JP2016205367A - 高圧ポンプの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高圧ポンプの閉弁制御時の騒音を低減できるようにする。
【解決手段】電磁弁２７の通電時（ソレノイド３０の通電時）に、ソレノイド３０に流れる電流の速度に基づいて、電磁弁２７の可動部２８が閉側位置に移動して電磁弁２７が閉弁したか否かを判定し、電磁弁２７の通電開始から電磁弁２７が閉弁したと判定されるまでの時間を電磁弁応答時間として取得する。そして、電磁弁応答時間が所定の上限値よりも短い場合には、電磁弁２７が閉弁したと判定された回数が所定の判定回数に達する毎に電磁弁２７への供給電力を前回値よりも減少させる処理を実行する。その際、電磁弁応答時間が長い（又は電磁弁２７への供給電力が小さい）ほど判定回数を多くする。これにより、電磁弁２７への供給電力を電磁弁応答時間の上限値付近に相当する下限供給電力まで速やかに低下させて、電磁弁２７の閉弁速度を低下させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、高圧ポンプの調量弁を開閉移動させる電磁弁を備えた高圧ポンプの制御装置に関する発明である。

気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射式エンジンでは、噴射圧力を高圧にして噴射燃料を微粒化するために、電動式の低圧ポンプで燃料タンクから汲み上げた燃料を、エンジンの動力で駆動される高圧ポンプに供給し、この高圧ポンプから吐出される高圧の燃料を燃料噴射弁へ圧送するようにしたものがある。

このような高圧ポンプとしては、高圧ポンプの吸入口側を開閉する調量弁と、この調量弁を開閉移動させる電磁弁とを設け、この電磁弁の通電を制御して調量弁の閉弁期間を制御することで高圧ポンプの燃料吐出量を制御して燃圧（燃料圧力）を制御するようにしたものがある。

ところで、電磁弁の閉弁制御時には、電磁弁の可動部がストッパ部に衝突して振動が発生し、この振動によって不快な騒音が発生する可能性がある。この対策として、例えば、特許文献１（特表２０１０−５３３８２０号公報）に記載されたものがある。このものは、高圧ポンプの電磁弁に通電して閉弁する際の電流値を閉弁可能な最小電流値とすることで、閉弁速度を低下させて閉弁制御時に発生する振動を抑制するようにしている。その際、高圧ポンプから圧送された高圧の燃料を蓄える蓄圧室の実燃圧と目標燃圧とを比較し、目標燃圧に対する実燃圧の偏差が閾値を越えるときの電流値に基づいて最小電流値を決定するようにしている。

特表２０１０−５３３８２０号公報

しかし、上記特許文献１の技術では、個体差（製造ばらつき）や環境変化による高圧ポンプの特性ばらつきの影響を受けて、最小電流値を精度良く設定することが困難であり、高圧ポンプの騒音を十分に低減できない可能性がある。

そこで、本出願人は、個体差や環境変化の影響をあまり受けずに高圧ポンプの騒音を低減する技術として、次のようなシステムを研究している。電磁弁の通電時に高圧ポンプが作動した（電磁弁の可動部が閉側位置に移動した）か否かを判定し、高圧ポンプが作動したと判定された場合に、電磁弁への供給電力を所定量だけ減少させる処理を繰り返して、供給電力を徐々に低下させていく。その後、高圧ポンプが未作動と判定された場合に、供給電力を所定量だけ増加させることで、電磁弁への供給電力を閉弁限界電力（電磁弁を閉弁可能な最小供給電力）に設定できるようにする。

しかし、上述したシステムでは、高圧ポンプが未作動と判定されるまで供給電力を低下させる必要があるため、高圧ポンプの未作動に起因する間欠音や燃圧低下等の不具合が発生する可能性がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、高圧ポンプの未作動に起因する不具合の発生を防止しながら、高圧ポンプの騒音を低減することができる高圧ポンプの制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、燃料の吸入口（２１）と吐出口（３１）を有するポンプ室（１７）と、該ポンプ室内で往復運動するプランジャ（１８）と、吸入口側を開閉する調量弁（２３）と、該調量弁を開閉移動させる電磁弁（２７）とを備え、電磁弁に通電して該電磁弁の可動部（２８）を閉側位置に移動させて調量弁を閉弁させる高圧ポンプの制御装置において、電磁弁の通電時に電磁弁の可動部が閉側位置に移動した（以下「電磁弁が閉弁した」という）か否かを判定する判定部（４０）と、電磁弁の通電開始から電磁弁が閉弁したと判定されるまでの時間を電磁弁応答時間として取得する取得部（４０）と、電磁弁応答時間が所定の上限値に到達するまで電磁弁への供給電力を前回値よりも減少させる処理を繰り返して電磁弁への供給電力を設定する電力設定部（４０）とを備えた構成としたものである。

電磁弁への供給電力が減少すると、電磁弁の閉弁速度（可動部の移動速度）が低下して、電磁弁応答時間が長くなる。このような関係に着目して、電磁弁の通電時に電磁弁応答時間を監視し、この電磁弁応答時間が上限値に到達するまで電磁弁への供給電力を前回値よりも減少させる処理を繰り返すことで、電磁弁への供給電力を電磁弁応答時間の上限値付近に相当する下限供給電力まで低下させることができる。これにより、電磁弁の閉弁速度を低下させて、高圧ポンプの騒音を低減することができる。

この場合、個体差や環境変化による高圧ポンプの特性ばらつき（電磁弁の特性ばらつきを含む）があっても、その影響を受けずに電磁弁への供給電力を下限供給電力に設定することができるため、個体差や環境変化の影響をあまり受けずに高圧ポンプの騒音を低減することができる。しかも、高圧ポンプが未作動（つまり電磁弁が閉弁しない）と判定されるまで供給電力を低下させるのではなく、電磁弁応答時間が上限値に到達するまで供給電力を低下させるため、高圧ポンプの未作動に起因する間欠音や燃圧低下等の不具合の発生を防止することができる。

図１は本発明の実施例１における筒内噴射式エンジンの燃料供給システムの概略構成を示す図である。 図２は高圧ポンプの燃料吸入時の状態を示す概略構成図である。 図３は高圧ポンプの燃料吐出時の状態を示す概略構成図である。 図４は音低減制御を説明するタイムチャートである。 図５は通常制御と音低減制御を比較して示すタイムチャートである。 図６は供給電力と電磁弁応答時間との関係を示す図である。 図７は電磁弁の閉弁の判定方法を説明するタイムチャートである。 図８は判定回数の設定方法を説明するタイムチャートである。 図９は閉弁制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャート（その１）である。 図１０は閉弁制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャート（その２）である。 図１１は応答時間算出ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図１２は判定回数のテーブルの一例を概念的に示す図である。 図１３は実施例２の筒内噴射式エンジンの燃料供給システムの概略構成を示す図である。 図１４は学習及び停止時情報取得ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図１５は始動時情報取得及び初期値設定ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した幾つかの実施例を説明する。

本発明の実施例１を図１乃至図１２に基づいて説明する。
図１に示すように、燃料を貯溜する燃料タンク１１内には、燃料を汲み上げる低圧ポンプ１２が設置されている。この低圧ポンプ１２は、バッテリ（図示せず）を電源とする電動モータ（図示せず）によって駆動される。この低圧ポンプ１２から吐出される燃料は、燃料配管１３を通して高圧ポンプ１４に供給される。燃料配管１３には、プレッシャレギュレータ１５が接続され、このプレッシャレギュレータ１５によって低圧ポンプ１２の吐出圧力（高圧ポンプ１４への燃料供給圧力）が所定圧力に調圧され、その圧力を越える燃料の余剰分が燃料戻し配管１６により燃料タンク１１内に戻されるようになっている。

図２及び図３に示すように、高圧ポンプ１４は、円筒状のポンプ室１７内でプランジャ１８を往復運動させて燃料を吸入／吐出するプランジャポンプであり、プランジャ１８は、エンジンのカム軸１９に嵌着されたカム２０の回転運動によって駆動される。この高圧ポンプ１４の吸入口２１側には、燃料通路２２を開閉する調量弁２３と、この調量弁２３を開閉移動させる電磁弁２７（電磁アクチュエータ）が設けられている。

電磁弁２７は、移動可能な可動部２８と、この可動部２８を開側位置（図２参照）へ付勢するスプリング２９と、可動部２８を閉側位置（図３参照）へ電磁駆動するソレノイド３０（コイル）等で構成されている。調量弁２３は、電磁弁２７の可動部２８により開弁方向に押圧される押圧部２４と、燃料通路２２を開閉する弁体２５と、この弁体２５を閉弁方向に付勢するスプリング２６等で構成されている。また、高圧ポンプ１４の吐出口３１側には、吐出した燃料の逆流を防止する逆止弁３２が設けられている。

図２に示すように、電磁弁２７の非通電時（ソレノイド３０への通電のオフ時）には、電磁弁２７のスプリング２９の付勢力により可動部２８が開側位置へ移動するため、可動部２８により調量弁２３の押圧部２４が押圧されて弁体２５が開弁方向に移動して開弁し、燃料通路２２が開放される。

一方、図３に示すように、電磁弁２７の通電時（ソレノイド３０への通電のオン時）には、電磁弁２７のソレノイド３０の電磁吸引力により可動部２８が閉側位置へ移動するため、調量弁２３のスプリング２６の付勢力により弁体２５が閉弁方向に移動して閉弁し、燃料通路２２が閉鎖される。

図２に示すように、高圧ポンプ１４の吸入行程（プランジャ１８の下降時）において調量弁２３の弁体２５が開弁してポンプ室１７内に燃料が吸入され、図３に示すように、高圧ポンプ１４の吐出行程（プランジャ１８の上昇時）において調量弁２３の弁体２５が閉弁してポンプ室１７内の燃料が吐出されるように電磁弁２７（ソレノイド３０）の通電を制御する。

その際、電磁弁２７（ソレノイド３０）の通電開始時期を制御して調量弁２３の閉弁期間を制御することで、高圧ポンプ１４の燃料吐出量を制御して燃圧（燃料圧力）を制御する。例えば、燃圧を上昇させるときには、電磁弁２７の通電開始時期を進角させて調量弁２３の閉弁開始時期を進角させることで、調量弁２３の閉弁期間を長くして高圧ポンプ１４の吐出流量を増加させる。逆に、燃圧を低下させるときには、電磁弁２７の通電開始時期を遅角させて調量弁２３の閉弁開始時期を遅角させることで、調量弁２３の閉弁期間を短くして高圧ポンプ１４の吐出流量を減少させる。

図１に示すように、高圧ポンプ１４から吐出された燃料は、高圧燃料配管３３を通してデリバリパイプ３４に送られ、このデリバリパイプ３４からエンジン（内燃機関）の各気筒に取り付けられた燃料噴射弁３５に高圧の燃料が分配される。デリバリパイプ３４（又は高圧燃料配管３３）には、高圧燃料配管３３やデリバリパイプ３４等の高圧燃料通路内の燃圧を検出する燃圧センサ３６が設けられている。

また、エンジンには、吸入空気量を検出するエアフローメータ３７や、クランク軸（図示せず）の回転に同期して所定のクランク角毎にパルス信号を出力するクランク角センサ３８が設けられている。このクランク角センサ３８の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。更に、エンジンのシリンダブロックには、冷却水温（冷却水の温度）を検出する冷却水温センサ３９が設けられている。また、高圧ポンプ１４の電磁弁２７（ソレノイド３０）に流れる電流が電流センサ４２によって検出される。

これら各種センサの出力は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」と表記する）４０に入力される。このＥＣＵ４０は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御用のプログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて、燃料噴射量、点火時期、スロットル開度（吸入空気量）等を制御する。

また、ＥＣＵ４０は、図４及び図５に示すように、高圧ポンプ１４の調量弁２３を閉弁させる閉弁制御の際には、電磁弁２７のソレノイド３０に駆動電流を通電して電磁弁２７の可動部２８を開側位置から閉側位置に移動させることで調量弁２３を閉弁させる。その後、高圧ポンプ１４の調量弁２３を開弁させる開弁制御の際には、電磁弁２７のソレノイド３０への通電を停止して電磁弁２７の可動部２８を閉側位置から開側位置に移動させて調量弁２３を開弁させる。

しかし、閉弁制御時には、電磁弁２７の可動部２８がストッパ部４１（図２及び図３参照）に衝突して振動が発生し、この振動によって不快な騒音が発生する可能性があり、例えば、低速走行中や停車中は、閉弁制御時に発生する騒音が運転者に聞こえ易くなる。

そこで、本実施例では、所定の音低減制御の実行条件が不成立のとき（例えば高圧ポンプ１４の閉弁制御時に発生する騒音が運転者に聞こえ難い状態のとき）には、通常制御を実行する。この通常制御では、図５（ａ）に示すように、閉弁制御の際に電磁弁２７のソレノイド３０の駆動電圧をオン状態に維持することでソレノイド３０の駆動電流を速やかに上昇させる。これにより、ソレノイド３０の電磁吸引力を速やかに増加させて可動部２８を速やかに閉側位置に移動させることで調量弁２３を速やかに閉弁させる。

一方、所定の音低減制御の実行条件が成立したとき（例えば高圧ポンプ１４の閉弁制御時に発生する騒音が運転者に聞こえ易い状態のとき）には、閉弁制御時に発生する騒音を低減するために、音低減制御を実行する。この音低減制御では、図４に示すように、閉弁制御の際に電磁弁２７のソレノイド３０の駆動電圧のオン／オフを周期的に切り換えるＰＷＭ制御を実行することで、電磁弁２７のソレノイド３０への供給電力を通常制御よりも低減する。これにより、ソレノイド３０の電磁吸引力を通常制御よりも小さくして可動部２８の移動速度を低下させる。これにより、可動部２８がストッパ部４１に衝突する際に発生する振動を抑制して、閉弁制御時に発生する騒音を低減する。

その際、本実施例１では、ＥＣＵ４０により後述する図９乃至図１１の各ルーチンを実行することで、電磁弁２７のソレノイド３０への供給電力（以下「電磁弁２７への供給電力」という）を次のようにして設定する。

電磁弁２７の通電時（ソレノイド３０の通電時）に電磁弁２７の可動部２８が閉側位置に移動した（以下「電磁弁２７が閉弁した」という）か否かを判定し、電磁弁２７の通電開始から電磁弁２７が閉弁したと判定されるまでの時間を電磁弁応答時間として取得する。そして、電磁弁応答時間が所定の上限値に到達するまで電磁弁２７への供給電力を前回値よりも減少させる処理を繰り返して電磁弁２７への供給電力を設定する。

電磁弁応答時間の上限値は、予め電磁弁２７（例えば標準的な特性の電磁弁）の特性に基づいて、電磁弁２７への供給電力が電磁弁２７を閉弁可能な最小供給電力のときの電磁弁応答時間又はそれよりも所定値だけ短い値に設定されている。

図６に示すように、電磁弁２７への供給電力が減少すると、電磁弁２７の閉弁速度（可動部２８の移動速度）が低下して、電磁弁応答時間が長くなる。このような関係に着目して、電磁弁２７の通電時に電磁弁応答時間を監視し、この電磁弁応答時間が上限値に到達するまで電磁弁２７への供給電力を前回値よりも減少させる処理を繰り返すことで、電磁弁２７への供給電力を電磁弁応答時間の上限値付近に相当する下限供給電力まで低下させることができる。これにより、電磁弁２７の閉弁速度を低下させて、高圧ポンプ１４の騒音を低減することができる。

ここで、電磁弁２７が閉弁したか否かを判定する方法について説明する。
図７に示すように、電磁弁２７の通電時には、まず、可動部２８が移動し始めるまでは電流が増大する。その後、可動部２８が移動し始めると、可動部２８がソレノイド３０に近付くに従ってソレノイド３０のインダクタンスが大きくなるため、電流が低下する。その後、可動部２８が閉側位置（ストッパ部４１に当接する位置）まで移動して停止すると、インダクタンスが一定になるため、電流が再び上昇する。つまり、電磁弁２７の通電時には、可動部２８の移動に伴って、電流が増加傾向から減少傾向に切り換わり、その後、電磁弁２７が閉弁した（可動部２８が閉側位置に移動した）ときに、電流が減少傾向から増加傾向に切り換わる。

このような特性に着目して、本実施例１では、電磁弁２７のソレノイド３０に流れる電流を電流センサ４２で検出して、その電流の速度（例えば微分値）を算出し、この電流の速度が所定の閉弁判定値を下回ったときに、電磁弁２７が閉弁した（可動部２８が閉側位置に移動した）と判定する。

また、本実施例１では、電磁弁応答時間が上限値に到達するまで電磁弁２７への供給電力を減少させる際には、電磁弁応答時間が上限値よりも短い場合に、電磁弁２７が閉弁したと判定された回数が所定の判定回数に達する毎に電磁弁２７への供給電力を前回値よりも減少させる処理を実行する。

その際、図８（ａ）に示すように、判定回数を一定値に固定した場合、判定回数を多くすれば、電磁弁２７の閉弁判定の信頼性を確保できる。しかし、その反面、電磁弁２７への供給電力を速やかに減少させることができず、電磁弁２７への供給電力を下限供給電力まで低下させる（つまり電磁弁応答時間が上限値に到達する）のに要する時間が長くなってしまう。

そこで、本実施例１では、図８（ｂ）に示すように、電磁弁応答時間が長いほど判定回数を多くする（又は電磁弁２７への供給電力が小さいほど判定回数を多くする）ようにしている。これにより、まだ電磁弁２７への供給電力が大きくて電磁弁応答時間が短いときには、判定回数を少なくして、電磁弁２７への供給電力を速やかに減少させる。その後、電磁弁２７への供給電力が小さくなって電磁弁応答時間が長くなり、電磁弁２７が閉弁しない領域に近付いてきたときには、判定回数を多くして、電磁弁２７の閉弁判定の信頼性を高める。
以下、本実施例１でＥＣＵ４０が実行する図９乃至図１１の各ルーチンの処理内容を説明する。

［閉弁制御ルーチン］
図９及び図１０に示す閉弁制御ルーチンは、所定の音低減制御の実行条件が成立しているときにＥＣＵ４０により所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、前回の通電時に電磁弁２７が閉弁したか否かを、後述する閉弁判定フラグＦＣＬが「１」であるか否かによって判定する。

このステップ１０１で、前回の通電時に電磁弁２７が閉弁したと判定された場合には、ステップ１０２に進み、図１２に示す判定回数のテーブルを参照して、前回の通電時の電磁弁応答時間（又は供給電力）に応じた判定回数を算出する。この判定回数のテーブルは、電磁弁応答時間が長い（又は供給電力が小さい）ほど判定回数が多くなるように設定されている。判定回数のテーブルは、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ＥＣＵ４０のＲＯＭに記憶されている。

この後、ステップ１０３に進み、前回の通電時の電磁弁応答時間が所定の上限値よりも短いか否かを判定する。ここで、上限値は、予め電磁弁２７（例えば標準的な特性の電磁弁）の特性に基づいて、電磁弁２７への供給電力が電磁弁２７を閉弁可能な最小供給電力のときの電磁弁応答時間又はそれよりも所定値だけ短い値に設定されている。

このステップ１０３で、電磁弁応答時間が上限値よりも短いと判定された場合には、電磁弁応答時間が上限値に到達していないと判断して、ステップ１０４に進み、連続して電磁弁２７が閉弁したと判定された回数を閉弁回数としてカウントする。

この後、ステップ１０５に進み、閉弁回数が判定回数以上であるか否かを判定する。このステップ１０５で、閉弁回数が判定回数よりも少ないと判定された場合には、ステップ１０６に進み、今回の電磁弁２７への供給電力を前回値と同じ値に設定する。

その後、上記ステップ１０５で、閉弁回数が判定回数以上と判定された場合には、ステップ１０７に進み、今回の電磁弁２７への供給電力を前回値から所定値だけ減少させた値に設定した後、ステップ１０８に進み、閉弁回数を「０」にリセットする。

その後、上記ステップ１０３で、電磁弁応答時間が上限値以上と判定された場合には、電磁弁応答時間が上限値に到達したと判断して、ステップ１０６に進み、供給電力を前回値と同じ値に設定する。

これにより、電磁弁応答時間が上限値に到達するまで閉弁回数が判定回数に達する毎に電磁弁２７への供給電力を前回値よりも減少させる処理を繰り返す。これらのステップ１０１〜１０８の処理が特許請求の範囲でいう電力設定部としての役割を果たす。

尚、上記ステップ１０１で、もし、前回の通電時に電磁弁２７が閉弁していないと判定された場合には、ステップ１０９に進み、供給電力を前回値から所定値だけ増加させた値に設定する。

この後、図１０のステップ１１０に進み、上記ステップ１０６，１０７，１０９のいずれかで設定した供給電力に応じたデューティ比（ソレノイド３０の駆動電圧のオン／オフの比率）を算出する。

この後、ステップ１１１に進み、電磁弁２７の通電開始タイミングになった時点で、上記ステップ１１０で設定したデューティ比で電磁弁２７のソレノイド３０の駆動電圧のオン／オフを周期的に切り換えるＰＷＭ制御を実行して、電磁弁２７の通電を開始する。

図５に示すように、音低減制御中は、供給電力に応じて通電開始タイミングを進角補正することで、通常制御に対して電磁弁応答時間が長くなる分だけ通電開始タイミングを進角させる。これにより、電磁弁２７の供給電力の減少（電磁弁応答時間の増加）による閉弁タイミングの遅れを防止して、高圧ポンプ１４の吐出量を確保できるようにする。

この後、ステップ１１２に進み、後述する図１１の応答時間算出ルーチンを実行することで、電磁弁２７の通電時に電磁弁２７が閉弁したか否かを判定し、電磁弁２７の通電開始から電磁弁２７が閉弁したと判定されるまでの時間を電磁弁応答時間として取得する。

この後、ステップ１１３に進み、ＰＷＭ制御を所定時間Ｔp 継続したか否か（又はソレノイド３０に流れる電流が所定値Ｉ1 を上回ったか否かを判定する。このステップ１１３で、ＰＷＭ制御を所定時間Ｔp 継続したと判定された時点（又はソレノイド３０に流れる電流が所定値Ｉ1 を上回ったと判定された時点）で、ステップ１１４に進み、ＰＷＭ制御から第１の定電流制御に切り換えて、第１の定電流制御を実行する。この第１の定電流制御では、ソレノイド３０に流れる電流を所定値Ｉ1 に制御する。

この後、ステップ１１５に進み、第１の定電流制御を所定時間Ｔ1 継続したか否かを判定し、第１の定電流制御を所定時間Ｔ1 継続したと判定された時点で、ステップ１１６に進み、第１の定電流制御から第２の定電流制御に切り換えて、第２の定電流制御を実行する。この第２の定電流制御では、ソレノイド３０に流れる電流を所定値Ｉ1 よりも低い所定値Ｉ2 に制御する。

この後、ステップ１１７に進み、第２の定電流制御を所定時間Ｔ2 継続したか否かを判定し、第２の定電流制御を所定時間Ｔ2 継続したと判定された時点で、ステップ１１８に進み、電磁弁２７の通電を停止して、本ルーチンを終了する。

［応答時間算出ルーチン］
図１１に示す応答時間算出ルーチンは、前記図９及び図１０の閉弁制御ルーチンのステップ１１２で実行されるサブルーチンであり、特許請求の範囲でいう判定部及び取得部としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ２０１で、閉弁判定フラグＦＣＬを「０」にリセットする。

この後、ステップ２０２に進み、電流センサ４２で検出したソレノイド３０に流れる電流を読み込む。この後、ステップ２０３に進み、ソレノイド３０に流れる電流の速度（例えば微分値）を算出する。

この後、ステップ２０４に進み、ソレノイド３０に流れる電流の速度が所定の閉弁判定値を下回ったか否かを判定し、ソレノイド３０に流れる電流の速度が閉弁判定値を下回ってなければ、上記ステップ２０２に戻る。

その後、上記ステップ２０４で、ソレノイド３０に流れる電流の速度が閉弁判定値を下回ったと判定された時点で、ステップ２０５に進み、電磁弁２７が閉弁した（可動部２８が閉側位置に移動した）と判定して、閉弁判定フラグＦＣＬを「１」にセットする。
この後、ステップ２０６に進み、電磁弁２７の通電開始から電磁弁２７が閉弁したと判定されるまでの時間を電磁弁応答時間として算出して、本ルーチンを終了する。

以上説明した本実施例１では、所定の音低減制御の実行条件が成立したときに、音低減制御を実行する。この音低減制御の際には、電磁弁２７の通電時に電磁弁２７が閉弁したか否かを判定し、電磁弁２７の通電開始から電磁弁２７が閉弁したと判定されるまでの時間を電磁弁応答時間として取得する。そして、電磁弁応答時間が所定の上限値に到達するまで電磁弁２７への供給電力を前回値よりも減少させる処理を繰り返して電磁弁２７への供給電力を設定する。これにより、電磁弁２７への供給電力を電磁弁応答時間の上限値付近に相当する下限供給電力まで低下させることができるため、電磁弁２７の閉弁速度を低下させて、高圧ポンプ１４の騒音を低減することができる。

この場合、個体差や環境変化による高圧ポンプ１４の特性ばらつき（電磁弁２７の特性ばらつきを含む）があっても、その影響を受けずに電磁弁２７への供給電力を下限供給電力に設定することができるため、個体差や環境変化の影響をあまり受けずに高圧ポンプ１４の騒音を低減することができる。しかも、高圧ポンプ１４が未作動（つまり電磁弁２７が閉弁しない）と判定されるまで供給電力を低下させるのではなく、電磁弁応答時間が上限値に到達するまで供給電力を低下させるため、高圧ポンプ１４の未作動に起因する間欠音や燃圧低下等の不具合の発生を防止することができる。

また、本実施例１では、電磁弁応答時間が上限値に到達するまで電磁弁２７への供給電力を減少させる際には、電磁弁応答時間が上限値よりも短い場合に、電磁弁２７が閉弁したと判定された回数が所定の判定回数に達する毎に電磁弁２７への供給電力を前回値よりも減少させる処理を実行するようにしている。これにより、電磁弁２７が閉弁したと判定された回数が所定の判定回数に達して、現在の供給電力で電磁弁２７が確実に閉弁することが確認されてから、電磁弁２７への供給電力を減少させることができる。

更に、本実施例１では、電磁弁応答時間が長いほど判定回数を多くする（又は電磁弁２７への供給電力が小さいほど判定回数を多くする）ようにしている。これにより、まだ電磁弁２７への供給電力が大きくて電磁弁応答時間が短いときには、判定回数を少なくして、電磁弁２７への供給電力を速やかに減少させることができる。その後、電磁弁２７への供給電力が小さくなって電磁弁応答時間が長くなり、電磁弁２７が閉弁しない領域に近付いてきたときには、判定回数を多くして、電磁弁２７の閉弁判定の信頼性を高めることができる。これにより、電磁弁２７の閉弁判定の信頼性を確保しながら、電磁弁２７への供給電力を下限供給電力まで低下させるのに要する時間を短縮することができ、高圧ポンプ１４の騒音を速やかに低減することができる。

また、本実施例１では、電磁弁応答時間の上限値は、予め電磁弁２７（例えば標準的な特性の電磁弁）の特性に基づいて、電磁弁２７への供給電力が電磁弁２７を閉弁可能な最小供給電力のときの電磁弁応答時間又はそれよりも所定値だけ短い値に設定するようにしている。このようにすれば、電磁弁２７への供給電力を最小供給電力付近（最小供給電力又はその付近）まで低下させることができ、高圧ポンプ１４の騒音低減効果を高めることができる。

尚、上記実施例１では、電磁弁応答時間（又は供給電力）に応じて判定回数を変化させるようにしたが、これに限定されず、判定回数を一定値に固定するようにしても良い。更に、閉弁回数を判定する処理を省略して、電磁弁応答時間が上限値に到達するまで、電磁弁２７が閉弁したと判定される毎（或は所定期間経過毎）に電磁弁２７への供給電力を前回値よりも減少させるようにしても良い。

次に、図１３乃至図１５を用いて本発明の実施例２を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一又は類似部分には同一符号を付して説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。

本実施例２では、図１３に示すように、エンジンの潤滑油の温度である油温を検出する油温センサ４３や、高圧ポンプ１４の電磁弁２７に電力を供給するバッテリの電圧（つまり電磁弁２７の電源電圧）を検出するバッテリ電圧センサ４４が設けられている。

ところで、エンジンが始動される毎に、電磁弁２７への供給電力の初期値を予め設定した固定値（例えばシステムのばらつき等を考慮して下限供給電力に対して余裕を大きくとった値）に設定するようにすると、次のような問題が発生する。電磁弁応答時間が所定の上限値に到達するまで電磁弁２７への供給電力を減少させる処理を繰り返して電磁弁２７への供給電力を設定する（つまり電磁弁２７への供給電力を下限供給電力まで低下させる）のに要する時間が毎回長くなってしまう可能性がある。

そこで、本実施例２では、ＥＣＵ４０により後述する図１４及び図１５の各ルーチンを実行することで、次のような制御を行う。まず、エンジン運転中に前記図９のステップ１０６で設定した電磁弁２７への供給電力（つまり下限供給電力）を学習する。この後、エンジンが停止される際に、停止時情報（例えば電磁弁２７の温度とバッテリ電圧）を取得する。次に、エンジンが始動される際に、始動時情報（例えば電磁弁２７の温度とバッテリ電圧）を取得する。更に、停止時情報と始動時情報とに基づいて前回の電磁弁２７への供給電力の学習値（つまり前回のエンジン運転中に学習した下限供給電力）を補正して今回の電磁弁２７への供給電力の初期値を設定する。

これにより、前回の電磁弁２７への供給電力の学習値を基準にして、電磁弁２７の温度の変化（つまりソレノイド３０の抵抗の変化）やバッテリ電圧の変化による電磁弁２７の特性の変化分を考慮に入れて、今回の電磁弁２７への供給電力の初期値を適度に小さい値（例えば下限供給電力よりも少し大きめの値）に設定することができる。
以下、本実施例２でＥＣＵ４０が実行する図１４及び図１５の各ルーチンの処理内容を説明する。

［学習及び停止時情報取得ルーチン］
図１４に示す学習及び停止時情報取得ルーチンは、ＥＣＵ４０により所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ３０１で、エンジン運転中か否かを判定する。このステップ３０１で、エンジン運転中ではない（つまりエンジン停止中）と判定された場合には、ステップ３０２以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ３０１で、エンジン運転中と判定された場合には、ステップ３０２に進む。このステップ３０２で、前記図９のステップ１０６で設定した電磁弁２７への供給電力（つまり下限供給電力）を学習する。この際、供給電力の学習値は、ＥＣＵ４０のバックアップＲＡＭ等の書き換え可能な不揮発性メモリ（つまりＥＣＵ４０の電源オフ中でも記憶データを保持する書き換え可能なメモリ）に記憶する。このステップ３０２の処理が特許請求の範囲でいう学習部としての役割を果たす。

この後、ステップ３０３に進み、エンジン停止指令が発生したか否かを判定する。このステップ３０３で、エンジン停止指令が発生していないと判定された場合には、ステップ３０４以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

その後、上記ステップ３０３で、エンジン停止指令が発生したと判定された場合には、ステップ３０４に進む。このステップ３０４で、冷却水温センサ３９で検出した冷却水温を停止時の冷却水温として取得する。また、油温センサ４３で検出した油温を停止時の油温として取得する。更に、バッテリ電圧センサ４４で検出したバッテリ電圧を停止時のバッテリ電圧として取得する。

この後、ステップ３０５に進み、停止時の冷却水温と停止時の油温とに基づいて停止時の電磁弁２７の温度をマップ又は数式等により算出することで、停止時の電磁弁２７の温度を推定する。これらのステップ３０４，３０５の処理が特許請求の範囲でいう停止時情報取得部としての役割を果たす。

尚、本ルーチンでは、エンジン停止指令が発生したときに、停止時情報（例えば電磁弁２７の温度とバッテリ電圧）を取得するようにしているが、これに限定されず、エンジン停止直前（例えばエンジン回転低下中）又はエンジン停止直後に停止時情報を取得するようにしても良い。
この後、ステップ３０６に進み、停止時の電磁弁２７の温度と停止時のバッテリ電圧をＥＣＵ４０のバックアップＲＡＭ等の不揮発性メモリに記憶する。

［始動時情報取得及び初期値設定ルーチン］
図１５に示す始動時情報取得及び初期値設定ルーチンは、ＥＣＵ４０により所定周期で繰り返し実行される。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ４０１で、エンジン始動指令が発生したか否かを判定する。このステップ４０１で、エンジン始動指令が発生していないと判定された場合には、ステップ４０２以降の処理を実行することなく、本ルーチンを終了する。

一方、上記ステップ４０１で、エンジン始動指令が発生したと判定された場合には、ステップ４０２に進む。このステップ４０２で、ＥＣＵ４０のバックアップＲＡＭ等の不揮発性メモリに記憶されている前回の電磁弁２７への供給電力の学習値（つまり前回のエンジン運転中に学習した下限供給電力）を読み込む。

この後、ステップ４０３に進み、ＥＣＵ４０のバックアップＲＡＭ等の不揮発性メモリに記憶されている前回の停止時の電磁弁２７の温度と前回の停止時のバッテリ電圧を読み込む。

この後、ステップ４０４に進み、冷却水温センサ３９で検出した冷却水温を始動時の冷却水温として取得する。また、油温センサ４３で検出した油温を始動時の油温として取得する。更に、バッテリ電圧センサ４４で検出したバッテリ電圧を始動時のバッテリ電圧として取得する。

この後、ステップ４０５に進み、始動時の冷却水温と始動時の油温とに基づいて始動時の電磁弁２７の温度をマップ又は数式等により算出することで、始動時の電磁弁２７の温度を推定する。これらのステップ４０４，４０５の処理が特許請求の範囲でいう始動時情報取得部としての役割を果たす。

尚、本ルーチンでは、エンジン始動指令が発生したときに、始動時情報（例えば電磁弁２７の温度とバッテリ電圧）を取得するようにしているが、これに限定されず、エンジン始動中（例えばクランキング中）又はエンジン始動完了直後に始動時情報を取得するようにしても良い。

この後、ステップ４０６に進み、前回の停止時の電磁弁２７の温度と今回の始動時の電磁弁２７の温度との差を温度差ΔＴとして算出する。また、前回の停止時のバッテリ電圧と今回の始動時のバッテリ電圧との差を電圧差ΔＶとして算出する。

この後、ステップ４０７に進み、温度差ΔＴと電圧差ΔＶとに応じた供給電力補正値をマップ又は数式等により算出する。供給電力補正値のマップ又は数式等は、予め試験データや設計データ等に基づいて作成され、ＥＣＵ４０のＲＯＭに記憶されている。

この後、ステップ４０８に進み、供給電力補正値を用いて前回の電磁弁２７への供給電力の学習値を補正して、今回の電磁弁２７への供給電力の初期値を求める。これらのステップ４０６〜４０８の処理が特許請求の範囲でいう初期値設定部としての役割を果たす。

以上説明した本実施例２では、エンジン運転中に電磁弁２７への供給電力（つまり下限供給電力）を学習し、エンジンが停止される際に停止時情報（例えば電磁弁２７の温度とバッテリ電圧）を取得する。そして、エンジンが始動される際に、始動時情報（例えば電磁弁２７の温度とバッテリ電圧）を取得し、停止時情報と始動時情報とに基づいて前回の電磁弁２７への供給電力の学習値を補正して今回の電磁弁２７への供給電力の初期値を設定する。これにより、前回の電磁弁２７への供給電力の学習値を基準にして、電磁弁２７の温度の変化やバッテリ電圧の変化による電磁弁２７の特性の変化分を考慮に入れて、今回の電磁弁２７への供給電力の初期値を適度に小さい値（例えば下限供給電力よりも少し大きめの値）に設定することができる。その結果、電磁弁応答時間が所定の上限値に到達するまで電磁弁２７への供給電力を減少させる処理を繰り返して電磁弁２７への供給電力を設定する（つまり電磁弁２７への供給電力を下限供給電力まで低下させる）のに要する時間を短縮することができる。

また、本実施例２では、冷却水温と油温とに基づいて電磁弁２７の温度を推定するようにしている。これにより、電磁弁２７の温度を検出する温度センサを新たに設ける必要がなく、低コスト化の要求を満たすことができる。

尚、燃温（つまり燃料の温度）を検出する燃温センサを備えたシステムの場合には、冷却水温と油温と燃温とに基づいて電磁弁２７の温度を推定するようにしても良い。或は、冷却水温と油温と燃温のうちの一つ又は二つに基づいて電磁弁２７の温度を推定するようにしても良い。また、電磁弁２７の温度（例えばソレノイド３０の温度）を検出する温度センサを設け、この温度センサで電磁弁２７の温度を検出するようにしても良い。

また、上記実施例２では、温度差ΔＴと電圧差ΔＶの両方に基づいて前回の電磁弁２７への供給電力の学習値を補正して今回の電磁弁２７への供給電力の初期値を設定するようにしている。しかし、これに限定されず、温度差ΔＴと電圧差ΔＶのうちの一方のみに基づいて前回の電磁弁２７への供給電力の学習値を補正して今回の電磁弁２７への供給電力の初期値を設定するようにしても良い。

また、上記実施例２では、電磁弁の温度に関する情報として、電磁弁の温度を用いるようにしたが、これに限定されず、電磁弁の温度に代えて、冷却水温と油温と燃温等のうちの少なくとも一つを用いるようにしても良い。

また、上記各実施例１，２において、ＥＣＵ４０が実行する機能の一部又は全部を、一つ或は複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成しても良い。
その他、本発明は、高圧ポンプの構成や燃料供給システムの構成を適宜変更しても良い等、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。

１４…高圧ポンプ、１７…ポンプ室、１８…プランジャ、２１…吸入口、２３…調量弁、２７…電磁弁、２８…可動部、３１…吐出口、４０…ＥＣＵ（判定部，取得部，電力設定部，学習部，停止時情報取得部，始動時情報取得部，初期値設定部）

Claims (6)

1. 燃料の吸入口（２１）と吐出口（３１）を有するポンプ室（１７）と、該ポンプ室内で往復運動するプランジャ（１８）と、前記吸入口側を開閉する調量弁（２３）と、該調量弁を開閉移動させる電磁弁（２７）とを備え、前記電磁弁に通電して該電磁弁の可動部（２８）を閉側位置に移動させて前記調量弁を閉弁させる高圧ポンプの制御装置において、
   前記電磁弁の通電時に前記電磁弁の可動部が前記閉側位置に移動した（以下「電磁弁が閉弁した」という）か否かを判定する判定部（４０）と、
   前記電磁弁の通電開始から前記電磁弁が閉弁したと判定されるまでの時間を電磁弁応答時間として取得する取得部（４０）と、
   前記電磁弁応答時間が所定の上限値に到達するまで前記電磁弁への供給電力を前回値よりも減少させる処理を繰り返して前記電磁弁への供給電力を設定する電力設定部（４０）と
   を備えていることを特徴とする高圧ポンプの制御装置。
2. 前記電力設定部は、前記電磁弁応答時間が前記上限値よりも短い場合に、前記電磁弁が閉弁したと判定された回数が所定の判定回数に達する毎に前記電磁弁への供給電力を前回値よりも減少させる処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の高圧ポンプの制御装置。
3. 前記電力設定部は、前記電磁弁応答時間が長いほど前記判定回数を多くする又は前記電磁弁への供給電力が小さいほど前記判定回数を多くすることを特徴とする請求項２に記載の高圧ポンプの制御装置。
4. 前記上限値は、予め前記電磁弁の特性に基づいて、前記電磁弁への供給電力が該電磁弁を閉弁可能な最小供給電力のときの前記電磁弁応答時間又はそれよりも所定値だけ短い値に設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の高圧ポンプの制御装置。
5. 内燃機関の運転中に前記電力設定部で設定した前記電磁弁への供給電力を学習する学習部（４０）と、
   前記内燃機関が停止される際に前記電磁弁の温度に関する情報と前記電磁弁の電源電圧のうちの少なくとも一方（以下「停止時情報」という）を取得する停止時情報取得部（４０）と、
   前記内燃機関が始動される際に前記電磁弁の温度に関する情報と前記電磁弁の電源電圧のうちの少なくとも一方（以下「始動時情報」という）を取得する始動時情報取得部（４０）と、
   前記内燃機関が始動される際に前記停止時情報と前記始動時情報とに基づいて前記電磁弁への供給電力の学習値を補正して今回の前記電磁弁への供給電力の初期値を設定する初期値設定部（４０）と
   を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の高圧ポンプの制御装置。
6. 前記停止時情報取得部及び前記始動時情報取得部は、前記内燃機関の冷却水温と油温と燃温のうちの少なくとも一つに基づいて前記電磁弁の温度を推定することを特徴とする請求項５に記載の高圧ポンプの制御装置。

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