JP4650458B2

JP4650458B2 - サプライポンプの制御装置

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Publication number: JP4650458B2
Application number: JP2007168957A
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Inventors: 哲生森田
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Description

本発明は、コモンレール式の燃料噴射システムに適用されるサプライポンプの制御装置に関し、特にサプライポンプの燃料の吐出特性を判断するサプライポンプの制御装置に関する。

コモンレールを備えた燃料噴射装置の場合、コモンレールに蓄えられている燃料の圧力は、エンジンからの排出物やエンジンの出力に結び付く重要な要素である。従来、コモンレールにおける実際の燃料圧力である実圧力を、コモンレールにおける目標の燃料圧力である目標圧力に維持するために、ＰＩＤ制御によって制御することが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１５５５６１号公報

従来のコモンレール式の燃料噴射装置の場合、目標圧力と実圧力との差に基づいて、サプライポンプからコモンレールへ吐出する燃料量を算出している。そして、算出した燃料量に基づいてサプライポンプへ出力する制御電流を算出することにより、検出した実圧力に基づくフィードバック制御が行われている。

しかしながら、サプライポンプは、個体ごとに制御電流と吐出量との間の関係すなわち吐出特性にばらつきがある。例えば吐出特性が所定の上限特性と下限特性との間にあるサプライポンプは合格品として出荷されるため、各サプライポンプの吐出特性には上限特性と下限特性との間に分布が存在する。一方、コモンレールにおいて目標圧力を達成するためにサプライポンプに要求される吐出量に基づいてサプライポンプへ出力する制御電流を算出する場合、吐出量と制御電流との関係は標準的な中間特性が用いられる。そのため、吐出特性が中間特性から差があるサプライポンプの場合、過渡的な実圧力の応答性の悪化が生じたり、実圧力のオーバーシュートが生じるおそれがある。その結果、コモンレールにおける燃料の実圧力の制御性が悪化するという問題がある。

そこで、本発明は、サプライポンプごとに制御電流と吐出量との間の特性を判断するとともに、その判断に基づいて特性を変更することにより、コモンレールにおける実圧力の制御性を向上するサプライポンプの制御装置を提供することにある。

請求項１記載の発明では、特性判断手段は目標圧力を設定する。そして、特性判断手段は、設定した目標圧力に基づいて、流量制御手段からサプライポンプへ出力する制御電流を変化させる。サプライポンプへ出力する制御電流が変化することによって、サプライポンプからコモンレールへ供給される燃料の流量が変化し、コモンレールの実圧力が変化する。流量制御手段は、目標圧力に変化量に対するこのコモンレールにおける実圧力の変化量から、サプライポンプの特性、すなわちサプライポンプの制御電流と吐出量との間の特性を判断する。特性値変更手段は、特性判断手段で判断されたサプライポンプの特性に応じて、変換特性値を変更する。変換特性値は、サプライポンプへ出力する制御電流をサプライポンプからの燃料の吐出量に応じて制御するために予め設定されている。このように、特性値変更手段は、予め設定されている変換特性値を、特性判断手段で判断されたサプライポンプごとの特性に応じて変更する。したがって、サプライポンプごとに適正な制御を実施することができ、コモンレールにおける実圧力の制御性を向上することができる。

請求項２記載の発明では、特性判断手段は、設定した目標圧力の変化量に対し実圧力の変化量が所定の上限値よりも大きくなると、サプライポンプの燃料の吐出量の特性が大側であると判断する。サプライポンプの燃料の吐出量の特性が大側であるとき、任意の目標圧力の変化量に対応する制御電流をサプライポンプに出力すると、サプライポンプから吐出される燃料の量は目標圧力の変化量に対応する量よりも多くなる。そのため、コモンレールには過剰な燃料が供給され、コモンレールにおける燃料の圧力はオーバーシュートする。そこで、特性値変更手段は、目標圧力の変化量に対する実圧力の変化量が所定の上限値よりも大きくなると、変換特性値を大側設定値に変更する。これにより、サプライポンプへ出力される電流は、例えば予め設定されている変換特性値に比較して変更される。その結果、サプライポンプから吐出される燃料量が低減され、コモンレールにおける実圧力の変化は目標圧力の変化に近似される。したがって、コモンレールにおける実圧力の制御性を向上することができる。

請求項３記載の発明では、特性判断手段は、設定した目標圧力の変化量に対し実圧力の変化量が所定の下限値よりも小さくなると、サプライポンプの燃料の吐出量の特性が小側であると判断する。サプライポンプの燃料の吐出量の特性が小側であるとき、任意の目標圧力の変化量に対応する制御電流をサプライポンプに出力すると、サプライポンプから吐出される燃料の量は目標圧力の変化量に対応する量よりも少なくなる。そのため、コモンレールには十分な燃料が供給されず、所定の期間が経過してもコモンレールにおける燃料の圧力は目標圧力に到達しない。その結果、目標圧力の変化に対し、サプライポンプから吐出される燃料量の変化の応答性は悪化する。そこで、特性値変更手段は、目標圧力の変化量に対する実圧力の変化量が所定の期間経過しても所定の下限値に到達しないとき、変換特性値を小側設定値に変更する。これにより、サプライポンプへ出力される電流は、例えば予め設定されている変換特性値に比較して変更される。その結果、サプライポンプから吐出される燃料量が増加され、コモンレールにおける実圧力の変化は目標圧力の変化に近似される。したがって、コモンレールにおける実圧力の制御性を向上することができる。

以下、本発明の一実施形態によるサプライポンプの制御装置を適用したディーゼルエンジンシステムを図面に基づいて説明する。
図２に示すディーゼルエンジンシステム１０は、コモンレール式の燃料噴射装置２０を搭載している。ディーゼルエンジンシステム１０は、エンジン本体１１、燃料噴射装置２０、および制御装置としてのＥＣＵ（Engine Control Unit）１２を備えている。

エンジン本体１１は、複数のシリンダ１３を有している。エンジン本体１１は、図示しないピストンなどの駆動系を有している。コモンレール式の燃料噴射装置２０は、サプライポンプ２１、コモンレール２２およびインジェクタ２３を備えている。サプライポンプ２１は、燃料タンク２４に蓄えられた燃料を吸入し、所定の圧力まで加圧した後、コモンレール２２へ吐出する。コモンレール２２は、サプライポンプ２１で加圧された燃料を一定の蓄圧状態で蓄える。インジェクタ２３は、エンジン本体１１の各シリンダ１３にそれぞれ設置されている。インジェクタ２３は、コモンレール２２に接続している。インジェクタ２３は電磁弁を有しており、電磁弁はＥＣＵ１２からの指令に応じて開閉する。インジェクタ２３は、電磁弁の開閉によりコモンレール２２に蓄えられた高圧の燃料の噴射を実行または停止する。

サプライポンプ２１には、流量制御弁２５が設けられている。流量制御弁２５は、サプライポンプ２１の燃料入口側すなわち燃料タンク２４側に設けられている。流量制御弁２５は、流量を制御する電磁弁である。すなわち、流量制御弁２５は、ＥＣＵ１２から出力された制御電流に基づいて燃料タンク２４とサプライポンプ２１とを接続する燃料通路を開閉し、燃料タンク２４からサプライポンプ２１へ吸入される燃料の流量を制御する。サプライポンプ２１へ流入する燃料の流量を制御することにより、サプライポンプ２１で加圧されコモンレール２２へ供給される燃料の量が制御される。したがって、流量制御弁２５によってサプライポンプ２１で加圧される燃料の流量を制御することにより、コモンレール２２における燃料の圧力が制御される。本実施形態の流量制御弁２５は、いわゆるノーマリーオープンタイプであり、制御電流を増大させるにしたがって吐出される燃料の流量が低減する。なお、流量制御弁２５は、上述のようにノーマリーオープンタイプに限らず、電流の増大に応じて吐出される燃料の流量が増大するノーマリークローズタイプであってもよい。

コモンレール２２には、圧力センサ１４が設けられている。圧力センサ１４は、コモンレール２２に蓄えられた燃料の圧力を検出する。圧力センサ１４は、検出したコモンレール２２の圧力を電気信号としてＥＣＵ１２へ出力する。
ＥＣＵ１２は、エンジン本体１１および燃料噴射装置２０などディーゼルエンジンシステム１０の全体の制御を行う制御装置である。ＥＣＵ１２は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどを有するマイクロコンピュータから構成されている。ＥＣＵ１２は、圧力センサ１４、図示しないアクセルセンサ、回転数センサおよび水温センサなど各部から信号が入力される入力回路と、サプライポンプ２１およびインジェクタ２３など各部へ信号を出力する出力回路とに接続している。ＥＣＵ１２は、サプライポンプ２１へ出力する制御電流を制御し、流量制御弁２５とともにサプライポンプ２１が吸入する燃料の流量を制御する流量制御手段を構成している。また、ＥＣＵ１２は、サプライポンプ２１の特性を判断する特性判断手段、および変換特性値を変更する特性値変更手段を構成している。

ＥＣＵ１２は、図３の流れに示すようにコモンレール２２の内部における燃料の圧力を、サプライポンプ２１からコモンレール２２へ吐出される燃料の流量に基づいてフィードバック制御している。図３は、本実施形態によるサプライポンプ２１のＥＣＵ１２に限らず一般的なサプライポンプのＥＣＵによるフィードバック制御の流れを示す模式図である。以下、本明細書中において、コモンレール２２における燃料の圧力を「レール圧」と称する。また、ＥＣＵ１２で設定する目標となるレール圧を「目標レール圧」と称し、圧力センサで検出した実際のレール圧を「実レール圧」と称する。

サプライポンプ２１を制御する場合、ＥＣＵ１２は、目標レール圧Ｐｆと圧力センサ１４で検出した実レール圧ＮＰｃとから圧力偏差ΔＰを算出する。目標レール圧Ｐｆは、例えばエンジン本体１１の回転数、図示しないアクセル開度、あるいは冷却水の水温など、ディーゼルエンジンシステム１０の運転状態に基づいて設定される。ＥＣＵ１２は、算出した圧力偏差ΔＰから比例項ｐ、積分項ｉおよび微分項ｄを算出する。そして、ＥＣＵ１２は、算出した比例項ｐ、積分項ｉおよび微分項ｄを用いてサプライポンプ２１からコモンレール２２に供給する燃料の吐出量Ｑを算出する。ＥＣＵ１２は、算出した燃料の吐出量に基づいてサプライポンプ２１の流量制御弁２５へ出力する制御電流Ｉｐに変換する。さらに、ＥＣＵ１２は、サプライポンプ２１に応じた学習値Ｆを加味して最終的なポンプ指令電流Ｉを設定する。

次に、上記の構成によるディーゼルエンジンシステム１０の作動を図１に基づいて説明する。
ＥＣＵ１２は、まずサプライポンプ２１の特性を判断する判断時期に達したか否かを判断する（Ｓ１０１）。特性を判断する時期としては、例えばディーゼルエンジンシステム１０の始動直後、ディーゼルエンジンシステム１０の始動から所定期間の経過後、ディーゼルエンジンシステム１０の安定した運転中、あるいはディーゼルエンジンシステム１０の総運転期間が所定期間に達したときなど、任意の時期を設定することができる。このように、ＥＣＵ１２は、所定の特性判断時期にあると判断すると、サプライポンプ２１の特性判断を実施する。ＥＣＵ１２は、サプライポンプ２１の特性を判断する時期でないと判断すると、処理を終了する。

図４に示すように、サプライポンプ２１の特性、すなわちサプライポンプ２１の流量制御弁２５へ出力する制御電流に対するサプライポンプ２１からの燃料の吐出量の関係は、個体差が存在する。このようなサプライポンプ２１の特性は、標準値となる中間特性を挟んで、上限側の上限特性および下限側の下限特性の範囲内にある。すなわち、サプライポンプ２１は、出荷時における検査において、その特性がこれらの上限特性と下限特性との間にある場合、合格品として出荷される。言い換えると、サプライポンプ２１は、その特性に上限特性から下限特性までの分布が存在することになる。このようなサプライポンプ２１の特性は、例えば流量制御弁２５の流量制御特性やサプライポンプ２１の加圧部の容積差など、種々の要因によって生じる。また、例えば出荷時においてサプライポンプ２１の特性が中間特性付近であったとしても、運転の継続などによって経時的に特性が変化する場合もある。

ＥＣＵ１２は、特性判断を行う時期に達したと判断すると、目標レール圧Ｐｆを設定する（Ｓ１０２）。ＥＣＵ１２が設定する目標レール圧Ｐｆとは、あるディーゼルエンジンシステム１０の運転状態において燃料噴射装置２０に設定されている目標レール圧の初期値Ｐｆ０に対し、任意の圧力Ｐｆｄを変化させたときの圧力である。このように、ＥＣＵ１２は、目標レール圧を変化させることにより、その変化の前後における目標レール圧の差から目標圧力の変化量Ｐｆｄを設定する。設定される変化量Ｐｆｄは、ディーゼルエンジンシステム１０の運転状態などに応じて任意に設定することができる。

ＥＣＵ１２は、設定した目標レール圧Ｐｆに基づいてサプライポンプ２１の流量制御弁２５へ制御電流を出力する。サプライポンプ２１の流量制御弁２５は、ＥＣＵ１２から出力された制御電流に基づいて、サプライポンプ２１へ吸入される燃料の流量を制御する。このとき、ＥＣＵ１２は、圧力センサ１４の出力値から実レール圧ＮＰｃの変化を検出する。そして、ＥＣＵ１２は、この実レール圧ＮＰｃの変化が所定の上限値Ｎｍａｘをオーバーシュートするか否かを判断する（Ｓ１０３）。

図５（Ａ）に示すようにＥＣＵ１２が目標レール圧Ｐｆの変化を設定すると、ＥＣＵ１２はサプライポンプ２１へ目標レール圧Ｐｆに対応する燃料の吐出量を指示する。これにより、理想的なサプライポンプ２１の場合、図５（Ｂ）の実線に示すように理想量の燃料が吐出される。一方、サプライポンプ２１の吐出特性が制御電流に対し過剰の燃料を吐出する、すなわち吐出特性が大である場合、図５（Ｂ）の破線で示す実吐出量のように理想量の燃料よりも多くの燃料を吐出する。このように、吐出特性が大であるサプライポンプ２１の場合、目標レール圧Ｐｆに応じた標準的な制御電流を受けても、サプライポンプ２１からコモンレール２２へ供給される燃料の量は過剰となる。その結果、図５（Ｃ）に示すように圧力センサ１４が検出する実レール圧ＮＰｃは、上限値Ｎｍａｘをオーバーシュートする。

このように実レール圧ＮＰｃが上限値Ｎｍａｘをオーバーシュートする理由は以下の通りである。ＥＣＵ１２が目標レール圧の初期値Ｐｆ０から目標レール圧Ｐｆを設定することにより、図６に示すようにＥＣＵ１２は目標レール圧の初期値Ｐｆ０に対応する制御電流Ｉｐ０から目標レール圧Ｐｆに対応する制御電流Ｉｐまでサプライポンプ２１の流量制御弁２５へ出力する制御電流を変化させる。サプライポンプ２１が標準的な中間特性を有している場合、制御電流がＩｐ０からＩｐまで変化したとき、サプライポンプ２１から吐出される燃料は制御電流Ｉｐ０に対応するＶｃ０から制御電流Ｉｐに対応するＶｃまで変化する。その結果、制御電流の変化に対する吐出される燃料の変化量は、Ｖ１となる。

一方、サプライポンプ２１が上限特性を有している場合、制御電流がＩｐ０からＩｐまで変化したとき、サプライポンプ２１から吐出される燃料は制御電流Ｉｐ０に対応するＶａ０から制御電流Ｉｐに対応するＶａまで変化する。その結果、制御電流の変化に対する燃料の変化量は、Ｖ２となる。

以上のように、制御電流がＩｐ０からＩｐまで変化したとき、中間特性のサプライポンプ２１から吐出される燃料の変化量はＶ１であるのに対し、上限特性のサプライポンプ２１から吐出される燃料の変化量はＶ２である。そして、この変化量Ｖ１と変化量Ｖ２との間の大小関係は、Ｖ２＞Ｖ１となる。したがって、所定の制御電流の変化すなわちＩｐ０からＩｐまでの変化であっても、上限特性のサプライポンプ２１から吐出される燃料の流量の変化は大きくなる。その結果、コモンレール２２の実レール圧ＮＰｃは、上限値Ｎｍａｘをオーバーシュートする。

ＥＣＵ１２は、上述のステップＳ１０３において実レール圧ＮＰｃが上限値Ｎｍａｘをオーバーシュートしたことを検出すると、サプライポンプ２１の吐出特性が大であると判断する（Ｓ１０４）。ＥＣＵ１２は、サプライポンプ２１の吐出特性が大であると判断すると、図３に示すフィードバック制御においてポンプ吐出量Ｑに基づいて制御電流Ｉｐに変換する際に用いる算出モジュールを大側設定値に変更する（Ｓ１０５）。この場合、大側設定値の算出モジュールは、目標レール圧の変化に対し、例えば制御電流を中間特性よりも増大または減少させたり、通電時間を変更することなどにより、所定の変換特性値を変更する。具体的には、大側設定値としてＲＯＭに記録されているマップなどにしたがって、予め中間特性で設定されている変換特性値を補正する。

ＥＣＵ１２は、ステップＳ１０３において、実レール圧ＮＰｃの変化が所定の上限値Ｎｍａｘをオーバーシュートしないと判断すると、実レール圧ＮＰｃの応答速度が不足しているか否かを判断する（Ｓ１０６）。図７（Ａ）に示すようにＥＣＵ１２が目標レール圧Ｐｆの変化を設定すると、ＥＣＵ１２はサプライポンプ２１へ目標レール圧Ｐｆに対応する燃料の吐出量を指示する。これにより、理想的な中間特性のサプライポンプ２１の場合、図７（Ｂ）の実線で示すように理想量の燃料が吐出される。一方、サプライポンプ２１の吐出特性が制御電流に対し過少の燃料を吐出する、すなわち吐出特性が小である場合、図７（Ｂ）の破線で示す実吐出量のように設定された量の燃料よりも少ない燃料を吐出する。このように、吐出特性が小であるサプライポンプ２１の場合、目標レール圧Ｐｆに応じた標準的な制御電流を受けても、サプライポンプ２１からコモンレール２２へ供給される燃料の量は過少となる。その結果、図７（Ｃ）に示すように圧力センサ１４が検出する実レール圧ＮＰｃは、目標レール圧Ｐｆの変化が指示されてから所定の期間ｔが経過しても下限値Ｎｍｉｎに到達しない。

このように実レール圧ＮＰｃが所定の期間ｔを経過しても下限値Ｎｍｉｎに到達しない理由は以下の通りである。ＥＣＵ１２が目標レール圧の初期値Ｐｆ０から目標レール圧Ｐｆを設定することにより、図８に示すようにＥＣＵ１２は目標レール圧の初期値Ｐｆ０に対応する制御電流Ｉｐ０から目標レール圧Ｐｆに対応する制御電流Ｉｐまでサプライポンプ２１の流量制御弁２５へ出力する制御電流を変化させる。サプライポンプ２１が標準的な中間特性を有している場合、制御電流がＩｐ０からＩｐまで変化したとき、サプライポンプ２１から吐出される燃料は制御電流Ｉｐ０に対応するＶｃ０から制御電流Ｉｐに対応するＶｃまで変化する。その結果、制御電流の変化に対する吐出される燃料の変化量は、Ｖ１となる。

一方、サプライポンプ２１が下限特性を有している場合、制御電流がＩｐ０からＩｐまで変化したとき、サプライポンプ２１から吐出される燃料は制御電流Ｉｐ０に対応するＶｂ０から制御電流Ｉｐに対応するＶｂまで変化する。その結果、制御電流の変化に対する燃料の変化量は、Ｖ３となる。

以上のように、制御電流がＩｐ０からＩｐまで変化したとき、中間特性のサプライポンプ２１から吐出される燃料の変化量はＶ１であるのに対し、下限特性のサプライポンプ２１から吐出される燃料の変化量はＶ３である。そして、この変化量Ｖ１と変化量Ｖ３との間の大小関係は、Ｖ１＞Ｖ３となる。したがって、所定の制御電流の変化すなわちＩｐ０からＩｐまでの変化であっても、下限特性のサプライポンプ２１から吐出される燃料の流量の変化は小さくなる。これにより、目標レール圧Ｐｆが指示されてから所定の期間ｔが経過しても、実圧力ＮＰｃは下限値Ｎｍｉｎに到達しない。

ＥＣＵ１２は、上述のステップＳ１０６において所定の期間ｔが経過しても実レール圧ＮＰｃが下限値Ｎｍｉｎに到達しないと、サプライポンプ２１の吐出特性が小であると判断する（Ｓ１０７）。ＥＣＵ１２は、サプライポンプ２１の吐出特性が小であると判断すると、図３に示すフィードバック制御において吐出量Ｑに基づいて制御電流Ｉｐに変換する際に用いる算出モジュールを小側設定値に変更する（Ｓ１０８）。この場合、小側設定値の算出モジュールは、目標レール圧の変化に対し、例えば制御電流を中間特性よりも増大または低減させたり、通電時間を変更することなどにより、所定の変換特性値を変更する。具体的には、小側設定値としてＲＯＭに記録されているマップなどにしたがって、予め中間特性で設定されている変換特性値を補正する。

ＥＣＵ１２は、ステップＳ１０６において実レール圧ＮＰｃの応答速度が不足していない、すなわち応答速度が十分に大きいと判断すると、特性判断処理を終了する（Ｓ１０９）。図９（Ａ）に示すようにＥＣＵ１２が目標レール圧Ｐｆの変化を設定すると、ＥＣＵ１２はサプライポンプ２１へ目標レール圧Ｐｆに対応する燃料の吐出量を指示する。このとき、図９（Ｂ）に示すように吐出量の理想値と実吐出量とが近似すると、図９（Ｃ）に示すように実レール圧ＮＰｃは上限値Ｎｍａｘをオーバーシュートせず、かつ所定の期間ｔが経過するまでに下限値Ｎｍｉｎに到達する。この場合、サプライポンプ２１は、中間特性に近い特性を有していると考えられる。したがって、ＥＣＵ１２は、ステップＳ１０３およびステップＳ１０６においてサプライポンプ２１が上限特性または下限特性のいずれにも該当しないとき、サプライポンプ２１は中間特性にあると判断する。ＥＣＵ１２は、サプライポンプ２１が中間特性にあると判断したとき、特性値の変更を実施しない。

以上説明した本発明の一実施形態では、目標レール圧Ｐｆを変化させたとき、実レール圧ＮＰｃに上限値Ｎｍａｘを超えるオーバーシュートが生じると、ＥＣＵ１２はサプライポンプ２１の特性が上限特性にあると判断する。一方、目標レール圧Ｐｆを変化させたとき、所定の期間ｔを経過しても実レール圧ＮＰｃが下限値Ｎｍｉｎに到達しないと、ＥＣＵ１２はサプライポンプ２１の特性が下限特性にあると判断する。ＥＣＵ１２は、サプライポンプ２１が上限特性または下限特性にあるとき、サプライポンプ２１から所定の燃料を吐出するための制御電流を設定する際に、特性値を変更する。すなわち、サプライポンプ２１が上限特性にあるとき、ＥＣＵ１２は所望の燃料吐出量に対する制御電流の変換特性を大側特性値で変更し、例えばサプライポンプ２１の流量制御弁２５に出力する電流を変更して、サプライポンプ２１からの燃料の吐出量を低減させる。一方、サプライポンプ２１が下限特性になるとき、ＥＣＵ１２は所望の燃料吐出量に対する制御電流の変換特性を小側特性値で変更し、例えばサプライポンプ２１の流量制御弁２５に出力する電流を変更して、サプライポンプ２１からの燃料の吐出量を増加させる。これらの結果、サプライポンプ２１の特性に応じて燃料吐出量と制御電流との変換特性が適正化される。したがって、コモンレール２２における実レール圧ＮＰｃの制御性を向上することができる。

（その他の実施形態）
上述した本発明の一実施形態では、標準的な中間特性に対し、実レール圧の変化に対するオーバーシュートからサプライポンプ２１が上限特性であることを判断し、実レール圧の変化に対する応答速度からサプライポンプ２１が下限特性にあることを判断している。しかし、中間特性から上限特性または下限特性までの間に、複数の閾値を設定し、各閾値の範囲に応じて複数の変換特性を設定してもよい。これにより、サプライポンプ２１の特性に応じて、コモンレール２２における実レール圧ＮＰｃをより精密に制御することができる。

また、本発明の一実施形態では、サプライポンプ２１の上限特性を実レール圧の変化に対するオーバーシュートに基づいて判断している。しかし、サプライポンプ２１の上限特性は、実レール圧のハンチングに基づいて検出してもよい。サプライポンプ２１が上限特性にあるとき、制御電流の変化に対する燃料の流量変化が大きくなる。そのため、コモンレール２２の実レール圧ＮＰｃをフィードバック制御する場合、圧力の変動が大きくなり、収束性が悪化する。そこで、この実レール圧にハンチングが検出されたとき、ＥＣＵ１２はサプライポンプ２１が上限特性にあると判断してもよい。

さらに、制御電流の変化に対するサプライポンプ２１の吐出量の変化が上限値または下限値を超えるとき、ＥＣＵ１２はサプライポンプに異常が生じていると判断してもよい。
このように、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。

本発明の一実施形態によるサプライポンプの制御装置による特性判断においてその判断の流れを示す概略図本発明の一実施形態によるサプライポンプの制御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サプライポンプの制御装置におけるフィードバック制御の例を示すブロック図サプライポンプの制御電流と燃料の吐出量との関係を示す概略図本発明の一実施形態によるサプライポンプの制御装置において、サプライポンプが上限特性にあるときのタイムチャート示す概略図本発明の一実施形態によるサプライポンプの制御装置において、サプライポンプが上限特性にあるときの吐出量変化を示す概略図本発明の一実施形態によるサプライポンプの制御装置において、サプライポンプが下限特性にあるときのタイムチャート示す概略図本発明の一実施形態によるサプライポンプの制御装置において、サプライポンプが下限特性にあるときの吐出量変化を示す概略図本発明の一実施形態によるサプライポンプの制御装置において、サプライポンプが中間特性にあるときのタイムチャート示す概略図

符号の説明

図面中、１２はＥＣＵ（制御装置、流量制御手段、特性判断手段、特性値変更手段）、１４は圧力センサ（圧力検出手段）、２１はサプライポンプ、２２はコモンレール、２５は流量制御弁（流量制御手段）

Claims

燃料を蓄えるコモンレールに、燃料を加圧して供給するサプライポンプの制御装置であって、
前記コモンレールにおける燃料の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記サプライポンプへ出力する制御電流を設定して、前記サプライポンプから前記コモンレールへ供給される燃料の流量を制御する流量制御手段と、
予め設定されている特性判断時期であると判断すると、前記コモンレールにおける燃料の圧力を所定量変更するために内燃機関の運転状態に応じて設定されている初期値に対し任意の圧力を変化させた目標圧力を設定し、この目標圧力に基づいて前記流量制御手段から前記サプライポンプへ出力する制御電流を変化させ、前記圧力検出手段で検出した前記コモンレールにおける燃料の実圧力の変化と設定した前記目標圧力の変化とから、前記目標圧力の変化量に対し前記圧力検出手段で検出した実圧力の変化量が所定の上限値よりも大きくなると前記サプライポンプの燃料の吐出量の特性が大側であると判断し、前記目標圧力が指示されてから所定の期間が経過しても下限値に到達しないと前記サプライポンプの燃料の吐出量の特性が小側であると判断する特性判断手段と、
前記サプライポンプの吐出量と前記サプライポンプへ出力する制御電流との関係が設定されている変換特性値を、前記特性判断手段で判断された前記サプライポンプの特性に応じて変更する特性値変更手段と、
を備えることを特徴とするサプライポンプの制御装置。
前記特性値変更手段は、前記サプライポンプの燃料の吐出量の特性が大側であると判断されると、前記変換特性値を前記サプライポンプの燃料の吐出特性が大側で設定されている大側設定値に変更することを特徴とする請求項１記載のサプライポンプの制御装置。
前記特性値変更手段は、前記サプライポンプの燃料の吐出量の特性が小側であると判断されると、前記変換特性値を前記サプライポンプの燃料の吐出特性が小側で設定されている小側設定値に変更することを特徴とする請求項１記載のサプライポンプの制御装置。