(57)【要約】【課題】インジェクタの経時劣化により燃料温度に対する噴射特性が各燃料温度によって変化したとしても、所望の実噴射量をより正確に得ることが可能な燃料噴射量制御方法を提供すること。【解決手段】補正燃料噴射量算出工程により算出した補正燃料噴射量Ｑｍに対して、指令値補正係数算出工程により算出した指令値補正係数Ｃｇと、劣化補正係数算出工程により算出した劣化補正係数Ｃｉとを乗じて最終燃温補正量（燃温補正項）Ｑｍｆを算出し、インジェクタへの目標燃料噴射量指令値Ｑｇに最終燃温補正量Ｑｍｆを加えることにより最終燃料噴射量指令値Ｑｆを算出する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料温度の影響を反映する燃温補正項を算出し、インジェクタより噴射される燃料噴射量に反映させる内燃機関の燃料噴射量制御方法において、
アクセル開度とエンジン回転数とより目標燃料噴射量指令値を算出する工程と、
前記インジェクタ内の燃料温度を検出する燃料温度検出工程と、
前記インジェクタの経時劣化の影響に対し、劣化補正係数を算出する劣化補正係数算出工程と、
前記目標燃料噴射量指令値、前記燃料温度、及び前記劣化補正係数に基づき、前記燃温補正項を算出する燃温補正項算出工程と、
を有することを特徴とする内燃機関の燃料噴射量制御方法。
【請求項２】
前記劣化補正係数は、前記経時劣化が進むほど、前記燃温補正項の絶対値を増大させる値となることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射量制御方法。
【請求項３】
前記燃料温度から当該燃料温度に対する補正燃料噴射量を算出し、
前記燃温補正項算出工程において、前記補正燃料噴射量に対して前記劣化補正係数を反映させて前記燃温補正項を算出することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射量制御方法。
【請求項４】
前記燃温補正項算出工程において、前記補正燃料噴射量に対して前記劣化補正係数を乗じて前記燃温補正項を算出することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射量制御方法。
【請求項５】
前記目標燃料噴射量指令値に対する指令値補正係数を算出し、
前記燃温補正項算出工程において、前記補正燃料噴射量に対して、前記指令値補正係数と前記劣化補正係数とを乗じて前記燃温補正項を算出することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の内燃機関の燃料噴射量制御方法。
【請求項６】
前記補正燃料噴射量の算出工程は、前記燃料温度と、前記補正燃料噴射量と、コモンレール圧との関係を示すマップに基づき、前記燃料温度に対する前記補正燃料噴射量を算出する工程であり、
前記指令値補正係数の算出工程は、前記目標燃料噴射量指令値と、前記指令値補正係数と、前記コモンレール圧との関係を示すマップに基づき、前記目標燃料噴射量指令値に対する前記指令値補正係数を算出する工程であることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の燃料噴射量制御方法。
【請求項７】
前記劣化補正係数算出工程は、車両走行距離と前記劣化補正係数との関係を示すマップに基づき、前記劣化補正係数を算出する工程であることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の内燃機関の燃料噴射量制御方法。
【請求項８】
前記劣化補正係数算出工程は、前記内燃機関を運転したときの前記インジェクタ内の燃料温度と第１補正係数との関係を示すマップに基づき前記第１補正係数を算出し、前記内燃機関を運転した積算時間と第２補正係数との関係を示すマップに基づき前記第２補正係数を算出し、当該第１補正係数と当該第２補正係数とを乗じて前記劣化補正係数を算出する工程であることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の内燃機関の燃料噴射量制御方法。
【請求項９】
前記指令値補正係数の算出工程は、目標パイロット噴射量指令値、目標メイン噴射量指令値、および目標アフタ噴射量指令値のうちの少なくとも前記目標メイン噴射量指令値からなる複数の前記目標燃料噴射量指令値に対する複数の前記指令値補正係数を算出する工程であることを特徴とする請求項５乃至請求項８のいずれか１項に記載の内燃機関の燃料噴射量制御方法。
【請求項１０】
前記燃料温度検出工程において、前記インジェクタ内の燃料温度は、燃料供給ポンプと燃料タンクとを連通する燃料戻り管に接続する前記燃料供給ポンプの当該接続部におけるポンプ部燃料温度と等しいとみなすことを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の内燃機関の燃料噴射量制御方法。
【請求項１１】
前記インジェクタ内の燃料温度に依存せず、前記インジェクタのスプリングのへたり、前記インジェクタの噴孔つまり、及び前記インジェクタのニードルへの不純物付着のうちの少なくともいずれかに依存する前記インジェクタの一般的経時劣化に基づく補正項を前記インジェクタより噴射される燃料噴射量に反映させることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の内燃機関の燃料噴射量制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンなどの内燃機関に供給する燃料の噴射量を制御するための燃料噴射量制御方法に関し、特に燃料温度に対し燃料噴射量を補正するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンなどの内燃機関に燃料を供給するに際し、制御装置より同じ燃料噴射量指令値が送信されても、燃料供給装置のインジェクタ内の燃料温度やインジェクタの劣化によって、実際の燃料噴射量（以下、実噴射量と記載する）が変化する傾向がある。例えば、インジェクタ内の燃料温度に関しては、燃料温度が低下するほど燃料の粘度が上がることで実噴射量は増加する傾向がある。また、インジェクタの経時劣化に関しては、インジェクタのスプリングにへたりが生じると実噴射量は増加し、インジェクタの噴孔にカーボン等が付着する、或いは、インジェクタ内部のニードルに燃料中の不純物等が付着すると、実噴射量が減少する傾向がある。
そこで、インジェクタ内の燃料温度やインジェクタの劣化によって実噴射量が変化した場合であっても、各種運転状態に応じて要求される所望量の燃料をより正確に内燃機関に供給するための下記に示すような技術が提案されている。
【０００３】
従来、ディーゼルエンジンの燃料噴射量を補正演算する燃料噴射量制御装置に関する技術が提案、開示されている（例えば、特許文献１参照）。このディーゼルエンジンの燃料噴射量制御装置は、エンジンがアイドル安定状態にある時に、燃料温度と、実際の機関回転数と目標回転数との差に基づき、燃料の性状（高粘度燃料又は低粘度燃料）、及び経時劣化の有無を判定し、学習する。そして、機関の始動時においては、前述した学習値と燃料温度に基づき、始動時噴射量を補正する燃料噴射制御装置である。
【０００４】
また、インジェクタ新品状態の時の燃料噴射量の推定値から、インジェクタ経時劣化後の燃料噴射量の推定値を減算して、その増加量を燃料噴射量の経時劣化量に置き換え、この経時劣化量を考慮して指令噴射量を補正する内燃機関用燃料噴射装置に関する技術が提案、開示されている（例えば、特許文献２参照）。この内燃機関用燃料噴射装置においては、まず、燃料供給ポンプの燃料温度から算出した噴射補正量を基本噴射量に加算して指令噴射量を求め、その指令噴射量を用いてディーゼルエンジンを運転する。例えば、所定の走行距離に達すると共に、エンジン運転状態が計測条件を満たす場合に、燃料噴射量（燃料消費量）を計測し、前回計測時の燃料噴射量と比較することで、経時劣化量を求めている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２２９９２５号公報
【特許文献２】特開２００５−３０７９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、本発明者らは、燃料温度に対する燃料の噴射特性は、経時劣化によって変動するとの知見を得た。
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載された内燃機関に供給する燃料の噴射量を制御するための技術においては、いずれも、燃料温度に基づく燃料噴射量の補正とインジェクタの劣化に基づく燃料噴射量の補正とをそれぞれ別に行っている。このように、燃料温度に基づく燃料噴射量の補正とインジェクタの劣化に基づく燃料噴射量の補正とをそれぞれ別に行うと、インジェクタの経時劣化により燃料温度に対する噴射特性が各燃料温度によって変化する場合、燃料噴射量の補正を適切に行えない。
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、インジェクタの経時劣化により燃料温度に対する噴射特性が各燃料温度によって変化したとしても、所望の実噴射量をより正確に得ることが可能な燃料噴射量制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００８】
本発明に係る燃料噴射量制御方法は、ディーゼルエンジンなどの内燃機関に供給する燃料の噴射量を制御するための燃料噴射量制御方法に関する。そして、本発明に係る燃料噴射量制御方法は、上記目的を達成するために以下のようないくつかの特徴を有している。すなわち、本発明の燃料噴射量制御方法は、以下の特徴を単独で、若しくは、適宜組み合わせて備えている。
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係る燃料噴射量制御方法における第１の特徴は、燃料温度の影響を反映する燃温補正項を算出し、インジェクタより噴射される燃料噴射量に反映させる内燃機関の燃料噴射量制御方法において、アクセル開度とエンジン回転数とより目標燃料噴射量指令値を算出する工程と、前記インジェクタ内の燃料温度を検出する燃料温度検出工程と、前記インジェクタの経時劣化の影響に対し、劣化補正係数を算出する劣化補正係数算出工程と、前記目標燃料噴射量指令値、前記燃料温度、及び前記劣化補正係数に基づき、前記燃温補正項を算出する燃温補正項算出工程と、を有することである。
【００１０】
この構成によると、目標燃料噴射量指令値、燃料温度、及び劣化補正係数の各値に基づき燃温補正項を算出することにより、算出された燃温補正項は、インジェクタ内の燃料温度に対する噴射特性に経時劣化を反映させた補正項となる。すなわち、本方法によると、インジェクタの燃温特性に対してインジェクタの経時劣化の影響を反映させることができる。したがって、インジェクタの経時劣化により燃料温度に対する噴射特性が各燃料温度によって変化したとしても、所望の実噴射量をより正確に得ることが可能となる。
【００１１】
また、本発明に係る燃料噴射量制御方法における第２の特徴は、前記劣化補正係数は、前記経時劣化が進むほど、前記燃温補正項の絶対値を増大させる値となることである。
【００１２】
この構成によると、上記劣化補正係数は、燃料温度に基づく経時劣化の影響を反映させた劣化補正係数となり、本係数を用いることでインジェクタの経時劣化により燃料温度に対する噴射特性が各燃料温度によって変化したとしても、所望の実噴射量をより正確に得ることが可能となる。
【００１３】
また、本発明に係る燃料噴射量制御方法における第３の特徴は、前記燃料温度から当該燃料温度に対する補正燃料噴射量を算出し、前記燃温補正項算出工程において、前記補正燃料噴射量に対して前記劣化補正係数を反映させて前記燃温補正項を算出することである。この構成によると、算出された燃温補正項は、インジェクタ内の燃料温度に対する噴射特性に経時劣化を反映させた補正項となる。
【００１４】
また、本発明に係る燃料噴射量制御方法における第４の特徴は、前記燃温補正項算出工程において、前記補正燃料噴射量に対して前記劣化補正係数を乗じて前記燃温補正項を算出することである。この構成によると、算出された燃温補正項は、インジェクタ内の燃料温度に対する噴射特性に経時劣化を反映させた補正項となる。
【００１５】
また、本発明に係る燃料噴射量制御方法における第５の特徴は、前記目標燃料噴射量指令値に対する指令値補正係数を算出し、前記燃温補正項算出工程において、前記補正燃料噴射量に対して、前記指令値補正係数と前記劣化補正係数とを乗じて前記燃温補正項を算出することである。
【００１６】
この構成によると、燃料温度に基づく補正燃料噴射量に対して、インジェクタへの目標燃料噴射量指令値に対する指令値補正係数をさらに乗じて燃温補正項を算出することにより、所望の実噴射量をより正確に得ることが可能となる。
【００１７】
また、本発明に係る燃料噴射量制御方法における第６の特徴は、前記補正燃料噴射量の算出工程は、前記燃料温度と、前記補正燃料噴射量と、コモンレール圧との関係を示すマップに基づき、前記燃料温度に対する前記補正燃料噴射量を算出する工程であり、前記指令値補正係数の算出工程は、前記目標燃料噴射量指令値と、前記指令値補正係数と、前記コモンレール圧との関係を示すマップに基づき、前記目標燃料噴射量指令値に対する前記指令値補正係数を算出する工程であることである。
【００１８】
この構成によると、補正燃料噴射量を算出するための上記マップ、および指令値補正係数を算出するための上記マップを運転実績データに基づいて学習させていくことにより、目標燃料噴射量指令値と実噴射量との誤差を小さくしていくことができる。
【００１９】
また、本発明に係る燃料噴射量制御方法における第７の特徴は、前記劣化補正係数算出工程は、車両走行距離と前記劣化補正係数との関係を示すマップに基づき、前記劣化補正係数を算出する工程であることである。この構成によると、インジェクタの経時劣化の指標の一つである車両走行距離を劣化補正係数に反映でき、燃温補正項にインジェクタの経時劣化を適切に反映することができる。
【００２０】
また、本発明に係る燃料噴射量制御方法における第８の特徴は、前記劣化補正係数算出工程は、前記内燃機関を運転したときの前記インジェクタ内の燃料温度と第１補正係数との関係を示すマップに基づき前記第１補正係数を算出し、前記内燃機関を運転した積算時間と第２補正係数との関係を示すマップに基づき前記第２補正係数を算出し、当該第１補正係数と当該第２補正係数とを乗じて前記劣化補正係数を算出する工程であることである。
【００２１】
この構成によると、インジェクタの経時劣化の指標の一つである内燃機関を運転したときのインジェクタ内の燃料温度およびそのときの運転積算時間を劣化補正係数に反映でき、燃温補正項にインジェクタの経時劣化を適切に反映することができる。
【００２２】
また、本発明に係る燃料噴射量制御方法における第９の特徴は、前記指令値補正係数の算出工程は、目標パイロット噴射量指令値、目標メイン噴射量指令値、および目標アフタ噴射量指令値のうちの少なくとも前記目標メイン噴射量指令値からなる複数の前記目標燃料噴射量指令値に対する複数の前記指令値補正係数を算出する工程であることである。
【００２３】
この構成によると、目標メイン噴射量指令値と、目標パイロット噴射量指令値および目標アフタ噴射量指令値のうちの少なくとも１つの指令値に、燃料温度に対する補正燃料噴射量を適切に分配することができ、最適なメイン噴射量指令値と、パイロット噴射量指令値およびアフタ噴射量指令値のうちの少なくとも１つからなる最適な噴射量指令値とを得ることができる。
【００２４】
また、本発明に係る燃料噴射量制御方法における第１０の特徴は、前記燃料温度検出工程において、前記インジェクタ内の燃料温度は、燃料供給ポンプと燃料タンクとを連通する燃料戻り管に接続する前記燃料供給ポンプの当該接続部におけるポンプ部燃料温度と等しいとみなすことである。この構成によると、インジェクタ内の燃料温度を簡易に定めることができる。
【００２５】
また、本発明に係る燃料噴射量制御方法における第１１の特徴は、前記インジェクタ内の燃料温度に依存せず、前記インジェクタのスプリングのへたり、前記インジェクタの噴孔つまり、及び前記インジェクタのニードルへの不純物付着のうちの少なくともいずれかに依存する前記インジェクタの一般的経時劣化に基づく補正項を前記インジェクタより噴射される燃料噴射量に反映させることである。この構成によると、インジェクタの一般的な経時劣化に基づく噴射特性を燃料噴射量に別途反映させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。尚、本発明に係る燃料噴射量制御方法は、ガソリンエンジンに対しても、ディーゼルエンジンに対しても適用できる燃料噴射量制御方法である。以下の説明においては、本発明に係る燃料噴射量制御方法をディーゼルエンジンを搭載した車両に適用した例について説明する。
【００２７】
まず、図１に基づき、インジェクタの燃料温度に対する噴射特性の変化について説明する。図１は、コモンレール式燃料噴射装置を前提に、一定の燃料噴射量指令値に基づきインジェクタが燃料噴射を行った時の、インジェクタ内の燃料温度Ｔｉ（℃）と実噴射量Ｑｒ（ｍｍ３／ｓｔ）との関係を示す図である。図１中の点線１００は、インジェクタ劣化前の実噴射量Ｑｒの変化を示す曲線であり、図１中の実線１０１は、インジェクタ劣化後の実噴射量Ｑｒの変化を示す曲線である。なお、図１の実線１０１で示す噴射特性を有するインジェクタは、一般的な経時劣化に対する噴射特性の変化がほとんど無いことを前提としている。ここで、図１中の一点鎖線１０２は、インジェクタの一般的な経時劣化により、劣化後の実噴射量が増加した場合の実噴射量Ｑｒの変化を示す曲線である。一般的な経時劣化とは、燃料温度によらず噴射特性を変化させる要因を指し、前述したとおり、スプリングのへたり、インジェクタの噴孔つまり、或いは、インジェクタ内のニードルへの不純物等の付着、等が挙げられる。これらの要因には、実噴射量を増加させるもの、或いは減少させるもの、の両者があり、結果として、劣化後に実噴射量が増減のどちらに変化するかは機種により異なり、各機種毎に試験により確認する必要がある。尚、いずれにしても一般的な経時劣化に対する噴射特性の変化が生じると、図１に示した一点鎖線１０２のように、実線１０１を上下にスライドしたような噴射特性となる。
【００２８】
図１中の点線１００で示すように、インジェクタ劣化前の実噴射量Ｑｒは、インジェクタ内の燃料温度Ｔｉが低下するほど増加する傾向を示す。これに対し、図１中の実線１０１で示すように、インジェクタ劣化後の実噴射量Ｑｒは、燃料温度Ｔｉが低下するほどインジェクタ劣化前の実噴射量Ｑｒに比べて大きく増加し、燃料温度Ｔｉが上昇するほどインジェクタ劣化前の実噴射量Ｑｒとの差が縮小していく傾向を示す。このように、本発明者らは、インジェクタの燃料温度に対する実噴射量Ｑｒの変化は、各燃料温度Ｔｉに対してインジェクタ劣化前の実噴射量Ｑｒから一律に変化するのではなく燃料温度Ｔｉによって変動するとの知見を得た。
【００２９】
次に、図２は、本発明の一実施形態に係る燃料噴射量制御方法を使用するための機器構成を示す図である。図２中の実線で示す矢印は、燃料の流れを示し、図２中の一点鎖線で示す矢印は、制御信号の向きを示す。図２に示すように、本実施形態に係る燃料噴射量制御方法を用いるためのディーゼルエンジンを搭載した車両は、燃料を蓄えておく燃料タンク５と、燃料を燃料タンク５から吸い上げインジェクタ２へ供給する燃料供給ポンプ１と、燃料供給ポンプ１とインジェクタ２との間にて高圧の燃料を一定量貯留するコモンレール３と、コモンレール３から供給された燃料をエンジン（不図示）の燃焼室（不図示）に噴射するためのインジェクタ２と、燃料供給ポンプ１、インジェクタ２などを制御するためのエンジン制御コントローラー４とを備えている。
【００３０】
燃料供給管３１は、燃料供給ポンプ１とコモンレール３とを連通する管であり、燃料戻り管３２は、燃料供給ポンプ１と燃料タンク５とを連通する管であり、燃料戻り管３３は、インジェクタ２と燃料タンク５とを連通する管である。燃料戻り管３２と燃料戻り管３３とは燃料タンク５に接続する前に合流させている。
【００３１】
燃料タンク５に蓄えられた燃料は、燃料供給ポンプ１により吸い上げられ、燃料供給管３１を経由しコモンレール３を介してインジェクタ２へ供給され、インジェクタ２からエンジンの燃焼室に噴射される。一方、燃料の一部は、燃料供給ポンプ１やインジェクタ２などから燃料戻り管（３２、３３）を経由して燃料タンク５へ戻され、燃料の圧力が調節される。
【００３２】
燃料供給ポンプ１は、燃料タンク５より燃料を吸い上げる低圧のフィードポンプと、吸い上げた燃料を高圧で吐出するサプライポンプをアセンブリ化したものであり、燃料戻り管３２との接続部に燃料温度センサー２１を備え、燃料温度センサー２１によりポンプ部燃料温度Ｔｐを測定している。また、コモンレール３は、燃料圧力センサー２２を備え、燃料圧力センサー２２によりコモンレール圧Ｐｃｒを測定している。ポンプ部燃料温度Ｔｐおよびコモンレール圧Ｐｃｒの信号は、エンジン制御コントローラー４に送られる。また、エンジン制御コントローラー４には、エンジン回転数センサー２３、アクセル開度センサー２４などからの信号も送られる。エンジン制御コントローラー４は、各種センサー（２１、２２、２３、２４など）、燃料供給ポンプ１などからの信号を受信し、各種演算を行い、燃料供給ポンプ１やインジェクタ２などに指令を発信し、インジェクタ２から噴射される燃料噴射量などを制御している。
【００３３】
次に、本発明に係る燃料噴射量制御方法の一実施形態について詳細に説明する。図３は、エンジン制御コントローラー４における、エンジン制御コントローラー４からインジェクタ２へ発信される最終燃料噴射量指令値Ｑｆの算出フローを示す図である。尚、以下の説明においては、一例として、ポンプ部燃料温度Ｔｐ＝９５℃、コモンレール圧Ｐｃｒ＝８０ＭＰａ、目標パイロット噴射量指令値Ｑｇｐｌ＝２ｍｍ３／ｓｔ、目標メイン噴射量指令値Ｑｇｍ＝２０ｍｍ３／ｓｔ、の条件とした。
【００３４】
図３に示すように、まず、エンジン制御コントローラー４により、エンジン回転数センサー２３及びアクセル開度センサー２４の出力値にもとづき、目標燃料噴射量指令値Ｑｇを算出する工程（ステップ１、以下Ｓ１と記載する。他のステップも同様）が行われる。
次に、インジェクタ２内の燃料温度Ｔｉを検出する燃料温度検出工程Ｓ２が行われる。本燃料温度検出工程においては、インジェクタ２内の燃料温度Ｔｉは、燃料戻り管３２に接続する燃料供給ポンプ１の燃料温度センサー２１により測定されるポンプ部燃料温度Ｔｐと等しいとみなしている。つまり、燃料温度Ｔｉ＝９５℃となる。燃料温度Ｔｉとポンプ部燃料温度Ｔｐとを等しいとみなすことで、燃料温度Ｔｉを簡易に定めることができる。尚、インジェクタ２内の燃料温度Ｔｉは、燃料戻り管３３のインジェクタ２に近い側の例えばＡ部に燃料温度センサーを設けて、Ａ部のインジェクタリターン燃料温度を測定し、燃料温度Ｔｉとこのインジェクタリターン燃料温度とを等しいとみなして求めてもよい。なお、燃料供給ポンプ１よりインジェクタ２までの実際の機器構成によっては、ポンプ部燃料温度とインジェクタ２内の燃料温度の温度差が、１０度以上の大きな値となることもある。このような場合には、エンジン回転数センサー２３により測定されるエンジン回転数Ｎｅ、ポンプ部燃料温度Ｔｐ、コモンレール圧Ｐｃｒ、燃料噴射量設定値（過去の最終燃料噴射量指令値Ｑｆ）などから予測計算を行い、燃料温度Ｔｉを算出するとよい。
【００３５】
次に、Ｓ２により算出した燃料温度Ｔｉから燃料温度Ｔｉに対する補正燃料噴射量Ｑｍを算出する補正燃料噴射量算出工程（Ｓ３）が行われる。本補正燃料噴射量算出工程においては、燃料温度Ｔｉと、補正燃料噴射量Ｑｍと、コモンレール圧Ｐｃｒとの関係を示すマップに基づき、燃料温度Ｔｉに対する補正燃料噴射量Ｑｍを算出する。ここで、図４は、コモンレール圧が８０ＭＰａのときの、インジェクタ２内の燃料温度Ｔｉと補正燃料噴射量Ｑｍとの関係を示すマップである。本実施形態においては、コモンレール圧Ｐｃｒ＝８０ＭＰａの条件としているため、コモンレール圧Ｐｃｒが８０ＭＰａのときの、燃料温度Ｔｉと補正燃料噴射量Ｑｍとの関係を図４に示した。
【００３６】
図４に示すように、補正燃料噴射量Ｑｍは、燃料温度Ｔｉが約９０℃より低い場合は、「−」の補正量となり、約９０℃よりも高い場合は、「＋」の補正量となっている。つまり、本マップによると、約９０℃を境にして実噴射量Ｑｒは、所望の実噴射量に対して増減することになる。尚、マップ値は、車両の使用条件などによって定まるものであり、図４に示すマップ値に限られることはない（以下に示す他のマップにおいても同様）。また、コモンレール圧Ｐｃｒが異なれば、当然、その異なるコモンレール圧Ｐｃｒでのマップ値を用いる。図４に示すマップから、コモンレール圧Ｐｃｒが８０ＭＰａのときの燃料温度Ｔｉ＝９５℃に対する補正燃料噴射量Ｑｍは、０．２ｍｍ３／ｓｔとなる。
【００３７】
図３に戻り、次に、インジェクタ２への目標燃料噴射量指令値Ｑｇに対する指令値補正係数Ｃｇを算出する指令値補正係数算出工程（Ｓ４）が行われる。本指令値補正係数算出工程においては、目標燃料噴射量指令値Ｑｇと、指令値補正係数Ｃｇと、コモンレール圧Ｐｃｒとの関係を示すマップに基づき、目標燃料噴射量指令値Ｑｇに対する指令値補正係数Ｃｇを算出する。
【００３８】
前記したように、本実施形態においては、目標燃料噴射量指令値Ｑｇとして、パイロット噴射量の目標値である目標パイロット噴射量指令値Ｑｇｐｌを２ｍｍ３／ｓｔとし、メイン噴射量の目標値である目標メイン噴射量指令値Ｑｇｍを２０ｍｍ３／ｓｔとしている（目標パイロット噴射量指令値Ｑｇｐｌ、目標メイン噴射量指令値Ｑｇｍという２つの目標燃料噴射量指令値Ｑｇを用いている）。ここで、図５は、所定の目標燃料噴射量指令値Ｑｇ（Ｑｇｐｌ、Ｑｇｍ）における、コモンレール圧Ｐｃｒと指令値補正係数Ｃｇ（Ｃｇｐｌ、Ｃｇｍ）との関係を示すマップである。図５（ａ）は、目標燃料噴射量指令値Ｑｇｐｌが２ｍｍ３／ｓｔのときの、コモンレール圧Ｐｃｒと指令値補正係数Ｃｇｐｌとの関係を示すマップであり、図５（ｂ）は、目標メイン噴射量指令値Ｑｇｍが２０ｍｍ３／ｓｔのときの、コモンレール圧Ｐｃｒと指令値補正係数Ｃｇｍとの関係を示すマップである。
【００３９】
図５（ａ）に示すマップから、コモンレール圧Ｐｃｒが８０ＭＰａのときの目標パイロット噴射量指令値Ｑｇｐｌ＝２ｍｍ３／ｓｔに対する指令値補正係数Ｃｇｐｌは、約０．６８となり、目標メイン噴射量指令値Ｑｇｍ＝２０ｍｍ３／ｓｔに対する指令値補正係数Ｃｇｍは、約１．９９となる。尚、Ｑｇｐｌ、Ｑｇｍの値が異なれば、当然、その異なるＱｇｐｌ、Ｑｇｍでのマップ値を用いる。また、目標燃料噴射量指令値Ｑｇとしては、少なくとも目標メイン噴射量指令値Ｑｇｍを用い、他に目標パイロット噴射量指令値Ｑｇｐｌや目標アフタ噴射量指令値Ｑｇａｆ（アフタ噴射量の目標値）を目標燃料噴射量指令値Ｑｇとして用いることができる。これにより、目標メイン噴射量指令値Ｑｇｍと、目標パイロット噴射量指令値Ｑｇｐｌおよび目標アフタ噴射量指令値Ｑｇａｆのうちの少なくとも１つの指令値に、燃料温度Ｔｉに対する補正燃料噴射量Ｑｍを適切に分配することができる。
【００４０】
図３に戻り、次に、インジェクタ２の劣化（経時劣化）に対するインジェクタ２の劣化補正係数Ｃｉを算出する劣化補正係数算出工程（Ｓ５）が行われる。本劣化補正係数算出工程においては、ディーゼルエンジンを運転したときのインジェクタ２内の燃料温度Ｔｉと第１補正係数Ｃｉａとの関係を示すマップに基づき第１補正係数Ｃｉａを算出し、前記ディーゼルエンジンを運転した積算時間Ｈと第２補正係数Ｃｉｂとの関係を示すマップに基づき第２補正係数Ｃｉｂを算出し、算出した第１補正係数Ｃｉａと算出した第２補正係数Ｃｉｂとを乗じてインジェクタ２の劣化補正係数Ｃｉを算出する。
【００４１】
図６は、ディーゼルエンジンを運転したときのインジェクタ２内の燃料温度Ｔｉと第１補正係数Ｃｉａとの関係を示すマップ（図６（ａ））、およびディーゼルエンジンを運転した運転積算時間Ｈと第２補正係数Ｃｉｂとの関係を示すマップ（図６（ｂ））である。ここで、ディーゼルエンジンは、例えば、過去、燃料温度Ｔｉ＝１１０℃で２５０ｈ、燃料温度Ｔｉ＝１２０℃で１００ｈ、運転されていたとする。図６（ａ）に示すマップから、燃料温度Ｔｉが１１０℃のときの第１補正係数Ｃｉａは、０．２となり、燃料温度Ｔｉが１２０℃のときの第１補正係数Ｃｉａは、０．５となる。また、図６（ｂ）に示すマップから、運転積算時間Ｈが２５０ｈのときの第２補正係数Ｃｉｂは、０．４５となり、運転積算時間Ｈが１００ｈのときの第２補正係数Ｃｉｂは、０．２となる。これより、インジェクタ２の劣化補正係数Ｃｉ＝０．２×０．４５（燃料温度Ｔｉ＝１１０℃で２５０ｈ）＋０．５×０．２（燃料温度Ｔｉ＝１２０℃で１００ｈ）＝０．１９となる。これにより、インジェクタ２の経時劣化の指標の一つである内燃機関を運転したときの燃料温度Ｔｉおよびそのときの運転積算時間Ｈを補正燃料噴射量Ｑｍに反映でき、燃料温度Ｔｉに対する補正項の中にインジェクタ２の経時劣化を適切に反映することができる。
【００４２】
図３に戻り、次に、Ｓ３により算出した補正燃料噴射量Ｑｍに対して、Ｓ４により算出した指令値補正係数（Ｃｇｐｌ、Ｃｇｍ）と、Ｓ５により算出した劣化補正係数Ｃｉとを乗じて最終燃温補正量（燃温補正項）（Ｑｍｆｐｌ、Ｑｍｆｍ）を算出し（燃温補正項算出工程、Ｓ６）、そして、インジェクタ２への目標燃料噴射量指令値（Ｑｇｐｌ、Ｑｇｍ）に最終燃温補正量（Ｑｍｆｐｌ、Ｑｍｆｍ）を加えることにより最終燃料噴射量指令値（Ｑｆｐｌ、Ｑｆｍ）を算出する（Ｓ７）最終燃料噴射量算出工程が行われる。ここで、ＱｍｆｐｌおよびＱｍｆｍは、それぞれパイロット噴射およびメイン噴射に対する最終補正燃料噴射量である。また、ＱｆｐｌおよびＱｆｍは、それぞれパイロット噴射およびメイン噴射に対する最終燃料噴射量指令値である。
【００４３】
具体的には、Ｑｍｆｐｌ＝０．２ｍｍ３／ｓｔ×０．６８×０．１９＝０．０２６ｍｍ３／ｓｔ、Ｑｍｆｍ＝０．２ｍｍ３／ｓｔ×１．９９×０．１９＝０．０７６ｍｍ３／ｓｔとなる（Ｓ６）。そして、最終燃料噴射量指令値（Ｑｆｐｌ、Ｑｆｍ）は、Ｑｆｐｌ＝２＋０．０２６＝２．０２６ｍｍ３／ｓｔ、Ｑｆｍ＝２０＋０．０７６＝２０．０７６ｍｍ３／ｓｔとなる（Ｓ７）。この結果、目標パイロット噴射量指令値Ｑｇｐｌ＝２ｍｍ３／ｓｔに対する最終燃料噴射量指令値Ｑｆｐｌは、２．０２６ｍｍ３／ｓｔとなり、目標メイン噴射量指令値Ｑｇｍ＝２０ｍｍ３／ｓｔに対する最終燃料噴射量指令値Ｑｆｍは、２０．０７６ｍｍ３／ｓｔとなる。
【００４４】
最終燃料噴射量指令値（Ｑｆｐｌ、Ｑｆｍ）が算出されると、エンジン制御コントローラー４は、インジェクタ２に対して最終燃料噴射量指令値（Ｑｆｐｌ、Ｑｆｍ）の信号を発信し、この信号に基づき、インジェクタ２は、エンジンの燃焼室に燃料を噴射する。
【００４５】
燃料温度Ｔｉに基づく補正燃料噴射量Ｑｍに対して、インジェクタ２の劣化補正係数Ｃｉを乗じて最終燃温補正量（燃温補正項）Ｑｍｆを算出することにより（Ｓ６）、燃料温度に基づく補正項の中にインジェクタ２の経時劣化を反映させることができる。そのため、目標燃料噴射量指令値Ｑｇに加算される最終燃温補正量Ｑｍｆは、経時劣化を反映した燃料温度に対する噴射特性に基づくものとなる。これにより、インジェクタ２の経時劣化により燃料温度Ｔｉに対する噴射特性が各燃料温度によって変化したとしても、所望の実噴射量Ｑｒ（目標燃料噴射量指令値Ｑｇ）をより正確に得ることが可能となる。また、補正燃料噴射量Ｑｍを算出するための図４に示したマップ、指令値補正係数Ｃｇを算出するための図５に示したマップ、および劣化補正係数Ｃｉを算出するための図６に示したマップを運転実績データに基づいて学習させていくことにより、目標燃料噴射量指令値Ｑｇと実噴射量Ｑｒとの誤差をより小さくしていくことができる。その結果、エンジン信頼性、ドライバビリティ、排気性能において、インジェクタ２の経時劣化の影響がおよぶことはほぼない。
【００４６】
尚、インジェクタ２の劣化補正係数Ｃｉを算出する劣化補正係数算出工程（Ｓ５）においては、車両走行距離Ｌと劣化補正係数Ｃｉとの関係を示すマップに基づき、劣化補正係数Ｃｉを算出してもよい。図７は、車両走行距離Ｌと劣化補正係数Ｃｉとの関係を示すマップである。図７より、例えば、車両走行距離Ｌ＝５万ｋｍのときの劣化補正係数Ｃｉは、約０．１４となる。これにより、インジェクタ２の経時劣化の指標の一つである車両走行距離Ｌを補正燃料噴射量Ｑｍに反映でき、燃料温度Ｔｉに対する補正項の中にインジェクタ２の経時劣化を適切に反映することができる。
【００４７】
また、前述の実施形態においては、図１の実線１０１で示す噴射特性を有するインジェクタを前提としており、燃料温度によらず噴射特性を変化させる一般的な経時劣化を補正に反映させていないため、劣化補正係数Ｃｉは、インジェクタ２の経時劣化が進むほど（噴射特性が図１の点線１００から実線１０１へ移行していくほど）最終燃温補正量Ｑｍｆの値（絶対値）を増大させる係数となる。尚、インジェクタの一般的な経時劣化を補正に反映させてもよい。スプリングのへたり、インジェクタの噴孔つまり、或いは、ニードルへの不純物等の付着、等一般的な経時劣化により、劣化後の実噴射量が増加する場合の例を、図１中に一点鎖線１０２にて示している。経時劣化後のインジェクタの噴射特性が、燃料温度によらず実噴射量を増加又は減少のどちらかに変化する場合には、目標燃料噴射量指令値Ｑｇに対し、最終燃温補正量Ｑｍｆと共に、一般的な経時劣化を反映する補正項を加算し、最終燃料噴射量指令値Ｑｆを算出すればよい。本発明は、燃料温度に対する補正に経時劣化の影響を反映させるものであり、最終燃料噴射量指令値の算出にあたり、その他異なる観点に基づく補正項を追加することは、本発明を妨げるものではない。
また、前述の実施形態では、最終燃温補正量Ｑｍｆを燃温補正項として加算する計算式を示したが、各値を変更すれば、燃温補正項を最終燃温補正係数とし、目標燃料噴射量指令値Ｑｇに乗算して最終燃料噴射量指令値Ｑｆを算出する計算式とすることもできる。
【００４８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することが可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】インジェクタ内の燃料温度と実噴射量との関係を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る燃料噴射量制御方法を使用するための機器構成を示す図である。
【図３】最終燃料噴射量指令値の算出フローを示す図である。
【図４】コモンレール圧が８０ＭＰａのときの、インジェクタ内の燃料温度と補正燃料噴射量との関係を示すマップである。
【図５】所定の目標燃料噴射量指令値における、コモンレール圧と指令値補正係数との関係を示すマップである。
【図６】インジェクタ内の燃料温度と第１補正係数との関係を示すマップ、および車両運転積算時間と第２補正係数との関係を示すマップである。
【図７】走行距離と劣化補正係数との関係を示すマップである。
【符号の説明】
【００５０】
１：燃料供給ポンプ
２：インジェクタ
３：コモンレール
４：エンジン制御コントローラー
５：燃料タンク
Ｔｉ：インジェクタ内の燃料温度
Ｑｍ：補正燃料噴射量
Ｃｉ：劣化補正係数
Ｑｍｆ：最終燃温補正量
Ｑｇ：目標燃料噴射量指令値
Ｑｆ：最終燃料噴射量指令値
【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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