JP2004132360A - 内燃機関、とくにコモンレール式燃料噴射システムを備えるディーゼルエンジンへの燃料噴射量を制御する方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関、とくにコモンレール式燃料噴射システムを備えるディーゼルエンジンへの燃料噴射量を制御するための方法および装置を提供する。
【解決手段】　複数のインジェクタ４を有する内燃機関１に噴射する燃料の量を制御するための制御方法であって、各噴射について、公称動作時間Ｅ_N、補正動作時間ΔＥ_T、補正動作時間ΔＥ_Tの関数として補正ずみ動作時間Ｅ_Cが決定される工程を含み、機関１の所定の一連の動作状態で、動作時間Ｅ_Tが漸増するインジェクタ４の一連の動作が実行され、機関１の出力トルクに関係する量Ａｃｃが測定され、そして補正動作時間ΔＥ_Tが、出力トルクに関係する量Ａｃｃの関数として計算されることによって決定される制御方法。
【選択図】図１

Description

　本発明は、内燃機関に噴射する燃料の量を制御する方法および装置に関する。

　本発明は、コモンレール式燃料噴射システムを備える直噴ディーゼルエンジンに有利に使用することができ、以下の説明では、コモンレール式燃料噴射システムを備える直噴ディーゼルエンジンを引き合いに出すが、あくまで例であり、本発明がこれに限定されるわけではない。

　公知のとおり、現代の内燃機関では、運転者の要求に合致するよう、公称の燃料噴射量が電子式中央噴射制御ユニットによって計算され、これにもとづいてインジェクタの動作時間が決定されているが、実際に各噴射において各シリンダに噴射される燃料の量は、この公称の燃料噴射量とはかなり相違し得る。

　この公称の燃料噴射量と実際の噴射量との間の差は、さまざまな要因によって生じるが、主たる要因は、工程のばらつきや生じたドリフトによって引き起こされるインジェクタ特性の偏り、および噴射システムの経年劣化である。

　公称と噴射される燃料の量とのあいだに差があることは常に好ましくないが、複数回噴射方式を実施する最新世代の噴射システム（実際の燃料燃焼段階において、主たる噴射を補助すべく主たる噴射に近接して少量の燃料が噴射される）の場合には、とくに好ましくない。

　燃料の量が少量である場合、生じた誤差によって燃料がまったく噴射されない状態がときに発生し、複数回噴射方式の目的を無にしてしまい、エンジンの騒音および排気ガス中排出物のレベルを増大させてしまう。

　本発明は、内燃機関、とくにコモンレール式燃料噴射システムを備えるディーゼルエンジンへの燃料噴射量を制御するための方法および装置であって、前記課題を解決するように企図された方法および装置を提供することを目的とする。

　本発明は、それぞれのシリンダに所与量の燃料を噴射するための複数のインジェクタを有する内燃機関に噴射する燃料の量を制御するための制御方法であって、該方法が、該内燃機関のシリンダ内の各噴射について、噴射に関与するインジェクタの公称動作時間を、噴射圧力および要求された公称燃料量の関数として決定する工程を含み、さらに、噴射圧力および噴射にかかわるシリンダの関数として補正動作時間を決定する工程と、要求された公称燃料量が所定のしきい値以下である場合に、該公称動作時間を補正することにより、該補正動作時間の関数として補正ずみ動作時間を決定する工程と、該インジェクタを該補正ずみ動作時間と等しい時間駆動する工程とを含み、該補正動作時間を決定する工程が、内燃機関の所定の一連の動作状態で、動作時間が漸増するインジェクタの一連の動作を実行する工程と、該一連のインジェクタ動作にあわせて内燃機関の出力トルクに関係する量を測定する工程と、該補正動作時間を、該出力トルクに関係する量の関数として計算する工程とからなることを特徴とする制御方法を提供する。

　また、本発明は、それぞれのシリンダに所与量の燃料を噴射するための複数のインジェクタを有する内燃機関に噴射する燃料の量を制御するための制御装置であって、該制御装置が、噴射圧力およびユーザによって要求された公称燃料量の関数としてインジェクタの公称動作時間を決定する動作手段と、噴射圧力および噴射にかかわるシリンダの関数として補正動作時間を決定する補正手段と、要求された公称燃料量が所定のしきい値以下である場合に、該公称動作時間を補正することにより、該補正動作時間の関数として補正ずみ動作時間を決定する制御手段と、該インジェクタを前記補正ずみ動作時間と等しい時間駆動する駆動手段とからなり、該補正手段が、内燃機関の所定の一連の動作状態で、動作時間が漸増するインジェクタの一連の動作を実行する制御手段と、該一連のインジェクタ動作にあわせて内燃機関の出力トルクに関係する量を測定する検出手段と、該補正動作時間を、該出力トルクに関係する量の関数として計算する処理手段とからなることを特徴とする制御装置を提供する。

　本発明の実施の形態を、添付の図面を参照しつつ例として説明するが、本発明がこの実施の形態に限られるわけではない。

　図１において、符号１は直噴ディーゼルエンジンを示し、コモンレール式燃料噴射システム２、および各噴射においてエンジン１内に噴射される燃料の量を制御するための電子式中央制御システム３を備えている。

　コモンレール式燃料噴射システム２および電子式中央制御システム３について、図１には本発明をよく理解するために不可欠なパーツのみを示してある。

　コモンレール式燃料噴射システム２は、エンジン１の各シリンダ５に高圧の燃料を供給する複数のインジェクタ４、インジェクタ４に高圧の燃料を供給するためのコモンレール７を備える高圧供給回路６、および低圧の燃料を高圧供給回路６に供給する低圧供給回路（図示せず）からなる。

　コモンレール式燃料噴射システム２は、エンジンの各サイクルにおいてエンジン１の各シリンダ５に連続する複数回の噴射を行う燃料噴射方式を実行する。

　図２に示した例では、複数回の噴射は、圧縮上死点のあたりで行われる主噴射ＭＡＩＮ、主噴射の前であり圧縮行程のあいだに行われる第１の前噴射ＰＩＬ、主噴射ＭＡＩＮの前であり第１の前噴射ＰＩＬの後である第２の前噴射ＰＲＥ、および主噴射ＭＡＩＮに続く後噴射ＡＦＴＥＲからなり、第２の前噴射ＰＲＥおよび後噴射ＡＦＴＥＲは、実際の燃料燃焼段階において主噴射を補助するよう、主噴射ＭＡＩＮに充分近接して行われる。

　複数回噴射についてのより詳細な情報は、本出願人によって２０００年３月３日に出願された欧州特許出願第００１０４６５１．５号明細書にあり、欧州特許第１０３５３１４号明細書で２０００年９月１３日に公開されている。

　図１に示すとおり、電子式中央制御システム３は、コモンレール７に設けられ、コモンレール７内の燃料の圧力Ｐ_RAILを示す電気信号を供給する圧力センサ８、およびドライブシャフト１０（図１では、一点鎖線で模式的に示されている）の速度および角度位置を瞬間的に検出する検出装置９からなり、検出装置９は、ドライブシャフト１０に取りつけられた公知のパルス発生用車輪１１、およびパルス発生用車輪１１と連携しドライブシャフト１０の速度および角度位置を示す運動信号Ｍを発生する電磁気センサ１２からなる。

　電子式中央制御システム３はさらに、圧力センサ８および検出装置９に接続された電子式中央制御ユニット１３を備えており、電子式中央制御ユニット１３は、インジェクタ４に駆動信号を供給する。

　電子式中央制御ユニット１３は、噴射システム２のコモンレール７内の燃料の圧力Ｐ_RAILおよびエンジン１内に噴射すべき公称の燃料量Ｑ_iの関数として、各噴射についてのインジェクタ４および各インジェクタ４の公称動作時間Ｅ_Nを計算する公称駆動ブロック１４を備えている。

　さらに具体的に説明すると、公称駆動ブロック１４は公称駆動マップを記憶しており、公称駆動マップは、公称動作時間とインジェクタ４の噴射量との関係を、コモンレール７内の燃料圧力Ｐ_RAILの関数として規定している。すなわち、公称の燃料噴射量Ｑ_iおよびコモンレール７内の燃料圧力Ｐ_RAILの各値に対し、インジェクタ４の公称動作時間Ｅ_Nの各値を有している。

　公知の制御システムと異なり、本発明による制御システム３は、少量の公称燃料量について特定の補正を行ない、実際にエンジンに噴射される燃料の量とのあいだの差をなくすようにする。

　ここに示し以下で詳細に説明する例において、制御システム３は、公称動作時間と噴射量との関係が「少流量（low-flow）」領域にある燃料量で噴射を実行するインジェクタの動作時間について、補正を実行する。「少流量」領域は、（ゼロから始まる）初めの部分にあり所定の燃料量に対応する境界しきい値Ｓ_Qよりも下にあるすべての動作時間／噴射量の値として規定される。

　図１に示すとおり、電子式中央制御ユニット１３はさらに、しきい値Ｓ_Qよりも下である燃料量にかかわる動作時間Ｅ_Nを補正するため、補正ブロック１５を備えている。補正ブロック１５は、コモンレール７の燃料圧力Ｐ_RAILおよび噴射が行われるシリンダに関する情報Ｃを受け取り、しきい値Ｓ_Qよりも下である燃料量にかかわる公称動作時間Ｅ_Nに対して行うべき補正を示した補正動作時間あるいは補償動作時間ΔＥ_Tを供給し、実際に噴射される燃料の量を、ユーザの要求する公称の燃料量Ｑ_iとほぼ等しくする。

　さらに具体的に説明すると、補正ブロック１５は、たとえば３次元の行列によって規定された電子補正マップを備えており、所与のエンジンサイクルにおいて公称駆動ブロック１４によって生成されインジェクタ４を制御するために供給される各公称動作時間Ｅ_Nに対して行う補正を示した各補正動作時間ΔＥ_Tを、コモンレール７の燃料圧力Ｐ_RAILの各値について、噴射が行われるシリンダの関数として有している。

　ここに示した例では、補正動作時間ΔＥ_Tは、公知の線形補間操作（詳細は省略）を用い電子補正マップを処理することにより、噴射が行われるシリンダＣおよび噴射圧力Ｐ_RAILの関数として、計算することができる。

　電子式中央制御ユニット１３は、電子補正マップの補正動作時間ΔＥ_Tについて、ある更新方法（詳細は後述する）を実行し、インジェクタの公称特性からの偏り（たとえば、インジェクタの経年劣化によって生じる）によって引き起こされる公称と実際に噴射される燃料の量のあいだの差を、確実に解消する。

　この点に関連し、補正動作時間ΔＥ_Tは、コモンレール式燃料噴射システム２を公称のインジェクタ動作条件下で較正するときに初期化してもよく、あるいは、以下に説明する更新方法を用いて直接計算してもよいことを、指摘しておかねばならない。

　図１に示すとおり、電子式中央制御ユニット１３はさらにデータ処理ブロック１６を備えており、データ処理ブロック１６は、公称動作時間Ｅ_N、補正動作時間ΔＥ_Tおよび公称燃料噴射量Ｑ_iを受け取り、補正ずみ動作時間Ｅ_Cを供給する。

　データ処理ブロック１６は、噴射すべき燃料の量がしきい値Ｓ_Qよりも下であるか否かを判断し、その結果にもとづいて、公称動作時間Ｅ_Nを補正するか否かを決定する。ここに示した例では、公称の燃料量がしきい値Ｓ_Q以上である場合、データ処理ブロック１６は、補正ずみ動作時間Ｅ_Cを公称動作時間Ｅ_Nの関数として決定する。逆の場合、すなわち公称の燃料量がしきい値Ｓ_Q以下である場合、データ処理ブロック１６は、公称動作時間Ｅ_Nを補正し、補正ずみ動作時間Ｅ_Cを補正動作時間ΔＥ_Tの関数として計算する。

　さらに具体的に説明すると、公称の燃料量がしきい値Ｓ_Q以下である場合、データ処理ブロック１６は、補正ずみ動作時間Ｅ_Cを所定の操作（たとえば、ここに示した例では、公称動作時間Ｅ_Nと補正動作時間ΔＥ_Tとのあいだの代数的な引き算操作）を用いて決定することができる。

　ここに示した例では、このような補正を少量の燃料の噴射に適用すると好都合であり、それは、前記した複数回噴射方式においては、第１の前噴射ＰＩＬ、第２の前噴射ＰＲＥおよび後噴射ＡＦＴＥＲである。

　この点に関連し、データ処理ブロック１６が、実施する噴射のタイプおよび公称動作時間Ｅ_Nの関数として補正動作時間ΔＥ_Tを（ゼロからその全値のあいだで）変化させる操作をさらに行ない、該操作によって前記公称動作時間Ｅ_Nの補正を行うようにし、噴射のタイプが第１の前噴射ＰＩＬであるか、第２の前噴射ＰＲＥであるか、あるいは後噴射ＡＦＴＥＲであるかによって、噴射量を調節してもよい。

　図１に示すとおり、電子式中央制御ユニット１３はさらに制御ブロック１７を備えており、制御ブロック１７は、補正ずみ動作時間Ｅ_Cを受け取り、インジェクタ４を制御するための駆動信号を供給する。

　図１に示すとおり、電子式中央制御ユニット１３はさらに、加速度計算ブロック１８および更新ブロック１９を備えている。加速度計算ブロック１８は、検出装置９から供給される運動信号Ｍを受け取り、それを処理してドライブシャフト１０の瞬間の加速度Ａｃｃを供給し、これは以下で詳しく説明するとおり、電子補正マップの補正動作時間ΔＥ_Tの更新に用いられる。更新ブロック１９は、加速度Ａｃｃを受け取り、補正ブロック１５の電子補正マップについて更新を実行する。

　さらに具体的に説明すると、電子補正マップの更新は、所定のシリンダ５にて所定の圧力Ｐ_RAILで行われる噴射に対応する各補正動作時間ΔＥ_Tについて、シリンダ５に関連するインジェクタ４を、動作時間を次第に長くし連続して複数回動作させ、この連続する複数回の動作にあわせて、ドライブシャフト１０の出力トルクに関係する量を測定し、測定した量の関数として補正動作時間ΔＥ_Tを決定するという原理に基づいている。ここに示した例では、ドライブシャフト１０の出力トルクに関係する量とは、ドライブシャフト１０の加速度Ａｃｃで定義される。

　更新ブロック１９は、図３のフローチャートを参照して以下に説明する一連の動作を実行することによって、補正動作時間ΔＥ_Tを、測定した加速度Ａｃｃの関数として更新する。

　図３に示すとおり、最初のブロック１００において更新ブロック１９は、エンジン１およびコモンレール式燃料噴射システム２の動作状態が、補正ブロック１５の補正マップの更新を許すか否かを決定する。

　さらに具体的に説明すると、補正マップの更新が許されるエンジン１の動作状態とは、エンジン１をゆるめた状態、すなわち燃料の噴射量がゼロでありエンジントルクを増加させる必要がない状態であること、エンジンの温度が、所定の最低しきい値よりも高いこと、およびドライブシャフトの回転速度が所定の回転速度の範囲内にあることである。

　エンジン１の動作状態が、補正マップの更新が許される動作状態にあるとき（ブロック１００の出力ＹＥＳ）、ブロック１００はブロック１１０へと進む。逆に、前記のエンジン動作状態にないとき（ブロック１００の出力ＮＯ）、そのような動作状態が生じるまで、ブロック１００は自身の入力へと戻る。

　ブロック１１０は、補正マップにおいて更新する補正動作時間ΔＥ_Tを決定し、対応するマップの座標（シリンダおよび圧力によって規定される）を決定する。簡単にするため、以下では、電子補正マップにおいて、シリンダＣ₁および燃料噴射圧力Ｐ₁に対応する補正動作時間ΔＥ_T1を更新する場合について述べる。

　この工程において、電子式中央制御ユニット１３は、公知の圧力レギュレータ（図示せず）を使用し、公知の方法でコモンレール７の燃料圧力Ｐ_RAILを制御し、更新する補正動作時間ΔＥ_T1に対応する圧力Ｐ₁に設定する。

　ブロック１１０にブロック１２０が続き、ブロック１２０は、シリンダＣ₁に関連するインジェクタ４について、初期動作時間Ｅ_Tを決定する。さらに具体的に説明すると、ブロック１２０において、シリンダＣ₁のインジェクタの動作時間Ｅ_Tが、最小動作時間Ｅ_Tminに等しい値に初期化される（Ｅ_T＝Ｅ_Tmin）が、シリンダＣ₁のインジェクタの燃料噴射量がゼロになるような値に設定してもよい。

　ブロック１２０にブロック１３０が続き、ブロック１３０は、増加しつつ連続する複数回のインジェクタ動作を生じさせるため、各エンジンサイクルにおいてシリンダＣ₁のインジェクタの動作時間Ｅ_Tに加算される増加分である動作時間増加量ｄＥ、および補正動作時間ΔＥ_Tを更新するための基準値として用いられる加速度しきい値Ｓａを決定する。

　さらに具体的に説明すると、加速度しきい値Ｓａは、シリンダＣ₁への基準量の燃料Ｑ_Rの噴射に続くドライブシャフト１０の加速度に対応し、所定の較正加速度値Ｋａに付加的な加速値度Ｋａｇを加算することにより決定される。

　さらに具体的に説明すると、付加的な加速度値Ｋａｇは、前記連続する複数回のインジェクタ動作を実行する前に測定した一連の加速度を、算術平均することにより計算される。

　加速度しきい値Ｓａは、以下の式：

により都合よく決定することができ、ここで要素Ａｃｃ_iは、増加しつつ連続する複数回のインジェクタ動作が始まる前に測定した、ドライブシャフト１０の一連の加速度を表わす。

　ブロック１３０にブロック１４０が続き、ブロック１４０では、シリンダＣ₁のインジェクタ４を駆動する工程が開始される。さらに具体的に説明すると、ブロック１４０では、更新ブロック１９が、計算した動作時間Ｅ_Tを制御ブロック１７に供給し、制御ブロック１７が、これに対応する駆動信号を生成し、これがシリンダＣ₁のインジェクタに供給される。

　ブロック１４０にブロック１５０が続き、ブロック１５０は、ドライブシャフト１０の加速度Ａｃｃを取得し、これを加速度しきい値Ｓａと比較する。

　加速度Ａｃｃが加速度しきい値Ｓａ以下である（Ａｃｃ＜Ｓａ）場合（ブロック１５０の出力ＮＯ）、ブロック１５０はブロック１６０に進む。逆に、加速度Ａｃｃが加速度しきい値Ｓａと実質的に等しい（Ａｃｃ＝Ｓａ）場合（ブロック１５０の出力ＹＥＳ）、ブロック１５０はブロック１７０に進む。

　ブロック１６０において、動作時間Ｅ_Tは、動作時間増加量ｄＥに等しい量だけ増やされる。さらに具体的に説明すると、ブロック１６０は、ｉ＋１番目のエンジンサイクルでのシリンダＣ₁のインジェクタの動作時間Ｅ_T（ｉ＋１）を、以下の式：
Ｅ_T（ｉ＋１）＝Ｅ_T（ｉ）＋ｄＥ
（ここで、Ｅ_T（ｉ）は前の噴射（ｉ番目のエンジンサイクルに対応するｉ番目の噴射）の動作時間であり、Ｅ_T（ｉ＋１）はこれから行う噴射（ｉ＋１番目のエンジンサイクルに対応する）の動作時間である）により計算する。

　ブロック１６０にブロック１４０が続き、ブロック１４０では、前記増加させた動作時間Ｅ_T（ｉ＋１番目の噴射に対応する）が制御ブロック１７に供給され、制御ブロック１７が対応する駆動信号を生成し、これがｉ＋１番目のエンジンサイクルにおいてシリンダＣ₁のインジェクタに供給される。

　さらに具体的に説明すると、ブロック１４０、１５０および１６０で行われる一連の動作が循環的に繰り返されて、ドライブシャフト１０の加速度の「傾斜（ramp）」が作り出され、ドライブシャフト１０が加速度しきい値Ｓａに到達し、それはブロック１５０において確認されると終結する。

　前述のとおり、加速度しきい値Ｓａに到達すると（ブロック１５０の出力ＹＥＳ）、ブロック１５０はブロック１７０に進む。ブロック１７０で更新ブロック１９は、（公称駆動ブロック１４の）公称駆動マップを使用し、基準燃料量Ｑ_R―最後のエンジンサイクル、すなわち加速度しきい値Ｓａに到達したエンジンサイクルにおいてシリンダＣ₁のインジェクタによって噴射された燃料の量に一致する―に関連する公称動作時間Ｅ_Nを決定する。

　ブロック１７０にブロック１８０が続き、ブロック１８０では、更新ブロック１９が、補正マップの新しい補正動作時間ΔＥ_Tを、動作時間Ｅ_Tおよび公称動作時間Ｅ_Nの関数として計算する。

　さらに具体的に説明すると、ブロック１８０は、ブロック１７０で計算した公称動作時間Ｅ_Nと、到達した加速度しきい値Ｓａに対応する動作時間Ｅ_Tとのあいだで、引き算操作を行う。言いかえれば、ブロック１８０は、以下の方程式：
ΔＥ_T＝Ｅ_N−Ｅ_T
を実行する。

　前記操作から得られた補正動作時間ΔＥ_Tが、適当な公知のフィルタ操作にしたがって、電子補正マップに更新される。

　この点に関し、ひとたび補正動作時間ΔＥ_Tが更新されると、補正マップの未だ更新されていないすべての補正動作時間ΔＥ_Tについて、前記操作が順次繰り返されることを指摘しておかなければならない。

　加速度計算ブロック１８は、速度および角度位置の関数として加速度信号Ａｃｃを計算するため運動信号Ｍを処理し、パルス発生用車輪１１の製造および組立において生じるいかなる幾何学的な誤差も加速度信号Ａｃｃから除くため、パルス発生用車輪１１についてある補正方式を実施する。

　さらに具体的に説明すると、４気筒のエンジンにおいて、ドライブシャフト１０の加速度Ａｃｃは、２つの角度窓（angular window）の移動時間を処理することにより計算される。角度窓はそれぞれ、燃焼の順にある複数のシリンダの上死点ＴＤＣ位置に関し、所定の角度幅および位置を有している。

　加速度の補正方式は、エンジン１がゆるめられた状態にあり、所定のしきい値よりも高い温度にあり、減速度がほぼ一定であるような速度であるときに実行される。

　ここで示す例では、加速度の補正方式は、２つの間隔の一方（たとえば第２の角度間隔（大きさβ））について角度補正係数Ｋｃを決定し、もう一方の角度間隔（大きさα）が正確であると仮定することに基礎をおく。すなわちこの方式は、第１の角度間隔αに関し、速度および加速度Ａｃｃの計算に誤差はないものと仮定している。

　さらに具体的に説明すると、第２の角度間隔βの角度補正係数Ｋｃは、以下の操作：
運動信号Ｍを処理し、パルス発生用車輪１１の、第１の角度間隔αにかかわる第１の角度窓の移動時間ｔ（２ｉ）およびｔ（２ｉ＋２）（それぞれサイクル２ｉおよび２ｉ＋２に対応する）を決定する；
運動信号Ｍを処理し、第２の角度間隔βにかかわる第２の角度窓の移動時間ｔ（２ｉ＋１）（サイクル２ｉ＋１に対応する）を決定する；
第１の角度間隔αにかかわる角度窓が正確であり、減速度が一定であると仮定して、エンジンの速度を以下の方程式：

によって計算し、
この方程式が、ω（２ｉ＋１）、ω（２ｉ）およびω（２ｉ＋２）にそれぞれβ／ｔ（２ｉ＋１）、α／ｔ（２ｉ）およびα／ｔ（２ｉ＋２）を代入することにより、以下の式を与え、

この式により、第２の角度間隔βの誤差を決定するために加速度計算ブロック１８にて用いられる角度補正係数Ｋｃを計算する；
を実行して計算される。

　前記に関連し、加速度Ａｃｃの計算において外乱やノイズ源（たとえば、荒れた路面状況やその他の要因などによって引き起こされる）の影響をさらに排除し最小化するため、加速度計算ブロック１８は、検討対象としているシリンダの加速度Ａｃｃと、燃焼の順番において隣接するシリンダの加速度の両者を処理することにより、修正された出力加速度Ａｃｃの値を計算することを指摘しておかなければならない。

　さらに具体的に説明すると、加速度計算ブロック１８は、検討対象としているシリンダの加速度Ａｃｃ、および燃焼の順番において隣接するシリンダの加速度を補正し、ついで、補正した加速度の算術平均を行うことによって、出力として供給する加速度Ａｃｃを計算する。

　本発明の利点は、上述の説明から明らかである。

　とくに、本発明の主たる利点は、噴射する燃料の量が少ない場合において、燃料の量が本来の量から外れる原因となるすべての要因（インジェクタ特性のばらつきやドリフト、噴射システムの経年劣化など）を補償する点にあり、第１の前噴射ＰＩＬおよび第２の前噴射ＰＲＥの燃料噴射量のばらつきが引き起こすノイズを減少でき、排気ガス中排出物のレベルを自動車の使用期間中ずっと抑制できるという明らかな利益がある。

　また、本発明の装置は、補正ブロック１５の電子補正マップを更新する工程において、噴射量をごく僅かずつ漸増させることにより、「駆動系（driveline）」（その結果、自動車システム全体）の振動が最小限に保たれ、燃焼ノイズもほとんど感知できない程度に保たれる点で、とくに有利である。

　ここで説明し図示した装置に対し、本発明の範囲から逸脱することなく変更が行なえることは、明らかである。

本発明による内燃機関の噴射制御の概略を示した図である。 内燃機関が実施する噴射方式を示した図である。 本発明の教示による制御方法において、実行される一連の動作を示したブロック図である。

符号の説明

　１　直噴ディーゼルエンジン
　２　コモンレール式燃料噴射システム
　３　電子式中央制御システム
　４　インジェクタ
　５　シリンダ
　６　高圧供給回路
　７　コモンレール
　８　圧力センサ
　９　検出装置
１０　ドライブシャフト
１１　パルス発生用車輪
１２　電磁気センサ
１３　電子式中央制御ユニット
１４　公称駆動ブロック
１５　補正ブロック
１６　データ処理ブロック
１７　制御ブロック
１８　加速度計算ブロック
１９　更新ブロック

Claims (20)

1. それぞれのシリンダ（５）に所与量の燃料を噴射するための複数のインジェクタ（４）を有する内燃機関（１）に噴射される燃料の量を制御するための制御方法であって、
   該内燃機関（１）のシリンダ（５）内の各噴射について、該方法が、
   該噴射に関与するインジェクタの公称動作時間（Ｅ_N）を、噴射圧力（Ｐ_RAIL）および要求された公称燃料量（Ｑ_i）の関数として決定する工程（１４）からなり；
   該方法がまた、
   噴射圧力（Ｐ_RAIL）および噴射にかかわるシリンダ（５）の関数として、補正動作時間（ΔＥ_T）を決定する工程（１５）、
   要求された公称燃料量（Ｑ_i）が所定のしきい値（Ｓ_Q）以下である場合、該公称動作時間（Ｅ_N）を補正することにより、該補正動作時間（ΔＥ_T）の関数として、補正ずみ動作時間（Ｅ_C）を決定する工程（１６）、および
   該インジェクタを、該補正ずみ動作時間（Ｅ_C）と等しい時間駆動する工程、
   を含むことを特徴とし、
   該補正動作時間（ΔＥ_T）を決定する工程が、
   該機関（１）の所定の一連の動作状態で、動作時間（Ｅ_T）が漸増するインジェクタ（４）の一連の動作を実行する工程、
   該インジェクタの一連の動作に対応する該機関（１）の出力トルクに関係する量（Ａｃｃ）を測定する工程、および
   該補正動作時間（ΔＥ_T）を、該出力トルクに関係する量（Ａｃｃ）の関数として計算する工程、
   を含む制御方法。
2. 前記補正動作時間（ΔＥ_T）を計算する工程が、前記一連の動作に対応する該機関の出力トルクに関係する量（Ａｃｃ）が基準燃料量（Ｑ_R）に対応するしきい値（Ｓ_a）と所定の関係を満足する場合、前記インジェクタの実際の動作時間（Ｅ_T）を決定する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の制御方法。
3. 前記所定の関係が、前記一連の動作に対応する該機関の出力トルクに関係する量（Ａｃｃ）を、前記しきい値（Ｓ_a）と等しい状態によって規定することを特徴とする請求項２記載の制御方法。
4. 前記補正動作時間（ΔＥ_T）を計算する工程が、前記補正動作時間（ΔＥ_T）を、前記実際の動作時間（Ｅ_T）および基準燃料量（Ｑ_R）に対応する公称動作時間（Ｅ_N）の関数として計算する工程を含むことを特徴とする請求項２または３記載の制御方法。
5. 噴射圧力（Ｐ_RAIL）および噴射されるシリンダ（Ｃ）によって規定される噴射システムの各動作状態にそれぞれ関連した複数の補正動作時間（ΔＥ_T）を記憶する補正マップ（１５）を生成する工程を含むことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の制御方法。
6. 前記補正動作時間（ΔＥ_T）を決定する工程が、前記補正マップにおける各補正動作時間（ΔＥ_T）を、前記実際の動作時間（Ｅ_T）の関数として更新する工程を含むことを特徴とする請求項５記載の制御方法。
7. 前記動作時間（Ｅ_T）が漸増するインジェクタ（４）の一連の動作を実行する工程が、
   該一連の動作に関与するインジェクタ（４）の初期動作時間（Ｅ_Tmin）を決定する工程（１２０）、
   該一連の動作を生成するために、各エンジンサイクルにおいて初期動作時間（Ｅ_Tmin）に加算される増加分を示す動作時間増加量（ｄＥ）を決定する工程（１３０）、および
   基準燃料量（Ｑ_R）の関数としてしきい値（Ｓａ）を決定する工程、
   を含むことを特徴とする請求項２、３、４、５または６記載の制御方法。
8. 前記一連の動作に対応する該機関（１）の出力トルクに関係する量（Ａｃｃ）を測定する工程が、該機関１の加速度（Ａｃｃ）を測定する工程（１５０）を含むことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６または７記載の制御方法。
9. 前記インジェクタ（４）の実際の動作時間（Ｅ_T）を決定する工程が、前記機関（１）の加速度（Ａｃｃ）がしきい値（Ｓａ）と所定の関係を満足する場合、実際の動作時間（Ｅ_T）を決定する工程を含むことを特徴とする請求項８記載の制御方法。
10. 前記機関（１）の加速度（Ａｃｃ）を測定する工程が、前記機関（１）のシャフト（１０）に取りつけられたパルス発生用車輪（１１）の少なくとも２つの角度窓（α、β）の移動時間を処理する工程を含み、各角度窓が所定の角度幅および位置を有していることを特徴とする請求項８または９記載の制御方法。
11. 前記機関（１）の加速度（Ａｃｃ）を測定する工程が、２つの角度窓（α、β）の一方の角度間隔の補正係数Ｋｃを、以下の式：
    

    

    （ここで、ｔ（２ｉ）およびｔ（２ｉ＋２）が、それぞれサイクル２ｉおよび２ｉ＋２におけるパルス発生用車輪（１１）の２つの角度窓のうちの一方（α）の移動時間であり；そして、ｔ（２ｉ＋１）が、サイクル２ｉ＋１におけるパルス発生用車輪（１１）の２つの角度窓のうちの他方（β）の移動時間である）
    により決定する工程を含むことを特徴とする請求項１０記載の制御方法。
12. それぞれのシリンダ（５）に所与量の燃料を噴射するための複数のインジェクタ（４）を有する内燃機関に噴射される燃料の量を制御するための制御装置（３）であって、
    該制御装置（３）が、
    噴射圧力（Ｐ_RAIL）およびユーザによって要求された公称燃料量（Ｑ_i）の関数として該インジェクタ（４）の公称動作時間（Ｅ_N）を決定する動作手段（１４）、
    噴射圧力（Ｐ_RAIL）および噴射にかかわるシリンダ（５）の関数として補正動作時間（ΔＥ_T）を決定する補正手段（１５、１９）、
    要求された公称燃料量（Ｑ_i）が所定のしきい値（Ｓ_Q）以下である場合、該公称動作時間（Ｅ_N）を補正することにより、該補正動作時間（ΔＥ_T）の関数として補正ずみ動作時間（Ｅ_C）を決定する制御手段（１６）、および
    該インジェクタ（４）が、該補正ずみ動作時間（Ｅ_C）と等しい時間駆動する駆動手段（１６）、
    からなることを特徴とし、
    該補正手段（１５、１９）が、
    該機関（１）の所定の一連の動作状態（１００）で、動作時間（Ｅ_T）が漸増するインジェクタ（４）の一連の動作を実行する制御手段（１４０）、
    該一連のインジェクタ動作にあわせて該機関（１）の出力トルクに関係する量（Ａｃｃ）を測定する検出手段（１５０）、および
    該補正動作時間（ΔＥ_T）を、該出力トルクに関係する量（Ａｃｃ）の関数として計算する処理手段（１７０、１８０）、
    からなる制御装置（３）。
13. 前記処理手段（１７０、１８０）が、前記出力トルクに関係する量（Ａｃｃ）が基準燃料量（Ｑ_R）に対応するしきい値（Ｓ_a）と所定の関係を満足する場合、該インジェクタ（４）の実際の動作時間（Ｅ_T）を決定する第１の計算手段（１７０）を含むことを特徴とする請求項１２記載の制御装置。
14. 前記所定の関係が、前記一連の動作に対応する機関の出力トルクに関係する量（Ａｃｃ）が、前記しきい値（Ｓ_a）と等しい状態によって規定されることを特徴とする請求項１３記載の制御装置。
15. 前記処理手段（１７０、１８０）が、前記補正動作時間（ΔＥ_T）を、前記実際の動作時間（Ｅ_T）および基準燃料量（Ｑ_R）に対応する公称動作時間（Ｅ_N）の関数として決定する第２の計算手段（１８０）を含むことを特徴とする請求項１３または１４記載の制御装置。
16. 前記補正手段（１５）が、噴射圧力（Ｐ_RAIL）および噴射が行われるシリンダ（Ｃ）によって規定される噴射システム（２）の各動作状態にそれぞれ関連した複数の補正動作時間（ΔＥ_T）を記憶する補正マップ（１５）を有することを特徴とする請求項１２、１３、１４または１５記載の制御装置。
17. 前記補正手段（１９）が、
    前記一連の動作に関与するインジェクタ（４）の初期動作時間（Ｅ_Tmin）を決定する第３の計算手段（１１０）、および
    前記しきい値（Ｓａ）と、前記一連の動作を生成するために各エンジンサイクルにおいて初期動作時間（Ｅ_Tmin）に加算される増加分を示す動作時間増加量（ｄＥ）を決定する第４の計算手段（１３０）、
    を含むことを特徴とする請求項１２、１３、１４、１５または１６記載の制御装置。
18. 前記補正手段（１９）に前記機関（１）のトルクに関係する量を供給するための測定手段（１８）を含むことを特徴とする請求項１２、１３、１４、１５、１６または１７記載の制御装置。
19. 前記機関（１）のトルクに関係する量（Ａｃｃ）が、該機関の加速度（Ａｃｃ）によって規定されることを特徴とする請求項１８記載の制御装置。
20. 前記機関（１）のシャフト（１０）に取りつけられたパルス発生用車輪（１１）、およびパルス発生用車輪（１１）と連携し、シャフト（１０）の速度および角度位置に関する運動信号（Ｍ）を生成する電磁気センサ（１２）を含み、前記測定手段（１８）が該運動信号（Ｍ）および速度を処理し、該機関（１）のシャフト（１０）の加速度（Ａｃｃ）を供給することを特徴とする請求項１９記載の制御装置。

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