JP4349451B2

JP4349451B2 - 燃料噴射制御装置およびそれを用いた燃料噴射システム

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Description

本発明は、内燃機関の燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給ポンプの圧送量を調量弁により調量する燃料噴射制御装置およびそれを用いた燃料噴射システムに関する。

従来、内燃機関の燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給ポンプの圧送量を調量弁で調量することにより、燃料噴射弁に供給する燃料の圧力を制御することが知られている。調量弁は、電流等により電磁駆動され、燃料供給ポンプの圧送量を調量する。調量弁を駆動する電流値が変化すると、燃料供給ポンプの圧送量が変化する。

燃料供給ポンプの圧送量は燃料供給ポンプの個体差または経時変化等によりばらつくので、内燃機関の運転開始から運転終了までの１トリップ中に、燃料噴射弁に供給される燃料圧力と目標燃料圧力との偏差から調量弁の駆動量を制御する学習値を求め、この学習値で駆動量を制御して目標燃料圧力に実燃料圧力を近づけることが望ましい（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−１４７００５号公報

ところで、次回トリップにおいて内燃機関を始動するときに、今回トリップで学習した学習値を次回トリップの始動時に調量弁の駆動量を制御する始動時学習値として使用することが考えられる。

しかしながら、今回のトリップ中に調量弁の駆動量を学習する要因となった事象が今回のトリップ特有のものである場合、次回トリップの内燃機関の始動時には今回トリップの駆動量の学習要因となった事象が解消されていることがある。例えば、今回トリップの調量弁の摺動部の摺動不良または燃料性状の悪化が、次回トリップの内燃機関の始動時には改善されていることがある。

このような状態で今回トリップの学習値を次回トリップの始動時学習値として使用すると、例えば今回トリップで燃料供給ポンプの圧送量を過度に減少する調量弁の駆動量の学習をした場合、次回トリップの始動時において燃料供給ポンプの圧送量が減少し、燃料噴射弁の噴射圧が目標噴射圧よりも低すぎるために始動不良が生じるおそれがある。

一方、今回トリップで燃料供給ポンプの圧送量を過度に増加する調量弁の駆動量の学習をした場合、次回トリップの始動時の燃料供給ポンプの圧送量が増加し、燃料噴射弁の噴射圧が目標噴射圧よりも高すぎるために大きな燃焼音が生じるおそれがある。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、内燃機関の始動時に調量弁の駆動量を制御する学習値の急激な変更を防止する燃料噴射制御装置およびそれを用いた燃料噴射システムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明によると、今回のトリップ終了時の直前の学習条件において学習された調量弁の駆動量を制御する直前学習値と、前回までの所定回数のトリップにおける直前学習値の平均値との差が所定範囲を超えていれば、次回トリップの始動時において調量弁の駆動量を制御する始動時学習値を前回までの所定回数のトリップにおける直前学習値の平均値で更新する。

つまり、今回トリップに特有な突発的な事象の発生等により今回トリップの直前学習値が前回までの所定回数のトリップにおける直前学習値の平均値から過度に離れている場合には、今回トリップの直前学習値は次回トリップの始動時学習値として使用されず、前回までの所定回数のトリップにおける直前学習値の平均値が始動時学習値として使用される。

これにより、今回トリップに特有な突発的な事象が次回トリップの始動時に解消されている場合に、今回までのトリップの始動時学習値に対し、次回トリップの始動時学習値が急激に変化することを防止するので、次回トリップの内燃機関の始動時における燃料供給ポンプの圧送量が今回までのトリップの始動時における圧送量に比べて急激に増減することを防止できる。

燃料噴射弁に供給される燃料の圧力は燃料供給ポンプの圧送量に応じて変化するので、前述したように次回トリップの始動時における燃料供給ポンプの圧送量が今回までのトリップの始動時における圧送量に比べて急激に増減することを防止することにより、次回トリップの燃料噴射弁の噴射圧が今回までのトリップの始動時における噴射圧に比べて急激に増減することを防止できる。その結果、次回トリップにおける内燃機関の始動不良を防止するとともに、始動時の燃焼音悪化を抑制できる。

請求項２に記載の発明によると、請求項１に記載の発明に対し、今回のトリップ終了時の直前の学習条件において学習された調量弁の駆動量を制御する直前学習値と、前回までの所定回数のトリップにおける直前学習値の平均値との差が所定範囲を超えていれば、次回トリップの始動時において調量弁の駆動量を制御する始動時学習値を更新しない。

つまり、今回トリップに特有な突発的な事象が発生したために、今回トリップの直前学習値が前回までの所定回数のトリップにおける直前学習値の平均値から過度に離れている場合には、今回トリップの直前学習値は次回トリップの始動時において調量弁の駆動量を制御する始動時学習値として使用されない。その代わり、例えば、今回トリップの始動時に使用した始動時学習値が次回トリップの始動時学習値として使用される。

これにより、今回トリップに特有な突発的な事象が次回トリップの始動時に解消されている場合に、次回トリップの始動時に使用する始動時学習値の急激な変化を防止できるので、次回トリップの内燃機関の始動時における燃料供給ポンプの圧送量が今回までのトリップの始動時における圧送量に比べて急激に増減することを防止できる。その結果、次回トリップの燃料噴射弁の噴射圧が今回までのトリップの始動時における噴射圧に比べて急激に増減することを防止できるので、次回トリップにおける内燃機関の始動不良を防止するとともに、始動時の燃焼音悪化を抑制できる。

また、請求項１および２に記載の発明によると、今回トリップの直前学習値と前回までの所定回数のトリップにおける直前学習値の平均値との差が所定範囲以内であれば、今回トリップの直前学習値で次回トリップの始動時学習値を更新する。

これにより、次回トリップの燃料噴射弁の噴射圧が今回までのトリップの始動時における噴射圧に比べて急激に増減することを防止するとともに、経時変化等により変化する直前学習値の最新の値を使用して、次回トリップにおいて内燃機関を始動できる。その結果、次回トリップにおける内燃機関の始動不良を防止するとともに、始動時の燃焼音悪化を抑制できる。

請求項３に記載の発明によると、今回トリップの直前学習値と、前回までの複数回のトリップにおける直前学習値のうち始動時学習値を更新した所定回数のトリップにおける直前学習値の平均値とが比較される。

つまり、今回トリップの直前学習値と比較する平均値を算出するときの候補である直前学習値のうち、そのトリップの前回までの所定回数のトリップにおける直前学習値の平均値との差が所定範囲を超えて急激に変化している直前学習値は、今回トリップの直前学習値と比較する平均値の算出候補から除外される。

これにより、今回トリップの直前学習値と比較する平均値は、前回までのトリップにおいて、そのトリップに特有な突発的な事象の発生のために過度に突出した直前学習値を除き、トリップ間で緩やかに変化している直前学習値から算出される。その結果、次回トリップの始動時に使用する始動時学習値の急激な変化を防止できるので、次回トリップの内燃機関の始動時における燃料供給ポンプの圧送量が今回までのトリップの始動時における圧送量に比べて急激に増減することを防止できる。

請求項４に記載の発明によると、今回トリップの直前学習値と、今回までの所定回数のトリップにおける始動時学習値の平均値との差が所定範囲を超えていれば次回トリップの始動時学習値を更新しない。

つまり、今回トリップに特有な突発的な事象が発生したために、今回トリップの直前学習値が今回までの所定回数のトリップにおける始動時学習値の平均値から過度に離れている場合には、今回トリップの直前学習値は次回トリップの始動時学習値として使用されない。その代わり、例えば今回トリップの始動時に使用した始動時学習値が次回トリップの始動時学習値として使用される。

また、請求項４に記載の発明によると、今回トリップの直前学習値と今回までの所定回数のトリップにおける始動時学習値の平均値との差が所定範囲以内であれば今回トリップの直前学習値で次回トリップの始動時学習値を更新する。

請求項５に記載の発明によると、今回トリップの直前学習値と、今回までの所定回数のトリップにおける始動時学習値との平均値で次回トリップの始動時学習値を更新する。
これにより、今回トリップに特有な突発的な事象が発生したために、今回の直前学習値が今回までの所定回数のトリップの始動時学習値から過度に離れていても、今回トリップの直前学習値で次回トリップの始動時学習値を更新する場合に比べ、次回の始動時に使用する始動時学習値の急激な変化を防止できる。その結果、次回の内燃機関の始動時の噴射圧が今回までの内燃機関の始動時の噴射圧に比べて急激に増減することを防止し、適切な噴射圧で内燃機関を始動できる。したがって、次回トリップにおける内燃機関の始動不良を防止するとともに、始動時の燃焼音悪化を抑制できる。

請求項６に記載の発明によると、アイドル運転中であることを調量弁の駆動量を学習する学習条件とする。
このように、燃料供給ポンプの圧送量以外に実燃料圧力を増減させる外乱の少ないアイドル運転中であることを調量弁の駆動量の学習条件とするので、実燃料圧力を高精度に取得できる。これにより、実燃料圧力と目標燃料圧力との偏差から調量弁の駆動量を高精度に学習できる。

請求項７に記載の発明のように、燃料供給ポンプが圧送する燃料はコモンレールで蓄圧されて燃料噴射弁に供給され、圧力取得手段はコモンレールの圧力を燃料供給ポンプから燃料噴射弁に供給される燃料の圧力として取得してもよい。

請求項８に記載の発明のように、燃料を加圧し圧送する圧送量を調量する調量弁を有する燃料供給ポンプと、燃料供給ポンプが圧送する燃料を蓄圧するコモンレールと、コモンレールが蓄圧している燃料を内燃機関の気筒に噴射する燃料噴射弁と、請求項７に記載の燃料噴射制御装置とを燃料噴射システムは備えてもよい。

また、請求項６から８に記載の発明は、引用する引用請求項１、２、４または５に応じて、前述した引用請求項と同じ作用効果を奏する。
尚、本発明に備わる複数の手段の各機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、またはそれらの組み合わせにより実現される。また、これら複数の手段の各機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態による燃料噴射システムを図１に示す。

（燃料噴射システム１０）
本実施形態の蓄圧式の燃料噴射システム１０は、フィードポンプ１４、高圧ポンプ１６、コモンレール２０、圧力センサ２２、減圧弁２４、燃料噴射弁３０、電子制御装置（Electronic Control Unit;ＥＣＵ）４０、電子駆動装置（Electronic Driving Unit;ＥＤＵ）４２等から構成されており、４気筒のディーゼルエンジン５０の各気筒に燃料を噴射する。図の煩雑さを避けるため、図１においてはＥＤＵ４２から１個の燃料噴射弁３０への制御信号線だけを示している。

フィードポンプ１４は燃料タンク１２から燃料を吸入し燃料供給ポンプである高圧ポンプ１６に供給する。高圧ポンプ１６は、カムシャフトのカムの回転にともないプランジャが往復移動することにより加圧室に吸入した燃料を加圧する公知のポンプである。

調量弁１８は、高圧ポンプ１６の燃料入口と加圧室の間の燃料通路に設置されており、供給される電流値により加圧室に燃料を吸入する開口面積が変化する電磁弁である。ＥＣＵ４０は、デューティ比を調整することにより調量弁１８を駆動する駆動量である電流値を制御する。ＥＣＵ４０が高圧ポンプ１６の調量弁１８に供給する電流値を制御することにより、高圧ポンプ１６が吸入行程で吸入する燃料吸入量が調量される。そして、燃料吸入量が調量されることにより、高圧ポンプ１６の燃料圧送量が調量される。

コモンレール２０は、高圧ポンプ１６が圧送する燃料を蓄圧しエンジン運転状態に応じた所定の高圧に燃料圧力を保持する。コモンレール２０の燃料圧力（以下、「コモンレール圧」とも記載する。）は、高圧ポンプ１６の圧送量および減圧弁２４により制御される。コモンレール圧は、特許請求の範囲に記載した「燃料圧力」に相当する。圧力検出手段としての圧力センサ２２は、コモンレール２０の燃料圧力を検出しＥＣＵ４０に出力する。

減圧装置としての減圧弁２４は、開弁することによりコモンレール２０の内部の燃料を低圧側のリターン配管１００に排出し、コモンレール圧を低下させる。減圧弁２４は、例えば、スプリングの荷重を閉弁方向に弁部材に加え、コイル等の電磁駆動部に通電されることによりスプリングの荷重に抗して弁部材がリフトして開弁する公知の電磁弁である。減圧弁２４の開弁時間は、減圧弁２４に通電される通電パルスのパルス幅（通電時間）に応じて長くなる。

燃料噴射弁３０は、４気筒のディーゼルエンジン５０の各気筒に設置され、コモンレール２０が蓄圧している燃料を気筒内に噴射する。燃料噴射弁３０は、ディーゼルエンジンの１回の燃焼行程においてパイロット噴射、メイン噴射およびポスト噴射を含む多段噴射を行う。燃料噴射弁３０は、ノズルニードルに閉弁方向に燃料圧力を加える制御室の圧力を制御することにより燃料噴射量を制御する公知の電磁駆動式の弁である。

燃料噴射制御装置としてのＥＣＵ４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、およびＥＥＰＲＯＭ等の書換可能な不揮発性メモリを中心とするマイクロコンピュータ（マイコン）からなる。ＥＣＵ４０は、アクセルペダルの開度（ＡＣＣ）を検出するアクセルセンサ、温度センサ、圧力センサ２２、エンジン回転数（ＮＥ）を検出するＮＥセンサ、Ａ／Ｆセンサ等の各種センサの検出信号からディーゼルエンジン５０の運転状態を取得する。ＥＣＵ４０は、ディーゼルエンジン５０を最適な運転状態に制御するために、取得したエンジン運転状態に基づいて調量弁１８、減圧弁２４および燃料噴射弁３０等への通電を制御する。

ＥＣＵ４０は、調量弁１８を駆動する電流値のデューティ比に対する高圧ポンプ１６の圧送量の圧送量特性をマップとしてＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭ等の記憶装置に記憶している。ＥＣＵ４０は、記憶装置に記憶している高圧ポンプ１６の圧送量特性に基づき、圧力センサ２２から取得する実コモンレール圧が目標コモンレール圧となるように調量弁１８への通電をフィードバック制御している。

また、ＥＣＵ４０は、圧力センサ２２を含む各種センサから得たエンジン運転状態に応じて燃料噴射弁３０の噴射時期および噴射量を制御する。ＥＣＵ４０は、燃料噴射弁３０の噴射時期および噴射量を制御する噴射指令信号としてパルス信号をＥＤＵ４２に出力する。ＥＣＵ４０は、噴射パルス信号のパルス幅に対する噴射量の噴射量特性を、噴射圧であるコモンレール圧毎にマップとして前述した記憶装置に記憶している。

ＥＤＵ４２は、ＥＣＵ４０が出力する制御信号に基づいて減圧弁２４および燃料噴射弁３０に駆動電流または駆動電圧を供給するための駆動装置である。
（ＥＣＵ４０の各手段）
ＥＣＵ４０は、ＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭ等の記憶装置に記憶されている制御プログラムにより以下の各手段として機能する。

（１）学習条件判定手段
ＥＣＵ４０は、アイドル運転中であることを調量弁１８の駆動量である電流値の学習条件とする。

（２）圧力取得手段
ＥＣＵ４０は、圧力センサ２２の検出信号からコモンレール２０の燃料圧力を取得する。

（３）学習手段
ＥＣＵ４０は、圧力センサ２２から取得するコモンレール２０の実コモンレール圧と、エンジン運転状態に基づいて設定された目標コモンレール圧との偏差から、ＰＩＤ制御により調量弁１８を駆動する電流値をフィードバック制御する制御量を学習する。

（４）駆動量制御手段
ＥＣＵ４０は、前述したように調量弁１８を駆動する電流値を制御するデューティ比に対する高圧ポンプ１６の圧送量の圧送量特性をマップとしてＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭに記憶している。ＥＣＵ４０は、各種センサの検出信号からエンジン運転状態を検出し、エンジン運転状態に適した目標コモンレール圧を設定する。ＥＣＵ４０は、圧送量特性マップと、学習手段で学習した調量弁１８の電流値を制御するデューティ比の学習値とに基づいて、設定した目標コモンレール圧となるように調量弁１８を駆動する電流値を制御する。ＥＣＵ４０は、調量弁１８の電流値を制御することにより高圧ポンプ１６の圧送量を制御し、コモンレール圧を制御する。

（５）比較手段
イグニションキーがオフになり今回トリップにおけるディーゼルエンジン５０の運転を終了するとき、ＥＣＵ４０は、イグニションキーをオフにする前にＰＩＤ制御により学習した調量弁１８の電流制御値の直前学習値と、今回のトリップを含み今回までの所定回数のトリップにおいてディーゼルエンジン５０を始動するときに調量弁１８の電流値を制御する始動時学習値の平均値とを比較する。具体的には、ＥＣＵ４０は、今回の直前学習値と、今回までの所定回数のトリップの始動時学習値の平均値との差が所定範囲以内であるかを判定する。今回までのトリップの始動時学習値は、ＥＥＰＲＯＭ等の書換可能な不揮発性メモリに記憶されている。

今回の直前学習値と、今回までの所定回数のトリップの始動時学習値の平均値とを比較するときの所定範囲は、例えば走行距離等に応じた経時変化による高圧ポンプ１６の劣化を考慮し、所定の走行距離毎に変更されることが望ましい。

（６）学習値更新手段
ＥＣＵ４０は、今回の直前学習値と、今回までの所定回数のトリップの始動時学習値の平均値との差が所定範囲を超えていれば、次回のトリップのエンジン始動時に使用する始動時学習値を更新しない。例えば、今回トリップに特有な突発的な事象が発生したために、今回トリップの直前学習値が今回までの所定回数のトリップにおける始動時学習値の平均値から過度に離れている場合には、ＥＣＵ４０は、次回のトリップのエンジン始動時に使用する始動時学習値を更新しない。ＥＣＵ４０は、次回のエンジン始動時の始動時学習値として、例えば今回トリップのエンジン始動時に使用した始動時学習値を使用する。

これにより、今回トリップに特有な突発的な事象が次回トリップの始動時に解消されている場合に、今回トリップの直前学習値が次回トリップの始動時学習値として使用されることを防止できる。その結果、次回トリップの始動時における高圧ポンプ１６の圧送量が今回までのトリップの始動時における圧送量に比べて急激に増減することを防止できる。

燃料噴射弁３０に供給される燃料の圧力は高圧ポンプ１６の圧送量に応じて変化するので、次回トリップの始動時における高圧ポンプ１６の圧送量が今回までのトリップの始動時における圧送量に比べて急激に増減することを防止することにより、次回トリップの燃料噴射弁３０の噴射圧が今回までのトリップの始動時における噴射圧に比べて急激に増減することを防止できる。これにより、次回トリップにおけるディーゼルエンジン５０の始動不良を防止するとともに、始動時の燃焼音悪化を抑制できる。さらに、始動時のスモーク悪化を防止できる。

一方、ＥＣＵ４０は、今回トリップの直前学習値と今回までの所定回数のトリップにおける始動時学習値の平均値との差が所定範囲以内であれば、イグニションキーがオフされた直後に今回トリップの直前学習値で次回トリップの始動時学習値を更新する。

これにより、次回トリップの燃料噴射弁の噴射圧が今回までのトリップの始動時における噴射圧に比べて急激に増減することを防止するとともに、経時変化等により変化する高圧ポンプ１６の直前学習値の最新の値を使用して、次回トリップにおいてディーゼルエンジン５０を始動できる。その結果、次回トリップにおけるディーゼルエンジン５０の始動不良を防止するとともに、始動時の燃焼音悪化を抑制できる。さらに、始動時のスモーク悪化を防止できる。

（調量弁１８の電流値学習）
次に、高圧ポンプ１６の調量弁１８の電流値学習について、図２に基づいて説明する。図２において「Ｓ」はステップを表している。図２に示す電流値学習ルーチンは、ディーゼルエンジン５０の運転開始から運転終了までのトリップ中において常時実行される。

イグニションキーがオンされると、Ｓ３００においてＥＣＵ４０は、ＥＥＰＲＯＭから始動時学習値を含む種々の制御データをＲＡＭに読み出す。ＥＣＵ４０は、読み出した始動時学習値で調量弁１８の電流値を制御して高圧ポンプ１６の圧送量を制御し、コモンレール圧をエンジン始動に適した圧力に制御する。

ＥＣＵ４０は、エンジン始動時に１回だけＳ３００を実行してもよいし、毎回実行してもよい。
Ｓ３０２、Ｓ３０４、Ｓ３０６においてＥＣＵ４０は、次に示す調量弁１８の電流値の種々の学習実行条件が成立しているかを判定する。Ｓ３０２、Ｓ３０４、Ｓ３０６においていずれかの学習実行条件が成立していないと、ＥＣＵ４０は本ルーチンを終了する。

（１）Ｓ３０２
・コモンレール圧を目標コモンレール圧に制御するためのＰＩＤ制御の積分項が所定値以上
（２）Ｓ３０４
・アイドル運転状態が所定時間として例えば２秒以上継続
（３）Ｓ３０６
次のすべての条件が所定時間として例えば５秒以上継続
・圧力センサ２２の検出信号から取得した実コモンレール圧と目標コモンレール圧との偏差が所定値以下
・エンジン回転数が所定範囲内
・水温および燃料温度が所定範囲内であり、暖機完了状態
Ｓ３０２、Ｓ３０４、Ｓ３０６においてすべての学習実行条件が成立している場合、Ｓ３０８においてＥＣＵ４０は、ＰＩＤ制御の積分項を学習値に加算して調量弁１８の電流値の学習値を更新する。

Ｓ３１０においてＥＣＵ４０は、イグニションキーがオフであるかを判定し、オフでなければ本ルーチンを終了する。
イグニションキーがオフであれば、Ｓ３１２においてＥＣＵ４０は、次回のエンジン始動時に調量弁１８の電流値を制御する始動時学習値を更新する条件が成立しているかを判定する。

本実施形態では、イグニションキーがオフになる直前のＳ３０８において更新された学習値を今回トリップの直前学習値とし、この直前学習値と、今回のトリップの始動時学習値を含み今回までの例えば５回を所定回数としたトリップにおける始動時学習値の平均値とを比較する。今回までの５回のトリップの始動時学習値は、ＥＥＰＲＯＭ等の書換可能な不揮発性メモリに記憶されている。

Ｓ３１２において今回トリップの直前学習値と、今回までの５回のトリップにおける始動時学習値の平均値との差が所定範囲を超えていれば、ＥＣＵ４０は次回トリップの始動時に使用する始動時学習値を更新せずに本ルーチンを終了する。この場合、ＥＣＵ４０は、今回のトリップの始動時学習値をそのまま次回のエンジン始動時の始動時学習値として使用する。

一方、Ｓ３１２において今回トリップの直前学習値と、今回までの５回のトリップにおける始動時学習値の平均値との差が所定範囲以内であれば、イグニションキーがオフされた直後のＳ３１４においてＥＣＵ４０は、今回トリップの直前学習値をＥＥＰＲＯＭに書き込み、次回のエンジン始動時の始動時学習値として使用する。

［他の更新条件１］
Ｓ３１２における上記更新条件に代えて、Ｓ３１２において、イグニションキーがオフになった直前でＳ３０８において更新された今回トリップの直前学習値と、前回までの例えば５回を所定回数としたトリップにおける直前学習値の平均値とを比較してもよい。前回までの５回のトリップの直前学習値は、ＥＥＰＲＯＭ等の書換可能な不揮発性メモリに記憶されている。

今回トリップの直前学習値と、前回までの５回のトリップにおける直前学習値の平均値との差が所定範囲を超えていれば、ＥＣＵ４０は次回トリップの始動時に使用する始動時学習値を更新せずに本ルーチンを終了する。この場合、ＥＣＵ４０は、今回のトリップの始動時学習値をそのまま次回のエンジン始動時の始動時学習値として使用する。

一方、今回トリップの直前学習値と、前回までの５回のトリップにおける直前学習値の平均値との差が所定範囲以内であれば、イグニションキーがオフされた直後のＳ３１４においてＥＣＵ４０は、次回のエンジン始動時の始動時学習値として今回トリップの直前学習値をＥＥＰＲＯＭに書き込み、本ルーチンを終了する。

［他の更新条件２］
また、［他の更新条件１］のＳ３１２において前回までの所定回数のトリップにおける直前学習値の平均値を算出するとき、前回までの所定回数のトリップにおける直前学習値の平均値との差が所定範囲以内であるトリップの直前学習値だけを選択して平均値を算出してもよい。平均値を算出するために選択されている前回までの５回のトリップの直前学習値は、ＥＥＰＲＯＭ等の書換可能な不揮発性メモリに記憶されている。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態による電流値学習について図３に基づいて説明する。電流値学習ルーチン以外の燃料噴射システムの構成は第１実施形態と実質的に同一である。

図３に示す電流値制御ルーチンのＳ３００〜Ｓ３１４は第１実施形態の図２に示す電流値制御ルーチンのＳ３００〜Ｓ３１４と同一処理であるから説明を省略する。
Ｓ３１２の判定において、今回トリップの直前学習値と、前回までの５回のトリップにおける直前学習値の平均値との差が所定範囲を超えている場合、Ｓ３１６においてＥＣＵ４０は、次回のエンジン始動時の始動時学習値として前回までの５回のトリップにおける直前学習値の平均値をＥＥＰＲＯＭに書き込み、本ルーチンを終了する。

ＥＣＵ４０は、第２実施形態のＳ３１２の更新条件において、［他の更新条件２］と同様に、前回までの所定回数のトリップにおける直前学習値の平均値との差が所定範囲以内であるトリップの直前学習値だけを選択して平均値を算出してもよい。

以上説明したように、本発明の第１、第２実施形態による調量弁１８の電流値学習ルーチンでは、次回トリップの始動時に調量弁１８の電流値を制御する始動時学習値として今回トリップの直前学習値を無条件に使用するのではなく、今回トリップの直前学習値と、今回までの所定回数のトリップにおける初期学習値の平均値、または前回までの所定回数のトリップにおける直前学習値の平均値との差が所定範囲を超えていれば、次回トリップの始動時学習値を更新しないか、所定回数の初期学習値の平均値または直前学習値の平均値で次回トリップの始動時学習値を更新する。

これにより、調量弁１８を含む高圧ポンプ１６の摺動不良または燃料性状の悪化等の今回トリップに特有な突発的な事象が発生したために、所定回数の初期学習値の平均値または直前学習値の平均値に対して今回トリップの直前学習値が過度に離れた値であれば、今回トリップの直前学習値を次回トリップの始動時の始動時学習値として使用することを防止する。そして、所定回数の初期学習値の平均値または直前学習値の平均値を次回トリップの始動時学習値として使用することにより、次回トリップの始動不良を防止するとともに、始動時の燃焼音悪化を抑制できる。さらに、始動時のスモーク悪化を防止できる。

また、今回トリップの直前学習値と所定回数の初期学習値の平均値または直前学習値の平均値との差が所定範囲以内であれば、今回トリップの直前学習値を次回トリップの始動時の始動時学習値として使用する。これにより、経時変化等で緩やかに変化する調量弁１８の電流制御値の最新の学習値である今回トリップの直前学習値により、次回トリップにおいてディーゼルエンジン５０を始動できる。その結果、次回トリップの始動不良を防止するとともに、始動時の燃焼音悪化を抑制できる。さらに、始動時のスモーク悪化を防止できる。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態による電流値学習について図４に基づいて説明する。電流値学習ルーチン以外の燃料噴射システムの構成は第１実施形態と実質的に同一である。

図４に示す電流値制御ルーチンのＳ３００〜Ｓ３１０は第１実施形態の図２に示す電流値制御ルーチンのＳ３００〜Ｓ３１０と同一処理であるから説明を省略する。
図４のＳ３２０においてＥＣＵ４０は、今回のトリップの直前学習値と、今回までの複数回、例えば５回のトリップにおける動時学習値との平均値を更新学習値として算出する。

そしてＳ３２２においてＥＣＵ４０は、Ｓ３２０で算出した更新学習値でＥＥＰＲＯＭに記憶されている始動時学習値を更新し、本ルーチンを終了する。
第３実施形態の調量弁１８の電流値学習ルーチンでは、次回トリップの始動時に調量弁１８の電流値を制御する始動時学習値として今回トリップの直前学習値を無条件に使用するのではなく、今回トリップの直前学習値と、今回までの所定回数のトリップにおける始動時学習値との平均値で次回トリップの始動時学習値を更新する。

これにより、今回トリップに特有な突発的な事象が発生したために、今回の直前学習値が今回までの所定回数のトリップにおける始動時学習値から過度に離れていても、今回トリップの直前学習値で次回トリップの始動時学習値を更新する場合に比べ、次回の始動時に使用する始動時学習値の急激な変化を防止できる。その結果、次回のディーゼルエンジン５０の始動時の噴射圧が今回までのディーゼルエンジン５０の始動時の噴射圧に比べて急激に増減することを防止できるので、次回トリップにおけるディーゼルエンジン５０の始動不良を防止するとともに、始動時の燃焼音悪化を抑制できる。さらに、始動時のスモーク悪化を防止できる。

［他の実施形態］
上記実施形態では、高圧ポンプ１６の吸入側に設置され、吸入量を調整することにより高圧ポンプ１６の圧送量を調量する調量弁１８の電流値学習について説明した。電磁駆動式の調量弁の設置位置はこれに限るものではなく、高圧ポンプの燃料入口と燃料噴射弁の燃料入口との間の燃料通路であればどの位置に調量弁を設置してもよい。例えば、高圧ポンプの加圧室の圧送側の燃料通路に設置した調量弁、あるいはコモンレールに設置した調量弁により圧送量を調量してもよい。

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。

第１実施形態による燃料噴射システムを示すブロック図。調量弁の電流値学習ルーチンを示すフローチャート。第２実施形態による調量弁の電流値学習ルーチンを示すフローチャート。第３実施形態による調量弁の電流値学習ルーチンを示すフローチャート。

符号の説明

１０：燃料噴射システム、１６：高圧ポンプ（燃料供給ポンプ）、２０：コモンレール、２２：圧力センサ、２４：減圧弁、３０：燃料噴射弁、４０：ＥＣＵ（燃料噴射制御装置、学習条件判定手段、圧力取得手段、学習手段、駆動量制御手段、比較手段、学習値更新手段）、５０：ディーゼルエンジン（内燃機関）

Claims

内燃機関の燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給ポンプの圧送量を調量弁により調量する燃料噴射制御装置において、
前記燃料供給ポンプから前記燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を取得する圧力取得手段と、
前記内燃機関の運転開始から運転終了までの１トリップ中に、前記圧力取得手段が取得する実燃料圧力と目標燃料圧力との偏差から前記調量弁を電磁駆動する駆動量を学習する学習手段と、
前記学習手段が学習する前記駆動量の学習値に基づいて前記駆動量を制御する駆動量制御手段と、
前記内燃機関の今回のトリップ終了時の直前の学習条件において学習された前記駆動量の直前学習値と前回までの所定回数のトリップにおける前記直前学習値の平均値とを比較する比較手段と、
今回トリップの前記直前学習値と前記平均値との差が所定範囲を超えていれば前記内燃機関の次回トリップの始動時に前記駆動量を制御する始動時学習値を前記平均値で更新し、今回トリップの前記直前学習値と前記平均値との差が所定範囲以内であれば今回トリップの前記直前学習値で次回トリップの前記始動時学習値を更新する学習値更新手段と、
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
内燃機関の燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給ポンプの圧送量を調量弁により調量する燃料噴射制御装置において、
前記燃料供給ポンプから前記燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を取得する圧力取得手段と、
前記内燃機関の運転開始から運転終了までの１トリップ中に、前記圧力取得手段が取得する実燃料圧力と目標燃料圧力との偏差から前記調量弁を電磁駆動する駆動量を学習する学習手段と、
前記学習手段が学習する前記駆動量の学習値に基づいて前記駆動量を制御する駆動量制御手段と、
前記内燃機関の今回のトリップ終了時の直前の学習条件において学習された前記駆動量の直前学習値と前回までの所定回数のトリップにおける前記直前学習値の平均値とを比較する比較手段と、
今回トリップの前記直前学習値と前記平均値との差が所定範囲を超えていれば前記内燃機関の次回トリップの始動時に前記駆動量を制御する始動時学習値を更新せず、今回トリップの前記直前学習値と前記平均値との差が所定範囲以内であれば今回トリップの前記直前学習値で次回トリップの前記始動時学習値を更新する学習値更新手段と、
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
前記比較手段は、今回トリップの前記直前学習値と、前回までの複数回のトリップにおいて前記直前学習値のうち前記始動時学習値を更新した前記所定回数のトリップにおける前記直前学習値の平均値とを比較することを特徴とする請求項１または２に記載の燃料噴射制御装置。
内燃機関の燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給ポンプの圧送量を調量弁により調量する燃料噴射制御装置において、
前記燃料供給ポンプから前記燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を取得する圧力取得手段と、
前記内燃機関の運転開始から運転終了までの１トリップ中に、前記圧力取得手段が取得する実燃料圧力と目標燃料圧力との偏差から前記調量弁を電磁駆動する駆動量を学習する学習手段と、
前記学習手段が学習する前記駆動量の学習値に基づいて前記駆動量を制御する駆動量制御手段と、
前記内燃機関の今回のトリップ終了時の直前の学習条件において学習された前記駆動量の直前学習値と今回までの所定回数のトリップにおける前記内燃機関の始動時に前記駆動量を制御する始動時学習値の平均値とを比較する比較手段と、
今回トリップの前記直前学習値と前記平均値との差が所定範囲を超えていれば前記内燃機関の次回トリップの前記始動時学習値を更新せず、今回トリップの前記直前学習値と前記平均値との差が所定範囲以内であれば今回トリップの前記直前学習値で次回トリップの前記始動時学習値を更新する学習値更新手段と、
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
内燃機関の燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給ポンプの圧送量を調量弁により調量する燃料噴射制御装置において、
前記燃料供給ポンプから前記燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を取得する圧力取得手段と、
前記内燃機関の運転開始から運転終了までの１トリップ中に、前記圧力取得手段が取得する実燃料圧力と目標燃料圧力との偏差から前記調量弁を電磁駆動する駆動量を学習する学習手段と、
前記学習手段が学習する前記駆動量の学習値に基づいて前記駆動量を制御する駆動量制御手段と、
前記内燃機関の今回のトリップ終了時の直前の学習条件において学習された前記駆動量の直前学習値と、今回までの所定回数のトリップにおける前記内燃機関の始動時に前記駆動量を制御する始動時学習値との平均値で次回トリップの前記始動時学習値を更新する学習値更新手段と、
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
アイドル運転中であることを前記学習手段が前記駆動量を学習する学習条件とする学習条件判定手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
前記燃料供給ポンプが圧送する燃料はコモンレールで蓄圧されて前記燃料噴射弁に供給され、前記圧力取得手段は前記コモンレールの圧力を前記燃料圧力として取得することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
燃料を加圧し圧送する圧送量を調量する調量弁を有する燃料供給ポンプと、
前記燃料供給ポンプが圧送する燃料を蓄圧するコモンレールと、
前記コモンレールが蓄圧している燃料を内燃機関の気筒に噴射する燃料噴射弁と、
請求項７に記載の燃料噴射制御装置と、
を備えることを特徴とする燃料噴射システム。