JP4622775B2 - 燃料噴射制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料を高圧状態で蓄える蓄圧室と、該蓄圧室に燃料を加圧供給する燃料ポンプと、前記蓄圧室に蓄えられた燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える車載内燃機関の燃料噴射装置について、該噴射装置を操作することで燃料噴射制御を行なう燃料噴射制御装置に関する。

この種の燃料噴射装置としては、ディーゼル機関の各気筒の燃料噴射弁に高圧の燃料を供給する共通の蓄圧室（コモンレール）を備えるものが周知である。このコモンレール式のディーゼル機関によれば、機関運転状態に応じて、コモンレール内の燃圧を自由に制御することができ、ひいては燃料噴射弁に供給される燃圧を自由に制御することができる。

このディーゼル機関における燃料噴射制御は、通常、コモンレール内の燃圧の検出値と要求される噴射量とに基づき、燃料噴射弁の操作量（指令噴射期間）を設定することで行われる。すなわち、同一の噴射期間であっても燃圧が高いほど噴射量は多くなるため、要求噴射量と燃圧との２次元マップを用いて指令噴射期間を設定する。

ただし、燃料ポンプからコモンレールへの燃料の加圧供給（圧送）期間と上記燃料の噴射期間とが重複する気筒と重複しない気筒とが存在する非同期式の燃料噴射装置にあっては、圧送による燃圧の変化の影響を受ける気筒と受けない気筒とが存在する。そして、この場合、燃料噴射に先立って検出される燃圧を用いたのでは、要求される量の燃料を噴射できない。

そこで従来は、例えば下記特許文献１（段落［０００９］）等に見られるように、燃料噴射の直前に燃圧を再検出して、この再検出される燃圧に基づき指令噴射期間を再算出する燃料噴射制御装置も提案されている。これにより、燃料噴射時の燃圧にて適切な指令噴射期間を算出することができる。

ところで、燃料噴射制御装置は、通常、コモンレール内の燃圧を検出する燃圧センサの出力をディジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器を備えており、これにより、燃圧センサの出力が所定の変換周期で変換される。そして、この変換周期には、様々な制約が加わることがあり、必ずしも燃料噴射の直前に燃圧センサの出力をＡ／Ｄ変換器により変換することが可能なわけではない。このため、Ａ／Ｄ変換器による最新の変換タイミングにおける変換値を用いたとしても、同変換タイミングから燃料噴射までの間の燃圧の変動により、適切な指令噴射期間を設定することができないことがあった。
特開２００４−３１６４６０号公報

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、Ａ／Ｄ変換器による変換タイミング間の燃圧の変化にかかわらず、燃料噴射の制御精度を高く維持することのできる燃料噴射制御装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

請求項１記載の発明は、前記蓄圧室内の燃圧を検出する検出手段の出力を所定の変換周期でディジタルデータに変換する変換器と、前記蓄圧室内の燃圧と要求される噴射量とに応じて前記燃料噴射弁の操作量を算出する算出手段と、前記各燃料噴射毎に、前記変換器による最新の変換タイミングから前記燃料噴射のタイミングまでにおける前記蓄圧室内の燃圧の変化を補償するための補正値であって且つ前記変換器による最新の変換値を補正する補正値を前記内燃機関の回転速度及び前記最新の変換値の少なくとも一方に基づき設定するマップと、前記補正値により補正された前記最新の変換値を用いて前記算出手段により前記操作量を算出させることで前記操作量を設定する設定手段とを備え、前記燃料ポンプによる燃料の加圧供給の周期と前記燃料噴射のタイミングの周期と前記変換周期との関係が所定の整数比に設定されることを特徴とする。

上記構成では、燃料ポンプによる燃料の加圧供給の周期と、燃料噴射のタイミングの周期と、変換周期との関係が所定の整数比で設定されている。このため、燃料噴射タイミングと、加圧供給のタイミングと、変換のタイミングとの関係が変化したとしても、これらの関係は、内燃機関の回転角度についての所定周期毎に一致する。このため、燃料噴射のタイミングにおける実際の燃圧の最新の変換値に対するずれ量は、所定周期で略等しくなる傾向にある。この点、上記構成では、上記所定周期を予め定められた周期として、この周期内に行なわれる燃料噴射毎に個別に最新の変換値を補正する補正値を定めるマップを備えることで、燃料噴射の開始までの燃圧の変化に応じた操作量を適切に算出することができる。特に、マップを備えることで、燃料噴射制御装置の演算負荷を低減することもできる。

ここで、上記構成において、内燃機関の回転速度が変化すると、最新の変換タイミングから燃料噴射のタイミングまでの時間が変化する。この時間変化により、最新の変換タイミングから燃料噴射のタイミングまでに蓄圧室からリークする燃料のリーク量が変化し得る。また、最新の変換タイミングから燃料噴射のタイミングまでの期間における燃圧の変化量は、燃料噴射弁から噴射される燃料量や、燃料ポンプから加圧供給される燃料量に依存する。そして、これら噴射量と加圧供給量とは、通常、蓄圧室内の燃圧と相関を有する。これは、蓄圧室内の目標燃圧が、噴射量と回転速度とに応じて設定されること等による。この点、上記構成では、回転速度及び変換値の少なくとも一方に応じて補正値を設定することで、回転速度や噴射量、加圧供給量への燃圧の変化の依存性を考慮することができ、ひいては燃圧の変化をより適切に反映して操作量を算出することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記内燃機関が、多気筒内燃機関であり、前記燃料噴射装置は、前記燃料噴射のタイミングと前記加圧供給のタイミングとが１対１に対応しない非同期システムであり、前記燃料噴射のタイミングの周期よりも前記変換周期の方が長い回転角度周期であることを特徴とする。

上記構成では、燃料噴射装置が非同期システムであるために、燃料噴射のタイミングと燃料ポンプによる加圧供給のタイミングとの関係が、気筒間で異なるものが生じ得る。しかも、上記構成では、燃料噴射のタイミングの周期よりも変換周期の方が長い回転角度周期であるため、単一の変換値が最新の変換値として、複数の燃料噴射において使用されることがある。そしてこの場合、上記複数の燃料噴射の１つの燃料噴射のタイミングにおける燃圧の最新の変換値に対するずれは、上記１つの噴射よりも後の噴射のタイミングにおける燃圧の最新の変換値に対するずれと異なり得る。このため、上記構成では、変換器による変換値を用いたのでは、各気筒における燃料噴射弁の操作量を適切に設定することが困難な構成となっている。このため、上記構成は、上記処理情報の有する作用効果を顕著に奏することができる構成となっている。

（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる燃料噴射制御装置をディーゼル機関の燃料噴射制御装置に適用した第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に、本実施形態にかかるエンジンシステムの全体構成を示す。

図示されるように、燃料タンク２内の燃料は、燃料フィルタ４を介して燃料ポンプ６によって汲み上げられる。この燃料ポンプ６は、ディーゼル機関の出力軸であるクランク軸８から動力を付与されて燃料を吐出するものである。詳しくは、燃料ポンプ６は、吸入調量弁１０を備えており、この吸入調量弁１０が操作されることで、外部に吐出される燃料量が決定される。また、燃料ポンプ６は、２つのプランジャを備えており、プランジャが上死点及び下死点間を往復運動することで、燃料が吸入及び吐出される。

燃料ポンプ６からの燃料は、コモンレール１２に加圧供給（圧送）される。圧送された燃料は、コモンレール１２にて高圧状態で蓄えられ、高圧燃料通路１４を介して各気筒（ここでは、８気筒を例示）の燃料噴射弁１６に供給される。なお、燃料噴射弁１６は、低圧燃料通路１８を介して燃料タンク２と接続されている。

上記エンジンシステムは、コモンレール１２内の燃圧を検出する燃圧センサ２０や、燃料ポンプ６内の燃料の温度を検出する燃温センサ２２、クランク軸８の回転角度を検出するクランク角センサ２４等、ディーゼル機関の運転状態や運転環境等を検出する各種センサを備えている。また、エンジンシステムは、ユーザによる加速要求に応じて操作されるアクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ２６を備えている。

一方、電子制御装置（ＥＣＵ３０）は、上記各種センサの出力を取り込み、これに基づきディーゼル機関の出力を制御するものである。詳しくは、ＥＣＵ３０は、中央処理装置（ＣＰＵ３１）や、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ３２）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ３３）、電気的書き換え可能な読み出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ３４）等を備えている。更にＥＣＵ３０は、上記各種センサの出力をディジタルデータに変換するアナログディジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器３５）を備えている。そして、各種センサの出力は、Ａ／Ｄ変換器３５によりディジタルデータに変換されてＣＰＵ３１に取り込まれる。これにより、ＣＰＵ３１では、ディーゼル機関の出力制御のための各種演算を行う。

上記出力制御を適切に行なうべく、ＥＣＵ３０は、燃料噴射制御を行う。ちなみに、この燃料噴射制御に際しては、コモンレール１２内の燃圧を、ディーゼル機関の運転状態や運転環境に応じて設定される目標燃圧にフィードバック制御すべく、燃料ポンプ６（より詳しくは吸入調量弁１０）を操作する。

ここで、図２を用いて、ＥＣＵ３０の行なう燃料噴射制御について更に説明する。図２（ａ）は、Ａ／Ｄ変換器３５による燃圧センサ２０の出力のディジタルデータへの変換タイミングを示す。図２（ｂ）は、燃料噴射弁１６に対する指令噴射期間（開弁操作期間）を示し、図２（ｃ）は、コモンレール１２内の燃圧の挙動を示す。更に、図２（ｄ）は、燃料ポンプ６の一方のプランジャ（第１プランジャ）による燃料の吐出態様の推移を示し、図２（ｅ）は、燃料ポンプ６の他方のプランジャ（第２プランジャ）による燃料の吐出態様の推移を示す。

図示されるように、本実施形態では、「１８０°ＣＡ」周期でＡ／Ｄ変換器３５による変換が行なわれ、「９０°ＣＡ」周期で燃料噴射が行なわれ、「１４４°ＣＡ」周期で燃料の圧送が行なわれる。

ここで、燃料噴射制御は、要求噴射量に応じて燃料噴射弁１６に対する指令噴射期間を設定することで行なわれる。この設定は、図３に示すマップに基づき行なわれる。図３には、要求噴射量と燃圧とによって噴射期間が設定されている。例えば、燃圧が一定である場合には、要求噴射量が多いほど噴射期間が長く設定されている。また例えば、要求噴射量が一定なら、燃圧が高いほど噴射期間が短く設定されている。図３に示すマップを用いることで、指令噴射期間を適切に設定することができる。

ただし、先の図２に示したように、Ａ／Ｄ変換器３５による変換が「１８０°ＣＡ」であるために、指令噴射期間を定めるべく最新の変換タイミングにおける変換値を用いたとしても、燃料噴射の開始時の燃圧は、変換タイミングにおける燃圧から大きくずれたものとなるおそれがある。例えば図２において、３番気筒における指令噴射期間の開始時（指令噴射時期）における燃圧は、最新の変換タイミングである７番気筒の指令噴射時期の直前の燃圧から大きくずれたものとなっている。これは、上記最新の変換タイミングから３番気筒の指令噴射時期までの間に７番気筒の燃料噴射や燃料ポンプ６による燃料の圧送があるためである。

上記最新の変換タイミングから指令噴射時期までの燃圧の変化は、各気筒毎に異なる。すなわち、例えば２番気筒の指令噴射時期は燃料ポンプ６の圧送期間と重なるが、３番気筒の指令噴射時期は燃料ポンプ６の圧送終了直後である。ただし、各気筒の上死点とそれにもっとも近い最新の変換タイミングとのクランク角度間隔や、各気筒の上死点と燃料ポンプの圧送上死点（各プランジャの上死点）とのクランク角度間隔は、それぞれ一定である。

そこで、本実施形態では、各気筒毎に、上記燃圧の変化に応じた指令噴射期間を算出させるための補正値を定める図４に示すマップを、ＥＥＰＲＯＭ３４に備える。そして、各気筒の燃料噴射に際し、最新の変換値を用いて先の図３に示したマップによって算出される指令噴射期間を、図４に示すマップによって定められる補正値により補正する。

更に、本実施形態では、上記補正値に、各気筒の燃料噴射弁１６と高圧燃料通路１４との接続位置近傍の燃圧と、燃圧センサ２０近傍の燃圧とのずれを補償するための補正量を含めている。すなわち、燃圧センサ２０と上記接続位置との距離が気筒間で互いに異なるため、燃圧センサ２０によって検出される燃圧と上記接続位置近傍の燃圧との間には、気筒毎に固有のずれを有する。このずれは、燃圧センサ２０の配置位置と、高圧燃料通路１４を介した燃料ポンプ６及び燃料噴射弁１６間の距離とによって定まるため、各燃料噴射装置に固有のものとなる。

なお、最新の変換値を用いて先の図３に示したマップにより算出される指令噴射期間を、図４に示すマップを用いて補正する処理は、ＲＯＭ３２に記憶されているプログラムの処理としてＣＰＵ３１により実行される。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

（１）Ａ／Ｄ変換器３５の最新の変換タイミングから指令噴射時期までの期間におけるコモンレール１２内の燃圧の変化に応じて、先の図３に示したマップにより算出される指令噴射期間を補正した。これにより、Ａ／Ｄ変換器３５による変換タイミング以降の燃圧の変化にかかわらず、指令噴射期間を適切に算出することができる。

（２）Ａ／Ｄ変換器３５による変換周期は、燃料噴射のタイミング（各気筒の上死点のタイミング）の周期よりも長く設定されており、上記燃圧の変化として、Ａ／Ｄ変換器３５による最新の変換タイミングから指令噴射時期までの間に行なわれる別の気筒の燃料噴射によるコモンレール１２内の燃圧の低下量を含めた。これにより、先になされる噴射（図２中、１番気筒、４番気筒、７番気筒、６番気筒）による燃圧の低下量に応じて算出される指令噴射期間により、後の燃料噴射（図２中、８番気筒、２番気筒、３番気筒、５番気筒）がなされるために、後の燃料噴射についてもその噴射の制御精度を高く維持することができる。

（３）上記燃圧の変化として、Ａ／Ｄ変換器３５による最新の変換タイミングから指令噴射時期までの間の燃料の圧送によるコモンレール１２内の燃圧の変化を含めた。これにより、圧送による燃圧の変化にかかわらず、燃料噴射の制御精度を高く維持することができる。

（４）各気筒毎に指令噴射期間を補正する補正値を定めるマップを用いることで、補正値の算出に際して、ＥＣＵ３０の演算負荷を低減することができる。

（５）図４に示した補正値に、各気筒の燃料噴射弁１６と高圧燃料通路１４との接続位置近傍の燃圧と燃圧センサ２０の近傍の燃圧とのずれを補償する補正量を含めた。これにより、各気筒について上記ずれを補償することができる。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

本実施形態では、指令噴射期間に代えて、最新の変換値を補正する。そして、変換値を補正する補正値を、気筒番号に加えて、上記最新の変換値及びディーゼル機関のクランク軸８の回転速度に応じて可変設定する。詳しくは、図５に示すように、気筒番号、燃圧（ＰＣ）及び回転速度（ＮＥ）と補正値（ΔＰＣ）との関係を定めるマップをＥＥＰＲＯＭ３４に備える。そして、最新の変換値と、クランク角センサ２４によって検出される回転速度と、気筒番号とに基づき、補正値をマップ演算する。

ここで、燃圧は、燃料噴射弁１６を介して噴射される燃料量や、燃料ポンプ６から圧送される燃料量と相関を有するパラメータである。これは、コモンレール１２内の目標燃圧が、通常、噴射量と回転速度とに基づき設定されるものであり、コモンレール１２内の燃圧はこうして設定される目標燃圧に追従するようにフィードバック制御されるからである。そして、噴射量や圧送量が変化すれば、最新の変換タイミングから指令噴射時期までの期間における燃圧の変化の態様が変化し得る。一方、回転速度は、最新の変換タイミングから指令噴射時期までの時間を変化させる要因である。このため、回転速度が変化すると、最新の変換タイミングから指令噴射時期までの時間が変化し、ひいては、燃料噴射弁１６を介してコモンレール１２から低圧燃料通路１８へとリークする燃料量が変化し得る。このため、本実施形態では、気筒番号のみならず、回転速度と燃圧とに応じて補正値を可変設定する。

以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（５）に準じた効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。

（６）各気筒毎に、回転速度及び最新の変換値に基づき補正値を設定した。これにより、燃圧の変化の回転速度や噴射量、圧送量への依存性を考慮することができ、ひいては燃圧の変化を適切に反映して指令噴射期間を算出することができる。

（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

本実施形態では、最新の変換タイミングから指令噴射時期までの期間における別の燃料噴射の有無や圧送の有無を判断し、別の燃料噴射や圧送による燃圧の変化を算出する処理を行なう。

図６に、上記処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ３０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理では、まずステップＳ１０において、燃料噴射を行なう気筒番号を取り込む。続くステップＳ１２では、燃圧センサ２０の検出値のＡ／Ｄ変換値を取り込む。更に、ステップＳ１４では、変換タイミングから指令噴射時期までの期間において、別の気筒で噴射があるか否かを判断する。例えば先の図２に示した例では、４番気筒の噴射に際しては、最新の変換タイミングから４番気筒の指令噴射時期までの期間において別の気筒の噴射はないと判断され、２番気筒の噴射に際しては、最新の変換タイミングから２番気筒の指令噴射時期までの期間において別の気筒（４番気筒）の噴射があると判断される。

ステップＳ１４において別の気筒で噴射があると判断されると、ステップＳ１６に移行する。このステップＳ１６では、別の気筒の指令噴射量（要求噴射量）を取り込む。続くステップＳ１８では、指令噴射量に基づき、燃圧の低下量を算出する。この燃圧の低下量は、別の気筒の燃料噴射弁１６による噴射に際して噴射される燃料量と、同噴射に際して別の気筒の燃料噴射弁１６を介して高圧燃料通路１４から低圧燃料通路１８にリークする燃料量とによる燃圧の低下量である。これは、例えば指令噴射量に基づきマップ演算により算出すればよい。

一方、上記ステップＳ１４において別気筒で噴射がないと判断されるときや、ステップＳ１８の処理が完了するときには、ステップＳ２０に移行する。ステップＳ２０では、変換タイミングから指令噴射時期までの期間において燃料ポンプ６からコモンレール１２への燃料の圧送があるか否かを判断する。例えば先の図２に示した例では、４番気筒の噴射に際しては、変換タイミングから指令噴射時期までの期間においては圧送がないと判断され、２番気筒の噴射に際しては、変換タイミングから指令噴射時期までの期間において圧送があると判断される。

ステップＳ２０において圧送ありと判断されると、ステップＳ２２において圧送量が推定される。この圧送量は、例えば、燃料噴射に伴ってコモンレール１２から流出する動的リーク量と、燃料噴射以外に燃料噴射弁１６のクリアランスを介して高圧燃料通路１４から低圧燃料通路１８へとリークする静的リーク量とを補償する燃料量に目標燃圧の変化に応じた燃料量を加算することで算出することができる。ここで、動的リーク量を補償する燃料量は、１回の圧送により補償されるリーク量であるため、要求噴射量の「８／５」倍の燃料量として算出することができる。また、静的リーク量を補償する燃料量は、１回の圧送により補償されるリーク量であるため、圧送周期における静的リーク量として算出される。また、目標燃圧の変化に応じた燃料量は、目標燃圧の変化量に、燃料ポンプ６からコモンレール１２までの容積とコモンレール１２の容積との和Ｖを乗算して且つ、体積弾性係数Ｅで除算することで算出することができる。

続くステップＳ２４においては、圧送に伴う燃圧の変化量（最新の変換タイミングから指令噴射時期までの期間における燃圧の変化量）を算出する。ここでは、まず上記ステップＳ２２において推定された圧送量に基づき、圧送開始タイミングを算出する。すなわち、圧送量が多いほど圧送開始タイミングが早くなることに鑑みて、圧送量に基づき圧送開始タイミングを算出する。なお、実際には、圧送開始タイミングは、圧送量のみならず、コモンレール１２内の燃圧や、燃料温度等に応じて変化するため、最新の変換値や燃温センサ２２の検出値を加味して圧送開始タイミングを算出するようにしてもよい。続いて、圧送開始タイミングから指令噴射時期までの期間における圧送量に基づき圧送に伴う燃圧の変化量を算出する。すなわち、燃料ポンプ６のプランジャの回転角度とクランク軸８の回転角度との関係はこれらの幾何学的な構造から一義的に定まっているために、指令噴射時期までの圧送量は、幾何学的な構造に基づき算出することが可能となっている。そして、圧送開始タイミングから指令噴射時期までの期間における圧送量が算出されると、これに上記体積弾性係数Ｅを乗算し、且つこれを上記和Ｖによって除算することで燃圧の変化を算出することができる。

上記ステップＳ２０において圧送がないと判断されるときや、ステップＳ２４の処理が完了するときには、ステップＳ２６に移行する。ステップＳ２６においては、Ａ／Ｄ変換器３５による最新の変換値と、ステップＳ１８、Ｓ２４によって算出される燃圧の変化量とに基づき、指令噴射時期における燃圧を推定する（ステップＳ１４及びステップＳ２０において否定判断されるときには、最新の変換値をそのまま用いる）。

続くステップＳ２８では、ステップＳ２６において推定された燃圧に基づき、先の図３に示したマップを用いて指令噴射期間を設定し、この一連の処理を一旦終了する。なお、上記態様にて燃圧を推定する場合、燃圧センサ２０近傍の燃圧と、燃料噴射弁１６及び高圧燃料通路１４との接続位置近傍の燃圧とのずれを補償することはできない。このため、本実施形態では、先の図４に示したマップにおいて、補正値を、これらずれを補償する補正量として設定し、推定された燃圧に基づき算出される指令噴射期間を更に、気筒毎にマップ演算される補正値にて補正する。

以上説明した本実施形態によっても、先の第１の実施形態の上記（１）〜（５）に準じた効果を得ることができる。

（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態について、先の第３の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

本実施形態では、図７に示すように、ディーゼル機関として４気筒のものを用いるとともに、噴射周期を「１８０°ＣＡ」、吐出周期を「１４４°ＣＡ」、Ａ／Ｄ変換器３５による変換周期を「３６０°ＣＡ」とする。この場合、各気筒の上死点と燃料ポンプ６の圧送タイミング（又は圧送上死点）との関係（クランク角度間隔）が、一義的に定まらない。例えば１番気筒について、図７の左端の噴射タイミングはプランジャの下死点と一致し、次の噴射タイミングは圧送と重なり、その次の噴射タイミングは圧送後となっている。そして、「１４４０°ＣＡ」周期で上記３パターンが周期的に生じる。

この場合であっても、先の図６に示した処理により、最新のタイミングから指令噴射時期までの間の燃圧変化に応じて指令噴射期間を設定することができる。しかし、この場合、各気筒の上死点と燃料ポンプ６の圧送上死点との関係とが一義的に定まらないために、燃圧センサ２０近傍の燃圧と、燃料噴射弁１６及び高圧燃料通路１４との接続位置近傍の燃圧とのずれを適切に補償することはできない。すなわち、コモンレール１２内の燃圧変化は、コモンレール１２への燃料の圧送によって生じるため、コモンレール１２への燃料の圧送状況に応じて、燃圧センサ２０近傍の燃圧と上記接続位置近傍の燃圧とのずれも異なったものとなる。

そこで本実施形態では、図８に示すように、気筒番号と、燃料の温度と、クランク角度との３つのパラメータから補正値を算出する。図８は、気筒番号と、燃料の温度と、クランク角度とによって補正値を定める３次元マップを示している。

ここで、クランク角度は、「１４４０°ＣＡ」内の角度として設定されている。すなわち、上述したように、各気筒の上死点と圧送上死点との関係が「１４４０°ＣＡ」周期で一致し、この間これらの関係は３つのパターンを有するため、これら３つのパターン毎に各別の補正値を設定する。

一方、上記燃料の温度は、燃料温度が高いほど粘性係数が低下し、圧力伝播速度が変化することを考慮するためのパラメータである。すなわち、圧力伝播速度が変化すると、燃圧センサ２０近傍の温度と、上記接続位置近傍の温度とのずれの態様も異なる傾向にあるため、圧力伝播速度の変化にかかわらず上記ずれを精度良く補償するために燃料温度に基づき補正値を可変設定する。

以上説明した本実施形態によれば、先の第３の実施形態の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。

（７）コモンレール１２内の燃料の温度（正確には、燃温センサ２２によって検出される燃料ポンプ６の燃料の温度）及びクランク角度に応じて、燃料噴射弁１６と高圧燃料通路１４との接続位置近傍の温度と燃圧センサ２０近傍の温度とのずれを補償する補正値を算出した。これにより、各気筒の燃料噴射のタイミングと燃料の圧送のタイミングとの関係がクランク角度に応じて変化したり、燃料温度が変化したりした場合であっても、それらに起因したずれの変化に応じてこれを補償することができる。

（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

・例えば第１の実施形態において、気筒毎に各別の補正値を設ける代わりに、（イ）変換タイミング直後の噴射（４番気筒、７番気筒、６番気筒、１番気筒）、（ロ）変換タイミング後２度目の噴射（２番気筒、３番気筒、５番気筒、８番気筒）との２つについて、簡易的に各別の補正値を設けてもよい。

・上記第２の実施形態では、噴射量や圧送量と相関を有するパラメータとして、燃圧を用いたが、これに代えて、噴射量や圧送量そのものをパラメータとして用いてもよい。

・上記第２、第３の実施形態では、最新の変換タイミングから指令噴射時期までの燃圧の変化に応じて最新の変換値を補正し、この補正された変換値を用いて指令噴射時期を算出したがこれに限らない。例えば、最新の変換タイミングから実際の噴射開始時期までの燃圧の変化に応じて最新の変換値を補正してもよい。これは、前段の噴射から今回の噴射までのインターバルと燃圧とに基づき指令噴射時期に対する噴射開始時期の遅延量をマップ演算する周知の手法を用いることで行なうことができる。

更に、最新の変換タイミングから指令噴射期間の設定までの期間における燃圧の変化に応じた補正値を算出するものであってもよい。ここで例えば、燃料噴射期間と圧送期間との重複等による燃圧の変化については、圧送期間と燃料噴射期間との重複の有無に応じて先の図３に例示したようなマップを各別に設けて対処するもの等がある。すなわち、指令噴射期間の算出後の燃圧の変化については、これを考慮する様々な周知技術がある。ただし、こうした周知技術にあっては、最新の変換タイミングから指令噴射期間の算出までの期間における燃圧の変化があった場合には、これを適切に反映することできない。このため、少なくとも最新の変換タイミングから指令噴射期間の算出までの期間における燃圧の変化に応じて変換値を補正することは有効である。すなわち、最新の変換タイミングから指令噴射期間の算出までの期間における燃圧の変化に応じて変換値を補正した後、周知技術を用いて指令噴射期間の算出後の燃圧の変化を考慮しつつ燃料噴射を行なってもよい。

・第２、第３の実施形態において、最新の変換値の補正値を算出する代わりに、最新の変換値に基づき算出される指令噴射期間を補正する補正値を算出するようにしてもよい。

・先の第４の実施形態において、最新の変換タイミングから指令噴射時期までの期間における燃圧の変化に応じた補正値を、マップ演算するようにしてもよい。ただし、この場合、各気筒において、「１４４０°ＣＡ」のクランク角度周期内の３回の噴射のそれぞれについて各別の補正値を定めるマップとする。また、これに代えて、「１４４０°ＣＡ」のクランク角度周期内の「１２」回の燃料噴射のそれぞれについて各別の補正値を定めるマップであってもよい。更に、このマップを、回転角度に加えて、回転速度や燃圧に応じて補正値を定めるものとしてもよい。

・上記第４の実施形態では、上記接続位置近傍の燃圧と燃圧センサ２０近傍の燃圧のずれを補償する補正値を、気筒番号や、回転角度、燃料の温度に応じて設定したが、これに限らない。上記燃圧のずれ量も、噴射量や圧送量に依存することに鑑みれば、第２の実施形態と同様、燃圧に基づき補正値を算出することが望ましい。更に、燃圧の代わりに、噴射量や圧送量に基づき補正値を算出してもよい。

また、上記接続位置近傍の燃圧と燃圧センサ２０近傍の燃圧のずれを補償する補正値を、指令噴射期間に対する補正値とする代わりに、燃圧（最新の変換値）に対する補正値としてもよい。

・上記各実施形態では、燃料噴射のタイミングの周期と、Ａ／Ｄ変換器３５による変換周期と、圧送周期との関係が所定の整数比となるように設定した。これにより、各気筒の上死点と圧送上死点（プランジャ上死点）との関係は、所定のクランク角度周期で一致するものとなるため、マップ演算により補正値を算出することが容易となる。しかし、これらが所定の整数比とならない場合であっても、先の図６に示した態様にて、最新のタイミングから燃料噴射の開始までの期間における燃圧の変化を算出することはできる。

・燃料噴射装置としては、非同期システムに限らない。例えば同期式のものであっても、燃料噴射のタイミングよりも変換周期の方が長い場合には、別の気筒の噴射による燃圧の低下量に応じて指令噴射期間を算出することは有効である。

・マップデータや、マップに基づき補正値を算出し、これに基づき燃圧を算出するプログラム、更に先の図６に示した処理を行なうプログラム等を記憶する記憶手段は、適宜変更してよい。ただし、燃料噴射制御装置（ＥＣＵ３０）への給電の有無にかかわらずそのデータを記憶保持する不揮発性メモリであることが望ましい。

・燃料噴射弁１６の操作量としては、指令噴射期間に限らない。例えば米国特許第６５２０４２３号明細書に記載されているように、燃料噴射弁１６が、アクチュエータの変位に応じてノズルニードルのリフト量を連続的に調整可能なものであるなら、噴射期間と燃圧とによって一義的に噴射量を定めることはできない。この場合には、燃料噴射弁の操作量は、例えばアクチュエータに与えるエネルギ量とエネルギを与える期間（噴射期間）とによって定まることになり、噴射量は、燃圧とこれらエネルギ量及び噴射期間とによって定まる。

・Ａ／Ｄ変換器３５による変換周期は、クランク角度周期のものに限らない。例えば時間周期であっても、その周期内に複数の燃料噴射が生じる場合等には、最新の変換タイミングから燃料噴射開始までの期間における燃圧の変化に応じて燃料噴射弁の操作量を算出することは有効である。

・内燃機関としては、ディーゼル機関に限らず、例えば筒内噴射式ガソリン機関であってもよい。また、燃料ポンプ６としては、吸入調量弁１０を備えるものに限らない。

第１の実施形態にかかるエンジンシステムの全体構成を示す図。 同実施形態にかかる燃料噴射制御の態様を示すタイムチャート。 同実施形態において燃圧と要求噴射量とから噴射期間を算出するマップを示す図。 同実施形態において気筒番号と指令噴射期間の補正値との関係を定めるマップを示す図。 第２の実施形態において、気筒番号及び燃圧及び回転速度と最新の変換値の補正値との関係を定めるマップを示す図。 第３の実施形態にかかる指令噴射期間の算出にかかる処理の手順を示すフローチャート。 第４の実施形態にかかる燃料噴射制御の態様を示すタイムチャート。 同実施形態において、気筒番号及び燃料温度及びクランク角度と補正値との関係を定めるマップを示す図。

符号の説明

６…燃料ポンプ、１２…コモンレール、１６…燃料噴射弁、３０…ＥＣＵ、３５…Ａ／Ｄ変換器。

Claims (2)

1. 燃料を高圧状態で蓄える蓄圧室と、該蓄圧室に燃料を加圧供給する燃料ポンプと、前記蓄圧室に蓄えられた燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える車載内燃機関の燃料噴射装置について、該噴射装置を操作することで燃料噴射制御を行なう燃料噴射制御装置において、
   前記蓄圧室内の燃圧を検出する検出手段の出力を所定の変換周期でディジタルデータに変換する変換器と、
   前記蓄圧室内の燃圧と要求される噴射量とに応じて前記燃料噴射弁の操作量を算出する算出手段と、
   前記各燃料噴射毎に、前記変換器による最新の変換タイミングから前記燃料噴射のタイミングまでにおける前記蓄圧室内の燃圧の変化を補償するための補正値であって且つ前記変換器による最新の変換値を補正する補正値を前記内燃機関の回転速度及び前記最新の変換値の少なくとも一方に基づき設定するマップと、
   前記補正値により補正された前記最新の変換値を用いて前記算出手段により前記操作量を算出させることで前記操作量を設定する設定手段とを備え、
   前記燃料ポンプによる燃料の加圧供給の周期と前記燃料噴射のタイミングの周期と前記変換周期との関係が所定の整数比に設定されることを特徴とする燃料噴射制御装置。
2. 前記内燃機関が、多気筒内燃機関であり、
   前記燃料噴射装置は、前記燃料噴射のタイミングと前記加圧供給のタイミングとが１対１に対応しない非同期システムであり、
   前記燃料噴射のタイミングの周期よりも前記変換周期の方が長い回転角度周期であることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射制御装置。

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