JP4894812B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの燃料噴射装置に関する。

ディーゼルエンジンでは、燃料噴射弁に形成された噴孔から燃焼室内へ燃料が噴射され、燃焼が実現される。燃焼室内に露出する燃料噴射弁の先端部には、燃焼によって生じるデポジットが付着することがある。燃料噴射弁の噴孔近傍にデポジットが付着すると、デポジットの付着していない状態と比較して、噴孔の開口面積が縮小する。すなわち、燃料の流路の断面積が縮小する。このため、格別の対策が施されない限り、噴孔から噴射される燃料量は減少する。

特許文献１に開示された燃料噴射制御装置は、デポジットが噴孔近傍に付着したことを判断すると、噴孔の開弁時間を延長し、燃料の噴射時間を延長する。これにより、噴射量を増加させて、燃焼に必要な量の燃料を燃焼室内へ供給している。

特開平９−１５１７７０号公報

ところが、燃料の噴射時間を延長すると、燃料の後燃え期間が延びてしまい、ＰＭ（Ｐａｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ）の排出量が増加することが考えられる。

そこで、本発明は、噴孔の開口面積が変化した場合であっても、燃料噴射弁の噴射量を維持することを課題とする。

かかる課題を解決する本発明の燃料噴射装置は、燃料が噴射される噴孔が形成された燃料噴射弁と、当該燃料噴射弁へ供給する燃料を高圧の状態で維持する燃料蓄圧手段と、車両の累積走行距離に応じた噴射量劣化学習値に基づいて、前記噴孔の開口面積が縮小したことを判定する第１の判定手段と、当該第１の判定手段が前記噴孔の開口面積が縮小したことを判定した場合、前記燃料蓄圧手段における燃料の圧力を上昇させる第１の制御手段と、を備えたことを特徴とする（請求項１）。このような構成とすることにより、燃料噴射装置は、累積走行距離に対する噴射量劣化学習値により、噴孔付近のデポジットの量を推定し、噴孔の開口面積の縮小した状態を把握することができる。燃料噴射装置は、このようにして把握した噴孔の開口面積の状態に基づいて、噴射圧を制御することができる。これにより、燃料噴射量を確保することができる。

このような燃料噴射装置において、前記燃料噴射弁から噴射された燃料の燃焼音についての暗騒音の音量を取得する暗騒音取得手段を備え、前記第１の判定手段が、当該暗騒音取得手段により取得された暗騒音の音量が閾値を超えると判断するとともに、前記噴孔の開口面積が縮小したことを判定した場合、前記第１の制御手段は燃料の圧力を上昇させる構成とすることができる（請求項２）。このような構成とすることにより、暗騒音によって燃焼音を際立たなくすることができる。燃焼音は、燃料の圧力が上昇することにより増加することになるが、暗騒音が大きい場合には、このように増加する燃焼音を際立たなくすることができる。このため、燃料噴射装置は、ドライバ等の乗員に燃焼音の増加による不快感を与えることなく、運転状態に適した所定量の燃料を噴射し、所望のエンジン出力を得ることができる。

さらに、このような燃料噴射装置は、前記噴孔の開口面積が拡大したことを判定する第２の判定手段と、当該第２の判定手段が前記噴孔の開口面積が拡大したことを判定した場合、前記燃料蓄圧手段の燃料の圧力を低下させる第２の制御手段と、を備えた構成とすることができる（請求項３）。このような構成とすることにより、噴孔の開口面積が拡大した場合も、噴射時間を変更することなく、運転状態に適した噴射量を維持することができる。特に、噴孔の開口面積が拡大したにもかかわらず噴射圧が変更されなければ、噴射される燃料量が過多となる。このため、噴射圧を低下することにより、運転状態に適した噴射量を得ることができる。

本発明の燃料噴射装置は、噴孔の開口面積の変化が判定された場合に、燃料噴射弁からの燃料の噴射圧を変更するようにしたので、運転状態に適した噴射量を得て、エンジンの出力を維持することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。

本発明の実施例１について図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の燃料噴射装置１を組み込んだ４気筒のディーゼルエンジン（以下、単に「エンジン」と称する）１０の概略構成を示した説明図である。図１の説明図では、１つの気筒について噴射する燃料噴射弁２を示している。燃料噴射装置１は、燃料噴射弁２、燃料タンク３、フューエルポンプ４、コモンレール５を備えている。燃料噴射弁２は、燃料を噴射する噴孔２ａが形成されたノズルボディの内部に弁体が配置された構成となっている。燃料噴射弁２の弁体は、通電することにより起動したアクチュエータにより引き上げられる。これにより、燃料噴射弁２に形成された噴孔２ａが開口し、燃料が燃焼室６へ噴射される。

燃料タンク３は、燃料を貯留するタンクである。燃料タンク３内の燃料は、フューエルポンプ４に吸引され、コモンレール５へ供給される。フューエルポンプ４に吸引される燃料は、燃料タンク３とフューエルポンプ４との間に配置された燃料フィルタ７を通過する。このとき、燃料内の不純物が燃料フィルタ７にて取り除かれる。コモンレール５は、本発明の燃料蓄圧手段に相当する。このコモンレール５は、燃料噴射弁２へ供給する燃料を高圧の状態で維持するとともに、燃料噴射弁２へ高圧の燃料を供給する。コモンレール５には、減圧弁５ａが備えられている。減圧弁５ａは、コモンレール５内の燃料を燃料タンク３へ逃し、コモンレール５内部を減圧する。また、コモンレール５にはコモンレール５内の圧力を検出するレール圧センサ５ｂが備えられている。

さらに、燃料噴射装置１は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）８と駆動ユニット９とを備えている。ＥＣＵ８は、コモンレール５のレール圧センサ５ｂと電気的に接続されており、コモンレール５内の圧力情報を取得する。ＥＣＵ８は、本発明の第１の制御手段に相当し、取得されたコモンレール５内の圧力情報に基づいて、減圧弁５ａを開弁状態とするか否かを判断する。ＥＣＵ８は、減圧弁５ａの開閉する状態について判断するとこれに関する情報を駆動ユニット９へ送信する。駆動ユニット９は、ＥＣＵ８から送られる情報に従って、減圧弁５ａの開閉状態を切り替える。ＥＣＵ８は、コモンレール５内の圧力が目標レール圧を超える場合、減圧弁５ａを開弁状態とする信号を送る。これにより、減圧弁５ａが開弁し、コモンレール５内の燃料が減少してコモンレール５内の圧力が低下する。一方、ＥＣＵ８は、コモンレール５内の圧力が目標レール圧に達していない場合に、減圧弁５ａを閉弁状態とする信号を送る。これにより、減圧弁５ａは閉弁状態となる。減圧弁５ａが閉弁状態となっている間に、コモンレール５内にはフューエルポンプ４から燃料が供給される。これにより、コモンレール５内の燃料が増加し、コモンレール５内の圧力が上昇する。以上のように、ＥＣＵ８は、コモンレール５内の圧力を制御する。これにより、各気筒における燃料噴射弁２の噴射圧が制御されることとなる。また、ＥＣＵ８は、エンジン１０の運転状態から燃料噴射弁２の開閉状態を判断し、駆動ユニット９を介して、燃料噴射弁２の開閉状態を制御する。

図２は、燃料噴射弁２の噴射量と燃料噴射弁２への通電時間との関係を示した説明図である。図２は、３２ＭＰａ、１００ＭＰａ、１８０ＭＰａの３通りの噴射圧について示している。このような噴射圧は、ＥＣＵ８が調整するコモンレール５内の圧力により定まる。また、通電時間は、燃料噴射弁２の開弁している時間と関連している。すなわち、同一の通電時間であれば、弁体が開弁している時間が同じである。図２で示すように、燃料噴射弁２は、開弁時間が同じであれば、噴射圧が上昇するほど、噴射量が増加する。３２ＭＰａ、１００ＭＰａ、１８０ＭＰａとの値は例示であり、ＥＣＵ８は、コモンレール５の維持可能な圧力範囲で、燃料噴射弁２の噴射圧を制御することができる。

さらに、図１に示すように、燃料噴射装置１は、車速センサ１１、ＮＥセンサ１２を備えている。車速センサ１１及びＮＥセンサ１２は、ＥＣＵ８と電気的に接続されており、ＥＣＵ８は、車速センサ１１から車両の速度に関する情報を取得し、ＮＥセンサ１２からエンジン１０の回転数に関する情報を取得する。また、車速センサ１１から取得される車両の速度が所定値を超える場合、すなわち、車速が速い場合、ロードノイズや風きり音が大きい。このため、ＥＣＵ８は、暗騒音が閾値を超えると判断する。このような車速センサ１１とＥＣＵ８とが本発明の暗騒音推定手段を構成する。

ＥＣＵ８は、噴孔２ａの開口面積が変化したことを判定する本発明の第１の判定手段を構成する。以下、燃料噴射弁２の噴孔２ａの状態を推定して、燃料の目標噴射圧を算出するＥＣＵ８の制御処理について説明する。図３は、ＥＣＵ８による噴孔面積の縮小の判定及び目標噴射圧の算出に関する処理の一例を示したフローチャートである。

ＥＣＵ８はステップＳ１において、累積走行距離に応じた噴射量劣化学習値（以下、単に「学習値」と称する。）Ｔａの算出を行う。学習値Ｔａとは、デポジットが生成しやすい運転状態で運転された走行距離を積算した値である。このようなデポジットが生成しやすい運転状態は、エンジン１０の平均有効圧と回転数から定まり、予め実験的に求められたものである。このような運転状態で運転が行われるほど、噴孔２ａ付近にデポジットが付着しやすく、噴孔２ａの開口面積が縮小すると推定される。このＥＣＵ８はステップＳ１の処理を終えると、ステップＳ２へ進む。

ＥＣＵ８は、ステップＳ２において、噴孔面積縮小判定マップにステップＳ１において算出した学習値Ｔａを照合する。図４は、噴孔面積縮小判定マップの一例を示した説明図である。図４中の縦軸は、噴射量劣化学習値を示し、横軸は、累積走行距離を示している。また、マップは判定値を有している。学習値Ｔａは、累積走行距離が増加するに伴い増加する傾向にある。このため、図４に示すように、噴射量劣化学習値Ｔａは、累積走行距離に対応して増加する。仮に、この学習値Ｔａが判定値を超えると、以下のステップにおいて、噴孔２ａの開口面積が縮小していると判断される。この判定値が一定値であると、累積走行距離が少ない領域において、学習値Ｔａが急激に増加するような場合、すなわち、噴孔の開口面積が急激に縮小したような場合を捕捉することができず、対処が遅れる。このため、累積走行距離が少ない場合には判定値として低い値が設定されている。このような事情を考慮して、判定値は、累積走行距離が増加するとともに、ステップ状に高くなるように設定されている。ＥＣＵ８はステップＳ２の処理を終えると、ステップＳ３へ進む。

ＥＣＵ８はステップＳ３において、学習値Ｔａと判定値Ａとを比較し、学習値Ｔａが判定値Ａを超えるか否かを判断する。ＥＣＵ８はステップＳ３において、ＹＥＳと判断する場合、すなわち、学習値Ｔａが判定値Ａを超えると判断する場合、ステップＳ４、ステップＳ５へ進む。

ＥＣＵ８はステップＳ４において、噴孔２ａの開口面積が縮小していると判定する。図５は、噴孔２ａの開口面積が縮小する以前の噴射量と開口面積が縮小した以後の噴射量とを比較した説明図である。図５の縦軸は、燃料噴射弁２の噴射量を示し、横軸は燃料噴射弁２への通電時間を示している。また、図５中の実線が噴孔２ａの開口面積が縮小する以前の状態、点線が噴孔２ａの開口面積が縮小した以降の状態を示している。図５に示すように、噴孔２ａの開口面積が縮小すると、噴孔２ａの開口面積が縮小する以前と比較して、同じ通電時間における噴射量が減少する。例えば、燃料噴射弁２への通電時間がｔ１である場合、新品の状態における噴射量がＱ１であったのに対して、噴孔２ａの開口面積が縮小した場合の噴射量はＱ２（Ｑ２＜Ｑ１）へ減少する。

ＥＣＵ８はステップＳ５において、燃料噴射弁２の開弁に要する通電時間を基準値に固定する。すなわち、通電時間の延長、短縮は行わない。この基準値は、燃料の所定量を噴射するため、基準として採用されている値である。ＥＣＵ８はステップＳ５の処理を終えると、ステップＳ６へ進む。

ＥＣＵ８はステップＳ６において、予め実験等から得られた噴射圧補正マップに基づいて、目標噴射圧を算出する。図６は、噴射圧補正マップを示した説明図である。図６の縦軸は、噴射圧変化量ΔＰを示し、横軸は学習値Ｔａを示している。ここでは、ステップＳ１において取得した学習値Ｔａを噴射圧補正マップに照合し、噴射圧変化量ΔＰを算出する。例えば、ステップＳ１において算出された学習値ＴａがＴａ１とすると、図６の噴射圧補正マップに基づき、噴射圧変化量ΔＰはΔＰ１と算出される。さらに、ＥＣＵ８は、ここで得られた噴射圧変化量ΔＰを現在の噴射圧に加算し、目標噴射圧を算出する。ＥＣＵ８は、ここで算出される目標噴射圧に基づいて、コモンレール５内の燃料の圧力を制御し、燃料噴射弁２の噴射圧力を制御する。ＥＣＵ８はステップＳ６の処理を終えると、ステップＳ７へ進む。

ＥＣＵ８はステップＳ７において、暗騒音が閾値を超えるか否かを判断する。ＥＣＵ８は、車速センサ１１から取得される車両の速度がｖ（ｋｍ／ｈ）以上である場合、暗騒音が閾値を超えると判断する。暗騒音が閾値を超える場合、すなわち、車速が速い場合、ロードノイズや風きり音が大きいため、目標噴射圧の上昇により大きくなる燃焼音をかき消すことができる。このため、ＥＣＵ８は、暗騒音が閾値を超える場合に、目標噴射圧を上昇させ、燃料噴射を実行する。

また、以下の場合にも、暗騒音が大きくなるため、暗騒音が閾値を超えると判断することができる。
１） エンジン１０がＮ（ｒｐｍ）以上で運転されている場合
２） ワイパースイッチがＯＮである場合
３） エアコンファンが全開である場合

例えば、１）の場合は、噴射圧を上げずともエンジン騒音が大きいため、２）の場合は、降雨の音により、３）の場合は、室内送風音が大きいため、燃焼音がかき消される。さらに、車両の速度に基づく場合も含めて、これらの状態を組み合わせ、暗騒音が閾値を超えると判断してもよい。

ＥＣＵ８はステップＳ７において、ＹＥＳと判断する場合、すなわち、暗騒音が大きい状態であると判断すると、ステップＳ８へ進む。ＥＣＵ８はステップＳ８において、設定された目標噴射圧で燃料の噴射を実行する。ＥＣＵ８はステップＳ８の処理を終えるとリターンとなる。一方、ＥＣＵ８はステップＳ７において、ＮＯと判断する場合、すなわち、暗騒音が大きい状態でないと判断すると、ステップＳ４へ戻る。

ところで、ＥＣＵ８はステップＳ３において、ＮＯと判断する場合、すなわち、学習値Ｔａが判定値Ａ以下であると判断する場合、ステップＳ８へ進む。ＥＣＵ８はステップＳ８において、設定された目標噴射圧で燃料の噴射を実行する。ここでは、このステップＳ８に到達する間に目標噴射圧は変化していない。すなわち、噴射圧がそのままの状態で噴射が行われる。ステップＳ３でＮＯと判断する場合は、噴孔２ａの開口面積が縮小していると判断しない。この場合は、噴射圧を変更させなくとも、運転状態に応じた噴射量が得られる。

次に、このようなＥＣＵ８の処理による効果を説明する。図７は、噴孔２ａの開口面積が縮小した場合における、燃料の噴射圧が初期の状態の噴射量と、燃料の噴射圧を上昇させた状態の噴射量とを比較した説明図である。図７の縦軸は、燃料噴射弁２の噴射量を示し、横軸は、燃料噴射弁２への通電時間を示している。図７中、燃料の噴射圧が初期の状態の噴射量は、点線で示し、燃料の噴射圧を上昇させた状態の噴射量は、破線で示している。ＥＣＵ８の判定により、噴孔２ａの面積が縮小していると判断された場合、燃料噴射弁２の通電時間と噴射量との関係は、図７に示す点線で示した状態となる。この状態では、通電時間ｔ１では、燃焼に必要な燃料が噴射できず、噴射量が不足する。このような状態において、燃料噴射装置１は、噴射圧補正マップに基づいて、目標噴射圧を算出し、新たな噴射圧Ｐ２（Ｐ２＞Ｐ１（初期の噴射圧））とする。ここでの処理は、上記で説明したＥＣＵ８の処理手順のステップＳ６である。ここで算出した噴射圧による燃料噴射弁２の通電時間と噴射量との関係は、図７に示す破線で示す状態となる。これにより、通電時間ｔ１において、噴孔２ａの面積が縮小する以前の噴射量が得られる。これにより、運転状態に応じた燃料が噴射され、エンジンの出力低下を防止することができる。

次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例の燃料噴射装置は、実施例１の燃料噴射装置１と同様の構成をしている。但し、本実施例の燃料噴射装置は、ＥＣＵ８が行う制御処理が実施例１と相違している。以下、本実施例におけるＥＣＵ８の制御の処理手順について説明する。また、ＥＣＵ８は、本発明の第２の制御手段にも相当し、ＥＣＵ８とＮＥセンサ１２とは本発明の第２の判定手段にも相当する。なお、本実施例の燃料噴射装置の構成は実施例１と同一であるため、同一の参照番号を用いて説明する。

本実施例のＥＣＵ８により行われる制御処理の概略を説明すると、まず、ＥＣＵ８は、燃料噴射弁２の実噴射量を推定し、指令噴射量との差分を算出する。次に、ＥＣＵ８は、得られた実噴射量と指令噴射量との差分から噴孔２ａにおけるデポジットの堆積状態、すなわち、噴孔２ａの開口面積の変化について判断し、対応する措置をとる。

まず、燃料噴射弁の実噴射量を推定し、指令噴射量との差分を算出するＥＣＵ８の処理について説明する。図８は、燃料噴射弁２からの燃料の実噴射量と指令噴射量との差分を算出するＥＣＵ８の処理手順（以下、「噴射量の差分算出処理」と称する。）の一例を示したフローチャートである。

まず、ＥＣＵ８は、燃料噴射弁の噴射量を学習するための噴射（以下、単に学習噴射と称する。）を行う。この学習噴射はいわゆる極少量のパイロット噴射である。ＥＣＵ８は、ステップＳ１１において、学習噴射を実施するための条件を満たすか否かを判断する。具体的には、以下の条件を満たすことを判断する。
１） 燃料噴射弁２に対する指令噴射量が０となる無噴射時である。
２） 変速装置がニュートラル状態である（例えば、シフトチェンジ時）。
３） 所定のレール圧が維持されている。

ＥＣＵ８は、ステップＳ１１においてＹＥＳと判断する場合、すなわち、学習噴射を実施する条件を満たすと判断する場合、ステップＳ１２へ進む。なお、変速装置がニュートラル状態であるためには、例えば、シフトポジション（シフトレバーの操作位置）がニュートラル位置にあること、あるいは、クラッチがＯＦＦ状態、すなわち、駆動輪に対してエンジン動力が遮断されている状態にあること（この場合、シフトポジションは必ずしもニュートラル位置にある必要はない）である。また、燃料噴射装置１が、ＥＧＲ装置、ディーゼルスロットル、可変ターボ等を装備する場合は、ＥＧＲバルブの開度、ディーゼルスロットルの開度、可変ターボの開度等を、学習噴射を実施するための条件に加えることもできる。

ＥＣＵ８はステップＳ１２において、学習噴射を実施する。この学習噴射により噴射しようとする燃料量は、パイロット噴射の指令噴射量Ｑｃに相当する。次に、ＥＣＵ８は、ステップＳ１３において、ＮＥセンサ１２の信号を取り込んでエンジン回転数ωを検出する。なお、エンジン回転数ωの検出は、変動を精度良く検出するため、燃料噴射弁２から燃料が噴射される直前に実施される。

次に、ＥＣＵ８は、ステップＳ１４において、気筒毎に回転数変動量Δω（ｉ）を算出する。例えば、第３気筒を例に挙げると、ω３（ｉ）とω３（ｉ＋１）との差Δω３（ｉ）を算出する。このΔω（ｉ）は、無噴射時には単調に減少していく。この無噴射時に単調に減少するときのΔω（ｉ）をΔωｐ（ｉ）とする。一方、学習噴射を実施した直後では、各気筒においてΔω（ｉ）が上昇する。

次に、ＥＣＵ８は、ステップＳ１５において、学習噴射による回転数上昇量δを気筒毎に算出し、その平均値δｘを算出する。回転数上昇量δは、学習噴射を実施しなかった場合のΔωｐ（ｉ）と、ステップＳ１４で算出されたΔω（ｉ）との差として求められる。なお、学習噴射を実施しなかった場合のΔωｐ（ｉ）は、無噴射時において単調に減少するので、学習噴射以前のΔωｐ（ｉ−１）から容易に推定できる。

次に、ＥＣＵ８はステップＳ１６において、実噴射量Ｑｒを算出する。ステップＳ１５で算出したδｘと学習噴射を実施した時のエンジン回転数ω０との積によりトルク比例量Ｔｐが算出される。このトルク比例量Ｔｐは、学習噴射によって発生するエンジン１０の発生トルクＴに比例する。また、エンジン１０において、発生トルクＴと実噴射量Ｑｒは比例する。このため、実噴射量Ｑｒは、算出されたトルク比例量Ｔｐに比例する。したがって、トルク比例量Ｔｐと予め算出しておいた比例定数ｋとの積により実噴射量Ｑｒを以下に示す数式（１）により推定することができる。

Ｑｒ＝ｋ・δｘ・ω０ （∵Ｔｐ＝δｘ・ω０）・・・・・・（１）

このように、ＥＣＵ８の処理により、実噴射量Ｑｒが推定される。ＥＣＵ８は、ステップＳ１６の次にステップＳ１７へ進む。ＥＣＵ８はステップＳ１７において、ステップＳ１２における学習噴射の実噴射量Ｑｒと指令噴射量Ｑｃとの差分ΔＱを算出する。ここで、次式（２）で示すように、差分ΔＱは、実噴射量Ｑｒから指令噴射量Ｑｃを減じたものである。すなわち、差分ΔＱは負の値となることがある。

ΔＱ＝Ｑｒ−Ｑｃ ・・・・・・・・・・・・・（２）

ＥＣＵ８は、ステップＳ１７の処理を終えるとリターンとなる。ところで、ＥＣＵ８はステップＳ１１でＮＯと判断する場合、すなわち、学習実施条件を満たさないと判断する場合、リターンとなる。

このように、ＥＣＵ８は、実噴射量Ｑｒと指令噴射量Ｑｃとの差分ΔＱを算出する。次に、このようにして算出した差分ΔＱに基づいて、燃料噴射弁２の噴孔２ａの状態を推定し、目標噴射圧を算出するＥＣＵ８の制御処理について説明する。図９は、ＥＣＵ８による目標噴射圧を算出する処理の一例を示したフローチャートである。

ＥＣＵ８は、ステップＳ２１において、噴射量の差分算出処理を実行する。この処理は、図８のフローチャートで示した処理である。この処理により、燃料噴射弁２における実噴射量Ｑｒと指令噴射量Ｑｃとの差分ΔＱが算出される。

ＥＣＵ８はステップＳ２２において、差分ΔＱと判定値Ｂとを比較し、差分ΔＱが判定値Ｂ以下であるか否かを判断する。ここで、判定値Ｂは、減少する噴射量の許容される閾値であって、予め設定される値である。なお、ここで判定値Ｂは負の値である。ＥＣＵ８はステップＳ２２において、ＹＥＳと判断する場合、すなわち、差分ΔＱが判定値Ｂ以下であると判断する場合、ステップＳ２３、ステップＳ２４へ進む。

ＥＣＵ８は、ステップＳ２３で噴孔２ａの開口面積が縮小していると判定する。ＥＣＵ８は、ステップＳ２４で燃料噴射弁２の開弁に要する通電時間を基準値に固定する。ステップＳ２３、ステップＳ２４の処理は、実施例１におけるＥＣＵ８の制御処理におけるステップＳ４、ステップＳ５のそれぞれに相当する。ここでは、その詳細な説明を省略する。ＥＣＵ８は、ステップ２３、ステップＳ２４の処理を終えると、ステップＳ２５へ進む。

ＥＣＵ８はステップＳ２５において、予め実験等から得られた噴射圧補正マップに基づいて、目標噴射圧を算出する。図１０は、噴射圧補正マップを示した説明図である。図１０は、縦軸に噴射圧変化量ΔＰ、横軸に差分ΔＱを示している。ここでは、ステップＳ２１において取得した差分ΔＱを噴射圧補正マップに照合し、噴射圧変化量ΔＰを算出する。さらに、ＥＣＵ８は、ここで得られた噴射圧変化量ΔＰを現在の噴射圧に加算し、目標噴射圧を算出する。例えば、ステップＳ２１において算出された差分ΔＱがΔＱｂであるとすると、図１０の噴射圧補正マップに基づき、噴射圧変化量ΔＰはΔＰｂと算出される。ＥＣＵ８はステップＳ２５の処理を終えると、ステップＳ２６へ進む。

ＥＣＵ８はステップＳ２６において、暗騒音が閾値を超えるか否かを判断する。ここでの処理は、実施例１におけるＥＣＵ８の制御処理におけるステップＳ７に相当する。ここでの処理内容も同様であるため、その詳細な説明を省略する。ＥＣＵ８はステップＳ２６において、ＹＥＳと判断する場合、すなわち、暗騒音が大きい状態であると判断すると、ステップＳ２７へ進む。ＥＣＵ８はステップＳ２７において、設定された目標噴射圧で燃料の噴射を実行する。ＥＣＵ８はステップＳ２７の処理を終えるとリターンとなる。一方、ＥＣＵ８はステップＳ２６において、ＮＯと判断する場合、すなわち、暗騒音が大きい状態でないと判断すると、ステップＳ２３へ戻る。

ところで、ＥＣＵ８はステップＳ２２において、ＮＯと判断する場合、すなわち、差分ΔＱが判定値Ｂよりも大きいと判断する場合、ステップＳ２８へ進む。ＥＣＵ８はステップＳ２８において、差分ΔＱと判定値Ｃとを比較し、差分ΔＱが判定値Ｃ以上であるか否かを判断する。ここで、判定値Ｃは、実噴射量Ｑｒが指令噴射量Ｑｃを超える場合でも、燃焼が正常に行われる閾値であって、予め設定された値である。ＥＣＵ８はステップＳ２８において、ＹＥＳと判断する場合、すなわち、差分ΔＱが判定値Ｃ以上であると判断する場合、ステップＳ２９へ進む。

ＥＣＵ８はステップＳ２９において、噴孔２ａの開口面積が拡大していると判定する。噴孔２ａ付近に付着していたデポジットが何らかの原因により剥離することがある。デポジットが剥離すると噴孔２ａの開口面積が拡大する。差分ΔＱが判定値Ｃ以上であると判断すると、噴孔２ａの開口面積が拡大したと判定する。

次に、ＥＣＵ８はステップＳ３０において、燃料噴射弁２の開弁に要する通電時間を初期値に固定する。すなわち、通電時間の延長、短縮は行わない。ＥＣＵ８はステップＳ３０の処理を終えると、ステップＳ３１へ進む。

ＥＣＵ８はステップＳ３１において、図１０の噴射圧補正マップに基づいて、目標噴射圧を算出する。ここでは、ステップＳ２１において取得した差分ΔＱを噴射圧補正マップに照合し、噴射圧変化量ΔＰを算出する。さらに、ＥＣＵ８は、ここで得られた噴射圧変化量ΔＰを現在の噴射圧に加算し、目標噴射圧を算出する。ステップＳ２５における目標噴射圧の増加が行われていた状態で、噴孔２ａの開口面積が拡大した場合、増加した目標噴射圧で燃料が噴射され続けると、燃料の供給が過多となる。ステップＳ３１では、燃料の噴射圧を元に戻すような措置が取られる。ＥＣＵ８はステップＳ３１の処理を終えると、ステップＳ２７へ進み、燃料を噴射して、リターンとなる。

ところで、ＥＣＵ８は、ステップＳ２８において、ＮＯと判断する場合、すなわち、差分ΔＱが判定値Ｃよりも大きいと判断する場合、ステップＳ２７へ進み、燃料を噴射してリターンとなる。ステップＳ２８でＮＯと判断する場合、燃料噴射弁２の噴孔２ａは噴孔面積に対して適度な噴射量となるように噴射が行われているため、そのままの状態が維持される。

本実施例は実施例１の燃料噴射装置１の効果に加えて、噴孔２ａの開口面積が拡大した際、燃料の噴射圧を低下させることにより、運転状態に適した燃料を噴射することができる。これにより、過度の燃料の噴射を抑制することができる。

上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、さらに本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。

本発明の燃料噴射装置を組み込んだディーゼルエンジンの概略構成を示した説明図である。 燃料噴射弁の噴射量と燃料噴射弁への通電時間との関係を示した説明図である。 ＥＣＵの行う噴孔面積の縮小の判定及び目標噴射圧の算出に関する処理の一例を示したフローチャートである。 噴孔面積縮小判定マップの一例を示した説明図である。 噴孔の開口面積が縮小する以前の噴射量と噴孔の開口面積が縮小した以降の噴射量とを比較した説明図である。 実施例１の噴射圧補正マップを示した説明図である。 噴孔の開口面積が縮小した場合において、燃料の噴射圧が初期の状態の噴射量と、燃料の噴射圧を上昇した状態の噴射量とを比較した説明図である。 燃料噴射弁からの燃料の実噴射量と指令噴射量との差分を算出するＥＣＵの処理の一例を示したフローチャートである。 ＥＣＵによる目標噴射圧を算出する処理の一例を示したフローチャートである。 実施例２の噴射圧補正マップを示した説明図である。

符号の説明

１ 燃料噴射装置
２ 燃料噴射弁
２ａ 噴孔
５ コモンレール
８ ＥＣＵ
９ 駆動ユニット
１０ エンジン
１１ 車速センサ
１２ ＮＥセンサ

Claims (3)

1. 燃料が噴射される噴孔が形成された燃料噴射弁と、
   当該燃料噴射弁へ供給する燃料を高圧の状態で維持する燃料蓄圧手段と、
   車両の累積走行距離に応じた噴射量劣化学習値に基づいて、前記噴孔の開口面積が縮小したことを判定する第１の判定手段と、
   当該第１の判定手段が前記噴孔の開口面積が縮小したことを判定した場合、前記燃料蓄圧手段における燃料の圧力を上昇させる第１の制御手段と、
   を備えたことを特徴とする燃料噴射装置。
2. 請求項１記載の燃料噴射装置において、
   前記燃料噴射弁から噴射された燃料の燃焼音についての暗騒音の音量を取得する暗騒音取得手段を備え、
   前記第１の判定手段が、前記暗騒音取得手段により取得された暗騒音の音量が閾値を超えると判断するとともに、前記噴孔の開口面積が縮小したことを判定した場合、前記第１の制御手段は燃料の圧力を上昇させることを特徴とする燃料噴射装置。
3. 前記噴孔の開口面積が拡大したことを判定する第２の判定手段と、
   当該第２の判定手段が前記噴孔の開口面積が拡大したことを判定した場合、前記燃料蓄圧手段の燃料の圧力を低下させる第２の制御手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１または２記載の燃料噴射装置。

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