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公開番号2024164443
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-27
出願番号2023079917
出願日2023-05-15
発明の名称内燃機関制御装置及び内燃機関制御方法
出願人日立Astemo株式会社
代理人弁理士法人信友国際特許事務所
主分類F02M 59/36 20060101AFI20241120BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】内燃機関の運転条件の変化によらず、高圧燃料ポンプを静音制御することが可能な内燃機関制御装置を提供する。
【解決手段】ECU114Aは、高圧燃料ポンプ103の間欠加圧ごとの燃料配管内における圧力変化分を算出する圧力変化算出部802と、圧力変化分に基づいて燃料ポンプの電磁弁の動作状態を判定する動作判定部803と、動作状態が電磁弁の閉弁動作の失敗であると判定された場合に、電磁弁に印加される電流印加量を変更し、電磁弁の閉弁動作が可能な電流印加量の下限値を学習する電流印加量学習部804と、を備える。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
燃料を間欠加圧して燃料配管内に吐出する燃料ポンプと、間欠加圧されている前記燃料を噴射する燃料噴射弁とを備えた内燃機関を制御する内燃機関制御装置であって、
前記燃料ポンプの間欠加圧ごとの前記燃料配管内における圧力変化分を算出する圧力変化算出部と、
前記圧力変化分に基づいて前記燃料ポンプの電磁弁の動作状態を判定する動作判定部と、
前記動作状態が前記電磁弁の閉弁動作の失敗であると判定された場合に、前記電磁弁に印加される電流印加量を変更し、前記電磁弁の閉弁動作が可能な電流印加量の下限値を学習する電流印加量学習部と、を備える
内燃機関制御装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記圧力変化算出部は、前記燃料ポンプを駆動するカムシャフトの回転位相に同期する信号を入力値とし、前記燃料ポンプの間欠加圧ごとの圧力変化分を算出する
請求項１に記載の内燃機関制御装置。
【請求項３】
前記燃料ポンプの間欠加圧期間中に前記噴射弁による前記燃料の噴射が実施される場合に、前記動作判定部は、前記燃料の噴射後に前記電磁弁の動作状態を判定する
請求項２に記載の内燃機関制御装置。
【請求項４】
前記電流印加量学習部は、前記内燃機関が運転されている間に予め前記下限値を学習する
請求項３に記載の内燃機関制御装置。
【請求項５】
前記動作判定部は、前記電磁弁の動作状態として、前記電磁弁の閉弁動作の不足を判定する
請求項４に記載の内燃機関制御装置。
【請求項６】
前記電流印加量学習部は、前記内燃機関が定常運転している間に予め前記下限値を学習する
請求項３に記載の内燃機関制御装置。
【請求項７】
前記燃料ポンプが稼働する前記内燃機関の運転条件を判定する運転条件判定部と、
前記運転条件判定部により前記燃料ポンプが静音運転条件で稼働されていると判定された期間では、前記電磁弁の電流印加量を所定の制御値から前記下限値に変更する切替部と、を備える
請求項３に記載の内燃機関制御装置。
【請求項８】
前記電流印加量学習部は、前記内燃機関の複数の電圧条件において予め前記下限値を学習し、
前記切替部は、前記運転条件判定部によって前記燃料ポンプが静音運転条件で稼働されていると判定された場合に、前記電磁弁の電流印加量を所定の制御値から、前記電圧条件に応じた前記下限値に変更する
請求項７に記載の内燃機関制御装置。
【請求項９】
燃料を間欠加圧して燃料配管内に吐出する燃料ポンプと、間欠加圧されている前記燃料を噴射する燃料噴射弁とを備えた内燃機関を制御する内燃機関制御方法であって、
前記燃料ポンプの間欠加圧ごとの前記燃料配管内における圧力変化分を算出するステップと、
前記圧力変化分に基づいて前記燃料ポンプの電磁弁の動作状態を判定するステップと、
前記動作状態が前記電磁弁の閉弁動作の失敗であると判定された場合に、前記電磁弁に印加される電流印加量を変更し、前記電磁弁の閉弁動作が可能な電流印加量の下限値を学習するステップと、を備える
内燃機関制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関制御装置及び内燃機関制御方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
自動車の内燃機関には、高効率、低排気、高出力が求められる。これらをバランスよく解決する手段として、直噴内燃機関が普及して久しい。自動車メーカやサプライヤは、その製品価値向上に絶えず努力を払ってきたが、その中で、重要な課題の一つに、高圧燃料ポンプの静音化がある。高圧燃料ポンプを静音化するためには、高圧燃料ポンプの駆動電流を低減すればよいが、駆動電流を低減しすぎると高圧燃料ポンプは燃料を吐出できない。静音化のために最適な電流印加量は、高圧燃料ポンプの個体によって異なる。従来の高圧燃料ポンプの静音制御では、燃料の吐出を失敗しない範囲で、最小の電流印加量をポンプの個体ごとに調べるために、以下の特許文献１に開示された技術等が用いられていた。
【０００３】
従来のポンプの静音制御の一例として、特許文献１の請求項１には、「内燃機関のアイドル状態において、電磁弁の作動音を低減する作動音低減制御を実施する低減部を備え、低減部は、駆動電流を、吸入弁が全開の状態において、アーマチャをストッパの方向へ移動させることのできる第１電流に制御する第１電流部と、第１電流の供給後、駆動電流を、第１電流よりも小さい第２電流に制御する第２電流部と、第２電流の供給後、所定時間経過してから、駆動電流を第２電流よりも小さい第３電流に制御する第３電流部と、吸入弁の閉弁作動が不足しているか否かを判定する判定部と、判定部により閉弁作動が不足していると判定された場合に、１電流、第２電流及び第３電流のうち２電流のみを上昇させる電流制御部と、を備える、高圧燃料ポンプの電磁弁の制御装置」という発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－５３２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された高圧燃料ポンプの電磁弁の制御方法では、電流（特許文献１に記載された記載の技術では第２電流）を低減することで静音化が実現されていた。しかし、電流を低減しすぎると、閉弁動作が不足する。そこで、蓄圧容器内の実燃圧が目標燃圧より所定値以上低下した場合、電流を増加することにより、弁動作不足を解消していた。
【０００６】
しかしながら、例えば内燃機関の運転条件が変化することにより、弁動作は不足していないものの燃料圧力が過渡変化した場合などに、実燃圧が目標燃圧より所定値以上低下することで、弁動作が不足としていると判定される懸念があった。この結果、電流が十分に低減されず、静音効果が低下してしまう可能性があった。そこで本発明では、上記の課題を回避するための、高圧燃料ポンプの制御方法を提供する。
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、燃料ポンプを静音制御することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る内燃機関制御装置は、燃料を間欠加圧して燃料配管内に吐出する燃料ポンプと、間欠加圧されている燃料を噴射する燃料噴射弁とを備えた内燃機関を制御する内燃機関制御装置であって、燃料ポンプの間欠加圧ごとの燃料配管内における圧力変化分を算出する圧力変化算出部と、圧力変化分に基づいて燃料ポンプの電磁弁の動作状態を判定する動作判定部と、動作状態が電磁弁の閉弁動作の失敗であると判定された場合に、電磁弁に印加される電流印加量を変更し、電磁弁の閉弁動作が可能な電流印加量の下限値を学習する電流印加量学習部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、間欠加圧ごとの圧力変化分に基づいて電磁弁の動作状態を判定することで、電磁弁の動作状態を精度よく判定し、動作状態の判定結果を用いて、電磁弁の閉弁動作が可能な電流印加量の下限値を学習するので、燃料ポンプの静音制御が可能となる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の各実施の形態に共通する直噴内燃機関の概略構成を示す図である。
本発明の各実施の形態に共通する高圧燃料ポンプの構造例を示す図である。
本発明の各実施の形態に共通する高圧燃料ポンプの動作を説明するタイムチャートである。
本発明の各実施の形態に共通する高圧燃料ポンプの吐出量を制御するＥＣＵの構成例を示す図である。
本発明の各実施の形態に共通する吸入弁とアンカの変位の例を示す図である。
閉弁成功時と閉弁失敗時の燃料配管圧力とプランジャ変位の例を示す図である。
本発明の第１実施の形態に係るＥＣＵの構成例を示すブロック図である。
本発明の第１実施の形態に係るＥＣＵの動作例を示すフローチャートである。
本発明の第１実施の形態に係るＥＣＵの処理が実行されたことによる閉弁動作の判定結果の概念図である。
本発明の第１実施の形態に係るＥＣＵが学習値である下限値に切り替える動作例を示すブロック図である。
本発明の第２実施の形態に係る加圧期間内で燃料噴射が行われる場合における燃料配管圧力の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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