JP4706623B2

JP4706623B2 - 内燃機関用燃料噴射装置

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Publication number: JP4706623B2
Application number: JP2006316633A
Authority: JP
Inventors: 善生豊島
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-11-24
Filing date: 2006-11-24
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2026-11-24
Also published as: JP2008128163A; DE102007047841A1

Description

本発明は、蓄圧器内の燃料圧力を減速時等に低下させる減圧弁を備える内燃機関用燃料噴射装置に関するものである。

従来の内燃機関用燃料噴射装置は、高圧燃料が蓄圧される蓄圧器、蓄圧器の高圧燃料を内燃機関に噴射する燃料噴射弁、燃料を吸入・加圧して蓄圧器に高圧燃料を圧送する燃料ポンプ、蓄圧器内に蓄えられた高圧燃料を低圧部に排出させる排出流路、減速時等に排出流路を開いて蓄圧器内圧力を目標圧力まで速やかに低下させる減圧弁、等を備えている。そして、現在の蓄圧器内圧力と目標圧力とに基づいて、減圧弁を駆動する信号の出力時間を決定している（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１８２６３８号公報

しかしながら、従来の内燃機関用燃料噴射装置は、減圧弁の機差バラツキにより減圧終了時の蓄圧器内圧力が目標圧力からずれてしまう。すなわち、減圧弁の機差バラツキのうち、駆動信号を出力してから減圧弁が開弁し始めるまでの開弁遅れ時間のバラツキにより、実際に開弁している時間にバラツキが生じる。そして、この開弁時間のバラツキと開弁時の流量特性（減圧特性）のバラツキにより、開弁している間に蓄圧器から低圧部に排出される燃料量がばらついてしまい、減圧終了時の蓄圧器内圧力が目標圧力からずれてしまう。

そして、減圧終了時の蓄圧器内圧力が目標圧力よりも低い場合は、燃料噴射量が不足して内燃機関が停止してしまう虞があり、減圧終了時の蓄圧器内圧力が目標圧力よりも高い場合は、燃料が過剰に噴射されて有害排気ガス成分や騒音の増加を招いてしまうという問題があった。

本発明は上記点に鑑みて、減圧弁の機差バラツキに拘わらず、減圧終了時の蓄圧器内圧力を正確に制御可能にすることを目的とする。

本発明は、駆動信号を受けたときに蓄圧器（１０１）の高圧燃料を低圧部（１０６）に排出させて蓄圧器（１０１）内を減圧する減圧弁（１）と、減圧条件が成立したときに駆動信号の出力時間を演算して通常時駆動信号を出力する減圧弁制御手段（Ｓ１３１）とを備える内燃機関用燃料噴射装置において、減圧条件が成立し且つ学習許可条件が成立したときに、学習時駆動信号を出力し、蓄圧器内圧力（Ｐｃ）の変化状況に基づいて減圧弁（１）の特性を推定する学習手段（Ｓ１０４〜１１４）を備え、学習手段（Ｓ１０４〜１１４）は、蓄圧器（１０１）内を目標圧力（Ｐｃｏ）まで減圧するとき、学習時駆動信号を複数に分割して出力し、分割された学習時駆動信号毎の蓄圧器内圧力（Ｐｃ）の降下量（ΔＰｄａｃｔ）を検出し、分割された学習時駆動信号毎の減圧弁（１）の実開弁時間（ΔＴａｃｔ）を蓄圧器内圧力（Ｐｃ）の降下量（ΔＰｄａｃｔ）で除算して実減圧特性値（Ａａｃｔ）を求めるとともに、減圧弁（１）の実開弁遅れ時間（Ｔｏｐｅｎ・ａｃｔ）を推定し、減圧弁制御手段（Ｓ１３１）は、学習手段（Ｓ１０４〜１１４）で求めた実減圧特性値（Ａａｃｔ）が小さくなるほど通常時駆動信号の出力時間（Ｔ）を短くするとともに、学習手段（Ｓ１０４〜１１４）で推定した減圧弁（１）の実開弁遅れ時間（Ｔｏｐｅｎ・ａｃｔ）が長くなるほど通常時駆動信号の出力時間（Ｔ）を長くすることを特徴とする

このようにすれば、通常時駆動信号を出力したときに、減圧弁（１）の実開弁遅れ時間（Ｔｏｐｅｎ・ａｃｔ）のバラツキに拘わらず、減圧終了時の蓄圧器内圧力（Ｐｃ）を正確に制御することができる。また、減圧弁（１）を構成する部品の製造精度を緩和でき、コストダウンを図ることが可能になる。

さらに、圧力域毎の減圧弁（１）の実減圧特性値（Ａａｃｔ）を推定することができるので、通常時駆動信号を出力したときに、減圧終了時の蓄圧器内圧力（Ｐｃ）をより正確に制御することが可能になる。

また、分割された学習時駆動信号毎の出力時間（ΔＴ）を、減圧開始から減圧終了にかけて漸次短くすることができる。

このようにすれば、減圧弁（１）の実開弁遅れ時間（Ｔｏｐｅｎ・ａｃｔ）を容易且つ正確に推定することができる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の一実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態に係る内燃機関用燃料噴射装置の全体構成を示す図である。この燃料噴射装置は、高圧燃料が蓄圧される蓄圧器１０１を備えており、蓄圧器１０１には、ディーゼルエンジン（以下、内燃機関という）２０１の各気筒毎に設けられる複数の燃料噴射弁１０２が接続され、蓄圧器１０１内に蓄圧される高圧燃料が、各燃料噴射弁１０２から対応する気筒に噴射されるようになっている。燃料噴射弁１０２の噴射時期および噴射時間は、制御手段である電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）１０３によって制御される。

ＥＣＵ１０３は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等からなる周知のマイクロコンピュータを備え、マイクロコンピュータに記憶された各種処理を順に実行する。そして、ＥＣＵ１０３には、エンジン回転数や図示しないアクセルペダルの踏み込み量等の情報、および後述する圧力センサ１０８の信号が入力され、ＥＣＵ１０３は、それらの情報に基づいて、燃料噴射弁１０２や後述する圧送量制御弁１０４および減圧弁１へ駆動信号を出力する。

蓄圧器１０１内には、燃料ポンプ１０５から圧送される高圧燃料が、燃料の噴射圧力に相当する所定圧で蓄圧される。燃料ポンプ１０５としては、公知の構造の可変吐出量高圧ポンプが用いられ、低圧部としての燃料タンク１０６からフィードポンプ１０７を経て吸入される低圧燃料を高圧に加圧する。ＥＣＵ１０３は、蓄圧器１０１内の圧力を検出する圧力センサ１０８からの信号を基に、噴射圧力が負荷や回転数に応じて定めた所定値となるように、燃料ポンプ１０５に設けた圧送量制御弁１０４を駆動して圧送量を制御する。

蓄圧器１０１は低圧流路１０９を介して燃料タンク１０６に接続されており、この低圧流路１０９と蓄圧器１０１の間に減圧弁１が設けられている。減圧弁１は、ＥＣＵ１０３によって内燃機関１の運転状態に応じて制御され、ＥＣＵ１０３から駆動信号を受けたときに開弁して蓄圧器１０１内の高圧燃料を低圧流路１０９を介して燃料タンク１０６に戻すことにより、蓄圧器１０１の圧力を目標圧力まで降下させるものである。

図２は減圧弁１の具体的な構成を示す断面図で、減圧弁１は、一端が開口されるとともに他端に底部１１ａが形成された有底円筒状のソレノイドハウジング１１を備えている。ソレノイドハウジング１１内には、通電時に磁界を形成する筒状のコイル１２が収容されており、ソレノイドハウジング１１の開口部はステータコア１３にて閉塞されている。ステータコア１３は、ソレノイドハウジング１１の開口部を覆う円盤状の蓋部１３ａと、蓋部１３ａの径方向中心部からコイル１２の筒内空間に延びる柱状部１３ｂとを備えている。

ソレノイドハウジング１１の底部１１ａの径方向中心部には、コイル１２の筒内空間に連通する貫通穴１１ｂが形成されており、この貫通穴１１ｂ内に、アーマチャ１４が配設されている。

ソレノイドハウジング１１、ステータコア１３およびアーマチャ１４は、いずれも磁性体金属よりなり、磁気回路を形成する。そして、コイル１２への通電によりアーマチャ１４がステータコア１３側に吸引されるようになっている。

ソレノイドハウジング１１の底部１１ａの外側には、円柱状の弁体１５を保持するバルブハウジング１６が配置されている。このバルブハウジング１６は、一端が開口されるとともに他端に底部１６ａが形成された有底円筒状をなしている。また、バルブハウジング１６の径方向中心部には、軸方向に延びる摺動穴１６ｂが形成されており、この摺動穴１６ｂ内に弁体１５が摺動可能に配設されている。

ソレノイドハウジング１１の底部１１ａの外側には、円筒状の筒部１１ｃが形成されており、この筒部１１ｃの端部をかしめることにより、バルブハウジング１６がソレノイドハウジング１１に固定されている。また、筒部１１ｃの外周部には雄ねじ１１ｄが形成されており、この雄ねじ１１ｄを利用して減圧弁１が蓄圧器１０１（図１参照）に固定されるようになっている。

バルブハウジング１６の底部１６ａの径方向中心部には、軸方向に延びて底部１６ａを貫通する第１排出通路１６ｃが形成されており、この第１排出通路１６ｃは蓄圧器１０１に連通されている。

バルブハウジング１６の円筒部には、径方向に延びて円筒部を貫通する第２排出通路１６ｄが形成されており、この第２排出通路１６ｄは低圧流路１０９（図１参照）に連通されている。

バルブハウジング１６の底部１６ａにおいて、弁体１５と対向する部位には、テーパ状の弁座１６ｅが第１排出通路１６ｃと同軸に形成されている。

弁体１５において弁座１６ｅと対向する部位にはテーパ状のシート面１５ａが形成されており、シート面１５ａが弁座１６ｅと接離することにより、第１排出通路１６ｃと第２排出通路１６ｄ間が連通・遮断されるようになっている。

弁体１５においてシート面１５ａと反対側には、ソレノイドハウジング１１の貫通穴１１ｂ内へ延びる円柱状のロッド１５ｂが一体に形成されており、このロッド１５ｂの外周にアーマチャ１４が嵌合固定されている。

ステータコア１３の柱状部１３ｂには、その径方向中心部に円柱状の収納穴１３ｃが形成され、この収納穴１３ｃは、ステータコア１３の軸方向に延びるとともに、弁体１５側の端部が開口している。

また、この収納穴１３ｃには、アーマチャ１４および弁体１５を反吸引側に付勢するコイルスプリング１７、およびコイルスプリング１７を位置決めするストッパ１８が収納されている。

上記構成において、減圧弁１のコイル１２に通電されていないときには、コイルスプリング１７によってアーマチャ１４および弁体１５が閉弁方向に付勢され、弁体１５のシート面１５ａがバルブハウジング１６の弁座１６ｅに当接して、第１排出通路１６ｃと第２排出通路１６ｄ間が遮断されている。

一方、例えばアクセルペダルの踏み込み量が急激に減少した場合、すなわち内燃機関２０１の減速時には、ＥＣＵ１０３が減圧弁１に駆動信号を出力して減圧弁１を開弁させ、これにより、蓄圧器１０１内の高圧燃料を燃料タンク１０６に排出し、蓄圧器１０１内の圧力を目標圧力まで急速に低下させる。

具体的には、減圧弁１のコイル１２に通電され、これによりアーマチャ１４がステータコア１３の磁気吸引力によりステータコア１３の柱状部１３ｂ側に吸引される。そして、アーマチャ１４と一体の弁体１５もステータコア１３の柱状部１３ｂ側に移動し、弁体１５のシート面１５ａがバルブハウジング１６の弁座１６ｅから離れるため、第１排出通路１６ｃと第２排出通路１６ｄ間が連通し、蓄圧器１０１内の高圧燃料が、第１排出通路１６ｃ、第２排出通路１６ｄおよび低圧流路１０９を介して燃料タンク１０６に排出される。

次に、減圧弁１の機差バラツキによる問題を回避するための減圧弁制御方法について説明する。

図３はＥＣＵ１０３にて実行される減圧弁駆動時の制御処理を示すフローチャートである。この図３の制御処理は、内燃機関２０１の始動時にキースイッチの操作によりＥＣＵ１０３に電源が投入されると開始され、内燃機関２０１の停止時にキースイッチの操作によりＥＣＵ１０３への電力供給が停止されると終了する。

まず、ステップＳ１０１では、減圧条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、例えばアクセルペダルの踏み込み量が急激に減少した場合、すなわち内燃機関２０１の減速時に、減圧条件が成立したと判定し（ステップＳ１０１がＹＥＳ）、以降のステップにて蓄圧器１内の圧力（以下、蓄圧器内圧力という）Ｐｃを目標圧力Ｐｃｏに低下させる制御を行う。

ステップＳ１０１の判定結果がＹＥＳの場合は、ステップＳ１０２に進み、降圧量ΔＰｄを算出する。具体的には、圧力センサ１０８で検出した現在の蓄圧器内圧力Ｐｃと減圧終了時の目標圧力Ｐｃｏとに基づいて、ΔＰｄ＝Ｐｃ−Ｐｃｏの式にて算出する。

次に、ステップＳ１０３に進み、学習許可条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、降圧量ΔＰｄが所定値（例えば５０ＭＰａ）以上の場合に学習許可条件が成立したと判定する（ステップＳ１０３がＹＥＳ）。一方、降圧量ΔＰｄが所定値未満の場合は、学習データを多数得ることができず学習精度が悪くなるため学習を許可しない。

学習許可条件が成立している場合は（ステップＳ１０３がＹＥＳ）、学習手段を構成するステップＳ１０４〜１１４にて、減圧弁１の機差バラツキを算出する学習制御を行う。

この場合、ステップＳ１０４にて学習時駆動信号の出力パターンを決定する。図４は学習時の作動を示すタイムチャートであり、この図４に示すように、学習時駆動信号は複数に分割して出力する。その分割された学習時駆動信号毎の分割出力時間ΔＴは、減圧開始から減圧終了にかけて漸次短くなっている。

学習時駆動信号の分割数、および学習時駆動信号の各分割出力時間ΔＴは、降圧量ΔＰｄに基づいてＲＯＭ内のマップから求める。ここで、降圧量ΔＰｄが大きくなるほど、学習時駆動信号の分割数が多くなるとともに、学習時駆動信号の分割出力時間ΔＴの合計時間が長くなる。

次に、基準分割降圧量ΔＰｄｓｔｄを算出する（ステップＳ１０５）。基準分割降圧量ΔＰｄｓｔｄは、開弁遅れ時間および開弁時の流量特性（以下、減圧特性という）が平均値である減圧弁１（以下、中央特性品という）をステップＳ１０４で決定した出力パターンで駆動したと仮定した場合の、各分割出力時間ΔＴ毎の蓄圧器内圧力Ｐｃの降下量であり、ＲＯＭ内のマップから求める。なお、基準分割降圧量ΔＰｄｓｔｄは、燃料噴射弁１０２からのリークによる蓄圧器内圧力Ｐｃの降下分も含んでいる。

次に、ステップＳ１０４で決定した出力パターンで減圧弁１を実際に駆動し（ステップＳ１０６）、各分割出力時間ΔＴ毎の蓄圧器内圧力Ｐｃの降下量（以下、実分割降圧量という）ΔＰｄａｃｔを算出する（ステップＳ１０７）。

以上のステップＳ１０４〜１０７にて、実分割降圧量ΔＰｄａｃｔに関する１点目の学習データの取得が完了する。

次に、ステップＳ１０８に進み、開弁遅れ時間の学習を開始する条件が成立したか否かを判定する。ここで、減圧終了時の目標圧力Ｐｃｏに所定圧（例えば、２ＭＰａ）を加算した値を減圧完了判定閾値Ｐｃｌｏｓｅとすると、蓄圧器内圧力Ｐｃが減圧完了判定閾値Ｐｃｌｏｓｅ以下になったときに、開弁遅れ時間の学習開始条件が成立したと判定する（ステップＳ１０８がＹＥＳ）。したがって、図４の時刻ｔ１までは、ステップＳ１０８がＮＯとなり、ステップＳ１０９に進む。

次に、ステップＳ１０９では、学習が完了したか否かを判定する。具体的には、減圧特性補正値ΔＡ（詳細後述）の学習データが所定数（例えば４点）以上取得され、且つ開弁遅れ時間補正値ΔＴｏｐｅｎ（詳細後述）の学習データが取得されている場合に、学習が完了したと判定する（ステップＳ１０９がＹＥＳ）。

したがって、学習開始初期はステップＳ１０９がＮＯとなり、ステップＳ１０２〜１０９の処理を繰り返して、分割された学習時駆動信号毎の実分割降圧量ΔＰｄａｃｔを取得する。そして、ステップＳ１０２〜１０９の処理を繰り返している間に、蓄圧器内圧力Ｐｃが減圧完了判定閾値Ｐｃｌｏｓｅ以下になり（ステップＳ１０８がＹＥＳ）、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０では、減圧弁１の開弁遅れ時間Ｔｏｐｅｎ・ａｃｔ（以下、実開弁遅れ時間という）と、中央特性品の開弁遅れ時間Ｔｏｐｅｎ・ｓｔｄ（以下、基準開弁遅れ時間という）とを求め、実開弁遅れ時間Ｔｏｐｅｎ・ａｃｔから基準開弁遅れ時間Ｔｏｐｅｎ・ｓｔｄを減算して、基礎となる開弁遅れ時間補正値ΔＴｏｐｅｎ１を算出する。

因みに、蓄圧器内圧力Ｐｃが減圧完了判定閾値Ｐｃｌｏｓｅ以下になったときの学習時駆動信号の分割出力時間ΔＴを、実開弁遅れ時間Ｔｏｐｅｎ・ａｃｔとする。基準開弁遅れ時間Ｔｏｐｅｎ・ｓｔｄは、減圧開始時の蓄圧器内圧力Ｐｃに基づいてＲＯＭ内のマップから求める。

次に、ステップＳ１１１に進み、開弁遅れ時間補正値ΔＴｏｐｅｎを算出する。図６は、減圧開始時の蓄圧器内圧力Ｐｃと開弁遅れ時間との関係を示すもので、実線で示す基準開弁遅れ時間Ｔｏｐｅｎ・ｓｔｄおよび破線で示す実開弁遅れ時間Ｔｏｐｅｎ・ａｃｔは、減圧開始時の蓄圧器内圧力Ｐｃが高くなるほど短くなり、また、基礎となる開弁遅れ時間補正値ΔＴｏｐｅｎ１も、減圧開始時の蓄圧器内圧力Ｐｃが高くなるほど小さくなる。そこで、図７に示すような減圧開始時の蓄圧器内圧力Ｐｃが高くなるほど値が小さくなるような補正係数Ｋｐｃを、基礎となる開弁遅れ時間補正値ΔＴｏｐｅｎ１に乗算して、開弁遅れ時間補正値ΔＴｏｐｅｎを求める。そして、求めた開弁遅れ時間補正値ΔＴｏｐｅｎを、減圧開始時の蓄圧器内圧力Ｐｃと関連付けてＥＥＰＲＯＭ内のマップに記憶する。なお、補正係数Ｋｐｃは、減圧開始時の蓄圧器内圧力Ｐｃに基づいてＲＯＭ内のマップから求める。

次に、減圧弁１の実減圧特性値Ａａｃｔを求める（ステップＳ１１２）。実減圧特性値Ａａｃｔは、蓄圧器内圧力Ｐｃを単位圧力だけ降下させるのに必要な出力時間である。ここでは、まず、分割された学習時駆動信号毎の減圧弁１の作動において、減圧弁１が実際に開弁している時間（以下、実分割開弁時間という）ΔＴａｃｔを求める。実分割開弁時間ΔＴａｃｔは、ΔＴａｃｔ＝ΔＴ−ΔＴｏｐｅｎの式にて求める。そして、実減圧特性値Ａａｃｔを、Ａａｃｔ＝ΔＴａｃｔ／ΔＰｄａｃｔの式にて求める。

次に、中央特性品の減圧特性値（以下、基準減圧特性値という）Ａｓｔｄと実減圧特性値Ａａｃｔとの差である減圧特性補正値ΔＡを求める（ステップＳ１１３）。基準減圧特性値Ａｓｔｄは、減圧開始時の蓄圧器内圧力Ｐｃに基づいてＲＯＭ内のマップから求め、減圧特性補正値ΔＡは、ΔＡ＝Ａａｃｔ−Ａｓｔｄの式にて求める。

図５は、減圧開始時の蓄圧器内圧力Ｐｃと減圧特性値との関係を示すもので、実線で示す基準減圧特性値Ａｓｔｄおよび破線で示す実減圧特性値Ａａｃｔは、減圧開始時の蓄圧器内圧力Ｐｃが高くなるほど小さくなり、また、減圧特性補正値ΔＡも、減圧開始時の蓄圧器内圧力Ｐｃが高くなるほど小さくなる。

次に、ステップＳ１１４に進み、ステップＳ１１３にて求めた減圧特性補正値ΔＡを減圧開始時の蓄圧器内圧力Ｐｃと関連付けてＥＥＰＲＯＭ内のマップに記憶する。

次に、ステップＳ１０９に進む。この時点では、減圧特性補正値ΔＡの学習データが所定数以上取得され、且つ開弁遅れ時間補正値ΔＴｏｐｅｎの学習データも取得されているため、学習が完了したと判定する（ステップＳ１０９がＹＥＳ）。

そして、学習が完了した場合（ステップＳ１０９がＹＥＳ）、および学習許可条件が成立していない場合は（ステップＳ１０３がＮＯ）、減圧弁制御手段としてのステップＳ１１５に進む。このステップＳ１１５では、通常時駆動信号を減圧弁１に出力して蓄圧器内圧力Ｐｃを目標圧力Ｐｃｏに低下させる制御を行う。図８は通常時の作動を示すタイムチャートである。この図８に示すように、通常駆動信号は分割せずに出力する。

この通常時駆動信号の出力時間Ｔは、Ｔ＝（Ｔｏｐｅｎ・ｓｔｄ＋ΔＴｏｐｅｎ）＋ΔＰｄ×（Ａｓｔｄ＋ΔＡ）の式にて求める。

この式のうち、開弁遅れ時間補正値ΔＴｏｐｅｎにより、減圧弁１の実開弁遅れ時間Ｔｏｐｅｎ・ａｃｔが長くなるほど通常時駆動信号の出力時間Ｔが長くなるように、換言すると、減圧弁１の実開弁遅れ時間Ｔｏｐｅｎ・ａｃｔが短くなるほど通常時駆動信号の出力時間Ｔが短くなるように、通常時駆動信号の出力時間Ｔが補正される。この結果、減圧弁１の実開弁遅れ時間Ｔｏｐｅｎ・ａｃｔのバラツキの影響がキャンセルされる。

また、降圧量ΔＰｄと減圧特性補正値ΔＡの積により、実減圧特性値Ａａｃｔが小さくなるほど通常時駆動信号の出力時間が短くなるように、換言すると、実減圧特性値Ａａｃｔが大きくなるほど通常時駆動信号の出力時間が長くなるように、通常時駆動信号の出力時間Ｔが補正される。この結果、減圧弁１の減圧特性のバラツキの影響がキャンセルされる。

なお、基準開弁遅れ時間Ｔｏｐｅｎ・ｓｔｄは、減圧開始時の蓄圧器内圧力Ｐｃに基づいてＲＯＭ内のマップから求める。開弁遅れ時間補正値ΔＴｏｐｅｎは、減圧開始時の蓄圧器内圧力Ｐｃに基づいてＥＥＰＲＯＭ内のマップから求める。降圧量ΔＰｄは、ΔＰｄ＝Ｐｃ−Ｐｃｏの式にて算出する。基準減圧特性値Ａｓｔｄは、減圧開始時の蓄圧器内圧力Ｐｃに基づいてＲＯＭ内のマップから求める。減圧特性補正値ΔＡは、減圧開始時の蓄圧器内圧力Ｐｃに基づいてＥＥＰＲＯＭ内のマップから求める。

以上述べたように、本実施形態では、減圧条件が成立し且つ学習許可条件が成立したときに減圧弁１の機差バラツキに関する特性を推定し、その推定した減圧弁１の機差バラツキの影響がキャンセルされるように通常時駆動信号の出力時間Ｔを補正するため、通常時駆動信号を出力したときに、減圧弁１の初期機差バラツキや劣化による機差バラツキに拘わらず、減圧終了時の蓄圧器内圧力Ｐｃを正確に制御することができる。また、このように機差バラツキを補償することにより、減圧弁１を構成する部品の製造精度を緩和でき、コストダウンを図ることができる。

また、学習時駆動信号を複数に分割して出力しているため、圧力域毎の減圧弁１の実減圧特性値Ａａｃｔを推定することができ、通常時駆動信号を出力したときに、減圧終了時の蓄圧器内圧力Ｐｃをより正確に制御することができる。

また、学習時駆動信号毎の分割出力時間ΔＴを減圧開始から減圧終了にかけて漸次短くしているため、減圧弁１の開弁遅れ時間を容易且つ正確に推定することができる。

本発明の一実施形態に係る内燃機関用燃料噴射装置の全体構成を示す図である。図１の減圧弁１の具体的な構成を示す断面図である。図１のＥＣＵ１０３にて実行される減圧弁駆動時の制御処理を示すフローチャートである。学習時の作動を示すタイムチャートである。減圧開始時の蓄圧器内圧力Ｐｃと減圧特性値との関係を示す図である。減圧開始時の蓄圧器内圧力Ｐｃと開弁遅れ時間との関係を示す図である。減圧開始時の蓄圧器内圧力Ｐｃと補正係数Ｋｐｃとの関係を示す図である。通常時の作動を示すタイムチャートである。

符号の説明

１…減圧弁、１０１…蓄圧器、１０２…燃料噴射弁、１０６…燃料タンク（低圧部）、１０８…圧力センサ。

Claims

高圧燃料が蓄圧される蓄圧器（１０１）と、前記蓄圧器（１０１）内の圧力を検出する圧力センサ（１０８）と、前記蓄圧器（１０１）の高圧燃料を内燃機関に噴射する燃料噴射弁（１０２）と、駆動信号を受けたときに前記蓄圧器（１０１）の高圧燃料を低圧部（１０６）に排出させて前記蓄圧器（１０１）内を減圧する減圧弁（１）と、前記蓄圧器（１０１）内を減圧する減圧条件が成立したときに前記駆動信号の出力時間を演算して通常時駆動信号を出力する減圧弁制御手段（Ｓ１３１）とを備える内燃機関用燃料噴射装置において、
前記減圧条件が成立し且つ学習許可条件が成立したときに、学習時駆動信号を出力し、前記圧力センサ（１０８）にて検出した蓄圧器内圧力（Ｐｃ）の変化状況に基づいて前記減圧弁（１）の特性を推定する学習手段（Ｓ１０４〜１１４）を備え、
前記学習手段（Ｓ１０４〜１１４）は、前記蓄圧器（１０１）内を目標圧力（Ｐｃｏ）まで減圧するとき、前記学習時駆動信号を複数に分割して出力し、分割された学習時駆動信号毎の前記蓄圧器内圧力（Ｐｃ）の降下量（ΔＰｄａｃｔ）を検出し、分割された学習時駆動信号毎の前記減圧弁（１）の実開弁時間（ΔＴａｃｔ）を前記蓄圧器内圧力（Ｐｃ）の降下量（ΔＰｄａｃｔ）で除算して実減圧特性値（Ａａｃｔ）を求めるとともに、前記減圧弁（１）の実開弁遅れ時間（Ｔｏｐｅｎ・ａｃｔ）を推定し、
前記減圧弁制御手段（Ｓ１３１）は、前記学習手段（Ｓ１０４〜１１４）で求めた前記実減圧特性値（Ａａｃｔ）が小さくなるほど前記通常時駆動信号の出力時間（Ｔ）を短くするとともに、前記学習手段（Ｓ１０４〜１１４）で推定した前記減圧弁（１）の実開弁遅れ時間（Ｔｏｐｅｎ・ａｃｔ）が長くなるほど前記通常時駆動信号の出力時間（Ｔ）を長くすることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
前記学習手段（Ｓ１０４〜１１４）は、分割された学習時駆動信号毎の出力時間（ΔＴ）を、減圧開始から減圧終了にかけて漸次短くすることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用燃料噴射装置。