(57)【要約】【課題】燃料噴射弁の燃料噴射量の算出精度を向上させる【解決手段】ノズルニードル２１を規制する規制部材３を有した燃料噴射弁１と相関に基づいて燃料噴射量を制御する制御手段８とを備えた燃料噴射制御装置において、規制部材３は、ノズルニードル２１が開弁方向に最も移動したフルリフト状態において、ノズルニードル２１が規制部材３に当接したことを検出し、制御手段８に検出信号ＳＰを伝達するフルリフト検出手段３１を有し、フルリフト検出手段３１の検出信号の伝達時における噴射期間パラメータに基づいて、相関関係を補正する補正手段を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒形状の本体ボディ（６）と、前記本体ボディの筒内面に開口している噴孔（２２）を開閉するノズルニードル（２１）と、通電によりノズルニードルを開弁方向に移動させるアクチュエータ（４１、４２）と、前記ノズルニードルが開弁方向に移動する際に、前記ノズルニードルの開弁方向の移動を規制する規制部材（３）と、を有した燃料噴射弁（１）と、
前記噴孔から噴射される燃料噴射量と前記噴孔を開口している時間を表す噴射期間パラメータとの相関関係に基づいて前記燃料噴射量を制御する制御手段（８）と、を備えた燃料噴射制御装置において、
前記規制部材は、前記ノズルニードルが前記開弁方向に最も移動したフルリフト状態において、前記ノズルニードルが前記規制部材に当接したことを検出し、前記制御手段に検出信号（ＳＰ）を伝達するフルリフト検出手段（３１）を有し、
前記制御手段は、予め定められた前記相関関係を記憶している記憶手段（８、Ｓ１１９、Ｓ２０６）と、
前記フルリフト検出手段の前記検出信号の伝達時における前記噴射期間パラメータに基づいて、前記記憶手段に記憶されている前記相関関係を補正する補正手段（８、Ｓ１１９、Ｓ２０５、Ｓ３１６）と、を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記補正手段は、
前記検出信号により、前記ノズルニードルがフルリフト状態となった際の前記相関関係上の特性が変わる折曲点（ＴＰ１）を算出し、
前記折曲点に基づいて、前記相関関係を補正す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】
前記記憶手段は、前記噴射期間パラメータと前記燃料噴射量との予め定められた基準の相関関係である基準相関関係（ＡＬｍ）を記憶しており、
前記基準相関関係上には、複数の検出点（Ｔｐｘ）が予め定められており、
前記制御手段は、
前記燃料噴射弁の燃料噴射量が実際に計測できる環境において、前記基準相関関係上の前記検出点の前記噴射期間パラメータにより実際に噴射される実燃料噴射量を検出し、該実燃料噴射量に基づいて、前記基準相関関係上の前記検出点を補正する際の補正量（Ｔａ）を算出する補正量算出手段（Ｓ１０５、Ｓ１１８）と、
前記補正量算出手段により算出された前記補正量に基づいて、前記基準相関関係上の前記検出点を補正後検出点（Ｔｐｂｘ）に補正する検出点補正手段（Ｓ１０５）と、
前記検出点補正手段により補正された前記補正後検出点に基づいて、前記基準相関関係を補正した補正後基準相関関係（ＡＬｂ）を算出する近似特性算出手段（Ｓ１１９）と、を有し、
前記記憶手段は、
前記近似特性算出手段により算出された補正後基準相関関係（ＡＬｂ）を、前記相関関係として記憶していることを特徴とする請求項１または２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記記憶手段は、前記基準相関関係の傾きが変わる補正前折曲点（Ｔｐｔ）を予め記憶しており、
前記近似特性算出手段は、
前記補正前折曲点に基づいて、
前記補正前折曲点における前記噴射期間パラメータの値よりも、前記噴射期間パラメータが小さい場合の前記補正後検出点に基づく前記相関関係の算出方法と、前記補正前折曲点における前記噴射期間パラメータよりも、前記噴射期間パラメータが大きい場合の前記補正後検出点に基づく前記相関関係の算出方法を変更することを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記近似特性算出手段は、
前記補正前折曲点における前記噴射期間パラメータの値よりも前記噴射期間パラメータの値が小さい前記補正後検出点に基づいて前記補正後基準相関関係を算出する場合においては、
前記補正前折曲点における前記噴射期間パラメータの値よりも小さい前記検出点の中で、前記噴射期間パラメータの値が最大である第１定点（Ｔｐｎ）において前記補正量算出手段により算出された補正量を一定とし、該一定の補正量を用いて、第１定点を補正した後の点である前記第１補正後定点（Ｔｐｂｎ）から噴射期間パラメータの値が大きい範囲において線形近似特性を算出し、
前記補正前折曲点における前記噴射期間パラメータの値よりも前記噴射期間パラメータの値が大きい前記補正後検出点に基づいて前記補正後基準相関関係を算出する場合においては、
前記補正前折曲点における前記噴射期間パラメータの値よりも大きい前記検出点の中で、前記噴射期間パラメータの値が最小である第２定点（Ｔｐｎ＋１）において前記補正量算出手段により算出された補正量を一定とし、該一定の補正量を用いて、前記第２定点を補正した後の点である前記第２補正後定点（Ｔｐｂｎ＋１）から噴射期間パラメータの値が小さい範囲において線形近似特性を算出し、
前記第１補正後定点（Ｔｐｂｎ）及び前記第２補正後定点（Ｔｐｂｎ＋１）における線形近似特性に基づいて、近似折曲点（Ｔｐｂｔ）を算出することを特徴とする請求項４に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記近似特性算出手段は、
前記検出信号に基づき、前記近似折曲点を前記相関関係の傾きが変化する補正後折曲点（Ｔｐｂｔｎ）に補正することを特徴とする請求項５に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
前記記憶手段は、前記噴射期間パラメータと前記燃料噴射量との予め定められた基準の相関関係である基準相関関係（ＡＬｍ）を記憶しており、
前記基準相関関係上には、複数の検出点（Ｔｐｘ）が予め定められており、
前記制御手段は、
前記燃料噴射弁の燃料噴射量が実際に計測できる環境において、前記基準相関関係上の前記検出点の前記噴射期間パラメータにより実際に噴射される実燃料噴射量を測定し、該実燃料噴射量に基づいて、前記基準相関関係上の前記検出点を補正する際の補正量（Ｔａ）を算出する補正量算出手段（Ｓ１０５）と、
前記フルリフト検出手段の前記検出信号の伝達時の前記噴射期間パラメータにより実際に噴射される実燃料噴射量を測定し、前記相関関係の傾きが変わる点である実折曲点（Ｔｐｔｓ）を算出する実折曲点算出手段（Ｓ３１５）と、
前記補正量算出手段により算出された前記補正量に基づいて、前記基準相関関係上の前記検出点を補正後検出点（Ｔｐｂｘ）に補正する検出点補正手段（Ｓ３１６）と、
前記検出点補正手段により補正された前記補正後検出点、及び前記実折曲点に基づいて、前記基準相関関係を補正した補正後基準相関関係（ＡＬｂ２）を算出する第２近似特性算出手段（Ｓ３１６）と、を有し、
前記記憶手段は、
前記第２近似特性算出手段により算出された補正後基準相関関係（ＡＬｂ２）を、前記基準相関関係（ＡＬｂｍ）として記憶してい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。
【請求項８】
前記噴射期間パラメータは、前記アクチュエータに電流を通電する時間である駆動電流通電時間であり、
前記相関関係、前記基準相関関係、及び前記補正後基準相関関係は、前記燃料噴射量と前記駆動電流通電時間との相関関係からなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項９】
前記フルリフト検出手段は圧電センサ（３１）からなり、
前記フルリフト検出手段は、前記ノズルニードルが前記規制部材に当接したことを前記制御手段に伝達することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１０】
筒形状の本体ボディ（６）と、前記本体ボディの筒内面に開口している噴孔（２２）を開閉するノズルニードル（２１）と、通電によりノズルニードルを開弁方向に移動させるアクチュエータ（４１、４２）と、前記ノズルニードルが開弁方向に移動する際に、前記ノズルニードルの開弁方向の移動を規制する規制部材（３）と、を備えた燃料噴射弁（１）において、
前記規制部材は、前記ノズルニードルが前記開弁方向に最も移動したフルリフト状態において、前記ノズルニードルが前記規制部材に当接したことを検出するフルリフト検出手段（３１）を有していることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項１１】
前記検出手段は圧電センサ３１を有しており、
前記検出手段は、前記ノズルニードルが前記規制部材に当接したこと検出することを特徴とする請求項１０に記載の燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁、及び該燃料噴射弁に用いられる燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジンなどの内燃機関には、燃料を蓄圧するコモンレールや、該コモンレールから燃料が供給されて内燃機関の気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁などが設けられている。そして、該燃料噴射弁は、燃料噴射弁の先端の径方向中心に設けられたノズルニードルと、電流が通電されることによりノズルニードルを移動させるアクチュエータとを有しており、該アクチュエータに通電される通電時間を制御することによって、ノズルニードルにアクチュエータが駆動力を付与する時間を制御することができる。そして、コモンレールから供給される燃料の圧力からノズルニードルが受ける圧力荷重と、ノズルニードルがアクチュエータから受ける駆動力との釣り合いを操作する。これにより、ノズルニードルを上下動させ、ノズルニードルをボディのシート部から離座、及びシート部に着座させることで燃料の流路が形成され、燃料噴射弁の内燃機関の気筒側の先端に開口している噴孔から気筒内に噴射する期間と燃料噴射量とを調整することができる。
【０００３】
このような燃料噴射弁において、ノズルニードルの軸方向への移動を規制するチップパッキンなどの規制部材が設けられた燃料噴射弁が知られている。かかる燃料噴射弁においては、ノズルニードルがシートから離座して移動を開始してから後、ノズルニードルが所定の距離を移動すると、規制部材によってノズルニードルの移動が制限される。これにより、大排気量など燃料噴射量が大きくなるような燃料噴射弁において、噴孔において過渡の燃料圧力がかかり、燃料噴射弁が損傷することを抑制している。
【０００４】
また一方で、燃料噴射弁に供給する燃料量を、予め定められた噴射期間と燃料噴射量との相関関係から算出し、アクチュエータに通電する時間を制御することが知られている。例えば特許文献１では、かかる燃料噴射弁において、噴射期間と燃料噴射量との相関関係の補正を行うために、定められた噴射期間において、どれだけの燃料噴射量が必要なのか算出し、かかる燃料噴射量から近似特性を求めることで、個々の燃料噴射弁の噴射特性を反映した噴射期間と燃料噴射量との相関関係となるように補正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００４−０１９６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、上記の規制部材を内部に備えた燃料噴射弁では、ノズルニードルの移動が規制される前と、移動が規制された後では、燃料噴射量と、噴射期間との相関関係が変わることが知られている。すなわち、噴射期間と燃料噴射量との相関関係内に、ノズルニードルが規制部材に当接することにより相関関係の傾きが大きく変わる点が現れる。特許文献１の相関関係の補正では、ノズルニードルの移動が規制される前と、移動が規制された後との間において現われる点を、近似特性により推定している。これによれば、移動が規制される付近の相関上において、実際の噴射期間と燃料噴射量との相関関係と、近似により求めた相関関係とで大きな誤差が生じる可能性があり、燃料噴射量を算出する際の精度が低下する可能性がある。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、ノズルニードルの移動が規制される点を精度良く導出し、噴射期間と燃料噴射量との相関関係を求め、該相関関係を補正することにより燃料噴射弁の燃料噴射量の精度を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の発明は、筒形状の本体ボディ（６）と、本体ボディの筒内面に開口している噴孔（２２）を開閉するノズルニードル（２１）と、通電によりノズルニードルを開弁方向に移動させるアクチュエータ（４１、４２）と、ノズルニードルが開弁方向に移動する際に、ノズルニードルの開弁方向の移動を規制する規制部材（３）と、を有した燃料噴射弁（１）と、噴孔から噴射される燃料噴射量と噴孔を開口している時間を表す噴射期間パラメータとの相関関係に基づいて燃料噴射量を制御する制御手段（８）と、を備えた燃料噴射制御装置において、規制部材は、ノズルニードルが開弁方向に最も移動したフルリフト状態において、ノズルニードルが規制部材に当接したことを検出し、制御手段に検出信号（ＳＰ）を伝達するフルリフト検出手段（３１）を有し、制御手段は、予め定められた相関関係を記憶している記憶手段（８、Ｓ１１９、Ｓ２０６）と、フルリフト検出手段の検出信号の伝達時における噴射期間パラメータに基づいて、前記記憶手段に記憶されている相関関係を補正する補正手段（８、Ｓ１１９、Ｓ２０５）と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
これによれば、フルリフト検出手段（３１）によりノズルニードル（２１）が規制部材（３）に当接したことを検出することによって、噴射期間と燃料噴射量との相関関係を補正する際には、その相関関係の変化を補正に反映させることができる。これにより、噴射期間と燃料噴射量との相関関係を正確に補正することができる。したがって、相関関係が実際の燃料噴射量と噴射期間に即した精度の高いものとなり、かかる相関関係から算出する燃料噴射弁の燃料噴射量の精度を向上させることができる。
【００１０】
本発明の第２の発明は、筒形状の本体ボディ（６）と、本体ボディの筒内面に開口している噴孔（２２）を開閉するノズルニードル（２１）と、通電によりノズルニードルを開弁方向に移動させるアクチュエータ（４１、４２）と、ノズルニードルが開弁方向に移動する際に、ノズルニードルの開弁方向の移動を規制する規制部材（３）と、を備えた燃料噴射弁（１）において、規制部材は、ノズルニードルが開弁方向に最も移動したフルリフト状態において、ノズルニードルが規制部材に当接したことを検出するフルリフト検出手段（３１）を有していることを特徴とする。
【００１１】
これによれば、本発明の第１の発明と同じく、フルリフト検出手段（３１）によりノズルニードル（２１）が規制部材（３）に当接したことを検出することができ、これにより、相関特性の補正、ノズルニードルの制御、及び燃料圧力の制御において、特性が変化する点を検出し、かかる検出により精度の高い制御を行なうことができる。したがって、燃料噴射弁の上記の各種制御の信頼性を向上させることができる。
【００１２】
なお、特許請求の範囲、及び課題を解決するための手段に記載した括弧内の符号は、本発明の一つの態様として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って、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態における、閉弁状態の燃料噴射弁の全体模式断面図である。
【図２】第１実施形態における、開弁状態の燃料噴射弁の全体模式断面図である。
【図３】図２における、Ｄで示される箇所の拡大断面図である。
【図４】第１実施形態における、燃料噴射量を測定する際の説明図である。
【図５】第１実施形態における、測定される燃料噴射量に基づいて、基準相関関係を補正する際のフローチャートである。
【図６】第１実施形態における、補正量を算出する際の説明図である。
【図７】第１実施形態における、検出点の補正量を算出する際のフローチャートである。
【図８】第１実施形態における、補正前の基準相関線と、補正後の相関線とを示した相関関係図である。
【図９】第１実施形態における、近似折曲点を補正後折曲点に補正する際の相関線を示した相関関係図である。
【図１０】第１実施形態における、折曲点ＴＰを補正する際のフローチャートである。
【図１１】第１実施形態における、折曲点ＴＰを補正する際の相関を示した相関図である。
【図１２】第２実施形態における、実折曲点と相関線を算出する際のフローチャートである。
【図１３】第２実施形態における、実折曲点に基づき基準相関を算出する際の相関関係図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、実施形態において対応する構成要素には、同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。また、実施形態の説明において、明示している構成の組み合わせだけでなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、実施形態及び変形例同士を組み合わせることも可能である。
【００１５】
（第１実施形態）
図１及び図２に示す本実施形態の燃料噴射弁１は、主にディーゼル燃料の内燃機関に用いられる燃料噴射弁に多く採用されている直噴型の燃料噴射弁であり、本体ボディ６、高圧燃料通路７、圧力制御室４、及びＥＣＵ８などからなる。燃料噴射弁１には、図示しないコモンレールから高圧に蓄圧された燃料が供給される。そして、燃料噴射弁１は、供給された燃料を内燃機関の気筒内に噴射する。以下、図１及び図２を用いて燃料噴射弁の構成と動作を説明する。
【００１６】
なお、以下の実施形態において、特に言及のない場合には、「先端側」とは内燃機関の気筒側を指し、「基端側」とは前記先端側の反対側を指す。
【００１７】
本体ボディ６は、円筒形状に形成されている。筒内には、圧力制御室４、高圧燃料室７２、燃料を外部から導入する高圧燃料入口７１、及び燃料を高圧燃料室７２または噴孔側高圧燃料室７３に伝える通路である高圧燃料通路７が設けられている。また、本体ボディ６の円筒内には、円柱状のコマンドピストン５２、円柱状のプレッシャピン５、円柱状のノズルニードル２１などが設けられている。
【００１８】
また、本体ボディ６のプレッシャピン５の先端側の外周付近には、円筒状に形成されたチップパッキン３が挿入されており、さらに、チップパッキン３の先端側の本体ボディ６には、ノズル２が形成されている。
【００１９】
ノズル２は、円筒状のノズルボディ２３と、ノズルニードル２１とを備えている。さらに、ノズルボディ２３には、内周面においてテーパ状に形成されているシート部２４と、先端側に形成された噴孔２２とを有している。また、ノズル２は、ノズルニードル２１とノズルボディ２３の間に燃料が流入する空間である噴孔側高圧燃料室７３が形成されている。
【００２０】
ノズルニードル２１は、ノズルボディ２３の筒内の軸方向に移動可能に設けられており、テーパ状のシート部２４に着座、及び離座することによって、高圧燃料通路７から供給された燃料が噴孔２２へ流入する量を調整する。噴孔２２は、シート部２４とノズルボディ２３の外周面側、及びノズルボディ２３の筒内面に開口しており、ノズル２の筒内と外部とを連通するように形成されている。そして、ノズルニードル２１によって調量された燃料が、噴孔２２から図示しない内燃機関の気筒内へ噴射する。
【００２１】
プレッシャピン５の外周には、弾性部材からなるピストンスプリング５１が設けられている。ピストンスプリング５１は、チップパッキン３とコマンドピストン５２との間に挟まれて、コマンドピストン５２に付勢力を印加している。プレッシャピン５は、コマンドピストン５２が高圧燃料から受けた圧力により軸方向へ移動する力を、ノズルニードル２１に伝達するとともに、ピストンスプリング５１の軸心を保持する。
【００２２】
ノズルニードル２１、プレッシャピン５、コマンドピストン５２は、先端側から順にノズルニードル２１、プレッシャピン５、コマンドピストン５２という位置関係にて設けられている。すなわち、プレッシャピン５の先端側は、ノズルニードル２１の基端側と当接しており、プレッシャピン５の基端側がコマンドピストン５２の先端側に当接するように設けられている。
【００２３】
また、チップパッキン３の筒内径は、ノズルニードル２１の外径よりも小さく形成されており、ノズルニードル２１が通過できないように形成されている。加えて、チップパッキン３の筒内部には、プレッシャピン５が続いて挿入されている。すなわち、プレッシャピン５の外径は、チップパッキン３の筒内径よりも小さく形成されており、ノズルニードル２１の外径はチップパッキン３の筒内径よりも大きく形成されている。したがって、ノズルニードル２１は、チップパッキン３を通過することができず、チップパッキン３は、ノズルニードル２１の基端側への移動を規制することになる。したがって、チップパッキン３は本発明の規制部材に相当する。
【００２４】
チップパッキン３のノズルニードル２１と当接する箇所には、圧電センサ３１が設けられている。圧電センサ３１は、ノズルニードル２１がチップパッキン３に当接することにより、圧力に応じて変化する電圧を生成する。かかる電圧の変化に対して所定の電圧を越えた際に、圧電センサ３１は、ＥＣＵ８に検出信号を伝達する。したがって、圧電センサ３１が本発明のフルリフト検出手段に相当する。
【００２５】
コマンドピストン５２の基端側には、高圧燃料室７２が設けられている。高圧燃料室７２では、高圧燃料入口７１から高圧の燃料が流入し、高圧燃料室７２に形成されているアウトオリフィス４３の開閉によって内部の圧力が制御される。また、アウトオリフィス４３は、圧力制御室４に開口している。すなわち、アウトオリフィス４３は、高圧燃料室７２と圧力制御室４とを連通させている。
【００２６】
圧力制御室４には、アクチュエータとして、駆動電流が流れることにより磁束を生じさせるソレノイド４２と、該磁束により駆動力を受けて移動するアーマチャ４１とが設けられており、アーマチャ４１は、ソレノイドにより生じた磁束により吸引される円盤状の部材と、アウトオリフィス４３を封止する棒状の部材から構成されている。
【００２７】
また、アーマチャ４１の基端側には、スプリング４４とリーク燃料路４５が設けられている。アーマチャ４１は、該スプリング４４により、常時先端側に付勢されている。
【００２８】
さらに、駆動電流がソレノイド４２に通電されていない場合には、スプリング４４の付勢力によりアーマチャ４１はアウトオリフィス４３を封止する一方で、ＥＣＵ８からソレノイド４２に対して駆動電流が通電されると、ソレノイド４２のスプリング４４の付勢力を超える引力により、アーマチャ４１はソレノイド４２側に引き寄せられる。これにより、アーマチャ４１はアウトオリフィス４３を開口する。そして、アウトオリフィス４３が開口することにより、高圧燃料室７２と圧力制御室４とが連通され、高圧燃料入口７１より高圧燃料室７２に流入した燃料がアウトオリフィス４３を介して圧力制御室４に流入する。流入した高圧燃料は、リーク燃料路４５より燃料噴射弁１の外部に排出される。かかるリーク燃料路４５から外部に排出される燃料の量を本発明ではリーク燃料量と定義する。
【００２９】
ＥＣＵ８は、要求されている燃料噴射量に対して、噴射期間を算出し、該噴射期間に対応してソレノイド４２に通電するように指令する駆動通電信号を生成し、図示しないスイッチング回路に伝達する。すなわち、ＥＣＵ８には、燃料噴射量とアクチュエータに通電される時間である駆動電流通電時間との関係を予め定めた相関関係が記憶されており、ＥＣＵ８は、該相関関係から、必要な燃料噴射量に対しての駆動電流通電時間を算出し、ソレノイド４２に駆動電流を流す時間の間、スイッチング回路をオンにする駆動通電信号を生成する。一方で、ＥＣＵ８は、記憶されている相関関係を、燃料噴射弁が使用されることによる経時劣化などに対して、駆動通電信号の伝達を開始して所定の時間が経過した後に適宜補正を実施する。したがって、ＥＣＵ８が、本発明の制御手段、記憶手段、及び補正手段に相当する。
【００３０】
次に、図１乃至図３を用いて燃料噴射弁１の動作を説明する。図１は、圧力制御室４のソレノイド４２に通電されておらず、ノズルニードル２１が噴孔２２を遮閉している状態であり、燃料噴射弁１が閉弁している状態を示している。
【００３１】
燃料は、燃料噴射弁１の外部から燃料噴射弁１の高圧燃料通路７入口へ導入されると、燃料は高圧燃料入口７１から高圧燃料室７２に流入するとともに、高圧燃料通路７を介して噴孔側高圧燃料室７３に導入される。高圧燃料室７２に流入した燃料は、アーマチャ４１がアウトオリフィス４３を封止しているため、アウトオリフィス４３から流出せず、高圧に印加された燃料は、高圧燃料室７２の面を形成しているコマンドピストン５２の端面を先端側に向けて押圧する。また一方で、燃料は、高圧燃料入口７１から高圧燃料通路７を介して噴孔側高圧燃料室７３にも流入する。このとき、燃料は、噴孔側高圧燃料室７３内において、ノズルニードル２１の先端側の端面を基端側に向けて押圧する。ここで、ノズルニードル２１が燃料から圧力を受ける径方向の断面は、高圧燃料室７２においてコマンドピストン５２が燃料から受ける圧力を受ける径方向の断面よりも小さいため、ノズルニードル２１、プレッシャピン５、及びコマンドピストン５２は、基端側へ向けて押圧する力よりも先端側へ押圧される力のほうが大きく、ノズルニードル２１は、ノズルボディ２３に着座し、噴孔２２を遮閉している状態となる。
【００３２】
このようなノズルニードル２１が噴孔２２を遮閉している状態において、圧力制御室４のソレノイド４２に駆動電流が通電されると、ソレノイド４２は、アーマチャ４１を吸引する。これにより、アーマチャ４１は、基端側に移動することになり、アーマチャ４１により封止されていたアウトオリフィス４３は開口する。そして、アウトオリフィス４３が開口したことにより、高圧燃料室７２の燃料流路が形成され、高圧燃料室７２の燃料は、アウトオリフィス４３を通じてリーク燃料路４５から外部に排出される。この結果、高圧燃料室７２の圧力は低下し、コマンドピストン５２を押圧する力も低下することになる。
【００３３】
一方で、ノズルニードル２１には、噴孔側高圧燃料室７３において、燃料より基端側への力を受けているため、高圧燃料室７２内の圧力によりコマンドピストン５２を先端側に押圧する力よりも、噴孔側高圧燃料室７３内の圧力によりノズルニードル２１が基端側へ押圧する力が大きくなり、ノズルニードル２１は、軸方向反対側へ移動を開始する。これにより、図２に示されるように噴孔２２が開口し、燃料の噴射が開始される。
【００３４】
そして、ノズルニードル２１、プレッシャピン５、及びコマンドピストン５２が共に基端側へ移動する際、図３に示されるように、ノズルニードル２１は、ノズルニードル２１の外径よりも小さく形成されている筒内径を有したチップパッキン３によって、その移動を規制される。すなわち、ノズルニードル２１は一定量移動した後、基端側の端面がチップパッキン３に当接することにより移動を止める。また、ノズルニードル２１がチップパッキン３に当接する箇所には圧電センサ３１が設けられており、ノズルニードル２１がチップパッキン３に当接した際には、ＥＣＵ８に検出信号を伝達する。ノズルニードル２１の移動がチップパッキン３の規制により停止したことにより、ノズルニードル２１の先端側の端面とノズルボディ２３のシート部２４との隙間が一定となり、一定量の燃料量が噴孔２２に流入することになる。なお、本発明では、ノズルニードル２１がチップパッキン３に当接するまで移動し、ノズルニードル２１の基端側への移動が規制されている状態をフルリフト状態としている。
【００３５】
ここで、ソレノイド４２への駆動電流の通電時間は、燃料噴射弁１に電気的に接続されているＥＣＵ８に記憶されている、燃料噴射量と駆動電流通電時間との相関関係により決定される。具体的には、ＥＣＵ８がアクセル開度信号、エンジン回転数信号などの運転状態信号を受けて要求された燃料噴射量を算出する。該要求された燃料噴射量を噴射するのに必要な駆動電流通電時間は、ＥＣＵ８が予め記憶されている燃料噴射量と駆動電流通電時間との相関関係を参照することによって決定される。ここで、相関関係は、二つの関係を表した線で表されており、該線は、ノズルニードル２１がチップパッキン３に当接する前後においてその傾きが変化する。すなわち、ノズルニードル２１がチップパッキン３に当接する前後において、相関関係が変化する折曲点が出現することになる。その折曲点をチップパッキン３に設けられた圧電センサ３１により検出し、かかる特性が変化する折曲点の補正と、相関全体の補正を行なう。そして、ＥＣＵ８は、該駆動電流通電時間の間、図示しないスイッチング回路などを制御することによって、ソレノイド４２に駆動電流を通電する。したがって、駆動電流通電時間が、本発明における噴射期間パラメータに相当する。
【００３６】
なお、噴射期間パラメータは、噴射期間を算出する際に使用するパラメータであればよく、連続時間である駆動電流通電時間以外にも、例えば燃料を噴射する期間を指令する指令噴射パルス期間などでも良い。
【００３７】
次に、図４、及び図５を用いて、燃料噴射量と駆動電流通電時間との相関関係の予め定められた基準相関関係を補正する手順について説明する。基準相関関係とは、予め実験などにより燃料噴射弁の設計値などに基づき定められてＥＣＵ８に記憶されている相関関係であり、本手順では、基準相関関係を、燃料噴射弁毎に異なる固有の特性を反映させた相関とするべく、工場出荷前などの燃料噴射量を計測できる環境において、個体毎に補正された補正後基準相関関係としてＥＣＵ８に記憶する。以下は、その補正を行なう手順である。
【００３８】
まず、図５の手順を実施する準備段階として、図４に示されるように、燃料噴射弁１を、燃料噴射量を測定する測定器１００に設置する。測定器は、燃料噴射弁１が配置された面との反対側の面がピストンのように摺動可能な可動プレート１０１と、可動プレート１０１が設置された面以外の面により周囲を囲むように測定室１０３を形成した筐体部１０２と、燃料を外部に排出する弁体部１０４などからなる。
【００３９】
燃料噴射弁１が測定器１００に設置された後に、ＥＣＵ８は図５に示される手順を実施する。
【００４０】
手順が開始されると、まずステップＳ１０１に進み、測定器１００及び燃料噴射弁１を暖機する工程と、燃料噴射弁１の内部に混入した空気を排出する工程が実施される。具体的には、まず、一定時間燃料噴射弁１を加温することにより、燃料噴射弁１が実際の内燃機関において使用される際の温度環境条件と同一の条件となるように暖機を行なう。そして、燃料噴射弁１から燃料を噴射し、高圧燃料通路７、及び高圧燃料室７２、噴孔側高圧燃料室７３内などの燃料が流入する箇所に混入している空気を噴孔２２とリーク燃料路４５より外部に排出するエア抜きを行なう。
【００４１】
なお、本実施形態においては、燃料噴射弁１を加温しているが、別途実際の内燃機関を模した機構を用意し、燃料噴射弁１を一定回数噴射し、燃焼させることにより燃焼温度を燃料噴射弁１に伝播させ、燃料噴射弁１が使用される温度環境と同一の温度環境になるように温度を上昇させても良い。
【００４２】
ステップＳ１０１にて、暖機とエア抜きが完了すると、ステップＳ１０２に進み、燃料噴射弁１からの燃料漏れが発生しているか否かを判定する。具体的には、燃料を実際に噴射した際に、リーク燃料量を計測し、該リーク燃料量が上限下限の所定の閾値から外れていないかを確認する。所定の閾値から外れていない場合には、ステップＳ１０３に進む。
【００４３】
ステップＳ１０３では、燃料噴射弁１から噴射される燃料噴射量を計測する。具体的には、まずＥＣＵ８に記憶されている相関関係を読み出し、該相関特性を参照して、予め定められた検出点に対応する駆動電流通電時間を読み出す。そして、読み出した駆動電流通電時間に基づき、燃料噴射弁１が燃料を噴射する。
【００４４】
燃料噴射弁１は、測定器１００の筐体部１０２内に形成されている測定室１０３に突出しているため、噴射された噴霧１１０は、測定室１０３内の体積を増加させる。これにより、可動プレート１０１が噴霧１１０により増加した体積分だけ移動することになり、かかる移動した量を測定することにより、燃料噴射量を算出することができる。
【００４５】
ステップＳ１０３にて燃料噴射量を計測した後、ステップＳ１０４に移り、ステップＳ１０３にて噴射した燃料噴射量が、異常でないかを確認する噴射量ガード判定を実施する。具体的には、ステップＳ１０３にて噴射した燃料噴射量が予め定められた所定の噴射量の範囲内に収まっているかを判定する。所定の範囲から外れている場合、燃料噴射弁１が指令された駆動電流通電時間に対して過度噴射、または噴射不足と判断する。ステップＳ１０３にて噴射した噴射量が予め定められた所定の噴射量の範囲内に収まっている場合には、ステップＳ１０５の、燃料噴射量と駆動電流通電時間との相関関係の線上の検出点の補正量を算出する工程へと進む。
【００４６】
一方で、ステップＳ１０２にて、リーク燃料量が上限下限の所定の閾値から外れている場合、またはステップＳ１０４にて燃料噴射量が予め定められた噴射量の範囲から外れている場合には、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、燃料噴射弁１が異常であると判断され、燃料噴射弁１は分解されて再調整される。
【００４７】
次にステップＳ１０５における補正量の算出方法について図６をもとに説明する。相関関係の線上では、指令された駆動電流通電時間に対応する燃料噴射量である基準要求噴射量と実際に噴射される実燃料噴射量とが同一であることが望ましいが、上述したように燃料噴射弁１のそれぞれが有している機械誤差により、実際には基準要求噴射量と異なった実燃料噴射量が測定される。ここで、補正前の相関関係の線を、補正前基準相関線ＡＬｍと呼ぶ。
【００４８】
まず、ステップＳ１０３の燃料噴射量の測定と同様に、補正前基準相関線ＡＬｍ上にて予め定められた基準検出点Ｐ０における駆動電流通電時間ＴＱ０に基づいた指令が燃料噴射弁１に伝達され、駆動電流通電時間ＴＱ０に基づき燃料の噴射が実施される。そして、駆動電流通電時間ＴＱ０における、実際の実燃料噴射量Ｑ１を計測する。これにより、基準検出点Ｐ０に基づいて指令された駆動電流通電時間ＴＱ０から求められる基準要求噴射量Ｑ０と、実際の実燃料噴射量Ｑ１が求められる。図６に示すグラフは、実燃料噴射量Ｑ１が、基準要求噴射量Ｑ０よりも小さい値が測定された場合を示している。
【００４９】
次に、基準検出点Ｐ０における駆動電流通電時間ＴＱ０と、実燃料噴射量Ｑ１とから求められる実検出点Ｐ１を算出する。そして、実検出点Ｐ１を補正するための補正量Ｔａを算出する。該補正量Ｔａは、基準要求噴射量Ｑ０を噴射するために、どれだけの駆動電流通電時間だけＴＱ０から加減算すればよいかを示す補正量である。
【００５０】
補正量Ｔａを算出するに際しては、まず、基準検出点Ｐ０上の補正前基準相関線ＡＬｍの傾きαを読み出す。そして、実検出点Ｐ１を通過するように傾きαの仮基準相関線ＡＬｂ０を算出する。その後、仮基準相関線ＡＬｂ０上において、基準要求噴射量Ｑ０に対応する仮基準検出点Ｐ２を求める。これにより、仮基準相関線ＡＬｂ０において、基準要求噴射量Ｑ０を噴射するために必要な駆動電流通電時間ＴＱ１が求められる。
【００５１】
そして、求めた仮基準相関線ＡＬｂ０上において基準要求噴射量Ｑ０に対応する駆動電流通電時間ＴＱ１と、補正前基準相関線ＡＬｍ上において基準要求噴射量Ｑ０に対応する駆動電流通電時間ＴＱ０との差分を補正量Ｔａとして記憶する。これを複数設けられた各検出点Ｔｐｘにおいて実施し、各検出点Ｔｐｘの補正量が算出されるとともに、補正量に基づいた補正後検出点Ｔｐｂｘが算出される。したがって、ＥＣＵ８、及びステップＳ１０５が、補正量算出手段、検出点補正手段に相当する。
【００５２】
ステップＳ１０５にて、各補正量が算出されると、ステップＳＡに進む。図７に示されるステップＳＡからステップＳＢの間の手順では、ステップＳ１０５にて算出された補正量と、圧電センサ３１から出力される検出信号により、基準相関関係線ＡＬｍの補正を行なう。以下、図７乃至９を用いて、補正前基準相関線ＡＬｍの補正について説明する。
【００５３】
まず、図５のステップＳＡから図７のステップＳＡに移り、図７のステップＳ１１０に進むと、圧電センサ３１の検出信号を取得する。該圧電センサ３１は、所定の閾値を越えると１を出力し、閾値を越えていない場合には０と出力する検出信号である。該検出信号の値が０である場合、ノズルニードル２１が、未だチップパッキン３に当接していないと判断し、ステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１１では、検出点Ｔｐｘの駆動電流通電時間ＴＱｘが、補正前基準相関線ＡＬｍの有する補正前折曲点Ｔｐｔの駆動電流通電時間ＴＱｔの値よりも駆動電流通電時間が小さい範囲において最も大きい値の駆動電流通電時間ＴＱｎの値か否かを判断する。ここで、該駆動電流通電時間ＴＱｎの値を有した補正前基準相関線ＡＬｍ上の検出点Ｔｐｘを第１定点Ｔｐｎとする。ステップＳ１１１において、検出点Ｔｐｘの駆動電流通電時間ＴＱｘが第１定点Ｔｐｎの駆動電流通電時間であるＴＱｎであると判断された場合には、ステップＳ１１３に進み、補正Ｘ１を実施する。
【００５４】
ステップＳ１１３の補正Ｘ１では、図８に示されるように、第１定点Ｔｐｎにて算出されている補正量を一定のまま、近似線を作成する。具体的には、第１定点Ｔｐｎに補正量を加えた点として新たに定めた第１補正後定点Ｔｐｂｎから、補正前折曲点Ｔｐｔの駆動電流通電時間ＴＱｔと第１定点Ｔｐｎの駆動電流通電時間ＴＱｎとの間における補正前基準相関線ＡＬｍの傾きβと同一の傾きの直線を作成する。これにより、第１補正後定点Ｔｐｂｎよりも駆動電流通電時間が大きい範囲に傾きβで直線補完された近似線が作成される。
【００５５】
一方で、ステップＳ１１１において、否と判断された場合には、ステップＳ１１４に進み、補正Ｙ１を実施する。ステップＳ１１４では、ＥＣＵ８に記憶されている第１定点Ｔｐｎよりも小さい範囲の小定点Ｔｐｎ−１を読み出し、近似線を算出する。具体的には、小定点Ｔｐｎ−１の補正量を算出し、補正量を加算した補正後小定点Ｔｐｂｎ−１を求めて、該補正後小定点Ｔｐｂｎ−１と、補正前基準相関関係上の燃料噴射量が０である点とを直線近似する。
【００５６】
また、ステップＳ１１０において、圧電センサ３１の値が０でない場合には、ノズルニードル２１がチップパッキン３に当接したと判断し、ステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２では、補正前基準相関線ＡＬｍが有する検出点Ｔｐｘの駆動電流通電時間ＴＱｘの値が、補正前基準相関線ＡＬｍの有する補正前折曲点Ｔｐｔの駆動電流通電時間ＴＱｔの値よりも駆動電流通電時間が大きい範囲において最も小さい値の駆動電流通電時間ＴＱｎ＋１の値であるか否かを判断する。ここで、駆動電流通電時間ＴＱｎ＋１の値を有した補正前基準相関線ＡＬｍ上の検出点Ｔｐｘを第２定点Ｔｐｎ＋１とする。ステップＳ１１２において、検出点Ｔｐｘが第２定点Ｔｐｎ＋１であると判断された場合には、ステップＳ１１５に進み、補正Ｘ２を実施する。
【００５７】
ステップＳ１１５の補正Ｘ２では、図８に示されるように、第２定点Ｔｐｎ＋１にて算出されている補正量を一定のまま、近似線を作成する。具体的には、第２定点Ｔｐｎ＋１に補正量を加えた点として新たに定めた第２補正後定点Ｔｐｂｎ＋１から、補正前折曲点Ｔｐｔの駆動電流通電時間の値よりも大きい範囲における補正前基準相関線ＡＬｍの傾きと同一の傾きγの直線を作成する。これにより、第２補正後定点Ｔｐｂｎ＋１よりも駆動電流通電時間が小さい範囲に傾きγで直線補完された近似線が作成される。
【００５８】
一方で、ステップＳ１１２において、否と判断された場合には、ステップＳ１１６に進み、補正Ｙ２を実施する。ステップＳ１１６では、ＥＣＵ８に記憶されている第２定点Ｔｐｎ＋１よりも大きい範囲の大定点Ｔｐｎ＋２を読み出し、その大定点Ｔｐｎ＋２における補正量に基づいて近似線を作成する。ステップＳ１１６においては、第２定点Ｔｐｎ＋１よりも駆動電流通電時間の値が大きい範囲の検出点は、ノズルニードル２１が移動しないことにより噴射量が一定であり、一次線形関数に近似可能であるため、大定点Ｔｐｎ＋２を補正した補正後大定点Ｔｐｂｎ＋２と、第２定点Ｔｐｂｎ＋１とを通る直線を算出する。なお、２点を通る直線ではなく、第２定点Ｔｐｂｎ＋１よりも大きい範囲の各検出点Ｔｐｘの補正量の平均値を算出して該平均の補正量を一定の補正量として線形近似線を作成することも可能である。
【００５９】
ステップＳ１１３〜ステップＳ１１６の何れかが完了すると、次にステップＳ１１７に進み、ステップＳ１１３〜ステップＳ１１６にて行なわれた近似線を作成する工程の全てが完了しているか否かを判断する。いずれかのステップの近似線が作成されていない場合、再びステップＳ１１０に戻り、圧電センサ３１の出力を参照して作成されていない近似線の作成を続ける。
【００６０】
ステップＳ１１７において、全ての近似線が作成されている場合、ステップＳ１１８に進み、全ての近似線を補完することにより、図８に示されるように補正前基準相関線ＡＬｍが補正された補正後基準相関線ＡＬｂが算出される。具体的には、まず第１定点Ｔｐｎから求められた近似線と、第２定点Ｔｐｎ＋１から求められた近似線との交点を求め、かかる交点を、新たに近似折曲点Ｔｐｂｔとして記憶する。これにより、第１補正後定点Ｔｐｂｎよりも小さい範囲の近似線、第１補正後定点Ｔｐｂｎから近似折曲点Ｔｐｂｔまでの近似線、近似折曲点Ｔｐｂｔから第２補正後定点Ｔｐｂｎ＋１までの近似線、及び第２補正後定点Ｔｐｂｎ＋１よりも大きい範囲の近似線とが結ばれて、補正後基準相関線ＡＬｂが作成される。そして、近似折曲点Ｔｐｂｔの駆動電流通電時間ＴＱｂｔの値と、圧電センサ３１によって検出信号が出力された際の駆動電流通電時間ＴＱｂｔｎの値との補正量を算出してステップＳ１１９に進む。なお、圧電センサ３１によって検出信号が出力された際の駆動電流通電時間ＴＱｂｔｎと近似折曲点Ｔｐｂｔの駆動電流通電時間ＴＱｂｔとの補正量の算出は、第２補正後定点Ｔｐｂｎ＋１を通る直線上の傾きを基準に算出される。すなわち、図６を援用して説明すれば、近似折曲点Ｔｐｂｔの補正量を算出する際の傾きは、図６において傾きαに相当する傾きを、第２補正後定点Ｔｐｂｎ＋１を通る直線の傾きとしたもので算出しているということである。
【００６１】
さらにステップＳ１１９では、作成された補正後基準相関線ＡＬｂに基づいて、線全体の補正を行なう。具体的には、近似折曲点Ｔｐｂｔの補正量を加算して、補正後折曲点Ｔｐｂｔｎを新たに算出する。そして、補正後折曲点Ｔｐｂｔｎを通過する直線となるように、第１補正後定点Ｔｐｂｎからの直線と、第２補正後定点Ｔｐｂｎ＋１からの直線との傾きを補正する。これにより、線の全体補正が完了し、補正後基準相関線ＡＬｂｍが新たに作成される。
【００６２】
なお、補正Ｘ１、補正Ｘ２、補正Ｙ１、及び補正Ｙ２において、予め定められた検出点Ｔｐｘに補正量を加算して求めた補正後検出点Ｔｐｂｘは、全体補正を実施する際に、値が変化しないように固定されて補正後基準相関線ＡＬｂｍを作成している。すなわち、補正後基準相関線ＡＬｂｍは、必ず補正後検出点Ｔｐｂｘを通る。また、本実施形態では、予め定められた検出点Ｔｐｘは４つであり、補正前折曲点Ｔｐｔを加えて５つの点により、基準相関関係を補正している。
【００６３】
図７に示すステップＳ１１９が完了すると、ステップＳＢに進み、図５のステップＳＢからステップＳ１０７に進む。
【００６４】
ステップＳ１０７では、補正後基準相関線ＡＬｂｍ上における補正後検出点Ｔｐｂｘの駆動電流通電時間の値を、予め定められた検出点Ｔｐｘの駆動電流通電時間の値として記憶する。すなわち、例えば駆動電流通電時間の値が５００μｓである検出点Ｔｐｘを補正した補正後検出点Ｔｐｂｘの駆動電流通電時間の値が４９５μｓである場合、基準相関上の５００μｓに相当する値が４９５μｓであるとして、ＥＣＵは４９５μｓを５００μｓとして擬制記憶する。これにより、外部の制御機器などから駆動電流通電時間の値が５００μｓとして入力されても、ＥＣＵ８は、５００μｓを４９５μｓとして記憶しているため、ソレノイド４２に実際に通電される駆動電流通電時間は４９５μｓとなる。これにより、予め定められた検出点Ｔｐｘの持つ駆動電流通電時間の値により、補正後の燃料噴射量が噴射されることになるので、ＥＣＵ８に入力される駆動電流通電時間を変化させずに燃料噴射弁１の固体差に基づいた燃料噴射量だけが変化することになり、後の補正と制御が容易となる。
【００６５】
ステップＳ１０７が完了すると、ステップＳ１０８に進み、補正後の燃料噴射量の合否判定として、補正後の基準相関関係に基づいて燃料噴射量が噴射されているか否かを判断する。具体的には、補正後基準相関線ＡＬｂｍを読み出し、予め定められた検出点Ｔｐｘの持つ駆動電流通電時間の値を入力する。ステップＳ１０８において、予め定められた検出点Ｔｐｘの値を入力することにより、ＥＣＵ８は、その検出点Ｔｐｘを補正している補正後検出点Ｔｐｂｘの値に置き換えて、駆動電流通電時間を入力する。すなわち、補正後の燃料噴射量が算出されるように記憶されているので、補正前の基準相関線ＡＬｍにおける入力と出力とが変化しないように設定されている。したがって、予め定められた補正前の検出点Ｔｐｘの持つ駆動電流通電時間の値を入力し、その値に対して補正前基準相関線ＡＬｍの燃料噴射量と実際に噴射される燃料噴射量、すなわち補正後基準相関に基づく燃料噴射量とが同一か否かを判断する。
【００６６】
補正前の基準相関に基づく燃料噴射量と、補正後の基準相関に基づく燃料噴射量とが同一でない場合には、ステップＳ１０９に進み、ステップＳ１０５と同様に補正量を再算出すると共に、ステップＳＡに進み、基準相関関係の補正を再度行う。一方で、同一である場合には、本手順を終了する。
【００６７】
なお、本実施形態におけるステップＳ１０１〜Ｓ１０９、及びＳ１１０〜Ｓ１１９までの手順は、燃料噴射弁１に設けられたＥＣＵ８により実行されているが、測定器に設けられた別のＥＣＵなどにより全体の手順を実行することもできるし、別体のＥＣＵが一部の手順を実行することもできる。
【００６８】
次に、図１０、図１１を用いて、燃料噴射量が測定できない環境、すなわち、燃料噴射弁１が、実際の内燃機関に搭載された後の基準相関関係の補正について説明する。本手順は、燃料噴射量が測定できる環境における上記ステップＳ１０１からステップＳ１１９までの手順が完了してから後に実施しており、本手順における基準相関関係は、ステップＳ１０１からステップＳ１１９の手順において補正された補正後基準相関線ＡＬｂｍが記憶されている基準相関関係である。
【００６９】
本手順において、まずステップＳ２０１では、補正を実施する条件を参照する。具体的には、ＥＣＵ８は、予め決められた周期毎に本手順を実施する際の開始信号が出力されているかを、確認する。本実施形態においては、開始信号は、前回の本手順が実施されてからの経過時間に基づいて出力される。なお、開始信号は、外部機器からＥＣＵに本手順を実施させる信号を入力することにより出力させても良いし、一定距離走行毎にＥＣＵ８が出力するものであってもよい。Ｓ２０１の条件が成立している場合には、Ｓ２０２に進む。
【００７０】
ステップＳ２０２では、図１１に示されるように、圧電センサ３１からの検出信号ＳＰにおける立ち上がりＳｐ１の際の駆動電流通電時間の値ＴＰＴＱ１と、相関線上の折曲点Ｔｐ０の駆動電流通電時間の値ＴＰＴＱ０を取得する。そして、取得した後に、ステップＳ２０３に進む。
【００７１】
ステップＳ２０３では、取得されたＴＰＴＱ１と、ＴＰＴＱ０が同一か否かを判断する。ＴＰＴＱ１がＴＰＴＱ０と同じ値である場合、ステップＳ２０１に戻り、次回の本補正の手順の実施条件が成立するまで、本手順の実施を停止する。Ｓ２０３において、ＴＰＴＱ１がＴＰＴＱ０と同じ値でない場合、ステップＳ２０４に進み、折曲点ＴＰ０の補正を実施する。
【００７２】
ステップＳ２０４では、第２補正後定点Ｔｐｂｎ＋１の傾き上のＴＰＴＱ１の値に対応する燃料噴射量を求め、かかる燃料噴射量の値とＴＰＴＱ１の値とを有した折曲点ＴＰ１を定める。そして、第１補正後定点Ｔｐｂｎと折曲点ＴＰ１とを直線で結ぶ。その後に、折曲点ＴＰ１と第２補正後定点Ｔｐｂｎ＋１とを同様に直線で結ぶ。これにより、新たな相関線が求められる。
【００７３】
新たな相関関係が求められた後、ステップＳ２０５に進み、ＥＣＵ８は、求められた相関線を、第２補正後基準相関線ＡＬｂｍ２として、補正後基準相関線ＡＬｂｍと置き換えて記憶する。以上により、燃料噴射量が測定できない環境における基準相関の補正が完了する。
【００７４】
なお、本手順における基準相関関係は、ステップＳ１０１からステップＳ１１９の手順において補正された補正後基準相関線ＡＬｂｍが記憶されている基準相関であるが、本手順はステップＳ１０１からステップＳ１１９までの手順を実施せずに本手順を実施することも可能である。この場合には、基準相関関係は、予めＥＣＵ８に記憶されている補正前基準相関線ＡＬｍに基づく基準相関関係となる。例示すれば、本実施形態においては折曲点の前後の検出点Ｔｐｘを第１補正後定点Ｔｐｂｎと第２補正後定点Ｔｐｂｎ＋１を用いて基準相関を算出しているが、ステップＳ１０１からステップＳ１１９までの手順を実施せずに本手順を実施する場合には、折曲点の前後の検出点Ｔｐｘは、第１定点Ｔｐｎと第２定点Ｔｐｎ＋１を用いて基準相関を算出することになる。
【００７５】
次に、本実施形態の効果について述べる。本実施形態では、燃料噴射弁１のノズルニードル２１が当接するチップパッキン３に、フルリフト検出手段として圧電センサ３１が設けられている。さらに、ＥＣＵ８には燃料噴射量と噴射期間パラメータとしての駆動電流通電時間との相関関係が記憶されており、該相関関係を圧電センサ３１の検出信号により補正している。これにより、ＥＣＵ８は、圧電センサ３１からの検出信号からノズルニードル２１がチップパッキン３に当接したフルリフト状態であることを検出することができ、ＥＣＵ８に記憶されている相関関係の補正をより正確に行なうことができる。すなわち、燃料噴射量が測定できる環境、及び燃料噴射量が測定できない環境の両方の場合において、フルリフト状態になった際の駆動電流通電時間を実際に求め、求められた駆動電流通電時間に基づいて相関関係を補正できる。したがって、相関関係上の、フルリフト状態の前後において相関関係の傾きが変わる近傍において、実際の燃料噴射量と噴射期間に即した精度の高いとなり、かかる相関関係から算出する燃料噴射弁の燃料噴射量の精度を向上させることができる。
【００７６】
また、本実施形態では、ノズルニードル２１がチップパッキン３と当接した際に圧電センサ３１によって取得される検出信号ＳＰにより、折曲点ＴＰ１の駆動電流通電時間の値を精度よく算出することができる。これにより、燃料噴射量が測定できない環境においても、基準相関関係の折曲点ＴＰ０を補正することができ、相関関係の折曲点近傍の算出精度が向上する。これにより、かかる相関関係から算出する燃料噴射弁の燃料噴射量の精度を向上させることができる。
【００７７】
さらに、本実施形態では、ＥＣＵ８に、予め定められた基準相関関係ＡＬｍが記憶されており、該基準相関関係ＡＬｍには、複数の検出点Ｔｐｘが予め定められている。そして、燃料噴射量が実際に計測できる環境において、複数の各検出点Ｔｐｘにおける駆動電流通電時間に基づいて、実燃料噴射量を測定し、かかる実燃料噴射量から検出点Ｔｐｘを補正後検出点Ｔｐｂｘに補正し、該補正後検出点Ｔｐｂｘに基づいて補正前基準相関線ＡＬｍを補正している。さらに、ＥＣＵ８は、補正した補正後基準相関線ＡＬｂを新たに基準相関関係として、記憶している。これによれば、基準となる検出点Ｔｐｘが予め定められていることから、補正前基準相関線ＡＬｍ上の補正を実施する基準の点が明確となり、近似線を効果的に作成することができる。さらには、補正後基準相関線ＡＬｂを算出し、基準相関関係としてＥＣＵ８に記憶させているため、燃料噴射弁の噴射特性の各個体差を反映している燃料噴射量を算出することができる。
【００７８】
これにより、個々の燃料噴射弁に応じた相関関係により燃料噴射量を算出することができ、かかる相関関係から算出する燃料噴射弁の燃料噴射量の精度を向上させることができる。
【００７９】
またさらに、本実施形態の基準相関には、ノズルニードル２１がフルリフト状態となった際に基準相関関係上に現われる補正前折曲点Ｔｐｔが予め記憶されており、該補正前折曲点Ｔｐｔよりも駆動電流通電時間が大きい範囲か小さい範囲かに応じて、補正方法を変更している。これにより、フルリフト状態の前とフルリフト状態の後との特性を分けて基準相関関係を補正することができ、相関関係の折曲点前後の算出精度が向上する。故に、かかる相関関係から算出する燃料噴射弁の燃料噴射量の精度を向上させることができる。
【００８０】
加えて、本実施形態では、補正前折曲点Ｔｐｔにおける駆動電流通電時間ＴＱｔの値よりも、駆動電流通電時間が小さい検出点Ｔｐｘの範囲においては、補正前折曲点Ｔｐｔにおける駆動電流通電時間の値よりも小さい検出点Ｔｐｘの中で、駆動電流通電時間の値が最も大きい値である第１定点Ｔｐｎにおいて算出された補正量を一定とし、該一定の補正量を用いて、第１定点Ｔｐｎを補正した後の点である第１補正後定点Ｔｐｂｎから駆動電流通電時間が大きい範囲において線形近似特性を算出する。そして、補正前折曲点Ｔｐｔにおける駆動電流通電時間ＴＱｔの値よりも駆動電流通電時間が大きい検出点Ｔｐｘの範囲においては、補正前折曲点Ｔｐｔにおける駆動電流通電時間よりも大きい検出点の中で、駆動電流通電時間の値が最も小さいである第２定点Ｔｐｎ＋１において算出された補正量を一定とし、該一定の補正量を用いて、第２補正後定点Ｔｐｂｎ＋１から駆動電流通電時間の値が小さい範囲において、線形近似特性を算出する。そして、該第１補正後定点Ｔｐｂｎと第２補正後定点Ｔｐｂｎ＋１における線形近似特性に基づいて、近似折曲点Ｔｐｂｔを算出している。
【００８１】
これにより、折曲点を挟む近傍の検出点Ｔｐｘである、第１定点Ｔｐｎ、及び第２定点Ｔｐｎ＋１における補正量を用いて近似線を作成することができ、第１定点Ｔｐｎを補正した第１補正後定点Ｔｐｂｎと第２補正後定点Ｔｐｂｎ＋１からの線形近似により求めた近似線により、近似折曲点Ｔｐｂｔを算出することができる。これにより、相関関係の傾きが変化する点を求めることができ、精度の高い相関関係とすることができる。したがって、かかる相関関係から算出する燃料噴射弁の燃料噴射量の精度を向上させることができる。
【００８２】
さらに加えて、本実施形態では、ＥＣＵ８が、近似折曲点Ｔｐｂｔを検出信号に基づいて補正後折曲点Ｔｐｂｔｎに補正している。すなわち、フルリフト状態になった際の駆動電流通電時間に基づいて、近似により求めた折曲点を補正することができる。これにより、よりフルリフト状態になる前後の近似線が正確になり、基準相関関係の精度が向上する。故に、かかる相関関係から算出する燃料噴射弁の燃料噴射量の精度を向上させることができる。
【００８３】
また、さらに加えて、本実施形態では、噴射期間パラメータとして、ソレノイド４２に電流を通電する時間である駆動電流通電時間を用いており、基準相関は、燃料噴射量と駆動電流通電時間との相関となっている。駆動電流通電時間は、ソレノイド４２に通電を開始してから後の時間であるため、測定が容易であり、噴射期間パラメータに駆動電流通電時間を用いることで、検出信号がＥＣＵ８に出力されたその時点の時間を算出することができる。
【００８４】
また、本実施形態では、フルリフト検出手段として圧電センサ３１を用いており、圧電センサ３１はチップパッキン３の当接面に設けられている。そして、該圧電センサ３１の圧力変化に応じて出力される電圧に基づいてノズルニードル２１がチップパッキン３に当接したことを検出している。圧電センサ３１を用いることで、圧力変化に応じた所定の閾値を任意に定めることができ、当接したことを検出する精度を向上させることができる。
【００８５】
（第２実施形態）
以下、図１２、及び図１３を用いて、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、第１実施形態におけるステップＳ１１０からステップＳ１１９までの手順が異なっている。第２実施形態では、燃料噴射量を測定できる環境において、折曲点を算出する際に圧電センサ３１より検出された検出信号ＳＰに基づき、該検出信号ＳＰを取得した際の駆動電流通電時間から実燃料噴射量を測定している。
【００８６】
まず、第２実施形態においても、第１実施形態のステップＳ１０１〜ステップＳ１０５を実施してステップＳＡに進む。図１２に示されるように、ステップＳＡからステップＳ３１０に進み、圧電センサ３１の検出信号ＳＰが０か否かを判断する。
【００８７】
ステップＳ３１０にて、検出信号ＳＰが０であると判断されると、ステップＳ３１２に進み、検出点Ｔｐｘの駆動電流通電時間ＴＱｘが第１定点Ｔｐｎの駆動電流通電時間ＴＱｎか否かを判断する。ここで、検出点Ｔｐｘの駆動電流通電時間ＴＱｘが第１定点Ｔｐｎの駆動電流通電時間ＴＱｎではないと判断されると、第１実施形態と同様に、補正Ｙ１を実施する。
【００８８】
ステップＳ３１２において、検出点Ｔｐｘの駆動電流通電時間ＴＱｘが第１定点Ｔｐｎの駆動電流通電時間ＴＱｎであると判断されると、再度ステップＳ３１０に進み、圧電センサ３１の出力ＳＰの値を参照する。
【００８９】
ステップＳ３１０において、ＳＰが０でないと判断されると、ステップＳ３１１に進む。ステップＳ３１１では、圧電センサ３１の出力ＳＰが１になった際の出力である出力ＳＰ１の駆動電流通電時間ＴＱｓを記憶する。
【００９０】
ステップＳ３１１において駆動電流通電時間ＴＱｓを記憶した後に、ステップＳ３１４に進み、ＳＰが１になった際の駆動電流通電時間ＴＱｓを燃料噴射弁１に指令し、実際の燃料噴射量を測定する。なお、燃料噴射量の測定は、第１実施形態のステップＳ１０３にて用いた方法を採用することができる。
【００９１】
測定が完了すると、ステップＳ３１５に進み、かかる駆動電流通電時間ＴＱｓと、駆動電流通電時間ＴＱｓを指令した際の実燃料噴射量とから、実折曲点Ｔｐｔｓを算出する。これにより、実際のノズルニードル２１がチップパッキン３に当接した時点の駆動電流通電時間と燃料噴射量との点が相関関係上に実折曲点Ｔｐｔｓとして求められる。
【００９２】
ステップＳ３１５が完了すると、次にステップＳ３１６に進み、ステップＳ１０５にて算出された各検出点Ｔｐｘの補正量と、実折曲点Ｔｐｔｓとに基づいて、基準相関関係を補正した補正後基準相関線ＡＬｂ２を算出する。具体的には、図１３に示されるように、ステップＳ１０５において算出された補正量を加算することにより、各検出点Ｔｐｘを補正した補正後検出点Ｔｐｂｘを算出し、かかる補正後検出点Ｔｐｂｘのうち、第１補正後定点Ｔｐｂｎと実折曲点Ｔｐｔｓを繋いで直線β１を作成するとともに、第２補正後定点Ｔｐｂｎ＋１と実折曲点Ｔｐｔｓを繋いで直線γ１を作成する。そして、ステップＳ２１３にて補正Ｙ１により求められた近似線と、第１補正後定点Ｔｐｂｎ、第２補正後定点Ｔｐｂｎ＋１、及びステップＳ３１５で求められた実折曲点を直線で結んだ直線β１、及び直線γ１とを繋げて、補正後基準相関線ＡＬｂ２として作成する。
【００９３】
ステップＳ２１６が完了すると、ステップＳＢに進み、第１実施形態と同様に、図５のステップＳ１０７に進む。そして、第１実施形態と同様の手順を引き続き実施する。
【００９４】
第２実施形態においては、燃料噴射量を測定できる環境において、圧電センサ３１の出力が１となった際の実燃料噴射量を測定し、かかる実燃料噴射量から実折曲点Ｔｐｔｓを算出している。そして、かかる実折曲点Ｔｐｔｓと補正後検出点とから補正後基準相関関係ＡＬｂ２を作成している。これによれば、実際の折曲点を近似することなく直接求めることができるので、該実折曲点Ｔｐｔｓから求めた近似線により、フルリフト状態近傍の相関関係が実際の燃料噴射量と噴射期間に即した精度の高い相関関係となり、かかる相関関係から算出する燃料噴射弁の燃料噴射量の精度を向上させることができる。
【００９５】
（その他の実施形態）
以上、本発明のそれぞれの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することができる。
【００９６】
変形例１として、フルリフト検出手段は、当接したことにより抵抗が変化することを検出する回路であっても良い。すなわち、該回路の抵抗が変化したことにより電流値が変化したか否かを判断することにより当接したことを検出する抵抗型センサなどであっても良い。
【００９７】
また、変形例２として、第１実施形態では燃料噴射量が測定できる環境にて行なう近似線の算出において、第２補正後定点Ｔｐｂｎ＋１を通る直線γと、圧電センサ３１によって検出信号が出力された際の駆動電流通電時間ＴＱｂｔｎとから近似折曲点Ｔｐｂｔを算出していたが、第１補正後定点Ｔｐｂｎを通る直線βと、圧電センサ３１によって検出信号が出力された際の駆動電流通電時間ＴＱｂｔｎと、から近似折曲点Ｔｐｂｔ算出しても良い。
【００９８】
また、変形例３として、第１実施形態、及び第２実施形態では、燃料噴射量が測定できない環境にて行なう基準相関線の補正において、第２補正後定点Ｔｐｂｎ＋１を通る直線と、圧電センサ３１によって検出信号が出力された際の駆動電流通電時間ＴＰＴＱ１とから補正後折曲点Ｔｐｂｔｎを算出していたが、第１補正後定点Ｔｐｂｎを通る直線と、圧電センサ３１によって検出信号が出力された際の駆動電流通電時間ＴＰＴＱ１とから補正後折曲点Ｔｐｂｔｎを算出しても良い。
【符号の説明】
【００９９】
１  インジェクタ、２  ノズル、２１  ノズルニードル、２２  噴孔、２３  ノズルボディ、２４  シート部、３  チップパッキン（規制部材）、３１  圧電センサ（フルリフト検出手段）、４  圧力制御室、４１  アーマチャ、４２  ソレノイド、４３  アウトオリフィス、４４  スプリング、４５  リーク燃料通路、５  プレッシャピン、５１  ピストンスプリング、５２  コマンドピストン、６  本体ボディ、７  高圧燃料通路、７１  高圧燃料入口、７２  高圧燃料室、７３  噴孔側高圧燃料室、８  ＥＣＵ、１００  測定器、１０１  可動プレート、ＡＬｍ  補正前基準相関線、ＡＬｂ、ＡＬｂｍ、ＡＬｂｍ２  補正後基準相関線、Ｔｐｔ  補正前折曲点、Ｔｐｂｔ  近似折曲点、Ｔｐｂｔｎ  補正後折曲点、Ｔｐｔｓ  実折曲点。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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