JP4258490B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンに燃料を噴射供給する燃料噴射装置に関する。

〔従来の技術〕
従来から、エンジンに燃料を噴射供給する燃料噴射装置では、燃焼騒音の低減等を目的として、インジェクタによる燃料の噴射を複数回に分けて実行する技術が公知となっている。このような分割噴射では、先行する噴射（第１噴射）により発生する燃料の圧力脈動が、第１噴射に後行する噴射（第２噴射）における噴射量に大きく影響する。

すなわち、圧力脈動の影響により、図６に示すように、第１噴射と第２噴射との間のインターバル（第１噴射終了時期から第２噴射開始時期までの期間や第１噴射開始時期から第２噴射開始時期までの期間等として定義される：以下、単に、インターバルと呼ぶ）に応じて、第２噴射時の燃料の噴射圧力（第２噴射圧力）がばらついてしまう。このため、第２噴射における燃料の噴射量が、インターバルに応じて大きく変動してしまう。

そこで、第１噴射による圧力脈動の影響を第２噴射において打ち消すために、第２噴射を実行させるための指令値（第２指令値）を、インターバルおよび第２噴射圧力に応じて異なる補正データを用いて補正する技術が公知となっている。この技術によれば、補正データは、圧力脈動による第２噴射圧力の可変範囲を規定する複数の基準圧力、例えば、図７に示すように、大、中、小の３つの基準圧力で、インターバルを変更することで採取したデータである。すなわち、この補正データは、大、中、小いずれかの基準圧力で、例えば、第２噴射による実噴射量が第２噴射による噴射量の指令値に一致するように補正対象となる第２指令値を増減させる増減量として採取される。

また、圧力脈動の経時変化パターン（圧力脈動パターン）、インターバルの指令値および第２噴射量の指令値等を用いて第２噴射圧力の予測値を算出し、この第２噴射圧力の予測値と第２噴射量の指令値とから第２噴射期間の指令値を算出する技術も提案されている（例えば、特許文献１参照）。なお、第２噴射期間とは、第２噴射開始時期から第２噴射終了時期までの期間を示すものである。

また、燃料配管の長さ等に応じて算出される圧力脈動の周期、所定の圧力脈動パターン、およびインターバルの指令値等に応じて、第２噴射開始時期や第２噴射期間を補正する技術（例えば、特許文献２参照）が提案され、さらに、第１噴射期間の指令値およびインターバルの指令値に応じて第２噴射開始時期の指令値や第２噴射期間の指令値を補正する技術（例えば、特許文献３参照）が提案されている。

〔従来技術の不具合〕
ところで、先に示した公知の技術、特許文献１に記載の技術および特許文献２に記載の技術では、特定の圧力脈動パターンに従って第２指令値の補正が行われている。また、特許文献３に記載の技術では、インターバルに相当する通電開始時間差に応じて補正量が変化するマップに従って第２指令値の補正が行われており、実質的に特定の圧力脈動パターンに従って第２指令値の補正が行われている。
このため、従来の燃料噴射装置は、現実に生じる圧力脈動が特定の圧力脈動パターンから乖離すると、補正量が過大または過小になったり、補正の方向を誤ったりする虞が大きいので、噴射精度に対する信頼性が不十分である。
特開平１０−２６６８８８号公報 特開２００３−３１４３３７号公報 特開平６−１０１５５２号公報

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、インジェクタによる燃料の噴射を複数回に分けて実行する分割噴射を制御する燃料噴射装置において、第２指令値の補正に対する信頼性を向上することにある。

〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の燃料噴射装置は、噴孔を開閉する弁体を有し、エンジンの気筒内に燃料を噴射するインジェクタと、インジェクタによる燃料の噴射を少なくとも前後２段階に分けて実行させる噴射制御手段とを備える。噴射制御手段は、先行する第１噴射で、弁体を駆動して噴孔を開閉させ、所望量の燃料を気筒内に噴射させるための第１指令値と、第１噴射に後行する第２噴射で、弁体を駆動して噴孔を開閉させ、所望量の燃料を気筒内に噴射させるための第２指令値とを算出する指令値算出手段と、第１噴射と第２噴射との間のインターバルに応じて、第２指令値を補正するための第２補正量を算出する第２指令値補正手段とを有する。

そして、第２補正量を算出するのに用いられる補正データは、第２噴射を実行する際の燃料の噴射圧力である第２噴射圧力の可変範囲の中から選択した複数の基準圧力ごとに採取された採取データを用いて算出される。また、採取データは、第１噴射を実行する際の燃料の噴射圧力である第１噴射圧力を所定の固定圧力とし、かつ第１噴射による燃料の噴射量である第１噴射量を所定の固定量として採取される。

これにより、補正データは、第２噴射圧力の可変範囲の中から選択した複数の基準圧力における採取データを用いて算出されるため、第２噴射圧力の影響、つまり、第１噴射により発生する圧力脈動の影響が希釈されている。このため、圧力脈動の影響が希釈された補正データを用いて第２補正量を算出することができる。この結果、第２補正量に対する圧力脈動の影響を低減することができるので、従来のように特定の圧力脈動パターンを用いる補正よりも、噴射精度に対する信頼性を向上することができる。

〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の燃料噴射装置によれば、複数の基準圧力は、第２噴射圧力の可変範囲の両端の圧力を含めて選択される。
これにより、基準圧力の範囲が最も広いときの採取データを用いて、補正データを算出することができる。このため、第１噴射により発生する圧力脈動の影響を、より一層、希釈することができる。

〔請求項３の手段〕
請求項３に記載の燃料噴射装置における採取データは、個々の基準圧力ごとにインターバルを変更することで採取された行列成分であり、補正データは、採取データを行列として配列し、主成分分析することで複数の主成分として算出される。
この手段は、圧力脈動の影響が希釈された補正データを、採取データから算出するための一手段として主成分分析法を採用するものである。

〔請求項４の手段〕
請求項４に記載の燃料噴射装置における第２補正量は、複数の主成分の各々の主成分に、第１噴射量および第２噴射圧力に応じて変化する補正係数を乗じ、この補正係数と各々の主成分との積を全ての主成分について和を求めることで算出される。
これにより、第１噴射の影響を、簡単な線形式の形で第２補正量に加味することができる。

〔請求項５の手段〕
請求項５に記載の燃料噴射装置によれば、採取データは、第１噴射圧力を所定の固定圧力とし、第１噴射量の可変範囲の中から選択した複数の基準量ごとに、複数の基準圧力を選択して採取されている。
これにより、第２噴射に及ぼす第１噴射量の影響をも考慮して、第２補正量を算出することができる。

最良の形態１の燃料噴射装置は、噴孔を開閉する弁体を有し、エンジンの気筒内に燃料を噴射するインジェクタと、インジェクタによる燃料の噴射を少なくとも前後２段階に分けて実行させる噴射制御手段とを備える。噴射制御手段は、先行する第１噴射で、弁体を駆動して噴孔を開閉させ、所望量の燃料を気筒内に噴射させるための第１指令値と、第１噴射に後行する第２噴射で、弁体を駆動して噴孔を開閉させ、所望量の燃料を気筒内に噴射させるための第２指令値とを算出する指令値算出手段と、第１噴射と第２噴射との間のインターバルに応じて、第２指令値を補正するための第２補正量を算出する第２指令値補正手段とを有する。

そして、第２補正量を算出するのに用いられる補正データは、第２噴射を実行する際の燃料の噴射圧力である第２噴射圧力の可変範囲の中から選択した複数の基準圧力ごとに採取された採取データを用いて算出される。また、採取データは、第１噴射を実行する際の燃料の噴射圧力である第１噴射圧力を所定の固定圧力とし、かつ第１噴射による燃料の噴射量である第１噴射量を所定の固定量として採取される。

また、採取データは、個々の基準圧力ごとにインターバルを変更することで採取された行列成分であり、補正データは、採取データを行列として配列し、主成分分析することで複数の主成分として算出される。
また、第２補正量は、複数の主成分の各々の主成分に、第１噴射量および第２噴射圧力に応じて変化する補正係数を乗じ、この補正係数と各々の主成分との積を全ての主成分について和を求めることで算出される。

〔実施例１の構成〕
実施例１の燃料噴射装置１の構成を、図１および図２を用いて説明する。
燃料噴射装置１は、図１に示すように、エンジン（図示せず）の気筒内に燃料を噴射するインジェクタ２と、インジェクタ２による燃料の噴射を制御する噴射制御手段３と、インジェクタ２に燃料を供給する燃料供給源とを備える。

ここで、燃料供給源は、燃料タンク５から燃料を吸入するとともに加圧して吐出する燃料供給ポンプ６と、燃料供給ポンプ６から吐出された燃料を蓄圧するとともに各インジェクタ２に分配するコモンレール７とを有する。すなわち、燃料噴射装置１は、燃料を蓄圧するコモンレール７を備えた蓄圧式の装置であり、ディーゼルエンジン等の直噴型エンジンに燃料を噴射供給するものである。

また、噴射制御手段３は、コモンレール７に蓄圧された燃料の圧力を検出するレール圧センサ８等の各種センサから入力される検出値に基づいて、インジェクタ２等の各機器に与える各種の指令値を算出し、指令信号として出力するマイコン１０と、マイコン１０から出力される指令信号に応じて、車載電源（図示せず）から各機器へ給電を行う各種の駆動回路とから構成されている。なお、図１には、インジェクタ２へ給電を行うインジェクタ駆動回路１１のみを図示する。

インジェクタ２は、コモンレール７から燃料の供給を受け、図２に示すように、気筒内に燃料を噴射する噴射ノズル１３、噴射ノズル１３を作動させる電磁弁１４等により構成されている。

噴射ノズル１３は、噴孔１６を開閉するニードル状の弁体（以下、噴射弁体と呼ぶ）１７、および噴射弁体１７を収容するボディ１８を有する。噴射弁体１７は、高圧配管１９を介してコモンレール７から溜まり部２０に供給された燃料の圧力により、噴孔１６を開く方向（開孔側）に付勢されるとともに、噴射弁体１７の反噴孔側に配設されるスプリング２１、およびコマンドピストン２２から伝達される背圧により噴孔１６を閉じる方向（閉孔側）に付勢される。

ここで、背圧とは、背圧室２３に供給された燃料の圧力である。背圧室２３は、噴射弁体１７の反噴孔側で、コマンドピストン２２により下方を閉鎖されて形成されている。そして、背圧は、背圧室２３にコモンレール７から燃料が供給されることで上昇する。なお、コモンレール７からの燃料の供給はオリフィス２４により制限を受ける。また、背圧は、背圧室２３が電磁弁１４により開放され、オリフィス２５を介して燃料が排出されることで低下する。なお、オリフィス２４、２５は、オリフィス２５からの燃料の排出量がオリフィス２４からの燃料の供給量よりも大きくなるように設けられている。

電磁弁１４は、噴射弁体１７に対し閉孔側に背圧を及ぼす燃料（つまり、背圧室２３の燃料）を給排することで、インジェクタ２のアクチュエータとして作動するものである。すなわち、電磁弁１４が給電を受けて作動し、背圧室２３の燃料が排出されることで、開孔側に噴射弁体１７が駆動されインジェクタ２が開弁する。

この電磁弁１４は、磁気吸引力を受けて背圧室２３を開放する方向（開室側）に変位する弁体２９、高電圧の印加および定電流の通電を受け、弁体２９を開室側に変位させるとともに開室側で保持する磁気吸引力を発生するソレノイド３０、背圧室２３を閉鎖する方向（閉室側）に、弁体２９を付勢するスプリング３１等により構成されている。

そして、マイコン１０からインジェクタ駆動回路１１に指令信号が入力されると、ソレノイド３０に高電圧が印加され、引き続き定電流の通電が行われる。これにより、弁体２９が開室側に変位して背圧室２３が開放され、この開放状態が続くので、背圧室２３からの燃料の排出量が背圧室２３への燃料の供給量よりも大きくなり背圧が低下する。このため、噴射弁体１７に対し開孔側に作用する付勢力（溜まり部２０の燃料の圧力による付勢力）の方が、閉孔側に作用する付勢力（背圧による付勢力およびスプリング２１による付勢力）よりも強くなる。この結果、噴射弁体１７が開孔側に変位して噴孔１６が開放され噴射が行われる。

やがて、マイコン１０からインジェクタ駆動回路１１への指令信号の入力が終わると、ソレノイド３０への通電が停止する。これにより、弁体２９が閉室側に変位して背圧室２３が閉鎖され、背圧室２３からの燃料の排出が停止するので、オリフィス２４からの燃料の供給により背圧が上昇する。このため、噴射弁体１７に対し閉孔側に作用する付勢力の方が、開孔側に作用する付勢力よりも強くなる。この結果、噴射弁体１７が閉孔側に変位して噴孔１６が閉鎖され噴射が停止される。

なお、背圧室２３から排出された燃料は、インジェクタ２の内部の摺動部を通してスプリング室３２にリークした燃料とともにリークポート３３から低圧配管３４にリークし燃料タンク５に戻る。

マイコン１０は、制御処理および演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータ等を記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶手段、入力回路、出力回路等により構成される周知構造のコンピュータである。そして、マイコン１０は、レール圧センサ８等の各種センサから入力される検出値に基づいて、インジェクタ２に噴射を実行させるための指令値を算出するとともに、算出された指令値に基づいて指令信号を合成しインジェクタ駆動回路１１に出力する。

また、マイコン１０は、インジェクタ２に燃料の噴射を前後２段階に分けて実行させる。つまり、マイコン１０は、先行する第１噴射と、第１噴射に後行する第２噴射とに分けて、インジェクタ２に噴射を実行させる。

すなわち、マイコン１０は、各種センサから入力される検出値に基づいて、気筒内に噴射すべき燃料の量（指令噴射量）を算出し、さらに指令噴射量を用いて第１噴射で噴射すべき燃料の量（第１指令噴射量）、および第２噴射で噴射すべき燃料の量（第２指令噴射量）を算出する。また、マイコン１０は、各種センサから入力される検出値に基づいて、第１噴射を開始すべき時期、つまり第１噴射を開始するためインジェクタ２のソレノイド３０に給電を開始する時期（第１指令給電開始時期）を算出する。同様に、マイコン１０は、第２噴射を開始するためソレノイド３０に給電を開始する時期（第２指令給電開始時期）を算出する。

さらに、マイコン１０は、第１指令噴射量および第１指令給電開始時期を用いて、第１噴射においてソレノイド３０に給電を実行すべき期間（第１指令給電期間）を算出する。同様に、マイコン１０は、第２噴射においてソレノイド３０に給電を実行すべき期間（第２指令給電期間）を算出する。

なお、マイコン１０は、第１指令給電開始時期、第１指令給電期間および第２指令給電開始時期の３つを算出することで、自動的に、第１噴射と第２噴射との間のインターバルの指令値（指令インターバル）を算出している。ここで、第１噴射と第２噴射との間のインターバル（以下、単に、インターバルと呼ぶ）とは、第１噴射の終了時期と第２噴射の開始時期との期間、つまり、第１噴射におけるソレノイド３０への給電が終了してから第２噴射におけるソレノイド３０への給電が開始するまでの期間である（図６参照）。

以上により、マイコン１０は、インジェクタ２に第１噴射を実行させるための第１指令値として第１指令給電開始時期および第１指令給電期間等と、インジェクタ２に第２噴射を実行させるための第２指令値として第２指令給電開始時期、第２指令給電期間および指令インターバル等とを算出する指令値算出手段３７として機能する。
すなわち、マイコン１０は、第１噴射で、噴射弁体１７を駆動して噴孔１６を開閉させ、所望量の燃料を気筒内に噴射させるための第１指令値と、第１噴射に後行する第２噴射で、噴射弁体１７を駆動して噴孔１６を開閉させ、所望量の燃料を気筒内に噴射させるための第２指令値とを算出する指令値算出手段３７として機能する。

インジェクタ駆動回路１１には、指令信号に応じて作動したり作動を停止したりするスイッチング素子（図示せず）が組み込まれている。そして、このスイッチング素子が作動したり作動を停止したりすることで、指令値に応じた給電が車載電源からインジェクタ２のソレノイド３０へ行われる。

〔実施例１の特徴〕
次に、実施例１の燃料噴射装置１の特徴を説明する。
実施例１のマイコン１０は、インターバルに応じて、第２指令給電期間を補正するための第２補正量を算出する第２指令値補正手段３８として機能する。また、第２指令値補正手段３８で、第２補正量を算出するのに用いられる補正データは、第２噴射を実行する際の燃料の噴射圧力（第２噴射圧力）の可変範囲の中から選択した複数の基準圧力ごとに採取された採取データを用いて算出される。

この基準圧力は、例えば、第２噴射圧力の可変範囲の中から選択された大、中、小の３つの大きさの圧力である（以下、大、中、小の基準圧力を各々、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３とする）。採取データは、第１噴射を実行する際の燃料の噴射圧力（第１噴射圧力）を所定の固定圧力とし、かつ第１噴射による燃料の噴射量（第１噴射量）を所定の固定量として採取される。つまり、採取データは、第１噴射圧力および第１噴射量を固定して、図３（ａ）に示すように、第２噴射圧力を基準圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３としたときに、各々、インターバルＩｊを変更することで採取される。ここで、ｊは１〜ｎの自然数の内のいずれか１つの自然数とする。

つまり、インターバルＩｊは、ｎ個の値の間で変更される。例えば、採取データは、基準圧力Ｐｉ（ｉは１、２、３の内のいずれか１つの数である）およびインターバルＩｊであるときに、第２噴射による実噴射量が第２指令噴射量に略一致するように第２指令給電期間を増減させる増減量ｖｉｊとして採取される。なお、ｎは、ｎ≧３の関係を満たす整数とする。

補正データは、この採取データである増減量ｖｉｊを行列として配列し、主成分分析することで、ｎ個の成分ｋｍｊを有するｎ個の主成分ベクトルＫｍとして算出される。ここで、ｍは１〜ｎの自然数の内のいずれか１つの自然数とする。すなわち、補正データは、ｎ個の主成分ベクトルＫｍ＝（ｋｍ１、ｋｍ２、・・・・、ｋｍｎ）として算出される。
以下に、採取データである増減量ｖｉｊを用いて主成分分析を行い、補正データである主成分ベクトルＫｍを算出する方法について説明する。

まず、増減量ｖｉｊを、基準圧力Ｐｉを行成分、インターバルＩｊを列成分とする行列成分として配列し、増減量ｖｉｊを行列成分とする採取データ行列Ｖを形成する。次に、採取データ行列Ｖと採取データ行列Ｖの転置行列Ｖ’との積である行列ＶＶ’を算出する。ここで、ｎ≧３であるから、行列ＶＶ’はｎ×ｎの正方行列として算出される（以下、行列ＶＶ’を正方行列Ａとする）。したがって、正方行列Ａから、ｎ個の固有ベクトルＡｍと、ｎ個の固有値λｍとを求めることができる。

そして、固有ベクトルＡｍに対応する固有値λｍの平方根を、固有ベクトルＡｍに乗じることで、ｎ個の主成分ベクトルＫｍを算出する。ここで、主成分ベクトルＫｍはｎ個の成分ｋｍｊを有するベクトル（ｋｍ１、ｋｍ２、・・・・、ｋｍｎ）として算出される。すなわち、図３（ｂ）に示すように、主成分ベクトルＫｍは、インターバルＩｊに対応させて図示することができる。

以上により、採取データの一表示形式である採取データ行列Ｖから、主成分分析により、補正データの一表示形式である主成分ベクトルＫｍを算出することができる。また、各々の主成分ベクトルＫｍは、全ての基準圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３における増減量ｖｉｊが用いられて算出されている。このため、主成分ベクトルＫｍは、基準圧力Ｐｉの影響（つまり、第２噴射圧力の影響、すなわち、第１噴射により生じる圧力脈動の影響）が希釈されている。

次に、補正データである主成分ベクトルＫｍを用いて、第２補正量を算出する方法について説明する。まず、指令値算出手段３７で算出された指令インターバルに応じて、主成分ベクトルＫｍのｎ個の成分ｋｍｊの中から指令インターバルに対応する成分を選択する。ここで、指令インターバルを、例えば、インターバルＩｎｃとすると（ｎｃは、１からｎの自然数の内の１つの自然数とする）、選択される成分は、図４に示すように、ｋｍｎｃとなる。そして、この選択をすべての主成分ベクトルＫｍについて行う。

このように選択された成分ｋｍｎｃに、第１噴射による燃料の噴射量（第１噴射量）および第２噴射圧力に応じて変化する補正係数ΔＰｍを乗じ、補正係数ΔＰｍと成分ｋｍｎｃとの積を、選択された全ての成分ｋｍｎｃについて和を求めることで（つまり、すべてのｍについて和を求めることで）、第２補正量は算出される。すなわち、下記の数式１を実行することで、第２補正量は算出される。

ここで、補正係数ΔＰｍは、主成分ベクトルＫｍごとに、予め実験等により第１噴射量および第２噴射圧力の関数として求められ、マップデータとして記憶されている。つまり、補正係数ΔＰｍは、第１噴射量および第２噴射圧力をパラメータとするｎ個のマップデータとして記憶されている。なお、マップデータから補正係数ΔＰｍを算出する際に用いる第１噴射量の値には、第１指令噴射量を用いてもよく、第１噴射前後の燃料収支から算出した算出値を用いてもよい。

〔実施例１の制御方法〕
実施例１の燃料噴射装置１による制御方法を、図５に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップＳ１で、レール圧センサ８およびその他の各種センサからの検出値を取り込む。そして、ステップＳ２で、取り込んだ検出値に基づき、第２指令給電期間およびその他の指令値を算出する。

そして、第２噴射の直前になったら、ステップＳ３で、再度、レール圧センサ８からの検出値を取り込むことで、第２噴射圧力の検出値を取り込む。そして、ステップＳ４で、第２補正量を算出する。第２補正量の算出は、上記のように、主成分分析により算出された主成分ベクトルＫｍと、補正係数ΔＰｍとを用いて行われる。

すなわち、まず先に算出された指令インターバルに応じて、全ての主成分ベクトルＫｍのｎ個の成分ｋｍｊの中から指令インターバルに対応する成分を選択する。ここで、指令インターバルを、例えば、上記と同様のインターバルＩｎｃとすると、選択される成分は、図４に示すように、ｋｍｎｃとなる。

また、第１噴射量の指令値および第２噴射圧力の検出値を、補正係数ΔＰｍの各々のマップデータに当てはめることで、全ての補正係数ΔＰｍを算出する。そして、選択された成分ｋｍｎｃおよび算出された補正係数ΔＰｍを数式１に当てはめて第２補正量を算出する。そして、ステップＳ５で、算出された第２補正量を用いて、第２指令給電期間を補正する。

〔実施例１の効果〕
実施例１の燃料噴射装置１は、インジェクタ２による燃料の噴射を前後２段階に分けて実行させる噴射制御手段３を備え、噴射制御手段３は、インターバルＩｊに応じて、第２指令値を補正するための第２補正量を算出する第２指令値補正手段３８を有する。そして、第２補正量を算出するのに用いられる補正データは、第２噴射圧力の可変範囲の中から選択した複数の基準圧力Ｐｉごとに採取された採取データを用いて算出されるとともに、全ての基準圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３における採取データを用いて算出される。なお、採取データは、第１噴射圧力および第１噴射量を固定して採取される。

これにより、補正データは、第２噴射圧力の可変範囲の中から選択した基準圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３における採取データを用いて算出されるため、第２噴射圧力の影響、つまり、第１噴射により発生する圧力脈動の影響が希釈されている。このため、圧力脈動の影響が希釈された補正データを用いて第２補正量を算出することができる。この結果、第２補正量に対する圧力脈動の影響を低減することができるので、従来のように特定の圧力脈動パターンを用いる補正よりも、噴射精度に対する信頼性を向上することができる。

また、燃料噴射装置１における採取データは、基準圧力ＰｉごとにインターバルＩｊを変更することで採取された増減量ｖｉｊである。そして、補正データは、増減量ｖｉｊを行列成分とする採取データ行列Ｖを主成分分析することで、ｎ個の主成分ベクトルＫｍとして算出される。
このように、採取データから補正データを算出する際に主成分分析法を用いることで、採取データを、第２噴射圧力等の採取条件に依拠しない補正データに変換することができる。

また、燃料噴射装置１における第２補正量は、指令インターバルに応じて選択された成分ｋｍｎｃのすべてに、第１噴射量および第２噴射圧力に応じて求められた補正係数ΔＰｍを乗じ、補正係数ΔＰｍと選択された成分ｋｍｎｃとの積を全てのｍについて求め、さらに、これらの積を全てのｍについて和を求めることで算出される。
これにより、第１噴射の影響を、簡単な線形式の形で第２補正量に加味することができる。

〔変形例〕
本実施例の燃料噴射装置１では、基準圧力を、第２噴射圧力の可変範囲の中から選択された大、中、小の３つ基準圧力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３としたが、大側の基準圧力Ｐ１を第２噴射圧力の可変範囲の上限値とし、小側の基準圧力Ｐ３を第２噴射圧力の可変範囲の下限値とすることもできる。つまり、複数の基準圧力を、第２噴射圧力の可変範囲の両端の圧力を含めて選択してもよい。
この場合、基準圧力の範囲が最も広いときの採取データを用いて、補正データを算出することができる。このため、第１噴射により発生する圧力脈動の影響を、より一層、希釈することができる。

本実施例の燃料噴射装置１によれば、採取データは、第１噴射圧力および第１噴射量ともに固定して採取されたが、このような形態に限定されない。例えば、第１噴射圧力を固定し、第１噴射量の可変範囲の中から選択した複数の基準量ごとに、複数の基準圧力を選択して、採取データを採取してもよい。

この場合、例えば、基準量を大、中、小の３水準とし、さらに各々の基準量に対し、基準圧力を大、中、小の３水準として、９通りの第１噴射量および第２噴射圧力の採取条件のもとでインターバルＩｊを変更することで、採取データを採取することができる。そして、基準量ごとに主成分分析を行って主成分ベクトルを算出し記憶しておき、第１噴射量の値に応じて補間等を行って第２補正量を算出することができる。

このように、第１噴射量についても複数の基準量を決め採取データを採取することで、第２噴射に及ぼす第１噴射量の影響を考慮して、第２補正量を算出することができる。

さらに、第１噴射量について複数の基準量を決め採取データを採取する場合にも、大側の基準圧力Ｐ１を第２噴射圧力の可変範囲の上限値とし、小側の基準圧力Ｐ３を第２噴射圧力の可変範囲の下限値とすることもできる。つまり、複数の基準圧力を、第２噴射圧力の可変範囲の両端の圧力を含めて選択してもよい。また、大側の基準量を第１噴射量の可変範囲の上限値とし、小側の基準量を第１噴射量の可変範囲の下限値とすることもできる。つまり、複数の基準量を、第１噴射量の可変範囲の両端の量を含めて選択してもよい。

本実施例の燃料噴射装置１では、基準圧力ＰｉをＰ１、Ｐ２、Ｐ３の３つの値としたが、これに限定されず基準圧力Ｐｉにおけるｉの値は２以上の任意の自然数とすることができる。すなわち、基準圧力Ｐｉの数は任意である。

本実施例の燃料噴射装置１では、燃料の噴射を第１噴射および第２噴射の前後２回に分けて実施したが、噴射の分割数は任意であり、先行する噴射を第１噴射、第１噴射に後行する噴射を第２噴射とすることで、第２指令値について、主成分分析による補正データの算出および第２補正量による補正を行うことができる。

本実施例の燃料噴射装置１では、指令インターバルを第１噴射におけるソレノイド３０への給電が終了してから第２噴射におけるソレノイド３０への給電が開始するまでの期間としたが、第１噴射におけるソレノイド３０への給電が開始してから第２噴射におけるソレノイド３０への給電が開始するまでの期間としてもよい。

燃料噴射装置の全体構成図である（実施例）。 インジェクタの構成図である（実施例）。 （ａ）は採取データを示すデータ図であり、（ｂ）は補正データを示すデータ図である（実施例）。 補正データから第２補正量を算出する手順を示す説明図である（実施例）。 燃料噴射装置による補正処理を示すフローチャートである（実施例）。 （ａ）および（ｂ）は、分割噴射による噴射率の推移を示すタイムチャートであり、（ｃ）は第１噴射による圧力脈動を示すタイムチャートである（従来例）。 補正データを示すデータ図である（従来例）。

符号の説明

１ 燃料噴射装置
２ インジェクタ
３ 噴射制御手段
１６ 噴孔
１７ 噴射弁体（弁体）
３７ 指令値算出手段
３８ 第２指令値補正手段
Ｉｊ、Ｉｎｃ インターバル
Ｋｍ 主成分ベクトル（主成分、補正データ）
Ｐｉ 基準圧力
ｖｉｊ 増減量（採取データ）
ΔＰｍ 補正係数

Claims (5)

1. 噴孔を開閉する弁体を有し、エンジンの気筒内に燃料を噴射するインジェクタと、
   このインジェクタによる燃料の噴射を少なくとも前後２段階に分けて実行させる噴射制御手段とを備えた燃料噴射装置において、
   前記噴射制御手段は、
   先行する第１噴射で、前記弁体を駆動して前記噴孔を開閉させ、所望量の燃料を前記気筒内に噴射させるための第１指令値と、前記第１噴射に後行する第２噴射で、前記弁体を駆動して前記噴孔を開閉させ、所望量の燃料を前記気筒内に噴射させるための第２指令値とを算出する指令値算出手段と、
   前記第１噴射と前記第２噴射との間のインターバルに応じて、前記第２指令値を補正するための第２補正量を算出する第２指令値補正手段とを有し、
   前記第２補正量を算出するのに用いられる補正データは、前記第２噴射を実行する際の燃料の噴射圧力である第２噴射圧力の可変範囲の中から選択した複数の基準圧力ごとに採取された採取データを用いて算出され、
   前記採取データは、前記第１噴射を実行する際の燃料の噴射圧力である第１噴射圧力を所定の固定圧力とし、かつ前記第１噴射による燃料の噴射量である第１噴射量を所定の固定量として採取されることを特徴とする燃料噴射装置。
2. 請求項１に記載の燃料噴射装置において、
   前記複数の基準圧力は、前記第２噴射圧力の可変範囲の両端の圧力を含めて選択されることを特徴とする燃料噴射装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の燃料噴射装置において、
   前記採取データは、個々の基準圧力ごとに前記インターバルを変更することで採取された行列成分であり、
   前記補正データは、前記採取データを行列として配列し、主成分分析することで複数の主成分として算出されることを特徴とする燃料噴射装置。
4. 請求項３に記載の燃料噴射装置において、
   前記第２補正量は、前記複数の主成分の各々の主成分に、前記第１噴射量および前記第２噴射圧力に応じて変化する補正係数を乗じ、この補正係数と前記各々の主成分との積を全ての主成分について和を求めることで算出されることを特徴とする燃料噴射装置。
5. 噴孔を開閉する弁体を有し、エンジンの気筒内に燃料を噴射するインジェクタと、
   このインジェクタによる燃料の噴射を少なくとも前後２段階に分けて実行させる噴射制御手段とを備えた燃料噴射装置において、
   前記噴射制御手段は、
   先行する第１噴射で、前記弁体を駆動して前記噴孔を開閉させ、所望量の燃料を前記気筒内に噴射させるための第１指令値と、前記第１噴射に後行する第２噴射で、前記弁体を駆動して前記噴孔を開閉させ、所望量の燃料を前記気筒内に噴射させるための第２指令値とを算出する指令値算出手段と、
   前記第１噴射と前記第２噴射との間のインターバルに応じて、前記第２指令値を補正するための第２補正量を算出する第２指令値補正手段とを有し、
   前記第２補正量を算出するのに用いられる補正データは、前記第２噴射を実行する際の燃料の噴射圧力である第２噴射圧力の可変範囲の中から選択した複数の基準圧力ごとに採取された採取データを用いて算出され、
   前記採取データは、前記第１噴射を実行する際の燃料の噴射圧力である第１噴射圧力を所定の固定圧力とし、前記第１噴射による燃料の噴射量である第１噴射量の可変範囲の中から選択した複数の基準量ごとに、前記複数の基準圧力を選択して採取されることを特徴とする燃料噴射装置。

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