JPH1162684A - 燃料噴射ポンプの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】補正データの数の増加を招くことなく高精度化
を図ることができる燃料噴射ポンプの制御装置を提供す
る。 【解決手段】ポンプ搭載側機器２はディーゼルエンジン
に燃料を供給する燃料噴射ポンプ１に搭載され、燃料噴
射ポンプ毎の機差のデータを記憶したＯＴＰＲＯＭ２１
を有する。ポンプ非搭載側機器３は、燃料噴射ポンプ１
に搭載されず、ＯＴＰＲＯＭ２１に記憶したデータを用
いてエンジン運転状態に応じた燃料噴射ポンプ１の駆動
を行わせるＣＰＵ２９を有する。ＯＴＰＲＯＭ２１での
データは、その特性線が、ベース補正特性面Ｓbaseと、
ベース補正特性面Ｓbaseの一部領域のピンポイント補正
特性面Ｓpin １，Ｓpin ２，Ｓpin ３とからなり、ベー
ス補正特性面Ｓbaseは４点補間のための８つの点Ｐ１〜
Ｐ８を有し、ピンポイント補正特性面Ｓpin １，Ｓpin
２，Ｓpin ３は四角錐をなし、頂点データにて規定され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ディーゼルエン
ジンに燃料を供給する燃料噴射ポンプにおける燃料噴射
量や燃料噴射時期等を制御する制御装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来よりディーゼルエンジン用燃料噴射
ポンプの特性バラツキを補正する手段として図１５に示
すように調整抵抗５１ａ，５１ｂを燃料噴射ポンプ５２
に搭載することが行われている。この方法は、外部の制
御装置５３により選択した調整抵抗値による電圧降下分
をアナログ電圧として取り込んで補正データに変換し、
制御装置５３がポンプの噴射量制御用アクチュエータ５
４に駆動信号を出力して噴射量制御を行うとともに噴射
時期制御用アクチュエータ５５に駆動信号を出力して噴
射時期制御を行うものである。

【０００３】しかし、調整抵抗５１ａ，５１ｂのみを燃
料噴射ポンプ５２に搭載する方法においては、アナログ
データとして制御装置５３に取り込む場合、そのデータ
数だけ調整抵抗、配線の本数が必要になる（図１５の例
では調整抵抗２本、配線はグランド線をいれて３本）。
このため、補正をきめ細かくしようとしてデータ数を増
やすと調整抵抗および配線の本数が増え、現実的な構成
とならないし、逆に２〜３本程度の調整抵抗だと補正デ
ータ数が２〜３データとなり、自由度が極めて制約され
てしまう。

【０００４】これを解決するための一手法として、ディ
ーゼルエンジン用燃料噴射ポンプの特性バラツキを補正
するために、記憶素子を含む制御装置を燃料噴射ポンプ
に搭載する技術がある（例えば、特開昭６１−１８３２
号公報）。この技術をより詳細に説明すると、図１６に
示すように、燃料噴射ポンプ６１に制御装置６２が搭載
され、制御装置６２にはＣＰＵ６３と通信バッファ６４
とインターフェース信号入出力バッファ６５と電源回路
６６と入力信号バッファ６７と特性バラツキ記憶素子６
８とアクチュエータ駆動回路６９とを備えている。電源
回路６６はバッテリ７０から電力の供給を受けて所定の
電圧を各機器に供給する。また、ＣＰＵ６３は入力信号
バッファ６７を介して各種センサ信号を取り込むととも
に、通信バッファ６４を介して外部の制御装置７１とデ
ータ通信を行う。さらに、ＣＰＵ６３はインターフェー
ス信号入出力バッファ６５を介して外部の制御装置７１
とインターフェース信号（異常フラグや始動開始フラグ
等のフラグデータ）のやりとりを行う。ＣＰＵ６３は特
性バラツキ記憶素子６８に記憶されたデータを用いてア
クチュエータ駆動回路６９を介して噴射量制御用アクチ
ュエータ７２に駆動信号を出力して噴射量制御を行うと
ともにアクチュエータ駆動回路６９を介して噴射時期制
御用アクチュエータ７３に駆動信号を出力して噴射時期
制御を行う。

【０００５】この技術についてさらに言及すれば、ディ
ーゼル用燃料噴射ポンプには、構成部品の部品加工精
度、組付精度等の機械的な要因、あるいは個々のポンプ
に搭載された噴射量制御用アクチュエータ７２や噴射時
期制御用アクチュエータ７３の応答性、あるいは個々の
ポンプに搭載された各種センサの出力特性等の電気的、
磁気的な要因による個体間の性能バラツキが存在する。
そこで、噴射ポンプに搭載する特性バラツキ記憶素子６
８においては、燃料噴射量あるいは燃料噴射時期の制御
指令値に対する、実際の燃料噴射量あるいは燃料噴射時
期を然るべき目標公差内に納め、その制御精度を向上さ
せるため、標準的な特性を持ったディーゼル用燃料噴射
ポンプとの特性差異からそれぞれの噴射ポンプ固有の補
正データを記憶し、これを制御に反映させている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、排出ガ
ス規制の強化により、より高精度な特性バラツキ補正を
行うため、多点によるきめ細かい補正を行う必要があ
り、データ数が増加してしまいリードタイムが長くなっ
たりメモリ容量が増加してしまう等の不具合が生じてい
る。

【０００７】つまり、図１５に示す抵抗式においては噴
射量・噴射時期を一律に一定値だけ増減させる補正を行
うので高精度と言いがたく、図１６の不揮発性メモリ式
においては噴射量・噴射時期を所定領域毎に一定値だけ
増減させる補正を行うことができ高精度化を図ることが
できるが高精度化のためには領域を細分化する必要があ
り細分化すると補正データの数が増加してしまい、ポン
プ搭載側機器およびポンプ非搭載側機器でのメモリ容量
が増加してしまうばかりかデータ転送に時間がかかった
り転送ミスを招きやすくなるといった問題がある。

【０００８】そこで、この発明の目的は、補正データの
数の増加を招くことなく高精度化を図ることができる燃
料噴射ポンプの制御装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の燃料噴
射ポンプの制御装置は、燃料噴射ポンプ毎の機差のデー
タは、その特性線が、連続する多面構造をなすベース補
正特性面と、このベース補正特性面の一部領域に形成さ
れたピンポイント補正特性面と、からなることを特徴と
している。

【００１０】この構成を採用すると、燃料噴射ポンプ毎
の機差のデータの特性線を、連続する多面構造をなすベ
ース補正特性面のみで構成した場合に比べ、多面構造の
面数を増加させることなく任意の領域に所望の補正特性
を有する特性線を得ることができる。その結果、補正デ
ータの数の増加を招くことなく高精度化を図ることがで
きることとなる。

【００１１】ここで、請求項２に記載のように、前記ベ
ース補正特性面は、連続する多面構造における各面の角
を規定するデータにて特定されているものであり、ピン
ポイント補正特性面は、頂点を規定するデータにて特定
されているものとするとよい。つまり、ピンポイント補
正特性面が頂点を規定するデータにて特定でき、補正デ
ータの数の増加を抑制できる。

【００１２】請求項３に記載の燃料噴射ポンプの制御装
置は、燃料噴射ポンプ毎の機差のデータは、その特性線
が、連続する多面構造をなすベース補正特性面と、この
ベース補正特性面の一部領域に形成されたピンポイント
補正特性面と、からなり、制御手段は、ガバナーパター
ンを用いてエンジン回転数とアクセル開度とから基本噴
射量を算出する機能と、前記基本噴射量あるいは基本噴
射量と対応関係をもつ値により、前記特性線から補正量
を算出し、前記基本噴射量に対し補正量を用いた補正を
行う機能と、を有することを特徴としている。

【００１３】この構成を採用すると、制御手段は、ガバ
ナーパターンを用いてエンジン回転数とアクセル開度と
から基本噴射量を算出し、基本噴射量あるいは基本噴射
量と対応関係をもつ値により、特性線から補正量を算出
し、基本噴射量に対し補正量を用いた補正を行う。

【００１４】このように請求項３に記載の発明において
は、前述の請求項１に記載の効果に加え、燃料噴射量制
御システムとして好適なものとなる。請求項４に記載の
燃料噴射ポンプの制御装置は、燃料噴射ポンプ毎の機差
のデータは、その特性線が、連続する多面構造をなすベ
ース補正特性面と、このベース補正特性面の一部領域に
形成されたピンポイント補正特性面と、からなり、制御
手段は、ガバナーパターンを用いてエンジン回転数とア
クセル開度とから基本噴射量を算出する機能と、前記特
性線のベース補正特性面にて、基本噴射量あるいは基本
噴射量と対応関係をもつ値、およびエンジン回転数に関
する格子点での補正データから補間にてその時の基本補
正量を算出する機能と、ピンポイント補正領域である
と、その時の基本噴射量あるいは基本噴射量と対応関係
をもつ値、およびエンジン回転数からピンポイント補正
量を算出する機能と、前記基本噴射量に対し前記基本補
正量およびピンポイント補正量を用いた補正を行う機能
と、を有することを特徴としている。

【００１５】この構成を採用すると、制御手段は、ガバ
ナーパターンを用いてエンジン回転数とアクセル開度と
から基本噴射量を算出し、特性線のベース補正特性面に
て、基本噴射量あるいは基本噴射量と対応関係をもつ
値、およびエンジン回転数に関する格子点での補正デー
タから補間にてその時の基本補正量を算出し、ピンポイ
ント補正領域であると、その時の基本噴射量あるいは基
本噴射量と対応関係をもつ値、およびエンジン回転数か
らピンポイント補正量を算出し、基本噴射量に対し前記
基本補正量およびピンポイント補正量を用いた補正を行
う。

【００１６】このように請求項４に記載の発明において
は、前述の請求項１に記載の効果に加え、燃料噴射量制
御システムとして実用上好ましいものとなる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に従って説明する。本実施の形態では、自動車に搭載
されるディーゼルエンジンにおける燃料噴射ポンプの制
御装置に具体化している。図１には燃料噴射ポンプの制
御装置の全体構成を示す。

【００１８】ディーゼル用燃料噴射ポンプ１を制御する
制御装置は、ポンプ１に搭載されるポンプ搭載側制御機
器２（特性バラツキ記憶装置）と、ポンプ１に搭載され
ないポンプ非搭載側制御機器３（制御装置本体）とから
なる。ポンプ非搭載側制御機器３は、電子制御ユニット
（ＥＣＵ）としてパッケージ化されている。

【００１９】図２には、ディーゼルエンジンに燃料を供
給するディーゼル用燃料噴射ポンプ１（制御対象）の具
体的構成を示す。この燃料噴射ポンプ１は電子制御式の
分配型ポンプであって、アクチュエータとして噴射量を
制御する電磁スピル弁４と噴射時期を制御するタイミン
グコントロールバルブ５が取り付けられている。また、
センサー類として、回転数センサ６と燃料温度センサ
（燃温センサ）７が取り付けられている。燃料の圧送・
分配機構は、基本的にはメカニカル式ポンプと同じであ
るが、電磁スピル弁４の採用により一部異なっている。

【００２０】つまり、ポンプ構造および作動の概要は、
ハウジング８内にはドライブシャフト９が配置され、ド
ライブシャフト９はディーゼルエンジンの出力軸と駆動
連結されている。また、ハウジング８内にはフィードポ
ンプ１０が設けられ、フィードポンプ１０は一回転あた
り一定量の燃料をフューエルタンクから吸い上げてポン
プ室１１に送る。プランジャ１２はドライブシャフト９
にカップリングで接続されたカムプレート１３によって
駆動され、プランジャスプリング１４によってカムプレ
ート１３に押しつけられている。このカムプレート１３
はドライブシャフト９によって回転させられると固定さ
れたローラ１５上を規定のカムリフトだけ往復運動す
る。よって、カムプレート１３に接続されたプランジャ
１２は回転運動するとともに往復運動して燃料を吸入し
た後分圧送を行う。燃料の分配はプランジャ１２の周り
の分配通路１６から順次ノズル（燃料噴射ノズル）へ圧
送されることにより行われる。

【００２１】ここで、図３に示すように、電磁スピル弁
４はポンプ室１１とプランジャ１２のプレッシャチャン
バー室１７を結ぶ通路１８に設けられており、コイル４
ａに通電している時は閉じている。そして、吸入行程に
おいては、プランジャ下降時にプレッシャチャンバー室
１７に燃料が吸入される。このとき、吸入ポート１９が
開き、分配ポート２０は閉じ、電磁スピル弁４は閉じる
（通電される）。

【００２２】また、噴射行程においては、図４に示すよ
うに、プランジャ１２が回転しながら上昇して燃料を圧
送する。このとき、吸入ポート１９が閉じ、分配ポート
２０は開き、電磁スピル弁４は閉じる（通電される）。

【００２３】さらに、噴射終りにおいては、図５に示す
ように、電磁スピル弁４が通電されなくなり弁が開き、
プランジャ１２内の高圧燃料はポンプ室１１内へ押し戻
され、圧力が低下し圧送が終了する。このように、噴射
終りは電磁スピル弁４が開いて高圧燃料がポンプ室１１
へスピル（流出）する時点であり、この噴射終りの時期
を調整することにより噴射量を増減できる。この電磁ス
ピル弁４の開弁時期がスピル角となり、スピル角が燃料
噴射量に対応するものとなる。

【００２４】また、図２において、噴射ポンプのハウジ
ング８下部には、タイミングコントロールバルブ５を具
備した油圧式タイマーが設けられている。つまり、高圧
室であるポンプ室１１とフィードポンプ１０の吸入側の
低圧室との燃料通路の途中にはタイミングコントロール
バルブ５が設けられている。そして、バルブ５の開度は
コイルに流される電流のオン・オフ時間の比（デューテ
ィ比）によってコントロールされ、オン時間が長ければ
開度が大きくなる。この開度が大きいとタイマーピスト
ンＴＰの高圧側から低圧側にバイパスされる燃料量が大
きくなりタイマーピストンＴＰはスプリングＰＳの付勢
力により遅角側に移動する。逆にバルブ５の開度が小さ
いとタイマーピストンＴＰは遅角方向に移動する。よっ
て、タイミングコントロールバルブ５の開度調整にて
（デューティ比制御にて）燃料噴射時期がコントロール
できる。

【００２５】このように、ディーゼル用燃料噴射ポンプ
１には、燃料噴射量、燃料噴射時期の電子制御を行うた
め、噴射量制御用アクチュエータとしての電磁スピル弁
４と噴射時期制御用アクチュエータとしてのタイミング
コントロールバルブ５が設けられている。

【００２６】図１において、このポンプ搭載側制御機器
２とポンプ非搭載側制御機器３とはクロック同期式シリ
アル通信ができるようになっており、ポンプ搭載側制御
機器２のＯＴＰＲＯＭ２１に記憶された補正データがポ
ンプ非搭載側制御機器３に転送され、ポンプ非搭載側制
御機器３のバックアップメモリ２２にストアされ、この
補正データを用いて電磁スピル弁４とタイミングコント
ロールバルブ５が駆動制御されるようになっている。

【００２７】以下、その詳細を説明していく。ポンプ搭
載側制御機器２は、記憶素子としてのＯＴＰＲＯＭ（特
性バラツキ記憶素子）２１と、通信手段としてのシリア
ル通信インターフェース２３と、通信バッファ２４と、
入力フィルタ（ノイズフィルタ）２５と、電源用コンデ
ンサ２６と、逆流防止ダイオード２７，２８とからな
る。ＯＴＰＲＯＭ２１は書き込み可能な不揮発性記憶素
子であって、ＯＴＰＲＯＭ２１には燃料噴射ポンプ毎の
機差の情報が記憶されている。このデータは、燃料噴射
ポンプ１の工場からの出荷検査工程時に実際に燃料を噴
射させて噴射特性を調べ、標準的なポンプの噴射特性に
対するズレ分に相当するデータを補正データとして記憶
しておいたものである。ＯＴＰＲＯＭ２１はデータの保
持のための電源は必要としないが、アクセスのために電
源が必要な素子である。

【００２８】また、図１の通信バッファ２４は、信号レ
ベル変換またはインピーダンス変換を行うためのもので
ある。このように、制御機器２はディーゼル用燃料噴射
ポンプ１に搭載され、ディーゼル用燃料噴射ポンプ１の
交換を行っても制御ユニットの再調整を行う必要がな
く、ディーゼル用燃料噴射ポンプ１と一体で管理され
る。

【００２９】なお、ＯＴＰＲＯＭ２１の代わりに、ＥＰ
ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の他の不揮
発性記憶素子を用いてもよい。ポンプ非搭載側制御機器
３は、ディーゼル用燃料噴射ポンプ１の制御に関する種
々の演算を行うものであり、ＣＰＵ２９と入力信号バッ
ファ３０とアナログ・デジタルコンバータ（ＡＤＣ）３
１と電源回路３２とＰＮＰトランジスタ３３と抵抗３４
と通信バッファ３５と駆動回路３６とＲＯＭ３７とバッ
クアップメモリ２２を備えている。電源回路３２はイグ
ニッションキースイッチ３８を介してバッテリ３９から
電力の供給を受けて所定の電圧をポンプ非搭載側制御機
器３の全体の各機器（回路）に供給する。ＣＰＵ２９は
入力信号バッファ３０を介して各種センサ信号を取り込
む。なお、センサ信号がアナログ信号の場合にはＡＤＣ
３１によりデジタル値に変換して取り込む。このセンサ
信号は、アクセル開度センサからのアクセル開度信号、
エンジン回転数センサ（クランク角センサ）６からのエ
ンジン回転数信号、燃温センサ７からの燃温信号、吸気
圧センサからの吸気圧信号、吸気温センサからの吸気温
信号、エンジン冷却水温センサからの水温信号等であ
る。

【００３０】ＲＯＭ３７にはエンジン機種毎の適合デー
タ（ポンプの機差がないとしたときの制御データ）が記
憶されている。つまり、ＲＯＭ３７は中心値制御データ
保存用記憶素子として機能する。なお、ＲＯＭ３７はＣ
ＰＵ２９の外部ＲＯＭとしたが、ＣＰＵ内蔵のＲＯＭと
してもよい。

【００３１】バックアップメモリ２２はイグニッション
キースイッチ３８をオフにした時にもバッテリ３９から
の電力供給によりデータが保持される書き込み可能な記
憶素子であり、ポンプ搭載側制御機器２のＯＴＰＲＯＭ
２１から転送された補正データが記憶される。これは、
通信にて一旦受け取った補正データを機関の運転中に電
源が供給されているときはもちろん、イグニッションキ
ースイッチ３８をオフにした時にもバックアップメモリ
２２にだけは電源供給を継続することにより補正データ
を保存して通信の頻度を最小限に抑えるためである。つ
まり、バックアップメモリ２２は補正データ保存用記憶
素子として機能する。なお、バックアップメモリ２２は
ＣＰＵ２９の外部メモリとしたが、ＣＰＵ内蔵のメモ
リ、あるいはＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリなどの書
換え可能な不揮発性メモリとしてもよい。

【００３２】ポンプ非搭載側制御機器３とポンプ搭載側
制御機器２とは通信のための３本の信号線Ｌ１〜Ｌ３に
て接続されている。ポンプ非搭載側制御機器３のＰＮＰ
トランジスタ３３のエミッタ端子には電源電圧Ｖcc（５
ボルト）が印加されるとともにＰＮＰトランジスタ３３
のベース端子はＣＰＵ２９に接続されている。さらに、
ＰＮＰトランジスタ３３のコレクタ端子は抵抗３４を介
して電力供給兼クロック信号線Ｌ１を通してポンプ搭載
側制御機器２の入力フィルタ２５とダイオード２７を経
由してコンデンサ２６に接続されている。同時に電力供
給兼クロック信号線Ｌ１はポンプ搭載側制御機器２の内
部において入力フィルタ２５の上流側で分岐し、シリア
ル通信インターフェース２３に接続されている。ポンプ
搭載側制御機器２において電源用コンデンサ２６はダイ
オード２８を介してＯＴＰＲＯＭ２１に接続されるとと
もに、シリアル通信インターフェース２３と接続されて
いる。そして、ＣＰＵ２９はトランジスタ３３をオン／
オフ動作させて電力供給兼クロック信号線Ｌ１を通して
ポンプ搭載側制御機器２にＬレベル（グランド電位）と
Ｈレベル（Ｖcc電位；５ボルト）のパルス信号を送出す
る。このパルス信号は入力フィルタ２５を通してノイズ
を除去した後、シリアル通信インターフェース２３に送
られる。同信号はシリアル通信インターフェース２３に
とってはクロック信号となる。また、電力供給兼クロッ
ク信号線Ｌ１によるパルス信号は、ＯＴＰＲＯＭ２１と
シリアル通信インターフェース２３にとっては電源とな
る。つまり、電源用コンデンサ２６により電力が蓄えら
れ、ＯＴＰＲＯＭ２１とシリアル通信インターフェース
２３に電力の供給が行われる。

【００３３】また、ポンプ搭載側制御機器２のシリアル
通信インターフェース２３は通信バッファ２４とシリア
ル通信線Ｌ２とポンプ非搭載側制御機器３内の通信バッ
ファ３５を経由してＣＰＵ２９と接続されている。さら
に、グランド線Ｌ３はポンプ非搭載側制御機器３側のグ
ランド電位と、ポンプ搭載側制御機器２のグランド電位
を直接接続し双方の動作基準電位としている。

【００３４】通常の制御中におけるデータ通信時は、こ
れら３本の線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のみを接続することによ
り、ポンプ搭載側制御機器２内の書き込み可能なＯＴＰ
ＲＯＭ２１に予め書き込まれている補正データをポンプ
非搭載側制御機器３に送信することが可能である。ま
た、書き込み用電圧供給線Ｌ４がポンプ搭載側制御機器
２の端子として設けられているが、この端子はポンプ搭
載側制御機器２内の書き込み可能なＯＴＰＲＯＭ２１に
工場からの出荷時あるいは出荷後においてデータの書き
込みまたは書換え時にのみ使用される。つまり、図１に
一点鎖線で示すデータ入力ツール４０をＬ１〜Ｌ４につ
なぐとともに書き込み用電圧供給線Ｌ４に書き込み電圧
を印加しデータ入力する。本例では、書き込みデータの
入力信号線はシリアル通信線Ｌ２を用いたが、別途書き
込み時のみ使用する入力信号線を独立に設けてもよい。

【００３５】通信の際には、ポンプ非搭載側制御機器３
から出力されるクロック信号に同期し、ポンプ搭載側制
御機器２内のＯＴＰＲＯＭ２１からシリアル通信インタ
ーフェース２３と通信バッファ２４を経由してシリアル
通信線Ｌ２に補正データが順次１ビットずつ出力され
る、いわゆるクロック同期式通信が行われる。

【００３６】ポンプ非搭載側制御機器３の駆動回路３６
とディーゼル用燃料噴射ポンプ１の電磁スピル弁４とが
駆動線４１にて接続されるとともに、駆動回路３６とタ
イミングコントロールバルブ（タイマー）５とが駆動線
４２にて接続されている。

【００３７】ポンプ非搭載側制御機器３のＣＰＵ２９は
各種センサ信号によりＲＯＭ３７に記憶されたエンジン
機種毎の適合データ（ポンプの機差がないとしたときの
データ）を用いた演算を行い、その演算結果を基にエン
ジンの運転状態に応じて要求される燃料噴射量、燃料噴
射時期となるよう駆動回路３６を介して噴射量制御用駆
動信号ＳＧ１と噴射時期制御用駆動信号ＳＧ２を出力す
る。この駆動信号ＳＧ１，ＳＧ２により電磁スピル弁４
およびタイミングコントロールバルブ（タイマー）５が
駆動される。

【００３８】この際、ディーゼル用燃料噴射ポンプ１に
は機械加工精度、および組付精度などに起因する個体間
の特性バラツキが存在するため同じエンジンの運転状態
で同じ駆動信号を出力しても、実際の燃料噴射量、燃料
噴射時期は燃料噴射ポンプ機差によってバラツキが生じ
る。そこで、バックアップメモリ２２に記憶されたＯＴ
ＰＲＯＭ２１の補正データを用いて補正を行って、特性
バラツキをきめ細かく補正し、なるべく要求値に近い燃
料噴射量、燃料噴射時期としてエンジンの性能向上を図
っている。

【００３９】このように、ＣＰＵ２９はＯＴＰＲＯＭ２
１の燃料噴射ポンプ毎の機差の情報を用いてディーゼル
用燃料噴射ポンプ１の電磁スピル弁４およびタイミング
コントロールバルブ（タイマー）５を駆動制御する。

【００４０】以下に、燃料噴射ポンプの制御装置の動作
の詳細を図６，７のフローチャートを用いて説明する。
図６，７は、所定の燃料噴射量演算タイミングにて実行
される燃料噴射演算のための処理ルーチンである。

【００４１】制御手段としてのＣＰＵ２９はステップ１
０１で、図８に示すガバナーパターンを用いてエンジン
回転数ＮＥとアクセル開度ＡＣＣＰから理論上必要な噴
射量である基本噴射量Ｑ_B を算出する。図８のガバナー
パターンは図１のＲＯＭ３７に記憶されている。そし
て、ＣＰＵ２９はステップ１０２で、エンジン回転数Ｎ
Ｅにより決められる噴射量Ｑ_NEに対し吸入空気圧、空気
温度、燃料温度による補正を加え、エンジン回転時の最
大噴射量Ｑ_max （＝Ｋ１・Ｋ２・Ｋ３・Ｑ_NE、ただし、
Ｋ１・Ｋ２・Ｋ３は補正係数）を算出する。

【００４２】さらに、ＣＰＵ２９はステップ１０３で、
前述の基本噴射量Ｑ_B と最大噴射量Ｑ_max の値を比較
し、噴射量の少ない方を選択し、これを噴射量Ｑ_min と
する。この噴射量Ｑ_min が、ポンプ特性補正前の噴射量
となる。

【００４３】そして、ＣＰＵ２９は、図７のステップ１
０４〜１０９において図１のＯＴＰＲＯＭ２１に記憶し
た補正データを用いてエンジン運転状態に応じた燃料噴
射ポンプ１による噴射量を算出する。図９は、燃料噴射
ポンプ毎の機差のデータの特性線、即ち、補正データの
パターン（特性線）を示し、基本噴射量（スピル角）Ｑ
_B とエンジン回転数ＮＥと補正量ΔＱの三次元マップで
ある。この図９において、連続する多面構造をなすベー
ス補正特性面Ｓbaseが形成されるとともにその一部領域
にピンポイント補正特性面Ｓpin １，Ｓpin ２，Ｓpin
３が形成されている。そして、図９の補正データのパタ
ーン（特性線）がＯＴＰＲＯＭ２１に記憶され、シリア
ル通信にてバックアップメモリ２２に転送される。

【００４４】このベース補正特性面Ｓbaseとピンポイン
ト補正特性面Ｓpin １，Ｓpin ２，Ｓpin ３について、
図１０，１１を用いて詳しく説明する。図１０のエンジ
ン回転数ＮＥと基本噴射量Ｑ_B の関係図に示すように、
ベース補正特性面Ｓbaseを規定するための８つの点（格
子点）Ｐ１〜Ｐ８がある。即ち、エンジン回転数ＮＥ１
軸上に点Ｐ１，Ｐ２があり、エンジン回転数ＮＥ２軸上
に点Ｐ３，Ｐ４があり、回転数ＮＥ３軸上に点Ｐ５，Ｐ
６があり、エンジン回転数ＮＥ４軸上に点Ｐ７，Ｐ８が
ある。各点Ｐ１〜Ｐ８において補正量ΔＱが設定されて
おり、図１２に示すように、その時のＮＥ値とＱ_B 値に
よる点Ｐ_m が属する４点補間領域において図１３に示す
ように４点補間にて基本となる補正量ΔＱbaseが決定さ
れる。

【００４５】なお、本例では４点補間の際には直線補間
を行っている。即ち、４つの補正点（補正量ΔＱ_1L，Δ
Ｑ_1H，ΔＱ_2L，ΔＱ_2H）を直線にて結んで形成されるベ
ース補正特性面における位置（座標）から補正量ΔＱba
seを求めている。

【００４６】また、図１０においてピンポイント補正特
性面Ｓpin １，Ｓpin ２，Ｓpin ３を決定する３つの点
Ｐ１００，Ｐ２００，Ｐ３００がある。各点Ｐ１００，
Ｐ２００，Ｐ３００は、図１１に示すように、前述の４
点補間によるベース補正特性面において四角錐の頂点Ｐ
t に対応しており、その頂点Ｐt での補正量ΔＱpin１
が規定されている。

【００４７】つまり、図１１に示すように、ＮＥ−Ｑ_B
−ΔＱpin 系座標でのＮＥpin １，Ｑpin １を頂点Ｐt
の位置とし、エンジン回転数ＮＥ、基本噴射量Ｑ_B が頂
点Ｐt （ＮＥpin １，Ｑpin １）から離れるに従って補
正量ΔＱpin が直線的に減少する特性となっており、ピ
ンポイント補正とベース補正とが連続性をもつようにな
っている。ここで、図１１の四角錐の斜面とＮＥ軸およ
びＱ_B 軸でなす角度は一定値θ１となっている。即ち、
ＮＥ−ΔＱpin 座標系における頂点Ｐt （ＮＥpin １，
ΔＱpin １）からの拡がり角は一定値θ１となっている
とともに、Ｑ_B−ΔＱpin 座標系における頂点Ｐt （Ｑp
in １，ΔＱpin １）での拡がり角も一定値θ１となっ
ている。

【００４８】このピンポイント補正特性面Ｓpin １，Ｓ
pin ２，Ｓpin ３での補正は図１４に示すように頂点Ｐ
t の座標位置（ＮＥpin １，Ｑpin １）が分かっている
のでコンピュータソフトにより四角錐による拡がり領域
Ｚ１を決定し、この領域Ｚ１がピンポイント補正が必要
な領域となり、この補正必要領域Ｚ１においてはコンピ
ュータソフトにより適宜の位置の四角錐の傾斜面の高さ
（４点補間によるベース補正特性面からの高さ）が補正
量ΔＱpin となる。トータルの補正量ΔＱはベース補正
量ΔＱ_baseとピンポイント補正量ΔＱpin との和（ΔＱ
＝ΔＱ_base＋ΔＱpin ）となる。

【００４９】また、図１０の点Ｐ３００はＮＭＲ（ノー
ロードマキシマムレボリューション）を規定するもので
あり、このＮＭＲ性能規定領域をピンポイント補正領域
とすることによりデータ数の増加を招くことなく噴射精
度が向上する。即ち、ＮＭＲ性能規定領域をベース補正
領域（４点補間領域）として規定しようとすると、図１
０にＰ５０にて示すように同一回転数でのもう一つの点
を決定しておかねばならず、Ｐ５０を決定するためには
エンジン回転数ＮＥと基本噴射量Ｑ_B と補正量ΔＱの３
つのデータを用意しておく必要があり、ＮＭＲのための
点Ｐ３００，Ｐ５０では合計（２点分）で６個（＝２点
×３データ）のデータの記憶領域および転送が必要とな
る。これに対し本実施形態では点Ｐ３００での頂点デー
タとしてエンジン回転数ＮＥpin １と噴射量Ｑpin １と
補正量ΔＱpin １の３データのみでよくデータの記憶領
域の確保、および転送時間や多大なデータ転送に伴う転
送トラブルを回避するという観点から好ましいものとな
る。

【００５０】同様に、図１０の点Ｐ１００はエンジンが
高い頻度で使用される領域（１０モードで使用される領
域）に位置するものであり、この使用領域をピンポイン
ト補正領域とすることによりデータ数の増加を招くこと
なく噴射精度が向上する。さらに、図１０の点Ｐ２００
は出力性能を規定する領域に位置するものであり、この
出力性能規定領域をピンポイント補正領域とすることに
よりデータ数の増加を招くことなく噴射精度が向上す
る。

【００５１】以下、図７のフローチャートに従い説明し
ていく。ＣＰＵ２９はステップ１０４において、図１２
に示すようにステップ１０１で求めた基本噴射量Ｑ_B に
より４点補間に用いる４つの格子点での補正データ（補
正量）ΔＱ_1L，ΔＱ_1H，ΔＱ_2L，ΔＱ_2Hを選択する。

【００５２】引き続き、ＣＰＵ２９は、ステップ１０５
で図１３に示すように、格子点での補正データ（補正
量）ΔＱ_1L，ΔＱ_1H，ΔＱ_2L，ΔＱ_2Hからベース補正量
ΔＱbaseを算出する。さらに、ＣＰＵ２９は、ステップ
１０６で図１４に示すように、ピンポイント補正が必要
な領域（図中のハッチング領域Ｚ１）か否か判定する。
ＣＰＵ２９は、ピンポイント補正が必要な領域である
と、ステップ１０７に移行する。ＣＰＵ２９は、ステッ
プ１０７において図１４に示すようにその時のエンジン
回転数ＮＥとステップ１０１で求めた基本噴射量Ｑ_B に
対応するピンポイント補正量ΔＱpin を算出する。

【００５３】一方、ピンポイント補正が必要な領域でな
いと、ＣＰＵ２９は、ステップ１０８に移行してピンポ
イント補正量ΔＱpin ＝０とする。ＣＰＵ２９は、ステ
ップ１０７，１０８の処理後に、ステップ１０９に移行
して、ステップ１０５で求めたベース補正量ΔＱ_baseと
ステップ１０７，１０８で求めたピンポイント補正量Δ
Ｑpin を加算してトータル補正量ΔＱ（＝ΔＱ_base＋Δ
Ｑpin ；図１４参照）とし、さらに、このトータル補正
量ΔＱをステップ１０３で求めた噴射量Ｑ_min に加算し
て最終噴射量Ｑfin （＝Ｑ_min ＋ΔＱ_base＋ΔＱpin ）
を算出する。この最終噴射量Ｑfin となるように電磁ス
ピル弁４が制御される。

【００５４】このように、ポンプ搭載側制御機器２によ
りシリアル通信データとして受信した特性バラツキ補正
データによる噴射ポンプ毎の機差バラツキに応じた補正
を行い最終噴射量Ｑfin に反映させる。

【００５５】燃料噴射時期に関しても同様の補正を行う
ことができる。つまり、ＣＰＵ２９はエンジン回転数Ｎ
Ｅと基本噴射量Ｑ_B と目標進角量（目標噴射時期）とを
要素とする三次元マップを用いて、その時のエンジン回
転数ＮＥと基本噴射量Ｑ_B からエンジン運転状態に最適
な目標進角量（目標噴射時期）を求める。一方、燃料噴
射ポンプ毎の機差の補正データ（燃料噴射時期補正デー
タ）をＯＴＰＲＯＭ２１に記憶しておき、この補正デー
タをバックアップメモリ２２に転送し、ＣＰＵ２９は燃
料噴射時期補正データにて前述の目標進角量を補正す
る。この補正後の目標進角量（目標噴射時期）となるよ
うなデューティ比にてタイミングコントロールバルブ
（タイマー）５をオン／オフ制御する。また、この際、
シリンダブロックに設けたクランク角センサからの信号
を利用して実際の噴射時期を算出し、目標噴射時期にフ
ィードバックする。このような燃料噴射時期の制御を行
うときに、図９に示すように、連続する多面構造をなす
ベース補正特性面Ｓbaseが形成されるとともにその一部
領域にピンポイント補正特性面Ｓpin １，Ｓpin ２，Ｓ
pin ３が形成されているものを用いる。

【００５６】このように本実施形態は下記の特徴を有す
る。 （イ）燃料噴射ポンプ毎の機差のデータは、その特性線
が、図９に示すように、ベース補正特性面Ｓbaseと、ベ
ース補正特性面Ｓbaseの一部領域のピンポイント補正特
性面Ｓpin １，Ｓpin ２，Ｓpin ３とからなり、ベース
補正特性面Ｓbaseは図１０に示すように４点補間のため
の８つの点Ｐ１〜Ｐ８を有し、ピンポイント補正特性面
Ｓpin １，Ｓpin ２，Ｓpin ３は図１４に示すように四
角錐をなし、頂点データ（図１４のＰｔ）にて規定され
る。そして、ＣＰＵ２９は、図６，７の処理により、ガ
バナーパターンを用いてエンジン回転数ＮＥとアクセル
開度ＡＣＣＰとから基本噴射量Ｑ_B を算出し、図１０に
示すように補間に用いるＮＥ−Ｑ_B 系座標の格子点（図
１０のＰ１〜Ｐ８）での補正データからベース補正量Δ
Ｑ_baseを算出するとともに、ピンポイント補正が必要な
領域である場合にはピンポイント補正量ΔＱpin を算出
しベース補正量ΔＱ_baseに加算するようにした。

【００５７】よって、燃料噴射ポンプ毎の機差のデータ
の特性線を、連続する多面構造をなすベース補正特性面
Ｓbaseのみで構成した場合に比べ、多面構造の面数を増
加させることなく任意の領域に所望の補正特性を有する
特性線を得ることができる。その結果、補正データの数
の増加を招くことなく高精度化を図ることができること
となる。

【００５８】また、ベース補正特性面Ｓbaseは、連続す
る多面構造における各面の角（図１０のＰ１〜Ｐ８）を
規定するデータにて特定されているものであり、ピンポ
イント補正特性面Ｓpin １，Ｓpin ２，Ｓpin ３は、頂
点Ｐｔを規定するデータにて特定されているものとして
いるので、燃料噴射ポンプ毎の機差のデータの特性線
（ピンポイント補正特性面Ｓpin １，Ｓpin ２，Ｓpin
３）が頂点Ｐｔを規定するデータにて特定でき、補正デ
ータの数の増加を抑制できる。即ち、例えば、図１０の
点Ｐ３００にてＮＭＲ性能規定領域をピンポイント補正
領域とすることにより、図１０のＰ５０の４点補間のた
めのデータを用意することなく点Ｐ３００での頂点デー
タのみでよくデータの記憶領域の確保、および転送時間
や多大なデータ転送に伴う転送トラブルの回避という観
点から好ましいものとなる。

【００５９】なお、上述した実施の形態においては、図
１２に示すように基本噴射量Ｑ_B により４点補間を用い
てベース補正量ΔＱbaseを算出したが、４点補間以外の
補間法によりベース補正量ΔＱbaseを算出してもよい。
また、補間の手法として、直線補間の他にも、高次式に
よる補間を行ってもよい。

【００６０】また、上述した実施の形態においては、補
正量を算出する際には基本噴射量Ｑ _B を用いたが、基本
噴射量Ｑ_B の代わりに基本噴射量と対応関係をもつ値、
例えばスピル角等を用いてもよい。

【００６１】また、上述した実施の形態においては、ピ
ンポイント補正特性面Ｓpin １，Ｓpin ２，Ｓpin ３は
四角錐の斜面にて構成したが、三角錐の斜面にて構成し
たり、五角以上の多角錐の斜面にて構成したり、円錐の
斜面にて構成してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】ディーゼル用燃料噴射ポンプの制御装置の全体
図。

【図２】ディーゼル用燃料噴射ポンプの断面図。

【図３】燃料噴射ポンプの要部断面図。

【図４】燃料噴射ポンプの要部断面図。

【図５】燃料噴射ポンプの要部断面図。

【図６】作用を説明するためのフローチャート。

【図７】作用を説明するためのフローチャート。

【図８】ガバナーパターンを示す図。

【図９】補正データのパターンを示す図。

【図１０】作用説明のためのＮＥ−Ｑ_B 特性図。

【図１１】作用説明のためのＮＥ−ΔＱpin 、Ｑ_B −Δ
Ｑpin 特性図。

【図１２】作用説明のためのＮＥ−Ｑ_B 特性図。

【図１３】作用説明のためのＮＥ−ΔＱbase特性図。

【図１４】作用説明のためのＮＥ−ΔＱ特性図。

【図１５】従来の燃料噴射ポンプの制御装置の全体図。

【図１６】従来の燃料噴射ポンプの制御装置の全体図。

【符号の説明】

１…ディーゼル用燃料噴射ポンプ、２…ポンプ搭載側制
御機器、３…ポンプ非搭載側制御機器、２１…ＯＴＰＲ
ＯＭ、２３…シリアル通信インターフェース、２９…Ｃ
ＰＵ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディーゼルエンジンに燃料を供給する燃
   料噴射ポンプに搭載され、燃料噴射ポンプ毎の機差のデ
   ータを記憶した記憶素子を有するポンプ搭載側機器と、 前記燃料噴射ポンプに搭載されず、前記記憶素子に記憶
   したデータを用いてエンジン運転状態に応じた燃料噴射
   ポンプの駆動を行わせる制御手段を有するポンプ非搭載
   側機器と、 前記記憶素子に記憶したデータを通信にてポンプ非搭載
   側機器に転送する通信手段とを備えた燃料噴射ポンプの
   制御装置であって、 前記燃料噴射ポンプ毎の機差のデータは、その特性線
   が、連続する多面構造をなすベース補正特性面と、この
   ベース補正特性面の一部領域に形成されたピンポイント
   補正特性面と、からなることを特徴とする燃料噴射ポン
   プの制御装置。
2. 【請求項２】 前記ベース補正特性面は、連続する多面
   構造における各面の角を規定するデータにて特定されて
   いるものであり、ピンポイント補正特性面は、頂点を規
   定するデータにて特定されているものである請求項１に
   記載の燃料噴射ポンプの制御装置。
3. 【請求項３】 ディーゼルエンジンに燃料を供給する燃
   料噴射ポンプに搭載され、燃料噴射ポンプ毎の機差のデ
   ータを記憶した記憶素子を有するポンプ搭載側機器と、 前記燃料噴射ポンプに搭載されず、前記記憶素子に記憶
   したデータを用いてエンジン運転状態に応じた燃料噴射
   ポンプの駆動を行わせる制御手段を有するポンプ非搭載
   側機器と、 前記記憶素子に記憶したデータを通信にてポンプ非搭載
   側機器に転送する通信手段とを備えた燃料噴射ポンプの
   制御装置であって、 前記燃料噴射ポンプ毎の機差のデータは、その特性線
   が、連続する多面構造をなすベース補正特性面と、この
   ベース補正特性面の一部領域に形成されたピンポイント
   補正特性面と、からなり、 前記制御手段は、ガバナーパターンを用いてエンジン回
   転数とアクセル開度とから基本噴射量を算出する機能
   と、 前記基本噴射量あるいは基本噴射量と対応関係をもつ値
   により、前記特性線から補正量を算出し、前記基本噴射
   量に対し補正量を用いた補正を行う機能と、を有するこ
   とを特徴とする燃料噴射ポンプの制御装置。
4. 【請求項４】 ディーゼルエンジンに燃料を供給する燃
   料噴射ポンプに搭載され、燃料噴射ポンプ毎の機差のデ
   ータを記憶した記憶素子を有するポンプ搭載側機器と、 前記燃料噴射ポンプに搭載されず、前記記憶素子に記憶
   したデータを用いてエンジン運転状態に応じた燃料噴射
   ポンプの駆動を行わせる制御手段を有するポンプ非搭載
   側機器と、 前記記憶素子に記憶したデータを通信にてポンプ非搭載
   側機器に転送する通信手段とを備えた燃料噴射ポンプの
   制御装置であって、 前記燃料噴射ポンプ毎の機差のデータは、その特性線
   が、連続する多面構造をなすベース補正特性面と、この
   ベース補正特性面の一部領域に形成されたピンポイント
   補正特性面と、からなり、 前記制御手段は、ガバナーパターンを用いてエンジン回
   転数とアクセル開度とから基本噴射量を算出する機能
   と、 前記特性線のベース補正特性面にて、基本噴射量あるい
   は基本噴射量と対応関係をもつ値、およびエンジン回転
   数に関する格子点での補正データから補間にてその時の
   基本補正量を算出する機能と、 ピンポイント補正領域であると、その時の基本噴射量あ
   るいは基本噴射量と対応関係をもつ値、およびエンジン
   回転数からピンポイント補正量を算出する機能と、 前記基本噴射量に対し前記基本補正量およびピンポイン
   ト補正量を用いた補正を行う機能と、 を有することを特徴とする燃料噴射ポンプの制御装置。