(57)【要約】      （修正有）【課題】燃料噴射に圧力波動が与える影響を完全に自律的な方式で精密に補正する方法およびシステムを提供すること。【解決手段】燃焼機関の燃料噴射システム１であって、燃焼機関のシリンダーに燃料を噴射するための一つ以上の燃料噴射アクチュエータ、燃料噴射アクチュエータに燃料を供給するための高圧燃料供給部、および燃料噴射システムの一つ以上のアクチュエータにより生成された圧力波動を補正するために用いられる圧力補正データを計算する人工神経回路網１２Ａを含む制御ロジック部１２、を含む燃料噴射システム。【選択図】図２
2020026791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼機関の燃料噴射システム（１）であって、
前記燃焼機関のシリンダー（２）に燃料を噴射するための一つ以上の燃料噴射アクチュエータ（３）；
前記燃料噴射アクチュエータ（３）に燃料を供給するための高圧燃料供給部；および
前記燃料噴射システム（１）の一つ以上のアクチュエータにより生成された圧力波動（ＰＷ）を補正するために用いられる圧力補正データ（ｐｃｄ）を計算する人工神経回路網（１２Ａ）を含む制御ロジック部１２；
を含む燃料噴射システム。
【請求項２】
前記制御ロジック部（１２）に実装された前記人工神経回路網（１２Ａ）は、訓練された人工神経回路網を含む、請求項１に記載の前記燃料噴射システム。
【請求項３】
前記人工神経回路網（１２Ａ）は、入力変数（ｘ）を受信する入力レイヤー、一つ以上の隠匿レイヤー、および出力変数（ｙ）を提供する出力レイヤーを含む深層神経回路網を含む、請求項１または２に記載の燃料噴射システム。
【請求項４】
前記人工神経回路網（１２Ａ）は、前記燃料噴射システムおよび／または燃焼機関のパラメータが変化するように設けられたトレーニングデータセットで訓練される、請求項１または２に記載の燃料噴射システム。
【請求項５】
前記高圧燃料供給部は、前記燃料噴射アクチュエータ（３）に高圧燃料を供給するコモン高圧燃料レール（４）に燃料貯蔵器（７）から燃料をポンピングして供給する高圧ポンプ（５）を含む、請求項１または２に記載の燃料噴射システム。
【請求項６】
前記高圧ポンプ（５）は、前記高圧燃料供給部のアクチュエータを形成し、前記高圧ポンプ（５）の各圧縮ストロークで圧力波動（ＰＷ）を生成する、請求項５に記載の燃料噴射システム。
【請求項７】
前記高圧燃料供給部は、前記コモン高圧燃料レール（４）内の燃料圧力を調節する圧力制御バルブ（９）を含み、
前記圧力制御バルブ（９）は、前記高圧燃料供給部のアクチュエータを形成し、駆動時に圧力波動（ＰＷ）を形成する
請求項１または２に記載の燃料噴射システム。
【請求項８】
前記高圧燃料供給部は、前記制御ロジック部（１２）の前記人工神経回路網（１２Ａ）に入力変数（ｘ）として圧力データを提供することができるように、前記高圧燃料供給部内の位置で圧力を測定する一つ以上の圧力センサー（１０）をさらに含む、請求項１または２に記載の燃料噴射システム。
【請求項９】
負荷点情報データが前記制御ロジック部（１２）の前記人工神経回路網（１２Ａ）に入力変数（ｘ）として供給される、請求項１または２に記載の燃料噴射システム。
【請求項１０】
前記人工神経回路網（１２Ａ）は、一つ以上の圧力センサー（１０）から受信される圧力データおよび負荷点情報データを基礎として、圧力補正データ（ｐｃｄ）を出力変数（ｙ）として計算する、請求項１または２に記載の燃料噴射システム。
【請求項１１】
圧力波動が影響を与える燃料噴射は、前記制御ロジック部（１２）の前記人工神経回路網（１２Ａ）により計算された前記圧力補正データ（ｐｃｄ）により、各燃料噴射アクチュエータ（３）の通電時間（ＥＴ）および／または通電振幅（ＥＡ）を調節することによって補正される、請求項１または２に記載の燃料噴射システム。
【請求項１２】
前記燃料噴射アクチュエータ（３）は、主噴射の間、および前記主噴射に先行する一つ以上のパイロット噴射の間に燃料を対応シリンダー（２）に噴射する、請求項１または２に記載の燃料噴射システム。
【請求項１３】
圧力波動が影響を与える燃料噴射は、前記制御ロジック部（１２）の前記人工神経回路網（１２Ａ）により計算された前記圧力補正データ（ｐｃｄ）により、前記燃料噴射アクチュエータ（３）の前記主噴射および／またはパイロット噴射の前記通電時間（ＥＴ）および／または通電振幅（ＥＡ）を制御することによって補正される、請求項１２に記載の燃料噴射システム。
【請求項１４】
燃料噴射システムの燃料噴射アクチュエータ（３）の燃料噴射に圧力波動が与える影響を補正する方法であって、
（ａ）一つ以上の圧力センサー（１０）により提供される圧力データを基礎として、および負荷点情報データを基礎として人工神経回路網（１２Ａ）により圧力補正データ（ｐｃｄ）を計算する段階（Ｓ１）；および
（ｂ）前記人工神経回路網（１２Ａ）により計算された前記圧力補正データ（ｐｃｄ）に対応して前記燃料噴射システムの前記燃料噴射アクチュエータ（３）を制御する段階（Ｓ２）；
を含む方法。
【請求項１５】
燃料噴射システム（１）の制御ロジック部（１２）であって、
前記燃料噴射システム（１）の一つ以上のアクチュエータにより生成された圧力波動（ＰＷ）を補正するために用いられる圧力補正データ（ｐｃｄ）を計算する人工神経回路網（１２Ａ）；および
前記計算された圧力補正データ（ｐｃｄ）により前記燃料噴射システム（１）の前記燃料噴射アクチュエータ（３）に対する制御信号を生成する制御ユニット（１２Ｂ）；
を含む制御ロジック部（１２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工知能（ａｒｔｉｖｉｃｉａｌ  ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ；ＡＩ）、神経回路網を利用して燃料噴射システムの燃料噴射アクチュエータの燃料噴射に圧力波動が与える影響の補正のための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼機関は、性能、排気、騒音、および燃料効率に関する目標を満たすように燃料噴射システムを用いることができる。しかし、従来のストレージアキュムレーター噴射システム（ｓｔｏｒａｇｅ  ａｃｃｕｍｕｌａｔｏｒ  ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）は、圧力外乱または圧力波動が次の噴射での燃料噴射正確性に否定的な方向に影響を与える点に直面している。このような圧力外乱は、燃焼機関のエンジン性能を落とし、燃焼機関の排気音と燃料効率を落とす。
【０００３】
従来の燃焼機関では、圧力外乱と燃料噴射システムの燃料噴射正確性に与える影響は、燃料噴射正確性に影響を与える圧力波動の測定結果に基づいて補正アルゴリズムを用いた制御プログラムにより補償している。
【０００４】
図１は、従来の圧力波動制御ロジックの使用法を示す。
【０００５】
多様な種類のセンサーからのデータがエンジン管理システム（ｅｎｇｉｎｅ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  ｓｙｓｔｅｍ；ＥＭＳ）に供給され、応用ソフトウェアにより各動作点でキャプチャされ得る。適切な取得（ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ）がチェックされ、評価され（ｅｖａｌｕａｔｅｄ）、制御ロジックの次の段階に用いられる。プログラミングされた応用ソフトウェアは、エンジン管理システム（ＥＭＳ）またはエンジン制御ユニット（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｕｎｉｔ；ＥＣＵ）に実装（ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ）され、受信された負荷点（ｌｏａｄ  ｐｏｉｎｔ）情報データおよび測定された圧力により燃料噴射アクチュエータの制御信号を生成する。制御信号を計算することは複雑であり、電子制御ユニット（ＥＣＵ）の多くの資源を必要とする。さらに、このような計算をキャリブレーションすることは難しいため、多くのエンジニアのチームを必要とするようになる。計算とキャリブレーション（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）の複雑性のため、このような従来のアクセス方式は、エラーの可能性が大きく、燃料供給システムおよび／または燃焼機関の変更について非常に柔軟性がない。従来のシステムにおいて燃料噴射に圧力波動が与える影響の補正は、エンジニアが自分の経験に基づいて作成したアプリケーションプログラムにより行われる。つまり、燃焼機関のシリンダーに燃料噴射アクチュエータの燃料噴射に圧力波動が与える影響の補正のための従来のシステムは、システムの変化に自ら適応することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明の目的は、燃料噴射に圧力波動が与える影響を完全に自律的な方式で精密に補正する方法およびシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、請求項１の特徴を含む本発明の第一の側面による燃焼機関の燃料噴射システムにより実現される。
【０００８】
本発明の第一の側面による燃焼機関の燃料噴射システムは、
前記燃焼機関のシリンダーに燃料を噴射するための一つ以上の燃料噴射アクチュエータ、
前記燃料噴射アクチュエータに燃料を供給するための高圧燃料供給部、および
前記燃料噴射システムの一つ以上のアクチュエータにより生成された圧力波動を補正するために用いられる圧力補正データを計算する人工神経回路網を含む制御ロジック部を含む。
【０００９】
本発明の第一の側面による燃料噴射システムは、完全に自律適応し、前記システムに特に前記高圧燃料供給部および／またはこれを用いる燃焼機関に変化があっても、エンジニアの事前作業が不要となる長所を有する。
【００１０】
本発明の第一の側面による燃料噴射システムの他の長所は、アクチュエータにより生成された圧力波動、特に高圧ポンプおよび／または前記高圧燃料供給部の圧力制御バルブにより生成された圧力波動の圧力波動補正の正確性を向上するという点である。
【００１１】
他の側面によれば、本発明は、燃料噴射システムの燃料噴射アクチュエータによる燃料噴射に圧力波動が与える影響を補正するための請求項１４の特徴を含む方法を提供する。
【００１２】
本発明の第二の側面によれば、燃料噴射システムの燃料噴射アクチュエータの燃料噴射に圧力波動が与える影響を補正する方法は、
一つ以上の圧力センサーにより提供される圧力データを基礎として、および負荷点情報データを基礎として人工神経回路網により圧力補正データを計算する段階；および
前記人工神経回路網により計算された前記圧力補正データに対応して前記燃料噴射システムの前記燃料噴射アクチュエータを制御する段階；を含む。
【００１３】
本発明の第一の側面による燃料噴射システムの可能な実施例として、前記人工神経回路網は、入力変数を受信する入力レイヤー、一つ以上の隠匿レイヤー、および出力変数を提供する出力レイヤーを含む深層神経回路網（ｄｅｅｐ  ｎｅｕｒａｌ  ｎｅｔｗｏｒｋ）を含む。
【００１４】
本発明の第一の側面による燃料噴射システムの可能な実施例として、前記人工神経回路網は、前記燃料噴射システムおよび／または燃焼機関のパラメータが変化するように設けられたトレーニングデータセットで訓練される。
【００１５】
本発明の第一の側面による燃料噴射システムの可能な実施例として、前記高圧燃料供給部は、前記燃料噴射アクチュエータに高圧燃料を供給するコモン高圧燃料レールに燃料貯蔵器から燃料をポンピングして供給する高圧ポンプを含む。
【００１６】
本発明の第一の側面による燃料噴射システムの可能な実施例として、前記高圧ポンプは、前記高圧燃料供給部のアクチュエータを形成し、前記高圧ポンプの各圧縮ストロークで圧力波動を生成する。
【００１７】
本発明の第一の側面による燃料噴射システムの可能な実施例として、前記高圧燃料供給部は、前記コモン高圧燃料レール内の燃料圧力を調節する圧力制御バルブを含み、前記圧力制御バルブは、前記高圧燃料供給部のアクチュエータを形成し、駆動時に圧力波動を生成する。
【００１８】
本発明の第一の側面による燃料噴射システムの可能な実施例として、前記高圧燃料供給部は、前記制御ロジック部の前記人工神経回路網に入力変数として圧力データを提供することができるように、前記高圧燃料供給部内の位置で圧力を測定する一つ以上の圧力センサーをさらに含んでもよい。
【００１９】
本発明の第一の側面による燃料噴射システムの可能な実施例として、負荷点情報データが前記制御ロジック部の前記人工神経回路網に入力変数として供給される。
【００２０】
本発明の第一の側面による燃料噴射システムの可能な実施例として、前記人工神経回路網は、一つ以上の圧力センサーから受信される圧力データおよび負荷点情報データを基礎として、圧力補正データを出力変数として計算する。
【００２１】
本発明の第一の側面による燃料噴射システムの可能な実施例として、圧力波動が影響を与える燃料噴射は、前記制御ロジック部の前記人工神経回路網により計算された前記圧力補正データにより、各燃料噴射アクチュエータの通電時間（ｅｎｅｒｇｉｚｉｎｇ  ｔｉｍｅ）および／または通電振幅を調節することによって補正される。
【００２２】
本発明の第一の側面による燃料噴射システムの可能な実施例として、前記燃料噴射アクチュエータは、主噴射の間、および前記主噴射に先行する一つ以上のパイロット噴射の間に燃料を対応シリンダーに噴射する。
【００２３】
本発明の第一の側面による燃料噴射システムの可能な実施例として、圧力波動が影響を与える燃料噴射は、前記制御ロジック部の前記人工神経回路網により計算された前記圧力補正データにより、前記燃料噴射アクチュエータの主噴射および／またはパイロット噴射の通電時間（ｅｎｅｒｇｉｚｉｎｇ  ｔｉｍｅ）および／または通電振幅を制御することによって補正される。
【００２４】
他の側面による本発明は、燃料噴射システムの制御ロジック部であって、
前記燃料噴射システムの一つ以上のアクチュエータにより生成された圧力波動を補正するために用いられる圧力補正データを計算する人工神経回路網、および
前記計算された圧力補正データにより前記燃料噴射システムの前記燃料噴射アクチュエータに対する制御信号を生成する制御ユニットを含む制御ロジック部を提供する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、燃料噴射に圧力波動が与える影響を完全に自律的な方式で精密に補正することによって、より安定した燃料制御を実現するようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来の燃料噴射システムのブロックダイアグラムを示す。
【図２】本発明の第一の側面による燃料噴射システムの可能な実施例を示すブロックダイアグラムである。
【図３】本発明の第一の側面による燃料噴射システムの制御ロジック部に実装された人工神経回路網の可能な実施例を示す。
【図４】本発明の第二の側面により燃料噴射に圧力波動が与える影響を補正する方法の可能な実施例を示すフローチャートである。
【図５】本発明により燃料噴射システムに実装された人工神経回路網の訓練（ｔｒａｉｎｉｎｇ）に用いられ得る測定データの生成を概略的に示す。
【図６】本発明による燃料噴射システムの作動を示す信号ダイヤグラムである。
【図７】（Ａ）乃至（Ｄ）は、本発明による方法およびシステムによる圧力波動の補正を示す信号ダイヤグラムである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図２のブロックダイアグラムに示すように、本発明の第一の側面による燃料噴射システム１は、図２に示すように一つ以上のシリンダー２−１、２−２、２−３、２−４を有する燃焼機関に用いられてもよい。燃焼機関の各シリンダーは、燃焼機関の当該シリンダーに燃料を噴射するように対応する燃料噴射アクチュエータ３−１、３−２、３−３、３−４を含む。燃料噴射アクチュエータ３と対応するシリンダー２の数は燃焼機関の種類により変わり得る。図２に示すように、燃料噴射システムの燃料噴射アクチュエータ３−ｉ（ｉ＝１、２、３、４）に燃料を供給するように高圧燃料供給部が備えられる。図示された実施例では、高圧燃料供給システムは、高圧パイプ６により高圧ポンプ（ｈｉｇｈ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｐｕｍｐ；ＨＰＰ）５に連結されるコモン高圧燃料レール４を含む。高圧ポンプ５は、燃料貯蔵器７から燃料をポンピングして燃料供給システムのコモン高圧燃料レール４に供給する。図２に示すように、高圧燃料レール４は、高圧パイプ８−ｉ（ｉ＝１、２、３、４）を通じて各燃料噴射アクチュエータ３−ｉに燃料を供給する。高圧燃料供給部は、コモン高圧燃料レール４内の燃料圧力を調節するための圧力制御バルブ（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｖａｌｖｅ；ＰＣＶ）９をさらに含む。
【００２８】
図２に示すように、前記高圧燃料供給部は、高圧燃料供給部内の位置で高圧燃料供給システム内の現在圧力を測定して信号線１１を通じて制御ロジック部１２の人工神経回路網１２Ａに入力変数ｘとして圧力データを提供する一つ以上の圧力センサー１０をさらに含む。図示された実施例において、制御ロジック部１２は、二つの主要構成、つまり、人工神経回路網１２Ａおよび制御ユニット１２Ｂを含む。制御ロジック部１２の人工神経回路網１２Ａは、システム１の一つ以上のアクチュエータにより生成された圧力波動ＰＷを補正することに用いられる圧力補正データｐｃｄを計算する。制御ユニット１２Ｂは、人工神経回路網１２Ａから計算された圧力補正データｐｃｄを受信し、燃料噴射システム１の他の燃料噴射アクチュエータ３−ｉ（ｉ＝１、２、３、４）に供給される制御信号ＣＲＴＬを前記計算された圧力補正データｐｃｄにより生成する。図２に示された実施例において、制御ロジック部１２の制御ユニット１２Ｂは、信号制御線１３−１乃至１３−４を通じて燃料噴射アクチュエータ３−１乃至３−４を制御する。制御ロジック部１２の人工神経回路網１２Ａは、訓練された人工神経回路網であって、燃料供給システムおよび／または燃焼機関のパラメータが変化するように設けられたトレーニングデータセットで訓練されたものである。可能な実施例として、人工神経回路網１２Ａは、深層神経回路網（ｄｅｅｐ  ｎｅｕｒａｌ  ｎｅｔｗｏｒｋ）を含んでもよい。前記深層神経回路網１２Ａは、入力変数ｘを受信する入力レイヤー（ｉｎｐｕｔ  ｌａｙｅｒ）、一つ以上の隠匿レイヤー（ｈｉｄｄｅｎ  ｌａｙｅｒ）、および出力変数ｙを提供する出力レイヤー（ｏｕｔｐｕｔ  ｌａｙｅｒ）を含む。図３のダイヤグラムでは、このような人工神経回路網（ＡＮＮ）１２Ａの可能な実施例が概略的に示されている。
【００２９】
燃料供給システムの高圧ポンプ５は、高圧ポンプ５の各圧縮ストロークで不必要な圧力波動ＰＷを生成するアクチュエータを形成する。また、圧力制御バルブ９は、駆動時に不必要な圧力波動ＰＷを生成する高圧燃料供給部のアクチュエータを形成する。また各燃料噴射アクチュエータ３−ｉは、駆動時に圧力波動ＰＷを生成することができる。圧力波動ＰＷは、パイプを通じて伝播され、燃料噴射アクチュエータ３−ｉの燃料噴射に否定的に影響を与える。システム圧力は、高圧燃料供給部内の位置で測定されてもよい。システム圧力は、燃料量だけでなく、エンジンおよび／またはポンプ速度により、そして他の多様な影響要素により、最大圧力および最小圧力の間のいかなる値にもなることができる。噴射された燃料量は、燃料噴射アクチュエータ３−ｉの位置での圧力とそれぞれの燃料噴射アクチュエータ３−ｉの開放デュレーション（ｏｐｅｎｉｎｇ  ｄｕｒａｔｉｏｎ）に依存するため、それぞれの燃料噴射アクチュエータ３−ｉの正確な駆動を計算するために必要な理想的な情報は、各燃料噴射アクチュエータ３−ｉでの精密な圧力である。しかし、各個別燃料噴射アクチュエータ３−ｉに対するこの圧力情報は、測定信号として存在しない。この圧力情報の計算だけが可能であり、これはシステム１の制御ロジック部１２により行われる。図２に示すように、圧力センサー１０は、高圧燃料供給部内のシステム圧力を測定し、制御ロジック部１２の人工神経回路網１２Ａに複数の入力変数ｘのうちの一つとして圧力データを供給する。他の負荷点（ｌｏａｄ  ｐｏｉｎｔ）情報データも制御ロジック部１２の人工神経回路網１２Ａに入力変数ｘとして提供される。人工神経回路網１２Ａは、一つ以上の圧力センサー１０から受信される圧力データおよび残りの負荷点情報データを基礎として、出力変数ｙとして圧力補正データｐｃｄを計算する。具体化形態と使用状況に応じて、負荷点情報データは燃料噴射システムの噴射戦略に関するデータを含む多様な他のデータを含んでもよい。このような負荷点情報データは、例えば、噴射回数、噴射タイミング、噴射量、および／またはコモン高圧燃料レール４のレール圧力を含んでもよい。変数ｘとして人工神経回路網１２Ａに供給された負荷点情報データは、エンジン速度、エンジントルク、周辺温度、湿度、または周辺圧力などのように燃焼機関の作動に関する負荷点情報データをさらに含んでもよい。
【００３０】
また、人工神経回路網１２Ａに負荷点情報データとして供給された入力変数ｘは、補正機能の状態に関するパラメータ、特に、パイロット補正および／または主補正が活性化であるか否かに関するパラメータを含んでもよい。可能な実施例として、人工神経回路網１２Ａに入力変数ｘとして供給された負荷点情報データは、燃料の特性に関するデータ、特に、燃料温度および／または燃料種類（燃料の物理的特性）に関するデータをさらに含んでもよい。
【００３１】
本発明の可能な実施例による燃料噴射システム１において、前記供給される入力変数ｘは、燃料供給システムおよび／または燃焼機関のハードウェアセットアップ（ｈａｒｄｗａｒｅ  ｓｅｔ−ｕｐ）に関するデータを含んでもよい。前記供給される変数ｘは、供給パイプの長さ、高圧ポンプ５のポンプ種類、使用された燃料噴射アクチュエータ３のインジェクター種類、コモン高圧燃料レール４の体積、および圧力制御バルブ９に関する情報のように、システムのハードウェア構成に関する情報を含んでもよい。このような種類の情報データは、システム、つまり、燃料供給システムおよび／または燃焼機関の構成後には通常定数となる。しかし、このような入力変数を用いることによって、制御ロジック部１２を異なる種類の燃焼機関および／または燃料供給システムにも用いることができるようになる。したがって、人工神経回路網１２Ａは、ただ一種類の燃焼機関または車両だけでなく、異なる種類または変形された例の燃焼機関および／またはモータに対しても訓練され得る。
【００３２】
図２に示すように、人工神経回路網１２Ａは、制御ユニット１２Ｂに供給される出力変数ｙとして圧力補正データｐｃｄを計算する。制御ユニット１２Ｂは、人工神経回路網１２Ａにより計算された圧力補正データｐｃｄにより、燃料噴射アクチュエータ（Ｆｕｅｌ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ａｃｔｕａｔｏｒ；ＦＩＡ）３−ｉに対する制御信号ＣＲＴＬを生成する。したがって、可能な実施例として、圧力波動が影響を与える燃料噴射は、制御ロジック部１２による圧力補正データｐｃｄにより、各燃料噴射アクチュエータ３−ｉの通電時間（ｅｎｅｒｇｉｚｉｎｇ  ｔｉｍｅ）ＥＴおよび／または通電振幅ＥＡを調節することによって自動的にそして連続的に補正される。可能な構成として、各燃料噴射アクチュエータ３−ｉは、主噴射ＭＩの間、そして主噴射に先行する一つ以上のパイロット噴射ＰＩの間に燃焼機関の対応シリンダー２−ｉ（ｉ＝１、２、３、４）に燃料を噴射する。圧力波動が影響を与える燃料噴射は、燃料噴射アクチュエータ３−ｉにより行われる主噴射ＭＩおよび／またはパイロット噴射ＰＩの通電時間ＥＴおよび／または通電振幅ＥＡを制御ロジック部１２の人工神経回路網１２Ａにより計算される圧力補正データｐｃｄにより制御することによって補正される。
【００３３】
制御ロジック部１２に実装された人工神経回路網１２Ａは、複数のレイヤーを含んでもよく、各レイヤーは複数の計算ノードを含んでもよい。可能な実施例として、人工神経回路網１２Ａは、入力レイヤーＩＬ、一つ以上の隠匿レイヤーＨＬ、および出力レイヤーＯＬを含む深層神経回路網（ＤＮＮ）である。可能な構成として、人工神経回路網１２Ａは、一つの入力レイヤーＩＬ、三つの隠匿レイヤーＨＬ、および一つの出力レイヤーＯＬを含んでもよい。図３は、一つの入力レイヤーＩＬ、二つの隠匿レイヤーＨＬ１、ＨＬ２、および一つの出力レイヤーＯＬを有する人工神経回路網１２Ａを概略的に示している。入力レイヤーに含まれているノードの数は、人工神経回路網１２Ａに供給される入力変数ｘの数に対応する。図３に示された実施例において、出力レイヤーＯＬは、補正ユニット１２Ｂに供給される圧力補正データｐｃｄを含む出力変数ｙを提供する一つのノードを含む。一つのサイクルまたはイベントで、出力変数ｙは、パイロット通電補正（ｐｉｌｏｔ  ｅｎｅｒｇｉｚｉｎｇ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）、主通電補正（ｍａｉｎ  ｅｎｅｒｇｉｚｉｎｇ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）、および／または後通電補正（ｐｏｓｔ  ｅｎｅｒｇｉｚｉｎｇ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）に対する値を含んでもよい。人工神経回路網１２Ａの初期訓練（ｉｎｉｔｉａｌ  ｔｒａｉｎｉｎｇ）は、異なるレイヤーのノードの間の加重パラメータ（ｗｅｉｇｈｔｉｎｇ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ）を調節するための複数のトレーニングデータセット上のトレーニングセットアップ（ｓｅｔ−ｕｐ）で訓練される。可能な実施例として、人工神経回路網１２Ａは、連続的に学習することができ、車両に装着された噴射燃料システム１の作動中にも性能を漸進的に向上することができる。図３に示された人工神経回路網１２Ａの異なるレイヤーは、それぞれの入力データにより異なる種類の変換（ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を行ってもよい。信号は最初の入力レイヤーから隠匿レイヤーを通して最後の出力レイヤーに進行し、異なるレイヤーを複数回行き来することができる。可能な実施例として、人工神経回路網１２Ａの出力変数ｙは、一時的に保存されてもよく、人工神経回路網１２Ａの入力レイヤーのノードにフィードバックされてもよい。人工神経回路網１２Ａの互いに異なるノードには、コサイン（ｃｏｓｉｎｅ）活性化関数、タンジェントハイパボリック（Ｔａｎｈ）活性化関数、シグモイド（ｓｉｇｍｏｉｄ）活性化関数、またはＲｅＬＵ活性化関数など互いに異なる活性化関数（ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）が適用されてもよい。使用状況に応じて、互いに異なる活性化関数が構成されてもよく、人工神経回路網１２Ａにトレーニングデータセットを適用して訓練されてもよい。
【００３４】
コモンレール燃料システムは、レール圧力を相対的に少ない偏差内に指定値として安定化することができる。高圧ポンプ５は、高圧のレール圧力を提供し、燃料Ｆを高圧燃料レール（ｈｉｇｈ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｆｕｅｌ  ｒａｉｌ；ＨＰＦＲ）４に供給する。圧力センサー１０により圧力がモニタリングされ、現在の圧力に関する圧力データは人工神経回路網１２Ａに提供される。コモンレール燃料供給システムは、燃料圧力がエンジン速度と負荷条件に独立的という長所を有する。したがって、燃料噴射量および噴射タイミングの両方を柔軟に制御することができ、燃焼機関の低い速度と負荷でも混合器内の噴霧貫通力（ｓｐｒａｙ  ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ）を向上することができる。また、コモンレールシステムは、燃料ポンプの最大トルク要件を低めることができ、エンジンの騒音品質を改善することができる。
【００３５】
図４は、燃料噴射システムで燃料噴射アクチュエータの燃料噴射に圧力波動が与える影響の補正のための方法の可能な実施例を示すフローチャートである。
【００３６】
図４に示された実施例において、この方法は二つの主な段階を含む。
【００３７】
第１段階（Ｓ１）で、一つ以上の圧力センサから提供された圧力データを基礎として、そして受信された負荷点情報データを基礎として、人工神経回路網ＡＮＮにより圧力補正データｐｃｄが計算される。
【００３８】
次の段階（Ｓ２）で、人工神経回路網ＡＮＮにより計算された圧力補正データに対応して燃料噴射システムの燃料噴射アクチュエータが制御される。
【００３９】
図５は、図２に示された人工神経回路網１２Ａのような人工神経回路網を訓練することに用いられ得る測定データの生成を概略的に示す。高圧パイプを通じてコモン高圧燃料レールに連結されたテスト燃料噴射アクチュエータＴＦＩＡには、高圧分析ユニットＨＤＡが装着される。制御器ＣＯＮＴは、訓練用としてセットアップされたテスト燃料噴射アクチュエータＴＦＩＡを稼動する（ｅｎｅｒｇｉｚｅ）。高圧分析ユニットＨＤＡは、人工神経回路網ＡＮＮの訓練に用いられ得る測定データを提供する。テスト燃料噴射アクチュエータＴＦＩＡにより提供された測定データは、人工神経回路網ＡＮＮにトレーニングデータセットとして提供される噴射量、リターン流量、レール圧力、通電プロフィール（ｅｎｅｒｇｉｚｉｎｇ  ｐｒｏｆｉｌｅ）、および／または噴射率プロフィールを一例として含んでもよい。
【００４０】
図６は、圧力波動ＰＷが燃料計測の正確性に与える影響を示したダイヤグラムである。圧力波動ＰＷは、（一定の通電時間で）以前の噴射（ｐｒｉｏｒ  ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）により噴射量の偏差を招く。図６に示された例において、主噴射ＭＩに先行して二つのパイロット噴射ＰＩが行われる。パイロット噴射ＰＩ２は、パイロット噴射ＰＩ１および主噴射ＭＩに影響を与える。また、パイロット噴射ＰＩ１は、続く主噴射ＭＩに影響を与える。この影響は噴射の回数および噴射量の通電の開始時期（ｓｔａｒｔ  ｏｆ  ｅｎｅｒｇｉｚｉｎｇ）により変わる。主噴射ＭＩに対する影響は、最悪の場合、ストローク当たり５ｍｍ３までの偏差も示すことがあり得る。図６は、補正された圧力波動ＰＷがある場合とない場合に対して燃料噴射アクチュエータにより行われた主噴射ＭＩに与える影響を右側に示している。線図（ｃｕｒｖｅ）Ｉは、補正されていない圧力波動の影響を時間に対して示す。線図（ｃｕｒｖｅ）ＩＩは、従来の圧力波動補正制御器を用いた圧力波動ＰＷの補正を示す。線図（ｃｕｒｖｅ）ＩＩＩは、訓練された人工神経回路網１２Ａを含む本発明による制御ロジック部１２により実現される圧力波動補正（ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｗａｖｅ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ；ＰＷＣ）を示す。図６で右側に示すように、本発明による方法および装置によれば、システムの一つ以上のアクチュエータにより生成された圧力波動ＰＷはほぼ完全に削除されたり補償される
圧力波動ＰＷが燃料噴射に与える副作用の補正は、それぞれの噴射の通電時間ＥＴおよび／または通電振幅ＥＡを調節することによって行われてもよい。通電時間ＥＴは、噴射がいつ解除されるのかにより適当な値で決められる。本発明による燃料噴射システム１の制御ロジック部１２は、システムのアクチュエータにより生成された、特に高圧ポンプ５および高圧制御バルブ９により生成された、圧力波動ＰＷの精密な除去に寄与する。
【００４１】
図７（Ａ）乃至７（Ｄ）は、本発明による方法および装置を用いて不必要な圧力波動ＰＷの補正を示した信号ダイヤグラムである。
【００４２】
図７（Ａ）は、燃料噴射アクチュエータ３に適用される制御電流の第１通電プロフィールＥＰ１を示す。燃料噴射アクチュエータ３が作動する間、システム１のアクチュエータにより圧力波動ＰＷは図７（Ｂ）の信号ダイヤグラムに示されているように生成される。
【００４３】
図７（Ｃ）は、燃料噴射アクチュエータ３に噴射される燃料量ＦＱをミリセカンド当たりミリグラムで示す。
【００４４】
図７（Ｄ）は、図７（Ａ）に示された第１通電プロフィールＥＰ１とは異なる補正された通電プロフィールＥＰ２を示す。特に圧力データを含む入力変数ｘにより通電時間ＥＴおよび／または通電振幅ＥＡを多少調節することによって、図７（Ｂ）に示された不必要な圧力波動ＰＷを削除したり除去することができる。
【００４５】
例として図２に示された本発明による燃料噴射システム１は、多様な種類の車両、特にディーゼルエンジンを装着した道路用車両に適用され得る。燃料噴射アクチュエータ３は、制御ユニット１２Ｂにより制御されるソレノイドまたはピエゾバルブ（ｐｉｅｚｏ−ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｖａｌｖｅ）を含んでもよい。制御ユニット１２Ｂは、燃料噴射アクチュエータ３−ｉの燃料噴射時間および燃料噴射量を制御する。コモンレール燃料供給の（例として、１００バー以上の）高圧は、燃料微粒子化（ａｔｏｍｉｚａｔｉｏｎ）に寄与する。燃焼機関の騒音を低めるために、制御ユニット１２Ｂは、主噴射イベント以前に小さい量の燃料Ｆの噴射、つまり、パイロット噴射ＰＩを制御する。燃料噴射アクチュエータ３−ｉに燃料を供給する高圧燃料レール４は、燃料Ｆが高圧で貯蔵される圧力アキュムレーターを形成する。このアキュムレーターは、複数の燃料噴射アクチュエータ３−ｉに高圧燃料を供給する。これは、機械的でも電子的でも目標圧力を維持するように制御だけすればいいという点で、高圧ポンプ５の作動を単純化する。
【００４６】
燃料噴射アクチュエータ３−ｉは、制御ユニット１２Ｂにより電気的に駆動される。（ノズルとフランジャーを含む）油圧バルブが機械的または油圧的に開放されてもよく、燃料Ｆは対応シリンダー２−ｉ（ｉ＝１、２、３、４）に目標圧力で噴射される。燃料圧力エネルギーが遠い距離に貯蔵されており、燃料噴射アクチュエータ３−ｉは、制御ユニット１２Ｂから受信される制御信号ＣＲＴＬに対応して電気的に駆動されるため、噴射の初期と終期で噴射圧力はアキュムレーター内の圧力、つまり、高圧燃料レール４での圧力に近い。アキュムレーター、ポンプ、および管路の諸元により、噴射圧力および噴射率は各多重噴射イベントに対してほぼ同一になり得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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