JP2014095339A - 流量調整弁の吐出量補正装置 - Google Patents

Abstract

【課題】流量調整弁のＩ−Ｑ特性の傾きのばらつきを学習して補正することにより、サプライポンプの個体差の影響を低減しつつ、サプライポンプの吐出量の精度を高める流量調整弁の吐出量補正装置を提供する。
【解決手段】ＥＣＵ１８は、ディーゼルエンジン本体１１の運転条件を第一運転条件または第二運転条件にいずれかに変更する。ＥＣＵ１８は、第一運転条件にあるとき、Ｉ−Ｑ特性を変更して、サプライポンプ１５から吐出される燃料の吐出性能を予め設定した範囲に調整するとともに、第二運転条件にあるとき、フィードバック制御の圧力制御ゲインを強制的に変更する。ＥＣＵ１８は、ディーゼルエンジン本体１１の運転条件が第一運転条件から第二運転条件へ過渡的に変化するとき、サプライポンプ１５から吐出される燃料の圧力挙動を取得する。圧力挙動を取得したＥＣＵ１８は、この圧力挙動に基づいて、流量調整弁１４のＩ−Ｑ特性を補正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、流量調整弁の吐出量補正装置に関し、特にコモンレールを用いた燃料噴射システムに適用される流量調整弁の吐出量補正装置に関する。

内燃機関のコモンレールは、サプライポンプから供給された燃料を、圧力を維持した状態で貯えている。このコモンレールにおける燃料の圧力は、サプライポンプから吐出される燃料の流量によって調整される。そして、サプライポンプから吐出される燃料の流量は、サプライポンプの入口側に設けられた流量調整弁によって調整される。流量調整弁は、いわゆる電磁弁であり、供給する電流を変更することにより、吐出する燃料の流量が変化する。

流量調整弁は、この供給する電流と吐出する燃料の流量との間の特性すなわちＩ−Ｑ特性に個体差がある。そのため、吐出量補正装置は、流量調整弁の個体差によるＩ−Ｑ特性のばらつきを学習するとともに、学習に基づいてＩ−Ｑ特性を補正することにより、個体間のばらつきの低減を図っている（特許文献１参照）。

従来の場合、このＩ−Ｑ特性の学習は、内燃機関が減速時にあるとき、またはアイドル状態にあるときなどに実施される。しかし、燃料を吐出するサプライポンプは、内燃機関によって機械的に駆動されている。そのため、内燃機関が減速時にあるとき、サプライポンプの駆動条件は不安定となり、学習するＩ−Ｑ特性の精度が低下するという問題がある。

特開２００８−２９１８０８号公報 特開２００４−２９３５０４号公報

そこで、本発明の目的は、流量調整弁のＩ−Ｑ特性の傾きのばらつきを学習して補正することにより、サプライポンプの個体差の影響を低減しつつ、サプライポンプの吐出量の精度を高める流量調整弁の吐出量補正装置を提供することにある。

本発明では、制御装置は、内燃機関の運転条件を第一運転条件または第二運転条件にいずれかに変更する。第一運転条件は、予め設定されており、アイドル時に比較して相対的に負荷の大きな運転条件である。一方、第二運転条件は、第一運転条件における内燃機関の回転数を維持しつつ、サプライポンプから吐出される燃料の圧力が低圧となる運転条件である。制御装置は、第一運転条件にあるとき、Ｉ−Ｑ特性を変更して、サプライポンプから吐出される燃料の吐出性能を予め設定した範囲に調整するとともに、第二運転条件にあるとき、フィードバック制御の圧力制御ゲインを強制的に変更する。そして、制御装置は、内燃機関の運転条件が第一運転条件から第二運転条件へ過渡的に変化するとき、サプライポンプから吐出される燃料の圧力挙動を取得する。圧力挙動を取得した制御装置は、この圧力挙動に基づいて、流量調整弁のＩ−Ｑ特性を補正する。

このように、制御装置は、第一運転条件において吐出性能を調整したサプライポンプに対し、第二運転条件において強制的に圧力制御ゲインを変更している。そして、制御装置は、この圧力制御ゲインを変更した後の圧力挙動から、サプライポンプのＩ−Ｑ特性の傾きを取得する。これにより、制御装置は、内燃機関の回転数の影響を受けにくい第一運転条件および第二運転条件で流量調整弁のＩ−Ｑ特性の傾きのばらつきを学習して補正する。したがって、サプライポンプの個体差の影響を低減しつつ、サプライポンプの吐出量の精度を高めることができる。

一実施形態による流量調整弁の吐出量補正装置を適用したディーゼルエンジンシステムを示す模式図 一実施形態によるディーゼルエンジンシステムの流量調整弁の断面を示す概略図 一実施形態による流量調整弁の吐出量補正装置を示すブロック図 コモンレールにおける燃料の圧力の時間的な変化を示す概略図 流量調整弁のＩ−Ｑ特性を示す概略図 一実施形態による流量調整弁の吐出量補正装置における処理の流れを示す概略図 目標圧力とコモンレールにおける実圧力との関係を示す説明図 圧力制御ゲインとＩ−Ｑ特性の挙動との関係を示す説明図 流量調整弁のＩ−Ｑ特性を示す概略図

以下、流量調整弁の吐出量補正装置を適用したディーゼルエンジンシステムの実施形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、ディーゼルエンジンシステム１０は、内燃機関としてのディーゼルエンジン本体１１、および燃料噴射システム１２を備えている。燃料噴射システム１２は、コモンレール式の燃料噴射システムであり、燃料タンク１３、流量調整弁１４、サプライポンプ１５、コモンレール１６、インジェクタ１７およびＥＣＵ（Engine Control Unit）１８を備えている。流量調整弁１４およびサプライポンプ１５は、一体のポンプユニット１９を構成している。

燃料タンク１３は、常圧の燃料を貯える。燃料タンク１３に貯えられている燃料は、図示しない低圧ポンプにより吸入配管部２１を経由して流量調整弁１４へ供給される。サプライポンプ１５は、図示しないプランジャが往復移動することにより、図示しない加圧室に吸入した燃料を加圧する。サプライポンプ１５では、加圧室へ吸入される燃料の流量に応じて吐出される燃料の流量が変化する。プランジャは、ディーゼルエンジン本体１１の図示しないクランクシャフトから駆動力が伝達される。サプライポンプ１５で加圧された燃料は、コモンレール１６へ吐出される。サプライポンプ１５は、吐出側が燃料配管部２２に接続している。燃料配管部２２は、サプライポンプ１５とコモンレール１６とを接続している。

コモンレール１６は、燃料配管部２２と接続され、サプライポンプ１５で加圧された燃料を、圧力を維持したまま貯える。コモンレール１６は、ディーゼルエンジン本体１１の各気筒へ燃料を噴射するインジェクタ１７と接続している。コモンレール１６に貯えられている高圧の燃料は、インジェクタ１７からディーゼルエンジン本体１１の図示しない燃焼室へ噴射される。サプライポンプ１５、コモンレール１６およびインジェクタ１７は、それぞれ還流配管部２３が接続している。サプライポンプ１５、コモンレール１６およびインジェクタ１７で余剰となった燃料は、還流配管部２３を経由して燃料タンク１３へ戻される。

流量調整弁１４は、図２に示すようにケース３１、弁部材３２および電磁駆動部３３を有している。本実施形態の場合、流量調整弁１４は、電磁駆動部３３への電流の供給が停止されているとき、燃料タンク１３からサプライポンプ１５への燃料の流れを許容するノーマリーオープンタイプである。ケース３１は、円筒状に形成され、内部に弁部材３２を摺動可能に収容している。ケース３１は、筒状の側壁を径方向へ貫く開口部３４を有している。開口部３４は、ケース３１の周方向へ複数設けられている。開口部３４は、図示しない通路部を経由してサプライポンプ１５に接続している。ケース３１は、軸方向の一方の端部である先端部３５が開放している。この開放するケース３１の端部は、吸入配管部２１を経由して燃料タンク１３に接続している。

筒状に形成されている弁部材３２は、内側に燃料通路３６を形成している。弁部材３２は、筒状の側壁を径方向へ貫くポート３７を有している。弁部材３２が軸方向へ移動することにより、ポート３７と開口部３４とが重なり合う面積が変化する。このポート３７と開口部３４とが重なり合う面積が変化することにより、燃料通路３６から開口部３４へ流入する燃料が通過可能な面積が変化する。その結果、弁部材３２の軸方向の位置に応じて、流量調整弁１４を通過する燃料の流量は変化する。

電磁駆動部３３は、ケース３１の先端部３５と反対の基端部３８側に設けられている。電磁駆動部３３は、スプリング４１、ステータ４２およびコイル４３を有している。スプリング４１は、基端部３８側がケース３１に接し、先端部３５側が弁部材３２に接している。これにより、スプリング４１は、弁部材３２に対して先端部３５側へ押す力を加えている。ステータ４２は、磁性体で形成され、ケース３１の外側を覆っている。コイル４３へ通電することにより、磁性体のケース３１とステータ４２との間には、磁気回路が形成される。これにより、コイル４３に通電すると、弁部材３２は基端部３８側へ吸引される。コイル４３は、ＥＣＵ１８に接続され、ＥＣＵ１８から駆動のための電流が供給される。

ＥＣＵ１８からコイル４３へ供給する電流の大きさを制御することにより、弁部材３２の軸方向の位置が変化する。すなわち、弁部材３２のポート３７とケース３１の開口部３４とが重なり合う面積は、コイル４３へ供給する電流によって変化する。そのため、流量調整弁１４を経由してサプライポンプ１５へ供給される燃料の流量は、ＥＣＵ１８からコイル４３へ供給する電流によって変化する。このコイル４３へ供給する電流の大きさと流量調整弁１４からサプライポンプ１５へ吐出される燃料の流量との関係は、流量調整弁１４に固有のＩ−Ｑ特性である。

次に、本実施形態の吐出量補正装置５０について説明する。
吐出量補正装置５０は、上述の図１に示すＥＣＵ１８および圧力検出手段としての圧力センサ５１を備えている。圧力センサ５１は、コモンレール１６に設けられ、コモンレール１６に貯えられている燃料の圧力を検出する。圧力センサ５１は、検出した燃料の圧力を電気信号としてＥＣＵ１８へ出力する。ＥＣＵ１８は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを有するマイクロコンピュータで構成されている。ＥＣＵ１８は、ＲＯＭに記憶されているコンピュータプログラムを実行することにより、図３に示すように運転条件変更部５２、性能調整部５３、圧力制御ゲイン変更部５４、圧力挙動取得部５５、推定部５６および補正部５７をソフトウェア的に実現している。これら運転条件変更部５２、性能調整部５３、圧力制御ゲイン変更部５４、圧力挙動取得部５５、推定部５６および補正部５７は、ソフトウェア的に実現するだけでなく、ハードウェア的またはソフトウェアとハードウェアとの協働によって実現してもよい。ＥＣＵ１８は、さらに記憶部５８が接続している。また、ＥＣＵ１８は、上述のように流量調整弁１４の電磁駆動部３３にも電気的に接続している。

運転条件変更部５２は、ディーゼルエンジン本体１１の運転条件を、第一運転条件または第二運転条件のいずれかに変更する。第一運転条件は、アイドル状態と比較して、相対的に負荷およびディーゼルエンジン本体１１の回転数の高い状態である。第一運転条件は、任意の運転条件として、予め設定されている。第一運転条件における運転条件をアイドル状態と比較して相対的に高くすることにより、流量調整弁１４におけるＩ−Ｑ特性の固体差は顕著になる。一方、第二運転条件は、第一運転条件と回転数が同一であるものの、サプライポンプ１５から吐出される燃料の圧力が低圧となる条件である。すなわち、第二運転条件は、第一条件におけるディーゼルエンジン本体１１の回転数を維持したままサプライポンプ１５から吐出される燃料の圧力を第一運転条件よりも低圧とする条件である。運転条件変更部５２は、ディーゼルエンジン本体１１を、特定の第一運転条件または第二運転条件のいずれかに変更する。

性能調整部５３は、第一運転条件にあるとき、サプライポンプ１５から吐出される燃料の吐出性能を予め設定した範囲に調整する。具体的には、性能調整部５３は、第一運転条件にあるとき、サプライポンプ１５から吐出される燃料の吐出性能が予め設定した範囲となるように流量調整弁１４のＩ−Ｑ特性を変更する。
圧力制御ゲイン変更部５４は、第二運転条件において流量調整弁１４のＩ−Ｑ特性の圧力制御ゲインを変更する。流量調整弁１４は、フィードバック制御によって供給する電流と吐出する燃料流量との関係が制御されている。圧力制御ゲイン変更部５４は、第二運転条件にあるとき、このフィードバック制御の圧力制御ゲインを強制的に変更する。

圧力挙動取得部５５は、サプライポンプ１５から吐出される燃料の圧力挙動を取得して蓄積する。具体的には、圧力挙動取得部５５は、ディーゼルエンジン本体１１の運転条件を第一運転条件から第二運転状態へ移行させる。そして、圧力挙動取得部５５は、この第一運転条件から第二運転条件に移行する過渡的な状態のとき、サプライポンプ１５から吐出される燃料の圧力が安定するまでの圧力挙動を蓄積する。圧力挙動取得部５５は、コモンレール１６に設けられている圧力センサ５１で検出した圧力を取得する。圧力挙動取得部５５は、第一運転条件から第二運転条件へ移行させてから圧力挙動が安定するまでの間、取得したコモンレール１６の圧力を記憶部５８に蓄積する。記憶部５８は、例えば不揮発性のメモリ装置などで構成されている。記憶部５８は、ＥＣＵ１８のＲＡＭやＲＯＭと共用してもよい。

図４に示すように、コモンレール１６における燃料の圧力は刻々と変化する。コモンレール１６における燃料の圧力は、圧力が上昇する昇圧と、圧力が降下する降圧とを繰り返す。このとき、コモンレール１６における燃料の圧力は、ＥＣＵ１８において破線で示す目標圧力が設定される。ＥＣＵ１８は、この目標圧力に基づいて流量調整弁１４に供給する電流を制御する。一方、コモンレール１６における燃料の圧力は、流量調整弁１４からの燃料の吐出量によって変化し、概ねこの目標圧力に沿った挙動を示す。しかし、コモンレール１６における燃料の圧力は、厳密には例えばフィードバック制御の応答遅れ、および燃料の流路における抵抗などから、実線で示すような挙動となる。具体的には、コモンレール１６における燃料の圧力は、昇圧の指示があると、一旦低下、すなわち昇圧時にアンダーシュートする。そして、コモンレール１６における燃料の圧力は、昇圧時の目標圧力付近まで上昇した後、この目標圧力を突破、すなわちオーバーシュートする。目標圧力を突破したコモンレール１６における燃料の圧力は、昇圧時の目標圧力へ徐々に収束して安定する。また、コモンレール１６における燃料の圧力は、降圧の指示があると、一旦降圧時にオーバーシュートした後、さらに降圧時の目標圧力をアンダーシュートして、徐々に収束する。このように、コモンレール１６における燃料の圧力は、昇圧の指示または降圧の指示があると、目標圧力に対するオーバーシュートおよびアンダーシュートを繰り返しながら収束する。圧力挙動取得部５５は、このコモンレール１６における燃料の圧力の挙動を取得し、記憶部５８に蓄積する。

推定部５６は、この記憶部５８に蓄積された圧力挙動すなわちコモンレール１６における燃料の圧力挙動に基づいて、流量調整弁１４のＩ−Ｑ特性の傾きを推定する。図５に示すように、流量調整弁１４に供給する電流Ｉとサプライポンプ１５の燃料吐出量Ｑとの関係、すなわちＩ−Ｑ特性は、ディーゼルエンジン本体１１が低回転の運転条件にあるときと高回転の運転条件にあるときとで異なる。すなわち、流量調整弁１４のＩ−Ｑ特性は個体毎に異なるため、サプライポンプ１５の吐出量を特定の吐出量Ｑ１にするときでも、流量調整弁１４に供給する電流はＩ１、Ｉ２、Ｉ３のようにそれぞれ異なる。その結果、例えば高回転の運転条件における中央値を基準にサプライポンプ１５の燃料吐出量Ｑを調整すると、同一の電流を流量調整弁１４へ供給する場合でも、サプライポンプ１５からの実際の燃料吐出量Ｑには個体毎に差が生じる。そこで、本実施形態では、性能調整部５３において予め設定した第一運転条件でサプライポンプ１５からの燃料吐出性能を調整している。このようにサプライポンプ１５からの燃料吐出性能を調整した後、圧力制御ゲイン変更部５４で流量調整弁１４の圧力制御ゲインを強制的に変更する。そして、推定部５６は、このときのコモンレール１６における燃料の圧力挙動から、Ｉ−Ｑ特性の傾きを推定している。すなわち、推定部５６は、図５に示すような流量調整弁１４の個体毎のＩ−Ｑ特性における傾きを推定する。

補正部５７は、推定部５６で推定されたＩ−Ｑ特性の傾きに基づいて、Ｉ−Ｑ特性および圧力制御ゲインを変更する。このＩ−Ｑ特性および圧力制御ゲインは、流量制御弁１４の個体差を考慮することなく流量調整弁１４に共通の初期的なデータとして予め設定されている。補正部５７は、流量調整弁１４に共通の初期的なデータを、推定部５６で推定されたＩ−Ｑ特性の傾きに応じて各流量調整弁１４に固有の値に補正する。これにより、補正部５７は、Ｉ−Ｑ特性の傾きを補正することにより、個体差のある流量調整弁１４のＩ−Ｑ特性を中央値に近似させ、最終的なＩ−Ｑ特性のばらつきを補正する。

次に、上記の構成による吐出量補正装置５０の処理の流れについて図６に基づいて説明する。
運転条件変更部５２は、流量調整弁１４の吐出量の補正を実行するとき、まずディーゼルエンジン本体１１の運転条件を取得する（Ｓ１０１）。具体的には、運転条件変更部５２は、ディーゼルエンジン本体１１の図示しない回転数センサやアクセル開度センサなどから、ディーゼルエンジン本体１１の回転数および負荷状態を運転条件として取得する。本実施形態の場合、流量調整弁１４の吐出量の補正は、ディーゼルエンジンシステム１０が搭載された車両を出荷する前に実行される。すなわち、流量調整弁１４の吐出量の補正は、流量調整弁１４の個体差を補正するために、製品の出荷前に実行される。なお、この流量調整弁１４の吐出量の補正は、ディーゼルエンジンシステム１０を車両に搭載した後、車両の走行中に行なってもよい。これにより、流量調整弁１４は、使用の継続による経年的な変化も加味して吐出量の補正を行なうことができる。

運転条件変更部５２は、Ｓ１０１で取得した運転条件に基づいて、ディーゼルエンジン本体１１の運転条件を第一運転条件に設定する（Ｓ１０２）。すなわち、運転条件変更部５２は、ディーゼルエンジン本体１１の回転数がアイドル状態よりも高い第一運転条件に設定する。そして、運転条件変更部５２は、ディーゼルエンジン本体１１が第一運転条件で安定しているか否かを判断する（Ｓ１０３）。運転条件変更部５２は、Ｓ１０１で取得した運転条件が第一運転条件に合致しないと判断すると（Ｓ１０３：Ｎｏ）、Ｓ１０２へリターンし、第一運転条件で安定するまで待機する。

性能調整部５３は、Ｓ１０３においてディーゼルエンジン本体１１が第一運転条件で安定していると判断すると（Ｓ１０３：Ｙｅｓ）、サプライポンプ１５の吐出性能が予め設定した範囲になるように流量調整弁１４のＩ−Ｑ特性を変更する（Ｓ１０４）。具体的には、Ｉ−Ｑ特性が中央値となるように流量調整弁１４に供給する電流Ｉをオフセットする。サプライポンプ１５への燃料の流量を調整する流量調整弁１４は、上述の図５で説明したように個体差によってＩ−Ｑ特性にばらつきがある。製品として流通する流量調整弁１４は、このＩ−Ｑ特性が予め設定された上限値と下限値との間に存在する。そして、このＩ−Ｑ特性は、これら上限値と下限値との間に、平均化された中央値が存在する。そこで、性能調整部５３は、補正の対象となる流量調整弁１４のＩ−Ｑ特性を、図５に示すように中央値となるように電流Ｉを設定する。すなわち、性能調整部５３は、Ｉ−Ｑ特性が中央値となるように補正の対象となる流量調整弁１４に供給する電流Ｉをずらして設定する。これにより、サプライポンプ１５から吐出される燃料の流量は、Ｉ−Ｑ特性の中央値に対応して、予め設定した範囲に調整される。

運転条件変更部５２は、Ｓ１０４においてサプライポンプ１５の燃料の吐出量が調整されると、ディーゼルエンジン本体１１の運転条件を第二運転条件に変更する（Ｓ１０５）。具体的には、運転条件変更部５２は、Ｓ１０３で判断したときのディーゼルエンジン本体１１の回転数を維持したまま、サプライポンプ１５から吐出される燃料の圧力が低圧となる第二運転条件に変更する。すなわち、運転条件変更部５２は、ディーゼルエンジン本体１１の回転数を変更することなく、サプライポンプ１５から吐出される燃料の圧力、つまりコモンレール１６における燃料の圧力が第一運転条件に比較して低圧となるように運転条件を変更する。

そして、圧力制御ゲイン変更部５４は、この第二運転条件における流量調整弁１４のフィードバック制御の圧力制御ゲインを変更する（Ｓ１０６）。第二運転条件に限らず、流量調整弁１４は、コモンレール１６における燃料の圧力に相関する燃料吐出量Ｑを、圧力センサ５１で検出した圧力に基づいてフィードバック制御している。すなわち、ＥＣＵ１８は、圧力センサ５１で検出した圧力を用いて、流量調整弁１４に供給する電流Ｉを制御することにより、流量調整弁１４によってサプライポンプ１５へ供給される燃料の流量を制御している。圧力制御ゲイン変更部５４は、第二運転条件でフィードバック制御を行なっているとき、このフィードバック制御に用いる圧力制御ゲインを強制的に変更する。この場合、圧力制御ゲイン変更部５４は、圧力制御ゲインを強める方向で変更してもよく、圧力制御ゲインを弱める方向で変更してもよい。

図７に示すように、制御の対象となるコモンレール１６における燃料の実圧力は、目標圧力に対して変動する。ここで、目標圧力が上昇するとき、これに追従する実圧力が目標圧力に到達するまでの期間は、制御の「応答性」である。また、目標圧力が上昇するとき、これに追従する実圧力が目標圧力を超える値は、制御の「オーバーシュート」である。そして、目標圧力が上昇するとき、実圧力が目標圧力に収束する傾向は、制御の「減衰性」である。これら制御の「応答性」、「オーバーシュート」および「減衰性」などの制御性は、図８に示すように圧力制御ゲインを「強める」または「弱める」ことによって変化する。

具体的には、図８に示すように流量調整弁のＩ−Ｑ特性は、傾きが「急」であるときと、傾きが「緩」であるときとで制御性に与える影響が異なり、かつ圧力制御ゲインから受ける影響も異なる。Ｉ−Ｑ特性の傾きが「急」であるとき、圧力制御ゲインを強めると、目標圧力に対する「応答性」は高くなる。これに対し、Ｉ−Ｑ特性の傾きが「急」であるとき、圧力制御ゲインを強めると、目標圧力に対する「オーバーシュート」は大きくなる。また、Ｉ−Ｑ特性の傾きが「急」であるとき、圧力制御ゲインを強めると、目標圧力での「減衰性」は低下、すなわち目標圧力への収束に要する期間が増大する。一方、Ｉ−Ｑ特性の傾きが「緩」であるとき、圧力制御ゲインを強めると、「応答性」、「オーバーシュート」および「安定性」はいずれも特性の中央値に近似する。

逆に、Ｉ−Ｑ特性の傾きが「急」であるとき、圧力制御ゲインを弱めると、「応答性」、「オーバーシュート」および「安定性」はいずれも特性の中央値に近似する。一方、Ｉ−Ｑ特性の傾きが「緩」であるとき、圧力制御ゲインを弱めると、「応答性」は低下し、「オーバーシュート」は小さいかほとんど生じず、「安定性」は高くなる。
このように、圧力制御ゲインは、適用する流量調整弁１４に応じて強める方向または弱める方向のいずれに変更してもよい。圧力制御ゲイン変更部５４は、適用する流量調整弁のＩ−Ｑ特性に応じて圧力制御ゲインを強める方向または弱める方向へ変更する。

Ｓ１０６において圧力制御ゲインが変更されると、圧力挙動取得部５５は、ディーゼルエンジン本体１１の運転条件を、Ｓ１０２における第一運転条件からＳ１０５における第二運転条件に移行させる（Ｓ１０７）。すなわち、圧力挙動取得部５５は、Ｓ１０６において圧力制御ゲインが変更されて運転が安定していたディーゼルエンジン本体１１の運転条件を、第一運転条件に移行した後、第一運転条件から第二運転条件を再び移行させる。

圧力挙動取得部５５は、この第一運転条件から第二運転条件へ移行する過渡的な状態において、圧力センサ５１で取得したコモンレール１６の圧力を蓄積する（Ｓ１０８）。具体的には、圧力挙動取得部５５は、第一運転条件から第二運転条件への過渡的な状態において、サプライポンプ１５から吐出された燃料の圧力がコモンレール１６において安定するまでの圧力挙動を取得する。圧力挙動取得部５５は、圧力センサ５１から取得したコモンレール１６における燃料の圧力挙動を記憶部５８に蓄積する。

推定部５６は、Ｓ１０８で蓄積した燃料の圧力挙動に基づいて、Ｉ−Ｑ特性の傾きを推定する（Ｓ１０９）。図５において説明、および図９に示すように、Ｉ−Ｑ特性は、供給する電流Ｉと燃料吐出量Ｑとの間に相関性を有している。ノーマリーオープンタイプの流量調整弁１４の場合、このＩ−Ｑ特性は、図９に示すように供給する電流Ｉが特定の値Ｉｄに達すると、電流Ｉの増加に応じて燃料吐出量Ｑが徐々に減少する関係にある。これら特定の値Ｉｄ、および電流Ｉの増加に応じて燃料吐出量Ｑが減少する際の傾きＳは、流量調整弁１４に固有の値となる。推定部５６は、Ｓ１０８で蓄積した燃料の圧力挙動から、この電流Ｉと燃料吐出量Ｑとの傾きＳを推定する。

補正部５７は、Ｓ１０９において推定部５６で推定されたＩ−Ｑ特性の傾きＳに基づいて、流量調整弁１４の補正を実行する（Ｓ１１０）。具体的には、補正部５７は、予め設定されている流量調整弁１４に共通のＩ−Ｑ特性を修正、または圧力制御ゲインを変更する。より具体的には、補正部５７は、流調整弁１４に共通の初期値として予め設定されているＩ−Ｑ特性初期値のマップを、推定した傾きＳに基づいて変更する。また、補正部５７は、流量調整弁１４に共通の初期値として予め設定されているフィードバック制御で用いるための圧力制御ゲインを、推定した傾きＳに基づいて変更してもよい。これらにより、補正部５７は、個体差のある流量調整弁１４のＩ−Ｑ特性を中央値に近似させ、Ｉ−Ｑ特性のばらつきを補正する。

上記の実施形態では、ＥＣＵ１８は、ディーゼルエンジン本体１１の運転条件を第一運転条件または第二運転条件にいずれかに変更する。ＥＣＵ１８は、第一運転条件にあるとき、Ｉ−Ｑ特性を変更して、サプライポンプ１５から吐出される燃料の吐出性能を予め設定した範囲に調整するとともに、第二運転条件にあるとき、フィードバック制御の圧力制御ゲインを強制的に変更する。そして、ＥＣＵ１８は、ディーゼルエンジン本体１１の運転条件が第一運転条件から第二運転条件へ過渡的に変化するとき、サプライポンプ１５から吐出される燃料の圧力挙動を取得する。圧力挙動を取得したＥＣＵ１８は、この圧力挙動に基づいて、流量調整弁１４のＩ−Ｑ特性を補正する。圧力制御ゲイン変更部５４は、第一運転条件において吐出性能を調整したサプライポンプ１５について、第二運転条件において強制的に圧力制御ゲインを変更する。そして、推定部５６は、この圧力制御ゲインを変更した後の圧力挙動から、サプライポンプ１５のＩ−Ｑ特性の傾きを取得する。すなわち、本実施形態では、性能調整部５３でサプライポンプ１５の燃料吐出性能を調整した後、第二運転条件におけるフィードバック制御の圧力制御ゲインを強制的に変更している。そして、本実施形態では、フィードバック制御の圧力制御ゲインを変更することにより、Ｉ−Ｑ特性の傾きＳを推定している。これにより、補正部５７は、ディーゼルエンジン本体１１の回転数の影響を受けにくい第一運転条件および第二運転条件で流量調整弁１４のＩ−Ｑ特性の傾きＳのばらつきを学習して補正する。したがって、サプライポンプ１５の個体差の影響を低減しつつ、サプライポンプ１５の吐出量の精度を高めることができる。

以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。

図面中、１１はディーゼルエンジン本体（内燃機関）、１２は燃料噴射システム、１４は流量調整弁、１５はサプライポンプ、１６はコモンレール、１８はＥＣＵ（制御装置）、５０は吐出量補正装置、５１は圧力センサ（圧力検出手段）、５２は運転条件変更部（運転条件変更手段）、５３は性能調整部（性能調整手段）、５４は圧力制御ゲイン変更部（圧力ゲイン変更手段）、５５は圧力挙動取得部（圧力挙動取得手段）、５６は推定部（推定手段）を示す。

Claims (3)

1. コモンレール式の燃料噴射システム（１２）において、燃料を加圧するサプライポンプ（１５）へ供給する燃料の流量を調整する流量調整弁（１４）の吐出量補正装置であって、
   前記コモンレール（１６）における燃料の圧力を検出する圧力検出手段（５１）と、
   前記圧力検出手段（５１）で検出した前記コモンレール（１６）における燃料の圧力に基づいて前記流量調整弁（１４）に供給する電流を変更し、前記流量調整弁（１４）の開度を調整する制御装置（１８）と、を備え、
   前記制御装置（１８）は、
   前記燃料噴射システム（１２）が適用される内燃機関（１１）の運転条件を、予め設定された第一運転条件、または前記第一運転条件における前記内燃機関（１１）の回転数を維持したまま前記第一運転条件よりも前記サプライポンプ（１５）から吐出される燃料の圧力が低圧となる第二運転条件のいずれかに変更する運転条件変更手段（５２）と、
   前記第一運転条件にあるとき、前記流量調整弁（１４）に供給する電流と前記流量調整弁（１４）を経由して前記サプライポンプ（１５）から流出する燃料の流量との関係であるＩ−Ｑ特性を変更して、前記サプライポンプ（１５）から吐出される燃料の吐出性能を予め設定した範囲に調整する性能調整手段（５３）と、
   前記第二運転条件で前記流量調整弁（１４）をフィードバック制御するとき、前記Ｉ−Ｑ特性の圧力制御ゲインを変更する圧力制御ゲイン変更手段（５４）と、
   前記内燃機関（１１）の運転条件を前記第一運転条件から前記第二運転条件へ移行させるとともに、前記第一運転条件から前記第二運転条件へ移行する過渡的な状態のとき、前記圧力検出手段（５１）で検出した前記コモンレール（１６）における燃料の圧力に基づいて、前記サプライポンプ（１５）から吐出される燃料の圧力が安定するまでの圧力挙動を前記圧力検出手段（５１）から取得して蓄積する圧力挙動取得手段（５５）と、
   前記圧力挙動手段（５５）で取得した前記コモンレール（１６）における燃料の圧力挙動に基づいて、前記Ｉ−Ｑ特性の傾きを推定する推定手段（５６）と、
   を有する流量調整弁（１４）の吐出量補正装置。
2. 前記制御装置（１８）は、前記推定手段（５６）で推定した前記Ｉ−Ｑ特性における傾きに基づいて、予め設定されているＩ−Ｑ特性初期値のマップを変更する請求項１記載の吐出量補正装置。
3. 前記制御装置（１８）は、前記推定手段（５６）で推定した前記Ｉ−Ｑ特性における傾きに基づいて、前記圧力制御ゲインを変更する請求項１記載の吐出量補正装置。

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