(57)【要約】【課題】  変動するコモンレール内の圧力を推定し、安定した燃料噴射量の制御を実現する。  【解決手段】  コモンレールに燃料を供給する高圧燃料ポンプと前記コモンレールに取り付けられエンジンに燃料を噴射する燃料噴射弁とを制御する車両用制御装置において、前記高圧燃料ポンプが有する電磁弁の動作タイミングと、前記燃料噴射弁の動作タイミングに基づいて、前記エンジンへの噴射量が要求噴射量となるように前記燃料噴射弁の噴射パルス幅を補正して制御する制御部を備えた。【選択図】  図３
2018053843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コモンレールに燃料を供給する高圧燃料ポンプと前記コモンレールに取り付けられエンジンに燃料を噴射する燃料噴射弁とを制御する車両用制御装置において、
前記高圧燃料ポンプが有する電磁弁の動作タイミングと、前記燃料噴射弁の動作タイミングに基づいて、前記エンジンへの噴射量が要求噴射量となるように前記燃料噴射弁の噴射パルス幅を補正して制御する制御部を備えた車両用制御装置。
【請求項２】
エンジンの運転状態を検出するエンジン運転状態検出部と、
前記エンジン運転状態検出部により検出された前記エンジンの運転状態を用いて、前記エンジンの燃焼に適切な必要燃料量を演算する必要燃料量演算部と、
前記エンジンのクランク角度を検出するクランク角度検出部と、
前記必要燃料量より、燃料噴射弁の噴射時間と前記燃料噴射弁の開弁開始の燃焼行程位相を演算する燃焼行程位相演算部と、
高圧燃料ポンプの制御弁の作動タイミングに基づき燃焼行程位相ごとの吐出量を演算する吐出量演算部と、
前記吐出量演算部により演算された前記高圧燃料ポンプの吐出量から求める補正値と、前記燃焼行程位相演算部により演算された前記燃料噴射弁の開弁開始の燃焼行程位相から求める補正値と、により前記燃料噴射弁の噴射パルス幅を補正する噴射パルス幅補正部を備えたエンジン制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記高圧燃料ポンプは前記電磁弁を動作させるポンプ用ソレノイドを有するとともに、前記燃料噴射弁は弁体を動作させる燃料噴射弁用ソレノイドを有し、
前記電磁弁の動作タイミングは前記ポンプ用ソレノイドの通電タイミングであり、前記燃料噴射弁の動作タイミングは前記燃料噴射弁用ソレノイドの通電タイミングである車両用制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記燃料噴射弁の動作タイミングは前記燃料噴射弁が開弁開始するタイミングである車両用制御装置。
【請求項５】
請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記制御部は、前記高圧燃料ポンプが有する電磁弁の動作タイミングと、前記燃料噴射弁の動作タイミングに基づいて、前記コモンレールの圧力を推定し、推定した前記コモンレールの圧力に基づいて前記エンジンへの噴射量が要求噴射量となるように前記燃料噴射弁の噴射パルス幅を補正して制御する車両用制御装置。
【請求項６】
請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記高圧燃料ポンプは、回転運動の動力をプランジャの直動運動に変換するカムによって駆動され、
前記制御部は、前記高圧燃料ポンプが有する電磁弁の動作タイミングと、前記燃料噴射弁の動作タイミングと、前記カムの下死点位置での前記コモンレールの圧力値を用いて、前記コモンレールの圧力を推定するエンジン制御装置。
【請求項７】
請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記制御部は、前記高圧燃料ポンプが有する電磁弁の動作タイミングに基づく前記高圧燃料ポンプの吐出量と、前記燃料噴射弁の動作タイミングに基づく前記燃料噴射弁の噴射量に基づいて、前記エンジンへの噴射量が要求噴射量となるように前記燃料噴射弁の噴射パルス幅を補正して制御する車両用制御装置。
【請求項８】
請求項１に記載の車両用制御装置において、
前記制御部は、前記高圧燃料ポンプが有する電磁弁の動作タイミングから求めた前記高圧燃料ポンプの吐出量に基づく圧力変動と、前記燃料噴射弁の動作タイミングから求めた前記燃料噴射弁の噴射量に基づく圧力変動と、に基づいて、前記コモンレールの圧力を推定し、推定した前記コモンレールの圧力に基づいて前記エンジンへの噴射量が要求噴射量となるように前記燃料噴射弁の噴射パルス幅を補正して制御する車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧燃料ポンプ、及び燃料噴射弁を制御する車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
筒内噴射式エンジンの複数の気筒に燃料を供給する装置として、蓄圧式（コモンレール式）の燃料噴射制御装置が知られている。これは、燃料を供給する配管に、燃料ポンプ等を用いて燃料を高圧で蓄圧し、燃料配管に設けられた燃料噴射弁により、各シリンダ内に燃料をエンジン筒内に直接噴射するものである。また、燃料配管内に蓄圧する燃料圧力を変えることで、エンジンの運転状態に合わせて、燃焼が安定する最適な燃料圧力と、燃料噴射弁の燃料噴射量の制御を可能としている。
【０００３】
上記した蓄圧式の燃料噴射制御を行う場合には、燃料ポンプから燃料配管への供給（吐出）と燃料噴射弁からの燃料噴射することで、燃料配管内の燃料の圧力は時々刻々と圧力が変動し、燃料圧力の変化が直接燃料噴射量に影響を及ぼしてしまう。これにより、内燃機関の空燃が理論空燃比との偏差が生じ、排気エミッションや燃費の悪化を引き起こしてしまうことがある。このような、燃料配管内の燃圧の変化を求め、これに基づいた燃料噴射制御を行うことで、所望の噴射量を確保する制御が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３８８５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１では、高圧燃料ポンプにより燃料が供給される燃料配管と、前記燃料配管の燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、前記燃料配管内の燃料を内燃機関の各気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁からの噴射量を算定する燃料量算定手段と、前記高圧燃料ポンプからの燃料配管に燃料を供給する吐出量を算定する手段と、前記燃料噴射弁からの燃料量を算定する手段と、前記吐出量を算定する手段に基づき求められる燃料噴射量と吐出量の差分を求める手段と、前記燃料を噴射開始するタイミングでの燃料圧力と前記圧力の差分に基づき、前記燃料噴射弁を制御する基準値を求めると共に前記基準値に基づいて前記燃料噴射弁を制御することが示されている。
【０００６】
しかしながら、一般的に圧力の変動は、減衰振動の式で表される挙動を示す。従って、上記吐出量と噴射量の差分からだけでは、十分に時間が経過して、圧力が一定になった状態での圧力を考慮していることになり、時々刻々と変動する圧力を考慮することが困難な場合が多い。よって、制御精度が確保できず、安定した燃料噴射量の制御量誤差が生じてしまう虞がある。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑み、なされたもので、誤差の少ない燃料噴射量を供給する内燃機関の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】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、コモンレールに燃料を供給する高圧燃料ポンプと前記コモンレールに取り付けられエンジンに燃料を噴射する燃料噴射弁とを制御する車両用制御装置において、前記高圧燃料ポンプが有する電磁弁の動作タイミングと、前記燃料噴射弁の動作タイミングに基づいて、前記エンジンへの噴射量が要求噴射量となるように前記燃料噴射弁の噴射パルス幅を補正して制御する制御部を備えた。
【発明の効果】
【０００９】
以上の制御を行うことで、新たなアクチュエータやセンサを用いることなく、高圧燃料ポンプによる燃料吐出や燃料噴射弁による燃料噴射により変化する燃料配管内の燃圧であっても正確な燃料噴射量を実現できる内燃機関制御が可能となる。これにより、内燃機関の精度のよい空燃比制御ができ、運転性の向上、燃費低減、ならびに排気エミッション低減が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る内燃機関の噴射制御装置の実施形態の一例を示す構成図である。
【図２】図１に示す内燃機関の噴射制御装置での制御の一例を示すタイムチャートである。
【図３】図１に示す内燃機関の噴射制御装置での制御の一例を示すフローチャートである。
【図４】図１に示す内燃機関の噴射制御装置での制御の一例を示すタイムチャートである。
【図５】燃料噴射弁の基準となる単位時間当たりの燃料噴射量を示す一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図を参照して、本発明の実施形態について説明する。本発明は、上記課題に鑑みなされたもので、誤差の少ない燃料噴射量を供給する内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。本実施例のエンジンには、高圧燃料ポンプにより燃料が供給されるコモンレールと、前記高圧燃料ポンプ内部に備えられた燃料を圧縮と膨張により、燃料を加圧する手段と、前記加圧手段は、前記高圧燃料ポンプ内に設けられた燃料の圧縮と膨張の動作を繰り返すプランジャと、回転運動の動力を前記プランジャの直動運動に変換するカムと、前記コモンレール内の燃料の圧力を前記カム位相に基づいた圧力を直接または間接的に検知する手段と、前記コモンレール内の燃料を内燃機関の筒内に噴射する燃料噴射弁と、前記内燃機関の運転状態を検出する手段とが設けられている。
【００１２】
そして、前記検出された運転手段を用いて、内燃機関の燃焼に適切な必要燃料量を演算する手段と、前記内燃機関のクランク角度を検出する手段と、前記必要な燃料量より、前記燃料噴射弁の噴射時間と前記燃料噴射弁の開弁開始の燃焼行程位相を演算する手段と、前記高圧燃料ポンプの制御弁の作動タイミングに基づき燃焼行程位相ごとの吐出量を演算する手段を備え、前記高圧燃料ポンプの制御弁の作動タイミングに基づく燃焼行程位相ごとの吐出量と噴射量から求める補正値と、インジェクタの開弁開始の燃焼行程位相から求める補正値により噴射パルス幅を補正することを特徴とした車両用制御装置により達成される。
【実施例１】
【００１３】
本実施形態は、本発明に係る燃料噴射装置を車両用のガソリン筒内直噴内燃機関の燃料噴射装置に適用したものであり、以下の実施形態を図面とともに説明する。
【００１４】
本実施形態に係る燃料噴射装置１は、図１に示すようにフィードポンプ２、高圧燃料ポンプ３、コモンレール４、インジェクタ１０、および電子制御装置７などから構成されるとともに、ガソリン式内燃機関（以下、エンジン）９の各気筒に適切なタイミングで燃料を噴射・供給する装置である。
【００１５】
燃料タンク５０の燃料は、フィードポンプ２によって汲み上げられ、適切なフィード圧力に加圧されて低圧配管８を通して高圧燃料供給ポンプ３に送られる。この高圧燃料供給ポンプ３は、エンジン９から駆動力を得て、エンジン９の回転運動は、カム５によってプランジャ１３の往復駆動に変換され、加圧室１２の体積を膨張・圧縮させ、燃料を吸入・加圧して吐出するものである。
【００１６】
またプランジャ１３は、エンジン８の図示されない吸気弁または排気弁を駆動するシャフトから、可変バルブ機構４０を介して、動力を得ている。従って、上記可変バルブ機構４０が駆動する場合には、エンジン８と高圧燃料ポンプ３の位相に差が生じる。
【００１７】
高圧燃料ポンプ３の吸入側には、ソレノイド式の吸入弁ユニット３０が設けられており、加圧室１２に吸入する燃料の量を調整する。吸入弁ユニット３０の開閉タイミングは、エンジン制御装置７により制御されている。一方、高圧燃料ポンプ３の吐出側には、吐出弁１１が設けられており、加圧室１２の圧力が高圧配管１４ならびにコモンレール４に満たされている圧力よりも高圧になると、吐出弁１１が開弁し、燃料を圧送するように構成されている。
【００１８】
次に図２を用いて、吸入工程から吐出工程までを説明する。図２は、本発明のコモンレール式燃料噴射制御のタイムチャートを示した一例である。図２中の１段目はポンプへの電流通電タイミング、２段目はカムの上下動作、３段目は高圧燃料ポンプ３の吐出量、４段目はコモンレール内圧力、５段目はインジェクタ通電タイミング、６段目はインジェクタの噴射率を示している。図２に示すように、カム５により、高圧燃料ポンプ３内のプランジャ１３が上下駆動される。
【００１９】
プランジャ１３が上死点から下死点に向かって移動する際には、加圧室１２の体積は膨張するため、これに伴ってフィードポンプ２から供給されてきた燃料が加圧室１２に吸引される。吸入される燃料の量は、吸入弁ユニット３０への電流の通電時間で制御され、吸入弁ユニット３０へ電流が通電されている場合には、吸入弁が開き、燃料が吸入される。
【００２０】
プランジャ１３が下死点から上死点に向かう際に、吸入弁が開いていると、低圧配管を取って、燃料タンクの方へ燃料は逆流する。
【００２１】
プランジャ１３が下死点から上死点に向かう際に、吸入弁が閉じられていると、加圧室１２に残留する燃料の加圧が開始され、圧力がコモンレール４内に満たされている圧力よりも高くなると、吐出弁が開弁し、燃料が圧送される。従って、吸入弁への開閉タイミング、すなわち吸入弁ユニット３０への通電時間および開始タイミングをエンジン制御装置７で制御することにより、高圧燃料ポンプ３からコモンレール４および高圧配管１４に供給する燃料の量が制御されている。
【００２２】
コモンレール４は、図１に示すように高圧ポンプ３の吐出口に連通する高圧燃料経路を構成するとともに、高圧ポンプ３から圧送されてきた燃料を蓄圧して燃料圧力をエンジン運転状態に応じた所定圧力に保持するための畜圧容器である。
【００２３】
また、エンジンの気筒数に応じて設けられたインジェクタ１０は、コモンレール４に並列に接続されコモンレール４内に蓄圧された燃料をエンジン９の各気筒内に噴射する燃料噴射弁である。これらのインジェクタ６は、ソレノイド式の直動アクチュエータであり、インジェクタ６への通電時間によって開閉弁が制御される。
【００２４】
以下、圧力脈動発生のメカニズムと噴射量ばらつきについて説明する。  
図２中に示したように、高圧燃料ポンプ３への通電タイミング、すなわち燃料吐出量に応じて、コモンレール４ならびに高圧配管１３の燃料圧力の変動幅は異なる。特に、本発明で実施例に挙げているプランジャ式の高圧燃料ポンプ３は、流量の変動が過渡的に生じるため、圧力の変動幅が大きく、圧力変動が時間とともに減衰し、一定になるまでに時間を要する。
【００２５】
その間、インジェクタ１０への噴射要求が生じると、同噴射パルス幅であっても、噴射タイミングＴｓまたは燃料と吐出量Ｑｏｕｔの違いによって、実噴射量Ｑｉｎｊに違いが、排気エミッションや燃料消費量に悪影響を及ぼす。
【００２６】
この現象を図２中の単位時間あたりの燃料噴射量を一例にとり説明する。図２最下段に示すように、吐出量Ｑｏｕｔおよび噴射タイミングＴｓが変化したときのインジェクタの単位時間あたりの噴射量（以降、噴射率）を示している。
【００２７】
図２中の４段目より、同じ噴射パルス幅（Ｔ１＝Ｔ２＝Ｔ３＝Ｔ４）を与えているのにも関わらず、コモンレール４内圧力の変動によってインジェクタ噴射率に違いが生じている。  
その結果、噴射量要求Ｑｒと実噴射量Ｑｉｎｊとの偏差が生じてしまう。このように、燃料噴射弁を駆動するパルス幅が同じであっても、燃料噴射弁の駆動するタイミングと高圧燃料ポンプから燃料配管に燃料を吐出するタイミングとの相対関係により燃料噴射量が異なる為、内燃機関の空燃比は一定とならない。
【００２８】
以下、本発明の構成について説明する。エンジン制御装置７は、予め決められたプログラムによって演算を行い各機器の制御を行うＣＰＵと、プログラムやデータ、演算結果を記録するＲＡＭ、およびＲＯＭなどの記憶領域と、信号の入出力を行うインターフェースなどを有する。
【００２９】
エンジン制御装置７には、コモンレール４内の圧力を検出する圧力センサ６、クランク角度を検出するクランク角センサ１５、アクセルの開度を検出するアクセル開度センサ１６などにより検出された信号が入力されている。  
上記エンジン制御装置７は、これらの検出信号に基づいてエンジンの運転状態を検出しており、吸入弁ユニット３０への電流制御により、高圧燃料ポンプ３吐出量Ｑｏｕｔを制御し、吐出圧力をコントロールしている。  
さらに、各気筒のインジェクタ１０での噴射パルス幅Ｔｉ（ｎ）が制御されており、エンジン９に供給する燃料の量を制御している。なおｎは気筒番号を示す。
【００３０】
次に、本発明に係る内燃機関１０の噴射制御装置における燃料噴射の制御を、図３、図４および図５を参照にして、詳細に説明する。図３は、本発明に係る内燃機関の噴射制御装置のフローチャートであり、現時刻カムＢＤＣ位置から次のカムＢＤＣ位置までの圧力変動を予測し、予測結果に基づいてインジェクタ１０への噴射パルス幅を補正するフローチャートの一例を示したものである。またエンジン制御装置７は、圧力の値を微分する微分演算装置を備えており、これに基づいて圧力変動を推定することが可能な構成となっている。図４は、燃料噴射制御のタイムチャートを示している。図５は、燃料噴射弁の基準となる単位時間当たりの燃料噴射量を示している。
【００３１】
（ステップＳ１）  
最初に、カムＢＤＣ位置での圧力Ｐ０を圧力センサ６の値を用いて、測定する。なお、圧力センサ６の値を参照するタイミングは、カムＢＤＣ位置が望ましいが、他のタイミングでも原理的には可能であり、これを限定するものではない。
【００３２】
（ステップＳ２）  
エンジンの運転状況に応じた次の噴射開始時間Ｔｓ（ｎ）と、カムＢＤＣ位置の圧力値Ｐ０とエンジン９の要求噴射量から演算される噴射パルス幅Ｔｉ（ｎ）が仮決めされる。なお、ステップＳ３以下の過程で、コモンレール４内の圧力を精度良く、検出および予測することによって、仮決めされたＴｉ（ｎ）を噴射パルス幅Ｔｉ’（ｎ）として、補正することによって、  要求噴射量Ｑｒとの偏差を小さくすることができる。
【００３３】
具体的な手法は、カム一区間（現在のＢＤＣ位置〜次のＢＤＣ位置）の圧力の変動を減衰の式（１）により表す。また圧力の予測に必要なパラメータの取得には、以下ステップＳ３からステップＳ７で示される通りである。  
Ｐ１（ｔ）＝Ａ＊ｅｘｐ＾［−α＊ω＊ｔ］＊ｓｉｎ（ω＊（ｔ  ＋  ｔ０））              ・・・（１）  
ただし、ｔ０は、高圧燃料ポンプによって吐出された燃料によって増加する圧力がコモンレールまでに伝播するまでの時間である。上記圧力が伝播するまでの時間ｔ０は予め定数値として、エンジン制御装置７に保持しておいても良いが、図４の下段に示すように、コモンレール内の圧力の微分値から圧力値が最小値になる箇所時間を例えば、エンジン始動時やアイドル時に学習し、学習値として保持することで、より高精度に圧力を推定することが可能となる。
【００３４】
（ステップＳ３）  
ステップ３では、配管形状により決まる圧力脈動の周期ωを設定する。配管形状により決定する圧力脈動の周期ωは、設計段階で予め決定しても良いが、エンジン制御装置７に含まれる微分演算装置を用いて、図４の下段に示すように、コモンレール内の圧力の微分値が極大値から次の極大値となるまでの時間差から推定することで、燃料の温度や燃料性状の影響を考慮することが可能となり、より高精度に圧力を推定することが可能となる。
【００３５】
（ステップＳ４）  
ステップ４では、高圧燃料ポンプ３の通電タイミングと吐出量の関係から吐出量Ｑｏｕｔを演算する。演算した吐出量Ｑｏｕｔを用いて、式（１）に用いる係数Ａを演算する。具体的にはＡは、式（２）で決定される。  
Ａ＝Ｋｆ／Ｖｃ×Ｑｏｕｔ   ・・・（２）  
なお、Ｋｆは燃料の体積弾性係数、Ｖｃはコモンレール４および高圧配管１４の体積である。
【００３６】
（ステップＳ５）  
カムＢＤＣ位置での圧力値Ｐ０、仮決めされた噴射パルス幅Ｔｉ（ｎ）および噴射タイミングＴｓ（ｎ）を用いて、インジェクタ１０の噴射量Ｑｉｎｊを決め、圧力降下係数Ｂを演算する。また、燃料噴射弁１０の噴射により、変動する圧力Ｐ２は式（４）で表すことができる。  
Ｂ＝Ｋｆ／Ｖｃ×Ｑｉｎｊ                            ・・・（３）  
Ｐ２＝−Ｂ×ｔ          ・・・（４）
【００３７】
（ステップＳ６）  
上記Ｓ１からＳ５の過程で得られたパラメータを用いて、式（５）により算出される時刻毎の圧力変動を計算する。これにより、カムのＢＤＣ位置から次のＢＤＣまでの圧力変動を予測することが可能となる。なおこのとき、決められた周期で圧力センサ６による値が更新される場合は、その値を参照値として補正しても良い。
【００３８】
Ｐｓ（ｔ）＝Ｐ１（ｔ）＋Ｐ２（ｔ）              ・・・（５）
【００３９】
（ステップＳ７）  
上記ステップＳ６で演算した圧力の平方根を計算し、基本となる燃料圧力および図５にしめす基本となる噴射パルス幅Ｔｉｂにおける単位時間あたりのインジェクタの噴射量プロファイルからＴｉ（ｎ）が変化したときの噴射率プロファイルを演算し、噴射量を演算する。  
なお、演算する噴射量の予測には、噴射率プロファイルを用いず、インジェクタ１０に設けられた定常状態での単位時間当たりの流量Ｑｓｔから噴射量を演算してもよい。
【００４０】
（ステップＳ８）  
計算した予測噴射量Ｑｐと要求噴射量Ｑとの差分を計算し、噴射パルス幅Ｔｉ´（ｎ）を式（６）により決める。  
Ｔｉ´（ｎ）＝Ｔｉ（ｎ）＋（Ｑｐ−Ｑｒ）／Ｔｉ（ｎ）・・・（６）  
これらの行程で得られる噴射量補正値は結局、高圧燃料ポンプの制御弁の作動タイミングに基づく燃焼行程位相ごとの吐出量と噴射量から求める補正値α１と、インジェクタの開弁開始の燃焼行程位相から求める補正値α２により噴射パルス幅を補正することであり、式（７）のような補正式を用いて、演算していることと同義である。  
Ｔｉ´（ｎ）＝（１＋α１＋α２）×Ｔｉ（ｎ）    ・・・（７）
以上の通り本実施例の車両用制御装置（ＥＣＵ７）は、コモンレール４に燃料を供給する高圧燃料ポンプ３とコモンレール４に取り付けられエンジン９に燃料を噴射する燃料噴射弁１０とを制御する。そして、車両用制御装置（ＥＣＵ７）は高圧燃料ポンプ３が有する電磁弁（ソレノイド式吸入弁ユニット３０）の動作タイミングと、燃料噴射弁１０の動作タイミングに基づいて、エンジン９への噴射量が要求噴射量となるように燃料噴射弁１０の噴射パルス幅を補正して制御する制御部を備えている。
【００４１】
また本実施例の車両用制御装置（ＥＣＵ７）は、エンジン９の運転状態を検出するエンジン運転状態検出部と、エンジン運転状態検出部により検出されたエンジン９の運転状態を用いて、エンジンの燃焼に適切な必要燃料量を演算する必要燃料量演算部と、を備える。また本実施例の車両用制御装置（ＥＣＵ７）は、エンジン９のクランク角度を検出するクランク角度検出部と、必要燃料量より、燃料噴射弁１０の噴射時間と燃料噴射弁１０の開弁開始の燃焼行程位相を演算する燃焼行程位相演算部と、を備える。
【００４２】
また本実施例の車両用制御装置（ＥＣＵ７）は、高圧燃料ポンプ３の制御弁（ソレノイド式吸入弁ユニット３０）の作動タイミングに基づき燃焼行程位相ごとの吐出量を演算する吐出量演算部と、吐出量演算部により演算された高圧燃料ポンプ３の吐出量から求める補正値と、燃焼行程位相演算部により演算された燃料噴射弁１０の開弁開始の燃焼行程位相から求める補正値と、により燃料噴射弁１０の噴射パルス幅を補正する噴射パルス幅補正部を備えた。
【００４３】
また高圧燃料ポンプ３は電磁弁（ソレノイド式吸入弁ユニット３０）を動作させるポンプ用ソレノイドを有するとともに、燃料噴射弁１０は流路の開閉を行う弁体を動作させる燃料噴射弁用ソレノイドを有している。電磁弁（ソレノイド式吸入弁ユニット３０）の動作タイミングはポンプ用ソレノイドの通電タイミングであり、燃料噴射弁１０の動作タイミングは燃料噴射弁用ソレノイドの通電タイミングであることが望ましい。
【００４４】
燃料噴射弁１０の動作タイミングは燃料噴射弁１０の弁体が開弁開始するタイミングであることが望ましい。また制御部は、高圧燃料ポンプ３が有する電磁弁（ソレノイド式吸入弁ユニット３０）の動作タイミングと、燃料噴射弁１０の動作タイミングに基づいて、コモンレール４の圧力を推定し、推定したコモンレール４の圧力に基づいてエンジン９への噴射量が要求噴射量となるように燃料噴射弁１０の噴射パルス幅を補正して制御する。
【００４５】
また、高圧燃料ポンプ３は、カムシャフトの回転運動の動力をプランジャ１３の直動運動に変換するカム５によって駆動される。そして制御部は、高圧燃料ポンプ３が有する電磁弁（ソレノイド式吸入弁ユニット３０）の動作タイミングと、燃料噴射弁１０の動作タイミングと、カム５の下死点位置（ＢＤＣ）でのコモンレール４の圧力値を用いて、コモンレール４の圧力を推定する。
【００４６】
制御部は、高圧燃料ポンプ３が有する電磁弁（ソレノイド式吸入弁ユニット３０）の動作タイミングに基づく高圧燃料ポンプ３の吐出量と、燃料噴射弁１０の動作タイミングに基づく燃料噴射弁１０の噴射量に基づいて、エンジン９への噴射量が要求噴射量となるように燃料噴射弁１０の噴射パルス幅を補正して制御する。
【００４７】
また制御部は、高圧燃料ポンプ３が有する電磁弁（ソレノイド式吸入弁ユニット３０）の動作タイミングから求めた高圧燃料ポンプ３の吐出量に基づく圧力変動と、燃料噴射弁１０の動作タイミングから求めた燃料噴射弁１０の噴射量に基づく圧力変動と、に基づいて、コモンレール４の圧力を推定し、推定したコモンレール４の圧力に基づいてエンジン９への噴射量が要求噴射量となるように燃料噴射弁１０の噴射パルス幅を補正して制御する。
【００４８】
以下、本発明の作用、効果について、説明する。  
図４には、本発明による圧力脈動予測手法と、従来法による圧力予測結果を示す。従来手法では、高圧燃料ポンプ３の吐出量Ｑｏｕｔとインジェクタの噴射量Ｑｉｎｊのみを考慮して、コモンレール４内の圧力を予測している。そのため、高圧燃料ポンプ３の燃料吐出やインジェクタ１０の燃料噴射がない場合には、推定される圧力値は更新されない。そのため、次時刻々と変動する圧力の予測は困難となり、高圧燃料ポンプ３が吐出している間のみ圧力が上昇するという予測結果となる。結果、高圧燃料ポンプの吐出が完了すると同時に、一定の圧力として予測され、実圧力と予測圧力の結果には偏差が生じてしまう。
【００４９】
本発明によれば、高圧燃料ポンプ３から吐出される燃料によってコモンレール４内の圧力変動を減衰の式を用いた物理式により予測するため、コモンレール４内の過渡的な圧力をも精度よく予測することが可能となる。その結果を用いて噴射パルス幅Ｔｉ（ｎ）を補正することから、新たなアクチュエータやセンサを用いることなく、要求噴射量Ｑｒと実噴射量Ｑｉｎｊとの偏差を小さくすることができ、排気エミッションおよび燃料消費量を低減することが可能となる。
【符号の説明】
【００５０】
１・・・エンジン装置、２・・・フィードポンプ、３・・・高圧燃料ポンプ、４・・・コモンレール、５・・・カム、６・・・圧力センサ、７・・・エンジン制御装置、８・・・低圧配管、９・・・エンジン、１０・・・インジェクタ、１１・・・吐出弁、１２・・・加圧室、１３・・・プランジャ、１４・・・高圧配管、１５・・・クランク角センサ、１６・・・アクセル開度センサ、３０・・・吐出弁ユニット、５０・・・燃料タンク
【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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