JP2011122479A - 燃料噴射量補正における補正量制御方法及びコモンレール式燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、環境温度が低温域であっても適切な燃料噴射を確保し、安定性、信頼性の高い燃料噴射を実現可能とする。
【解決手段】多段噴射可能に構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置において、１機関サイクル中の先行する燃料噴射終了後に後行する燃料噴射との間に生ずる燃料噴射量の脈動を低減するために実行される燃料噴射量補正における補正量の算出の際に、環境温度が低温域にある場合の燃料噴射量補正の悪化を抑圧する温度補正係数を用いるようにし、低温域にあっても適切な補正量を得ることで、適切な燃料噴射を確保し、安定性、信頼性の高い燃料噴射を実現可能としたものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射制御に係り、特に、多段燃料噴射制御における噴射の安定性、信頼性の向上等を図ったものに関する。

内燃機関において、燃料噴射制御を如何に行うかは、内燃機関の動作性能に大きく影響するため、重要な問題であり、従来から様々な制御方法が提案、実用化されている。
例えば、ディーゼルエンジンにおける燃費の向上、排気清浄等の観点から１機関サイクル中に複数の燃料噴射を行う、いわゆる多段噴射制御に関する技術が種々、提案、実用化されている（例えば、特許文献１等参照）。
ところで、かかる多段噴射制御においては、パイロット噴射を行うと、その反動により噴射管内に圧力脈動が生じ、メイン噴射における噴射量の変動を招くことが知られており、そのため、多段噴射制御が行われる内燃機関においては、本来のメイン噴射量を得るため、噴射管内の圧力脈動に起因するメイン噴射量の変動を補償するような噴射量補正が行われる構成が採られるのが通常である。

特表２００４−５０４５２８号公報（第３−１０頁、図１−図４）

しかしながら、上述のような多段噴射制御における噴射量補正は、必ずしも万全ではない。
すなわち、例えば、使用燃料の粘性が低温域で常温時に比べて急激に高くなるような場合にあっては、燃料噴射管の入り口の圧力脈動が抑制され、噴射量補正において想定した圧力変動ほどではなくなるため、適切な補正量ではなくなり、本来の補正の効果が期待できなくなるという問題がある。

また、低温の環境下にあっては、噴射量変動の大きさが、通常の使用温度範囲に比べて抑圧される傾向があるが、その一方、噴射量補正における補正量は、通常の使用温度範囲を標準として定められるため、必ずしも低温の環境下にあって、十分適切な補正量が確保される訳ではなく、寧ろ必要以上の噴射量補正となり、補正後の噴射量が不必要に増加してしまうという問題もある。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、簡易な構成で、燃料噴射量補正の補正量を、環境温度が低温域であっても適切な大きさに確保し、安定性、信頼性の高い燃料噴射量を実現可能とする燃料噴射量補正における補正量制御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。

上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る燃料噴射量補正における補正量制御方法は、
多段噴射可能に構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置において、１機関サイクル中の先行する燃料噴射終了後に後行する燃料噴射との間に生ずる燃料噴射量の脈動を低減するために実行される燃料噴射量補正における補正量を制御するための燃料噴射量補正の補正量制御方法であって、
前記燃料噴射量補正における補正量の算出過程に、環境温度が低温域にある場合の前記燃料噴射量補正の悪化を抑圧する温度補正係数を用いるようにしてなるものである。
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、
内燃機関の運転状態に応じて電子制御ユニットによる制御によりインジェクタによる前記内燃機関への多段噴射が可能に構成されると共に、１機関サイクル中の先行する燃料噴射終了後に後行する燃料噴射との間に生ずる燃料噴射量の脈動を低減する燃料噴射量補正制御が前記電子制御ユニットにより実行可能に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は、前記燃料噴射量補正における補正量の演算算出において、環境温度が低温域にある場合の前記燃料噴射量補正の悪化を抑圧する温度補正係数が用いるられるよう構成されてなるものである。

本発明によれば、既存の燃料噴射量補正制御に、低温域における過度な補正量を是正する温度係数を付加するようにしたので、ハードウェアの変更を招くことなく、簡易な構成で、低温域における適切な燃料噴射量補正が確保され、安定性、信頼性の高い燃料噴射を得ることができるという効果を奏するものである。

本発明の実施の形態における燃料噴射量補正における補正量制御方法が適用され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。 図１に示されたコモンレール式燃料噴射制御装置に用いられる電子制御ユニットを構成するマイクロコンピュータにおいて、本発明の実施の形態の燃料噴射量補正における補正量制御方法の第１の構成例の実行のために必要とされる機能を示す機能ブロック図である。 図１に示されたコモンレール式燃料噴射制御装置に用いられる電子制御ユニットにより実行される本発明の実施の形態の燃料噴射量補正における補正制御処理の第１の構成例の処理手順を示すサブルーチンフローチャトである。 図３に示されたフローチャートにおける周期分算出処理の具体的な処理手順の一例を示すサブルーチンフローチャートである。 図１に示されたコモンレール式燃料噴射制御装置に用いられる電子制御ユニットを構成するマイクロコンピュータにおいて、本発明の実施の形態の燃料噴射量補正における補正量制御方法の第２の構成例の実行のために必要とされる機能を示す機能ブロック図である。 図１に示されたコモンレール式燃料噴射制御装置に用いられる電子制御ユニットにより実行される本発明の実施の形態の燃料噴射量補正における補正制御処理の第２の構成例の処理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燃料噴射量補正における補正量制御方法を適用した場合の前噴射と後噴射との間における燃料噴射量の変化特性を、補正量の変化及び補正前の燃料噴射量の変化特性と共に示す特性線図である。 従来のコモンレール式燃料噴射制御装置における前噴射と後噴射との間の燃料噴射量の変化特性を、補正量の変化及び補正前の燃料噴射量の変化特性と共に示す特性線図である。

以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図８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燃料噴射量補正における補正量制御方法が適用される内燃機関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。
この図１に示された内燃機関噴射制御装置は、具体的には、特に、コモンレール式燃料噴射制御装置が構成されたものとなっている。

この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インジェクタ２−１〜２−ｎと、燃料噴射制御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燃料噴射制御装置の基本的な構成と同一のものである。

高圧ポンプ装置５０は、供給ポンプ５と、調量弁６と、高圧ポンプ７とを主たる構成要素として構成されてなる公知・周知の構成を有してなるものである。
かかる構成において、燃料タンク９の燃料は、供給ポンプ５によって汲み上げられ、調量弁６を介して高圧ポンプ７へ供給されるようになっている。調量弁６には、電磁式比例制御弁が用いられ、その通電量が電子制御ユニット４に制御されることで、高圧ポンプ７への供給燃料の流量、換言すれば、高圧ポンプ７の吐出量が調整されるものとなっている。
なお、供給ポンプ５の出力側と燃料タンク９との間には、戻し弁８が設けられており、供給ポンプ５の出力側の余剰燃料を燃料タンク９へ戻すことができるようになっている。
また、供給ポンプ５は、高圧ポンプ装置５０の上流側に高圧ポンプ装置５０と別体に設けるようにしても、また、燃料タンク９内に設けるようにしても、いずれでも良いものである。

インジェクタ２−１〜２−ｎは、エンジン３の気筒毎に設けられており、それぞれコモンレール１から高圧燃料の供給を受け、電子制御ユニット４による噴射制御によって燃料噴射を行うようになっている。
本発明の実施の形態におけるインジェクタ２−１〜２−ｎは、例えば、従来から用いられているいわゆる電磁弁タイプのものである。かかるインジェクタ２−１〜２−ｎは、電子制御ユニット４によって、その駆動制御が行われ、エンジン３の気筒への高圧燃料の噴射を可能としてなるものである

電子制御ユニット４は、例えば、公知・周知の構成を有してなるマイクロコンピュータ２１を中心に、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶素子（図示せず）を有すると共に、インジェクタ２−１〜２−ｎを通電駆動するための回路（図示せず）や、調量弁６等を通電駆動するための回路（図示せず）を主たる構成要素として構成されたものとなっている。
かかる電子制御ユニット４には、コモンレール１の圧力を検出する圧力センサ１１の検出信号が入力される他、エンジン回転数、アクセル開度、エンジン冷却水温、燃料温度などの各種の検出信号が、エンジン３の動作制御や燃料噴射制御に供するために入力されるようになっている。

図２には、マイクロコンピュータ２１による本発明の実施の形態の燃料噴射量補正における補正量制御処理の実行のためマイクロコンピュータ２１が果たす機能を、機能ブロックによって表した機能ブロック図が示されており、図３には、マイクロコンピュータ２１により実行される本発明の実施の形態の燃料噴射量補正における補正量制御の処理手順がサブルーチンフローチャートに示されており、以下、これらの図を参照しつつ、本発明の実施の形態の燃料噴射量補正における補正量制御の処理手順について説明する。

まず、前提となる従来の燃料噴射量補正について、図８を参照しつつ概括的に説明することとする。
本発明の実施の形態の燃料噴射量補正における補正量制御方法は、１機関サイクル中に複数の燃料噴射を行う、いわゆる多段噴射制御において、従来から行われている燃料噴射量補正における、特に、低温の環境下での補正量の適合の不十分さを解消し、さらなる適合性を図るべく、補正量に対する修正を施すものである。

まず、図８には、従来の多段噴射制御における燃料噴射量補正を説明する燃料噴射量変化特性例が示されており、以下、同図を参照しつつ、従来の多段噴射制御における燃料噴射量補正について説明する。
同図において、横軸は、先行する噴射が終了してから後行する噴射開始までの経過時間（インターバル時間Ｔdiff）を、縦軸は、燃料噴射量の脈動量、すなわち、換言すれば、本来のあるべき燃料噴射量からの変化量を、それぞれ表している。
同図において、二点鎖線で表された特性線（符号Ａ１が付された特性線）は、多段噴射制御における燃料噴射量補正（以下、便宜的に「多段燃料噴射量補正」と称する）が無い場合に、先行する燃料噴射終了後のインジェクタ２−１〜２−ｎの燃料噴射量の時間経過に対する脈動量の例を示したものである。

本来、先行する噴射が終了した後、すなわち、インジェクタ２−１〜２−ｎへ対する噴射のための駆動信号の印加が断たれた後は、インジェクタ２−１〜２−ｎからの噴射は零となるべきである。すなわち、図８においては、インターバル時間（以下、便宜的に「インターバル」と称する）の経過に関わらず、燃料噴射量の脈動量は０となるべきである。
しかし、実際には、先行する噴射終了時以後、図８において二点鎖線の特性線で表されたように、燃料噴射量の脈動が生ずる。これは、先行する噴射によって、インジェクタ２−１〜２−ｎの管内に圧力変動が生じ、その影響が噴射終了後も残存し、インジェクタ２−１〜２−ｎの噴射孔の開閉成状態のバランスを崩す結果引き起こされるものと考えられる。

そこで、かかる燃料噴射量の変化を抑圧すべく、燃料噴射量の補正を行うのが多段噴射制御における燃料噴射量補正である。
すなわち、図８において、点線で表された特性線（符号Ｃ１が付された特性線）が、多段噴射制御における燃料噴射量補正の補正量ΔＱの変化特性例である。かかる燃料噴射量補正は、図８において、先の二点鎖線で示された補正前の燃料噴射量の変化を打ち消すような補正を施すものとなっている。なお、図８において、上述の補正量ΔＱの変化特性線に対して、縦軸は、補正量ΔＱの変化量を表すものとなる。
そして、図８において実線で表された特性線（符号Ｂ１が付された特性線）は、上述のような燃料噴射量補正が施された後の、燃料噴射量の脈動量を表している。

ところで、図８において二点鎖線の特性線で示されたような前噴射終了後の燃料噴射量の変動特性は、例えば、環境温度によっても変化するものである。
そのため、上述の燃料噴射量補正における補正量は、そのような環境温度変化に伴う燃料噴射量の変化特性の変化をある程度考慮して定められたものとなっている。すなわち、例えば、標準的な環境温度範囲を想定し、その範囲における燃料噴射量の変化特性の変化を平均値化し、標準的な燃料噴射量の変化特性を定め、それに対して好適な燃料噴射量の補正量を定めるような方策が採られる。

しかし、特に、環境温度が低温域にあっては、燃料噴射量の補正量が必ずしも適正ではなくなることが問題視されている。
本発明の実施の形態における燃料噴射制御は、上述のような燃料噴射量の補正制御において、特に、低温の環境下にあっても適切な補正が実現されるようにしたものである。

ここで、以下に説明するマイクロコンピュータ２１による燃料噴射量補正における補正量制御処理の実行に際しては、従来同様、マイクロコンピュータ２１により、エンジン３の動作状況に応じて、すなわち、エンジン回転数やアクセル開度、また、実レール圧等に基づいて、燃料噴射制御、レール圧制御などが行われるようになっていることが前提である。

しかして、マイクロコンピュータ２１により処理が開始されると、最初に、前噴射量Ｑ１、後噴射量Ｑ２、インターバルＴdiff、及び、レール圧Ｐの演算算出が行われる（図３のステップＳ１００参照）。
ここで、「前噴射量Ｑ１」は、１機関サイクル中において、時間的に前後する２つの噴射時における噴射量のうち、先行する噴射（前噴射）における燃料噴射量を意味し、「後噴射量Ｑ２」は、後行する噴射（後噴射）における燃料噴射量である。より具体的には、前噴射量は、パイロット噴射であり、後噴射量Ｑ２は、メイン噴射である。

また、「インターバルＴdiff」は、前噴射と後噴射との間の時間であり、レール圧Ｐは、目標レール圧である。
これらは、従来同様、エンジン３の動作情報、すなわち、エンジン回転数、アクセル開度、実レール圧等に基づいて、それぞれ所定の演算式により演算算出されるものとなっている。

次いで、マイクロコンピュータ２１により、燃料噴射補正量の位相分算出処理が行われる（図３のステップＳ２００参照）。
ここで、燃料噴射補正量の”位相分”は、先に図８を参照しつつ説明した燃料噴射補正が無い場合における前噴射終了後の燃料噴射量の変化特性（図８において符号Ａ１が付された特性線参照）において、その位相特性が、インジェクタ２−１〜２−ｎ内に生ずる圧力変動に起因して変化することによる燃料噴射量の変動分を補正するためのものである。

本発明の実施の形態においては、レール圧Ｐ（目標レール圧）及び前噴射量Ｑ１に基づいて、所定の位相分演算式により位相分が算出されるものとなっている。かかる所定の位相分演算式は、シミュレーションや試験結果等に基づいて、定められるものである。
なお、図２においては、かかるマイクロコンピュータ２１により実行されるステップ２００の処理を、マイクロコンピュータ２１内において実現される処理機能の一つとして、”位相分算出処理”と表記してある。

次いで、マイクロコンピュータ２１により、燃料噴射補正量の周期分算出が行われる（図３のステップＳ３００参照）。
ここで、燃料噴射補正量の”周期分”は、前噴射によるインジェクタ２−１〜２−ｎ管内の音速変化が変化することによる燃料噴射量の変化特性の周期へ対する影響分を補正するためのものである（詳細は後述）。
なお、図２においては、かかるマイクロコンピュータ２１により実行されるステップ３００の処理を、マイクロコンピュータ２１内において実現される処理機能の一つとして、”周期分算出処理”と表記してある。

次いで、マイクロコンピュータ２１により、ベース補正波形算出が行われる（図３のステップＳ４００参照）。
なお、図２においては、かかるマイクロコンピュータ２１により実行されるステップ４００の処理を、マイクロコンピュータ２１内において実現される処理機能の一つとして、”ベース補正波形算出処理”と表記してある。

ここで、”ベース補正波形”は、補正量を定める基準となる補正量の時間的変化を表す波形である。より具体的には、横軸をインターバルＴdiffとし、縦軸を補正量ΔＱとして表される波形である。
かかるベース補正波形は、先の位相分と周期分の乗算値と前噴射量Ｑ１をパラメータとして演算算出されるものとなっている（図２参照）。すなわち、ベース補正波形算出においては、レール圧Ｐ、温度等によって生ずる補正量ΔＱのずれを、前噴射量Ｑ１毎に平均化されるものとなっている。本発明の実施の形態においては、位相分と周期分の乗算値に対して、実際に使用される前噴射量Ｑ１に応じて、予めシミュレーションや試験等から求められたベース補正波形がマイクロコンピュータ２１の適宜な記憶領域に記憶されており、実際に使用される前噴射量Ｑ１に応じて、ベース補正波形が選択されるようになっている。

次いで、マイクロコンピュータ２１により、振幅補正係数算出が行われる（図３のステップＳ５００参照）。
なお、図２においては、かかるマイクロコンピュータ２１により実行されるステップ５００の処理を、マイクロコンピュータ２１内において実現される処理機能の一つとして、”振幅補正係数算出処理”と表記してある。
ここで、”振幅補正係数”は、先のステップＳ４００で求められたベース補正波形の振幅を補正するための係数で、レール圧Ｐと後噴射量Ｑ２を基に、所定の振幅補正係数演算式により算出されるようになっている。なお、かかる所定の振幅補正係数演算式は、シミュレーションや試験結果等に基づいて、定められるものである。

次いで、マイクロコンピュータ２１により温度補正係数算出が行われる（図３のステップＳ６００参照）。
なお、図２においては、かかるマイクロコンピュータ２１により実行されるステップ６００の処理を、マイクロコンピュータ２１内において実現される処理機能の一つとして、”温度補正係数算出処理”と表記してある。
この”温度補正係数”は、レール圧Ｐとインジェクタ２−１〜２−ｎの直近の燃料推定温度（以下、便宜的に「インジェクタ直近燃料推定温度」と称する）を基に、所定の温度補正係数演算式により算出されるようになっている。なお、かかる所定の温度補正係数演算式は、シミュレーションや試験結果等に基づいて、定められるものである。

また、インジェクタ直近燃料推定温度は、マイクロコンピュータ２１内において、エンジン冷却水温と燃料温度を基に、所定の推定温度演算式により算出されるようになっている（図２参照）。なお、図２において、「水温」は、エンジン冷却水温を意味し、「燃温」は、燃料温度を意味する。また、所定の推定温度演算式は、シミュレーションや試験結果等に基づいて、定められるものである。
本発明の実施の形態における”温度補正係数”は、補正量ΔＱの振幅を調整するためのもので、環境温度が極低温時、すなわち、換言すれば、燃料の粘度が高い場合に、補正感度が低くなるように設定される一方、通常の環境温度に近づくにつれ、補正感度が高くなるように設定されるものとなっている。なお、”補正感度が高い”とは、補正係数の値が大きくなることを意味し、”補正感度が低い”とは、補正係数の値が小さくなることを意味する。

そして、最後に燃料噴射量の最終的な補正量ΔＱが算出されることとなる（図３のステップＳ７００参照）。
すなわち、補正量ΔＱは、ベース補正波形に対して振幅補正係数、温度補正係数を乗じたものとして求められるものとなっている（図２参照）。
これら一連の処理が終了した後は、図示されないメインルーチンへ一旦戻り、他の必要な処理が実行された後、再び、図３の一連の処理が行われることとなる。

図４には、図３のステップ３００の周期分算出処理のより具体的な手順が、サブルーチンフローチャートに示されており、以下、同図を参照しつつ、その内容について説明する。
マイクロコンピュータ２１により処理が開始されると、最初に、エンジン冷却水温がマイクロコンピュータ２１内の適宜な記憶領域に入力され、一時的に記憶される（図４のステップＳ３０２参照）。
次いで、同様に、燃料温度がマイクロコンピュータ２１内の適宜な記憶領域に入力され、一時的に記憶される（図４のステップＳ３０４参照）。

そして、マイクロコンピュータ２１により、インジェクタ直近燃料推定温度が、上述のように入力されたエンジン冷却水温と燃料温度に基づいて、所定の直近推定温度演算式により算出される（図４のステップＳ３０６参照）。なお、かかる所定の直近推定温度演算式は、シミュレーションや試験結果等に基づいて、定められるものである。
次いで、レール圧Ｐの入力が行われる（図４のステップＳ３０８参照）。
なお、このレール圧Ｐの入力は、先のステップＳ１００の処理の際に取得されたデータを流用すれば良く、改めて入力を行う必要は無い。

次いで、先のステップＳ３０６で算出されたインジェクタ直近燃料推定温度とステップＳ３０８で得られたレール圧Ｐを基に、所定の燃料音速演算式により燃料の音速比の算出が行われ（図４のステップＳ３１０参照）、その値は、周期分として出力されるようになっている（図４のステップＳ３１２参照）。なお、所定の燃料音速演算式は、シミュレーションや試験結果等に基づいて、定められるものである。

図７には、本発明の実施の形態の燃料噴射量補正を説明する燃料噴射量変化特性例が示されており、以下、同図について説明する。
同図において、横軸は、先行する噴射が終了してから後行する噴射開始までの経過時間（インターバル）を、縦軸は、燃料噴射量の脈動量、すなわち、換言すれば、本来のあるべき燃料噴射量からの変化量を、それぞれ表している。
同図において、二点鎖線で表された特性線（符号Ａが付された特性線）は、多段燃料噴射量補正が無い場合に、先行する燃料噴射が動作終了された後のインジェクタ２−１〜２−ｎから噴射される燃料の時間経過に対す脈動量の例を示したものである。

図７において、点線で表された特性線（符号Ｃが付された特性線）は、上述したようにして求められる補正量ΔＱの変化特性を表し、実線で表された特性線（符号Ｂが付された特性線）は、点線で示されたような特性の多段燃料噴射量補正が施された際の燃料噴射量の脈動量の変化特性を表している。
図７に示された燃料噴射量の変化特性（符号Ｂが付された特性線参照）は、先に図８に示された従来の多段燃料噴射量補正後の燃料噴射量の変化特性（図８において符号Ｂ１が付された特性線参照）に比べ、変動が十分抑圧されていることが確認できるものとなっている。
これは、本発明の実施の形態においては、補正量ΔＱの算出過程において、従来と異なり、温度補正係数を乗算係数として用いられるようにし（図２参照）、環境温度が常温域から低温域に変化した場合に、温度補正係数が小さくなるようにして、従来と異なり、補正量ΔＱが必要以上の大きさとならないようにしているためである。

次に、第２の構成例について、図５及び図６を参照しつつ説明する。
図５は、第２の構成例の燃料噴射量補正における補正量制御処理の実行のためマイクロコンピュータ２１が果たす機能を、機能ブロックによって表した機能ブロック図であり、図６は、第２の構成例の燃料噴射量補正における補正量制御の処理手順を示すサブルーチンフローチャートである。
なお、図６において、先の図３に示されたステップの処理内容と同一のステップについては、同一の符号を付して、その詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明することとする。

この第２の構成例の燃料噴射量補正における補正量制御処理は、先の図３に示された第１の構成例の燃料噴射量補正における補正量制御の処理手順に、さらに、圧力補正係数算出（図６のステップＳ５３０参照）及び圧力オフセット算出（（図６のステップＳ５６０参照））の処理を付加したものである。
すなわち、圧力補正係数算出処理は、レール圧Ｐと、ステップＳ４００の処理で得られたベース補正波形とに基づいて、所定の圧力補正係数演算式により演算算出されるものとなっている。ここで、所定の圧力補正係数演算式は、シミュレーションや試験結果等に基づいて、定められるものである。
なお、図５においては、かかるマイクロコンピュータ２１により実行されるステップ５３０の処理を、マイクロコンピュータ２１内において実現される処理機能の一つとして、”圧力補正係数算出処理”と表記してある。

そして、この圧力補正係数は、乗算係数として、ステップＳ４００の処理で得られたベース補正波形に対する振幅補正係数の乗算値に対して、さらに乗ぜられるようになっている（図５参照）。
このような圧力補正係数を用いるのは、次述するような理由によるものである。
すなわち、燃料噴射量変動の基本の波形（図７において符号Ａが付された特性線参照）は、レール圧の変化に因らず、前噴射の噴射量で定まるものであるが、この波形の適合の基準としたレール圧から実際のレール圧が解離するにつれて、波形自体の山谷のバランスが変化して、適切な補正量ΔＱが得られなくなるという現象を生ずる。

圧力補正係数は、燃料噴射量変動の基本波形（図７において符号Ａが付された特性線参照）を、レール圧の変化に応じて柔軟に変化させ、適切な補正量ΔＱを確保するために用いられるものである。
かかる圧力補正係数は、使用レール圧の上下付近で高感度、すなわち、換言すれば、係数値が大となるように設定し、先に述べたように、噴射量変動の基本波形の変動を抑圧できるようにするのが好適である。

次いで、ステップＳ５６０において、圧力オフセットの算出が行われる。
ここで、”圧力オフセット”は、補正量ΔＱの上下方向のオフセット補正を行うためのオフセット量である。補正量ΔＱの上下方向のオフセットとは、図７において符号Ｃが付された特性線で表された補正量ΔＱの特性例の全体を、補正量の変化量を表す図７の縦軸方向で変位させることを意味する。
かかる圧力オフセットは、使用レール圧が想定された範囲から乖離することにより生ずる補正量ΔＱのオフセットを補正するものであり、使用レール圧の上下付近で高感度、すなわち、換言すれば、オフセット量が大となるように設定すると好適である。
なお、図５においては、かかるマイクロコンピュータ２１により実行されるステップ５６０の処理を、マイクロコンピュータ２１内において実現される処理機能の一つとして、”圧力オフセット算出処理”と表記してある。

本発明の実施の形態において、圧力オフセットは、ステップＳ４００の処理で得られたベース補正波形とレール圧とに基づいて、所定の圧力オフセット演算式により算出されるものとなっている。かかる所定の圧力オフセット演算式は、シミュレーションや試験結果等に基づいて、定められるものである。
そして、算出された圧力オフセットは、先の圧力補正係数の乗算結果に加算されることで、所望されるオフセット調整が得られるようになっている（図５参照）。

コモンレール式燃料噴射装置における燃料噴射量補正制御の低温域での補正効果の低下を抑圧、改善すべく、低温域での補正量をより適正に変更できるようにしたので、特に、低温環境下での使用が所望されるコモンレール式燃料噴射制御装置に適用できる。

１…コモンレール
２−１〜２−ｎ…燃料噴射弁
３…ディーゼルエンジン
４…電子制御ユニット
１１…圧力センサ
２１…マイクロコンピュータ
５０…高圧ポンプ装置

Claims (8)

1. 多段噴射可能に構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置において、１機関サイクル中の先行する燃料噴射終了後に後行する燃料噴射との間に生ずる燃料噴射量の脈動を低減するために実行される燃料噴射量補正における補正量を制御するための燃料噴射量補正の補正量制御方法であって、
   前記燃料噴射量補正における補正量の算出過程に、環境温度が低温域にある場合の前記燃料噴射量補正の悪化を抑圧する温度補正係数を用いるようにしたことを特徴とする燃料噴射量補正における補正量制御方法。
2. 温度補正係数は、所定の温度補正係数演算式により算出されて、燃料噴射量補正における補正量の算出過程において乗算係数として用いられるものであって、環境温度が低温域以外にある場合に比して、環境温度が低温域にある場合に前記補正量を、より低減する値に設定され、
   前記所定の温度補正係数演算式は、目標レール圧とインジェクタ直近の燃料の推定温度とに基づいて、前記温度補正係数を算出可能に構成されてなり、
   前記インジェクタ直近の燃料の推定温度は、所定の推定温度演算式により算出され、前記所定の推定温度演算式は、エンジン冷却水温と燃料温度を基に、インジェクタ直近の燃料の推定温度を算出可能に構成されてなるものであることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射量補正における補正量制御方法。
3. 燃料噴射量補正における補正量の算出過程に、実レール圧の変化による前記燃料噴射量補正の悪化を抑圧する圧力補正係数を用いるようにしたことを特徴とする請求項２記載の燃料噴射量補正における補正量制御方法。
4. 圧力補正係数は、所定の圧力補正係数演算式により算出され、燃料噴射量補正における補正量の算出過程において乗算係数として用いられるものであって、その値は、使用レール圧範囲の上下において、前記補正量の減少を補償可能に設定され、
   前記所定の圧力補正係数演算式は、ベース補正波形と目標レール圧とに基づいて、前記圧力補正係数を算出可能に構成されてなり、
   前記ベース補正波形は、燃料噴射量補正における補正量を定める基準となる補正量の時間的変化を表す波形であって、前噴射の大きさに応じて予め設定された波形が選択されることを特徴とする請求項３記載の燃料噴射量補正における補正量制御方法。
5. 内燃機関の運転状態に応じて電子制御ユニットによる制御によりインジェクタによる前記内燃機関への多段噴射が可能に構成されると共に、１機関サイクル中の先行する燃料噴射終了後に後行する燃料噴射との間に生ずる燃料噴射量の脈動を低減する燃料噴射量補正制御が前記電子制御ユニットにより実行可能に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は、前記燃料噴射量補正における補正量の演算算出において、環境温度が低温域にある場合の前記燃料噴射量補正の悪化を抑圧する温度補正係数が用いるられ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。
6. 温度補正係数は、所定の温度補正係数演算式により算出されて、燃料噴射量補正における補正量の算出過程において乗算係数として用いられるものであって、環境温度が低温域以外にある場合に比して、環境温度が低温域にある場合に前記補正量を、より低減する値に設定され、
   前記所定の温度補正係数演算式は、目標レール圧とインジェクタ直近の燃料の推定温度とに基づいて、前記温度補正係数を算出可能に構成されてなり、
   前記インジェクタ直近の燃料の推定温度は、所定の推定温度演算式により算出され、前記所定の推定温度演算式は、エンジン冷却水温と燃料温度を基に、インジェクタ直近の燃料の推定温度を算出可能に構成されてなるものであることを特徴とする請求項５記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。
7. 電子制御ユニットは、燃料噴射量補正における補正量の演算算出において、実レール圧による前記燃料噴射量補正の悪化を抑圧する圧力補正係数が用いられるよう構成されてなることを特徴とする請求項６記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。
8. 圧力補正係数は、所定の圧力補正係数演算式により算出され、燃料噴射量補正における補正量の算出過程において乗算係数として用いられるものであって、その値は、使用レール圧範囲の上下において、前記補正量の減少を補償可能に設定され、
   前記所定の圧力補正係数演算式は、ベース補正波形と目標レール圧とに基づいて、前記圧力補正係数を算出可能に構成されてなり、
   前記ベース補正波形は、燃料噴射量補正における補正量を定める基準となる補正量の時間的変化を表す波形であって、前噴射の大きさに応じて予め設定された波形が選択されることを特徴とする請求項７記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。
   

Images