(57)【要約】【課題】コモンレールに設けた圧力センサによってモニターした燃料圧力の変化から噴射開始点を高い精度で検出して、インジェクタの噴射開始時期および噴射量を補正する。【解決手段】制御装置４は、高速サンプリングによって「蓄圧燃料の圧力変化」をモニターして、噴射前と噴射中の近似直線の交点から仮想噴射開始点を求める。この時、「圧力脈動の影響の小さい最初のパイロット噴射」と「圧力変化の大きいメイン噴射」のうち、近似直線に対する相関係数が高い側のデータを採用して仮想噴射開始点を求める。このため、仮想噴射開始点の精度を高めることができ、仮想噴射開始点から求めた変化分ΔＴｎに基づいて通電開始タイミングＴｏｎと目標通電期間Ｔｑ０を補正することで補正の信頼性を高めることができる。【選択図】  図１
2014139426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄圧燃料を蓄える燃料蓄圧器（１）と、この燃料蓄圧器（１）に蓄圧された蓄圧燃料を噴射するインジェクタ（３）と、前記燃料蓄圧器（１）に蓄圧された燃料圧力を検出する圧力センサ（８）と、この圧力センサ（８）の検出結果を含む種々の運転状態に基づいて前記インジェクタ（３）の噴射制御を実施する制御装置（４）とを備え、
同一気筒への１回の燃料供給を複数の噴射に分けて行うマルチ噴射を実施可能な燃料噴射装置において、
前記制御装置（４）は、前記圧力センサ（８）によってサンプリングした前記蓄圧燃料の圧力変化から、複数の噴射のうちの第１の噴射と第２の噴射のそれぞれにおける噴射前と噴射中の近似直線を求め、
前記第１、第２の噴射のうち、近似直線に対する相関係数が高い側のデータを採用して噴射前と噴射中の近似直線の交点から仮想噴射開始点を求め、
この仮想噴射開始点に基づいて前記インジェクタ（３）の噴射開始時期および噴射量を補正することを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射装置において、
前記第１の噴射は、前記マルチ噴射における最初のパイロット噴射であり、
前記第２の噴射は、前記マルチ噴射におけるメイン噴射であることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の燃料噴射装置において、
前記制御装置（４）は、前記仮想噴射開始点に基づいて、ニードル（ｉ２）の初期変位速度を補正することを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、
前記制御装置（４）は、前記仮想噴射開始点に基づいて、前記インジェクタ（３）の品質判断を行うことを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、
前記制御装置（４）は、近似直線化前の圧力データの絶対値が所定範囲外の場合、そのデータを採用しないことを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、
前記制御装置（４）は、近似直線に対する相関係数が所定範囲外の場合、そのデータを採用しないことを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、
前記制御装置（４）は、噴射に近い前記圧力センサ（８）のサンプリング値から、噴射前の近似直線を求めることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、
前記制御装置（４）は、噴射に近い前記圧力センサ（８）のサンプリング値から、噴射中の近似直線を求めることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８いずれか１つに記載の燃料噴射装置において、
前記制御装置（４）は、前記インジェクタ（３）の内部に燃料の一部を燃料タンク（５）へ戻す静リークが存在する場合、この静リーク量を考慮することを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、
前記制御装置（４）は、前記圧力センサ（８）によってサンプリングした前記蓄圧燃料の圧力変化から、前記第２の噴射の近似直線を求める際、前記燃料蓄圧器（１）に伝播される圧力脈動を考慮することを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０のいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、
前記制御装置（４）は、前記仮想噴射開始点に基づいて前記インジェクタ（３）の通電開始タイミング（Ｔｏｎ）と目標通電期間（Ｔｑ０）を補正することを特徴とする燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料蓄圧器（コモンレール等）に蓄圧された燃料をインジェクタから噴射する燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図９（ａ）に示すように、インジェクタ（形式を問わない）は、インジェクタの通電を開始する「通電開始タイミングＴｏｎ」から、実際に燃料を噴射する「実噴射開始タイミングＴｓ」までに「実噴射開始遅れＴｄ」が生じる。
そこで、制御装置は、運転状態に基づいて算出した「目標噴射開始タイミングＴｓ０」から演算によって求めた「目標噴射開始遅れＴｄ０」を前だしして「通電開始タイミングＴｏｎ」を求める。
【０００３】
ここで、「実噴射開始遅れＴｄ」は、個体差（機差）、可動部の摩耗、噴孔の詰まり等の要因により異なる可能性がある。
「目標噴射開始遅れＴｄ０」に対して「実噴射開始遅れＴｄ」が変化すると、制御装置が演算で求めた「目標噴射開始タイミングＴｓ０」で燃料噴射できなくなる。
また、「目標噴射開始遅れＴｄ０」に対して「実噴射開始遅れＴｄ」が変化すると、ニードルのリフト期間（離座から着座までの実噴射期間）が変化してしまい、制御装置が演算で求めた「目標噴射量Ｑ」が噴射されなくなる。
【０００４】
インジェクタの個体差は、出荷前において事前に補正することができる。
しかし、インジェクタの摩耗や詰まり等は、出荷後、ユーザーの使用中において徐々に変化する可能性がある。
【０００５】
そこで、燃料蓄圧器に設けた圧力センサによって燃料圧力の変化をモニターし、圧力の落ち込みを噴射開始点として検出する方法が知られている。
しかし、圧力センサによってモニターできる圧力波形は、図９（ｂ）の下段の実線に示すように、「伝播遅れ」に加えて「圧力変化の減衰」が伴い、圧力波形がなまされてしまう。このため、圧力センサによってモニターできる圧力波形による「圧力の落ち込み」から「噴射開始点」を判定するのが困難になってしまう。
【０００６】
また、同一気筒に対する１回の燃料供給を「１回または複数のパイロット噴射（微小噴射）」と「メイン噴射（大噴射）」に分けて行うマルチ噴射では、
（ｉ）最初のパイロット噴射では圧力変化が小さいために「圧力の落ち込み」から「噴射開始点」を判定し辛い場合があり、
（ｉｉ）メイン噴射では前噴射（パイロット噴射）による圧力脈動の影響で「噴射開始点」を判定し辛い場合がある。
このため、燃料蓄圧器に設けた圧力センサによってモニターした燃料圧力の変化から噴射開始点を高い精度で検出することが困難になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３１４３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、マルチ噴射であっても、燃料蓄圧器に設けた圧力センサによってモニターした燃料圧力の変化から噴射開始点を高い精度で検出して、インジェクタの噴射開始時期および噴射量を高い精度で補正する燃料噴射装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の燃料噴射装置は、圧力センサによってサンプリングした蓄圧燃料の圧力変化から、複数の噴射のうちの第１の噴射と第２の噴射のそれぞれにおける噴射前と噴射中の近似直線を求める。
続いて、第１、第２の噴射のうち、近似直線に対する相関係数が高い側のデータを採用して噴射前と噴射中の近似直線の交点から仮想噴射開始点（即ち、第１、第２の噴射のうち精度の高い側の仮想噴射開始点）を求める。
そして、この仮想噴射開始点に基づいてインジェクタの噴射開始時期および噴射量を補正する。
このため、マルチ噴射であっても、噴射開始点を高い精度で検出することができ、インジェクタの噴射開始時期および噴射量を高い精度で補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】燃料噴射装置の概略図である。
【図２】インジェクタの概略図である。
【図３】作動説明のためのタイムチャートである。
【図４】近似直線の相関係数の説明図である。
【図５】制御例を示すフローチャートである。
【図６】制御例を示すフローチャートである。
【図７】制御例を示すフローチャートである。
【図８】通電期間Ｔｑと噴射量Ｑとの関係を示すグラフである。
【図９】作動説明のためのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下において［発明を実施するための形態］を詳細に説明する。
【実施例】
【００１２】
以下の実施例は具体的な一例を示すものであって、本発明が実施例に限定されないことはいうまでもない。
【００１３】
［実施例１］
図１〜図８を参照して燃料噴射装置を説明する。
燃料噴射装置は、例えばディーゼルエンジン（以下、エンジンＥ）に燃料噴射を行うシステムであり、図１に示すように、コモンレール１（燃料蓄圧容器の一例）、サプライポンプ２、インジェクタ３、制御装置（ＥＣＵ＋ＥＤＵ等）４を用いて構成される。
【００１４】
コモンレール１は、サプライポンプ２から高圧燃料の供給を受けて、高圧燃料を蓄圧する容器であり、蓄圧した高圧燃料はインジェクタ３に供給される。
【００１５】
サプライポンプ２は、フィードポンプ（低圧ポンプ）によって燃料タンク５から吸い上げた燃料を高圧に圧縮してコモンレール１へ圧送する高圧ポンプを備える。
なお、サプライポンプ２には、高圧ポンプによる燃料の圧送量を調整する調量弁２ａが搭載されており、この調量弁２ａと、コモンレール１に搭載される減圧弁１ａとが制御装置４によって調整されることで、コモンレール１の燃料圧力が目標圧力に調整される。
【００１６】
インジェクタ３は、エンジンＥの各気筒毎に搭載されて燃料を各気筒内に噴射供給するものであり、制御装置４によって通電が開始されるとコモンレール１に蓄圧された高圧燃料の噴射を行い、通電が停止されると噴射の停止が行われるものである。
【００１７】
インジェクタ３の形式は問うものではないが、理解補助の目的として２ウェイインジェクタを用いて以下の実施例を説明する。
このインジェクタ３は、所謂電磁式燃料噴射弁であり、
（ｉ）背圧室ｉ１（制御油室）に与えられる高圧の燃料圧力（閉弁油圧）によってニードルｉ２を閉弁させるノズルｉ３と、
（ｉｉ）背圧室ｉ１を溢流させてニードルｉ２の閉弁油圧を低下させる電磁弁ｉ４と、
を備える。
【００１８】
具体的にインジェクタ３は、コモンレール１から供給される高圧燃料をエンジンＥの気筒内に噴射するものであり、背圧室ｉ１は流入通路ｉ５（インオリフィスが配置された燃料通路）を介してコモンレール１から供給される高圧燃料が与えられるとともに、排出通路ｉ６（アウトオリフィスが配置された燃料通路）に連通する。そして、排出通路ｉ６を電磁弁ｉ４が開閉して、背圧室ｉ１の圧力が開弁圧力に低下するとニードルｉ２が上昇して燃料を噴射するノズルｉ３を有する。
【００１９】
インジェクタ３のハウジング（例えば、ノズルホルダ）には、コマンドピストンｉ７を上下方向（ニードルｉ２の開閉弁方向）に摺動自在に支持するシリンダｉ８、コモンレール１から供給された高圧燃料をノズルｉ３側および流入通路ｉ５側へ導く高圧燃料通路ｉ９、およびリーク燃料を低圧側へ排出する排圧燃料通路ｉ１０等が形成されている。
【００２０】
コマンドピストンｉ７は、シリンダｉ８内に挿入され、プレッシャピンを介してニードルｉ２に連接されている。
プレッシャピンは、コマンドピストンｉ７とニードルｉ２との間に介在され、プレッシャピンの周囲には、ニードルｉ２を下方（閉弁方向）へ付勢するスプリングｉ１１が配置されている。
【００２１】
背圧室ｉ１は、シリンダｉ８の上側（電磁弁ｉ４側）に形成され、コマンドピストンｉ７の上下移動に応じて容積が変化する。
流入通路ｉ５は、高圧燃料通路ｉ９から供給される高圧燃料を減圧する入口側の燃料絞りであり、高圧燃料通路ｉ９と背圧室ｉ１は流入通路ｉ５を介して連通する。
排出通路ｉ６は、背圧室ｉ１の上側に形成され、背圧室ｉ１から排圧燃料通路ｉ１０（低圧側）に排出される燃料を絞る出口側の燃料絞りであり、背圧室ｉ１と排圧燃料通路ｉ１０は排出通路ｉ６を介して連通する。
【００２２】
電磁弁ｉ４は、通電（ＯＮ）されると電磁力を発生するソレノイドｉ１２と、このソレノイドｉ１２の発生する電磁力によって上方（開弁方向）へ吸引されるバルブｉ１３と、バルブｉ１３を下方（閉弁方向）へ付勢するリターンスプリングｉ１４とを備える。
例えば、バルブｉ１３は、下端に排出通路ｉ６を開閉するボール弁を備えるものであり、ソレノイドｉ１２がＯＦＦの状態では、リターンスプリングｉ１４の付勢力によってバルブｉ１３が下方に押し付けられて、排出通路ｉ６を塞ぐ。
逆に、ソレノイドｉ１２がＯＮの状態では、リターンスプリングｉ１４の付勢力に抗してバルブｉ１３が上方に移動して、排出通路ｉ６が開かれる。
【００２３】
インジェクタ３のハウジング（例えば、ノズルボディ）には、ニードルｉ２を上下方向（開閉方向）へ摺動自在に支持する摺動孔と、高圧燃料通路ｉ９に連通してニードルｉ２の外周に環状に設けられたノズル室と、ニードルｉ２が閉弁時に着座する円錐状の弁座と、高圧燃料を噴射するための噴孔ｉ１５とが形成されている。
【００２４】
ニードルｉ２は、摺動孔に保持される摺動軸部と、この摺動軸部より下方へ伸びる小径軸状のシャフトと、弁座に着座および離脱して噴孔ｉ１５を開閉する円錐弁とから構成され、摺動軸部がノズル室と低圧側（プレッシャピンの周囲）との間をシールしながら軸方向へ往復動可能に設けられている。
【００２５】
ニードルｉ２の先端の円錐弁は、上側の円錐台部と下側の円錐先端部とから構成され、その境界部に着座シートが形成される。円錐台部の広がり角度は、弁座の広がり角度より小さいものであり、円錐先端部の広がり角度は、弁座の広がり角度より大きいものである。
つまり、円錐弁が弁座に着座する際は、円錐弁の着座シートが弁座に当接してノズル室と噴孔ｉ１５との連通を遮断するものである。
【００２６】
インジェクタ３の噴射例を図１を参照して説明する。
インジェクタ３に駆動電流が付与されると（通電開始タイミングＴｏｎによる通電開始）、電磁弁ｉ４がバルブｉ１３を吸引し、そのバルブｉ１３がリフトアップを開始すると、排出通路ｉ６が開いて、流入通路ｉ５で減圧された背圧室ｉ１の圧力が低下を開始する。
背圧室ｉ１の圧力が開弁圧力以下に低下すると、ニードルｉ２が上昇を開始する。ニードルｉ２が弁座から離座すると、ノズル室と噴孔ｉ１５とが連通し、ノズル室に供給された高圧燃料が噴孔ｉ１５から噴射する（通電開始タイミングＴｏｎからインジェクタ３が燃料を実際に噴射するまでが実噴射開始遅れＴｄ）。
【００２７】
インジェクタ３への駆動電流が停止されると（通電終了タイミングＴｏｆｆによる通電停止）、電磁弁ｉ４がバルブｉ１３の吸引を停止して、そのバルブｉ１３がリフトダウンを開始する。そして、電磁弁ｉ４のバルブｉ１３が排出通路ｉ６を閉じると、背圧室ｉ１の圧力が上昇を開始する。背圧室ｉ１の圧力が閉弁圧以上まで上昇すると、ニードルｉ２が下降を開始する。
ニードルｉ２が下降して、ニードルｉ２が弁座に着座すると、ノズル室と噴孔ｉ１５の連通が遮断されて、噴孔ｉ１５からの燃料噴射が停止する（通電終了タイミングＴｏｆｆからインジェクタ３が燃料噴射を実際に停止するまでが実噴射終了遅れ）。
【００２８】
制御装置４は、周知のマイクロコンピュータを用いたものであり、制御装置４に読み込まれた種々のセンサ信号（エンジンパラメータ：乗員の運転状態、エンジンＥの運転状態等に応じた信号）に基づいて各種の演算処理を行い、演算結果に基づいてコモンレール１の圧力制御やインジェクタ３の駆動制御を実施する。
制御装置４に接続されるセンサ類の一例を開示すると、制御装置４には、アクセル開度を検出するアクセルセンサ６、エンジン回転数を検出する回転数センサ７、エンジンＥの冷却水温度を検出する水温センサ、コモンレール圧（蓄圧燃料の圧力）を検出する圧力センサ８等がある。
【００２９】
この実施例の燃料噴射装置は、「同一気筒への１回の燃料供給を複数の噴射に分けて行うマルチ噴射」を実施可能に設けられており、マルチ噴射を実施することで、エンジン振動およびエンジン騒音の防止、排気ガスの浄化、エンジン出力と省燃費を高い次元で両立させている。
具体的に、マルチ噴射は、噴射量の少ないパイロット噴射（微小噴射）と、噴射量の多いメイン噴射とが組み合わされるものであり、「１回または複数回のパイロット噴射」と、このパイロット噴射に続く「メイン噴射」とから構成される。
【００３０】
制御装置４は、燃料の各噴射毎に、ＲＯＭに記憶された制御プログラムと、センサ類から読み込んだ制御パラメータとに基づいて、現運転状態に応じた目標噴射開始タイミングＴｓ０と目標噴射量Ｑを求め、その目標噴射開始タイミングＴｓ０でインジェクタ３から燃料噴射を開始させるとともに、インジェクタ３から目標噴射量Ｑを噴射させるようにインジェクタ３の通電制御を実施する。
【００３１】
制御装置４は、演算式やマップにより求めた目標噴射開始タイミングＴｓ０から、演算式やマップにより求めた目標噴射開始遅れＴｄ０分だけ前だしして、通電開始タイミングＴｏｎを求める。即ち、通電開始タイミングＴｏｎは、Ｔｓ０−Ｔｄ０によって求められる。なお、この例は、通電開始タイミングＴｏｎを求める一例（理解補助例）であり、限定されないことは言うまでもない。
【００３２】
一方、制御装置４は、目標通電期間Ｔｑ０（通電開始タイミングＴｏｎから通電終了タイミングＴｏｆｆまでの期間）を、目標噴射量Ｑとコモンレール圧（燃料圧力）との演算式やマップから求められる。なお、この例も、目標通電期間Ｔｑ０を求める一例（理解補助例）であり、限定されないことは言うまでもない。
【００３３】
上述した実噴射開始遅れＴｄは、個体差（機差）、可動部の摩耗、噴孔の詰まり等の要因により変化する。
インジェクタ３の個体差は、出荷前にＱＲコード（登録商標）を用いた補正技術等を用いて事前に補正される。
しかし、インジェクタ３の摩耗や詰まり等は、出荷後、ユーザーの使用中に徐々に変化する可能性がある。
【００３４】
即ち、インジェクタ３の摩耗や詰まり等により、制御装置４が算出した目標噴射開始タイミングＴｓ０に対して、インジェクタ３が実際に燃料を噴射する実噴射開始タイミングＴｓがズレる可能性がある。
【００３５】
具体的な一例を、図３を参照して説明する。
ニードルｉ２と弁座との当接箇所（着座と離座を繰り返す箇所）に摩耗が生じると、ニードルｉ２の離座タイミングが早まる。
すると、実噴射開始タイミングＴｓが早まり、結果的に出荷初期の目標噴射開始遅れＴｄ０に対して実噴射開始遅れＴｄが短くなる。
【００３６】
同様に、ニードルｉ２と弁座との当接箇所に摩耗が生じると、ニードルｉ２の着座タイミングが遅れる。
すると、実噴射終了タイミングＴｚが遅れ、結果的に出荷初期の目標終了遅れに対して実噴射終了遅れが長くなる。
【００３７】
このように、実噴射開始タイミングＴｓや実噴射終了タイミングＴｚがズレることによって、
（ｉ）制御装置４が演算で求めた目標噴射開始タイミングＴｓ０で噴射できなくなるとともに、
（ｉｉ）制御装置４が演算で求めた目標噴射量Ｑがインジェクタ３から噴射されなくなる不具合が生じる。
【００３８】
上記の不具合を回避する手段として、この実施例の制御装置４は、圧力センサ８によって蓄圧燃料の圧力を高速サンプリングして、蓄圧燃料の圧力変化から仮想噴射開始点を求め、求めた仮想噴射開始点に基づいてインジェクタ３の噴射開始時期および噴射量を補正する。
【００３９】
具体的に制御装置４は、「目標仮想噴射遅れ」に対する「仮想噴射開始点」のズレ量（仮想噴射開始遅れ変化分ΔＴｎ）に基づいて、
（ｉ）通電開始タイミングＴｏｎを補正することで実噴射開始タイミングＴｓを補正（即ち、目標噴射開始遅れＴｄ０を補正）するとともに、
（ｉｉ）インジェクタ３の通電終了タイミングＴｏｆｆを補正することで実噴射終了タイミングＴｚを補正（具体的には、インジェクタ３の目標通電期間Ｔｑ０を補正）する補正プログラムを備える。
【００４０】
なお、仮想噴射開始遅れ変化分ΔＴｎは、
（ｉ）「実噴射開始遅れ変化分ΔＴｄ（目標噴射開始遅れＴｄ０から実噴射開始遅れＴｄを差し引いた変化分）」と、
（ｉｉ）「初期ニードル変位速度変化分に相当する時間差ΔＴｖ（目標初期ニードル変位速度から実初期ニードル変位速度を差し引いた変化分の時間差）」と、
を加算した値である。
【００４１】
また、制御装置４は、仮想噴射開始点の算出精度を高める手段として、上述したマルチ噴射を実施する際、圧力センサ８によってサンプリングした蓄圧燃料の圧力変化から、
（ｉ）マルチ噴射における「最初のパイロット噴射（第１の噴射に相当）」における噴射前と噴射中の近似直線を求めるとともに（後述するステップＡ１〜Ａ１３参照）、
（ｉｉ）マルチ噴射における「メイン噴射（第２の噴射に相当）」における噴射前と噴射中の近似直線を求める（後述するステップＢ１〜Ｂ１３参照）。
【００４２】
続いて、制御装置４は、マルチ噴射における「最初のパイロット噴射」または「メイン噴射」のうち、近似直線に対する相関係数が高い側のデータを採用して噴射前と噴射中の近似直線の交点から仮想噴射開始点を求める（後述するステップＣ１〜Ｃ７参照）。
即ち、近似直線に対する相関係数に基づいて、圧力脈動の影響の小さい「最初のパイロット噴射」と、圧力変化の大きい「メイン噴射」のうち、精度の高い側の仮想噴射開始点を選択する。
【００４３】
ここで、近似直線に対する相関係数について、図４を参照して説明する。
多数データをプロットして近似直線を引くと、相関係数が高い場合（図中○）は近似直線の付近にデータが存在し、図４に示すようになる。しかるに、相関係数が低い場合（図中▲）は近似直線からの距離が大きくなるが、相関係数が高い場合と同一の直線となる。  そして、この実施例では、近似直線に対する相関係数が高い側のデータを採用する。
【００４４】
制御装置４は、上述したように、求めた仮想噴射開始点に基づいてインジェクタ３の噴射開始時期および噴射量を補正する（具体的には、通電開始タイミングＴｏｎと目標通電期間Ｔｑ０を補正する（後述するステップＣ８、Ｃ９参照）。
【００４５】
具体例な制御例を、図３を参照して説明する。
この実施例では、仮想噴射開始点を求める際、「最初のパイロット噴射」または「メイン噴射」のそれぞれにおいて、
（ｉ）噴射前の圧力変化から噴射前の近似直線を求めるとともに、
（ｉｉ）噴射中の圧力変化から噴射中の近似直線を求める。
【００４６】
先ず、「最初のパイロット噴射」の噴射開始前について説明する。
噴射開始直前の圧力変動を圧力センサ８によって高速サンプリングし、所定の圧力サンプル数（図３の一例では７点）で最小自乗近似を実施する。なお、２ウェイインジェクタのように静リークがあるインジェクタ３では、噴射開始直前であっても静リークにより圧力変化が右下がりの傾向になる。サンプリングされた前後の変化量の絶対値が所定範囲外の場合には、サンプルデータとして除外し、他のサンプルデータを用いて直線近似を実施する。
同時に、近似の相関係数を演算し、算出された相関係数が所定値以上で、且つ近似直線の傾きが所定範囲に入っている場合には、噴射直前の近似直線として採用する。そして、噴射開始に最も近いもの（噴射開始直前の最後に採用した近似直線）を最終的な近似直線として採用する。
【００４７】
次に、「最初のパイロット噴射」の噴射中について説明する。
上記と同様、噴射開始直後の圧力変動を圧力センサ８によって高速サンプリングし、所定の圧力サンプル数（図３の一例では５点）で最小自乗近似を実施する。サンプリングされた前後の変化量の絶対値が所定範囲外の場合には、サンプルデータとして除外し、他のサンプルデータを用いて直線近似を実施する。
同時に、近似の相関係数を演算し、算出された相関係数が所定値以上で、且つ近似直線の傾きから「噴射直前における近似直線の傾き」を引いたものが所定範囲に入っている場合には、噴射直前の近似直線として採用する。「噴射直前における近似直線の傾き」を引く理由は、静リークによる圧力減圧の傾きを除外するためである。これにより、静リークの劣化や機差分に左右されずに噴射量だけの近似直線を得ることができる。そして、噴射開始に最も近いもの（噴射開始直後の最初に採用した近似直線）を最終的な近似直線として採用する。
【００４８】
このように、噴射開始直前の最後に採用した近似直線と、噴射開始直後の最初に採用した近似直線との交点を用いて、「最初のパイロット噴射」における仮想噴射開始点を算出するため、「最初のパイロット噴射」における仮想噴射開始点の検出精度を高めることができる。
【００４９】
上記では、「最初のパイロット噴射」における仮想噴射開始点を検出する例を説明した。「最初のパイロット噴射」は、前段の圧力脈動の影響が少ない理由で仮想噴射開始点を検出するのに有利である反面、噴射量が少ないため、圧力変化が少なく、直線近似し難くなる。
そこで、「メイン噴射」における仮想噴射開始点も検出する。
【００５０】
「メイン噴射」の場合も、上述した「最初のパイロット噴射」と同様、噴射開始前と噴射直後の近似直線を算出し、噴射開始直前の最後に採用した近似直線と、噴射開始直後の最初に採用した近似直線との交点を用いて、「メイン噴射」における仮想噴射開始点を算出する。このため、「最初のパイロット噴射」と同様、「メイン噴射」における仮想噴射開始点の検出精度を高めることができる。
【００５１】
「メイン噴射」は、噴射量が多くて圧力変化が大きい反面、前段のパイロット噴射の影響による圧力脈動により、圧力波形が乱れ、仮想噴射開始点を見つけ難くなる。
そこで、「最初のパイロット噴射」の「噴射直後に採用した近似直線の相関係数」と、「メイン噴射」の「噴射直前に採用した近似直線の相関係数」とを比較し、相関係数の高い側のデータを採用して仮想噴射開始点を求める。
【００５２】
採用した仮想噴射開始点と、その通電開始タイミングＴｏｎとの時間差分を、仮想噴射開始遅れと称す。
なお、「メイン噴射」を採用する場合には、仮想噴射開始遅れに影響を及ぼす圧力脈動の変化分を補正する。具体的に圧力脈動は、インターバル依存であるため、噴射量を脈動補正するために制御装置４が搭載する演算式やマップを利用して仮想噴射開始遅れを脈動補正するものである。
【００５３】
上記「補正プログラム」の具体例を、図５〜図７のフローチャートを参照して説明する。なお、図５〜図７は、１つのフローチャートであり、掲載スペースの関係で分割したものであって、図５の「下端Ａ」は図６の「上端Ａ」に続き、図６の「下端Ｂ」は図７の「上端Ｂ」に続くものである。
【００５４】
図５に示すように、この制御ルーチンに侵入すると（スタート）、
先ず、高速サンプリングにより「最初のパイロット噴射」における燃料圧力の変化をモニタリングする（ステップＡ１）。
以下のステップＡ２〜Ａ７において「最初のパイロット噴射」における噴射直前の直線近似を行い、ステップＡ８〜Ａ１３において「最初のパイロット噴射」における噴射直後の直線近似を行う。
【００５５】
サンプリングデータ（圧力値）が、前後データ（前後圧力値）に比較して所定範囲内に納まっているか否かの判断を行う（ステップＡ２）。
ステップＡ２の判断結果がＮＯの場合は、ノイズデータと判断してサンプリングデータを除外する（ステップＡ３）。
ステップＡ２の判断結果がＹＥＳの場合は、残ったサンプリングデータで最小自乗近似を行う（ステップＡ４）。
【００５６】
ステップＡ４で得られた直線の傾きＡｐ１が所定範囲内であり、相関係数Ｒｐ１も所定範囲内であるか否かの判断を行う（ステップＡ５）。
ステップＡ５の判断結果がＮＯの場合は、不適切データと判断して傾きＡｐ１、係数Ｂｐ１を廃棄する（ステップＡ６）。
ステップＡ５の判断結果がＹＥＳの場合は、傾きＡｐ１、係数Ｂｐ１を更新する（ステップＡ７）。
【００５７】
サンプリングデータ（圧力値）が、前後データ（前後圧力値）に比較して所定範囲内に納まっているか否かの判断を行う（ステップＡ８）。
ステップＡ８の判断結果がＮＯの場合は、ノイズデータと判断してサンプリングデータを除外する（ステップＡ９）。
ステップＡ８の判断結果がＹＥＳの場合は、残ったサンプリングデータで最小自乗近似を行う（ステップＡ１０）。
【００５８】
直線の傾き「Ａｐ２−Ａｐ１」が所定範囲内であり、相関係数Ｒｐ２も所定範囲内であるか否かの判断を行う（ステップＡ１１）。
ステップＡ１１の判断結果がＮＯの場合は、不適切データと判断して傾きＡｐ２、係数Ｂｐ２を廃棄する（ステップＡ１２）。
ステップＡ１１の判断結果がＹＥＳの場合は、傾きＡｐ２、係数Ｂｐ２を決定する（ステップＡ１３）。
【００５９】
図６に示すように、高速サンプリングにより「メイン噴射」における燃料圧力の変化をモニタリングする（ステップＢ１）。
以下のステップＢ２〜Ｂ７において「メイン噴射」における噴射直前の直線近似を行い、ステップＢ８〜Ｂ１３において「メイン噴射」における噴射直後の直線近似を行う。
【００６０】
サンプリングデータ（圧力値）が、前後データ（前後圧力値）に比較して所定範囲内に納まっているか否かの判断を行う（ステップＢ２）。
ステップＢ２の判断結果がＮＯの場合は、ノイズデータと判断してサンプリングデータを除外する（ステップＢ３）。
ステップＢ２の判断結果がＹＥＳの場合は、残ったサンプリングデータで最小自乗近似を行う（ステップＢ４）。
【００６１】
ステップＢ４で得られた直線の傾きＡｍ１が所定範囲内であり、相関係数Ｒｍ１も所定範囲内であるか否かの判断を行う（ステップＢ５）。
ステップＢ５の判断結果がＮＯの場合は、不適切データと判断して傾きＡｍ１、係数Ｂｍ１を廃棄する（ステップＢ６）。
ステップＢ５の判断結果がＹＥＳの場合は、傾きＡｍ１、係数Ｂｍ１を更新する（ステップＢ７）。
【００６２】
サンプリングデータ（圧力値）が、前後データ（前後圧力値）に比較して所定範囲内に納まっているか否かの判断を行う（ステップＢ８）。
ステップＢ８の判断結果がＮＯの場合は、ノイズデータと判断してサンプリングデータを除外する（ステップＢ９）。
ステップＢ８の判断結果がＹＥＳの場合は、残ったサンプリングデータで最小自乗近似を行う（ステップＢ１０）。
【００６３】
直線の傾き「Ａｍ２−Ａｍ１」が所定範囲内であり、相関係数Ｒｍ２も所定範囲内であるか否かの判断を行う（ステップＢ１１）。
ステップＢ１１の判断結果がＮＯの場合は、不適切データと判断して傾きＡｍ２、係数Ｂｍ２を廃棄する（ステップＢ１２）。
ステップＢ１１の判断結果がＹＥＳの場合は、傾きＡｍ２、係数Ｂｍ２を決定する（ステップＢ１３）。
【００６４】
図７に示すように、ステップＡ１３で得た直線近似の相関係数が、ステップＢ７で得た近似直線の相関係数より高いか否かの判断を行う（ステップＣ１）。
ステップＣ１の判断結果がＹＥＳの場合は、パイロット噴射を採用し（ステップＣ２）、「ステップＡ７で得た直線近似」と「ステップＡ１３で得た直線近似」の交点から「仮想噴射開始点」を求める（ステップＣ３）。
続いて、「通電開始タイミングＴｏｎ」から「仮想噴射開始点」までの時間を差し引いて、最初のパイロット噴射における「仮想噴射開始遅れ」を算出する（ステップＣ４）
【００６５】
ステップＣ１の判断結果がＮＯの場合は、メイン噴射を採用し（ステップＣ５）、「ステップＢ７で得た直線近似」と「ステップＢ１３で得た直線近似」の交点から「仮想噴射開始点」を求める（ステップＣ６）。
続いて、「通電開始タイミングＴｏｎ」から「仮想噴射開始点」までの時間を差し引いて、メイン噴射における「仮想噴射開始遅れ」を算出する。この時、圧力脈動が「仮想噴射開始遅れ」に与える影響（噴射間インターバルによる遅れ時間の変化量）をインターバル依存性に基づいて補正する。即ち、圧力脈動による影響を考慮してメイン噴射における「仮想噴射開始遅れ」を算出する（ステップＣ７）。
【００６６】
次に、「目標仮想噴射遅れ」に対する「仮想噴射開始点」のズレ量（仮想噴射開始遅れ変化分ΔＴｎ）を求め、求めた変化分ΔＴｎが予め設定した閾値の範囲外であるか否かの判断（変化分ΔＴｎが適正範囲外であるか否かの判断）を行う（ステップＣ８）。なお、ステップＣ８の判断結果がＹＥＳ（適正範囲外）の場合は、算出した変化分ΔＴｎを学習値として記憶する。
【００６７】
ステップＣ８の判断結果がＮＯ（適正範囲内）の場合は、この制御ルーチンを終了する（エンド）。
ステップＣ８の判断結果がＹＥＳ（適正範囲外）の場合は、
（ｉ）目標仮想噴射開始遅れを、上記ステップＣ７で求めた変化分ΔＴｎに基づいて補正して、通電開始タイミングＴｏｎを補正するするとともに、
（ｉｉ）目標通電期間Ｔｑ０も、上記ステップＣ７で求めた変化分ΔＴｎに基づいて補正する（ステップＣ９）。
そして、ステップＣ９の実行後、この制御ルーチンを終了する（エンド）。
【００６８】
（実施例１の効果１）
燃料噴射装置は、上述したように、高速サンプリングによって「蓄圧燃料の圧力変化」をモニターして、噴射前と噴射中の近似直線の交点から仮想噴射開始点を求め、この仮想噴射開始点に基づいてインジェクタ３の噴射開始時期および噴射量を補正する。具体的には、変化分ΔＴｎに基づいて通電開始タイミングＴｏｎと目標通電期間Ｔｑ０を補正する。このため、ユーザーの使用中に、インジェクタ３に摩耗や詰まり等が生じても、制御装置４が演算で求めた目標噴射開始タイミングＴｓ０において正確に燃料噴射を実施できるとともに、制御装置４が演算で求めた目標噴射量Ｑを正確にインジェクタ３から噴射できる。
【００６９】
具体的に燃料噴射装置は、圧力センサ８の個体差バラツキ、燃料性状、燃料温度による体積弾性係数の変動、噴射系システム毎の容積の違い、噴孔流量の違い等に関わらず、燃料圧力の落ち込み変化だけで補正を実施でき、高精度の補正制御を高い汎用性で実施できる。
【００７０】
（実施例１の効果２）
燃料噴射装置は、上述したように、最初のパイロット噴射とメイン噴射のうち、近似直線に対する相関係数が高い側のデータを採用して仮想噴射開始点を求める。このため、求められる仮想噴射開始点の精度を高めることができ、インジェクタ３の噴射開始時期および噴射量を高精度で補正することができる。即ち、燃料噴射装置における噴射補正の信頼性を高めることができる。
【００７１】
（実施例１の効果３）
燃料噴射装置は、上述したように、仮想噴射開始点に基づいてインジェクタ３の噴射開始時期および噴射量を補正する。このため、ニードルｉ２の初期変位速度を補正することができる。
【００７２】
（実施例１の効果４）
燃料噴射装置は、仮想噴射開始点に基づいて求められる変化分ΔＴｎの絶対値によってインジェクタ３の品質判断を行うことができる。
このため、出荷前に変化分ΔＴｎに基づいて不良品チェックを実施しても良いし、ユーザーの使用中に変化分ΔＴｎの増加により交換時期をユーザー等に表示させても良い。
【００７３】
（実施例１の効果５）
燃料噴射装置は、近似直線化前の圧力データの絶対値が所定範囲外の場合、そのデータを採用しない。
これにより、仮想噴射開始点の算出精度を高めることができ、インジェクタ３の補正精度を高めることができる。
【００７４】
（実施例１の効果６）
燃料噴射装置は、近似直線に対する相関係数が所定範囲外の場合、そのデータを採用しない。
これにより、仮想噴射開始点の算出精度を高めることができ、インジェクタ３の補正精度を高めることができる。
【００７５】
（実施例１の効果７）
燃料噴射装置は、噴射直前の圧力センサ８のサンプリング値から、噴射前の近似直線を求める。
これにより、仮想噴射開始点の算出精度を高めることができ、インジェクタ３の補正精度を高めることができる。
【００７６】
（実施例１の効果８）
燃料噴射装置は、噴射直後の圧力センサ８のサンプリング値から、噴射中の近似直線を求める。
これにより、仮想噴射開始点の算出精度を高めることができ、インジェクタ３の補正精度を高めることができる。
【００７７】
（実施例１の効果９）
燃料噴射装置は、インジェクタ３の内部に燃料の一部を燃料タンク５側へ戻す静リーク量を考慮する。即ち、静リーク量による圧力変化を除外して直線近似を求める。
これにより、仮想噴射開始点の算出精度を高めることができ、インジェクタ３の補正精度を高めることができる。
【００７８】
（実施例１の効果１０）
燃料噴射装置は、圧力センサ８によってサンプリングした蓄圧燃料の圧力変化から、メイン噴射の近似直線を求める際、燃料蓄圧器に伝播される圧力脈動を考慮する。
これにより、仮想噴射開始点の算出精度を高めることができ、インジェクタ３の補正精度を高めることができる。
【００７９】
（実施例１の変形例１）
図８に示すように、蓄圧燃料の圧力（噴射燃料の圧力）に応じて仮想噴射開始遅れが変化する。
そこで、燃料圧力の違いに応じた仮想噴射開始遅れに応じた変化分ΔＴｎを求め、燃料圧力の違いに応じた変化分ΔＴｎを用いて「通電開始タイミングＴｏｎ」と「目標通電期間Ｔｑ０」を補正しても良い。
【００８０】
（実施例１の変形例２）
図８に示すように、蓄圧燃料の圧力（噴射燃料の圧力）に応じて仮想噴射開始遅れが変化する。そこで、「学習記憶した変化分ΔＴｄ」と「燃料圧力」との関係性（トレンド）から、燃料圧力に応じて変化分ΔＴｄを補正し、補正した変化分ΔＴｄを用いて「目標噴射開始遅れＴｄ０」および「目標通電期間Ｔｑ０」を補正しても良い。
【００８１】
（実施例１の変形例３）
上記では、摩耗等により噴射量が増える例（即ち「仮想噴射開始遅れ」が短くなる例）を用いて説明したが、逆に「仮想噴射開始遅れ」が長くなって、噴射量が減る場合も想定される。このように噴射量が減る場合、パイロット噴射のような微小噴射時においては、無噴射が生じる可能性がある。
このように、無噴射が検出される場合（蓄圧燃料の圧力変化から燃料噴射が確認できない場合）は、徐々に「目標通電期間Ｔｑ０」を長くする制御を実施する。そして、蓄圧燃料の圧力変化から燃料噴射が確認されたら、変化分ΔＴｎを求めて「目標噴射開始遅れＴｄ０」および「目標通電期間Ｔｑ０」を補正しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
上記の実施例では、コモンレール式の燃料噴射装置に本発明を適用する例を示したが、本発明はディーゼルエンジン用の燃料噴射装置に限定されるものではなく、ガソリンエンジン（直噴型ガソリンエンジン等）など、他の内燃機関の燃料噴射装置に適用可能なものである。
【００８３】
インジェクタ３の形式は問うものではなく、種々の形式のインジェクタ３を適用可能なものである。具体的には、２ウェイインジェクタとは異なる形式の電磁弁型インジェクタ（３ウェイインジェクタ等）、アクチュエータでニードルを直接駆動するダイレクト型インジェクタ、ピエゾアクチュエータでニードルの閉弁油圧（背圧等）をコントロールするピエゾ型インジェクタなど、種々適用可能なものである。
【００８４】
制御装置４は、エンジンＥに搭載される複数のインジェクタ３のそれぞれにおいて、独立して補正制御を実施するものである。
【符号の説明】
【００８５】
１  コモンレール（燃料蓄圧器）
３  インジェクタ
４  制御装置
８  圧力センサ
【図１】
2014139426.tif 000003
【図２】
2014139426.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014139426.tif 000008
【図７】
2014139426.tif 000009
【図８】
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【図９】
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