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公開番号2025095452
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-26
出願番号2023211460
出願日2023-12-14
発明の名称推定燃料温度生成方法及びコモンレール式燃料噴射制御装置
出願人ボッシュ株式会社
代理人
主分類F02D 45/00 20060101AFI20250619BHJP(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】従来に比してばらつきが小さく、燃料温度センサによる検出温度の代替値として用いることのできる推定燃料温度の提供を可能とする。
【解決手段】車両の始動直前に燃料温度と見なして取得した冷却水温と、学習処理により予め取得された吐出補正量学習値とに基づいた燃料温度と吐出補正量学習値との相関データとしての第1基礎学習値と、完全暖機後の燃料温度と吐出補正量学習値との相関データとしての第2基礎学習値と、第1及び第2基礎学習値に対する外挿演算により求められた第3基礎学習値とを基に、エンジン回転数と吐出補正量学習値の入力に対して推定燃料温度を出力可能としたマップ生成を行い、所要のエンジン回転数と吐出補正量学習値が入力された場合に、対応する推定燃料温度の出力を可能としたものである。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
燃料タンク（９）の燃料が高圧ポンプ（７）によりコモンレール（１）へ加圧、圧送され、当該コモンレール（１）に接続された燃料噴射弁（２－１～２－ｎ）を介してエンジン（３）へ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、少なくとも前記高圧ポンプ（７）の上流側に調量弁（６）が設けられ、少なくとも前記調量弁（６）の駆動制御により前記コモンレール（１）のレール圧を制御可能とする一方、前記高圧ポンプ（７）の吐出量のばらつき補正のための補正量が、吐出補正量学習値として、学習処理である吐出補正量学習処理により取得、更新されるよう構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置における推定燃料温度生成方法であって、
第１基礎学習値の取得、更新として、
所要のエンジン回転毎に、
車両の始動直前の冷却水温を燃料温度と見なして取得し、前記車両の始動直後に、前記吐出補正量学習処理により予め取得された吐出補正量学習値中から選択された吐出補正量学習値と前記冷却水温とに基づいて、予め設定された複数の規定燃料温度に対する吐出補正量学習値の取得、更新を行い、
第２基礎学習値の取得、更新として、
所要のエンジン回転毎に、
完全暖機後の状態にあると判定された際に、燃料温度をデフォルト値として取得すると共に、前記吐出補正量学習処理により予め取得された吐出補正量学習値中から前記エンジン回転数に対応する吐出補正量学習値を選択し、当該選択された吐出補正量学習値によって既得の規定数の吐出補正量学習値の中で、時系列的に最も古い吐出補正量学習値を上書き、更新し、しかる後、前記規定数の吐出補正量学習値の和と初期値との和に対する平均値を算出し、当該平均値を前記デフォルト値の燃料温度に対する吐出補正量学習値とすることで燃料温度に対する吐出補正量学習値の取得、更新を行い、
第３基礎学習値の取得、更新として、
所要のエンジン回転毎に、
前記第１基礎学習値と前記第２基礎学習値を基に外挿演算により、想定される燃料温度の最低値と最高値に対する吐出補正量学習値の取得、更新を行い、
前記第１乃至第３基礎学習値を基に、所望のエンジン回転数と当該所望のエンジン回転数に対応する吐出補正量学習値の入力に対して、前記入力された吐出補正量学習値に対応する燃料温度を推定燃料温度として出力可能とするマップを生成し、エンジン回転数と当該エンジン回転数に対応する吐出補正量学習値とが入力された場合に、当該入力に対応する推定燃料温度を出力可能としたことを特徴とするコモンレール式燃料噴射制御装置における推定燃料温度生成方法。
続きを表示（約 2,400 文字）【請求項２】
前記第１基礎学習値の取得、更新における
車両の始動直前の冷却水温を燃料温度と見なして取得し、前記車両の始動直後に、前記吐出補正量学習処理により予め取得された吐出補正量学習値中から選択された吐出補正量学習値と前記冷却水温とに基づく、予め設定された複数の規定燃料温度に対する吐出補正量学習値の取得、更新は、
車両の始動直前の冷却水温度を燃料温度と見なして取得し、次いで、前記車両の始動直後に、前記吐出補正量学習処理により予め取得された吐出補正量学習値の中から、その時点のエンジン回転数に対応した吐出補正量学習値を選択し、
当該選択された吐出補正量学習値と、直近の処理で取得された吐出補正量学習値との差である学習値差に基づいて学習値差重み付けを算出し、次いで、前記冷却水温と当該冷却水温の上下における規定燃料温度との燃料温度差に基づいて前記燃料温度差に反比例する配分係数を算出し、前記学習値差重み付けに前記配分係数を乗じた乗算結果を前記直近の処理で取得された吐出補正量学習値に加算し、当該加算結果を新たな吐出補正量学習値として学習値の更新を行うことを繰り返し、所要の規定燃料温度に対する吐出補正量学習値の取得、更新を行うことであることを特徴とする請求項１記載のコモンレール式燃料噴射制御装置における推定燃料温度生成方法。
【請求項３】
燃料タンク（９）の燃料が高圧ポンプ（７）によりコモンレール（１）へ加圧、圧送され、当該コモンレール（１）に接続された燃料噴射弁（２－１～２－ｎ）を介してエンジン（３）へ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、少なくとも前記高圧ポンプ（７）の上流側に調量弁（６）が設けられ、電子制御ユニット（４）により、少なくとも前記調量弁（６）の駆動制御により前記コモンレール（１）のレール圧を制御可能とする一方、前記高圧ポンプ（７）の吐出量のばらつき補正のための補正量が、吐出補正量学習値として、学習処理である吐出補正量学習処理により取得、更新されるよう構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置であって、
前記電子制御ユニット（４）は、
第１基礎学習値の取得、更新と、
第２基礎学習値の取得、更新と、
第３基礎学習値の取得、更新とを、それぞれ実行し、
しかる後、
前記第１乃至第３基礎学習値を基に、所望のエンジン回転数と当該所望のエンジン回転数に対応する吐出補正量学習値の入力に対して、前記入力された吐出補正量学習値に対応する燃料温度を推定燃料温度として出力可能とするマップを生成し、エンジン回転数と当該エンジン回転数に対応する吐出補正量学習値とが入力された場合に、当該入力に対応する推定燃料温度を出力可能としてなり、
前記第１基礎学習値の取得、更新として、
所要のエンジン回転毎に、
車両の始動直前の冷却水温を燃料温度と見なして取得し、前記車両の始動直後に、前記吐出補正量学習処理により予め取得された吐出補正量学習値中から選択された吐出補正量学習値と前記冷却水温とに基づいて、予め設定された複数の規定燃料温度に対する吐出補正量学習値の取得、更新を実行し、
前記第２基礎学習値の取得、更新として、
所要のエンジン回転毎に、
完全暖機後の状態にあると判定された際に、燃料温度をデフォルト値として取得すると共に、前記吐出補正量学習処理により予め取得された吐出補正量学習値中から前記エンジン回転数に対応する吐出補正量学習値を選択し、当該選択された吐出補正量学習値によって既得の規定数の吐出補正量学習値の中で、時系列的に最も古い吐出補正量学習値を上書き、更新し、しかる後、前記規定数の吐出補正量学習値の和と初期値との和に対する平均値を算出し、当該平均値を前記デフォルト値の燃料温度に対する吐出補正量学習値とすることで燃料温度に対する吐出補正量学習値の取得、更新を実行し、
前記第３基礎学習値の取得、更新として、
所要のエンジン回転毎に、
前記第１基礎学習値と前記第２基礎学習値を基に外挿演算により、想定される燃料温度の最低値と最高値に対する吐出補正量学習値の取得、更新を実行するよう構成されてなることを特徴とするコモンレール式燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記電子制御ユニット（４）は、
前記第１基礎学習値の取得、更新における、
車両の始動直前の冷却水温を燃料温度と見なして取得し、前記車両の始動直後に、前記吐出補正量学習処理により予め取得された吐出補正量学習値中から選択された吐出補正量学習値と前記冷却水温とに基づく、予め設定された複数の規定燃料温度に対する吐出補正量学習値の取得、更新の実行として、
車両の始動直前の冷却水温度を燃料温度と見なして取得し、次いで、前記車両の始動直後に、前記吐出補正量学習処理により予め取得された吐出補正量学習値の中から、その時点のエンジン回転数に対応した吐出補正量学習値を選択し、
当該選択された吐出補正量学習値と、直近の処理で取得された吐出補正量学習値との差である学習値差に基づいて学習値差重み付けを算出し、次いで、前記冷却水温と当該冷却水温の上下における規定燃料温度との燃料温度差に基づいて前記燃料温度差に反比例する配分係数を算出し、前記学習値差重み付けに前記配分係数を乗じた乗算結果を前記直近の処理で取得された吐出補正量学習値に加算し、当該加算結果を新たな吐出補正量学習値として学習値の更新を行うことを繰り返し、所要の規定燃料温度に対する吐出補正量学習値の取得、更新を実行するよう構成されてなることを特徴とする請求項３記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、コモンレール式燃料噴射制御装置の動作制御に用いられる燃料温度の推定値生成方法に係り、特に、推定値の精度の向上、製造過程における適合作業の軽減等を図ったものに関する。
続きを表示（約 4,900 文字）【背景技術】
【０００２】
いわゆるコモンレール式燃料噴射制御装置は、高圧ポンプによって燃料を加圧して蓄圧器であるコモンレールへ圧送して蓄圧し、その蓄圧された高圧燃料をインジェクタへ供給することにより、インジェクタによる内燃機関への高圧燃料の噴射を可能として、燃費やエミッション特性等に優れるものとして良く知られている通りである（例えば、特許文献１等参照）。
かかるコモンレール式燃料噴射制御装置においては、燃料噴射量制御処理など種々の制御処理が実行され、その制御処理の実行に際しては、様々なパラメータが加味されるが、燃料温度は、そのようなパラメータとして比較的良く用いられる一つである。
【０００３】
通常、燃料温度は、燃料温度センサを用いて検出される構成が採られるが、近年、新興国向けのコモンレール式燃料噴射制御装置においては、コスト削減の要請から燃料温度センサを用いない構成のものが実用に供されている。
このような燃料温度センサを用いない装置においては、例えば、簡易な手法に基づいて算出された代替値を燃料温度として用いた構成が採られている。
代替値の生成手段としては、例えば、高圧ポンプへ供給する燃料量の調整を行う電磁式調量弁に設けられた電磁コイルの抵抗値の変化を検出し、その検出値を基に燃料温度の推定値を算出する方法などがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－９８６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の電磁コイルの抵抗値の変化を基にして燃料温度の推定値を得る方法の場合、複数のばらつき要素が考えられるため、得られる推定値の精度は、場合によっては、本来の燃料温度に対して±２０℃程度のばらつきとなるため、その使用は限定的とならざる得ないという問題がある。
その一方、コモンレール式燃料噴射制御装置において実行される種々の制御処理の中には、上述のような±２０℃ものばらつきのある推定値度では所望の機能を果たすことができないが、大凡その半分程度のばらつきであれば、最終的に求められる機能に対して重大な影響が及ぶ程ではないものもある。
【０００６】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、従来に比してばらつきが小さく、大凡の推定燃料温度の使用を可能とする制御処理に供するに適した、燃料温度センサによる検出温度の代替値として用いることのできる推定燃料温度生成方法及びコモンレール式燃料噴射制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る推定燃料温度生成方法は、
燃料タンク（９）の燃料が高圧ポンプ（７）によりコモンレール（１）へ加圧、圧送され、当該コモンレール（１）に接続された燃料噴射弁（２－１～２－ｎ）を介してエンジン（３）へ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、少なくとも前記高圧ポンプ（７）の上流側に調量弁（６）が設けられ、少なくとも前記調量弁（６）の駆動制御により前記コモンレール（１）のレール圧を制御可能とする一方、前記高圧ポンプ（７）の吐出量のばらつき補正のための補正量が、吐出補正量学習値として、学習処理である吐出補正量学習処理により取得、更新されるよう構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置における推定燃料温度生成方法であって、
第１基礎学習値の取得、更新として、
所要のエンジン回転毎に、
車両の始動直前の冷却水温を燃料温度と見なして取得し、前記車両の始動直後に、前記吐出補正量学習処理により予め取得された吐出補正量学習値中から選択された吐出補正量学習値と前記冷却水温とに基づいて、予め設定された複数の規定燃料温度に対する吐出補正量学習値の取得、更新を行い、
第２基礎学習値の取得、更新として、
所要のエンジン回転毎に、
完全暖機後の状態にあると判定された際に、燃料温度をデフォルト値として取得すると共に、前記吐出補正量学習処理により予め取得された吐出補正量学習値中から前記エンジン回転数に対応する吐出補正量学習値を選択し、当該選択された吐出補正量学習値によって既得の規定数の吐出補正量学習値の中で、時系列的に最も古い吐出補正量学習値を上書き、更新し、しかる後、前記規定数の吐出補正量学習値の和と初期値との和に対する平均値を算出し、当該平均値を前記デフォルト値の燃料温度に対する吐出補正量学習値とすることで燃料温度に対する吐出補正量学習値の取得、更新を行い、
第３基礎学習値の取得、更新として、
所要のエンジン回転毎に、
前記第１基礎学習値と前記第２基礎学習値を基に外挿演算により、想定される燃料温度の最低値と最高値に対する吐出補正量学習値の取得、更新を行い、
前記第１乃至第３基礎学習値を基に、所望のエンジン回転数と当該所望のエンジン回転数に対応する吐出補正量学習値の入力に対して、前記入力された吐出補正量学習値に対応する燃料温度を推定燃料温度として出力可能とするマップを生成し、エンジン回転数と当該エンジン回転数に対応する吐出補正量学習値とが入力された場合に、当該入力に対応する推定燃料温度を出力可能に構成されてなるものである。
また、上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るコモンレール式燃料噴射制御装置は、
燃料タンク（９）の燃料が高圧ポンプ（７）によりコモンレール（１）へ加圧、圧送され、当該コモンレール（１）に接続された燃料噴射弁（２－１～２－ｎ）を介してエンジン（３）へ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、少なくとも前記高圧ポンプ（７）の上流側に調量弁（６）が設けられ、電子制御ユニット（４）により、少なくとも前記調量弁（６）の駆動制御により前記コモンレール（１）のレール圧を制御可能とする一方、前記高圧ポンプ（７）の吐出量のばらつき補正のための補正量が、吐出補正量学習値として、学習処理である吐出補正量学習処理により取得、更新されるよう構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置であって、
前記電子制御ユニット（４）は、
第１基礎学習値の取得、更新と、
第２基礎学習値の取得、更新と、
第３基礎学習値の取得、更新とを、それぞれ実行し、
しかる後、
前記第１乃至第３基礎学習値を基に、所望のエンジン回転数と当該所望のエンジン回転数に対応する吐出補正量学習値の入力に対して、前記入力された吐出補正量学習値に対応する燃料温度を推定燃料温度として出力可能とするマップを生成し、エンジン回転数と当該エンジン回転数に対応する吐出補正量学習値とが入力された場合に、当該入力に対応する推定燃料温度を出力可能としてなり、
前記第１基礎学習値の取得、更新として、
所要のエンジン回転毎に、
車両の始動直前の冷却水温を燃料温度と見なして取得し、前記車両の始動直後に、前記吐出補正量学習処理により予め取得された吐出補正量学習値中から選択された吐出補正量学習値と前記冷却水温とに基づいて、予め設定された複数の規定燃料温度に対する吐出補正量学習値の取得、更新を実行し、
前記第２基礎学習値の取得、更新として、
所要のエンジン回転毎に、
完全暖機後の状態にあると判定された際に、燃料温度をデフォルト値として取得すると共に、前記吐出補正量学習処理により予め取得された吐出補正量学習値中から前記エンジン回転数に対応する吐出補正量学習値を選択し、当該選択された吐出補正量学習値によって既得の規定数の吐出補正量学習値の中で、時系列的に最も古い吐出補正量学習値を上書き、更新し、しかる後、前記規定数の吐出補正量学習値の和と初期値との和に対する平均値を算出し、当該平均値を前記デフォルト値の燃料温度に対する吐出補正量学習値とすることで燃料温度に対する吐出補正量学習値の取得、更新を実行し、
前記第３基礎学習値の取得、更新として、
所要のエンジン回転毎に、
前記第１基礎学習値と前記第２基礎学習値を基に外挿演算により、想定される燃料温度の最低値と最高値に対する吐出補正量学習値の取得、更新を実行するよう構成されてなるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、学習処理と補間演算によって推定燃料温度を得ることができるよう構成することにより、従来に比してばらつきが少なく、複雑な適合作業を要することなく、燃料温度センサによる検出温度の代替値として実用性のある推定燃料温度を提供することができるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の実施の形態におけるコモンレール式燃料噴射制御装置の構成例を示す構成図である。
本発明の実施の形態におけるコモンレール式燃料噴射制御装置において実行される推定燃料温度生成処理の概略手順を示すサブルーチンフローチャートである。
本発明の実施の形態における推定燃料温度生成処理に用いられる吐出補正量学習値の学習処理の手順を示すサブルーチンフローチャートである。
本発明の実施の形態における推定燃料温度生成処理の実行に用いられる推定燃料温度学習値の取得状態の切替を行うソフトウェアスイッチの切替処理の手順を示すサブルーチンフローチャートである。
本発明の実施の形態における推定燃料温度生成処理の実行において用いられる推定燃料温度学習値の更新処理の手順を示すサブルーチンフローチャートである。
本発明の実施の形態における推定燃料温度生成処理において実行される第２基礎学習値更新の手順を示すサブルーチンフローチャートである。
本発明の実施の形態におけるコモンレール式燃料噴射制御装置を構成する電子制御ユニットにおいて推定燃料温度生成処理を実行するために電子制御ユニットに必要とされる機能を機能ブロックにより表した機能ブロック図である。
図７に示された機能ブロックにおける推定燃料温度学習値保存領域に保存される推定燃料温度学習値の保存形式の具体例を模式的に示した模式図である。
推定燃料温度学習値を構成する第１基礎学習値更新の具体的な更新方法を模式的に示した模式図である。
推定燃料温度学習値をグラフ化した状態を模式的に示した模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図１０を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態におけるコモンレール式燃料噴射制御装置の構成例について、図１を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態におけるコモンレール式燃料噴射制御装置は、高圧燃料の圧送を行う高圧ポンプ装置５０と、この高圧ポンプ装置５０により圧送された高圧燃料を蓄えるコモンレール１と、このコモンレール１から供給された高圧燃料をディーゼルエンジン（以下「エンジン」と称する）３の気筒へ噴射供給する複数の燃料噴射弁（インジェクタ）２－１～２－ｎと、燃料噴射制御処理や後述する本発明の実施の形態における推定燃料温度生成処理などを実行する電子制御ユニット（図１においては「ＥＣＵ」と表記）４を主たる構成要素として構成されたものとなっている。
かかる構成自体は、従来から良く知られているこの種のコモンレール式燃料噴射制御装置の基本的な構成と同一のものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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