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技術 蓄圧式燃料噴射制御装置及び蓄圧式燃料噴射制御装置の制御方法

出願人 ボッシュ株式会社
発明者 金子博隆
出願日 2012年10月4日 (8年1ヶ月経過) 出願番号 2012-222431
公開日 2014年4月24日 (6年7ヶ月経過) 公開番号 2014-074369
状態 未査定
技術分野 内燃機関に供給する空気・燃料の電気的制御
主要キーワード 噴射ポイント テスト運転 レール基準 通電指示 製造拠点 オリフィス形状 各検査ポイント 逆止弁構造
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題

蓄圧式燃料噴射制御装置噴射量ばらつきを低減して、目標噴射量実噴射量との誤差の少ない噴射制御を実行可能とする。

解決手段

インジェクタのばらつきにより生ずる、基準噴射量と実噴射量との差分に対する補正量を求めるインジェクタ基本補正量演算部と、コモンレールに備えられたオリフィスのばらつきにより生ずる、基準噴射量と実噴射量との差分に対する補正量を求めるレール基本補正量演算部と、インジェクタ基本補正量及びレール基本補正量を用いて目標噴射量の補正を行う補正後目標噴射量演算部と、補正後目標噴射量に応じたインジェクタ通電時間を求めてインジェクタの駆動制御を行うインジェクタ制御部と、を備えることを特徴とする蓄圧式燃料噴射制御装置。

概要

背景

従来、車両等に搭載されるエンジン気筒内に燃料噴射する装置として、高圧ポンプによって加圧された燃料を一時的に蓄積するためのコモンレールを備えた蓄圧式燃料噴射制御装置が用いられている。このコモンレールにはインジェクタが接続されており、高圧の燃料が各インジェクタに供給された状態で各インジェクタの通電制御が行われることにより、所望の噴射タイミングでエンジンの気筒内に燃料が噴射される。

このような蓄圧式燃料噴射制御装置においては、要求される噴射量に対して過不足無く燃料が噴射されることが望まれる。例えば、上述した内燃機関に使用される蓄圧式燃料噴射制御装置の場合、目標噴射量に対する実噴射量の過不足が生じると、排気エミッションや車両の運転性の悪化等を招くおそれがある。

実噴射量の過不足が生じる要因として、インジェクタ製造時のばらつきがあり、このばらつきにより生ずる実噴射量のばらつきを補正するシステムが提案されている。具体的には、インジェクタの基準噴射量と実噴射量との差分情報を取得して基準噴射量に対する基本補正量の情報を求め、基本補正量を用いて目標噴射量の補正を行うことにより補正後目標噴射量を算出し、基準噴射特性と補正後目標噴射量に基づきインジェクタの駆動制御を行うシステムが開示されている。(例えば、特許文献1参照)

概要

蓄圧式燃料噴射制御装置の噴射量ばらつきを低減して、目標噴射量と実噴射量との誤差の少ない噴射制御を実行可能とする。インジェクタのばらつきにより生ずる、基準噴射量と実噴射量との差分に対する補正量を求めるインジェクタ基本補正量演算部と、コモンレールに備えられたオリフィスのばらつきにより生ずる、基準噴射量と実噴射量との差分に対する補正量を求めるレール基本補正量演算部と、インジェクタ基本補正量及びレール基本補正量を用いて目標噴射量の補正を行う補正後目標噴射量演算部と、補正後目標噴射量に応じたインジェクタ通電時間を求めてインジェクタの駆動制御を行うインジェクタ制御部と、を備えることを特徴とする蓄圧式燃料噴射制御装置。

目的

本発明は、噴射量ばらつきを低減して、目標噴射量と実噴射量との誤差の少ない噴射制御を実行可能な蓄圧式燃料噴射制御装置及び蓄圧式燃料噴射制御装置の制御方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
1件

この技術が所属する分野

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請求項1

内燃機関燃料を供給するインジェクタと、前記インジェクタとの接続部にオリフィスを備えたコモンレールと、あらかじめ記憶されたインジェクタ通電時間と基準噴射量との関係を示す基準噴射特性の情報を用いて目標噴射量に応じたインジェクタ通電時間を求めて前記インジェクタの噴射制御を行う制御装置と、を備えた蓄圧式燃料噴射制御装置において、前記制御装置は、前記インジェクタのばらつきにより生ずる、所定のインジェクタ通電時間における前記基準噴射量と前記インジェクタの実噴射量との差分であるインジェクタ差分情報を取得して前記基準噴射量に対するインジェクタ基本補正量を求めるインジェクタ基本補正量演算部と、前記オリフィスのばらつきにより生ずる、所定のインジェクタ通電時間における前記基準噴射量と前記インジェクタの実噴射量との差分であるオリフィス差分情報を取得して前記基準噴射量に対するレール基本補正量を求めるレール基本補正量演算部と、目標噴射量を求めると共に、前記インジェクタ基本補正量及び前記レール基本補正量を用いて前記目標噴射量の補正を行う補正後目標噴射量演算部と、前記基準噴射特性の情報を用いて前記補正後目標噴射量に応じたインジェクタ通電時間を求めて前記インジェクタの駆動制御を行うインジェクタ制御部と、を備えることを特徴とする蓄圧式燃料噴射制御装置。

請求項2

前記コモンレールに組み付けられた前記インジェクタは、前記インジェクタ差分情報に基づき定められるインジェクタランク、及び前記オリフィス差分情報に基づき定められるオリフィスランクに基づき決定されたものであることを特徴とする請求項1に記載の蓄圧式燃料噴射制御装置。

請求項3

前記コモンレールに組み付けられた前記インジェクタは、前記インジェクタ差分情報に基づき定められるインジェクタランク、及び所定の圧力における燃料の単位時間当たりの通過流量により定められるオリフィスランクに基づき決定されたものであることを特徴とする請求項1に記載の蓄圧式燃料噴射制御装置。

請求項4

前記インジェクタランク及び前記オリフィスランクは数値化されたものであり、前記コモンレールに組み付けられた前記インジェクタは、前記インジェクタランクと前記オリフィスランクとの和の絶対値が所定値以下となる様に決定されたものであることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の蓄圧式燃料噴射制御装置。

請求項5

前記インジェクタ差分情報及び前記インジェクタランクが前記インジェクタに印字され、前記オリフィス差分情報及び前記オリフィスランクが前記コモンレールに印字されていることを特徴とする請求項4に記載の蓄圧式燃料噴射制御装置。

請求項6

内燃機関に燃料を供給するインジェクタと、前記インジェクタとの接続部にオリフィスを備えたコモンレールと、あらかじめ記憶されたインジェクタ通電時間と基準噴射量との関係を示す基準噴射特性の情報を用いて目標噴射量に応じたインジェクタ通電時間を求めて前記インジェクタの噴射制御を行う制御装置と、を備えた蓄圧式燃料噴射制御装置の制御方法において、前記インジェクタのばらつきにより生ずる、所定のインジェクタ通電時間における前記基準噴射量と前記インジェクタの実噴射量との差分であるインジェクタ差分情報を取得して前記基準噴射量に対するインジェクタ基本補正量を求めると共に、前記オリフィスのばらつきにより生ずる、所定のインジェクタ通電時間における前記基準噴射量と前記インジェクタの実噴射量との差分であるオリフィス差分情報を取得して前記基準噴射量に対するレール基本補正量を求めておき、算出される目標噴射量に対して、前記インジェクタ基本補正量及び前記レール基本補正量を用いて補正を行い、前記インジェクタによって前記目標噴射量を得るための補正後目標噴射量を算出することを特徴とする蓄圧式燃料噴射制御装置の制御方法。

技術分野

0001

本発明は、内燃機関気筒内に燃料噴射を行うための蓄圧式燃料噴射制御装置及び蓄圧式燃料噴射制御装置の制御方法に関する。特に、製造公差に起因するインジェクタコモンレール個体差による燃料噴射量のずれを補正することが可能な蓄圧式燃料噴射制御装置及び蓄圧式燃料噴射制御装置の制御方法に関する。

背景技術

0002

従来、車両等に搭載されるエンジンの気筒内に燃料噴射する装置として、高圧ポンプによって加圧された燃料を一時的に蓄積するためのコモンレールを備えた蓄圧式燃料噴射制御装置が用いられている。このコモンレールにはインジェクタが接続されており、高圧の燃料が各インジェクタに供給された状態で各インジェクタの通電制御が行われることにより、所望の噴射タイミングでエンジンの気筒内に燃料が噴射される。

0003

このような蓄圧式燃料噴射制御装置においては、要求される噴射量に対して過不足無く燃料が噴射されることが望まれる。例えば、上述した内燃機関に使用される蓄圧式燃料噴射制御装置の場合、目標噴射量に対する実噴射量の過不足が生じると、排気エミッションや車両の運転性の悪化等を招くおそれがある。

0004

実噴射量の過不足が生じる要因として、インジェクタ製造時のばらつきがあり、このばらつきにより生ずる実噴射量のばらつきを補正するシステムが提案されている。具体的には、インジェクタの基準噴射量と実噴射量との差分情報を取得して基準噴射量に対する基本補正量の情報を求め、基本補正量を用いて目標噴射量の補正を行うことにより補正後目標噴射量を算出し、基準噴射特性と補正後目標噴射量に基づきインジェクタの駆動制御を行うシステムが開示されている。(例えば、特許文献1参照)

先行技術

0005

国際公開WO2011/039889号パンフレット

発明が解決しようとする課題

0006

ところで、蓄圧式燃料噴射制御装置においては、インジェクタからの燃料噴射により生じる燃料圧力脈動を低減するため、コモンレールからインジェクタへ燃料を供給するための燃料配管とコモンレールとの接続部に、オリフィスを備える場合がある。このオリフィスは、エンジンの一燃焼サイクル中に複数回の燃料を噴射する多段噴射を行う場合に、先行する燃料噴射により生じる燃料圧力の脈動による後続の燃料噴射量の変化を低減する効果がある。

0007

一方、このオリフィスの内径あるいはオリフィス長さ等の形状が、加工条件によってはばらつくことがあり、そのばらつきが、コモンレールからインジェクタへ供給される燃料の通過に影響し、ひいてはインジェクタからの燃料噴射量のばらつきにつながることがある。しかし特許文献1に開示されたシステムでは、インジェクタの製造ばらつきに起因する噴射量ばらつきは低減できるものの、オリフィス形状のばらつきに起因する噴射量のばらつきを低減することはできない。

0008

そこで、本発明の発明者は鋭意努力し、インジェクタの噴射量ばらつきを補正するにあたり、インジェクタの製造ばらつきに起因する噴射量のばらつきと、オリフィス形状のばらつきに起因する噴射量のばらつきとを考慮して目標噴射量の補正を行うことにより補正後目標噴射量を算出することで、このような問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。すなわち本発明は、噴射量ばらつきを低減して、目標噴射量と実噴射量との誤差の少ない噴射制御を実行可能な蓄圧式燃料噴射制御装置及び蓄圧式燃料噴射制御装置の制御方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

本発明によれば、内燃機関に燃料を供給するインジェクタと、インジェクタとの接続部にオリフィスを備えたコモンレールと、あらかじめ記憶されたインジェクタ通電時間と基準噴射量との関係を示す基準噴射特性の情報を用いて目標噴射量に応じたインジェクタ通電時間を求めてインジェクタの噴射制御を行う制御装置と、を備えた蓄圧式燃料噴射制御装置において、制御装置は、インジェクタのばらつきにより生ずる、所定のインジェクタ通電時間における基準噴射量とインジェクタの実噴射量との差分であるインジェクタ差分情報を取得して基準噴射量に対するインジェクタ基本補正量を求めるインジェクタ基本補正量演算部と、オリフィスのばらつきにより生ずる、所定のインジェクタ通電時間における基準噴射量とインジェクタの実噴射量との差分であるオリフィス差分情報を取得して基準噴射量に対するレール基本補正量を求めるレール基本補正量演算部と、目標噴射量を求めると共に、インジェクタ基本補正量及びレール基本補正量を用いて目標噴射量の補正を行う補正後目標噴射量演算部と、基準噴射特性の情報を用いて補正後目標噴射量に応じたインジェクタ通電時間を求めてインジェクタの駆動制御を行うインジェクタ制御部と、を備えることを特徴とする蓄圧式燃料噴射制御装置が提供される。

0010

また、本発明の蓄圧式燃料噴射制御装置を構成するにあたり、コモンレールに組み付けられたインジェクタは、インジェクタ差分情報に基づき定められるインジェクタランク、及びオリフィス差分情報に基づき定められるオリフィスランクに基づき決定されたものであることが好ましい。

0011

また、本発明の蓄圧式燃料噴射制御装置を構成するにあたり、コモンレールに組み付けられたインジェクタは、インジェクタ差分情報に基づき定められるインジェクタランク、及び所定の圧力における燃料の単位時間当たりの通過流量により定められるオリフィスランクに基づき決定されたものであることが好ましい。

0012

また、本発明の蓄圧式燃料噴射制御装置を構成するにあたり、インジェクタランク及びオリフィスランクは数値化されたものであり、コモンレールに組み付けられたインジェクタは、インジェクタランクとオリフィスランクとの和の絶対値が所定値以下となる様に決定されたものであることが好ましい。

0013

また、本発明の蓄圧式燃料噴射制御装置を構成するにあたり、インジェクタ差分情報及びインジェクタランクがインジェクタに印字され、オリフィス差分情報及びオリフィスランクがコモンレールに印字されていることが好ましい。

0014

また、本発明の別の態様は、内燃機関に燃料を供給するインジェクタと、インジェクタとの接続部にオリフィスを備えたコモンレールと、あらかじめ記憶されたインジェクタ通電時間と基準噴射量との関係を示す基準噴射特性の情報を用いて目標噴射量に応じたインジェクタ通電時間を求めてインジェクタの噴射制御を行う制御装置と、を備えた蓄圧式燃料噴射制御装置の制御方法において、インジェクタのばらつきにより生ずる、所定のインジェクタ通電時間における基準噴射量とインジェクタの実噴射量との差分であるインジェクタ差分情報を取得して基準噴射量に対するインジェクタ基本補正量を求めると共に、オリフィスのばらつきにより生ずる、所定のインジェクタ通電時間における基準噴射量とインジェクタの実噴射量との差分であるオリフィス差分情報を取得して基準噴射量に対するレール基本補正量を求めておき、算出される目標噴射量に対して、インジェクタ基本補正量及びレール基本補正量を用いて補正を行い、インジェクタによって目標噴射量を得るための補正後目標噴射量を算出することを特徴とする蓄圧式燃料噴射制御装置の制御方法である。

発明の効果

0015

本発明の蓄圧式燃料噴射制御装置及び蓄圧式燃料噴射制御装置の制御方法によれば、インジェクタの噴射量ばらつきを補正するにあたり、インジェクタの製造ばらつきに起因する噴射量のばらつきと、オリフィス形状のばらつきに起因する噴射量のばらつきを考慮して目標噴射量の補正を行うことにより補正後目標噴射量を算出するため、噴射量ばらつきを低減して、目標噴射量と実噴射量との誤差の少ない噴射制御が実行可能となる。

図面の簡単な説明

0016

蓄圧式燃料噴射制御装置の構成例を示す全体図である。
蓄圧式燃料噴射制御装置における、図1のAで示す部分の拡大断面図である。
蓄圧式燃料噴射制御装置における、制御装置の構成例を説明するためのブロック図である。
制御装置によるインジェクタ基本補正量マップM2_iの作成について説明するための図である。
制御装置によるレール基本補正量マップM2_rの作成について説明するための図である。
本発明の実施の形態における、インジェクタ基本補正量マップM2_i及びレール基本補正量マップM2_rを作成する手順の一例を示すフローチャートである。
本発明の実施の形態における、燃料噴射量の制御方法の一例を示すフローチャートである。

実施例

0017

以下、適宜図面を参照して、本発明の蓄圧式燃料噴射制御装置及び蓄圧式燃料噴射制御装置の制御方法に関する実施の形態について具体的に説明する。ただし、この実施形態は本発明の一態様を示すものであって本発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。なお、それぞれの図中、同じ符号を付してあるものは同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。

0018

[第一の実施の形態]
1.蓄圧式燃料噴射制御装置
図1は、本発明の実施の形態に係る蓄圧式燃料噴射制御装置10の全体構成を示している。この蓄圧式燃料噴射制御装置10は、車両に搭載された図示されない内燃機関の気筒内に燃料を噴射するための装置であって、燃料タンク1と、低圧ポンプ11と、高圧ポンプ13と、流量制御弁19と、コモンレール15と、圧力制御弁23と、インジェクタ17と、制御装置50(ECU)等を主たる要素として備えている。

0019

低圧ポンプ11と高圧ポンプ13の加圧室13aとは低圧燃料通路31で接続され、高圧ポンプ13の加圧室13aとコモンレール15、及びコモンレール15とインジェクタ17はそれぞれ高圧燃料通路33、35で接続されている。また、高圧ポンプ13、コモンレール15、インジェクタ17には、インジェクタ17から噴射されない余剰燃料を燃料タンク1に戻すためのリターン通路37、38、39がそれぞれ接続されている。

0020

高圧ポンプ13内の低圧燃料通路31の途中には、加圧室13aに送られる燃料の流量を調節するための流量制御弁19が備えられている。流量制御弁19は、例えば供給電流値によって弁部材ストローク量が可変とされ、燃料通過路面積が調節可能な電磁比例式の流量制御弁が用いられる。本実施形態の流量制御弁19は、非通電状態で燃料の流路全開となるノーマルオープンの流量制御弁として構成されている。ただし、非通電状態で燃料の流路が全閉となるノーマルクローズの流量制御弁であってもよい。

0021

高圧ポンプ13内の、流量制御弁19よりも上流側の低圧燃料通路31から分岐する燃料通路には、圧力調整弁21が備えられている。この圧力調整弁21は、燃料タンク1に通じるリターン通路37に接続されており、前後の差圧、すなわち、低圧燃料通路31内の圧力とリターン通路37内の圧力との差が所定値を越えたときに開弁されるオーバーフローバルブが用いられている。低圧ポンプ11によって燃料が圧送されている状態においては、低圧燃料通路31内の圧力が、リターン通路37内の圧力に対して所定の差圧分大きくなるように調整される。

0022

低圧ポンプ11は、燃料タンク1内の燃料を吸い上げて圧送し、低圧燃料通路31を介して高圧ポンプ13の加圧室13aに燃料を供給する。この低圧ポンプ11は燃料タンク1内に備えられたインタンク式の電動ポンプであって、バッテリから供給される電流によって駆動させられる。ただし、低圧ポンプ11は、燃料タンク1の外部に設けられるものであってもよく、また、図示されない内燃機関動力によって駆動するギアポンプであってもよい。

0023

高圧ポンプ13は、低圧ポンプ11によって燃料吸入弁27を介して加圧室13aへ導入される燃料をプランジャ29によって加圧し、高圧状態の燃料を燃料吐出弁28及び高圧燃料通路33を介してコモンレール15に圧送する。燃料吐出弁28は、吐出側に位置するコモンレール内の圧力(以下「レール圧」と称する)が高いほどシール性が高められる逆止弁構造となっている。

0024

高圧ポンプ13を駆動するカム14は、図示されない内燃機関のドライブシャフトギアを介して連結されたカムシャフトに固定されている。図1に示す高圧ポンプ13は二本のプランジャ29を備えており、二本のプランジャ29がカム14によって押し上げられ、二つの加圧室13a内で燃料が加圧されてコモンレール15に対して高圧の燃料が圧送される。本実施形態の高圧ポンプ13は、二つのプランジャ29及び加圧室13aを備えて構成されているが、プランジャ数はこれに限定されない。

0025

コモンレール15は、高圧ポンプ13によって加圧された高圧状態の燃料を蓄積し、高圧燃料通路35を介して接続された各インジェクタ17に燃料を供給する。このコモンレール15にはレール圧センサ25及び圧力制御弁23が取り付けられている。レール圧センサ25のセンサ信号は制御装置50に送られ、このセンサ信号に基づいてレール圧が検出される。

0026

圧力制御弁23は、コモンレール15から燃料タンク1へと戻す高圧の燃料の流量を調節するために用いられる。圧力制御弁23は、燃料の通路開閉するための弁部材のストローク量が供給電流値によって可変とされ、燃料通過路の面積が調節可能な電磁比例式の制御弁が用いられる。本実施形態の圧力制御弁23は、非通電状態で燃料の流路が全開となるノーマルオープン型の圧力制御弁として構成されている。ノーマルオープン型の圧力制御弁は、弁部材を開弁方向に付勢するスプリング付勢力とレール圧の和が、弁部材を閉弁方向に付勢する力を上回っているときに開弁する。

0027

インジェクタ17は、噴射孔が設けられたノズルボディと、進退移動により噴射孔を開閉するノズルニードルとを備えている。インジェクタ17は、ノズルニードルの後端側に背圧負荷することで噴射孔が閉じられる一方、負荷された背圧が逃されることで噴射孔が開かれる。インジェクタ17の背圧制御手段としては、ピエゾ素子が備えられた電歪型のアクチュエータや、電磁ソレノイド式のアクチュエータが用いられる。

0028

流量制御弁19及び圧力制御弁23は、制御装置50によって通電制御が行われるようになっており、通電量操作量)に応じて燃料通過面積が比例的に変化し、通過する燃料の流量が調節されるようになっている。この蓄圧式燃料噴射制御装置10においては、流量制御弁19又は圧力制御弁23を用いて、あるいは両方の制御弁を併用して、圧力センサ25によって検出される実レール圧目標レール圧となるように制御が行われるようになっている。レール圧の制御を、流量制御弁19を用いて行うか、圧力制御弁23を用いて行うか、あるいはこれらの制御弁を併用して行うかは、主として内燃機関の運転状態に応じて切り分けられている。

0029

図2は、図1において一点鎖線の円Aで示す部分の拡大断面図である。コモンレール15には、内部にオリフィス16aを備えたオリフィス部材16が、各インジェクタに高圧燃料を供給するための高圧燃料通路35との接続部15aにそれぞれ圧入されている。オリフィス部材16のコモンレール15への固定方法としては、溶接等、圧入以外の方法も可能である。また、コモンレール15に直接オリフィスが形成されていても構わない。

0030

2.制御装置(ECU)
図3は、本実施形態の蓄圧式燃料噴射制御装置10を制御するための制御装置50のうち、本発明に関連する部分を機能的なブロックで表した図である。この制御装置50は、公知の構成からなるマイクロコンピュータを中心に構成されており、インジェクタ基本補正量演算部51と、レール基本補正量演算部53と、補正後目標噴射量演算部55と、インジェクタ制御部57と、記憶部59とを備えている。このうち、記憶部59は例えばRAM(Random Access Memory)によって構成され、種々の情報があらかじめ記憶され、あるいは、読み込んだ各種の情報や演算結果が記憶される。

0031

(1)インジェクタ基本補正量演算部
インジェクタ基本補正量演算部51は、インジェクタ17の製造ばらつきに起因する噴射量ばらつきに対応する補正量を演算する。具体的には、インジェクタ17毎に、所定のレール圧及びインジェクタ通電時間における基準噴射量Qmv(mm3/st)とインジェクタ17の実噴射量Qact_0(mm3/st)との差分であるインジェクタ差分情報を取得し、基準噴射量Qmv(mm3/st)に対するインジェクタ基本補正量ΔQ0(mm3/st)を算出する。ここで、基準噴射量Qmv(mm3/st)とは、例えば、燃料噴射制御ロジック構築する際の基準インジェクタによる噴射量の値である。

0032

記憶部59には、あらかじめ複数の噴射ポイントにおいて基準補正係数αが設定されたインジェクタ基準補正係数マップM1_iが格納されている。インジェクタ基本補正量演算部51は、このインジェクタ基準補正係数マップM1_iに設定されている各基準補正係数αに対して、取得されるインジェクタ差分情報を反映させて、インジェクタ基本補正量マップM2_iを作成する。すなわち、後述するインジェクタ差分情報ΔPI_0、ΔID_0、ΔEP_0、ΔFL_0のいずれかと、各ポイントにおける基準補正係数αとを用いて、インジェクタ基本補正量ΔQ0(mm3/st)が算出され、その結果がインジェクタ基本補正量マップM2_iとなる。なお、インジェクタ基本補正量マップM2_iは記憶部59に記憶される。

0033

図4は、インジェクタ基準補正係数マップM1_iにインジェクタ差分情報が反映されてインジェクタ基本補正量マップM2_iが得られる演算処理の具体例を示している。このインジェクタ基準補正係数マップM1_iには、複数段階のレール圧毎に噴射量の異なる噴射状態での基準補正係数αが設定されている。図4の例では、実際に想定され得る内燃機関の運転状態に応じたレール圧及び噴射量の範囲において、横軸のレール圧をC1〜C5、縦軸の噴射状態をR0〜R5に分けて、それぞれのマス毎に基準補正係数αがプロットされている。なお、横軸のC0は各噴射状態のR0〜R5での基準噴射量Qmv(mm3/st)の値である。

0034

縦軸の噴射状態R0〜R5のうち、R0は無噴射状態である。R1は、例えばメイン噴射前の補助噴射実行状態である。R2は、例えばアイドリング時の噴射状態である。R3は、例えば排気ガス検査に用いられる噴射状態である。R4は、例えば所定のテスト運転実施時の噴射状態である。R5は、例えばフルロード時の噴射状態である。以下、レール圧Ckの時の噴射状態RjのマスをRjCkと表記する。

0035

インジェクタ差分情報ΔPI_0、ΔID_0、ΔEP_0、ΔFL_0は、内燃機関の運転時に実際に噴射状態R1、R2、R3、R5として想定されるレール圧を考慮して算出される。例えば、レール圧C3での噴射状態R1のマスR1C3、レール圧C2での噴射状態R2のマスR2C2、レール圧C4での噴射状態R3のマスR3C4、レール圧C5での噴射状態R5のマスR5C5の4点の検査ポイントで、それぞれのインジェクタ差分情報ΔPI_0、ΔID_0、ΔEP_0、ΔFL_0が、インジェクタ17の実噴射量Qact_0(mm3/st)から基準噴射量Qmv(mm3/st)を減算することにより算出される。すなわち、実噴射量Qact_0(mm3/st)が基準噴射量Qmv(mm3/st)よりも大きい場合、インジェクタ差分情報は正の数となり、その逆の場合にはインジェクタ差分情報は負の数となる。

0036

インジェクタ差分情報ΔPI_0、ΔID_0、ΔEP_0、ΔFL_0の算出は、インジェクタ17の製造段階で行われるものであり、その際に使用される実噴射量Qact_0(mm3/st)は、インジェクタ17の製造時の検査データを流用することができる。またその測定の際には、標準として定められたオリフィス16aを備えるコモンレール15、あるいはそれに準ずる設備を使用することにより、インジェクタ差分情報からオリフィス16aのばらつきの影響を排除している。

0037

また、インジェクタ基準補正係数マップM1_iにプロットされた基準補正係数αは、上述の各検査ポイントR1C3、R2C2、R3C4、R5C5のいずれかにあらかじめ関連付けられているが、各マスの基準補正係数α、及び各マスの基準補正係数αに対しいずれの差分情報が関連付けされるかは、蓄圧式燃料噴射制御装置の開発段階で決定されるものである。また、本実施形態においては、上述の検査ポイントであるマスR1C3、R2C2、R3C4、R5C5における基準補正係数αR1C3、αR2C2、αR3C4、αR5C5はそれぞれ1となっている。

0038

各マスにおけるインジェクタ基本補正量ΔQ0(mm3/st)は、基準補正係数αと、各基準補正係数αに関連付けられているインジェクタ差分情報の積により求められる。すなわち、マスRjCkにおけるインジェクタ基本補正量ΔQ0RjCkは、
ΔQ0RjCk=−αRjCk × ΔX
(ただし、ΔXはΔPI_0、ΔID_0、ΔEP_0、ΔFL_0のいずれか)
として計算される。また、αRjCkの前のマイナス符号は、ΔXが正の数、すなわち実噴射量Qact_0が基準噴射量Qmvよりも大きい場合、インジェクタ基本補正量ΔQ0RjCkを負の数とする一方、ΔXが負の数、すなわちQact_0が基準噴射量Qmvよりも小さい場合、インジェクタ基本補正量ΔQ0RjCkを正の数とすることを意味する。

0039

ここで、制御装置50がインジェクタ差分情報ΔPI_0、ΔID_0、ΔEP_0、ΔFL_0を取得するための情報伝達手段として、本実施形態においては、インジェクタ17の製造段階で、バーコードに変換したインジェクタ差分情報をインジェクタ17の適宜の位置に印字しておき、蓄圧式燃料噴射制御装置の組み付け時にカメラで読み込む手段を採用している。ただし、情報伝達手段は上述のものに限られることはなく、英数字のコード等に変換したインジェクタ差分情報を作業者が入力することも可能である。また、バーコードや英数字のコード等の情報は、ラベル等に印字してインジェクタ17に添付することも可能である。

0040

インジェクタ差分情報の取得後、先に説明した計算により、各マスRjCk、すなわち、各噴射ポイントでのインジェクタ基本補正量ΔQ0(mm3/st)が算出され、インジェクタ基本補正量マップM2_iが作成される。本実施形態では、比較的少ないインジェクタ差分情報を基に、多くの噴射ポイントのインジェクタ基本補正量ΔQ0(mm3/st)が得られるため、それぞれのインジェクタ17毎の差分情報を求める際の作業工数が少なくされている。

0041

基準補正係数α及びインジェクタ基本補正量ΔQ0(mm3/st)がプロットされる各マスRjCkを形成する噴射状態Rj及びレール圧Ckの数は、図4の例より多くてもよいし、少なくてもよい。噴射状態及びレール圧の段階の数が多いほど、補正後目標噴射量Qtp(mm3/st)を精度よく求めることができる反面、インジェクタ基準補正係数マップM1_iを作成するためにあらかじめ行う必要のある作業工数が増加する。噴射状態及びレール圧の段階の数は、要求される噴射精度コスト等を考慮して適宜設定することができる。

0042

(2)レール基本補正量演算部
レール基本補正量演算部53は、コモンレール15内のオリフィス16aの製造ばらつきに起因する噴射量ばらつきに対応する補正量を演算する。具体的には、コモンレール15のオリフィス部材16毎に、所定のレール圧及びインジェクタ通電時間における基準噴射量Qmv(mm3/st)とインジェクタ17の実噴射量Qact_1(mm3/st)との差分であるオリフィス差分情報を取得し、基準噴射量Qmv(mm3/st)に対するレール基本補正量ΔQ1(mm3/st)を算出する。

0043

記憶部59には、あらかじめ複数の噴射ポイントにおいて基準補正係数βが設定されたレール基準補正係数マップM1_rが格納されている。レール基本補正量演算部53は、このレール基準補正係数マップM1_rに設定されている各基準補正係数βに対して、取得されるオリフィス差分情報を反映させて、レール基本補正量マップM2_rを作成する。すなわち、後述するオリフィス差分情報ΔPI_1、ΔID_1、ΔEP_1、ΔFL_1のいずれかと、各ポイントにおける基準補正係数βとを用いて、レール基本補正量ΔQ1(mm3/st)が算出され、その結果がレール基本補正量マップM2_rとなる。なお、レール基本補正量マップM2_rは記憶部59に記憶される。

0044

図5は、レール基準補正係数マップM1_rにオリフィス差分情報が反映されてレール基本補正量マップM2_rが得られる演算処理の具体例を示している。オリフィス差分情報ΔPI_1、ΔID_1、ΔEP_1、ΔFL_1は、先のインジェクタ基本補正量算出時と同様に、マスR1C3、R2C2、R3C4、R5C5の4点の検査ポイントに対し、実噴射量Qact_1(mm3/st)から基準噴射量Qmv(mm3/st)を減算することによりそれぞれ算出される。すなわち、実噴射量Qact_1(mm3/st)が基準噴射量Qmv(mm3/st)よりも大きい場合、オリフィス差分情報は正の数となり、その逆の場合にはオリフィス差分情報は負の数となる。

0045

オリフィス差分情報ΔPI_1、ΔID_1、ΔEP_1、ΔFL_1の算出は、コモンレール15の製造段階で行われるものであり、その際に使用される実噴射量Qact_1(mm3/st)は、コモンレール15の製造時に、標準として定められたインジェクタ17を使用して計測される。これにより、オリフィス差分情報からインジェクタ17のばらつきの影響を排除している。

0046

各マスにおけるレール基本補正量ΔQ1(mm3/st)は、基準補正係数βと、各基準補正係数βに関連付けられているオリフィス差分情報の積により求められる。すなわち、マスRjCkにおけるレール基本補正量ΔQ1RjCkは、
ΔQ1RjCk=−βRjCk × ΔY
(ただし、ΔYはΔPI_1、ΔID_1、ΔEP_1、ΔFL_1のいずれか)
として計算される。また、βRjCkの前のマイナス符号は、ΔYが正の数、すなわち実噴射量Qact_1が基準噴射量Qmvよりも大きい場合、レール基本補正量ΔQ1RjCkを負の数とする一方、ΔYが負の数、すなわちQact_1が基準噴射量Qmvよりも小さい場合、レール基本補正量を正の数とすることを意味する。

0047

ここで、制御装置50がオリフィス差分情報ΔPI_1、ΔID_1、ΔEP_1、ΔFL_1を取得するための差分情報伝達手段として、本実施形態においては、コモンレール15の製造段階で、バーコードに変換したオリフィス差分情報をコモンレール15に印字しておき、蓄圧式燃料噴射制御装置の組み付け時にカメラで読み込む手段を採用している。その際、オリフィス差分情報は、エンジンの気筒数分だけ存在するため、コモンレール15のオリフィス16aが配置される付近に、対象となるオリフィス毎にバーコードを印字しておくことが好ましい。ただし、情報伝達手段は上述のものに限られることはなく、英数字のコード等に変換したオリフィス差分情報を作業者が入力することも可能である。また、バーコードや英数字のコード等の情報は、ラベル等に印字してコモンレール15に添付することも可能である。

0048

オリフィス差分情報の取得後、先に説明した計算により、各マスRjCk、すなわち、各噴射ポイントでのレール基本補正量ΔQ1(mm3/st)が算出され、レール基本補正量マップM2_rが作成される。本実施形態では、インジェクタ基本補正量の算出時と同様、比較的少ないオリフィス差分情報を基に、多くの噴射ポイントのレール基本補正量ΔQ1(mm3/st)が得られるため、それぞれのコモンレール15毎の差分情報を求める際の作業工数が少なくされている。

0049

(3)補正後目標噴射量演算部
補正後目標噴射量演算部55は、内燃機関の回転数Neおよびアクセル操作量Acc等を読み込み、内燃機関の気筒内に噴射する燃料の目標噴射量Qdemand(mm3/st)を算出すると共に、各インジェクタ17に対しインジェクタ基本補正量マップM2_i及びレール基本補正量マップM2_rを用いて目標噴射量Qdemand(mm3/st)の補正を行い、補正後目標噴射量Qtp(mm3/st)を算出する。

0050

本実施形態の制御装置50の補正後目標噴射量演算部55は、まず、内燃機関の回転数Neやアクセル操作量Acc等を読み込み、所定の計算式マップ情報を用いて公知の方法によって目標噴射量Qdemand(mm3/st)を求めると共に、レール圧センサ25のレール圧信号Spを読み込み、現在のレール圧Prail_actを求める。また、補正後目標噴射量演算部55は、現在のレール圧Prail_act及び目標噴射量Qdemand(mm3/st)に応じたインジェクタ基本補正量ΔQ0(mm3/st)をインジェクタ基本補正量マップM2_iに基づいて算出すると共に、現在のレール圧Prail_act及び目標噴射量Qdemand(mm3/st)に応じたレール基本補正量ΔQ1(mm3/st)をレール基本補正量マップM2_rに基づいて算出する。

0051

現在のレール圧Prail_act及び目標噴射量Qdemand(mm3/st)に応じた、インジェクタ基本補正量ΔQ0(mm3/st)及びレール基本補正量ΔQ1(mm3/st)を求めるに際しては、例えば、それぞれのマップにおける隣り合うマス(例えばRjCkとRj-1Ck、あるいは、RjCkとRjCk-1等)の間の領域では、インジェクタ基本補正量ΔQ0(mm3/st)及びレール基本補正量ΔQ1(mm3/st)が比例的に変化するものと仮定して、実際のレール圧Prail_act及び目標噴射量Qdemand(mm3/st)に対応する値を求めることができる。あるいは、それぞれのマップの各マス(噴射ポイント)RjCkのうちの、実際のレール圧Prail_act及び目標噴射量Qdemand(mm3/st)に近似する噴射ポイントのインジェクタ基本補正量ΔQ0(mm3/st)及びレール基本補正量ΔQ1(mm3/st)を選択するようにしてもよい。

0052

補正後目標噴射量演算部55は、このようにして求められた、インジェクタ基本補正量ΔQ0(mm3/st)及びレール基本補正量ΔQ1(mm3/st)を、目標噴射量Qdemand(mm3/st)に加算することで、補正後目標噴射量Qtp(mm3/st)を求める。

0053

(4)インジェクタ制御部
制御装置50には、インジェクタ17の通電時間ETと基準噴射量の関係を示す基準噴射特性が、レール圧Prail_act毎にあらかじめ記憶されている。インジェクタ制御部57は、レール圧Prail_actを読み込むと共に、読み込んだレール圧Prail_actと補正後目標噴射量演算部55で算出された補正後目標噴射量Qtp(mm3/st)に対応するインジェクタ17の通電時間ETを基準噴射特性の情報より求め、インジェクタ17への通電指示を行う。

0054

3.目標噴射量の補正方法及び噴射制御方法のフロー
次に、制御装置50により行われる燃料噴射量の制御方法を、図6及び図7のフローチャートに基づいて説明する。

0055

図6は、インジェクタ基本補正量マップM2_i及びレール基本補正量マップM2_rを作成する処理であり、本実施形態における蓄圧式燃料噴射制御装置をエンジンに組み付ける際に一度だけ実行される。

0056

以下、図6の処理について説明する。まずステップS102において、各インジェクタ17のインジェクタ差分情報ΔPI_0、ΔID_0、ΔEP_0、ΔFL_0の取得が行われる。本実施形態においては、各インジェクタ17にバーコードとして印字されているインジェクタ差分情報をカメラにより読み取る。ただし、先のインジェクタ基本補正量演算部51の説明において述べたように、これ以外の情報伝達手段によるインジェクタ差分情報の取得も可能である。

0057

続くステップS104においては、インジェクタ基準補正係数マップM1_iと、ステップS102で取得されたインジェクタ差分情報ΔPI_0、ΔID_0、ΔEP_0、ΔFL_0から、インジェクタ基本補正量マップM2_iが作成され、制御装置50の記憶部59に記憶される。なお、インジェクタ基準補正係数マップM1_iは、前述の如く、蓄圧式燃料噴射制御装置の開発段階において作成され、あらかじめ制御装置50の記憶部59に格納されているものである。

0058

ステップS106においては、コモンレール15に組み込まれている各オリフィス部材16に対するオリフィス差分情報ΔPI_1、ΔID_1、ΔEP_1、ΔFL_1の取得が行われる。本実施形態においては、各コモンレール15にバーコードとして印字されているオリフィス差分情報をカメラにより読み取る。ただし、先のレール基本補正量演算部53の説明において述べたように、これ以外の情報伝達手段によるオリフィス差分情報の取得も可能である。

0059

ステップS108においては、レール基準補正係数マップM1_rと、ステップS106で取得されたオリフィス差分情報ΔPI_1、ΔID_1、ΔEP_1、ΔFL_1から、レール基本補正量マップM2_rが作成され、制御装置50の記憶部59に記憶される。なお、レール基準補正係数マップM1_rは、前述の如く、蓄圧式燃料噴射制御装置の開発段階において作成され、あらかじめ制御装置50の記憶部59に格納されているものである。

0060

図7は、内燃機関の運転時に行われる燃料噴射量の制御方法を示すフローチャートである。以下、図7の処理について説明する。まずステップS202において、内燃機関の回転数Neやアクセル操作量Acc等の情報から目標噴射量Qdemandを算出すると共に、レール圧センサ25のレール圧信号Spを基にレール圧Prail_actを算出する。

0061

次いで、ステップS204においては、先のステップS104において作成されたインジェクタ基本補正量マップM2_iを用いて、目標噴射量Qdemand及びレール圧Prail_actに応じたインジェクタ基本補正量ΔQ0を算出する。

0062

ステップS206においては、先のステップS108において作成されたレール基本補正量マップM2_rを用いて、目標噴射量Qdemand及びレール圧Prail_actに応じたレール基本補正量ΔQ1を算出する。

0063

ステップS208においては、目標噴射量Qdemand、インジェクタ基本補正量ΔQ0、レール基本補正量ΔQ1を加算することにより、補正後目標噴射量Qtpを算出する。

0064

ステップS210においては、補正後目標噴射量Qtpとレール圧Prail_actに対応するインジェクタ17の通電時間ETを、あらかじめ定められた基準噴射特性から算出し、インジェクタの駆動制御を行う。

0065

本実施形態においては、インジェクタ基準補正係数マップM1_i及びレール基準補正係数マップM1_rは蓄圧式燃料噴射制御装置の開発段階で作成され、あらかじめ制御装置50に格納されており、また、インジェクタ差分情報ΔPI_0、ΔID_0、ΔEP_0、ΔFL_0はインジェクタ17製造段階で算出され、オリフィス差分情報ΔPI_1、ΔID_1、ΔEP_1、ΔFL_1はコモンレール15の製造段階で算出される。そして蓄圧式燃料噴射制御装置をエンジンに組み付ける際に、これらの情報を用いてインジェクタ基本補正量マップM2_i及びレール基本補正量マップM2_rを作成する。従って、制御装置50、インジェクタ17、コモンレール15がそれぞれ異なる製造拠点で製造される場合であっても本発明は実施可能である。

0066

以上、説明した様に、本発明の蓄圧式燃料噴射制御装置及び蓄圧式燃料噴射制御装置の制御方法によれば、インジェクタの噴射量ばらつきを補正するにあたり、インジェクタの製造ばらつきに起因する噴射量のばらつきと、オリフィス形状のばらつきに起因する噴射量のばらつきを考慮して目標噴射量の補正を行うことにより補正後目標噴射量を算出するため、噴射量ばらつきを低減して、目標噴射量と実噴射量との誤差の少ない噴射制御が実行可能となる。また、本発明により、オリフィス形状のばらつきに起因する噴射量のばらつきが抑圧されるため、オリフィス16aの加工段階での製造公差を従来よりも広げることが可能となる。

0067

[第二の実施の形態]
第二の実施の形態は、先に述べた第一の実施の形態に対して更に、インジェクタ差分情報に基づき定められるインジェクタランク、及びオリフィス差分情報に基づき定められるオリフィスランクを考慮し、蓄圧式燃料噴射制御装置を構成することを特徴とする。以下、第一の実施の形態と異なる部分を中心に説明する。

0068

インジェクタランクは、各インジェクタ17に対して、第一の実施の形態で説明したインジェクタ差分情報ΔPI_0、ΔID_0、ΔEP_0、ΔFL_0の大きさに基づき定められる数値であり、本実施形態におけるインジェクタランクは3段階となっている。各インジェクタ17において、インジェクタ差分情報の大きさに基づく値がマイナス側の所定値よりも小さい場合、インジェクタランクIR=-1とされ、インジェクタ差分情報の大きさに基づく値がプラス側の所定値よりも大きい場合、インジェクタランクIR=+1とされる。また、インジェクタ差分情報に基づく値がマイナス側の所定値以上で、かつ、プラス側の所定値以下の場合、インジェクタランクIR=0とされる。

0069

すなわち、インジェクタランクIR=-1は基準噴射量Qmvよりも比較的噴射量の少ないインジェクタを指す一方、インジェクタランクIR=+1は基準噴射量Qmvよりも比較的噴射量の多いインジェクタを指す。また、インジェクタランクIR=0は基準噴射量Qmvに近い噴射量を持つインジェクタを指す。

0070

なお、本実施形態における、インジェクタ差分情報に基づくインジェクタランクIRは、インジェクタ差分情報ΔPI_0、ΔID_0、ΔEP_0、ΔFL_0の各ポイントの平均値により決定されている。ただし、インジェクタ差分情報からインジェクタランクIRをどの様に決定するかは、エンジンや蓄圧式燃料噴射制御装置の仕様等に応じて適宜定めることができる。例えば、ΔPI_0、ΔID_0、ΔEP_0、ΔFL_0の中の特定の1つのポイントを用いても良いし、特定の複数のポイントを用いても良い。

0071

インジェクタランクIRは、インジェクタ差分情報ΔPI_0、ΔID_0、ΔEP_0、ΔFL_0と同様、インジェクタ17の製造段階で算出されるものであり、本実施形態においては、インジェクタ17の適宜の位置に印字しておく。あるいはラベル等に印字してインジェクタ17に添付しておいてもよい。ただし、インジェクタランクとインジェクタ差分情報は、同じ箇所に印字することが好ましい。

0072

オリフィスランクは、各オリフィス部材16に対して、第一の実施の形態で説明したオリフィス差分情報ΔPI_1、ΔID_1、ΔEP_1、ΔFL_1の大きさに基づき定められる数値であり、本実施形態におけるオリフィスランクは3段階となっている。各オリフィス部材16において、オリフィス差分情報の大きさに基づく値がマイナス側の所定値よりも小さい場合、オリフィスランクRR=-1とされ、オリフィス差分情報の大きさに基づく値がプラス側の所定値よりも大きい場合、オリフィスランクRR=+1とされる。また、オリフィス差分情報に基づく値がマイナス側の所定値以上で、かつ、プラス側の所定値以下の場合、オリフィスランクRR=0とされる。

0073

すなわち、オリフィスランクRR=-1は、オリフィスの流量が少なく、インジェクタ17からの噴射量が基準噴射量Qmvよりも比較的少なくなるオリフィスであることを指す一方、オリフィスランクRR=+1は、オリフィスの流量が多く、インジェクタ17からの噴射量が基準噴射量Qmvよりも比較的多くなるオリフィスであることを指す。また、オリフィスランクRR=0は、オリフィスの流量が平均に近く、インジェクタ17からの噴射量が基準噴射量Qmvに近くなるオリフィスであることを指す。

0074

なお、オリフィス差分情報に基づきオリフィスランクをどの様に決定するかは、前述のインジェクタランクと同様、エンジンや蓄圧式燃料噴射制御装置の仕様等に応じて適宜定めることができる。

0075

オリフィスランクRRは、オリフィス差分情報ΔPI_1、ΔID_1、ΔEP_1、ΔFL_1と同様、コモンレール15の製造段階で算出されるものであり、本実施形態においては、コモンレール15の適宜の位置に印字しておく。あるいはラベル等に印字してコモンレール15に添付しておいてもよい。ただし、オリフィスランクとオリフィス差分情報は、同じ箇所に印字することが好ましい。

0076

本実施形態における蓄圧式燃料噴射制御装置をエンジンに組み付ける際には、作業者が、オリフィスランクRR及びインジェクタランクIRを考慮の上、組み付けるコモンレール15及びインジェクタ17を決定する。具体的には、まず使用するコモンレール15が決定され、次いで、当該コモンレール15に対して使用されるインジェクタ17を、オリフィスランクRRとインジェクタランクIRの和が0となるように決定する。

0077

すなわち、オリフィスランクRR=-1のオリフィス16aに対してはインジェクタランクIR=+1のインジェクタ17が、オリフィスランクRR=0のオリフィス16aに対してはインジェクタランクIR=0のインジェクタ17が、オリフィスランクRR=+1のオリフィス16aに対してはインジェクタランクIR=-1のインジェクタ17が、それぞれ組み付けられることとなる。

0078

使用されるコモンレール15及びインジェクタ17が決定され、蓄圧式燃料噴射制御装置がエンジンに組み付けられた後は、第一の実施の形態同様、図6に示すフローに従い、インジェクタ基本補正量マップM2_i及びレール基本補正量マップM2_rの作成が、制御装置50により行われることとなる。また、内燃機関の運転時に行われる燃料噴射量の制御方法も、第一の実施の形態同様、図7に示すフローにより行われることとなる。

0079

本実施形態においては、インジェクタランク及びオリフィスランクを3段階としたが、ランクを何段階とするかは、エンジンや蓄圧式燃料噴射制御装置の仕様等に応じて適宜定めることができる。また、オリフィスランクRRとインジェクタランクIRの和の絶対値が所定値以下となるようにすることもできる。

0080

一例を挙げれば、オリフィスランクRR及びインジェクタランクIRを5段階とし、オリフィスランクRRとインジェクタランクIRの和の絶対値が2以下となるように、使用するコモンレール15及びインジェクタ17を決定する等も可能である。

0081

第二の実施の形態によれば、第一の実施の形態よりも、インジェクタ基本補正量ΔQ0とレール基本補正量ΔQ1の和が小さくなる。従って、目標噴射量Qdemand、インジェクタ基本補正量ΔQ0、及びレール基本補正量ΔQ1を加算することにより得られる補正後目標噴射量Qtpと、目標噴射量Qdemandの差が小さくなり、その結果、インジェクタ17の通電時間ETの補正量を最小限とすることができる。この意義について、以下に説明する。

0082

本発明による噴射量補正は、図7のステップS210に示す様に、補正後目標噴射量Qtpとレール圧Prail_actに対応するインジェクタ17の通電時間ETを、あらかじめ定められた基準噴射特性から算出することにより行われる。換言すれば、補正後目標噴射量Qtpを介してインジェクタ17の通電時間ETを補正することにより、実噴射量Qactを目標噴射量Qdemandに一致させている。そのため、目標噴射量Qdemandを噴射するための補正後のインジェクタ17の通電時間ETは、基準噴射特性に定められている通電時間ETに対し、若干のずれを持つ。

0083

一方、蓄圧式燃料噴射制御装置が多段噴射を行う場合、先行する噴射と後に続く噴射との間の時間(以下「インターバル」と称す)が設定される。その際、先行する噴射に対するインジェクタの通電時間ETが、補正により長くなったとしても、後に続く噴射の開始前に先行する噴射が終了する様な長さにインターバルを設定する必要がある。その結果、トータルの噴射時間が伸びてしまうことによる排気ガスへの悪影響が懸念される。しかし第二の実施の形態によれば、インジェクタ17の通電時間ETの変化量を最小限とすることが可能となるため、排気ガスへの悪影響を防ぐことができる。

0084

以上、説明した様に、本発明の第二の実施の形態の蓄圧式燃料噴射制御装置及び蓄圧式燃料噴射制御装置の制御方法によれば、第一の実施の形態の場合と同様に、噴射量ばらつきを低減して、目標噴射量と実噴射量との誤差の少ない噴射制御が実行可能となる。また、本発明により、オリフィス形状のばらつきに起因する噴射量のばらつきが抑圧されるため、オリフィス16aの加工段階での製造公差を従来よりも広げることが可能となる。

0085

また、本発明における第二の実施の形態によれば、インジェクタ17及びオリフィス16a双方に起因する噴射量のばらつきを同時に低減しつつ、補正後目標噴射量Qtpと、目標噴射量Qdemandの差を小さくすることにより、補正によるインジェクタ17の通電時間ETの変化量を最小限に抑えることが可能となる。その結果、インターバルの設定自由度も広がり、またトータルの噴射時間が伸びることによる排気ガスへの悪影響も防ぐことができる。

0086

なお、第二の実施の形態についても、前述の第一の実施の形態同様、制御装置50、インジェクタ17、コモンレール15がそれぞれ異なる製造拠点で製造される場合であっても実施可能である

0087

[第三の実施の形態]
先に説明した第二の実施の形態では、オリフィス差分情報ΔPI_1、ΔID_1、ΔEP_1、ΔFL_1を基にオリフィスランクRRを決定したが、以下に説明する第三の実施の形態においては、オリフィスランクRRの決定手法が、第二の実施の形態と異なる。

0088

オリフィス16aの製造時の出来栄えは、所定の圧力における燃料の単位時間当たりの通過流量により管理され、オリフィス径が小さい程、あるいは、オリフィス部の長さが長い程、単位時間当たりの通過流量が少なくなる。また、オリフィス部における燃料の単位時間当たりの通過流量が小さい程インジェクタ17の噴射量が減少し、単位時間当たりの通過流量が大きい程インジェクタ17の噴射量が大きくなる傾向がある。

0089

第三の実施の形態においては、この傾向を利用し、オリフィス16aにおける燃料の単位時間当たりの通過流量と、インジェクタ17の噴射量との相関を、あらかじめ蓄圧式燃料噴射制御装置の開発段階で取得しておき、実際に使用されるオリフィス16aの単位時間当たりの流量からオリフィスランクRRを決定する。なお、オリフィス16aにおける燃料の単位時間当たりの流量は、コモンレール15、あるいは、オリフィス部材16の製造段階での検査データを流用することができる。

0090

蓄圧式燃料噴射制御装置の組み付け段階においては、第二の実施の形態と同様に、使用されるコモンレール15に対し、オリフィスランクRRとインジェクタランクIRの和が0、あるいは和の絶対値が所定値以下となるように、使用されるインジェクタ17が決定される。

0091

使用されるコモンレール15及びインジェクタ17が決定され、蓄圧式燃料噴射制御装置がエンジンに組み付けられた後は、第一及び第二の実施の形態同様、図6に示すフローに従い、インジェクタ基本補正量マップM2_i及びレール基本補正量マップM2_rの作成が、制御装置50により行われることとなる。また、内燃機関の運転時に行われる燃料噴射量の制御方法も、第一及び第二の実施の形態同様、図7に示すフローにより行われることとなる。

0092

第三の実施の形態においても、先に述べた実施の形態同様、噴射量ばらつきを低減して、目標噴射量と実噴射量との誤差の少ない噴射制御が実行可能となる。また、オリフィス形状のばらつきに起因する噴射量のばらつきが抑圧されるため、オリフィス16aの加工段階での製造公差を従来よりも広げることが可能となる。さらに、インターバルの設定自由度が広がり、またトータルの噴射時間が伸びることによる排気ガスへの悪影響も防ぐことができる。

0093

なお、第三の実施の形態においても、先に述べた実施の形態同様、制御装置50、インジェクタ17、コモンレール15がそれぞれ異なる製造拠点で製造される場合であっても実施可能である

0094

1:燃料タンク、10:蓄圧式燃料噴射制御装置、11:低圧ポンプ、13:高圧ポンプ、13a:加圧室、14:カム、15:コモンレール、15a:接続部、16:オリフィス部材、16aオリフィス、17:インジェクタ、19:流量制御弁、23:圧力制御弁、25:レール圧センサ、27:燃料吸入弁、28:燃料吐出弁、29:プランジャ、31:低圧燃料通路、33、35:高圧燃料通路、37、38、39:リターン通路、50:制御装置、51:インジェクタ基本補正量演算部、53:レール基本補正量演算部、55:補正後目標噴射量演算部、57:インジェクタ制御部、59:記憶部

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