command injection amount (QFIN), the target injection pressure (PFIN), and the drive base duty (DUTY) (%) based on a drive base DUTY map created by measuring in advance by experiment or the like. (%) (Target physical quantity determining means). The ECU 10 also calculates a deviation (ΔP = PC−PFIN) between the actual fuel pressure (PC) and the target injection pressure (PFIN) and a feedback gain (a proportional term gain Kp, an integral term gain Ki, and a derivative term gain Kd). Is calculated based on a feedback gain map created by previously measuring the relationship with the above by experiments or the like, and the feedback gain (gain Kp of the proportional term, gain Ki of the integral term, gain Kd of the differential term) is calculated.
[0039]
Then, a feedback amount (FBDUTY) is calculated based on the following equation (feedback amount determining means).
(Equation 1)

[0040]
Here, Kp is a gain of a proportional term (also called a proportional gain), Ki is a gain of an integral term (also called an integral gain), and Kd is a gain of a differential term (also called a differential gain). ΔP is a deviation (PC-PFIN) between the actual fuel pressure (PC) and the target injection pressure (PFIN).
[0041]
In the present embodiment, at least one of the proportional gain Kp, the integral gain Ki, and the differential gain Kd used for calculating the feedback amount (FBDUTY) is set to the actual fuel pressure (PC) and the target injection pressure (PCD). PFIN) and the drive base DUTY (%) are defined by a two-dimensional map. Specifically, in the high lift (DUTY) region of the suction metering valve 5, as shown in the two-dimensional map, the feedback gain is set to an intermediate value between the high lift (DUTY) region and the low lift (DUTY) region. In the lift (DUTY) region. Further, in the low lift (DUTY) region of the suction metering valve 5, as shown in the two-dimensional map, the feedback gain is smaller than that in the intermediate lift (DUTY) region.
[0042]
Then, the ECU 10 calculates a final drive base DUTY (%) by adding the drive base duty (drive base DUTY) and the feedback amount (FBDUTY) based on the following equation (2).
(Equation 2)

[0043]
Then, the ECU 10 converts the drive base DUTY into a pulse-like pump drive signal using the DUTY generation circuit 9 using a predetermined conversion coefficient. Then, the ECU 10 applies a pulse-shaped pump drive signal obtained by converting the drive base DUTY (%) using a predetermined conversion coefficient to the linear solenoid 21 of the suction metering valve 5 via the electromagnetic valve drive circuit 6. As a result, the lift amount of the suction metering valve 5 is adjusted, the amount of high-pressure fuel pumped from the supply pump 4 to the common rail 2 is controlled, and the fuel pressure in the common rail 2 is reduced to the target injection pressure (PFIN). The feedback control is performed so as to substantially coincide with ()).
[0044]
[Effect of First Embodiment]
As described above, in the pressure accumulating fuel injection system of the present embodiment, the high lift region of the suction metering valve 5 (small valve opening = small pump discharge amount), that is, the linear solenoid 21 of the suction metering valve 5 In a high DUTY region of the drive base DUTY to be applied (hereinafter referred to as a high lift (DUTY) region), as shown in a feedback gain map (two-dimensional map) in FIG. 2, a proportional gain used for calculating a feedback amount (FBDUTY). A feedback gain of at least one of Kp, the integral gain Ki, and the derivative gain Kd is set to be larger than a lift (DUTY) region intermediate between a high lift (DUTY) region and a low lift (DUTY) region. The control response and follow-up of the actual fuel pressure (PC) with respect to the target injection pressure (PFIN) are improved, Variation of the force (PC) and the target injection pressure (PFIN) and deviation ([Delta] P) is decreased.
[0045]
Thereby, for example, control responsiveness and followability during a transition such as during acceleration can be improved. Further, the low lift region of the suction metering valve 5 (large valve opening = large pump discharge amount), that is, the low duty region of the drive base DUTY applied to the linear solenoid 21 of the suction metering valve 5 (hereinafter referred to as low lift (DUTY) ) Region), as shown in the feedback gain map (two-dimensional map) of FIG. 2, at least one of the proportional gain Kp, the integral gain Ki, or the differential gain Kd used for calculating the feedback amount (FBDUTY). By making the above feedback gain smaller than that in the intermediate lift (DUTY) region, the overshoot amount becomes smaller, and it becomes difficult for the actual fuel pressure (PC) to hunt to the target injection pressure (PFIN).
[0046]
[Second embodiment]
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing the control logic of the ECU.
[0047]
In the present embodiment, the feedback amount of the proportional term (KTp = Kp × ΔP), the feedback amount of the integral term (KTi = Ki × ∫ΔP), or the feedback amount of the derivative term (KTd = Kd) used for calculating the feedback amount (FBDUTY) × d / dtΔP), a two-dimensional map of the deviation (ΔP) between the actual fuel pressure (PC) and the target injection pressure (PFIN) and the drive base DUTY (%) is obtained by using at least one feedback amount itself among (× d / dtΔP). (A feedback amount map shown in FIG. 4).
[0048]
Specifically, in the high lift (DUTY) region of the suction metering valve 5, as shown in the two-dimensional map, the feedback amount is set to an intermediate value between the high lift (DUTY) region and the low lift (DUTY) region. In the lift (DUTY) region. Further, as shown in the two-dimensional map, the feedback amount is set smaller in the low lift (DUTY) region of the suction metering valve 5 than in the intermediate lift (DUTY) region. In this case, the feedback amount (FBDUTY) is calculated by {feedback amount} instead of {feedback gain × deviation (ΔP)} as in the first embodiment.
[0049]
[Third embodiment]
5 and 6 show a third embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing control logic of the ECU, and FIG. 6 is a diagram showing control logic of the ECU and a solenoid valve driving circuit. .
[0050]
Conventionally, as shown in FIG. 1, by mixing a part of the exhaust gas of the diesel engine 1 into the intake air, the maximum combustion temperature is reduced, and harmful substances (for example, nitrogen oxides) contained in the exhaust gas are reduced. ) Is mounted. However, since the exhaust gas recirculation involves a decrease in the output of the engine 1 and a decrease in the operability of the engine 1, it is necessary to adjust the EGR amount of the EGR gas to be recirculated to the intake pipe 24. Therefore, conventionally, an EGR valve 7 for adjusting the opening degree of the exhaust gas recirculation passage 27 formed in the exhaust gas recirculation pipe of the exhaust gas recirculation device is provided. The linear solenoid 32 of the EGR valve 7 is driven by an inexpensive solenoid valve driving circuit 8 having a simple structure for directly applying a battery voltage as shown in FIG.
[0051]
Here, a method of calculating a drive current value (∝ drive DUTY) applied to the linear solenoid 32 of the EGR valve 7 by using a known PI (proportional-integral) control is shown in the control logic of FIG. First, the ECU 10 calculates a target lift amount from an engine speed (NE), a command injection amount (QFIN), and a two-dimensional map created by measurement in advance through experiments or the like, and calculates a drive duty (drive DUTY) from the target lift amount. ) Is defined in a one-dimensional table, and the feedback gain (proportional gain Kp, integral gain Ki) is calculated based on the actual lift amount detected by the EGR valve lift sensor (physical quantity detection means, lift amount detection means) 35 and the engine 1. Is defined by a one-dimensional table based on the deviation from the target lift amount set in accordance with the operation state of.
[0052]
Then, the ECU 10 calculates the final drive duty by adding the drive duty and the feedback amount (FBDUTY) calculated by PI (proportional integration) control. It is converted into a control pulse signal using the coefficient. Then, the ECU 10 applies a control pulse signal obtained by converting the drive duty using a predetermined conversion coefficient to the linear solenoid 32 of the EGR valve 7 via the electromagnetic valve drive circuit 8. Thus, the lift amount of the EGR valve 7 is adjusted, and the EGR amount of the EGR gas recirculated to the intake pipe 24 is feedback-controlled.
[0053]
However, in the conventional PI control, as shown in the DV characteristic diagram of FIG. 9, the EGR valve is increased in proportion to the increase of the drive current value (∝drive DUTY) applied to the linear solenoid 32 of the EGR valve 7. The lift amount of No. 7 cannot be increased in all lift (DUTY) regions. This is because, in the conventional method of calculating the feedback amount (FBDUTY) by PI control, both the proportional gain (Kp) and the integral gain (Ki) are defined by a one-dimensional table based on the deviation between the actual lift amount and the target lift amount. This is because feedback control is performed with the same magnitude of gain in both the low lift (DUTY) region and the high lift (DUTY) region. For this reason, there is a problem that control response and followability of the actual lift amount to the target lift amount are lower in the high lift (DUTY) region than in the low lift (DUTY) region.
[0054]
Therefore, in the ECU 10 of the present embodiment, as shown in the control logic of FIG. 5, the feedback gain (proportional gain Kp and integral gain Ki) used for calculating the feedback amount (FBDUTY) is determined by the actual lift amount and the target lift amount. And the drive DUTY (%) are defined by a two-dimensional map. Specifically, in the high lift (DUTY) region of the EGR valve 7, as shown in the two-dimensional map, the feedback gain is set to an intermediate lift (DUTY) between the high lift (DUTY) region and the low lift (DUTY) region. The control response and the followability of the actual lift amount with respect to the target lift amount can be improved by taking the area larger than that of the region. Further, in the low lift (DUTY) region of the EGR valve 7, as shown in the two-dimensional map, by setting the feedback gain smaller than that in the intermediate lift (DUTY) region, the overshoot amount becomes smaller, and the target gain becomes smaller. Hunting of the actual lift amount relative to the lift amount becomes difficult.
[0055]
[Modification]
In the present embodiment, the present invention is applied to a case where the opening degree of the fuel flow path (pump pumping amount, pump discharge amount) of the suction metering valve 5 built in the suction metering type supply pump 4 is controlled by PID (proportional integral derivative) control. Is applied to the feedback control method, but the present invention is applied to control the opening degree of the fuel flow path of the suction metering valve 5 (pumping amount, pumping amount) by PI (proportional integral) control or PD (proportional derivative) control. Feedback control may be performed. In the present embodiment, the present invention is applied to a method of performing feedback control of the opening degree (EGR amount) of the exhaust gas recirculation passage 27 of the EGR valve 7 of the exhaust gas recirculation device by PI (proportional integration) control. In the present invention, the opening degree (EGR amount) of the exhaust gas recirculation passage 27 of the EGR valve 7 may be feedback-controlled by PID (proportional integral derivative) control or PD (proportional derivative) control.
[0056]
Further, the present invention is also applied to a method in which the control amount (lift amount) of a swirl control valve (not shown) installed in the intake pipe 24 of the engine 1 is feedback-controlled by PI control, PD control, or PID control. good. Further, the present invention may be applied to a method in which the opening degree and the control amount (lift amount) of a throttle valve (throttle valve) 25 installed in the intake pipe 24 are feedback-controlled by PI control, PD control, or PID control. . Further, the present invention may be applied to a method of performing feedback control of the drive amount and control amount (lift amount) of the variable nozzle turbo 23 by PI control, PD control, or PID control.
[0057]
In this embodiment, as a physical quantity detecting means for detecting a physical quantity related to the lift amount of the linear actuator, the actual fuel pressure (corresponding to the valve opening of the suction metering valve 5 built in the suction metering type supply pump 4 ( Although the example using the fuel pressure sensor 45 for detecting the common rail pressure is described, a valve lift sensor (lift amount detecting means) for directly detecting the valve lift of the suction metering valve 5 may be used. A drive signal detection means for detecting the magnitude of a drive signal (drive current value = SCV conduction value / drive DUTY) for driving the linear solenoid 21 of the metering valve 5 is provided in the ECU 10, and the drive signal detection means is a physical quantity detection means. You may use as. These are a linear actuator (not shown) for driving the EGR valve (linear actuator) 7, a swirl control valve, a linear actuator 26 for driving a throttle valve (throttle valve) 25, and a linear actuator for driving a variable nozzle turbo 23. Similarly, the drive signal detecting means (not shown) for detecting the magnitude of the drive signal for driving the linear solenoid of each linear actuator may be used as the physical quantity detecting means.
[0058]
In this embodiment, at least one of the proportional gain Kp, the integral gain Ki, and the differential gain Kd used for calculating the feedback amount (FBDUTY), or the feedback of the proportional term used for calculating the feedback amount (FBDUTY). The two-dimensional feedback amount of at least one of the quantity (KTp = Kp × ΔP), the feedback quantity of the integral term (KTi = Ki × ∫ΔP), or the feedback quantity of the differential term (KTd = Kd × d / dtΔP) Although defined by the map, the same effect can be achieved by using a plurality of one-dimensional maps.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a pressure accumulating fuel injection system (first embodiment).
FIG. 2 is a block diagram showing a control logic of an ECU (first embodiment).
FIG. 3 is a circuit diagram showing a control logic of an ECU and a solenoid valve driving circuit (first embodiment).
FIG. 4 is a block diagram illustrating control logic of an ECU (second embodiment).
FIG. 5 is a block diagram showing a control logic of an ECU (third embodiment).
FIG. 6 is a circuit diagram showing a control logic of an ECU and a solenoid valve driving circuit (third embodiment).
FIG. 7 is a block diagram showing a control logic of an ECU (prior art).
FIG. 8 is a characteristic diagram showing characteristics of a lift amount of a suction metering valve with respect to a drive current value and a drive base DUTY (prior art).
FIG. 9 is a block diagram showing control logic of an ECU (prior art).
[Explanation of symbols]
1 engine (internal combustion engine)
2 common rail (accumulator)
3 Injector (electromagnetic fuel injection valve)
4 Supply pump (fuel supply pump)
5 Suction metering valve (linear actuator)
6. Solenoid valve drive circuit
7 EGR valve (linear actuator)
8 Solenoid valve drive circuit
10 ECU (target physical quantity determining means, feedback quantity determining means)
21 Linear solenoid
26 Linear Actuator
32 linear solenoid
35 EGR valve lift sensor (physical quantity detection means)
45 Fuel pressure sensor (physical quantity detection means)

Claims

リニアソレノイドに印加される駆動信号に応じてリフト量が増減するリニアアクチュエータと、
このリニアアクチュエータのリフト量に関連する物理量を検出する物理量検出手段と、
前記リニアアクチュエータのリフト量に関連する目標物理量を算出する目標物理量決定手段と、
比例積分制御または比例微分制御または比例積分微分制御を用いて、前記物理量検出手段によって検出される実物理量と前記目標物理量決定手段によって設定された目標物理量との偏差から、前記目標物理量に対して必要となるフィードバック量を算出するフィードバック量決定手段と
を備え、
前記駆動信号を、前記リニアアクチュエータに印加して、前記リニアアクチュエータをフィードバック制御するリニアアクチュエータ制御装置であって、
前記フィードバック量の算出に用いる比例項のフィードバック量または積分項のフィードバック量または微分項のフィードバック量のうちの少なくとも１つのフィードバック量を、
前記実物理量と前記目標物理量との偏差と前記実物理量または前記実物理量を決定する駆動信号とによって定義することを特徴とするリニアアクチュエータ制御装置。A linear actuator whose lift is increased or decreased according to a drive signal applied to the linear solenoid,
Physical quantity detection means for detecting a physical quantity related to the lift amount of the linear actuator,
Target physical quantity determining means for calculating a target physical quantity related to the lift amount of the linear actuator,
Using proportional integral control, proportional derivative control, or proportional integral derivative control, the difference between the actual physical quantity detected by the physical quantity detection means and the target physical quantity set by the target physical quantity determination means is used to determine the required Feedback amount determining means for calculating a feedback amount to be,
A linear actuator control device that applies the drive signal to the linear actuator and performs feedback control of the linear actuator,
At least one of the feedback amount of the proportional term, the feedback amount of the integral term, or the feedback amount of the derivative term used for calculating the feedback amount,
A linear actuator control device defined by a deviation between the real physical quantity and the target physical quantity and a drive signal for determining the real physical quantity or the real physical quantity.

請求項１に記載のリニアアクチュエータ制御装置において、
前記リフト量に関連する物理量は、実リフト量そのものであることを特徴とするリニアアクチュエータ制御装置。The linear actuator control device according to claim 1,
The physical quantity related to the lift amount is the actual lift amount itself.

請求項１に記載のリニアアクチュエータ制御装置において、
前記リフト量に関連する物理量は、流体回路における負荷側の圧力、流量、位置であることを特徴とするリニアアクチュエータ制御装置。The linear actuator control device according to claim 1,
The physical quantity related to the lift amount is a pressure, a flow rate, and a position on a load side in a fluid circuit, and is a linear actuator control device.

請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載のリニアアクチュエータ制御装置において、
前記フィードバック量の算出に用いる比例項のフィードバック量または積分項のフィードバック量または微分項のフィードバック量のうちの少なくとも１つのフィードバック量を、前記高リフト領域と低リフト領域との中間のリフト領域と比べて大きくすることを特徴とするリニアアクチュエータ制御装置。The linear actuator control device according to any one of claims 1 to 3,
Comparing at least one of the feedback amount of the proportional term, the feedback amount of the integral term, or the feedback amount of the derivative term used for calculating the feedback amount with a lift area intermediate between the high lift area and the low lift area. A linear actuator control device characterized in that it is increased in size.

請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載のリニアアクチュエータ制御装置において、
前記フィードバック量の算出に用いる比例項のフィードバック量または積分項のフィードバック量または微分項のフィードバック量のうちの少なくとも１つのフィードバック量を、前記低リフト領域と高リフト領域との中間のリフト領域と比べて小さくすることを特徴とするリニアアクチュエータ制御装置。The linear actuator control device according to any one of claims 1 to 4,
Comparing at least one of the feedback amount of the proportional term, the feedback amount of the integral term, or the feedback amount of the derivative term used for calculating the feedback amount with a lift area intermediate between the low lift area and the high lift area. A linear actuator control device characterized in that it is made smaller.