JP5511406B2 - コモンレール式燃料噴射制御装置における調量弁の駆動制御方法及びコモンレール式燃料噴射制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、コモンレール式燃料噴射制御装置の燃料供給ポンプに用いられる吐出量を調整する調量弁の駆動制御に係り、特に、レール圧制御性の向上等を図ったものに関する。

ディーゼルエンジンなどの内燃機関の燃料噴射制御装置としては、高圧ポンプによって燃料を加圧して蓄圧器であるコモンレールに圧送して蓄圧し、蓄圧された高圧燃料をインジェクタへ供給することにより、インジェクタによる内燃機関への高圧燃料の噴射を可能としたコモンレール式燃料噴射制御装置が、燃費やエミッション特性等に優れるものとして知られており、さらなる動作特性の改善等を図ったものが種々提案、実用化されている。

かかるコモンレール式燃料噴射制御装置におけるコモンレールの燃料圧の制御方法としては、コモンレールの燃料圧が、エンジンの運転状態に応じて設定される目標コモンレール圧となるように、コモンレールへ高圧燃料を圧送する高圧ポンプ装置の吐出量を調量する調量弁とコモンレールの燃料圧力の減圧を行う減圧弁への通電を電子制御ユニットにより制御する方法が一般的に良く採用されている。

さらに、このようなレール圧制御においては、電子制御ユニットにより調量弁への通電量に対する高圧ポンプ装置の吐出量特性を学習して補正し、補正した吐出量特性に基づいて調量弁への通電を制御するいわゆる学習制御が採られることが多い。
こような学習制御に基づく調量弁の駆動制御については、圧力制御特性の更なる改善を図る観点から種々の構成が、提案、実用化されている。
例えば、特許文献１等においては、実際の吐出量特性と学習された吐出量特性との間に生ずるずれによるレール圧制御特性の悪化防止等の観点から、エンジンの安定状態において、減圧弁によってコモンレール内の燃料を抜いて減圧し、その後、燃料供給ポンプの吐出量を増加させて元の燃料圧力に戻す際の燃料量と、減圧の際の排出燃料量との差を求め、吐出量特性を補正するようにした構成が開示されている。

特開２００８−２７４８４３号公報（第４−９頁、図１−図５）

しかしながら、上述の特許文献１に開示されたような従来装置の場合、エンジンの安定動作中に、コモンレールから積極的に燃料を抜く必要があり、安定したレール圧での運転状態にも関わらず、敢えて、その安定状態に一時的とはいえ外乱を与えることとなるという問題がある。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、安定したレール圧制御状態に対して外乱を与えるような処理を行うことなく、燃料供給ポンプの調量弁の吐出量特性の補正を可能とし、安定したレール圧制御を実現することができるコモンレール式燃料噴射制御装置における調量弁の駆動制御方法及びコモンレール式燃料噴射制御装置を提供するものである。

上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るコモンレール式燃料噴射制御装置における調量弁の駆動制御方法は、
エンジンの動作情報に基づいてコモンレールの目標レール圧が算出され、前記コモンレールへ高圧燃料を圧送する高圧ポンプへ対する指示ポンプ吐出量が、前記目標レール圧と実際のレール圧との偏差に応じて設定され、当該高圧ポンプの入力側に設けられて高圧ポンプの吐出量を制御する調量弁の通電電流が、予め記憶された前記高圧ポンプの吐出量と前記調量弁の通電電流との標準的な相関関係を示す標準吐出量特性に基づいて前記高圧ポンプの指示ポンプ吐出量に応じて設定されるよう構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置における前記調量弁の駆動制御方法であって、
前記指示ポンプ吐出量に所定の補正係数を反映させた補正指示ポンプ吐出量に応じた前記調量弁への通電電流を、前記予め記憶された標準ポンプ特性から求めて通電する一方、
前記エンジンの動作情報に基づいて、理論上必要とされる前記高圧ポンプの吐出量として算出された必要吐出量と、前記補正指示ポンプ吐出量との比として前記所定の補正係数を算出することを繰り返すことにより前記調量弁の駆動を制御し、
前記指示ポンプ吐出量へ対する所定の補正係数の反映は、前記所定の補正係数を基に、所定の演算式により補正反映係数を算出し、前記補正反映係数を、前記指示ポンプ吐出量の除数又は乗数として、補正指示ポンプ吐出量の算出を行うことによってなされ、前記所定の演算式により算出される前記補正反映係数は、直近に求められた前記補正反映係数の新たに求められる補正反映係数へ対する反映分と、直近に求められた前記所定の補正係数の新たに求められる補正反映係数へ対する反映分との和として求められ、前記直近に求められた前記補正反映係数の新たに求められる補正反映係数へ対する反映分の割合と、前記直近に求められた前記所定の補正係数の新たに求められる補正反映係数へ対する反映分の割合との和は１であるよう構成されてなるものである。
また、上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るコモンレール式燃料噴射制御装置は、
エンジンの動作情報に基づいてコモンレールの目標レール圧が算出され、前記コモンレールへ高圧燃料を圧送する高圧ポンプへ対する指示ポンプ吐出量が、前記目標レール圧と実際のレール圧との偏差に応じて設定され、当該高圧ポンプの入力側に設けられて高圧ポンプの吐出量を制御する調量弁の通電電流が、予め記憶された前記高圧ポンプの吐出量と前記調量弁の通電電流との標準的な相関関係を示す標準吐出量特性に基づいて前記高圧ポンプの指示ポンプ吐出量に応じて設定されるよう構成されてなる電子制御ユニットを具備してなるコモンレール式燃料噴射制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、
前記指示ポンプ吐出量に所定の補正係数を反映させた補正指示ポンプ吐出量を算出し、前記補正指示ポンプ吐出量に応じた前記調量弁への通電電流を、前記予め記憶された標準吐出量特性から求めて通電する一方、
前記エンジンの動作情報に基づいて、理論上必要とされる前記高圧ポンプの吐出量を必要吐出量として算出し、前記必要吐出量と前記補正指示ポンプ吐出量との比として前記所定の補正係数を算出することを繰り返すことにより前記調量弁の駆動を制御し、
前記指示ポンプ吐出量へ対する所定の補正係数の反映として、前記所定の補正係数を基に、所定の演算式により補正反映係数を算出し、前記補正反映係数を、前記指示ポンプ吐出量の除数又は乗数として、補正指示ポンプ吐出量の算出を行い、前記所定の演算式により算出される前記補正反映係数は、直近に求められた前記補正反映係数の新たに求められる補正反映係数へ対する反映分と、直近に求められた前記所定の補正係数の新たに求められる補正反映係数へ対する反映分との和として求められ、前記直近に求められた前記補正反映係数の新たに求められる補正反映係数へ対する反映分の割合と、前記直近に求められた前記所定の補正係数の新たに求められる補正反映係数へ対する反映分の割合との和は１であるよう構成されてなるものである。

本発明によれば、従来と異なり、エンジン運転状態において、コモンレール圧を積極的に増圧、減圧することなく、燃料供給ポンプの調量弁の吐出量特性の補正を可能としたので、レール圧制御状態に対して外乱を与えるようなことがなく、安定したレール圧制御を実現することができ、その結果、ドライバビリティの向上と共に、エミッション悪化の抑圧が可能となるという効果を奏するものである。
また、指示ポンプ吐出量と、実際に必要とされる吐出量が異なることに起因して、従来のようなレール圧のオーバーシュートの発生が防止でき、レール圧のオーバーシュートによる燃焼音の発生を回避することができると共に、レール圧のオーバーシュートによる燃料ポンプを構成する部品の破損低減を図ることができる。

本発明の実施の形態におけるコモンレール式燃料噴射制御装置の一構成例を示す構成図である。 図１に示されたコモンレール式燃料噴射制御装置を構成する電子制御ユニットにより実行される本発明の実施の形態における調量弁の駆動制御方法の基本的構成を説明する説明図である。 図１に示されたコモンレール式燃料噴射制御装置を構成する電子制御ユニットにより本発明の実施の形態における調量弁の駆動制御方法の実行のために電子制御ユニットに必要とされる機能を表した機能ブロック図である。 図１に示されたコモンレール式燃料噴射制御装置を構成する電子制御ユニットにより実行される調量弁の駆動制御処理の手順を示すサブルーチンフローチャートである。 図１に示されたコモンレール式燃料噴射制御装置を構成する電子制御ユニットに記憶されている調量弁の吐出量特性例と、実装されている調量弁の吐出量特性例を示す特性線図である。

以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図５を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態における調量弁の駆動制御方法が適用される内燃機関噴射制御装置の構成例について、図１を参照しつつ説明する。
この図１に示された内燃機関噴射制御装置は、具体的には、特に、コモンレール式燃料噴射制御装置が構成されたものとなっている。

このコモンレール式燃料噴射制御装置は、高圧燃料の圧送を行う高圧ポンプ装置５０と、この高圧ポンプ装置５０により圧送された高圧燃料を蓄えるコモンレール１と、このコモンレール１から供給された高圧燃料をディーゼルエンジン（以下「エンジン」と称する）３の気筒へ噴射供給する複数の燃料噴射弁（インジェクタ）２−１〜２−ｎと、燃料噴射制御処理や後述する調量弁の駆動制御処理などを実行する電子制御ユニット（図１においては「ＥＣＵ」と表記）４を主たる構成要素として構成されたものとなっている。
かかる構成自体は、従来から良く知られているこの種の燃料噴射制御装置の基本的な構成と同一のものである。

高圧ポンプ装置５０は、フィードポンプ５と、調量弁６と、燃料供給ポンプとしての高圧ポンプ７とを主たる構成要素として構成されてなる公知・周知の構成を有してなるものである。
かかる構成において、燃料タンク９の燃料は、フィードポンプ５により汲み上げられ、調量弁６を介して高圧ポンプ７へ供給されるようになっている。調量弁６には、電磁式比例制御弁が用いられ、その通電量が電子制御ユニット４に制御されることで、高圧ポンプ７への供給燃料の流量、換言すれば、高圧ポンプ７の吐出量が調整されるものとなっている。

なお、フィードポンプ５の出力側と燃料タンク９との間には、戻し弁８が設けられており、フィードポンプ５の出力側の余剰燃料を燃料タンク９へ戻すことができるようになっている。
また、フィードポンプ５は、高圧ポンプ装置５０の上流側に高圧ポンプ装置５０と別体に設けるようにしても、また、燃料タンク９内に設けるようにしても良いものである。

燃料噴射弁（インジェクタ）２−１〜２−ｎは、ディーゼルエンジン３の気筒毎に設けられており、それぞれコモンレール１から高圧燃料の供給を受け、電子制御ユニット４による噴射制御によって燃料噴射を行うようになっている。

本発明のコモンレール１には、余剰高圧燃料をタンク９へ戻すリターン通路（図示せず）に、圧力制御弁（以下、説明の便宜上、必要に応じて「ＰＣＶ」と称する）１２が設けられており、調量弁（以下、説明の便宜上、必要に応じて「ＭＰＲＯＰ」と称する）６と共にレール圧の制御に用いられるようになっている。

電子制御ユニット４は、例えば、公知・周知の構成を有してなるマイクロコンピュータ（図示せず）を中心に、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶素子（図示せず）を有すると共に、燃料噴射弁２−１〜２−ｎを駆動するための駆動回路（図示せず）や、調量弁６や圧力制御弁１２への通電を行うための通電回路（図示せず）を主たる構成要素として構成されたものとなっている。
かかる電子制御ユニット４には、コモンレール１の圧力を検出する圧力センサ１１の検出信号が入力される他、エンジン回転数やアクセル開度などの各種の検出信号が、エンジン３の動作制御や燃料噴射制御に供するために入力されるようになっている。

なお、電子制御ユニット４により、先の調量弁６（低圧制御電磁弁）と圧力制御弁１２（高圧制御電磁弁）のそれぞれの動作状態を変えることによるレール圧制御の方法としては、複数の方法があるが、本発明の実施の形態においては、後述する調量弁の駆動制御方法を適用するにあたって、いわゆるＭＰＲＯＰ制御モードが実行されることが前提である。

すなわち、ＭＰＲＯＰ制御モードは、圧力制御弁１２を全閉状態、すなわち、コモンレール１からリターン通路への流路を閉じた状態とする一方、調量弁６からの燃料吐出量を調整することで、所望のレール圧を得るレール圧制御モードである。
また、電子制御ユニット４は、従来装置同様、エンジン３の動作情報、すなわち、具体的には、エンジン回転数やアクセルの踏み込み量等の情報に基づいてコモンレール１におけるレール圧の目標値である目標レール圧が算出され、そのレール圧を実現、維持するために高圧ポンプ７に必要とされる吐出量が、いわゆるＰＩＤ(Proportional Integral and Derivative)制御により算出されるようになっている。

さらに、電子制御ユニット４には、調量弁６の通電電流に対する高圧ポンプ７の吐出量の相関関係（吐出量特性）の標準特性（以下、「標準吐出量特性」と称する）が、適宜な記憶領域に予め記憶されており、上述のようにＰＩＤ制御により算出された高圧ポンプ７の吐出量に対する調量弁６の通電電流が、その記憶された標準吐出量特性によって決定されるようになっていると共に、吐出量特性のいわゆる学習処理による補正が行われるようになっている。
すなわち、調量弁６の電気的特性には不可避的にばらつきが生じるため、先に述べた標準吐出量特性と、実際の吐出量特性、すなわち、実際の調量弁６の通電電流と高圧ポンプ７の吐出量との相関関係との間には、調量弁６の電気的特性のばらつき等に起因して、ずれが生じるため、そのずれをいわゆる学習処理によって補正し、調量弁６の通電電流を適切な値にして所望の吐出量が得られるように制御されるものとなっている。

このように、調量弁６の電気的特性のばらつきに起因して、予め電子制御ユニット４に記憶された標準吐出量特性と、実際の吐出量特性との間にずれがあっても、学習処理による補正によって、最終的には、所望する吐出量が的確に得られるようになるが、どのようなタイミングで学習処理が行われるかによっては、一時的に、レール圧制御が不安定な状態となる畏れもある。例えば、先の特許文献１等に開示されたように、コモンレールから強制的に燃料を抜き、その後、吐出量を増加させて元のレール圧（燃料圧）に戻す際の燃料量と、コモンレールから抜いた燃料量との差によって吐出量特性の補正を行うような構成にあっては、燃料を抜く際に、レール圧制御の状態が一時的に乱れ、安定したエンジン動作に支障を来す畏れが考えられる。

また、調量弁６、又は、高圧ポンプ７の交換などが行われた場合には、交換後に最初に装置を始動させた際には、学習処理が完了するまでの間、標準吐出量特性と、実際の吐出量特性のずれによって、場合によっては、標準吐出量特性の場合に比してレール圧が上昇し、燃焼音が大きくなったり、また、窒素酸化物の排出量が一時的に増える等の好ましくない動作状態となる可能性がある。
本発明の実施の形態における調量弁の駆動制御方法は、そのような不都合を回避し、レール圧制御の挙動に外乱を与えることなく、学習処理による吐出量特性のばらつきの補正を可能とするものである。

図２には、本発明の実施の形態における調量弁の駆動制御方法を電子制御ユニット４に適用した場合の調量弁６の駆動制御の基本的な構成を説明する説明図が示されており、同図を参照しつつ本発明の実施の形態における調量弁の駆動制御方法について概括的に説明する。
まず、図２において、「指示ポンプ吐出量値」は、高圧ポンプ７へ対して指示される高圧ポンプ７の燃料吐出量の値で、これは、ＰＩＤ制御によるレール圧制御によって算出されるようになっているものである（詳細は後述）。
一方、図２において、「必要吐出量」は、エンジン３の動作状態などから理論上必要とされる高圧ポンプ７の単位時間当たりの吐出量であり、所定の演算式によって演算算出されるものとなっている（詳細は後述）。

また、図２において、「ポンプへの指示電流」は、指示ポンプ吐出量値に応じて高圧ポンプ７へ通電されるべき電流値として電子制御ユニット４によって図示されない通電回路へ指示される電流値である。すなわち、換言すれば、調量弁６へ通電されるべき電流値である。

ところで、電子制御ユニット４の適宜な記憶領域には、高圧ポンプ７の吐出量特性、すなわち、高圧ポンプ７の燃料吐出量と調量弁６の通電電流との相関特性である吐出量特性の標準的なもの（標準吐出量特性）が予め記憶されている。
そして、ＰＩＤ制御によって、指示ポンプ吐出量が定まると、上述の標準吐出量特性によって調量弁６へ通電すべき電流値が求められ、その電流値の通電が行われることとなる。こような駆動制御は、従来から行われているものである。

ここで、電子制御ユニット４に記憶された標準吐出量特性と、調量弁６の通電電流と高圧ポンプ７の吐出量の実際の相関特性とが一致する場合には、先の指示ポンプ吐出量と必要吐出量は互いに追従する状態となる。
ところが、実際の調量弁６の通電電流と高圧ポンプ７の吐出量の実際の相関特性、すなわち、実際の吐出量特性が標準吐出量特性と一致することは希であり、実際の吐出量特性と標準吐出量特性との間には、ずれが生ずるのが一般的である。

例えば、図５に示されたように、二点鎖線で表された実際の吐出量特性が、実線で表された標準吐出量特性に対して、同一の電流値に対してより吐出量が増加する方向にずれている場合には、次述するように指示ポンプ吐出量は、必要吐出量に対してずれることとなる。
すなわち、例えば、高圧ポンプ７に実際に必要とされる吐出量が、６０００（ｍｍ＾３／ｓ）であるとし、高圧ポンプ７が図５において二点鎖線で表された吐出量特性を有するものである場合、調量弁６には１２００ｍＡの通電が必要となる。

ところが、ＰＩＤ制御によるレール圧制御においては、電子制御ユニット４に記憶された標準吐出量特性（図５の実線の特性線参照）に基づいて、調量弁６の通電電流が定まるが、図５に示された標準吐出量特性においては、実際に必要な吐出量６０００（ｍｍ＾３／ｓ）を得るための通電量１２００ｍＡに対応する指示ポンプ吐出量は、３０００（ｍｍ＾３／ｓ）となる。

本発明の実施の形態における調量弁の駆動制御方法は、上述のような指示ポンプ吐出量と必要吐出量とのずれを解消すべく、標準吐出量特性の補正を行いつつ調量弁６の駆動を制御するようにしたものである。
すなわち、図２に示されたように、指示ポンプ吐出量を補正係数で除した値で
必要吐出量を除して、先の補正係数が算出されるようループを形成し、指示ポンプ吐出量を補正係数で除した値を、ポンプへの指示電流、すなわち、標準吐出量特性に基づいて調量弁６の通電電流を定める際の吐出量とするように構成したものである。

以下、図３及び図４を参照しつつ、電子制御ユニット４により実行される本発明の実施の形態における調量弁の駆動制御処理についてより具体的に説明する。
電子制御ユニット４による処理が開始されると、最初に、レール圧制御がＭＰＲＯＰ制御モードで行われているか否かが判定され（図４のステップＳ１０２）、ＭＰＲＯＰ制御モードであると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、次述するステップＳ１０４の処理へ進む一方、ＭＰＲＯＰ制御モードではないと判定された場合（ＮＯの場合）には、以下の一連の処理を実行するに適した状態ではないとして、図示されないメインルーチンへ一旦戻ることとなる。

次いで、ステップＳ１０４においては、レール圧の挙動が安定状態にあるか否かの判定が行われ、安定状態にあると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、次述するステップＳ１０６の処理へ進む一方、安定状態にはないと判定された場合（ＮＯの場合）には、以下の一連の処理を実行するに適した状態ではないとして、図示されないメインルーチンへ一旦戻ることとなる。
ここで、レール圧の挙動が安定状態にあるか否かの判断は、例えば、実際のレール圧（実レール圧）と目標レール圧との偏差が所定の許容範囲内にあるか否かを判断することで行うと好適であるが、必ずしもこのような判断に限定されるものではなく、他の判断要素を用いて判断するようにしても良いものである。

次に、ステップＳ１０６においては、後のステップにおける演算処理に必要となる種々のデータ（説明の便宜上、「噴射関連演算データ」と称する）の取得がなされる。
噴射関連演算データは、具体的には、エンジン回転数、燃料温度、実レール圧、大気圧、インジェクタ指示噴射量などである。
本発明の実施の形態において、電子制御ユニット４は、従来同様、エンジン回転制御や噴射制御などが実行されるものであることが前提であり、そのため、上述の噴射関連演算データは、エンジン回転制御などにおいても用いられるものであるので、実際には、ステップＳ１０６においては、それを流用すれば足り、特段に、新たにセンサから取得したり、又は、新たに演算算出によって取得する必要はないものである。

次いで、高圧ポンプ７の必要吐出量の演算算出が行われる（図４のステップＳ１０８参照）。
ここで、必要吐出量は、エンジン３の動作状態などから理論上必要とされる高圧ポンプ７の単位時間当たりの吐出量であり、図３に示された機能ブロック図において符号ｆ１が付された”必要吐出量演算機能ブロック”によって演算算出されるものとなっている。
この必要吐出量は、基本的には、一つのインジェクタにおける単位時間当たりの噴射量（ｍｍ３／ｓ）と、一つのインジェクタから単位時間当たり放出できる燃料量であるインジェクタコントロール量と（ｍｍ３／ｓ）と、一つのインジェクタにおける燃料の単位時間当たりのリーク量（ｍｍ３／ｓ）の和として求められるものとなっており、図３においては、”必要理論吐出量”と表記してある。

ここで、一つのインジェクタにおける単位時間当たりの噴射量（ｍｍ３／ｓ）は、指示噴射量（ｍｍ３／ｓｔ）と単位時間当たりのエンジン回転数に基づいて、予め設定された演算式により演算算出されるものとなっている。
指示噴射量（ｍｍ３／ｓｔ）は、電子制御ユニット４において実行されるエンジン制御処理において、所定の演算式によって求められるようになっており、その算出結果を流用すると好適である。

インジェクタコントロール量（ｍｍ３／ｓ）は、エンジン回転数（ｒｐｍ）と一つのインジェクタに指示される指示噴射量（ｍｇ／ｉｎｊ）に基づいて、例えば、予め電子制御ユニット４の所定の記憶領域に記憶されたインジェクタコントロール量を求めるためのマップを用いて求められるようになっている。
インジェクタリーク量（ｍｍ３／ｓ）は、燃料温度（ｄｅｇ）と実レール圧（ｈＰａ）に基づいて、先のインジェクタコントロール量（ｍｍ３／ｓ）の場合同様、例えば、予め電子制御ユニット４の所定の記憶領域に記憶されたインジェクタリーク量を求めるためのマップを用いて求められるようになっている。

上述のようにして求められた必要理論吐出量に対して、本発明の実施の形態においては、高圧ポンプ７の動作効率が加味されている。
すなわち、具体的には、電子制御ユニット４において、先の必要理論吐出量が指示ポンプ吐出量補正係数で割り算されるものとなっている（図３参照）。
ここで、指示ポンプ吐出量補正係数は、高圧ポンプ７の動作効率を反映できるようにした係数で、燃料温度（ｄｅｇ）と実レール圧（ｈＰａ）と大気圧（ｈＰａ）とを基に、所定の係数算出式により算出されるようになっている（図３の符号ｆ２の付された機能ブロック参照）。

上述のようにして必要吐出量演算算出処理（図４のステップＳ１０８参照）が行われた後は、指示吐出量の取得が行われる（図４のステップＳ１１０参照）。
指示吐出量は、高圧ポンプ７の単位時間当たりの吐出量として高圧ポンプ７へ指示されるもので、先に述べたように電子制御ユニット４においては、目標レール圧と実レール圧との差に基づいてＰＩＤ制御によるレール圧制御が行われるようになっているが、指示吐出量は、このＰＩＤ制御において求められるものであるので、ステップＳ１１０においては、それを流用するようにすると好適である。

次いで、補正係数ｆａｃＡの算出が行われる（図４のステップＳ１１２参照）。
補正係数ｆａｃＡは、基本的には、必要吐出量を指示ポンプ吐出量で除した値として求められるものである。本発明の実施の形態においては、必要理論吐出量を指示ポンプ吐出量補正係数で除した除算結果を、指示ポンプ吐出量を補正反映係数ｆａｃＢで除した除算結果(補正指示ポンプ吐出量)で除して求められるものとなっている（図３参照）。換言すれば、補正係数ｆａｃＡは、必要理論吐出量を指示ポンプ吐出量補正係数で除した除算結果と、補正指示ポンプ吐出量との比として定義されるものである。

ここで、補正反映係数ｆａｃＢは、補正係数ｆａｃＡを指示ポンプ吐出量に反映ささるための係数で、補正係数ｆａｃＡを用いて下記する式１により算出されるものである。このような補正反映係数ｆａｃＢで指示ポンプ吐出量を除するのは、補正係数ｆａｃＡを直接用いることによる制御の不安定さを招くことを回避するためである。

ｆａｃＢ＝｛ｆａｃＢ（−１）｝×｛重み係数／（重み係数＋１）｝＋（ｆａｃＡ）×｛１／（重み係数＋１）｝・・・式１

この式１において、ｆａｃＢ（−１）は、直近のｆａｃＢの値を意味し、処理開始の際には、「１」に設定されるものとなっている。
また、重み係数は、ｆａｃＡをどの程度ｆａｃＢに反映させるかを定めるものであり、制御の全体的安定性、処理速度等を勘案して適宜任意に定められるものである。

かかる式１は、換言すれば、次のような構成の式と解釈することができるものである。
すなわち、式１の第１項である、｛ｆａｃＢ（−１）｝×｛重み係数／（重み係数＋１）｝は、新たなｆａｃＢへの、直近のｆａｃＢの反映分を算出する部分である。
また、式１の第２項である、（ｆａｃＡ）×｛１／（重み係数＋１）｝は、新たなｆａｃＢへの、直近のｆａｃＡの反映分を算出する部分である。
このように、本発明の実施の形態においては、新たなｆａｃＢは、直近のｆａｃＢの反映分と、直近のｆａｃＡの反映分の和として算出されるものとなっている。

上述のようにして補正反映係数ｆａｃＢが求められた後は、算出された補正反映係数ｆａｃＢが制御に反映されることとなる（図４のステップＳ１１８参照）。
すなわち、指示ポンプ吐出量が補正反映係数ｆａｃＢで除され、その除算結果は、補正指示ポンプ吐出量として、電子制御ユニット４の適宜な記憶領域に記憶された標準吐出量特性によって指示ポンプ通電電流、すなわち、調量弁６の通電電流を求める際の吐出量とされ、指示ポンプ吐出量に対応する通電電流が標準吐出量特性より求められ（図３の符号ｆ３が付された機能ブロック参照）、調量弁６へ通電されることとなる（図３参照）。

一方、先の指示ポンプ吐出量÷補正反映係数ｆａｃＢの除算結果、すなわち、補正指示ポンプ吐出量は、必要理論吐出量÷指示ポンプ吐出量補正係数の除算結果を除する除数とされて、除算が行われ、補正係数ｆａｃＡが再度求められ更新されることとなる。そして、更新されたｆａｃＡを用いて先の式１に基づいて補正反映係数ｆａｃＢが再度求められるというようにして、上述の処理が繰り返されることとなる（図３参照）。
上述のように演算処理ループが形成され、演算処理が繰り返されることにより、従来と異なり、指示ポンプ吐出量と必要吐出量とが、許容誤差の範囲でほぼ一致することとなる。

ここで、具体的な数値を用いて、補正係数ｆａｃＡ、補正反映係数ｆａｃＢの変化例を以下に説明することとする。
まず、例えば、重み係数が４であると仮定すると共に、制御開始にあたって高圧ポンプ７に実際に必要とされる吐出量が６０００（ｍｍ＾３／ｓ）、指示ポンプ吐出量が３０００（ｍｍ＾３／ｓ）と算出されたと仮定する。
さらに、制御開始に際して、先の式１におけるｆａｃＢ（−１）、ｆａｃＢ共に「１」であると仮定すると、補正係数ｆａｃＡは、必要吐出量÷指示ポンプ吐出量＝６０００÷３０００＝２と求められ、以下、かかる前提条件の下、制御が開始された際の補正反映係数ｆａｃＢは、次のようになる。

ｆａｃＢ＝１×｛４／（４＋１）｝＋２×｛１／（４＋１）｝＝４／５＋２／５＝６／５

その結果、指示ポンプ吐出量／ｆａｃＢは、３０００÷６／５＝２５００（ｍｍ＾３／ｓ）となり、指示ポンプ吐出量が３０００（ｍｍ＾３／ｓ）あるのに対して、調量弁６には、吐出量２５００（ｍｍ＾３／ｓ）に対応する電流が通電されることとなる。
そのため、吐出量が不足することとなるため、ＰＩＤ制御により指示ポンプ吐出量は、３０００（ｍｍ＾３／ｓ）よりさらに大きな値が指示されることとなる。以下、このような状態が繰り返され、最終的には、指示ポンプ吐出量は、許容誤差の範囲で必要吐出量にほぼ一致することとなる。

なお、本発明の実施の形態においては、補正反映係数ｆａｃＢを、補正指示吐出量を求めるための除数として用いているが、乗数として用いるようにしても良いものである。
すなわち、例えば、上述の数値例で、ｆａｃＢ＝６／５で指示ポンプ吐出量を除するようにしたものを、ｆａｃＢ＝５／６として指示ポンプ吐出量に対する乗数としても良い。

燃料供給ポンプの調量弁の特性ばらつき補正を、エンジンの動作に極力影響を与えることなく可能としたので、調量弁によりレール圧制御が行われるように構成されたコモンレール式燃料噴射制御装置に適用できる。

１…コモンレール
２−１〜２−ｎ…燃料噴射弁
３…ディーゼルエンジン
４…電子制御ユニット
６…調量弁
７…高圧ポンプ
１２…圧力制御弁
５０…高圧ポンプ装置

Claims (6)

1. エンジンの動作情報に基づいてコモンレールの目標レール圧が算出され、前記コモンレールへ高圧燃料を圧送する高圧ポンプへ対する指示ポンプ吐出量が、前記目標レール圧と実際のレール圧との偏差に応じて設定され、当該高圧ポンプの入力側に設けられて高圧ポンプの吐出量を制御する調量弁の通電電流が、予め記憶された前記高圧ポンプの吐出量と前記調量弁の通電電流との標準的な相関関係を示す標準吐出量特性に基づいて前記高圧ポンプの指示ポンプ吐出量に応じて設定されるよう構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置における前記調量弁の駆動制御方法であって、
   前記指示ポンプ吐出量に所定の補正係数を反映させた補正指示ポンプ吐出量に応じた前記調量弁への通電電流を、前記予め記憶された標準ポンプ特性から求めて通電する一方、
   前記エンジンの動作情報に基づいて、理論上必要とされる前記高圧ポンプの吐出量として算出された必要吐出量と、前記補正指示ポンプ吐出量との比として前記所定の補正係数を算出することを繰り返すことにより前記調量弁の駆動を制御し、
   前記指示ポンプ吐出量へ対する所定の補正係数の反映は、前記所定の補正係数を基に、所定の演算式により補正反映係数を算出し、前記補正反映係数を、前記指示ポンプ吐出量の除数又は乗数として、補正指示ポンプ吐出量の算出を行うことによってなされ、前記所定の演算式により算出される前記補正反映係数は、直近に求められた前記補正反映係数の新たに求められる補正反映係数へ対する反映分と、直近に求められた前記所定の補正係数の新たに求められる補正反映係数へ対する反映分との和として求められ、前記直近に求められた前記補正反映係数の新たに求められる補正反映係数へ対する反映分の割合と、前記直近に求められた前記所定の補正係数の新たに求められる補正反映係数へ対する反映分の割合との和は１であることを特徴とするコモンレール式燃料噴射制御装置における調量弁の駆動制御方法。
2. エンジンの動作情報に基づいてコモンレールの目標レール圧が算出され、前記コモンレールへ高圧燃料を圧送する高圧ポンプへ対する指示ポンプ吐出量が、前記目標レール圧と実際のレール圧との偏差に応じて設定され、当該高圧ポンプの入力側に設けられて高圧ポンプの吐出量を制御する調量弁の通電電流が、予め記憶された前記高圧ポンプの吐出量と前記調量弁の通電電流との標準的な相関関係を示す標準吐出量特性に基づいて前記高圧ポンプの指示ポンプ吐出量に応じて設定されるよう構成されてなるコモンレール式燃料噴射制御装置における前記調量弁の駆動制御方法であって、
   前記指示ポンプ吐出量に所定の補正係数を反映させた補正指示ポンプ吐出量に応じた前記調量弁への通電電流を、前記予め記憶された標準ポンプ特性から求めて通電する一方、
   前記エンジンの動作情報に基づいて、理論上必要とされる前記高圧ポンプの吐出量として算出された必要吐出量と、前記補正指示ポンプ吐出量との比として前記所定の補正係数を算出することを繰り返すことにより前記調量弁の駆動を制御し、
   前記指示ポンプ吐出量へ対する所定の補正係数の反映は、前記所定の補正係数を基に、所定の演算式により補正反映係数を算出し、前記補正反映係数を、前記指示ポンプ吐出量の除数又は乗数として、補正指示ポンプ吐出量の算出を行うことによってなされ、前記所定の演算式により算出される前記補正反映係数は、直近に求められた補正反映係数×重み係数／（重み係数＋１）＋補正係数／（重み係数＋１）として算出され、前記重み係数は、任意に設定されることを特徴とするコモンレール式燃料噴射制御装置における調量弁の駆動制御方法。
3. レール圧が許容範囲内にある場合に実行することを特徴とする請求項２記載のコモンレール式燃料噴射制御装置における調量弁の駆動制御方法。
4. エンジンの動作情報に基づいてコモンレールの目標レール圧が算出され、前記コモンレールへ高圧燃料を圧送する高圧ポンプへ対する指示ポンプ吐出量が、前記目標レール圧と実際のレール圧との偏差に応じて設定され、当該高圧ポンプの入力側に設けられて高圧ポンプの吐出量を制御する調量弁の通電電流が、予め記憶された前記高圧ポンプの吐出量と前記調量弁の通電電流との標準的な相関関係を示す標準吐出量特性に基づいて前記高圧ポンプの指示ポンプ吐出量に応じて設定されるよう構成されてなる電子制御ユニットを具備してなるコモンレール式燃料噴射制御装置であって、
   前記電子制御ユニットは、
   前記指示ポンプ吐出量に所定の補正係数を反映させた補正指示ポンプ吐出量を算出し、前記補正指示ポンプ吐出量に応じた前記調量弁への通電電流を、前記予め記憶された標準吐出量特性から求めて通電する一方、
   前記エンジンの動作情報に基づいて、理論上必要とされる前記高圧ポンプの吐出量を必要吐出量として算出し、前記必要吐出量と前記補正指示ポンプ吐出量との比として前記所定の補正係数を算出することを繰り返すことにより前記調量弁の駆動を制御し、
   前記指示ポンプ吐出量へ対する所定の補正係数の反映として、前記所定の補正係数を基に、所定の演算式により補正反映係数を算出し、前記補正反映係数を、前記指示ポンプ吐出量の除数又は乗数として、補正指示ポンプ吐出量の算出を行い、前記所定の演算式により算出される前記補正反映係数は、直近に求められた前記補正反映係数の新たに求められる補正反映係数へ対する反映分と、直近に求められた前記所定の補正係数の新たに求められる補正反映係数へ対する反映分との和として求められ、前記直近に求められた前記補正反映係数の新たに求められる補正反映係数へ対する反映分の割合と、前記直近に求められた前記所定の補正係数の新たに求められる補正反映係数へ対する反映分の割合との和は１であることを特徴とするコモンレール式燃料噴射制御装置。
5. エンジンの動作情報に基づいてコモンレールの目標レール圧が算出され、前記コモンレールへ高圧燃料を圧送する高圧ポンプへ対する指示ポンプ吐出量が、前記目標レール圧と実際のレール圧との偏差に応じて設定され、当該高圧ポンプの入力側に設けられて高圧ポンプの吐出量を制御する調量弁の通電電流が、予め記憶された前記高圧ポンプの吐出量と前記調量弁の通電電流との標準的な相関関係を示す標準吐出量特性に基づいて前記高圧ポンプの指示ポンプ吐出量に応じて設定されるよう構成されてなる電子制御ユニットを具備してなるコモンレール式燃料噴射制御装置であって、
   前記電子制御ユニットは、
   前記指示ポンプ吐出量に所定の補正係数を反映させた補正指示ポンプ吐出量を算出し、前記補正指示ポンプ吐出量に応じた前記調量弁への通電電流を、前記予め記憶された標準吐出量特性から求めて通電する一方、
   前記エンジンの動作情報に基づいて、理論上必要とされる前記高圧ポンプの吐出量を必要吐出量として算出し、前記必要吐出量と前記補正指示ポンプ吐出量との比として前記所定の補正係数を算出することを繰り返すことにより前記調量弁の駆動を制御し、
   前記指示ポンプ吐出量へ対する所定の補正係数の反映として、前記所定の補正係数を基に、所定の演算式により補正反映係数を算出し、前記補正反映係数を、前記指示ポンプ吐出量の除数又は乗数として、補正指示ポンプ吐出量の算出を行い、
   前記所定の演算式により算出される前記補正反映係数は、直近に求められた補正反映係数×重み係数／（重み係数＋１）＋補正係数／（重み係数＋１）として算出され、前記重み係数は、任意に設定されるよう構成されてなることを特徴とするコモンレール式燃料噴射制御装置。
6. 電子制御ユニットは、
   レール圧が許容範囲内にあると判定された場合に実行することを特徴とする請求項５記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。

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