JP2015206268A - 燃料圧送補正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】電磁式インレットバルブの動作特性のばらつきに関わらず高圧ポンプから圧送される燃料量を精度良く制御可能とする。
【解決手段】電子制御ユニット４により、電磁式インレットバルブ２２の通電駆動の終了時に、その通電が遮断されてから、電磁式インレットバルブ２２が閉弁状態となるまでの時間が閉弁時間として計測され（Ｓ１０２）、計測された閉弁時間と、予め選定された基準閉弁時間との差が時間偏差として算出され（Ｓ１０４）、時間偏差の絶対値が所定の基準偏差を超える場合（Ｓ１０６）、時間偏差の大きさに応じて、電磁式インレットバルブ２２の通電タイミングが補正され（Ｓ１０８）、時間偏差に起因するコモンレール１に圧送される燃料量の過不足が補償されるようになっている。
【選択図】図５

Description

本発明は、コモンレール式燃料噴射制御装置における燃料圧送制御に係り、特に、燃料圧送制御の精度の向上等を図ったものに関する。

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燃料噴射弁へ供給することにより、燃料噴射弁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ものである。

かかるコモンレール式燃料噴射制御装置において、レール圧を制御する構成としては、例えば、高圧ポンプの流入側に燃料流入量を調整するための電磁式調量弁を設けて間接的にレール圧制御を可能とした構成などが良く知られている。
また、近年、レール圧制御性の向上等の観点から、高圧ポンプのインレットバルブとして電磁式のものを用いた構成としたものなども提案、実用化されている（例えば、特許文献１等参照）。

特表２０１３−５２７３６５号公報（第５−８頁、図１）

ところで、上述のように高圧ポンプのインレットバルブも電磁式弁を用いたものにあっては、この電磁式インレットバルブによる高圧ポンプへの燃料流入量の制御精度が、レール圧制御の精度に直接的に影響を与えるため、その動作特性が均一であることが理想であるが、現実には、個々の電磁式インレットバルブの動作特性は均一ではなく、ばらつくのが通常である。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、電磁式インレットバルブの動作特性のばらつきに関わらず、高圧ポンプから圧送される燃料量を精度良く所要量に制御可能とする燃料圧送補正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、本発明に係る燃料圧送補正制御方法は、
燃料タンクの燃料が高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、電子制御ユニットによる前記高圧ポンプの駆動制御により、前記コモンレールのレール圧を制御可能としてなり、前記高圧ポンプは、エンジンの駆動により燃料の吸入、圧送を可能してなると共に、燃料の吸入路と排出路とが連通する燃料溜まりと、プランジャが摺動可能に配された加圧室との間を開閉成する電磁式インレットバルブが設けられ、前記電磁式インレットバルブの閉弁タイミングが前記電子制御ユニットにより制御されることで、前記コモンレールへ圧送される燃料量が定ま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燃料圧送補正制御方法であって、
前記電磁式インレットバルブの通電駆動の終了時に、その通電が遮断されてから、前記電磁式インレットバルブが閉弁状態となるまでの時間を閉弁時間として取得し、前記取得された閉弁時間と、予め選定された基準閉弁時間との差を時間偏差として算出し、前記時間偏差の絶対値が所定の基準偏差を超える場合、前記時間偏差の大きさに応じて、前記電磁式インレットバルブの通電タイミングを補正して、前記時間偏差に起因する前記コモンレールに圧送される燃料量の過不足を補償可能としてなるものである。
また、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、
燃料タンクの燃料が高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、電子制御ユニットによる前記高圧ポンプの駆動制御により、前記コモンレールのレール圧を制御可能としてなり、前記高圧ポンプは、エンジンの駆動により燃料の吸入、圧送を可能してなると共に、燃料の吸入路と排出路とが連通する燃料溜まりと、プランジャが摺動可能に配された加圧室との間を開閉成する電磁式インレットバルブが設けられ、前記電磁式インレットバルブの閉弁タイミングが前記電子制御ユニットにより制御されることで、前記コモンレールへ圧送される燃料量が定ま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は、
前記電磁式インレットバルブの通電駆動の終了時に、その通電が遮断されてから、前記電磁式インレットバルブが閉弁状態となるまでの時間を閉弁時間として計測し、前記計測された閉弁時間と、予め選定された基準閉弁時間との差を時間偏差として算出し、前記時間偏差の絶対値が所定の基準偏差を超える場合、前記時間偏差の大きさに応じて、前記電磁式インレットバルブの通電タイミングを補正して、前記時間偏差に起因する前記コモンレールに圧送される燃料量の過不足を補償可能に構成されてなるものである。

本発明によれば、電磁式インレットバルブの動作特性のばらつきに応じて、閉弁状態となるタイミングを補正し、標準品の電磁式インレットバルブを用いた場合と実質的に同様の制御状態が得られるようにしたので、電磁式インレットバルブの動作特性のばらつきに関わらず、高圧ポンプから圧送される燃料量を精度良く所要量に制御することができ、安定、確実なレール圧制御を実現す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コモンレール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噴射制御装置に用いられる電子制御ユニットにおける電磁式インレットバルブの通電駆動と逆起電流検出のための回路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高圧ポンプの縦断面図である。 図３に示された高圧ポンプを構成する電磁式インレットバルブ付近の部分拡大縦断面図である。 本発明の実施の形態におけるコモンレール噴射制御装置を構成する電子制御ユニットにおいて実行される第１の実施例の燃料圧送補正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。 本発明の実施の形態におけるコモンレール噴射制御装置を構成する電子制御ユニットにおいて実行される第２の実施例の燃料圧送補正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。 高圧ポンプのプランジャの変位と標準品の電磁式インレットバルブを構成する弁体の変位の相関関係及び電磁式インレットバルブの通電電流の変化を説明する説明図である。 高圧ポンプのプランジャの変位と非標準品の電磁式インレットバルブを構成する弁体の変位の相関関係及び電磁式インレットバルブの通電電流の変化を説明する説明図である。 非標準品の電磁式インレットバルブの通電時間の補正を行った場合の高圧ポンプのプランジャの変位と非標準品の電磁式インレットバルブを構成する弁体の変位の相関関係と電磁式インレットバルブの通電電流の変化をを説明する説明図である。

以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図９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圧送補正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一構成例について、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エンジン３の気筒へ噴射供給する複数の燃料噴射弁２−１〜２−ｎと、後述する燃料圧送補正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。

高圧ポンプ装置５０は、供給ポンプ５と、高圧ポンプ７とを主たる構成要素と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により汲み上げられ、高圧ポンプ７へ供給されるようになっている。
本発明の実施の形態における高圧ポンプ７は、電磁式インレットバルブ２２が搭載されてなるもので（詳細は後述）、コモンレール１へ送出する高圧燃料の量が調整可能に構成されたものとなっている。

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。
燃料噴射弁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。

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後述のマイクロコンピュータ１５を中心に、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶素子（図示せず）を有すると共に、燃料噴射弁２−１〜２−ｎを通電駆動するための回路（図示せず）や、電磁式インレットバルブ２２を通電駆動するための回路１６（詳細は後述）等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、外気温度、大気圧などの各種の検出信号が、エンジン３の動作制御処理や本発明の実施の形態における燃料圧送補正制御処理等に供するために入力されるようになっている。
また、電子制御ユニット４には、本発明の実施の形態における燃料圧送補正制御処理において必要とされる電磁式インレットバルブ２２の通電終了時に生ずる逆起電流が読み込まれるようになっている（詳細は後述）。

図２には、電磁式インレットバルブ２２の駆動のための電子制御ユニット４内における基本的な回路構成例が示されており、以下、同図について説明する。
本発明の実施の形態における電子制御ユニット４は、マイクロコンピュータ（図２においては「ＣＰＵ」と表記）１５と共に、電磁式インレットバルブ２２の通電駆動のための通電駆動回路（図２においては「ＤＲＶ」と表記）１６及び電流モニタ回路（図２においては「Ｉ−ＭＯＮＩ」と表記）１７が設けられている。

通電駆動回路１６は、電磁式インレットバルブ２２に対して後述するようにマイクロコンピュータ１５において設定された通電時間での通電を行うためのいわゆるドライブ回路である。
電流モニタ回路１７は、電磁式インレットバルブ２２の通電が遮断された後に発生する逆起電流を検出するための回路であり、その検出電流は、マイクロコンピュータ１５へ入力されるようになっている。

次に、本発明の高圧ポンプ７の構成について、図３及び図４を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態における高圧ポンプ７は、図示されないポンプハウジングに１つのシリンダヘッド２１が取り付けられてなる単筒構造のポンプであり、図３には、シリンダヘッド２１を中心とした部分の縦断面図が示されたものとなっている。
しかして、高圧ポンプ７は、シリンダヘッド２１と、電磁式インレットバルブ２２と、プランジャ２３と、プランジャスプリング２４と、タペット２５と、アウトレットバルブ２６等を主たる構成要素として構成されてなるもので、その基本的構成は、従来の高圧ポンプの構成と同様のものである。
なお、本発明の実施の形態におけるポンプは、上述のように単筒構造であるが、これに限定される必要はなく、勿論、複数筒であっても良いものである。

シリンダヘッド２１は、突起部２１ａを有してなり、この突起部２１ａは、図示されないポンプハウジングの中心部分に向かって突出するように設けられている。
このシリンダヘッド２１の上部、すなわち、突起部２１ａと反対側には、電磁式インレットバルブ２２が設けられる一方、突起部２１ａ側の内部にはバレルボア３１が穿孔されて、プランジャ２３が、その長手軸方向（図３において紙面上下方向）に摺動自在に配設されている。

プランジャ２３の一部は、突起部２１ａから露出しており、その露出した部位の適宜な位置に、プランジャスプリング受け用板部材３２が外装されており、プランジャスプリング受け用板部材３２と、突起部２１ａに形成されたスプリング係止段部２１ｂとの間には、プランジャスプリング２４が介装されている。そのため、プランジャ２３は、その一方の端部が当接するカム機構３３側へ向かって常時押圧されるものとなっている。

そして、クランクシャフト（図示せず）の回転を、カム機構３３を介してプランジャ２３の往復動に変換するタペット２５が、その内部に、プランジャ２３のプランジャスプリング２４が介装された部位付近を収納するように設けられている。

一方、シリンダヘッド２１の上部は、凹部２１ｃが形成されており、電磁式インレットバルブ２２が嵌挿されるようになっている（図４参照）。
電磁式インレットバルブ２２は、バルブハウジング３５、弁体３６、バルブシート部材３７、弁体用スプリング３８、電磁コイル３９などを主たる構成要素として構成されたものとなっている（図４参照）。

かかる電磁式インレットバルブ２２は、いわゆるノーマルオープンタイプであり、電磁コイル３９へ通電されていない状態にあっては、弁体３６は、弁体用スプリング３８によりプランジャ２３側へ押圧されるようになっている。このため、弁体３６は、バルブシート部材３７のシート部３７ａから離間した状態となる。

バルブシート部材３７は、シリンダヘッド２１に形成された燃料溜まり室４１に位置するように設けられており、シリンダヘッド２１に形成された吸入路４２とプランジャ２３が配されるバレルボア３１とを連通する連通孔４６等が次述するように形成されたものとなっている。
すなわち、バルブシート部材３７には、水平方向（図３において紙面左右方向）に貫通する貫通孔４４が穿孔される一方、バルブシート部材３７の上部側（電磁コイル３９側）には、プランジャ２３の長手軸方向（図３において紙面上下方向）に沿って弁体３６が挿通される挿通孔４５が穿孔され、また、バルブシート部材３７の下部側（プランジャ２３側）には、プランジャ２３が配されるバレルボア３１に連通する連通孔４６が穿孔されたものとなっている（図４参照）。

貫通孔４４は、その一方の端部がシリンダヘッド２１に形成された吸入路４２と連通すると共に、他方の端部が排出路４３と連通するものとなっている。
吸入路４２には、供給ポンプ５から送り込まれた燃料が流入する一方、排出路４３は、図示されない経路と接続されており、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。

連通孔４６の下面側には、シート部３７ａが形成されており、弁体３６がこのシート部３７ａに着座することで連通孔４６を介しての吸入路４２とバレルボア３１との連通が遮断されるようになっている。
また、シリンダヘッド２１には、弁体３６とプランジャ２３とバレルボア３１で画成される加圧室４７の近傍において、バレルボア３１に連通する送出路４８が形成されており、この送出路４８の拡管された部位にアウトレットバルブ２６が設けられたものとなっている

次に、上述した構成における高圧ポンプ７による燃料圧送について説明する。
まず、プランジャ２３が下降する燃料の吸入工程にあっては、電磁式インレットバルブ２２は非通電状態とされ、弁体３６はシート部３７ａから離間した状態とされる。
かかる状態にあって、供給ポンプ５から送出された燃料が、吸入路４２へ流入せしめられ、さらに、バルブシート部材３７の貫通孔４４内へ流入し、連通孔４６を介して加圧室４７へ流入することとなる。

次に、燃料の加圧、送出工程にあっては、プランジャ２３が上昇すると、加圧室４７内の燃料は、プランジャ２３の上昇に伴い連通孔４６、貫通孔４４を介して燃料溜まり室４１内へ徐々に戻され、さらに、排出路４３から図示されない経路を介して燃料タンク９へ戻されることとなる。
そして、プランジャ２３の上昇行程の中で、予め定められたタイミングで、電磁式インレットバルブ２２が通電されると、弁体３６がシート部３７ａに着座し、連通孔４６が閉じられるため、貫通孔４４を介した燃料溜まり室４１と加圧室４７との連通が遮断され、加圧室４７の燃料はプランジャ２３の上昇と共に加圧されてゆき、アウトレットバルブ２６で設定された圧力を超えた際に、送出路４８からアウトレットバルブ２６を介して、図示されない経路を経てコモンレール１へ高圧圧送されることとなる。

なお、コモンレール１へ圧送される燃料の量は、電磁式インレットバルブ２２が閉じられるタイミング、換言すれば、電磁式インレットバルブ２２に通電を開始するタイミングと通電時間とによって定まるものとなっている。この電磁式インレットバルブ２２への通電開始のタイミングと通電時間は、予め、標準品の電磁式インレットバルブを用いた試験結果やシミュレーション結果等に基づいて好適な値（基準値）が定められ、その値は、電子制御ユニット４における電磁式インレットバルブ２２の動作制御処理において用いられて、電磁式インレットバルブ２２の閉弁動作が決定されるようになっている。
ここで、”標準品”の電磁式インレットバルブとは、その電気的特性が、電磁式インレットバルブの電気的仕様に最も近いものを意味し、換言すれば、所定の電気的特性に対してばらつきが最も小さい電磁式インレットバルブを意味する。

コモンレール１へ圧送される燃料の量を定める電磁式インレットバルブ２２の通電を開始するタイミングと通電時間は、通常、クランク角度とエンジン回転数によって種々変化するため、標準品を用いて定められる通電を開始するタイミングと通電時間のそれぞれの基準値は、種々のエンジン回転数毎に、種々のクランク角度について試験結果やシミュレーション結果に基づいて選定されるものとなっている。
そして、選定された値は、例えば、エンジン回転数毎に、クランク角度を入力パラメータとして読み出し可能にマップ化されて、電子制御ユニット４の適宜な記憶領域に記憶されて燃料圧送制御に用いられるようになっている。

次に、電子制御ユニット４により実行される本発明の実施の形態における第１の実施例の燃料圧送補正制御処理手順について、図５に示されたサブルーチンフローチャートを参照しつつ説明する。
まず、図５に示された一連のサブルーチン処理は、電子制御ユニット４において従来同様実行されるエンジン制御処理等と共に実行される１つのサブルーチン処理となっているものである。

まず、本発明の実施の形態における燃料圧送補正制御処理が適用される前の従前の燃料圧送制御について、図７を参照しつつ概括的に説明する。
図７は、高圧ポンプ５０のプランジャ２３の変位と標準品の電磁式インレットバルブを構成する弁体（標準品の電磁式インレットバルブ２２の弁体３６に相当）の変位の相関関係と電磁式インレットバルブの電流波形の変化を説明する説明図である。
同図において、横軸はクランク角度を示し、縦軸は、高圧ポンプ５０のプランジャ２３の変位であるプランジャリフト及び標準品の電磁式インレットバルブを構成する弁体の変位であるバルブリフトを示すと共に、標準品の電磁式インレットバルブの電流を示している。

また、同図において”Ｈ−Ｐ”は高圧ポンプを、”ｅＳＶ”は、電磁式インレットバルブを、それぞれ表しており、”Ｈ−Ｐ”の近傍の矢印で示された実線は高圧ポンプのプランジャリフトの変化を、”ｅＳＶ”の近傍の矢印で示された二点鎖線は、標準品の電磁式インレットバルブのバルブリフトの変化を、それぞれ示している。
さらに、同図において、上述のリフト変化の直線の下側には、標準品の電磁式インレットバルブの通電電流の変化特性例が実線で表されている。

本発明の実施例におけるコモンレール式燃料噴射制御装置は、電磁式インレットバルブ２２がノーマルオープンタイプのものであり、高圧ポンプ５０のプランジャ２３による加圧、送出行程（図７においてクランク角度９０度から１８０度の範囲）において、圧送されるべき燃料の量に応じて定められる通電タイミング（図７において”ＳoＥ”と表記の箇所）で通電開始され、所定の通電時間ＥＴ通電が行われ、圧送される燃料の量が定まるよう従来同様の燃料圧送制御が行われる装置であることを前提としている。すなわち、換言すれば、本発明の実施例におけるコモンレール式燃料噴射制御装置は、電磁式インレットバルブ２３が閉弁状態となるタイミング（閉弁タイミング）が制御されることで、コモンレール１へ圧送される燃料の量が定まるよう構成されたものを前提としている。

ところで、電磁式インレットバルブ２２の弁体３６の変位は、通電駆動回路１６の回路動作特性や弁体用スプリング３８等に起因して、通電の開始や遮断と同時ではないことは従前から知られている通りであり、例えば、通電が開始された際、弁体３６は通電開始と同時に変位を開始するのではなく、時間的遅れを伴って変位を開始する一方、弁体３６が閉弁位置であるシート部３７ａに着座するのは、通電が遮断されてから若干の遅延時間経過後となっている。
図７は、遅延時間として時間Ｔｒを有する標準品の電磁式インレットバルブのバルブリフトの例をプランジャリフトと共に示したものとなっている。

通常、通電開始のタイミングや通電時間ＥＴは、先に述べたように標準品の電磁式インレットバルブを基準として、通電タイミングと共にマップ化されて電子制御ユニット４の適宜な記憶領域に記憶され、電子制御ユニット４により実行される燃料圧送制御において用いられるようになっている。

ところが、個々の装置に実際に使用される電磁式インレットバルブ２２の電気的特性は、必ずしも標準品と同一ではなく、ある程度のばらつきが生じるのが通常である。このばらつきが許容できる程度であれば、標準品の電磁式インレットバルブを基準として定められた通電開始のタイミングや通電時間ＥＴを用いても支障は無いが、ばらつきが許容できる範囲を超える場合には、圧送されるべき燃料の量が本来の量と異なり、所望のレール圧が得られなくなってしまうという問題を招くこととなる。
例えば、図８は、非標準品の電磁式インレットバルブ２２について、図７と同様に、プランジャリフト及びバルブリフト、並びに、電磁式インレットバルブ２２の通電電流の変化を示したものである。

この例では、弁体３６は、電磁式インレットバルブ２２への通電遮断時から遅延時間Ｔｘ１（Ｔｘ１＞Ｔｒ）経過後に閉弁位置に達するものとなっている。このように閉弁のタイミングが標準品より遅れることは、加圧室４７で加圧される燃料量の減少を招くこととなる。
本発明の実施の形態における燃料圧送補正制御方法は、電磁式インレットバルブ２２の電気的特性のばらつき等に起因する上述のような閉弁タイミングのずれによって圧送されるべき燃料の量、換言すれば、加圧室４７において加圧される燃料の量（以下、説明の便宜上、「加圧燃料量」と称する）が本来の量と異なることを回避せしめる観点から、電磁式インレットバルブ２２の閉弁タイミングのずれを補正するものである。

以下、本発明の実施の形態における燃料圧送補正制御方法について、概括的に説明する。
まず、本願発明者は、電磁式インレットバルブ２２の閉弁タイミングを把握する手法として、鋭意研究の結果、電磁式インレットバルブ２２の通電遮断後に生ずる逆起電流によって閉弁タイミングを把握できることを導き出すに至った。
すなわち、例えば、図７において、標準品の電磁式インレットバルブの通電が遮断された時点は、通電時ＳｏＥから時間ＥＴ経過後の時点である。電磁式インレットバルブ２２に流れる電流は、通電遮断後、インダクタンスの影響により徐々に零に低下してゆくことは良く知られている通りである。そして、この電流が零となった後に、逆極性の電流が生じているが（図７参照）、これは、インダクタンスの逆起電圧によるものであることも良く知られた通りである。この逆起電流は、インダクタンスの大きさに応じた負極性のピーク値に達した後、徐々に零に低下するものとなっているが、本願発明者は、鋭意研究の結果、この逆起電流のピーク値と電磁式インレットバルブの閉弁タイミングとが一致していることを導き出すに至った（図７参照）。

なお、本発明の実施の形態においては、上述のように電磁式インレットバルブの閉弁タイミングを逆起電流のピークによって検出するようにしたが、本願発明者は、更なる試験、研究の結果、逆起電力が零となった時点と電磁式インレットバルブの閉弁タイミングとの間に所定の時間差があることに鑑みて、逆起電力が零となった時点から所定時間前が閉弁タイミングとすることも可能であり、所定時間は、試験やシミュレーション結果によって予め定めることができるという結論を得るに至った。したがって、電磁式インレットバルブの閉弁タイミングを逆起電流のピークによって検出する方法に代えて、逆起電力が零となった時点から所定時間前が閉弁タイミングとする手法を用いても好適である。
なお、逆起電力や逆起電流と閉弁タイミングとの相関関係は、上述のようなものに限定されるものではなく、種々設定可能であり、上述した本発明の実施の形態における閉弁タイミングの検出手法に限定されることなく、そのような他の相関関係に基づく検出手法を適用するようにしても勿論良いものである。

本発明の実施の形態における燃料圧送補正制御方法は、標準品の電磁式インレットバルブの閉弁タイミングに対する、実際にコモンレール式燃料噴射制御装置に搭載された電磁式インレットバルブ２２の閉弁タイミングのずれを把握し、そのずれに対応して、電磁式インレットバルブ２２の通電開始のタイミングを補正するか（第１の実施例）、又は、通電時間ＥＴを補正することで（第２の実施例）、加圧燃料量の過不足を補償可能としたものである。

以下、具体的に説明する。
最初に、燃料圧送補正制御方法の第１の実施例について、図５を参照しつつ説明する。
電子制御ユニット４による処理が開始されると、最初に、閉弁時間の計測が行われる（図５のステップＳ１０２参照）。
すなわち、電子制御ユニット４において従来同様に実行される燃料噴射制御処理によって電磁式インレットバルブ２２の駆動が行われる際に、電磁式インレットバルブ２２の通電が遮断されてから、逆起電流がピーク値となるまでの時間である閉弁時間Ｔｘ１（図８参照）の計測が行われる。

かかる閉弁時間Ｔｘ１の計測は、電子制御ユニット４において、電磁式インレットバルブ２２の通電が遮断された時点から、電流モニタ回路１７を介して逆起電流のピーク値が検出されるまでの間、いわゆるソフトウェアカウンタを用いた計数動作を実行することによって行われるものである。

次いで、時間偏差の算出が行われる（図５のステップＳ１０４参照）。
すなわち、標準品の電磁式インレットバルブの閉弁時間（以下、説明の便宜上「基準閉弁時間」と称する）ＴｒとステップＳ１０２で計測された電磁式インレットバルブ２２の閉弁時間Ｔｘ１との差（Ｔｒ−Ｔｘ１）が時間偏差ΔＴｒｘとして算出されることとなる。
なお、本発明の実施の形態において、基準閉弁時間Ｔｒは、予め取得された測定値が、電子制御ユニット４の適宜な記憶領域に記憶されたものとなっている。

かかる基準閉弁時間Ｔｒは、先に述べた電磁式インレットバルブ２２の通電開始のタイミングや通電時間同様に、種々のエンジン回転数毎に、種々のクランク角度に対する値が、試験結果やシミュレーション結果に基づいて定められ、マップ化されて電子制御ユニット４の適宜な記憶領域に記憶されたものとなっている。
この基準閉弁時間Ｔｒを得るマップは、エンジン回転数毎に、クランク角度を入力パラメータとして対応する値が読み出し可能に構成されており、閉弁時間Ｔｘが計測された際のエンジン回転数、クランク角度を基に、対応する基準閉弁時間Ｔｒが読み出されるようになっている。

次いで、上述のようにして算出された時間偏差ΔＴｒｘの絶対値が、基準偏差ΔＴｓｔを超えているか否かが判定され（図５のステップＳ１０６参照）、基準偏差ΔＴｓｔを超えていると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、次述するステップＳ１０８の処理へ進むこととなる。
なお、基準偏差ΔＴｓｔは、電磁式インレットバルブ２２の具体的な仕様やコモンレール式燃料噴射制御装置の具体的な仕様等を考慮しつつ、試験結果やシミュレーション結果等に基づいて定めるのが好適である。

一方、ステップＳ１０６において、時間偏差ΔＴｒｘの絶対値は基準偏基準偏差ΔＴｓｔを超えていないと判定された場合（ＮＯの場合）には、算出された時間偏差ΔＴｒｘは支障無い値であるとして、一連の処理が終了され、図示されないメインルーチンへ一旦戻ることとなる。
なお、メインルーチンにおいては、このサブルーチンを実行する時期が、車両の動作制御等を考慮して定められており、その定められたタイミングが渡来する毎に、このサブルーチンが繰り返し実行されるようになっている。

ステップＳ１０８においては、通電タイミングの補正が行われることとなる。
すなわち、時間偏差ΔＴｒｘ（Ｔｒ−Ｔｘ１）が負の値、例えば、電磁式インレットバルブ２２の通電開始時ＳｏＥが、ステップＳ１０４で算出された時間偏差ΔＴｒｘの絶対値分だけ早められることとなる。文字式で表せば、通電開始時が、時刻ＳｏＥから（ＳｏＥ−｜ΔＴｒｘ｜）へ変更されることとなる。
なお、この場合、通電開始時が早められるだけで、通電時間ＥＴは従前同様である。

一方、時間偏差ΔＴｒｘ（Ｔｒ−Ｔｘ１）が正の値、すなわち、Ｔｒ＞Ｔｘ１の場合には、上述とは逆に、通電開始時ＳｏＥが、ステップＳ１０４で算出された時間偏差ΔＴｒｘ分だけ遅延されることとなる。すなわち、通電開始時が、時刻ＳｏＥから時刻（ＳｏＥ＋ΔＴｒｘ）へ変更されることとなる。

このように通電開始時が補正されることによって、電磁式インレットバルブの閉弁位置は、標準品の電磁式インレットバルブの閉弁位置と一致することとなる。したがって、電磁式インレットバルブ２２の閉弁時間が標準品に比して時間偏差ΔＴｒｘずれていることに起因する加圧燃料量の過不足が補償され、結果的に、標準品の電磁式インレットバルブで設定された本来の加圧燃料量が設定されることとなる。
しかして、ステップＳ１０８において補正された通電開始時は、図示されないメインルーチンにおいて従来同様実行される燃料圧送制御において用いられることとなる。

次に、第２の実施例の燃料圧送補正制御方法について、図６を参照しつつ説明する。
この第２の実施例の燃料圧送補正制御方法は、電磁式インレットバルブ２２の閉弁体タイミングの標準品に対するずれの大きさに対応して、通電時間を補正することで、加圧燃料量の過不足を補償し、標準品の場合と同一となるようにしたものである。

以下、図６のフローチャートを参照しつつ具体的に説明する。
電子制御ユニット４により、最初に、閉弁時間の計測が行われる（図６のステップＳ２０２参照）が行われるが、このステップＳ２０２乃至ステップＳ２０６までの処理は、先に図５に示された第１の実施例におけるステップＳ１０２乃至Ｓ１０６の処理と基本的に同一の処理であるので、ここでの再度の詳細な説明は省略することとする。

しかして、ステップＳ２０８においては、通電時間の補正が行われることとなる。
すなわち、電磁式インレットバルブ２２の通電時間が時間偏差ΔＴｒｘに応じて補正されることとなる。
具体的には、時間偏差ΔＴｒｘ（Ｔｒ−Ｔｘ１）が負の値、すなわち、Ｔｘ１＞Ｔｒの場合には、標準品の電磁式インレットバルブを基準として定められた通電時間を、仮に、ＥＴとすると、この標準通電時間ＥＴに時間偏差ΔＴｒｘの絶対値を加算した値が新たな通電時間、換言すれば、補正通電時間ＥＴAM（＝ＥＴ＋｜ΔＴｒｘ｜）とされることとなる。

一方、時間偏差ΔＴｒｘ（Ｔｒ−Ｔｘ１）が正の値、すなわち、Ｔｒ＞Ｔｘ１の場合には、上述とは逆に、補正通電時間ＥＴAMは、ＥＴAM＝ＥＴ−ΔＴｒｘとされることとなる。
なお、通電時間を変える場合、基本的には、電磁式インレットバルブ２２の通電を遮断するタイミングは変えず、時間偏差ΔＴｒｘ分だけ通電開始を早くするか（時間偏差ΔＴｒｘ分が正の値の場合）、又は、時間偏差ΔＴｒｘ分だけ通電開始を遅延させる（時間偏差ΔＴｒｘ分が負の値の場合）のが好適である。
しかして、ステップＳ２０８において得られた補正通電時間ＥＴAMは、図示されないメインルーチンにおいて従来同様実行される燃料圧送制御において用いられることとなる。

このように通電時間が補正されることによって、電磁式インレットバルブ２２の閉弁時間が標準品に比して時間偏差ΔＴｒｘ分だけ異なることに起因する加圧燃料量の過不足が補償され、結果的に、標準品の電磁式インレットバルブで設定された本来の加圧燃料量が設定されることとなる。
なお、図９は、先の図７、図８と同趣旨の説明図であるが、電流波形の部分は、上述のような通電時間の補正により、電磁式インレットバルブ２２の通電時間ＥＴが時間偏差ΔＴｒｘの絶対値分だけ長く設定された場合の例を示したものである。

高圧ポンプを構成する電磁式インレットバルブの動作特性のばらつきに関わらず高圧ポンプから圧送される燃料量の精度の高い設定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。

４…電子制御ユニット
７…高圧ポンプ
１７…電流モニタ回路
２２…電磁式インレットバルブ
２３…プランジャ
４７…加圧室

Claims (6)

1. 燃料タンクの燃料が高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、電子制御ユニットによる前記高圧ポンプの駆動制御により、前記コモンレールのレール圧を制御可能としてなり、前記高圧ポンプは、エンジンの駆動により燃料の吸入、圧送を可能してなると共に、燃料の吸入路と排出路とが連通する燃料溜まりと、プランジャが摺動可能に配された加圧室との間を開閉成する電磁式インレットバルブが設けられ、前記電磁式インレットバルブの閉弁タイミングが前記電子制御ユニットにより制御されることで、前記コモンレールへ圧送される燃料量が定ま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燃料圧送補正制御方法であって、
   前記電磁式インレットバルブの通電駆動の終了時に、その通電が遮断されてから、前記電磁式インレットバルブが閉弁状態となるまでの時間を閉弁時間として取得し、前記取得された閉弁時間と、予め選定された基準閉弁時間との差を時間偏差として算出し、前記時間偏差の絶対値が所定の基準偏差を超える場合、前記時間偏差の大きさに応じて、前記電磁式インレットバルブの通電タイミングを補正して、前記時間偏差に起因する前記コモンレールに圧送される燃料量の過不足を補償可能としたことを特徴とする燃料圧送補正制御方法。
2. 前記時間偏差の絶対値が所定の基準偏差を超える場合、前記時間偏差の大きさに応じて、前記電磁式インレットバルブの通電タイミングを補正することに代えて、前記時間偏差の大きさに応じて、前記電磁式インレットバルブの通電時間を補正することを特徴する請求項１記載の燃料圧送補正制御方法。
3. 前記電磁式インレットバルブの通電が遮断されてから、その通電の遮断後に、前記電磁式インレットバルブに生ずる逆起電流がピーク値に達した時点を、前記電磁式インレットバルブが閉弁状態に達した時点として前記閉弁時間を取得することを特徴とする請求項１、又は、請求項２記載の燃料圧送補正制御方法。
4. 燃料タンクの燃料が高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、電子制御ユニットによる前記高圧ポンプの駆動制御により、前記コモンレールのレール圧を制御可能としてなり、前記高圧ポンプは、エンジンの駆動により燃料の吸入、圧送を可能してなると共に、燃料の吸入路と排出路とが連通する燃料溜まりと、プランジャが摺動可能に配された加圧室との間を開閉成する電磁式インレットバルブが設けられ、前記電磁式インレットバルブの閉弁タイミングが前記電子制御ユニットにより制御されることで、前記コモンレールへ圧送される燃料量が定ま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は、
   前記電磁式インレットバルブの通電駆動の終了時に、その通電が遮断されてから、前記電磁式インレットバルブが閉弁状態となるまでの時間を閉弁時間として計測し、前記計測された閉弁時間と、予め選定された基準閉弁時間との差を時間偏差として算出し、前記時間偏差の絶対値が所定の基準偏差を超える場合、前記時間偏差の大きさに応じて、前記電磁式インレットバルブの通電タイミングを補正して、前記時間偏差に起因する前記コモンレールに圧送される燃料量の過不足を補償可能に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。
5. 前記電子制御ユニットは、前記時間偏差の絶対値が所定の基準偏差を超える場合、前記時間偏差の大きさに応じて、前記電磁式インレットバルブの通電タイミングを補正することに代えて、前記時間偏差の大きさに応じて、前記電磁式インレットバルブの通電時間を補正するよう構成されてなることを特徴とする請求項４記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。
6. 前記電子制御ユニットは、前記電磁式インレットバルブの通電が遮断されてから、その通電の遮断後に、前記電磁式インレットバルブに生ずる逆起電流がピーク値に達した時点を、前記電磁式インレットバルブが閉弁状態に達した時点として前記閉弁時間の計測を行うよう構成されてなることを特徴とする請求項４、又は、請求項５記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。

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