JP5066450B2 - 駆動された構成部材の動作を検出し制御する方法 - Google Patents

Description

本発明は、一般に、作業機械において使用されるアクチュエータの構成部材の動作を検出し制御する方法、より詳しくは、作業機械において使用されるソレノイド操作式アクチュエータのバルブ構成部材に関する。

作業機械は、多くの作用にアクチュエータを利用している。たとえば、内燃機関内の燃焼室に燃料を送り出すのに一般的に使用される燃料噴射器が、アクチュエータを利用している。燃料噴射器が、機関の動作サイクル内のある時間に、ある量の燃料（たとえばディーゼル燃料であり得る）を機関内の燃焼室に送り出すことがある。燃焼室に送り出される燃料の分量は、たとえば機関回転速度及び機関負荷のような、機関の動作条件に応じて決定され得る。

機関内のそれぞれの燃焼室に送り出される燃料の量及びタイミングを正確に制御することにより、機関効率が向上する及び／又は望ましくないエミッションの生成が減少することがある。燃料送出の量及びそのタイミングの制御を向上するために、代表的な燃料噴射システムには、燃料噴射器によって送り出される燃料のタイミング及び量を制御する電子制御モジュールが含まれている。電子制御モジュールは、制御信号を機関内の燃料噴射器に伝送して、動作サイクルのある時点にある量の燃料を燃焼室に送り出す。制御モジュールは、信号を燃料噴射器のアクチュエータに、一般的にはソレノイドに送信して、噴射される燃料の量及びタイミングを制御する。制御モジュールは、ソレノイド稼動継続時間を制御するためにこの信号を変え、またソレノイドによって作られる磁力又は大きさも変え得る。

ソレノイドは、高圧入口を開閉することにより、噴射器への高圧稼動流体の流れを制御する。高圧入口は、作業機械の、高圧レールのような高圧サプライから高圧稼動流体を受ける。一般的に、ソレノイドは、弁部材の動作を制御して、燃料噴射器の高圧入口を制御する。弁部材は、その第１の又は閉位置で高圧稼動流体の流れを防止する。弁部材が第２の又は開放位置に動くと、高圧稼動流体は噴射器に入ることができるようになる。ソレノイドが稼動すると、弁部材はその開放位置の方に促され、噴射サイクルが開始する。高圧流体は、燃料噴射器内で作用して、燃料の噴射を生じさせる。ソレノイドが稼動停止すると、噴射サイクルが終了し、噴射器内の高圧流体による圧力が解放される。

大抵の作業機械は、１つ以上の燃焼室を利用しており、したがって、１つ以上の燃料噴射器を必要とする。作業機械は、一般的に、それぞれの燃焼室の燃料噴射器が同じ継続時間燃料を噴射する場合に、最も効率的に動作する。そうでない場合、作業機械は、過度の電力増大、エミッションの増加、及び／又は油希釈などの問題に遭遇することがある。その上、このようにして燃料噴射器を操作することにより、機関の騒音、振動、及びハーシュネスが最小限に抑えられることがある。機関内の燃料噴射器を同期させるために、制御モジュールは、噴射される燃料量とソレノイド稼動継続時間とが相関関係にある、燃料噴射器のための事前設定プロファイルを有する。燃料噴射器によって送り出される燃料の分量は、高圧稼動流体の供給を制御する弁部材の動作に依存する。弁部材がその閉位置からその開放位置により速く又はより遅く動くことにより、送り出される燃料のタイミング及び分量が変わる。同様に、弁部材がその開放位置からその閉位置に戻るのに要する時間の分量により、送り出される燃料のタイミング及び分量が変わる。

しかし、製造中の機械公差のわずかなばらつき、及び使用による構成要素の磨耗により、２つの燃料噴射器が同じ性能を発揮することはない。つまり、異なる燃料噴射器に送信された同じ信号により、それぞれ燃料噴射器によって噴射される燃料の量が異なることがある。その上、噴射のタイミング及び継続時間は、噴射器によって変わることがある。これらのばらつきを調整することにより、燃料効率が向上する及び／又は望ましくないエミッションが減少することがある。これらのばらつきの代表的な解決方法においては、弁部材の動作を理解することを主に研究対象としている。

（特許文献１）（以下、「３５６特許」）では、ソレノイド操作式弁体の動作を検出する方法について開示している。「３５６特許」では、電流をソレノイドに送信することによりソレノイドを稼動して、バルブをその開放位置に促し、次いでソレノイドを稼動停止して、バルブをその閉位置の方へと促すことについて開示している。ソレノイドを稼動停止した後の所定の時間に、ソレノイド内の電流が測定され、所定の特性変化が検出される。この所定の特性変化は、バルブがその閉位置に戻ったことに対応する。「３５６特許」では、ソレノイド内の電流を測定する回路による解決方法についても開示している。この回路はフリーホイール回路の一例であるが、フリーホイール回路とは、ソレノイド内に蓄えられたエネルギが回路に提供されると電流が測定され得るような所定の抵抗を有する回路という意味である。しかし、「３５６特許」は、開示されている方法によって収集された情報の使用方法については開示していない。

弁部材の動作の別の特性によっても、燃料噴射器の効率が悪くなることがある。場合によっては、その閉位置からその開放位置へと動く時の弁部材の動作の差が、燃焼室内に噴射される燃料のタイミング及び分量に影響を及ぼす。燃料噴射器によって異なるこの開放動作のばらつきを無くす又は最小限に抑えることにより、燃料噴射率の差が減少し、この結果、燃料効率が向上する及び／又は望ましくないエミッションが減少することがある。

米国特許第５，９９５，３５６号明細書

本発明の方法により、上記に記載した課題の１つ以上が解決される。

一例示的実施形態によれば、燃料噴射器のバルブアクチュエータに送信される信号を調整する方法には、異なる継続時間又は大きさの複数の信号をバルブアクチュエータに印加することが含まれる。この方法はまた、複数の印加信号のそれぞれについて、バルブの動作を示すバルブアクチュエータからの信号を測定することと、少なくともある程度バルブアクチュエータからの測定信号に基づいて、バルブアクチュエータへの噴射信号を調整することと含む。

さらに別の実施形態によれば、この方法は、異なる継続時間又は大きさの複数の信号をバルブアクチュエータに周期的に印加することにより、燃料噴射器のバルブアクチュエータに送信される信号を調整することと、複数の印加信号のそれぞれについて、バルブの動作を示すバルブアクチュエータからの信号を測定することとを含む。この方法は、さらに、複数の印加信号の少なくとも継続時間又は大きさから及びバルブアクチュエータからの測定信号から、バルブの動作時間を判断することと、バルブ動作とバルブ動作の基準プロファイルとを比較することにより、少なくとも１つのオフセット値をさらに判断することとを含む。この方法はまた、少なくとも１つのオフセット値に基づいて、バルブアクチュエータへの噴射信号の起動又は継続時間を調整することを含む。

次に、添付図面に例示されている、本明細書の例示的実施形態について詳細に言及する。可能なかぎり、図面全体に渡って、同じ又は同様の部品には同じ参照符号を使用する。

図を参照するに、コモンレール燃料噴射器のアクチュエータアセンブリ１０が、図１に概要として示されている。アクチュエータアセンブリ１０は、ソレノイド１２と、付勢バネ１４と、弁部材１６と、アーマチュア１８と、アクチュエータアセンブリ制御ユニット１３に接続された制御ワイヤー１１と、低圧ドレン通路２０と、内部噴射器通路２２と、高圧稼動流体入口２４とを含むことがある。内部噴射器通路２２は、稼動流体を機関の燃焼室内に噴射するための燃料噴射器のノズルの先端（図示せず）と連通していることがある。しかし、本明細書に開示されている方法は、この特定のアクチュエータアセンブリと共に使用するよう制限されるものではないことを理解されたい。本明細書の方法は、燃料噴射器への又は燃料噴射器内の流体を連通するための任意の電子制御バルブと共に実施されることがあることを理解されたい。これには、油圧駆動式燃料噴射器、機械稼動式燃料噴射器、及びコモンレール燃料噴射器に使用される（が、これらに制限されるものではない）ような、給入弁、加減弁、戻り制御弁が含まれるが、これらに制限されるものではない。

付勢バネ１４は、弁部材１６に接続されたアーマチュア１８を下向きに偏倚させて、弁部材１６を第１の又は閉位置の方に偏倚させることがある。ソレノイド１２は、稼動されると、アーマチュア１８及び弁部材１６を上向きに促し、弁部材１６を第２の又は開放位置の方へと促す。

弁部材１６がその閉位置にある場合、高圧稼動流体入口２４内の高圧稼動流体が、アクチュエータアセンブリ１０の内部噴射器通路２２又は低圧ドレン通路２０と連通することが防止される。また、弁部材１６がその閉位置にあると、内部噴射器通路２２が低圧ドレン通路２０と流体連通する。弁部材１６がその開放位置にあると、高圧稼動流体入口２４からの高圧稼動流体が内部噴射器通路２２と連通し得る。

制御ユニット１３は、アクチュエータアセンブリ１０が設置されている場合には、制御ユニット１３内にプログラムされたアクチュエータアセンブリ１０用の基準プロファイルを含むことがある。製造業者は、名目燃料噴射器を試験し、少なくともその噴射特性、タイミング特性、及び継続時間特性を判断することにより、この基準プロファイルを作ることがある。例示的基準プロファイルが図２に１００で例示されており、ここには、噴射される燃料量対ソレノイド稼動継続時間が示されている。基準プロファイル１００は、制御ユニット１３によって稼動された場合の、あるレール圧力の所与のソレノイド稼動継続時間の、アクチュエータアセンブリ１０によって噴射される予想燃料量に対応する。制御ユニット１３は、作業機械のそれぞれのアクチュエータアセンブリ１０用の基準プロファイル１００を含み、また、可能な様々のレール圧力用のプロファイルを含むことがある。その上、制御ユニット１３は、プロファイルされていない他のレール圧力のためのソレノイド稼動継続時間に応じて燃料量を外挿して推定することがある。制御ユニット１３は、基準プロファイル１００又は別のプロファイルを使用して、測定されたレール圧力で噴射される所望の燃料の量を得るよう、ソレノイド１２に送信される適切な信号継続時間を判断することがある。制御ユニット１３はまた、ソレノイド１２から信号を受信し、ソレノイド１２に送信される電流信号を調整するのに必要な計算を実施する。これについては、以下により詳細に記述する。ソレノイド１２から電流を受信するために、及びソレノイド１２に送信される電流信号を調整するのに必要な計算を実施するために、１つ以上の制御ユニット１３がソレノイド１２の稼動を制御するのに使用されることがあることを理解されたい。

レール圧力及び所望の燃料量に基づいて、基準プロファイル１００又は別のプロファイルから所望のソレノイド稼動継続時間を判断した後、アクチュエータアセンブリ１０用の制御ユニット１３は、電流信号をソレノイド１２に送信することにより噴射を起動する。図１を参照するに、ソレノイド１２を稼動することにより、弁部材１６に接続されたアーマチュア１８を上向きに促す電磁場が生成され、弁部材１６がその開放位置の方へと動く。弁部材１６がその開放位置の方への動作を開始すると、高圧稼動流体入口２４内の高圧稼動流体が内部噴射器通路２２と連通し得る。上述したように、内部噴射器通路２２は、作業機械の機関の燃焼室内に噴射するために、高圧稼動流体を噴射器（図示せず）のノズルの先端に供給するよう構成されることがある。制御ユニット１３は、噴射を終了するために、ソレノイド１２への電流信号を停止することによりソレノイド１２を稼動停止するが、この信号の継続時間は基準プロファイル１００によって判断される。アーマチュア１８に作用するソレノイド１２の電磁力がない場合、付勢バネ１４は、アーマチュア１８を下向きに促し、弁部材１６をその閉位置の方へと動かす。弁部材１６がその閉位置にある場合、高圧稼動流体入口２４内の高圧稼動流体が内部噴射器通路２２と連通することが防止される。弁部材１６がその閉位置にあると、内部噴射器通路２２と低圧ドレン通路２０との間の連通が可能となる。この結果、内部噴射器通路２２内の及び噴射器のノズル内の圧力が低下する。

製造公差及び継続使用による機械部品の磨耗により、噴射される燃料の量が、燃料噴射器によって変わることがある。たとえば、同じ継続時間通電されるアクチュエータアセンブリを備えた２つの燃料噴射器が、２つの著しく異なる燃料の量を供給することがある。さらに、これらのばらつきにより、弁部材１６の動作が製造公差及び使用による部品の磨耗の差により基準プロファイル１００から逸脱することがあるために、噴射の開始及び終了が異なる時間に発生することがある。以下により詳細に論じるように、アダプティブトリムスイープが、基準プロファイル１００からの逸脱を判断するのを助けることがある。その上、アダプティブトリムスイープは、アクチュエータのばらつきを補償するために、より詳しくは噴射される燃料のタイミング及び量を制御するために、ソレノイド稼動の継続時間及びタイミングを調整するのに使用され得るアダプティブトリムプロファイルを作るのを援助することがある。

最初に、制御ユニット１３は、アダプティブトリムスイープを実行する条件が満たされているかどうかを判断する。これらの条件は、アクチュエータアセンブリ１０が所定の寿命に達したかどうか及び／又はアクチュエータアセンブリ１０が取り替えられたかどうかを含むことがあるが、これらに制限されるものではない。アダプティブトリムスイープは、これらの又は他の条件が満足された場合にのみ動作するよう設計されることがある。機関負荷又は機関実行時間のような他の条件がまた、いつアダプティブトリムスイープを実行するかを判断するのに使用されることがある。例示的方法においては、高圧稼動流体の圧力は、アダプティブトリムスイープ中、ほぼ一定に保持される。レール圧力がアダプティブトリムスイープ中に所定の範囲外へと逸脱すると、制御ユニット１３は、アダプティブトリムスイープを終結する。

図３ａは、ソレノイド稼動継続時間に応じた電流を例示しており、ここでは、垂直軸に電流が示され、水平軸にソレノイド稼動継続時間が示されている。アクチュエータアセンブリ１０のアダプティブトリムスイープを実行するために、制御ユニット１３は、図３ａに２００で示されている第１の継続時間（Ｄ１）、電流信号をソレノイド１２に送信して、弁部材１６をその開放位置の方へと促す。ソレノイド１２に送信される電流信号の大きさは、図３ａの２０１に見られるように、アーマチュア１８及び弁部材１６に作用する付勢バネ１４からの偏倚力を克服するのに十分な強さのソレノイド電磁力を急速に作るよう、最初は高い。ソレノイド１２への電流信号の大きさは、その開放位置の方への弁部材１６の初期の動作に対応する所定の時間の後、２０３に見られるように、弁部材１６をその開放位置の方に引き続き促すレベルにまで減少する。２００で示されている継続時間（Ｄ１）が終了すると、制御ユニット１３は、ソレノイド１２への電流信号を終了する。これにより、ソレノイド１２によって作られる電磁力が放散することができ、これにより、付勢バネ１４がアーマチュア１８及び弁部材１６をその閉位置の方へと偏倚させることができる。

信号継続時間（Ｄ１）２００を終了すると、次いで、ソレノイド１２内の電流は、所定の遅延及び図３ｂに２０２で示されている第１の誘導電圧（Ｖ１）が測定された後、フリーホイール回路（図示せず）内へと経由される。第１の誘導電圧（Ｖ１）２０２は、継続時間（Ｄ１）に印加される電流信号の、その部分開放位置からその完全閉位置への弁部材１６の動作を示している。制御ユニット１３は、第１の誘導電圧（Ｖ１）２０２を使用して、図３ｂのグラフに例示されているように、ソレノイド稼動継続時間（Ｄ１）に応じた弁部材１６の動作を外挿して推定し得る。この図には、弁部材１６の動作が垂直軸に示され、ソレノイド稼動継続時間が水平軸に示されている。図３ｂに２０４で示されている第１の時間（Ｔ１）が、２００で示されている継続時間（Ｄ１）終了から２０５で示されている弁部材１６の動作の終了まで、計算される。

次に、制御ユニット１３は、第２の継続時間（Ｄ２）２０６が第１の継続時間（Ｄ１）２００より長くなるように、図３ａに２０６で示されている第２の継続時間（Ｄ２）、第２の電流信号をソレノイド１２に送信する。第２の継続時間（Ｄ２）２０６の終了時に第２の電流信号を終了すると、ソレノイド１２内の残りの電流はフリーホイール回路内に再び経由され、第２の誘導電圧（Ｖ２）が測定される。第２の誘導電圧（Ｖ２）は、継続時間（Ｄ２）印加された電流信号の、その部分開放位置からその完全閉位置への弁部材１６の動作を示している。この電圧（Ｖ２）から、制御ユニット１３は、図３ｂの２０８に見られるように、ソレノイド稼動継続時間（Ｄ２）に応じた弁部材１６の動作を外挿して推定する。図３ｂに２１０で示されている第２の時間（Ｔ２）が、継続時間（Ｄ２）の終了から２０９で示されている弁部材１６の動作の終了まで、計算される。

次いで、制御ユニット１３は、それぞれの継続時間（Ｄ１）及び（Ｄ２）について時間値（Ｔ１）と（Ｔ２）とを比較する。時間値（Ｔ２）が時間値（Ｔ１）より大きい場合、制御ユニット１３は、より長いソレノイド稼動継続時間の電流信号を追加して、アダプティブトリムスイープを引き続き実行する。制御ユニット１３は、図４の初期ピーク継続時間３０２が識別されるまで、このアダプティブトリムスイープを継続する。

図４は、ソレノイド稼動継続時間に応じて、電流の終了から弁部材１６の動作の終了までの時間をプロットすることにより、初期ピーク継続時間が識別されたことを例示したグラフである。時間は垂直軸にプロットされ、ソレノイド稼動継続時間は水平軸にプロットされている。初期ピーク継続時間３０２が発生し、図４に３０２で示されている継続時間（Ｄｎ）から、図４に３００で示されている第１の時間値（Ｔｎ）までは、図４に３０６で示されている継続時間（Ｄｎ＋１）から、図４に３０４で示されている時間値（Ｔｎ＋１）までより大きい。ここで、（ｎ）は、反復を表し、（ｎ＋１）は、ある反復（ｎ）の直後に発生した１つの反復を表す。このピーク継続時間３０２は、印加された電流が弁部材１６をその完全開放位置へと動かすのに十分である第１の時間に対応する。時間（Ｔｎ）３００と比べた時間の減少（Ｔｎ＋１）３０４は、弁部材の跳ね返りに対応する。弁部材の跳ね返りは、弁部材１６がその完全開放位置に当たって、その完全開放位置から跳ね返るような速度で、弁部材１６がソレノイド１２によりその開放位置の方に促された場合に生じる。その閉位置の方に跳ね返る時に、戻る動作速度がより高くなり、これにより、戻り時間が減少する。弁部材１６がその完全開放位置に到達するのに対応するピーク継続時間（Ｄｎ）３０２を突き止めるために、制御ユニット１３は、時間（Ｔｎ＋１）３０４及び時間（Ｔｎ）３００が発見されるまで、アダプティブトリムスイープを実施する。

アクチュエータアセンブリ１０の設置中、図４に１００ａで示されている基準最小継続時間、及び図４に１００ｂで示されている基準戻り時間も、制御ユニット内にプログラムされる。製造業者は、代表的な燃料噴射器を試験することにより、これらの値を判断することがある。基準最小継続時間１００ａは、弁部材１６をあるレール圧力でその完全閉位置からその完全開放位置へと促すのに必要な、所定の最小ソレノイド稼動継続時間を示している。基準戻り時間１００ｂは、付勢バネ１４が、弁部材１６を所与のレール圧力でその完全開放位置からその完全閉位置へと偏倚させるのに必要な、所定の戻り時間に対応する。したがって、この基準戻り時間１００ｂは、電流信号の終了と弁部材１６の動作の終了との間の差に対応する。

ピーク継続時間（Ｄｎ）３０２が発見されると、制御ユニット１３は、如何にアクチュエータアセンブリ１０が基準プロファイル１００から逸脱しているかを判断する。制御ユニット１３は、ピーク継続時間３０２に対応するソレノイド稼動継続時間と基準最小継続時間１００ａとの間の差から、開始トリムオフセット値３０８を判断する。開始トリムオフセット値３０８は、如何にその完全閉位置からその完全開放位置への弁部材１６の動作が基準最小継続時間１００ａから逸脱しているかを示している。制御ユニット１３はまた、電流の終了から弁部材１６の動作の終了までと３１０で示されている基準戻り時間１００ｂとの間の差から、終了トリムオフセット値３１０を判断する。終了トリムオフセット値３１０は、如何にその完全開放位置からその完全閉位置への弁部材１６の動作が基準戻り時間１００ｂから逸脱しているかを示している。代替形態として、終了トリムオフセット値３１０は、ピーク継続時間（Ｄｎ）３０２の後の、図４に３１２で示されている時間（Ｔｓ）の、基準時間１００ｂと継続時間（Ｄｓ）との間の差として判断されることがある。時間（Ｔｓ）３１２は、弁部材１６がその完全開放位置に到達し、ここに留まった後、付勢バネ１４が弁部材１６をその完全開放位置からその完全閉位置へと偏倚させるのに必要な時間を示している。時間（Ｔｓ）３１２は、継続時間（Ｄｓ）での時間（Ｔｓ）３１２が継続時間（Ｄｎ＋１）３０６での時間（Ｔｎ＋１）３０４より大きい場合に発見され、ここで、継続時間（Ｄｓ）は継続時間（Ｄｎ＋１）３０６より大きい。この時間（Ｔｓ）３１２は、ある程度、機械部品の使用による磨耗によりかつ製造公差限度により、基準戻り時間１００ｂから逸脱している。弁部材１６がその完全閉位置に戻るのが速ければ速いほど、より少ない燃料が燃焼室内に噴射される。弁部材１６がその完全開放位置からその完全閉位置に走行するのに要する時間が長ければ長いほど、燃焼室内に噴射される燃料の分量が増加する。

再び図２を参照するに、制御ユニット１３は、トリム値３０８と３１０とを加算して、基準プロファイル１００とアダプティブトリムプロファイル１０２との間の差を補正するための最終トリム値１０４を得る。この計算されたトリム１０４は、適用された場合、噴射器プロファイル１０２を基準プロファイル１００にオーバレイさせる。計算されたトリム値３０８、３１０により、制御ユニット１３が、特定のレール圧力で所望の燃料の量の噴射を得るよう、ソレノイド稼動の継続時間を調整することが可能となる。制御ユニット１３は、ソレノイド稼動継続時間を調整するよう、より正確には判断された燃料の量をレール圧力範囲全体に渡って噴射するよう、他のレール圧力用のアダプティブトリムプロファイルを外挿して推定し得る。これは、図５ａのグラフに例示されており、ソレノイド稼動継続時間に応じた電流を示している。ソレノイド稼動継続時間に応じた基準電流は４００で示され、アダプティブトリムプロファイルは４０２で示されている。図５ａに例示されているように、アダプティブトリムプロファイル４０２は、基準継続時間４００より短い継続時間を有し、したがって、アダプティブトリムプロファイル４０２に関連付けられた弁部材１６は、基準開閉時間より速い開閉時間を有する。この例においては、より速い弁部材１６は、同じ燃料量を噴射するために、基準継続時間より短い継続時間稼動される。

このアダプティブトリムプロファイル４０２により、制御ユニット１３が、噴射の開始及び終了をより正確に制御することが可能となる。これは、図５ｂのグラフに例示されており、ソレノイド稼動継続時間に応じた弁部材１６の動作を示している。基準弁部材の動作は４０４で示され、アダプティブトリムプロファイルは４０６で示されている。図５ａのアダプティブトリムプロファイル４０２に基づいて、タイミング及びソレノイド稼動継続時間を調整することにより、制御ユニット１３は、図５ｂに点４０８で例示されているように、基準プロファイル４０４と同時にバルブ動作を終了し得る。同様に、制御ユニット１３は、図５ｂに点４１０で例示されているように、基準プロファイル４０４と同時にその完全開放位置でバルブ動作を終了するよう、タイミング及びソレノイド稼動継続時間を調整し得る。これを行うために、制御ユニット１３は、アダプティブトリムプロファイル４０６を利用して、弁部材１６が基準プロファイル４０４からの時間値を有してその閉位置４０８に到達する時間を同期させる。これには、制御ユニット１３がソレノイド１２を稼動停止する必要があり、この後、基準プロファイル４０４を用いて、通常、制御ユニット１３が、弁部材１６が基準時間より速く又はより遅くその開放位置からその閉位置へと走行するかどうかによって、基準プロファイル４０４が必要とするより長くソレノイド１２を活動状態に保っておく必要がある又はその必要があることがある。図４に例示されている例においては、噴射器は、その完全開放位置からその完全閉位置へ行くのに、基準より時間が長くかかる。同じ時点に噴射を終了するために、制御ユニット１３は、図４の基準より早く図４の噴射器への電流を終了する。このタイミングの差が図５ａに例示されている。同様に、同じ時点に噴射を開始するために、制御ユニット１３は、弁部材がその完全開放位置４１０に到達する時間と合わせるよう、ソレノイド駆動が始まる時間を変更する。

制御ユニット１３は、作業機械の機関内のそれぞれの燃料噴射器用のアダプティブトリムスイーププロファイルを実施することがある。さらに、制御ユニット１３は、それぞれの噴射器用のアダプティブトリムプロファイルを作ることがある。制御ユニット１３は、それぞれの噴射器用のアダプティブトリムプロファイルを使用して、それぞれの弁部材の動作をより正確に制御することにより、多くの燃料噴射器の噴射の終了を同期させ得る。

図６の流れ図は、アダプティブトリムスイープのための及びアダプティブトリムプロファイルを作るための例示的方法を例示している。制御ユニット１３は、最初に、アダプティブトリムスイープを実行するための条件が満たされているかどうかを判断する。上述したように、これらの条件は、アクチュエータアセンブリ１０が所定の寿命に達したかどうか及び／又はアクチュエータアセンブリ１０が取り替えられたかどうかを含むことがある。（ステップ５００）。制御ユニット１３は、次に、レール圧力がほぼ一定であるかどうかを判断する。レール圧力がほぼ一定でない場合、アダプティブトリムスイープは終結する。（ステップ５０２）。アダプティブトリムスイープを開始するために、制御ユニット１３は、弁部材１６をその開放位置の方へと促すよう、電流信号を継続時間（Ｄｎ）３０２、ソレノイド１２に送信する。継続時間（Ｄｎ）３０２は（Ｄｎ−１）より大きい。（ステップ５０４）。制御ユニット１３は、継続時間（Ｄｎ）３０２後に電流信号を終了し、フリーホイール回路内の弁部材１６の動作を示す、ソレノイド１２からの誘導電圧（Ｖｎ）を測定する。（ステップ５０６）。誘導電圧（Ｖｎ）を使用して、制御ユニット１３は、次に、継続時間（Ｄｎ）３０２の終了から弁部材１６の動作の終了までの時間（Ｔｎ）を計算する。（ステップ５０８）。時間（Ｔｎ）は、継続時間（Ｄｎ）３０２が終了した後、弁部材１６がその開放位置からその閉位置に戻るのに必要な時間を示している。

制御ユニット１３は、継続時間（Ｄｎ＋１）３０６、第２の電流信号をソレノイド１２に送信するが、ここで、継続時間（Ｄｎ＋１）３０６は継続時間（Ｄｎ）３０２より大きい。（ステップ５１０）。継続時間（Ｄｎ＋１）３０６の終了時に、制御ユニット１３は、ソレノイド１２に送信される電流信号を終了し、フリーホイール回路内のソレノイド１２からの誘導電圧（Ｖｎ＋１）を測定する。（ステップ５１２）。誘導電圧（Ｖｎ＋１）を使用して、制御ユニット１３は、継続時間（Ｄｎ＋１）３０６の終了から弁部材１６の動作の終了までの時間（Ｔｎ＋１）３０４を計算する。時間（Ｔｎ＋１）３０４は、継続時間（Ｄｎ＋１）３０６が終了した後、弁部材１６がその開放位置からその閉位置に戻るのに必要な時間を示している。（ステップ５１４）。

次に、制御ユニット１３は、２つの時間値（Ｔｎ）３００と（Ｔｎ＋１）３０４とを比較する。（Ｔｎ＋１）３０４が（Ｔｎ）３００未満である場合、弁部材１６がその完全開放位置にある第１の時間に対応するピーク継続時間３０２が、継続時間（Ｄｎ）３０２に生じる。（Ｔｎ＋１）３０４が（Ｔｎ）３００より大きい場合、制御ユニット１３は、アダプティブトリムスイープを繰り返す。（ステップ５１６）。ピーク継続時間３０２が時間（Ｔｎ）３００で発見された場合、制御ユニット１３は、次に、開始トリムオフセット値３０８及び終了トリムオフセット値３１０を判断する。（ステップ５１８）。開始トリムオフセット値３０８は、基準継続時間と、電流信号がソレノイド１２に送信された後、弁部材１６がその完全閉位置からその完全開放位置に走行するアダプティブトリムスイープ継続時間（Ｄｎ）３０２との間の差に対応する。制御ユニット１３は、開始トリムオフセット値３０８をピーク継続時間（Ｄｎ）３０２と基準最小継続時間１００ａとの間の差として判断する（図４）。終了トリムオフセット値３１０は、ソレノイド１２への電流信号が終了した後、弁部材１６がその完全開放位置からその完全閉位置へと走行したことを測定した時間（Ｔｎ）と、基準時間１００ｂとの間の差に対応する（図４）。制御ユニット１３は、終了トリムオフセット値３１０を時間（Ｔｎ）と基準戻り時間１００ｂとの間の差として判断する。開始トリムオフセット値３０８及び終了トリムオフセット値３１０を使用して、制御ユニット１３は、基準プロファイル１００とアダプティブトリムプロファイル１０２との間の差を補正するための最終トリム値１０４を判断する。（ステップ５２０）。その上、制御ユニット１３は、他のレール圧力のためのソレノイド稼動継続時間に応じて噴射される燃料量を外挿して推定し得る。ここで、制御ユニット１３は、送り出されるべき所望の燃料の量及びレール圧力を使用して、アダプティブトリムプロファイル１０２から弁部材１６のこれに対応するソレノイド稼動継続時間を発見し得る。これにより、制御ユニット１３が、噴射される燃料のタイミング及び量をより正確に制御することが可能となる。

上述したように、制御ユニット１３は、一度に１つのアクチュエータアセンブリについて、又は同時に多くのアクチュエータアセンブリについて、本明細書に開示されている方法を使用し得る。制御ユニット１３は、それぞれのアクチュエータアセンブリ用の基準プロファイルを含むことがあり、これらの個々の基準プロファイルに基づいて、すべてのアクチュエータアセンブリ用の基準プロファイルを作り得る。

当業者には、本明細書において論じた本発明の仕様を考察し実践することにより、本発明の他の実施形態が明らかとなろう。この仕様及び例は単なる例であり、本発明の真の範囲及び趣旨は、頭記の特許請求の範囲及びそれらの等価物に示されるものとする。

本発明による例示的燃料噴射器のアクチュエータアセンブリを示す部分概略断面側面図である。 本発明によるソレノイド稼動継続時間に応じて噴射される燃料量を示すグラフである。 本発明によるソレノイド稼動継続時間に応じて印加された電流を示すグラフである。 本発明によるソレノイド稼動継続時間に応じた弁体の動作を示す測定電圧を示すグラフである。 本発明によるソレノイド稼動継続時間に応じて測定された時間を示すグラフである。 本発明によるソレノイド稼動継続時間に応じた電流を示すグラフである。 本発明によるソレノイド稼動継続時間に応じて測定された弁体の動作を示すグラフである。 本発明に従って、アダプティブトリムスイープ（ａｄａｐｔｉｖｅ ｔｒｉｍ ｓｗｅｅｐ）を実施し、燃料噴射器のアクチュエータアセンブリ用のアダプティブトリムプロファイルを作るための例示的方法を例示する流れ図である。

符号の説明

１０ コモンレール燃料噴射器のアクチュエータアセンブリ
１１ 制御ワイヤー
１２ ソレノイド
１３ 制御ユニット
１４ 付勢バネ
１６ 弁部材
１８ アーマチュア
２０ 低圧ドレン通路
２２ 内部噴射器通路
２４ 高圧稼動流体入口
１００ 基準プロファイル
１０２ アダプティブトリムプロファイル
１０４ 最終トリム値
２００ 第１の継続時間（Ｄ１）
２０１ 電流の大きさ
２０２ 第１の誘導電圧（Ｖ１）
２０３ 電流の大きさ
２０４ 第１の時間（Ｔ１）
２０５ 弁部材の動作の終了
２０６ 第２の継続時間（Ｄ２）
２０８ 第２の誘導電圧（Ｖ２）
２０９ 弁部材の動作の終了
２１０ 第２の時間（Ｔ２）
３００ ｎの時間（Ｔｎ）
３０２ ｎの継続時間（Ｄｎ）又はピーク継続時間
３０４ ｎ＋１の時間（Ｔｎ＋１）
３０６ ｎ＋１の継続時間（Ｄｎ＋１）
３０８ 開始トリムオフセット値
３１０ 終了トリムオフセット値
３１２ ｓの時間（Ｔｓ）
４００ 基準プロファイル
４０２ アダプティブトリムプロファイル
４０４ 基準プロファイル
４０６ アダプティブトリムプロファイル
４０８ 共通の噴射終了時点
４１０ 完全開放位置
５００ 条件が満たされている（ステップ）
５０２ レール圧力がほぼ一定（ステップ）
５０４ 継続時間、電流を送信する（Ｄｎ）（ステップ）
５０６ 電圧を測定する（Ｖｎ）（ステップ）
５０８ 時間を計算する（Ｔｎ）（ステップ）
５１０ 継続時間、電流を送信する（Ｄｎ＋１）（ステップ）
５１２ 電圧を測定する（Ｖｎ＋１）（ステップ）
５１４ 時間を計算する（Ｔｎ＋１）（ステップ）
５１６ 時間（Ｔｎ＋１）が時間（Ｔｎ）未満である（ステップ）
５１８ 開始及び終了トリムオフセット値を計算する（ステップ）
５２０ アダプティブトリムプロファイルを計算する（ステップ）

Claims (5)

1. 燃料噴射器のバルブアクチュエータに送信される信号を調整する方法であって、
   異なる継続時間又は大きさの複数の信号をバルブアクチュエータに印加することと、
   複数の印加信号のそれぞれについて、バルブの実際の動作を判定するためのバルブアクチュエータからの信号を測定することと、
   バルブアクチュエータからの測定信号に基づいて、バルブアクチュエータへの噴射信号を調整することとを含む方法。
2. 燃料噴射器のバルブアクチュエータに送信される信号を調整する方法であって、
   異なる継続時間又は大きさの複数の信号をバルブアクチュエータに印加することと、
   複数の印加信号のそれぞれについて、バルブの実際の動作を判定するためのバルブアクチュエータからの信号を測定することと、
   バルブアクチュエータからの測定信号に基づいて、バルブアクチュエータへの噴射信号の大きさを調整することとを含む方法。
3. 燃料噴射器のバルブアクチュエータに送信される信号を調整する方法であって、
   異なる継続時間又は大きさの複数の信号をバルブアクチュエータに印加することと、
   複数の印加信号のそれぞれについて、バルブの実際の動作を判定するためのバルブアクチュエータからの信号を測定することと、
   バルブアクチュエータからの測定信号に基づいて、バルブアクチュエータへの噴射信号のタイミングを調整することとを含み、バルブアクチュエータの噴射信号のタイミングを調整することが、少なくとも複数の印加信号の継続時間又は大きさから、及びバルブアクチュエータからの測定信号から少なくとも１つのオフセット値を判断することを含み、少なくとも１つのオフセット値を補償するために噴射信号のタイミングを調整する方法。
4. 燃料噴射器のバルブアクチュエータに送信される信号を調整する方法であって、
   異なる継続時間又は大きさの複数の信号をバルブアクチュエータに周期的に印加することと、
   複数の印加信号のそれぞれについて、バルブの実際の動作を判定するためのバルブアクチュエータからの信号を測定することと、
   少なくとも複数の印加信号の継続時間又は大きさから、及びバルブアクチュエータからの測定信号から、バルブの動作時間を判断することと、
   バルブの動作時間と基準プロファイルとを比較することにより、少なくとも１つのオフセット値を判断することと、
   少なくとも１つのオフセット値に基づいて、バルブアクチュエータへの噴射信号の起動又は継続時間を調整することとを含む方法。
5. バルブアクチュエータに送信される信号を調整する方法であって、
   異なる継続時間又は大きさの複数の信号をバルブアクチュエータに印加することと、
   複数の印加信号のそれぞれについて、バルブの実際の動作を判定するためのバルブアクチュエータからの信号を測定することと、
   少なくとも複数の印加信号の継続時間又は大きさから、及びバルブアクチュエータからの測定信号から、バルブの動作時間を判断することと、
   バルブの動作時間と基準プロファイルとを比較することにより、少なくとも１つのオフセット値を判断することと、
   所定の時間内に噴射イベントの終了を維持するために、少なくとも１つのオフセット値に基づいて、バルブアクチュエータへの噴射信号の、開始、継続時間、又は終了を調整することとを含む方法。

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