JP4187649B2 - エンジンの燃料噴射システムにおける燃料噴射流量の設定電流の決定方法 - Google Patents

エンジンの燃料噴射システムにおける燃料噴射流量の設定電流の決定方法 Download PDF

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Description

本発明はエンジンの燃料噴射システムの噴射装置における燃料制御の較正に関する。
燃料噴射ポンプの制御バルブ組立体は、エンジンの排気ガス排出物の最適レベルを達成するであろう燃料供給流量とエンジン・クランク角度との関係を典型的に有するように設計される。エンジンの排出基準は、燃焼室における燃料の量と燃料噴射のタイミングとをエンジン・サイクルに適合させるように制御することを要求している。有効な燃料噴射速度流量の設定（ｓｈａｐｉｎｇ）は、窒素酸化物レベルの低減およびエンジン排気ガス中の粒状物質レベルの低減をもたらす。有効な流量設定はエンジンの運転効率およびエンジン騒音にも影響を及ぼす。
米国特許第６１５８４１９号はエンジンの燃料噴射装置のための制御バルブの例を開示しており、その制御バルブのアクチュエータは噴射流量を設定することができる。この特許は本願発明の譲受人に譲渡された。
この米国特許第６１５８４１９号の噴射ポンプは、ポンプ本体内に位置する燃料ポンピング室、およびそのポンピング室と燃料噴射ノズルとの間のバルブ室を含んで構成される。ノズルは加圧された燃料をエンジンの燃焼室へ噴射する。バルブ室にはバルブ座が形成されている。バルブ室のバルブは軸線方向に延在するガイド部分を有しており、このガイド部分はバルブ座を過ぎてシステムの燃料ノズル部分へ向かうように燃料の送出しを制御する。このバルブはまたバルブ室内でバルブ閉位置とバルブ開位置との間を移動できるシール面も有している。バルブが閉位置にあるとき、そのバルブのシール面がバルブ座と係合する。開位置では、バルブのシール面はバルブ座から離される。バルブはシール面から限られた長さを延在する段部を有しており、噴射装置のポンピング・ピストンがストローク作動される際に限られた圧力の解放を行う。
バルブばねがバルブを開位置ヘ向けて押圧する。このバルブばねの押圧力に抗して電磁アクチュエータがバルブを閉位置へ向けて駆動する。
本発明により較正される噴射装置は、燃料噴射流量を設定する特徴を有するバルブを含む。噴射組立体を変更すること、または加圧した燃料が噴射ノズルに達する前に排出圧力を変更すること、またはノズル噴霧パターンを制御するようにノズル自体を変更することを必要とせずに、バルブ・アクチュエータのアンペア数を変化させることで流量設定は達成できる。有効な流量設定を達成するために、ノズルにおいて燃料流量のスロットル操作を行う代わりに、噴射圧力の制御が使用される。
較正した位置範囲内で制御バルブが最適に流量設定する特徴を得られるようにするために、バルブによる制御された圧力解放はスプール・バルブの中間位置を獲得するために小さな値の寸法公差を適応させる。この流量設定はエンジンがピストン上死点位置に達する前の噴射動作の開始付近にて使用される。
米国特許第６１５８４１９号明細書は、本明細書にその記載内容全体が援用される。
本発明は、このような課題を解決することを目的としている。
本発明は、制御バルブのアクチュエータのためのいわゆるブート電流レベルを確定することで燃料噴射装置を較正できるようにする。内燃エンジン用の燃料噴射装置の設計および構造における寸法公差およびその他の変数は、噴射装置を使用する特定のエンジンの各シリンダの各燃料噴射装置を個別に較正しなければならなくする。較正手順は本発明を構成する一連の段階を含む。
本発明の方法を実施するにおいて、過去の実験を基にして、先ず最初にブート電流レベルが確定される。その後噴射装置がそのブート電流レベルで試験され、また、噴射作動でのブート相の安定性が査定される。この安定性が確認されたならば、ブート電流レベルの限界を見い出すための調査アルゴリズムが開始される。
この試験は典型的には２つのエンジン速度、例えば６５０ｒｐｍおよび９００ｒｐｍのエンジン速度で行われる。本発明の方法の段階は、各々のエンジン速度でのブート電流の上限および下限を確定可能にする。この試験はさらにまた、較正した上限および下限の範囲内で特定の噴射装置のブート電流レベルが指した箇所を決定する。上限を超えたブート電流は噴射装置の不安定状態をもたらす。同様に、下限を下回るブート電流も不安定な噴射装置をもたらす。噴射装置のブートによる不安定状態はエンジンの性能、出力および排出物を悪化させる。
ブート電流レベルはこの較正方法の各段階で増分的に上下される。この増分は信頼できる限界が見い出されるまで減少される。不安定なブート圧力（すなわち較正器に与えられた限界を外れる圧力）を発生するいずれのブート電流レベルもエンジンの性能および排出物を悪化させる。
ブート電流の下限および上限の決定は設定値の計算を可能にする。この設定値は、噴射装置較正スタンドでの噴射装置の挙動と、所定のエンジンに取付けられたときの同じ噴射装置の挙動との間の観察された相違に基づく経験的修正によって修正される。このようにして、本発明の方法を使用して決定された較正したブート電流は、必らずしも上限値と下限値との代数平均値ではない。しかしながら本発明の較正方法を使用して確定された較正したブート電流は上限と下限との間に含まれる。
本発明の方法を実施するにおいて、先に説明したように初期ブート電流レベルを選定した後、その初期ブート電流を数回増分することで、噴射装置は較正される。この増分は連続する段階で次第に減少され、各段階はそれに続いて、噴射装置のブート圧力の安定性を維持するために対応するブート電流が低すぎないか、または高すぎないかを判断される。最終段階で決定された最終ブート電流は、エンジン組立工程でのコード化された値としてエンジン制御装置にもたらされるブート電流設定値を較正するために使用される。この情報は、バー・コード化、人による読取りおよび手作業入力、データベースに関連づける等を含むさまざまな方法でエンジンの電気制御装置（ＥＣＵ）に伝達される。
図１は概略ブロック線図の形態でエンジン制御システムを示しており、このシステムは本発明の較正方法を使用して較正される噴射装置を含む。内燃エンジンは符号１０で示されている。このエンジンは多気筒のシリンダと、シリンダ内のクランク軸で駆動されるピストンとを含み、シリンダは燃焼室を形成しており、燃焼室は符号１２で模式的に示される燃料噴射装置によって燃料を供給される。燃焼室からの燃焼排気ガスは排気マニホルド１４に分配される。電子マイクロプロセッサの制御装置１６が噴射装置１２の燃料吐出流量および噴射タイミングを含むエンジン性能を制御する。
制御装置１６の入力変数には空気流量、スロットル位置、エンジン速度、車輌速度、クランク軸位置が含まれる。これらの変数は制御装置すなわちプロセッサ１６の入力信号調整部に導かれる。マイクロプロセッサ１６の中央演算装置（ＣＰＵ）１８は、記憶レジスタ２０のＲＯＭ部分に格納されている制御ストラテジを使用してそれらの入力信号に作用して出力信号を形成し、この出力信号が符号２２で指し示される出力ドライバ回路によって噴射装置へ送られる。
噴射装置の横断面が図１ａに示されている。本発明は図１ａの設計を参照して説明されるが、本発明は先に認識した米国特許第６１５８４１９号に開示されている噴射装置にも同様に良好に使用できる。
このユニット噴射装置ポンプは噴射装置ポンプ・ハウジング２４を含み、このハウジングはポンプ・ピストン２８を受入れる中央ポンピング・シリンダ２６を有する。噴射スリーブ３０が噴射装置本体２４の下部を取囲み、噴射装置本体と協働してばね室３２を形成する。スリーブ３０内に配置されたばねプランジャ３４はばね室３２を形成する。ばね３６はばね室３２に受入れられ、噴射装置本体２４の下端に着座する。ばね室の反対側の端部はばね受け座３８が受入れられる。
プランジャ３４はその下端にカム従動子４０を担持する。カム従動子４０はエンジン・クランク軸のカム面と係合する。プランジャ３４はエンジン・クランク軸で駆動され、ピストン駆動力がピストン２８に与えられるとばね３６を圧縮する。ピストン２８はシリンダ２６内を往復移動して、噴射装置本体２４の上部の燃料送出し通路４２内に燃料送出しパルスを発生させる。通路４２は燃料をエンジンの燃焼室へ噴射する図示されていない燃料噴射ノズルまで延在する。
燃料供給通路が噴射装置ハウジングの環状溝４４と連通している。この燃料供給通路はエンジン・システムの図示されていない低圧燃料ポンプへ延在している。
通路４２は制御バルブ・スプール４８が内部に配置されたバルブ室４６に流体連通している。スプール４８は環状溝５０を有し、この溝は通路４２を通る高圧燃料の流れを可能にする。
バルブ・スプール４８はソレノイド・アクチュエータ５４のステータ５２と機械的に連結される。ステータ・スペーサ・リング５６はアクチュエータ５４と噴射装置ハウジング２４の外面との間に配置される。
バルブばね５８はバルブ・スプール４８に担持されているバルブ座６０上に作用する。ばね５８の反対端部は、ばね５８のばね室の一端に位置するバルブ座６２上に着座される。
アクチュエータ５４は電磁巻線６４を含む。この巻線が付勢されると、ステータ５２は図１ａに示されるようにばね５８の力に抗して右方向へ移動する。図２を参照してこれから説明するように、この動きは通路４２から燃料室７０への流体の流れを閉ざす。バルブ・ストップ７２が燃料室７０内に配置されている。
燃料室７０は蓋プレート７４でシールされ、それに対してバルブ・ストップ７２が着座される。ストップ・ピストン７６はストップ７２の中央開口内に配置される。これはストップ・ピストンばね７８で右方向へ押圧され、ストップ・ピストンばねは蓋プレート７４上に着座される。スプール・バルブ４８がばね５８によって開位置へ移動されると、ピストン７６の右端部はスプール・バルブ４８の左端部と係合する。
燃料はばね５８のばね室に供給される。燃料は、ばね５８のばね室とバルブ・スプールの中央開口８２の内部との連通を与えるバルブ・スプール４８の半径方向ポート８０を通過する。燃料はストップ７２の開口７０から、８６はハウジング２４の環状溝８８と連通している内部の燃料伝達通路８６へ流れる。環状溝８８はエンジンの燃料ポンプへ戻るリターン流路と連通する。
図２および図３ａは横断面の形態で、ストップ・ピストンおよび閉位置にある燃料制御バルブ・スプールを示している。バルブ・スプールはバルブ・ランド９０を有しており、バルブ・ランド９０はバルブ室４６の左端部を取囲む環状バルブ座９２と係合する。バルブ・ランド９０は大直径部分９４と、小直径部分９６とを有する。大直径部分９４はバルブ座９２と直接に係合する。小直径部分９６はバルブ室内に配置され、バルブ・スプールとバルブ室４６の壁面との間に小さな間隙を形成する寸法とされている。バルブ・スプールの環状溝５０は、バルブ・スプールが一方の限界の軸線方向位置から他方へ軸線に沿って移動するとき、高圧燃料送出し通路４２と連続して整合されて連通される。しかしながら図２および図３ａに示されるように、バルブ・スプールが右方向へ移動するときには、環状溝５０は燃料室７０と連通しない。
ストップ・ピストン７６が図２および図３ａに示されるように位置するとき、ストップ・ピストン７６のショルダ９８は周囲のストップ部分１００に係合する。ストップ・ピストン７６は通常は圧縮ばね１０２によってストップ部分１００に押圧されている。
図３ｃは完全に開いた位置のバルブ・スプール４８を示している。そのとき、アクチュエータは付勢されていない。従って、バルブばね５８はバルブ・スプール４８をバルブ・ストップ７２のストップ部分１００に対して直接に移動する。これにより通路４２からの加圧された流体は環状溝５０を通ってバイパスし、開いたバルブ・ランドの部分９４，９６を通過することができる。
バルブが図３ａに示される位置にあるとき、ストップ・ピストン７６はバルブ・スプール４８から係合解除される。しかしながらバルブ・スプールが図３ｃに示される位置にあるときは、ストップ・ピストン７６は圧縮ばね１０２の対抗力に抗して移動して、バルブ・スプール４８はバルブ・ストップ７２のストップ部分１００上に着座される。
電磁アクチュエータが部分付勢されるとき、バルブは図３ｂに示されるように中間位置となる。このとき、小直径部分９６は高圧送出し通路４２と燃料室７０との間に抑制された流路を形成する。バルブの設計は、バルブ位置の範囲に亘って抑制された流れを生じることになる。このことが製造時の寸法公差および噴射バルブ組立体の較正に適応させる。従って、公差は制御バルブのバイパス流れ特性に悪影響を及ぼすことなく許容することができる。従って図１ａおよび図２に示されるように、圧縮ばね１０２およびバルブばね５８の対向するばね力の間で制御バルブが釣合うとき、高精度にて通路４２の圧力を調整することができる。
図４はさまざまなクランク軸位置でのソレノイド電流のプロットを符号１０４で示している。ソレノイド電流が変化すると、制御バルブ位置は図４のプロットに符号１０６で示すように変化する。ライン圧力は図４の符号１０８で示すプロットに見られるように、バルブ・スプールが開位置へ移動するときに高圧から変化する。バルブ・ランド部分９４が再び噴射圧力を定めると、その圧力は再び符号１１２で示されるように上昇する。
図４に符号１１２で示されるバルブ位置を確定するソレノイド電流は、符号１１４で示されるように基本的にゼロの値となる。
圧力がバルブ・ランド部分９６で調整されるときにバルブ位置を決定するいわゆるブート電流は、図４に符号１１６で示されている。
図６は燃料の熱解放プロットに対するクランク軸位置を示している。本発明の方法を使用して較正した噴射装置により可能とされた電流制御の流量設定の特徴は、実線で示されている。燃料の熱解放ピーク値は、上死点前の、本発明の電流制御流量設定の特徴を含まない従来の噴射装置における対応する燃料の熱解放のピーク値よりも低いピーク値にて生じる。この従来の性能プロットは点線で示される。上死点に対する燃料の熱解放のピークのタイミング、および本発明の電流制御の流量設定のピーク強さは、先に確認した米国特許第６１５８４１９号に説明されているような燃焼効率を改善する。本発明により較正した噴射装置によって得られる燃焼過程の改善は、既存の噴射ノズル組立体よりも高精度の流量設定を可能にする。
点火遅れ時間が時間単位（例えば５０ｍｓ）で測定される。これは、噴射開始から燃焼開始までの時間である。燃焼開始は、本発明の場合には上死点前の−１０゜となる。熱解放のピーク値は従来の性能の場合に上死点付近で生じる。
熱解放のピーク値は点火遅れの間に噴射された燃料の量によって大きく影響される。何故なら、その燃料は予備混合相にて燃焼を生じる傾向を示すからである。これは、従来の予備混合相では高い燃焼温度と高いＮＯX排出物とを生じることになる。この特徴は方向矢印１１５で示される。
点火遅れの間に噴射された燃料の量は、本発明の場合は従来の場合よりも少ないので、本発明の場合の制御された混合相の間の温度および熱解放量は高まり、エンジンの排気中の特定物質（ＰＭ）の量は減少する。この特徴は方向矢印１１７で示されている。
本発明は較正器のメモリーに格納されたアルゴリズムを使用する。このアルゴリズムは、較正制御装置が選ばれた速度で最大および最小の安定したブート電流を調べることができるようにする。エンジンのクランク軸速度が６５０ｒｐｍのときの最大安定ブート電流の限界は図５に符号１２２で概略的に示されている。低い、すなわち最小の安定ブート電流の限界は符号１２４で示されている。エンジン性能を維持するブート電流は符号１２２，１２４で示される上限および下限の間のいずれの電流とすることもできる。このブート電流が上限よりも高いと、噴射装置は不安定となる。同様にブート電流が下限１２４よりも低いと噴射装置は不安定となる。
図５に示される例では、典型的なブート電流の最大および最小限界は６５０ｒｐｍおよび９００ｒｐｍのエンジンのクランク軸速度において確定された。図５に示される以外の他の速度および限界は、エンジン毎の較正状態の変化に応じて使用することができる。
較正器のメモリーに格納されているアルゴリズムは、噴射装置の製造後で、噴射装置がエンジンに取付けられる前に、各々の噴射装置に対して上限および下限を確定する。与えられた噴射装置に関する上限および下限が決定された後、噴射装置は適当なコードをマーク付けされる。このコードには、燃料給送等級および必要なブート電流レベルに関する情報が含まれる。このコードはエンジン制御装置１６に伝達されてメモリーに格納される。このことが各シリンダに関する燃料配給のさらに高精度な制御を可能にし、各シリンダは噴射作動毎に最適な流量で最適な燃料の量を受けることになる。
各ポンプに関する最も望ましいブート電流レベルは上述のコードでエンジン制御装置に与えられる。図５のプロットにおける各々の限界から最大距離を保持することが望ましい。適当な相関偏差が含まれるので、最良のブート電流レベルは必ずしも上限および下限の代数平均ではない。この相関偏差は、特定の噴射装置の較正時に計算されたブート電流の予想された相違、および噴射装置を実際のエンジン環境のもとに取付けたときのその噴射装置の対応する性能を考慮することで、経験的に決定される経験偏差である。
図７ａおよび図７ｂは、図５に示されているブート電流の上限および下限の決定に使用された方法段階を表す系統図を示している。図５に示された例の場合、この方法は６５０ｒｐｍおよび９００ｒｐｍのエンジン速度で実施される。上限および下限は各エンジン速度に関して計算される。
図７ａおよび図７ｂの方法段階のアルゴリズムはそれぞれ、出口ポート１３０で最低ブート電流レベルを、また出口ポート１３２で最高ブート電流レベルを見付け出せるようにする。上限および下限の間のいずれかのブート電流で生じるブート圧力がいわゆる良の値を生み出す。
図７ａに示されるルーチンの開始において、ブート電流レベルの初期値は作用ブロック１３４で選ばれる。この説明を目的として、このルーチンを実行するために最初に選ばれたブート電流レベルが６アンペアであると仮定する。対応するブート圧力は、サイクルにおける特定の時間の平均ブート圧力を測定することによって図７のルーチン使用して査定される。多数のサイクルを査定して正確な読みが得られることを保証するようにできる。
下限を確定することになる図７ａに示されたルーチンの間、例えば６アンペアのブート電流レベルが判断ブロック１３４へ伝達される。判断ブロック１３６でその対応するブート圧力が噴射装置を安定化させるか否かが判断される。噴射装置が安定であるならば、このルーチンは次の段階へ進む。何故ならブート圧力が良（Ｇ）だからである。ブート圧力が高いと、このルーチンは符号１４０で示されるように０．４アンペアの段階値を減じるように進み、その減じたブート電流レベルで得られるブート圧力が依然として高いかどうかを見極めるために、計算結果が再び試験される。一方、判断ブロック１３６での試験で６アンペアの初期値が噴射装置を安定に維持するには低すぎる（Ｌ）と判断されたならば、このルーチンは作用ブロック１４２において０．４アンペアの段階値Ｓを加算する。ブート電流レベルのこの新しい値が判断ブロック１３６で試験される。
このようにして継続するので、このルーチンはいわゆる良（Ｇ）の読みを生じる。判断ブロック１３６で判断された結果をさらに厳密にするために、このルーチンは段階のサイズを増分的に減少させることで計算を「細かく」する。これは段階１４４で開始される。例えば、６アンぺアの初期値から０．４アンペアの減算を作用ブロック１４４で行い、その後この値は判断ブロック１３８で試験して５．６アンペアの値が高い（Ｈ）か、低い（Ｌ）か、良（Ｇ）であるかを判断する。
試験ブロック１３８は低い（Ｌ）ブート圧力を生じる次の低いブート電流レベルを調べる。これは−Ｓ（この例では−０．４アンペア）の増分を使用する。この例では、先の試験ブロック１３６は５．６アンペアのブート電流が良（Ｇ）のブート圧力を生じることを示した。ブロック１４４はここで５．６アンペアを５．２アンペアに減少させる。
試験ブロック１３８で５．２アンペアが高い（Ｈ）ブート圧力を生じることが示されたならば、この結果は不合理であり、同じブート電流レベルがブロック１４６に示されるようにもう一度試験される。試験ブロック１３８が二度目に非論理的に高い（Ｈ）ブート圧力を示したならば、この調べは矢印１４８で示されるように失敗として停止される。
試験ブロック１３８でブート圧力が良（Ｇ）であると示されたならば、このルーチンは次に作用ブロック１４４へ戻り、ブート電流レベルが増分量（−Ｓ）によって再び５．２から４．８へ減じられ、結果として得られたブート圧力は試験ブロック１３８で試験される。
試験ブロック１３８でブート圧力が低い（Ｌ）と示されたならば、このルーチンは先ず増分量（Ｓ）がで可能なかぎり小さいかどうかを判断する。増分量（Ｓ）がブロック１５０で試験されたときにその最小許容値か、またはそれより小さいならば、同じブート電流レベルが矢印１５２で示されるようにもう一度試験される。試験ブロック１３８が低い（Ｌ）ブート圧力を二度目に示されたならば、高ブート・レベルの調べは完了する。ブロック１５４は増分量（Ｓ）を加算する。何故なら最後のブート電流レベルは低い（Ｌ）ブート圧力を生じたからであり、ルーチンはその最終値を出力ポート１３０へ送る。または、ブロック１５０で試験されたときに増分量（Ｓ）が最小許容値でなければ、ルーチンは試験ブロック１５８へ進み、そこで次の小さな増分量が使用される。
試験ブロック１５８は、良（Ｇ）のブート圧力を生じる次の高いブート電流レベルを調べる。＋Ｓ／２（一例として０．２アンペア）の増分量が使用される。この例では、先の試験ブロック１３８は１．８アンペアのブート電流が低い（Ｌ）ブート圧力を生じることを示した。ブロック１５６はここで４．８アンペアを５．０アンペアに増大する。
試験ブロック１５８で５．０アンペアが高い（Ｈ）ブート圧力を生じることを示すならば、この結果は不合理であり、ブロック１６０に示されるように同じブート電流レベルがもう一度試験される。ブロック１５８で非論理的な高い（Ｈ）ブート圧力が二度目に示されたならば、矢印１６２で示されるように調べは失敗として停止される。
試験ブロック１５８でブート圧力が低い（Ｌ）と示されるならば、ルーチンは矢印１６０に従って作用ブロック１５６へ戻り、そこでブート電流レベルは増分量（＋Ｓ／２）により５．０から５．２へ再び増大され、得られたブート圧力が試験ブロック１５８で再び試験される。
試験ブロック１５８でブート圧力が良（Ｇ）と示されるならば、ルーチンは最初に増分量（Ｓ／２）が可能な限り小さいかどうかを判断する。増分量（Ｓ／２）がブロック１６３で試験されたときにその最小許容値か、またはそれより小さいならば、高ブート・レベルの調べは完了し、ルーチンはその最終値を出力ポート１３０へ送る。または、ブロック１６３で試験されたときに増分量（Ｓ／２）が最小許容値でなければ、ルーチンは試験ブロック１６４へ進み、そこで次の小さな増分量が使用される。
試験ブロック１６０は、低い（Ｌ）ブート圧力を発生する次に低いブート電流レベルを調べる。−Ｓ／４（我々の例では−０．１アンペア）の増分量が使用される。この例では、先の試験ブロック１５８は５．２アンペアのブート電流が良（Ｇ）のブート圧力を生じることを示した。ブロック１６６はここで５．２アンペアを５．１アンペアに減じる。
試験ブロック１６４で５．１アンペアが高い（Ｈ）ブート圧力を生じることを示すならば、この結果は不合理であり、ブロック１６８に示されるように同じブート電流レベルがもう一度試験される。ブロック１６４で非論理的な高い（Ｈ）ブート圧力が二度目に示されたならば、矢印１７０で示されるように調べは失敗として停止される。
試験ブロック１６４でブート圧力が良（Ｇ）と示されるならば、ルーチンは矢印１７２に従って作用ブロック１６６へ戻り、そこでブート電流レベルは増分量（−Ｓ／４）により５．１から５．０へ再び減少され、得られたブート圧力が試験ブロック１６４で再び試験される。
試験ブロック１６４でブート圧力が低い（Ｌ）と示されるならば、ルーチンは最初に増分量（Ｓ／４）が可能な限り小さいかどうかを判断する。増分量（Ｓ／４）がブロック１７４で試験されたときにその最小許容値か、またはそれより小さいならば、矢印１７６に示されるように同じブート電流レベルがもう一度試験される。ブロック１６４で低い（Ｌ）ブート圧力が二度目に示されるなら、高ブート・レベルの調べは完了する。ブロック１７８は増分量（＋Ｓ／４）を加算する。何故なら、最後のブート電流レベルは低い（Ｌ）ブート圧力を発生したからであり、ルーチンはその最終値を出力ポート１３０へ送る。または、ブロック１７４で試験されたときに増分量（Ｓ／４）が最小許容値でなければ、ルーチンは試験ブロック１８２へ進み、そこで次の小さな増分量が使用される。
ブロック１８２は、良（Ｇ）のブート圧力を生じる次の高いブート電流レベルを調べる。＋Ｓ／８（我々の例として０．０５アンペア）の増分量が使用される。この例では、先の試験ブロック１６４は５．０アンペアのブート電流が低い（Ｌ）ブート圧力を生じることを示した。ブロック１８０はここで５．０アンペアを５．０５アンペアに増大する。
試験ブロック１８２で５．０５アンペアが高い（Ｈ）ブート圧力を生じることを示すならば、この結果は不合理であり、ブロック１８４に示されるように同じブート電流レベルがもう一度試験される。ブロック１８２で非論理的な高い（Ｈ）ブート圧力が二度目に示されたならば、矢印１８６で示されるように調べは失敗として停止される。
試験ブロック１８２でブート圧力が低い（Ｌ）と示されるならば、ルーチンは矢印１８８に従って作用ブロック１８０へ戻り、そこでブート電流レベルは増分量（＋Ｓ／８）により５．０５から５．０１へ再び増大され、得られたブート圧力が試験ブロック１８２で再び試験される。
試験ブロック１８２でブート圧力が良（Ｇ）と示されるならば、高ブート・レベルの調べは完了し、ルーチンはその最終値を出力ポート１３０へ送る。
図７ｂに示される上限を確定するルーチンは、下限を確定する図７ａを参照して説明したルーチンに類似する。図７ａのルーチンの場合のように、ブート電流レベル（例えば６アンペア）が作用ブロック１９０にて投入される。図７ｂのブート電流レベルの段階に関する代数符号は、図７ａを参照して説明した対応するブート電流レベルの増分量の符号と逆である。その他に関しては図７ａおよび図７ｂのルーチンは同じである。
６アンペアの初期ブート電流レベルはブート圧力を生じ、この圧力が判断ブロック１９２で試験される。それが高い（Ｈ）であるならば、０．４アンペアのブート電流レベルの増分量が作用ブロック１９４で減じられ、ブロック１９４で試験が繰り返される。判断ブロック１９２の試験の結果が低い（Ｌ）圧力を示すならば、０．４アンペアのブート電流レベルの増分量が作用ブロック１９６で加算される。このルーチンは、良（Ｇ）の結果が得られるまで、繰返される。
ブロック１９８は高い（Ｈ）ブート圧力を発生する次の高いブート電流レベルを調べる。Ｓ（我々の例では０．４アンペア）の増分量が使用される。この例では、先の試験ブロック１９２は６．４アンペアのブート電流が良（Ｇ）のブート圧力を生じることを示した。ブロック２００はここで６．４アンペアを６．８アンペアに増大する。
試験ブロック１９８で６．８アンペアが低い（Ｌ）ブート圧力を生じることを示すならば、この結果は不合理であり、ブロック２０２に示されるように同じブート電流レベルがもう一度試験される。ブロック１９８で非論理的な低い（Ｌ）プート圧力が二度目に示されるならば、矢印２０４で示されるように調べは失敗として停止される。
試験ブロック１９８でブート圧力が良（Ｇ）と示されるならば、ルーチンは作用ブロック２００へ戻り、そこでブート電流レベルは増分量（Ｓ）により６．８から７．２へ再び増大され、得られたブート圧力が試験ブロック１９８で再び試験される。
試験ブロック１９８でブート圧力が高い（Ｈ）と示されるならば、ルーチンは最初に増分量（Ｓ）が可能な限り小さいかどうかを判断する。増分量（Ｓ）がブロック２０６で試験されたときにその最小許容値か、またはそれより小さいならば、矢印２０８に示されるように同じブート電流レベルがもう一度試験される。試験ブロック１９８が高い（Ｈ）ブート圧力を二度目に示したならば、高ブート・レベルの調べは完了する。ブロック２４４は増分量（Ｓ）を減じる。何故なら、最終ブート電流レベルは高い（Ｈ）ブート圧力を生じたからであり、またルーチンはその最終値を出力ポート１３２へ送る。または、ブロック２０６で試験されたときに増分量（Ｓ）が最小許容値でなければ、ルーチンは試験ブロック２１２へ進み、そこで次の小さな増分量が使用される。
試験ブロック２１２は、良（Ｇ）のブート圧力を発生する次に低いブート電流レベルを調べる。−Ｓ／２（我々の例では−０．２アンペア）の増分量が使用される。この例では、先の試験ブロック１９８は７．２アンペアのブート電流が高い（Ｈ）ブート圧力を生じることを示した。ブロック２１０はここで７．２アンペアを７．０アンペアに減じる。
試験ブロック２１２で７．０アンペアが低い（Ｌ）ブート圧力を生じることを示すならば、この結果は不合理であり、ブロック２１６に示されるように同じブート電流レベルがもう一度試験される。ブロック２１２で非論理的な低い（Ｌ）ブート圧力が二度目に示されたならば、矢印２１８で示されるように調べは失敗として停止される。
試験ブロック２１２でブート圧力が高い（Ｈ）と示されるならば、ルーチンは矢印２１４に従って作用ブロック２１０へ戻り、そこでブート電流レベルは増分量（−Ｓ／２）により７．０から６．８へ再び減少され、得られたブート圧力が試験ブロック２１２で再び試験される。
試験ブロック２１２でブート圧力が良（Ｇ）と示されるならば、ルーチンは最初に増分量（Ｓ／２）が可能な限り小さいかどうかを判断する。増分量（Ｓ／２）がブロック２２２で試験されたときにその最小許容値か、またはそれより小さいならば、高ブート・レベルの調べは完了し、ルーチンはその最終値を出力ポート１３２へ送る。または、ブロック２２２で試験されたときに増分量（Ｓ／２）が最小許容値でなければ、ルーチンは試験ブロック２２６へ進み、そこで次の小さな増分量が使用される。
ブロック２２６は、高い（Ｈ）のブート圧力を生じる次の高いブート電流レベルを調べる。Ｓ／４（我々の例として０．１アンペア）の増分量が使用される。この例では、先の試験ブロック２１２は６．８アンペアのブート電流が良（Ｇ）のブート圧力を生じることを示した。ブロック２２４はここで６．８アンペアを６．９アンペアに増大する。
試験ブロック２２６で６．９アンペアが低い（Ｌ）ブート圧力を生じることを示すならば、この結果は不合理であり、ブロック２２８に示されるように同じブート電流レベルがもう一度試験される。試験ブロック２２６で不合理な低い（Ｌ）ブート圧力が二度目に示されたならば、矢印２４８で示されるように調べは失敗として停止される。
試験ブロック２２６でブート圧力が良（Ｇ）と示されるならば、ルーチンは矢印２４６に従って作用ブロック２２４へ戻り、そこでブート電流レベルは増分量（Ｓ／４）により６．９から７．０へ再び増大され、得られたブート圧力が試験ブロック２２６で再び試験される。
試験ブロック２２６でブート圧力が高い（Ｈ）と示されるならば、ルーチンは最初に増分量（Ｓ／４）が可能な限り小さいかどうかを判断する。増分量（Ｓ／４）がブロック２３０で試験されたときにその最小許容値か、またはそれより小さいならば、矢印２３２で示されるように同じブート電流レベルがもう一度試験される。
試験ブロック２２６が高い（Ｈ）ブート圧力を二度目に示すならば、高ブート・レベルの調べは完了する。ブロック２３６は増分（Ｓ／４）を減じる。何故なら、最終ブート電流レベルは高い（Ｈ）ブート圧力を生じているからであり、ルーチンはその最終値を出力ポート１３２へ送る。または、ブロック２３０で試験されたときに増分量（Ｓ／４）が最小許容値でなければ、ルーチンは試験ブロック２３５へ進み、そこで次の小さな増分量が使用される。
ブロック２３５は良（Ｇ）のブート圧力を発生する次の低いブート電流レベルを調べる。−Ｓ／８（我々の例では−０．０５アンペア）の増分量が使用される。この例では、先の試験ブロック２２６は７．０アンペアのブート電流が高い（Ｈ）のブート圧力を生じることを示した。ブロック２３４はここで７．０アンペアを６．９５アンペアに減じる。
試験ブロック２３５で６．９５アンペアが低い（Ｌ）ブート圧力を生じることを示すならば、この結果は不合理であり、ブロック２４０に示されるように同じブート電流レベルがもう一度試験される。ブロック２３５で非論理的な低い（Ｌ）ブート圧力が二度目に示されるならば、矢印２４２で示されるように調べは失敗として停止される。
試験ブロック２３５でブート圧力が高い（Ｈ）と示されるならば、ルーチンは矢印２３８に従って作用ブロック２３４へ戻り、そこでブート電流レベルは増分量（−Ｓ／８）により６．９５から６．９へ再び減少され、得られたブート圧力が試験ブロック２３５で再び試験される。
試験ブロック２３５でブート圧力が良（Ｇ）と示されるならば、高ブート・レベルの調べは完了し、ルーチンはその最終値を出力ポート１３２へ送る。
本発明の特定の実施例が説明されたが、発明の範囲から逸脱せずに変更できることが当業者には明白となるであろう。それらの全ての変更例および等価例は以下の特許請求の範囲によって網羅されることを意図する。
複数の燃料噴射装置と、噴射装置のための作動変数を含めてエンジン機能を制御するマイクロプロセッサの形態をしたエンジン制御装置とを備えたエンジンを示す概略システム線図である。 内燃エンジンで使用する燃料噴射ポンプ組立体の横断面図である。 図１ａの組立体に使用される制御バルブの横断面図である。 バルブが閉位置にあるときの図２の制御バルブの部分的横断面図である。 バルブが中間的な流量調整位置にあるときの図２の制御バルブの部分的横断面図である。 バルブが全開位置にあるときの図２の制御バルブの部分的横断面図である。 ソレノイド・アクチュエータ電流と、噴射装置の噴射ライン圧力と、噴射時のバルブ位置を示す線図である。 二つのエンジン速度の各々で噴射装置が安定するブート電流の上限および下限の例を示す線図である。 良好な効率を保持しつつ排出物を減少するのに使用される噴射流量設定および他の有利な燃焼改善を備えた、および備えていない場合の、典型的な燃料噴射式内燃エンジンの噴射時における燃料配給流量（熱解放値）に対するクランク軸部分のプロットである。 本発明の較正方法に使用されたさまざまな段階を論証する系統図を示す。 本発明の較正方法に使用されたさまざまな段階を論証する系統図を示す。
符号の説明
１０ 内燃エンジン
１２ 燃料噴射装置
１４ 排気マニホルド
１６ マイクロプロセッサの制御装置
１８ 中央演算装置（ＣＰＵ）
２０ 記憶レジスタ
２２ 出力ドライバ回路
２４ 噴射装置ハウジング
２６ シリンダ
２８ ポンプ・ピストン
３０ 噴射スリーブ
３２ ばね室
３４ プランジャ
３６ ばね
３８ 受け座
４０ カム従動子
４２ 燃料送出し通路
４４ 環状溝
４６ バルブ室
４８ バルブ・スプール
５０ 環状溝
５２ ステータ
５４ アクチュエータ
５６ ステータ・スペーサ・リング
５８ バルブばね
６０ バルブ座
６２ バルブ座
６４ 電磁巻線
７０ 燃料室
７２ バルブ・ストップ
７４ 蓋プレート
７６ ストップ・ピストン
７８ ストップ・ピストンばね
８０ ポート
８２ 中央開口
８６ 燃料伝達通路
８８ 環状溝
９０ バルブ・ランド
９２ バルブ座
９４ バルブ・ランドの大直径部分
９６ バルブ・ランドの小直径部分
９８ ショルダ
１００ ストップ部分
１０２ 圧縮ばね
１０４ ソレノイド電流のプロット
１０６ 制御バルブの位置のプロット
１０８ バルブ・スプールの位置のプロット
１１２ 噴射圧力のプロット
１１４ 本質的にゼロ値を示す
１２２ ブート電流の上限
１２４ ブート電流の下限

Claims (7)

  1. 燃料ポンピング室内のエンジンで駆動される燃料ポンプ・ピストンと、燃料送出し通路を通してポンピング室と連通する噴射装置のノズル部分と、燃料送出し通路内の可動バルブ・スプールを含むバルブ組立体と、を含んで構成された内燃エンジン用燃料噴射装置のための、ソレノイドで作動される燃料流量制御バルブ組立体の較正方法であって、
    燃料噴射時に、低燃料圧力位置と最大燃料圧力位置との中間の燃料圧力調整位置へバルブ・スプールを移動させる制御バルブ組立体の初期ブート電流レベルを選択する段階と、
    選んだ初期ブート電流が、噴射装置の安定化を達成する対応するブート圧力になるか否かを判断する段階と、
    初期ブート電流が噴射装置の安定状態を保持するには低すぎ、または高すぎる状態に応じて初期ブート電流を増大または減少させる段階と、
    それより小さくてはブート噴射が不安定となるブート電流の最終の下限を確定するために連続的な段階にて初期ブート電流を変化させ、各々の連続する段階に続いて、対応するブート圧力が噴射の安定性を保持するために低すぎないかの判断が行われ、最終段階で決定されたブート電流がブート電流の下限として較正された制御装置のメモリーに伝達される段階と、を含む方法。
  2. 燃料ポンピング室内のエンジンで駆動される燃料ポンプ・ピストンと、燃料送出し通路を通してポンピング室と連通する噴射装置のノズル部分と、燃料送出し通路内の可動バルブ・スプールを含むバルブ組立体とを含んで構成された内燃エンジン用燃料噴射装置のための、ソレノイドで作動される燃料流量制御バルブ組立体の較正方法であって、
    燃料噴射時に、低燃料圧力位置と最大燃料圧力位置との中間の燃料圧力調整位置へバルブ・スプールを移動させる制御バルブ組立体の初期ブート電流レベルを選択する段階と、
    選んだ初期ブート電流が、噴射装置の安定化を達成する対応するブート圧力になるか否かを判断する段階と、
    初期ブート電流が噴射装置の安定状態を保持するには低すぎ、または高すぎる状態に応じて初期ブート電流を増大または減少させる段階と、
    それより大きくては噴射装置が不安定となるブート電流の最終の上限を確定するために連続的な段階にて初期ブート電流を変化させ、各々の連続する段階に続いて、対応するブート圧力が噴射の安定性を保持するために高すぎないかの判断が行われ、最終段階で決定されたブート電流がブート電流の上限として制御装置のメモリーに伝達される段階と、を含む方法。
  3. 燃料ポンピング室内のエンジンで駆動される燃料ポンプ・ピストンと、燃料送出し通路を通してポンピング室と連通する噴射装置のノズル部分と、燃料送出し通路内の可動バルブ・スプールを含むバルブ組立体と、を含んで構成された内燃エンジン用燃料噴射装置のための、ソレノイドで作動される燃料流量制御バルブ組立体の較正方法であって、
    燃料噴射時に、低燃料圧力位置と最大燃料圧力位置との中間の燃料圧力調整位置へバルブ・スプールを移動させる制御バルブ組立体の初期ブート電流レベルを選択する段階と、
    選んだ初期ブート電流が、噴射装置の安定化を達成する対応するブート圧力になるか否かを判断する段階と、
    初期ブート電流が噴射装置の安定状態を保持するには低すぎ、または高すぎる状態に応じて初期ブート電流を増大または減少させる段階と、
    それより大きくてはブート噴射が不安定となるブート電流の最終の上限を確定するために連続的な段階にて初期ブート電流を変化させ、各々の連続する段階に続いて、対応するブート圧力が噴射の安定性を保持するために高すぎないかの判断が行われ、最終段階で決定されたブート電流がブート電流の上限として制御装置のメモリーに伝達される段階と、
    それより小さくてはブート噴射が不安定となるブート電流の最終の下限を確定するために連続的な段階にて初期ブート電流を変化させ、各々の連続する段階に続いて、対応するブート圧力が噴射の安定性を保持するために低すぎないかの判断が行われ、最終段階で決定されたブート電流がブート電流の下限として制御装置のメモリーに伝達される段階とを含む方法。
  4. ブート電流の下限を確定するために連続した段階で初期ブート電流を変化させる段階が、ブート噴射装置の安定を保持するには対応するブート圧力が高すぎるか否かを判断することと、ブート圧力がブート噴射を安定に保持するには高すぎることが示されたならば、制御バルブ組立体を較正する方法を終了することを含む請求項１に記載された方法。
  5. ブート電流の上限を確定するために連続した段階で初期ブート電流を変化させる段階が、ブート噴射装置の安定を保持するには対応するブート圧力が低すぎるか否かを判断することと、ブート圧力がブート噴射を安定に保持するには高すぎることが示されたならば、制御バルブ組立体を較正する方法を終了することを含む請求項２に記載された方法。
  6. この方法段階が実行されるエンジン速度が、第一のブート電流の上限および下限が確定される第一の速度、および第二のブート電流の上限および下限が確定される第二の速度である請求項３に記載された方法。
  7. 最終ブート電流の設定点が、二つのエンジン速度の各々で較正されたブート電流の上限および下限を使用して、平均の、または他の導かれブート電流レベルを計算し、較正時に実際のエンジン環境での噴射装置の性能に比較された噴射装置の性能の知られている相違に基づいた経験的修正要素を与えて較正されたブート電流設定点を変更することにより、最終ブート電流設定点が決定される請求項６に記載された方法。
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