(57)【要約】【課題】電流の計測点以外における電流−吐出量特性の傾きと中央特性の傾きとのずれを小さくするように電流−吐出量特性を学習することができる燃料噴射制御装置を提供する。【解決手段】吸入調量弁１２に第１設定電流Ｉ１１を流したときの燃料供給ポンプ１０の実際の吐出量が中央特性４１の示す第１設定吐出量Ｑ１となる第１電流Ｉ２１を取得し、電流のずれ量Ｉ２１−Ｉ１１を取得する。また、吸入調量弁１２に第２設定電流Ｉ１２を流したときの燃料供給ポンプ１０の実際の吐出量が中央特性４１の示す第２設定吐出量Ｑ２となる第２電流Ｉ２２を取得し、電流のずれ量Ｉ２２−Ｉ１２を取得する。そして、電流の各ずれ量、中央特性４１、上限特性４２、および下限特性４３を利用して電流−吐出量特性４４を学習する。【選択図】図６
2010261355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料供給ポンプ（１０）に備えられた吸入調量弁（１２）に流れる電流の大きさに応じて前記燃料供給ポンプ（１０）に燃料が吸入され、前記燃料供給ポンプ（１０）に吸入された燃料が加圧されると共に前記燃料供給ポンプ（１０）から吐出されてコモンレール（２０）に送られるように構成された蓄圧式燃料噴射システムに適用され、
前記吸入調量弁（１２）に流れる電流と前記燃料供給ポンプ（１０）から吐出される吐出量との関係を表した電流−吐出量特性（４４）に基づいて前記燃料供給ポンプ（１０）の吐出量を制御する燃料噴射制御装置であって、
前記燃料供給ポンプ（１０）の機差を考慮して前記吸入調量弁（１２）に流れる電流と前記燃料供給ポンプ（１０）の吐出量との関係を表した中央特性（４１）と、前記吸入調量弁（１２）に流れる電流と前記燃料供給ポンプ（１０）から吐出される最大の吐出量との関係を表した上限特性（４２）と、前記吸入調量弁（１２）に流れる電流と前記燃料供給ポンプ（１０）から吐出される最小の吐出量との関係を表した下限特性（４３）とを記憶した記憶手段（４０）と、
前記吸入調量弁（１２）に所定の電流を流したときの前記燃料供給ポンプ（１０）の吐出量が前記中央特性（４１）の示す吐出量となる実際の電流を取得し、さらに、前記実際の電流と前記所定の電流とのずれ量、前記中央特性（４１）、前記上限特性（４２）、および前記下限特性（４３）を利用して前記電流−吐出量特性（４４）を学習する学習手段（１００、２００、３００）とを備えていることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記学習手段（１００、２００、３００）は、
前記中央特性（４１）により前記所定の電流として前記吸入調量弁（１２）に第１設定電流（Ｉ１１）を流したときの前記燃料供給ポンプ（１０）の吐出量が第１設定吐出量（Ｑ１）であるとすると、アイドル時において、前記吸入調量弁（１２）に前記第１設定電流（Ｉ１１）を流したときの前記燃料供給ポンプ（１０）の実際の吐出量（Ｑ）が前記第１設定吐出量（Ｑ１）となるように前記吸入調量弁（１２）に流す電流の大きさを変化させ、前記燃料供給ポンプ（１０）の実際の吐出量（Ｑ）が前記第１設定吐出量（Ｑ１）となる第１電流（Ｉ２１）を計測する第１計測手段（１００）と、
前記中央特性（４１）により前記所定の電流として前記吸入調量弁（１２）に前記第１設定電流（Ｉ１１）よりも大きい第２設定電流（Ｉ１２）を流したときの前記燃料供給ポンプ（１０）の吐出量が第２設定吐出量（Ｑ２）であるとすると、非アイドル時において、前記吸入調量弁（１２）に前記第２設定電流（Ｉ１２）を流したときの前記燃料供給ポンプ（１０）の実際の吐出量（Ｑ）が前記第２設定吐出量（Ｑ２）となるように前記吸入調量弁（１２）に流す電流の大きさを変化させ、前記燃料供給ポンプ（１０）の実際の吐出量（Ｑ）が前記第２設定吐出量（Ｑ２）となる第２電流（Ｉ２２）を計測する第２計測手段（２００）と、
前記燃料供給ポンプ（１０）の吐出量が前記第１設定吐出量（Ｑ１）となる前記第１電流（Ｉ２１）を計測した点を第１計測点（４５）とし、前記燃料供給ポンプ（１０）の吐出量が前記第２設定吐出量（Ｑ２）となる前記第２電流（Ｉ２２）を計測した点を第２計測点（４６）とすると、前記電流−吐出量特性（４４）を、前記第１計測点（４５）および前記第２計測点（４６）を通る特性として推定する推定手段（３００）とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記推定手段（３００）は、前記第１計測点（４５）および前記第２計測点（４６）を通る特性の傾きを、前記中央特性（４１）の傾き、前記上限特性（４２）の傾き、および前記下限特性（４３）の傾きから推定することを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料供給ポンプの学習機能を備えた燃料噴射制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、燃料タンクから低圧燃料を吸入するときにコモンレールへの吐出量を決定する吸入調量型の可変吐出量高圧ポンプが、例えば特許文献１で提案されている。この可変吐出量高圧ポンプでは、流量制御用の電磁弁（Suction Control Valve；ＳＣＶ）により加圧室内に吸入される燃料量が調量されるようになっている。
【０００３】
電磁弁による燃料の吸入流量は、該電磁弁に備えられた弁体がコイル通電に伴ってケース部材内で摺動したときの弁体の移動量に応じて制御される。ここで、コイル通電は、エンジンＥＣＵにより行われる。エンジンＥＣＵには、可変吐出量高圧ポンプの製造ばらつきを考慮した理想的な電流（Ｉ）−ポンプ吐出量（Ｑ）特性（中央特性）が予め設定されており、エンジンＥＣＵはこの中央特性に従ってコイル通電を行う。
【０００４】
しかしながら、可変吐出量高圧ポンプは、経年劣化等によりＩ−Ｑ特性が中央特性からずれるという問題がある。そこで、エンジンＥＣＵは、エンジンのアイドル運転状態において、実際のＩ−Ｑ特性とあらかじめ設定された中央特性との電流のずれ量を算出し、そのずれ量に基づいて実際のＩ−Ｑ特性を補正していた。
【０００５】
具体的には、以下のように補正を行う。まず、電磁弁に設定電流を流したときに中央特性に従った設定吐出量が可変吐出量高圧ポンプから吐出されるはずである。そして、電磁弁に設定電流を流したときに、可変吐出量高圧ポンプから吐出される実際の実吐出量をコモンレールの圧力に基づいて算出し、この実吐出量が設定吐出量となるように設定電流の電流値を上昇させ、実吐出量が設定吐出量となる電流値を求める。この電流値が中央特性に対するずれ量であり、エンジンＥＣＵはこの電流値を学習値として記憶する。この後、エンジンＥＣＵは、中央特性に学習値を加算したＩ−Ｑ特性に基づいて可変吐出量高圧ポンプの吐出量を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の技術では、電磁弁の吸入流量は可変吐出量高圧ポンプの材料や組み付けの影響により可変吐出量高圧ポンプごとにばらつくため、学習後のＩ−Ｑ特性の傾きが中央特性に対してずれを生じさせてしまう。このことについて、図７を参照して説明する。図７の横軸は電磁弁に流すＳＣＶ電流量（Ｉ）であり、縦軸は可変吐出量高圧ポンプのポンプ吐出量（Ｑ）である。
【０００８】
図７に示されるように、従来のように、エンジンのアイドル運転状態で設定電流（初期値Ｉ３０）に対する実際の吐出量Ｑが設定吐出量Ｑ１１となる電流値Ｉ３１を求め、この電流値Ｉ３１と設定電流値Ｉ３０との差Ｉ３１−Ｉ３０を学習値として記憶する。これにより、図７に示されるように、学習後のＩ−Ｑ特性は中央特性を学習値Ｉ３１−Ｉ３０分だけシフトした特性となる。したがって、学習後のＩ−Ｑ特性においてＳＣＶ電流値に対するポンプ吐出量の傾きは中央特性と同じになるはずである。
【０００９】
しかし、図７に示されるように、ポンプ吐出量が設定吐出量Ｑ１１となる電流値Ｉ３１が取得されたＳＣＶ電流値の計測点では、設定電流Ｉ３０に対して学習値Ｉ３１−Ｉ３０が加算されることにより設定吐出量Ｑ１１が得られるが、上記のように可変吐出量高圧ポンプごとに機差があるため、電流値が計測点である電流値Ｉ３１から増加または減少すると学習後のＩ−Ｑ特性は図７の一点鎖線に示される実際のＩ−Ｑ特性のように中央特性の傾きに対してずれが発生してしまう。このため、電流値が電流値Ｉ３１の場合を除き、所望のポンプ吐出量が得られないという問題がある。
【００１０】
本発明は上記点に鑑み、電流の計測点以外における電流−吐出量特性の傾きと中央特性の傾きとのずれを小さくするように電流−吐出量特性を学習することができる燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、吸入調量弁（１２）に流れる電流と燃料供給ポンプ（１０）から吐出される吐出量との関係を表した電流−吐出量特性（４４）に基づいて燃料供給ポンプ（１０）の吐出量を制御する燃料噴射制御装置であって、燃料供給ポンプ（１０）の機差を考慮して吸入調量弁（１２）に流れる電流と燃料供給ポンプ（１０）の吐出量との関係を表した中央特性（４１）と、吸入調量弁（１２）に流れる電流と燃料供給ポンプ（１０）から吐出される最大の吐出量との関係を表した上限特性（４２）と、吸入調量弁（１２）に流れる電流と燃料供給ポンプ（１０）から吐出される最小の吐出量との関係を表した下限特性（４３）とを記憶した記憶手段（４０）と、吸入調量弁（１２）に所定の電流を流したときの燃料供給ポンプ（１０）の吐出量が中央特性（４１）の示す吐出量となる実際の電流を取得し、さらに、実際の電流と所定の電流とのずれ量、中央特性（４１）、上限特性（４２）、および下限特性（４３）を利用して電流−吐出量特性（４４）を学習する学習手段（１００、２００、３００）とを備えていることを特徴とする。
【００１２】
これによると、実際の電流を取得したときの電流の計測点以外における電流−吐出量特性（４４）の傾きについては、中央特性（４１）、上限特性（４２）、および下限特性（４３）の３つの特性の傾きを利用することにより補正することができるので、電流の計測点以外における電流−吐出量特性（４４）の傾きと中央特性（４１）の傾きとのずれを小さくするように電流−吐出量特性（４４）を学習することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、学習手段（１００、２００、３００）は、中央特性（４１）により所定の電流として吸入調量弁（１２）に第１設定電流（Ｉ１１）を流したときの燃料供給ポンプ（１０）の吐出量が第１設定吐出量（Ｑ１）であるとすると、アイドル時において、吸入調量弁（１２）に第１設定電流（Ｉ１１）を流したときの燃料供給ポンプ（１０）の実際の吐出量（Ｑ）が第１設定吐出量（Ｑ１）となるように吸入調量弁（１２）に流す電流の大きさを変化させ、燃料供給ポンプ（１０）の実際の吐出量（Ｑ）が第１設定吐出量（Ｑ１）となる第１電流（Ｉ２１）を計測する第１計測手段（１００）と、中央特性（４１）により所定の電流として吸入調量弁（１２）に第１設定電流（Ｉ１１）よりも大きい第２設定電流（Ｉ１２）を流したときの燃料供給ポンプ（１０）の吐出量が第２設定吐出量（Ｑ２）であるとすると、非アイドル時において、吸入調量弁（１２）に第２設定電流（Ｉ１２）を流したときの前記燃料供給ポンプ（１０）の実際の吐出量（Ｑ）が第２設定吐出量（Ｑ２）となるように吸入調量弁（１２）に流す電流の大きさを変化させ、燃料供給ポンプ（１０）の実際の吐出量（Ｑ）が第２設定吐出量（Ｑ２）となる第２電流（Ｉ２２）を計測する第２計測手段（２００）と、燃料供給ポンプ（１０）の吐出量が第１設定吐出量（Ｑ１）となる第１電流（Ｉ２１）を計測した点を第１計測点（４５）とし、燃料供給ポンプ（１０）の吐出量が第２設定吐出量（Ｑ２）となる第２電流（Ｉ２２）を計測した点を第２計測点（４６）とすると、電流−吐出量特性（４４）を、第１計測点（４５）および第２計測点（４６）を通る特性として推定する推定手段（３００）とを備えていることを特徴とする。
【００１４】
これによると、電流−吐出量特性（４４）を２つの計測点（４５、４６）を通る特性として推定するので、電流−吐出量特性（４４）を１つの計測点を通る特性として推定する場合よりも中央特性（４１）の傾きにより近い傾きを持った電流−吐出量特性（４４）を推定することができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、推定手段（３００）は、第１計測点（４５）および第２計測点（４６）を通る特性の傾きを、中央特性（４１）の傾き、上限特性（４２）の傾き、および下限特性（４３）の傾きから推定することを特徴とする。
【００１６】
これによると、中央特性（４１）の傾きだけでなく、上限特性（４２）の傾きおよび下限特性（４３）の傾きから電流−吐出量特性（４４）の傾きを推定するので、第１計測点（４５）および第２計測点（４６）以外における電流−吐出量特性（４４）の傾きと中央特性（４１）の傾きとのずれを小さくすることができる。
【００１７】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る蓄圧式燃料噴射システムの全体構成図である。
【図２】吸入調量弁に流れる電流と燃料供給ポンプから吐出される吐出量との関係を表した中央特性、上限特性、下限特性をそれぞれ示した図である。
【図３】アイドル時の第１計測点取得処理の内容を示したフローチャートである。
【図４】非アイドル時の第２計測点取得処理の内容を示したフローチャートである。
【図５】推定処理の内容を示したフローチャートである。
【図６】燃料供給ポンプの中央特性、上限特性、下限特性、および学習後の電流−吐出量特性を示した図である。
【図７】課題を説明するための図であり、従来の方法により学習した電流−吐出量特性を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２０】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。本実施形態で示される蓄圧式燃料噴射システムは、高圧燃料を蓄えるコモンレール内の高圧燃料を内燃機関の各気筒内に噴射する複数のインジェクタを有するものであり、例えば４気筒のディーゼルエンジンに適用される。
【００２１】
図１は、蓄圧式燃料噴射システム１の全体構成図である。この図に示されるように、蓄圧式燃料噴射システム１は、燃料供給ポンプ１０と、コモンレール２０と、インジェクタ３０と、エンジンＥＣＵ４０と、ＥＤＵ（Electronic Driving Unit；ＥＤＵ）５０とを備えて構成されている。
【００２２】
燃料供給ポンプ１０は、コモンレール２０に高圧燃料を圧送するものであり、フィードポンプ１１と、吸入調量弁１２と、プランジャ１３と、吐出弁１４とを備えて構成されている。この燃料供給ポンプ１０は、燃料の吸入量を調整することにより、燃料の吐出量を調整する吸入調量型のものである。
【００２３】
フィードポンプ１１は、燃料供給ポンプ１０と燃料タンク６０とを繋ぐ吸入配管６１を介して燃料タンク６０から燃料を燃料供給ポンプ１０内に汲み上げる低圧供給ポンプである。吸入配管６１には、燃料タンク６０より吸入された燃料を濾過して異物を除去するフェールフィルタ６２が配置されている。
【００２４】
吸入調量弁１２は、フィードポンプ１１により汲み上げられた燃料を燃料供給ポンプ１０内の図示しない加圧室に送る量を調整するための電磁弁（ＳＣＶ）であり、フィードポンプ１１から加圧室に至る燃料吸入経路の途中に配置されている。また、吸入調量弁１２は、例えばコイルと弁体とを備えた常閉型のものであり、コイルに電流が流れない状態では弁体が燃料供給経路を閉じるように作動するものである。すなわち、吸入調量弁１２は、コイルに流れる電流の大きさに比例して弁体を移動させることにより加圧室への燃料量を増加させるように作動する。コイルに流れる電流の大きさは、エンジンＥＣＵ４０により制御される。これにより、燃料供給ポンプ１０の燃料の吸入量つまり吐出量が調整される。
【００２５】
プランジャ１３は、ポンプ駆動軸により回転駆動するカムにより駆動されて上死点と下死点との間を往復運動するものである。このプランジャ１３の往復運動により、加圧室内の燃料が加圧される。
【００２６】
吐出弁１４は、燃料供給ポンプ１０から加圧された燃料を吐出するための弁であり、加圧室から燃料供給ポンプ１０の吐出口に至る燃料吐出経路の途中に設置されたいわゆる逆止弁である。この吐出弁１４は、所定の開弁圧を超えると燃料を吐出するように構成されている。
【００２７】
また、燃料供給ポンプ１０には燃料温度を検出するための温度センサ７０が取り付けられている。温度センサ７０で検出された燃料温度に係る温度信号はエンジンＥＣＵ４０に入力され、エンジン制御に利用される。
【００２８】
このような構成の燃料供給ポンプ１０では、フィードポンプ１１により吸入配管６１を介して燃料タンク６０から燃料が燃料供給ポンプ１０内に汲み上げられる。当該燃料は、吸入調量弁１２の流量制御に従って、加圧室に吸入される。また、エンジンによって回転するカムの回転に応じてプランジャ１３により加圧室内の燃料が加圧される。そして、加圧された燃料圧力が吐出弁１４の開弁圧を超えると、加圧された燃料が燃料供給ポンプ１０とコモンレール２０とを繋ぐ供給配管６３を介してコモンレール２０に供給される。なお、燃料供給ポンプ１０内の過剰な燃料は燃料配管６４を介して燃料供給ポンプ１０から燃料タンク６０に戻される。
【００２９】
コモンレール２０は、燃料供給ポンプ１０より供給された高圧燃料を目標レール圧に保持して蓄える畜圧手段である。この目標レール圧は、例えばエンジン回転数等のディーゼルエンジンの運転状態に基づいて、エンジンＥＣＵ４０によって決定される。
【００３０】
また、コモンレール２０には、コモンレール２０内の燃料圧力があらかじめ定められた上限値を超えたときに開弁してコモンレール２０の燃料圧力を逃がすプレッシャリミッタ２１が取り付けられている。プレッシャリミッタ２１より流出した燃料は、燃料配管６４を介して燃料タンク６０に戻される。
【００３１】
さらに、コモンレール２０にはレール圧センサ２２が取り付けられており、コモンレール２０内の実際の燃料圧力を示す実レール圧に応じた圧力信号がエンジンＥＣＵ４０に入力されるようになっている。
【００３２】
インジェクタ３０は、コモンレール２０に蓄圧された燃料を気筒内に噴射するものであり、エンジンの気筒数に応じて各気筒に備え付けられている。また、インジェクタ３０は燃料噴射弁を有し、ＥＤＵ５０により燃料噴射弁が開閉されることで気筒内に燃料を噴射する。このため、インジェクタ３０は、コモンレール２０とインジェクタ３０とを繋ぐ各高圧配管６５を介して各インジェクタ３０に高圧燃料が供給されるようになっている。なお、図１では１気筒のみが示されている。
【００３３】
すなわち、各インジェクタ３０では、高圧配管６５を介してコモンレール２０から燃料入口部３１に高圧燃料が導入され、燃料出口部３２から燃料配管６４を介してインジェクタ３０内部の燃料が燃料タンク６０に向けて流出するようになっている。
【００３４】
エンジンＥＣＵ４０は、レール圧センサ２２の圧力信号、エンジン回転数を検出するためのクランク角センサ７１により検出されたパルス信号、および温度センサ７０の温度信号等の各種センサの信号を入力し、これらの信号により推定されるエンジン運転状態に基づいてインジェクタ３０からの燃料噴射制御を行うものである。このため、エンジンＥＣＵ４０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータを備え、マイクロコンピュータに記憶したプログラムに従って演算処理を行う。
【００３５】
ここで、クランク角センサ７１は、エンジンのクランクシャフトの回転角度を検出するセンサである。すなわち、クランク角センサ７１は、エンジンのクランクシャフトに取り付けられたリング上の突起の通過を検知し、該突起の通過に伴うパルス信号を出力するものである。したがって、エンジンＥＣＵ４０は、クランク角センサ７１から入力されるパルス信号のパルス間隔を計測することによってエンジン回転数を算出する。
【００３６】
また、エンジンＥＣＵ４０は上記の燃料噴射制御を行うために、上記のクランク角センサ７１、温度センサ７０、レール圧センサ２２の他、図示しない気筒判別センサ、アクセル開度センサ、水温センサ等の各種のセンサから信号をそれぞれ入力している。気筒判別センサは、エンジンのカム軸の回転角を検出して燃料噴射する気筒を判別するセンサであり、アクセル開度センサはアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するセンサであり、水温センサはエンジン冷却水の温度を検出するセンサである。
【００３７】
そして、エンジンＥＣＵ４０はこれらのセンサの信号を用いて、エンジン状態に応じた最適な噴射時期や噴射量等を算出して駆動信号を生成し、この駆動信号をＥＤＵ５０に出力する。ＥＤＵ５０が各インジェクタ３０の燃料噴射弁を開閉すると、各インジェクタ３０から燃料が噴射され、エンジンが動く。
【００３８】
エンジンＥＣＵ４０は上記のような燃料噴射制御を行うべく、エンジンの運転状態からコモンレール２０の圧力が、インジェクタ３０の噴射圧力に相当する目標レール圧に追従するように、燃料供給ポンプ１０からの吐出量を算出している。そして、エンジンＥＣＵ４０は、算出した吐出量が燃料供給ポンプ１０から吐出されるように吸入調量弁１２を駆動する。これにより、コモンレール２０の実レール圧が目標レール圧に変更される。
【００３９】
このように、エンジンＥＣＵ４０が燃料供給ポンプ１０の吐出量を制御する場合、エンジンＥＣＵ４０は、吸入調量弁１２に流れる電流と燃料供給ポンプ１０から吐出される吐出量との関係を示す電流−吐出量特性（Ｉ−Ｑ特性）に基づいて燃料供給ポンプ１０の吐出量を制御する。
【００４０】
このため、エンジンＥＣＵ４０には、燃料供給ポンプ１０の吐出量を制御するための電流−吐出量特性が予め記憶されている。具体的には、図２に示される３つの特性が記憶されている。図２は、吸入調量弁１２に流れる電流（ＳＣＶ電流値）と燃料供給ポンプから吐出される吐出量（ポンプ吐出量）との関係を表した中央特性４１、上限特性４２、下限特性４３をそれぞれ示した図である。
【００４１】
中央特性４１は、燃料供給ポンプ１０の製造ばらつき、つまり機差を考慮した吸入調量弁１２に流れる電流と燃料供給ポンプ１０の吐出量との関係を表した理想的な特性である。エンジンＥＣＵ４０は、この中央特性４１に従って燃料供給ポンプ１０の吐出量を制御する。
【００４２】
上限特性４２は、吸入調量弁１２に流れる電流と燃料供給ポンプ１０から吐出される最大の吐出量との関係を表した特性である。ここで、「最大の吐出量」とは、吸入調量弁１２に電流を流したときに、燃料供給ポンプ１０から吐出される燃料の最大量である。すなわち、燃料供給ポンプ１０の吐出量の規格の最大値である。
【００４３】
また、下限特性４３は、吸入調量弁１２に流れる電流と燃料供給ポンプ１０から吐出される最小の吐出量との関係を表した特性である。ここで、「最小の吐出量」とは、吸入調量弁１２に電流を流したときに、燃料供給ポンプ１０から吐出される燃料の最小量である。すなわち、燃料供給ポンプ１０の吐出量の規格の最小値である。
【００４４】
上記のようにエンジンＥＣＵ４０は、図２に示される中央特性４１に従って燃料供給ポンプ１０の吐出量を制御するが、燃料供給ポンプ１０の経年劣化等により燃料供給ポンプ１０の吐出量が中央特性４１から外れていく。すなわち、燃料供給ポンプ１０の吸入調量弁１２に所定の電流を流したとしても、中央特性４１に従った吐出量が得られなくなる。
【００４５】
そこで、エンジンＥＣＵ４０は、上記の中央特性４１、上限特性４２、および下限特性４３の３つの特性を利用して、燃料供給ポンプ１０の吐出量が中央特性４１に従った吐出量となるように電流−吐出量特性を学習する学習機能を備えている。この学習機能については、後で詳しく説明する。
【００４６】
ＥＤＵ５０は、エンジンＥＣＵ４０から入力される駆動信号に基づいて、インジェクタ３０の燃料噴射弁を開閉させる駆動装置である。以上が、本実施形態に係る蓄圧式燃料噴射システム１の全体構成である。なお、エンジンＥＣＵ４０は、特許請求の範囲の燃料噴射制御装置に対応している。
【００４７】
次に、上記の蓄圧式燃料噴射システム１において、エンジンＥＣＵ４０が電流−吐出量特性の補正を行う学習機能について、図３〜図６を参照して説明する。図３は、アイドル時の第１計測点取得処理１００の内容を示したフローチャートである。図４は、非アイドル時の第２計測点取得処理２００の内容を示したフローチャートである。図５は、第１計測点取得処理１００および第２計測点取得処理２００の後の推定処理３００の内容を示したフローチャートである。図６は、燃料供給ポンプ１０の各特性４１〜４３および学習後の電流−吐出量特性４４を示した図である。
【００４８】
エンジンＥＣＵ４０は、吸入調量弁１２に所定の電流を流したときの燃料供給ポンプ１０の吐出量が中央特性４１の示す吐出量となる実際の電流を取得し、さらに、実際の電流と所定の電流とのずれ量、中央特性４１、上限特性４２、および下限特性４３を利用して電流−吐出量特性４４を学習する。
【００４９】
ここで、吸入調量弁１２に流す所定の電流は２つあり、１つはエンジンのアイドル時に流す電流と非アイドル時に流す電流である。したがって、エンジンＥＣＵ４０が燃料供給ポンプ１０の電流−吐出量特性を学習する場合、アイドル時および非アイドル時における電流−吐出量の計測点をそれぞれ取得し、この後、これらの計測点と図２に示される各特性を用いて最適な電流−吐出量特性を取得することとなる。アイドル時における計測点の取得は第１計測点取得処理１００により行い、非アイドル時における計測点の取得は第２計測点取得処理２００により行う。
【００５０】
まず、第１計測点取得処理１００について図３を参照して説明する。図３に示される第１計測点取得処理１００は、エンジンのアイドル時に実行される。
【００５１】
ステップ１１０では、所定の電流として燃料供給ポンプ１０の吸入調量弁１２に流す電流の値が第１設定電流Ｉ１１に設定される。図６に示されるように、中央特性４１により第１設定電流Ｉ１１に対応する燃料供給ポンプ１０の吐出量は第１設定吐出量Ｑ１である。
【００５２】
続いて、ステップ１２０では、燃料供給ポンプ１０の実際の吐出量Ｑが取得される。この燃料供給ポンプ１０の実際の吐出量Ｑは、コモンレール２０の実レール圧により算出される。
【００５３】
そして、ステップ１３０では、実際の吐出量Ｑ＝第１設定吐出量Ｑ１の条件を満たすか否かが判定される。つまり、中央特性４１に従った吐出量が吐出されているかが判定される。実際の吐出量Ｑと第１設定吐出量Ｑ１とが等しくない場合、燃料供給ポンプ１０が中央特性４１に従った吐出量を吐出していないことを意味する。例えば、図６に示されるように、実際の吐出量Ｑは第１設定吐出量Ｑ１よりも小さくなっている。本ステップで上記条件を満たさないと判定された場合、ステップ１４０に進む。一方、本ステップで上記条件を満たすと判定された場合はステップ１５０に進む。
【００５４】
ステップ１４０では、燃料供給ポンプ１０の吸入調量弁１２に流す第１設定電流Ｉ１１の値が変更される。この後、再び、ステップ１２０にて燃料供給ポンプ１０の実際の吐出量が算出され、ステップ１４０にて実際の吐出量が第１設定吐出量Ｑ１となるかが判定される。
【００５５】
すなわち、ステップ１２０〜１４０が繰り返されることにより、吸入調量弁１２に第１設定電流Ｉ１１が流れたときの燃料供給ポンプ１０の実際の吐出量Ｑが第１設定吐出量Ｑ１となるように吸入調量弁１２に流れる電流の大きさが変化させられる。
【００５６】
そして、ステップ１２０〜１４０が繰り返され、燃料供給ポンプ１０の実際の吐出量Ｑが第１設定吐出量Ｑ１となった場合、ステップ１５０に進む。
【００５７】
ステップ１５０では、燃料供給ポンプ１０の実際の吐出量が第１設定吐出量Ｑ１となる第１電流Ｉ２１が取得され、この第１電流Ｉ２１と第１設定電流Ｉ１１との差Ｉ２１−Ｉ１１が第１学習値として記憶される。この第１電流Ｉ２１が第１設定吐出量Ｑ１を吐出させるために必要な実際の電流に相当し、第１学習値が中央特性と実際の電流とのずれ量に相当する。そして、図６に示されるように、燃料供給ポンプ１０の吐出量が第１設定吐出量Ｑ１となる第１電流Ｉ２１が計測された点が第１計測点４５とされる。こうして、第１計測点取得処理１００が終了する。
【００５８】
次に、第２計測点取得処理２００について図４を参照して説明する。図４に示される第２計測点取得処理２００は、エンジンの非アイドル時に実行される。ここで、非アイドル時とは、例えば燃料供給ポンプ１０の出荷前に計測装置に燃料供給ポンプ１０がセッティングされて吐出量が計測される場合である。もちろん、燃料供給ポンプ１０の出荷後における非アイドル時でも良い。
【００５９】
まず、ステップ２１０では、所定の電流として燃料供給ポンプ１０の吸入調量弁１２に流す電流の値が第１設定電流Ｉ１１よりも大きい第２設定電流Ｉ１２に設定される。図６に示されるように、中央特性４１により第２設定電流Ｉ１２に対応する燃料供給ポンプ１０の吐出量は第１設定吐出量Ｑ１よりも大きい第２設定吐出量Ｑ２である。
【００６０】
続いて、ステップ２２０では、ステップ１２０と同様に、燃料供給ポンプ１０の実際の吐出量Ｑが取得される。
【００６１】
ステップ２３０では、実際の吐出量Ｑ＝第２設定吐出量Ｑ２の条件を満たすか否かが判定される。実際の吐出量Ｑと第２設定吐出量Ｑ２とが等しくない場合、燃料供給ポンプ１０が中央特性４１に従った吐出量を吐出していないため、ステップ２４０に進む。例えば、図６に示されるように、実際の吐出量Ｑは第２設定吐出量Ｑ２よりも小さくなっている。一方、本ステップで上記条件を満たすと判定された場合はステップ２５０に進む。
【００６２】
ステップ２４０では、ステップ１４０と同様に、燃料供給ポンプ１０の吸入調量弁１２に流す第２設定電流Ｉ１２の値が変更される。この後、再び、ステップ２２０にて燃料供給ポンプ１０の実際の吐出量が算出され、ステップ２４０にて実際の吐出量が第２設定吐出量Ｑ２となるかが判定される。
【００６３】
このように、ステップ２２０〜２４０が繰り返されることにより、吸入調量弁１２に第２設定電流Ｉ１２が流れたときの燃料供給ポンプ１０の実際の吐出量Ｑが第２設定吐出量Ｑ２となるように吸入調量弁１２に流れる電流の大きさが変化させられる。
【００６４】
そして、ステップ２２０〜２４０が繰り返され、燃料供給ポンプ１０の実際の吐出量Ｑが第２設定吐出量Ｑ２となった場合、ステップ２５０に進む。
【００６５】
ステップ２５０では、燃料供給ポンプ１０の実際の吐出量が第２設定吐出量Ｑ２となる第２電流Ｉ２２が取得され、この第２電流Ｉ２２と第２設定電流Ｉ１２との差Ｉ２２−Ｉ１２が第２学習値として記憶される。この第２電流Ｉ２２が第２設定吐出量Ｑ２を吐出させるために必要な実際の電流に相当し、第２学習値が中央特性と実際の電流とのずれ量に相当する。そして、図６に示されるように、燃料供給ポンプ１０の吐出量が第２設定吐出量Ｑ２となる第２電流Ｉ２２が計測された点が第２計測点４６とされる。こうして、第２計測点取得処理２００が終了する。
【００６６】
なお、上述のように、非アイドル時を出荷前の燃料供給ポンプ１０を計測装置にセッティングした状態とすると、燃料供給ポンプ１０が出荷される際には、エンジンＥＣＵ４０に第２計測点４６が予め記憶されていることとなる。
【００６７】
上記のように、第１計測点取得処理１００および第２計測点取得処理２００の各処理が終了すると、図５に示される推定処理３００が実行される。
【００６８】
まず、ステップ３１０では、燃料供給ポンプ１０の特性が、第１計測点取得処理１００で取得された第１計測点４５と第２計測点取得処理２００で計測された第２計測点４６とから推定される。すなわち、図６に示されるように、第１計測点４５および第２計測点４６を通る直線（図６の破線）が算出される。つまり、本ステップにより２つの計測点４５、４６からおおまかな電流−吐出量特性が得られる。このように、電流−吐出量特性が２つの計測点４５、４６を通る特性として推定されるので、電流−吐出量特性が１つの計測点を通る特性として推定される場合よりも中央特性４１の傾きにより近い傾きを持った特性が推定される。
【００６９】
続いて、ステップ３２０では、電流のずれ量を示す第１学習値（Ｉ２１−Ｉ１１）および第２学習値（Ｉ２２−Ｉ１２）、中央特性４１、上限特性４２、下限特性４３の各特性から各計測点４５、４６以外の傾きが補正される。具体的には、第１計測点４５および第２計測点４６を通る特性の傾きが、中央特性４１の傾き、上限特性４２の傾き、および下限特性４３の傾きから推定される。これにより、燃料供給ポンプ１０の電流−吐出量特性４４が得られる。
【００７０】
なお、第１計測点４５および第２計測点４６を通る特性の傾きとは、ＳＣＶ電流の値が０から第１電流Ｉ２１までのＳＣＶ電流に対するポンプ吐出量の傾き、第１電流Ｉ２１と第２電流Ｉ２２との間のＳＣＶ電流に対するポンプ吐出量の傾き、ＳＣＶ電流の値が第２電流Ｉ２２よりも大きい場合におけるＳＣＶ電流に対するポンプ吐出量の傾きである。
【００７１】
このように、中央特性４１の傾き、上限特性４２の傾き、および下限特性４３の傾きの３つの特性の傾きから電流−吐出量特性４４の傾きを推定しているので、第１計測点４５および第２計測点４６以外における電流−吐出量特性４４の傾きと中央特性４１の傾きとのずれが小さくなる。こうして、電流−吐出量特性４４が学習される。
【００７２】
ステップ３３０では、ステップ３２０で取得された学習後の電流−吐出量特性４４がエンジンＥＣＵ４０に記憶される。以上のようにして、エンジンＥＣＵ４０は中央特性４１に替わる電流−吐出量特性４４を学習する。
【００７３】
推定処理３００が完了すると、燃料供給ポンプ１０の吐出量の制御には、学習後の電流−吐出量特性４４が反映される。これにより、学習後の電流−吐出量特性４４に従った吐出量制御が行われる。
【００７４】
上述のように、非アイドル時における第２計測点４６がエンジンＥＣＵ４０に予め設定されているとすると、アイドル時に第１計測点取得処理１００が行われ、この後に推定処理３００が行われることで、随時、電流−吐出量特性４４が取得される。そして、最新の電流−吐出量特性４４に更新されていく。
【００７５】
以上説明したように、本実施形態では、燃料供給ポンプ１０の吐出量制御に際し、図６に示される電流−吐出量特性４４を中央特性４１、上限特性４２、および下限特性４３を利用して学習することを特徴としている。
【００７６】
これによると、第１学習値および第２学習値を取得するために計測した第１計測点４５、および第２計測点４６以外における電流−吐出量特性４４の傾きについては、中央特性４１、上限特性４２、および下限特性４３の３つの特性の傾きを利用することにより補正しているので、各計測点４５、４６以外の電流−吐出量特性４４の傾きと中央特性４１の傾きとのずれを小さくするように電流−吐出量特性４４を学習することができる。
【００７７】
このように、電流−吐出量特性４４の傾きと中央特性４１の傾きとの差を小さくできるのは、中央特性４１を用いて２つの計測点４５、４６を計測し、これらの計測点４５、４６を用いて電流−吐出量特性４４を推定しているからである。すなわち、１つの計測点から電流−吐出量特性を学習しようとすると、その計測点では中央特性４１とのずれを無くすことはできるが、その他の電流領域では燃料供給ポンプ１０の機差によって中央特性４１とのずれを無くすことはできない。しかし、本実施形態で示された学習方法のように、異なる電流領域で２つの計測点４５、４６における中央特性４１とのずれ量を求め、各計測点４５、４６を通る特性を推定しているので、この推定により中央特性４１の傾きに近い特性を得ることができる。さらに、上述のように中央特性４１、上限特性４２、および下限特性４３の各傾きから最終的な電流−吐出量特性４４を取得している。このため、各計測点４５、４６以外における中央特性４１と電流−吐出量特性４４とのずれを小さくすることができる。
【００７８】
なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、第１計測点取得処理１００を実行する手段が特許請求の範囲の第１計測手段に対応し、第２計測点取得処理２００を実行する手段が特許請求の範囲の第２計測手段に対応する。推定処理３００を実行する手段が特許請求の範囲の推定手段に相当する。また、第１計測点取得処理１００、第２計測点取得処理２００、および推定処理３００を実行する手段が特許請求の範囲の学習手段に対応する。さらに、エンジンＥＣＵ４０は中央特性４１、上限特性４２、および下限特性４３を記憶したものであるので、特許請求の範囲の記憶手段に相当する。
【００７９】
（他の実施形態）
上記第１実施形態では、２つの計測点４５、４６を計測して電流−吐出量特性４４を学習しているが、計測点は２つに限らず、３つ以上でも良い。計測点が多いほど、精度の高い推定が可能となる。計測点が３つ以上の場合、例えばステップ３１０では、３つの計測点を通る直線を引くことは難しいので、例えば最小二乗法等の方法を用いて３つの計測点から得られる一次方程式を得るということが行われる。これにより、中央特性４１の傾きに近い直線を推定できる。
【００８０】
上記第１実施形態では、非アイドル時の状態は燃料供給ポンプ１０の出荷前に計測装置により実現することについて述べたが、例えば、車種により用いられる燃料供給ポンプ１０のタイプが異なる。このため、各タイプの燃料供給ポンプ１０の第２計測点４６をエンジンＥＣＵ４０に予め記憶させておくことにより、燃料供給ポンプ１０ごとに第２計測点４６を計測する必要がなくなる。すなわち、エンジンＥＣＵ４０は、車両に搭載された燃料供給ポンプ１０を識別し、複数の第２計測点４６の中から該当するデータを用いて電流−吐出量特性を学習することが可能となる。これにより、エンジンＥＣＵ４０の汎用性を高めることができる。
【符号の説明】
【００８１】
１０    燃料供給ポンプ
１２    吸入調量弁
２０    コモンレール
４０    エンジンＥＣＵ
４１    中央特性
４２    上限特性
４３    下限特性
４４    電流−吐出量特性
４５    第１計測点
４６    第２計測点
１００  第１計測点取得処理
２００  第２計測点取得処理
３００  推定処理
【図１】
2010261355.tif 000003
【図２】
2010261355.tif 000004
【図３】
2010261355.tif 000005
【図４】
2010261355.tif 000006
【図５】
2010261355.tif 000007
【図６】
2010261355.tif 000008
【図７】
2010261355.tif 000009