(57)【要約】【課題】個々の燃料噴射弁の噴射特性についてその相違に起因する燃料噴射量のばらつきを好適に抑制することのできる燃料噴射弁の噴射制御方法を提供する。【解決手段】制御装置３０は、各燃料噴射弁４ａ〜４ｄの開駆動時間と燃料噴射量との関係を定める噴射特性データに基づいて各燃料噴射弁４ａ〜４ｄの燃料噴射量を制御する。この噴射特性データについてその開駆動時間を燃料噴射弁が開弁し始めるまでの噴射開始時間及び燃料噴射弁が全開状態に達するまでの全開到達時間を用いて無次元化するとともに、噴射特性データについてその燃料噴射量を噴射開始時間から全開到達時間までに噴射された燃料量である全開到達時噴射量を用いて無次元化することにより噴射特性データを正規化し、この正規化された噴射特性データに基づいて燃料噴射量の目標値に対応した各燃料噴射弁４ａ〜４ｄの開駆動時間にかかる目標値を設定する。【選択図】        図１
2005002796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射弁の開駆動時間と燃料噴射量との関係を定める噴射特性データに基づいて前記燃料噴射弁の燃料噴射量を制御する噴射制御方法において、
前記噴射特性データについてその開駆動時間を前記燃料噴射弁が開弁し始めるまでの噴射開始時間及び前記燃料噴射弁が全開状態に達するまでの全開到達時間を用いて無次元化するとともに、前記噴射特性データについてその燃料噴射量を前記噴射開始時間から前記全開到達時間までに噴射された燃料量である全開到達時噴射量を用いて無次元化することにより前記噴射特性データを正規化し、この正規化された噴射特性データに基づいて燃料噴射量の目標値に対応した前記開駆動時間の目標値を設定する
ことを特徴とする燃料噴射弁の噴射制御方法。
【請求項２】
前記噴射特性データの正規化に際しては、前記全開到達時噴射量に対する前記燃料噴射量の比を求めることにより同燃料噴射量を無次元化し、前記全開到達時間と前記噴射開始時間との差に対する前記開駆動時間と前記噴射開始時間との差の比を求めることにより同開駆動時間を無次元化する
請求項１に記載の燃料噴射弁の噴射制御方法。
【請求項３】
前記正規化された噴射特性データに基づく前記開駆動時間の目標値の設定に際しては、前記燃料噴射量の目標値を個々の前記燃料噴射弁に対応する前記全開到達時噴射量を用いて無次元化噴射量に変換し、この無次元化噴射量に対応する無次元化駆動時間を前記正規化された噴射特性データから求め、この求められた無次元化駆動時間を個々の前記燃料噴射弁に対応する前記噴射開始時間及び全開到達時間を用いて前記開駆動時間の目標値に変換する
請求項１または２に記載の燃料噴射弁の噴射制御方法。
【請求項４】
個々の前記燃料噴射弁に対応する前記噴射開始時間、全開到達時間、全開到達時噴射量は同燃料噴射弁に付与される燃料圧力毎に設定されるとともに、前記正規化された噴射特性データも同燃料圧力毎に設定され、前記燃料噴射量の目標値に対応する前記開駆動時間の目標値の設定に際しては、前記燃料噴射弁に付与される燃料圧力に対応した前記噴射開始時間、全開到達時間、全開到達時噴射量、及び正規化された噴射特性データを用いる
請求項３に記載の燃料噴射弁の噴射制御方法。
【請求項５】
燃料圧力毎に予め求められた前記噴射開始時間、全開到達時間、及び全開到達時噴射量の各基準値を、個々の前記燃料噴射弁に対応する補正値を用いて補正することにより、個々の前記燃料噴射弁に対応する燃料圧力毎の前記噴射開始時間、全開到達時間、及び全開到達時噴射量は設定される
請求項４に記載の燃料噴射弁の噴射制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の燃料噴射弁についてその噴射量を制御する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コモンレール式のディーゼルエンジンやガソリンエンジン等に取り付けられる燃料噴射弁は、同燃料噴射弁を開弁させるための開駆動時間と燃料噴射量との関係を定める噴射特性のデータが予め測定されており、この噴射特性データに基づいて燃料噴射量が制御されている。図１０はこの噴射特性データについて個別の燃料噴射弁Ａ、Ｂ及びＣの特性データを例示しており、実線Ａは燃料噴射弁Ａの噴射特性データ、実線Ｂは燃料噴射弁Ｂの噴射特性データ、実線Ｃは燃料噴射弁Ｃの噴射特性データをそれぞれ示している。この図１０に示すように、個別の燃料噴射弁毎に噴射特性データは異なっているため、通常は燃料の噴射制御に際してこの噴射特性データのばらつきを補正することにより、各燃料噴射弁の燃料噴射量を精度よく制御するようにしている。例えば、特許文献１に記載のものでは、標準の燃料噴射弁に関する噴射特性データを基準噴射特性データとして電子制御装置内のメモリに記憶させている。また、個別の燃料噴射弁の噴射特性データと基準噴射特性データとのずれを補償するための補正値を予め燃料噴射弁毎に測定しておき、各気筒への燃料噴射弁の取付に際して、これら各補正値を上記メモリに読み込んでいる。そして、これら燃料噴射弁毎の補正値を用いて基準噴射特性データを平行移動させたり、その傾きを修正したりすることにより、多くの補正値を用いることなく、目標とする燃料噴射量に対して各燃料噴射弁毎の噴射特性データのばらつきが考慮された開駆動時間が設定されるようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２２９９５０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで先の図１０に例示したように、上記噴射特性データには燃料噴射弁の弁体を開弁させるアクチュエータの振動等に起因するうねりが存在する。また、弁体が全開になるまでの噴射特性データと、同弁体が全開になってからの噴射特性データとが異なるために発生する変曲点Ｘも存在し、これらうねりや変曲点Ｘは個別の燃料噴射弁毎に異なっている。そのため、上述した平行移動や傾き修正によって基準噴射特性データを補正する場合には、ある特性領域においてはばらつきを補正することができるのものの、他の領域では十分に補正することができないといった不具合等が生じ、個別の燃料噴射弁に対応した噴射特性データに近づけることは困難になるおそれがある。
【０００５】
この発明はこうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、個々の燃料噴射弁の噴射特性についてその相違に起因する燃料噴射量のばらつきを好適に抑制することのできる燃料噴射弁の噴射制御方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段及びその作用効果について以下に記載する。
請求項１に記載の発明は、燃料噴射弁の開駆動時間と燃料噴射量との関係を定める噴射特性データに基づいて前記燃料噴射弁の燃料噴射量を制御する噴射制御方法において、前記噴射特性データについてその開駆動時間を前記燃料噴射弁が開弁し始めるまでの噴射開始時間及び前記燃料噴射弁が全開状態に達するまでの全開到達時間を用いて無次元化するとともに、前記噴射特性データについてその燃料噴射量を前記噴射開始時間から前記全開到達時間までに噴射された燃料量である全開到達時噴射量を用いて無次元化することにより前記噴射特性データを正規化し、この正規化された噴射特性データに基づいて燃料噴射量の目標値に対応した前記開駆動時間の目標値を設定することをその要旨とする。
【０００７】
本発明者は燃料噴射弁の噴射特性データについてその開駆動時間を上記噴射開始時間及び全開到達時間を用いて無次元化するとともに、同噴射特性データについてその燃料噴射量を上記全開到達時噴射量を用いて無次元化することにより個々の燃料噴射弁毎に異なる上記噴射特性データが正規化され、その一般性を求めることができることを確認した。そこで、上記方法ではこのような正規化された噴射特性データを求め、同正規化された噴射特性データを用いて燃料噴射量の目標値に対応した開駆動時間の目標値を設定するようにしている。従って、個々の燃料噴射弁の噴射特性についてその相違に起因する燃料噴射量のばらつきを好適に抑制するができるようになる。
【０００８】
このような上記噴射特性データの正規化に際しては、請求項２に記載の発明によるように、前記全開到達時噴射量に対する前記燃料噴射量の比を求めることにより同燃料噴射量を無次元化し、前記全開到達時間と前記噴射開始時間との差に対する前記開駆動時間と前記噴射開始時間との差の比を求めることにより同開駆動時間を無次元化する、といった方法を採用することにより上記正規化された噴射特性データを得ることができるようになる。
【０００９】
また正規化された噴射特性データに基づく開駆動時間の目標値の設定に際しては、請求項３に記載の発明によるように、前記燃料噴射量の目標値を個々の前記燃料噴射弁に対応する前記全開到達時噴射量を用いて無次元化噴射量に変換し、この無次元化噴射量に対応する無次元化駆動時間を前記正規化された噴射特性データから求め、この求められた無次元化駆動時間を個々の前記燃料噴射弁に対応する前記噴射開始時間及び全開到達時間を用いて前記開駆動時間の目標値に変換する、といった設定方法を採用することができる。同方法では、まず、燃料噴射量の目標値を無次元化された燃料噴射量に変換することにより正規化された噴射特性データにおいて参照される燃料噴射量が求められる。そしてこの参照された無次元化噴射量に対応する無次元化駆動時間が求められる。ここで、この無次元化された駆動時間は燃料噴射弁の噴射特性データについてその開駆動時間を同燃料噴射弁の噴射開始時間及び全開到達時間を用いて変換したものである。従って、無次元化駆動時間は噴射開始時間及び全開到達時間を用いて開駆動時間そのものに再変換することができる。このように、燃料噴射量の目標値の無次元化及び無次元化駆動時間の再変換を、個々の燃料噴射弁に対応する全開到達時噴射量、噴射開始時間及び全開到達時間を用いて行うことにより同燃料噴射弁の噴射特性データに応じた開駆動時間の目標値を求めることができる。従って上記方法によれば、個々の燃料噴射弁の噴射特性データについてその相違に起因する燃料噴射量のばらつきを抑制するができるようになる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の燃料噴射弁の噴射制御方法において、個々の前記燃料噴射弁に対応する前記噴射開始時間、全開到達時間、全開到達時噴射量は同燃料噴射弁に付与される燃料圧力毎に設定されるとともに、前記正規化された噴射特性データも同燃料圧力毎に設定され、前記燃料噴射量の目標値に対応する前記開駆動時間の目標値の設定に際しては、前記燃料噴射弁に付与される燃料圧力に対応した前記噴射開始時間、全開到達時間、全開到達時噴射量、及び正規化された噴射特性データを用いることをその要旨とする。
【００１１】
燃料噴射弁の噴射特性データは同燃料噴射弁に付与される燃料圧力に応じて変化する。そこで上記方法では、個々の燃料噴射弁に対応する噴射開始時間、全開到達時間、全開到達時噴射量、及び正規化された噴射特性データを燃料圧力毎に設定し、燃料噴射弁に付与される燃料圧力に対応したこれら各値や特性データを用いて燃料噴射量の目標値に対応する上記開駆動時間の目標値を設定するようにしている。従って、燃料圧力の変化に起因する上記開駆動時間の目標値の設定誤差を好適に抑制することができるようになる。
【００１２】
なお、個々の燃料噴射弁に対応する噴射開始時間、全開到達時間、及び全開到達時噴射量を燃料圧力毎に設定する際には、請求項５に記載の発明によるように、燃料圧力毎に予め求められた前記噴射開始時間、全開到達時間、及び全開到達時噴射量の各基準値を、個々の前記燃料噴射弁に対応する補正値を用いて補正することにより、個々の前記燃料噴射弁に対応する燃料圧力毎の前記噴射開始時間、全開到達時間、及び全開到達時噴射量は設定される、といった設定態様を採用することができる。同方法では、燃料圧力毎に予め求められた噴射開始時間、全開到達時間、及び全開到達時噴射量の各基準値を個々の燃料噴射弁に対応した補正値で補正することにより、個々の燃料噴射弁について燃料圧力毎に異なる噴射開始時間、全開到達時間、及び全開到達時噴射量を求めるようにしている。従って、個々の燃料噴射弁について燃料圧力毎に異なる噴射開始時間、全開到達時間、及び全開到達時噴射量の実測値をそのまま上記制御装置等に記憶しておく場合と比較して、より少ないデータ量に基づいて噴射開始時間、全開到達時間、及び全開到達時噴射量の各値を求めることができるようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる燃料噴射弁の燃料噴射制御方法を具体化した一実施形態について図１〜図９に基づき、詳細に説明する。
【００１４】
図１は、この燃料噴射制御方法が適用されるコモンレール式のディーゼル機関１とともに、その燃料供給系の一部を示す概略構成図である。
このディーゼル機関１には、各気筒にそれぞれ燃料を噴射する燃料噴射弁４ａ〜４ｄが設けられている。これら燃料噴射弁４ａ〜４ｄはその内部にアクチュエータ（例えばピエゾアクチュエータ等）や弁体を備えている。そしてこのアクチュエータへの駆動信号の入力によって弁体は開弁され、燃料が噴射される。燃料噴射弁４ａ〜４ｄは燃料分配管であるデリバリパイプ６に接続されている。このデリバリパイプ６には高圧燃料配管３が接続されており、この高圧燃料配管３には高圧ポンプで昇圧された高圧燃料が供給される。また、デリバリパイプ６には同デリバリパイプ６内の燃料圧力Ｐｃを検出する燃圧センサ２１が配設されている。
【００１５】
他方、上記ディーゼル機関１には、燃圧センサ２１の他にも、機関運転状態を検出するための各種センサが備えられている。例えば、ディーゼル機関１の出力軸であるクランクシャフトに近接して設けられるクランク角センサ２３は、クランクシャフトの回転に基づいてディーゼル機関１の回転速度に応じた頻度のパルス信号を出力する。そして、この出力信号（パルス信号）に基づいて同ディーゼル機関１（クランクシャフト）の機関回転速度ＮＥが検出される。また、ディーゼル機関１の吸気バルブを駆動するカムシャフトに近接して設けられるカム角センサ２２は、カムシャフトが１回転するごとに気筒判別信号を出力する。そして、この気筒判別信号と前記クランク角センサ２３の出力信号とに基づいて、特定気筒の圧縮上死点が検出される。すなわち、気筒判別が行われる。また、吸気通路内に設けられる吸入空気量センサ２４によって、吸入空気量ＧＡが検出される。またアクセルペダル近傍に設けられたアクセルセンサ２５によって同アクセルペダルの踏み込み量が検出される。
【００１６】
上記ディーゼル機関１の燃料噴射制御等の各種制御は、制御装置３０によって行われる。この制御装置３０は中央処理制御装置（ＣＰＵ）を備えるマイクロコンピュータを中心として構成されている。例えば制御装置３０には、各種プログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）、ＣＰＵの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）が設けられている。また制御装置３０には、演算結果や予め記憶されたデータ等を機関停止後も保存するためのバックアップＲＡＭ、入力インターフェース、出力インターフェース等も設けられている。そして、燃圧センサ２１、カム角センサ２２、クランク角センサ２３、吸入空気量センサ２４、アクセルセンサ２５等からの出力信号は前記入力インターフェースに入力される。これら各センサ等により、ディーゼル機関１の運転状態が検出される。
【００１７】
一方、出力インターフェースは、ディーゼル機関１の各燃料噴射弁４ａ〜４ｄを駆動する駆動回路等に接続されている。そして、制御装置３０は上記各センサ等からの信号に基づき、ＲＯＭ内に格納された制御プログラム及び初期データに従って、各燃料噴射弁４ａ〜４ｄの駆動時間、すなわち燃料噴射時間等を制御する。
【００１８】
さて、このように構成されたディーゼル機関１では、機関運転状態に応じた目標燃料噴射量が制御装置３０によって算出される。そして上記ＲＯＭ内に記憶された燃料噴射弁の噴射特性マップ（噴射特性データ）を参照し、上記算出された燃料噴射量の目標値に対応する燃料噴射時間、すなわち燃料噴射弁の開駆動時間が決定される。
【００１９】
ここで、先の図１０に示した個別の燃料噴射弁の噴射特性データと同様に、上記燃料噴射弁４ａ〜４ｄの噴射特性データもそれぞれ異なっており、上記弁体を開弁させるアクチュエータの振動等に起因するうねりが存在する。また、弁体が全開になるまでの噴射特性データと、同弁体が全開になってからの噴射特性データとが異なるために発生する変曲点ＸＡ、ＸＢ、ＸＣも存在し、これらうねりや各変曲点ＸＡ、ＸＢ、ＸＣは燃料噴射弁４ａ〜４ｄ毎に異なっている。そのため、上述したように平行移動係数や傾き修正係数を用いて上記基準噴射特性データの補正を行っても、各燃料噴射弁４ａ〜４ｄに対応した噴射特性データに近づけることは難しく、目標燃料噴射量を燃料噴射弁から精度よく噴射させることは困難になるおそれがある。
【００２０】
一方、先の図１０に例示する各燃料噴射弁Ａ〜Ｃの各噴射特性データについてその駆動時間τ、すなわち燃料噴射弁の開駆動時間を噴射開始時間τ０と全開到達時間τｂとを用いて次式（１）に基づき無次元化する。また、駆動時間τに対応する燃料噴射量Ｑを全開到達時噴射量Ｑｂを用いて次式（２）に基づき無次元化する。なお、噴射開始時間τ０は駆動電圧が印加されてから実際に燃料噴射が開始され始めるまでの時間、すなわち燃料噴射弁が開弁し始めるまでの時間のことであり、全開到達時間τｂは駆動電圧が印加されてから弁体が全開に至るまでの時間、すなわち燃料噴射弁が全開状態に達するまで時間のことである。また全開到達時噴射量Ｑｂは噴射開始時間τ０から全開到達時間τｂまでに噴射された燃料量のことである。
【００２１】
無次元化駆動時間τｎ＝（τ−τ０）／（τｂ−τ０）  …（１）
無次元化噴射量Ｑｎ＝Ｑ／Ｑｂ  …（２）
このように燃料噴射弁Ａ〜Ｃの各噴射特性データについて駆動時間τを無次元化駆動時間τｎに変換するととも燃料噴射量Ｑを無次元化噴射量Ｑｎに変換すると、図２に実線Ｓで例示するように、各燃料噴射弁Ａ〜Ｃの無次元化駆動時間τｎに対応する無次元化噴射量Ｑｎはほぼ等しくなる。また各変曲点ＸＡ、ＸＢ、ＸＣは変曲点Ｘに収束し、これら変換された噴射特性データでは燃料噴射弁Ａ〜Ｃ毎の噴射特性データのばらつきが少なくなることを本発明者は確認した。即ち、燃料噴射弁の噴射特性データについてその開駆動時間を式（１）に基づいて無次元化するとともに、同噴射特性データについて開駆動時間に対応する燃料噴射量を式（２）に基づいて無次元化することにより燃料噴射弁毎に異なる噴射特性データが正規化され、その一般性を求めることができることを確認した。そこで、本実施形態ではこのように正規化された噴射特性データ（以下、正規化噴射特性データという）を用いて燃料噴射弁４ａ〜４ｄの燃料噴射量を制御するようにしている。ちなみに、図２に示すように、上記式（１）及び式（２）を用いて得られる正規化噴射特性データでは、上記変曲点Ｘの座標値が「（無次元化噴射時間τｎ、無次元化噴射量Ｑｎ）＝（１．０、１．０）」となる。すなわち、噴射特性データの傾きが大きく変化する変曲点Ｘの座標値は整数値となる。従って、この正規化噴射特性データを格子状のマップデータとして作成する場合には、変曲点Ｘの座標点を格子状のマップデータにおいてその交点に設定することができるため、同マップに基づく燃料噴射量の制御を精度よく実行することができる。
【００２２】
他方、燃料噴射弁の噴射特性データは燃料圧力Ｐｃによって変化するため、上記全開到達時間τｂ、全開到達時噴射量Ｑｂ、及び噴射開始時間τ０も燃料圧力によって変化する。
【００２３】
図３は、燃料圧力Ｐｃが変化する場合の上記燃料噴射弁Ａ〜Ｃ毎の全開到達時間τｂの変化傾向を示しており、実線Ａは燃料噴射弁Ａの全開到達時間τｂ、実線Ｂは燃料噴射弁Ｂの全開到達時間τｂ、実線Ｃは燃料噴射弁Ｃの全開到達時間τｂをそれぞれ示している。この図３に例示するように、燃料噴射弁Ａ〜Ｃ毎の全開到達時間τｂは燃料圧力Ｐｃと相関関係にあり、燃料圧力Ｐｃが増大するほど燃料噴射弁Ａ〜Ｃの各全開到達時間τｂはそれぞれ同様な態様で短くなる傾向にある。
【００２４】
また、図４は、燃料圧力Ｐｃが変化する場合の上記燃料噴射弁Ａ〜Ｃ毎の全開到達時噴射量Ｑｂの変化傾向を示しており、実線Ａは燃料噴射弁Ａの全開到達時噴射量Ｑｂ、実線Ｂは燃料噴射弁Ｂの全開到達時噴射量Ｑｂ、実線Ｃは燃料噴射弁Ｃの全開到達時噴射量Ｑｂをそれぞれ示している。この図４に例示するように、各燃料噴射弁Ａ〜Ｃの全開到達時噴射量Ｑｂも燃料圧力Ｐｃと相関関係にあり、燃料圧力Ｐｃが増大するほど燃料噴射弁Ａ〜Ｃの各全開到達時噴射量Ｑｂはそれぞれ同様な態様で増大する傾向にある。同様に各燃料噴射弁Ａ〜Ｃの噴射開始時間τ０も燃料圧力Ｐｃと相関関係にあり、燃料圧力Ｐｃの変化に対応して燃料噴射弁Ａ〜Ｃの各噴射開始時間τ０はそれぞれ同様な態様で変化する。
【００２５】
そこで、本実施形態では、各燃料噴射弁の全開到達時間τｂ、全開到達時噴射量Ｑｂ、及び噴射開始時間τ０を以下のようにして求めている。すなわち、燃料圧力の関数として全開到達基準時間（例えば図３に一点鎖線τｂＴで示す、各燃料噴射弁の全開到達時間の平均値等）を予め求めておき、これを燃料圧力毎の全開到達時間の基準値とする。そして各燃料噴射弁毎の噴射特性データが反映された各補正値でこの全開到達基準時間を補正することにより、個別の燃料噴射弁毎の全開到達時間τｂを求めるようにしている。
【００２６】
また、燃料圧力の関数として全開到達時基準噴射量（例えば図４に一点鎖線ＱｂＴで示す、各燃料噴射弁の全開到達時噴射量の平均値等）を予め求めておき、これを燃料圧力毎の全開到達時噴射量の基準値とする。そして各燃料噴射弁毎の噴射特性データが反映された各補正値でこの全開到達時基準噴射量を補正することにより、個別の燃料噴射弁毎の全開到達時噴射量Ｑｂを求めるようにしている。
【００２７】
そして、噴射開始時間τ０についても同様にして燃料圧力の関数として噴射開始基準時間を予め求めておき、各燃料噴射弁毎の噴射特性データが反映された各補正値で上記噴射開始基準時間を補正することにより、個別の燃料噴射弁毎の噴射開始時間τ０を求めるようにしている。
【００２８】
次に、上述した態様で実施される本実施形態の噴射制御方法についてその処理手順を説明する。
図５は制御装置３０によって実行される駆動時間算出処理の処理手順を示している。なお、本処理手順の説明では燃料噴射弁４ａの開駆動時間の算出を例にして説明するが、同様な算出処理は燃料噴射弁４ｂ〜４ｄの開駆動時間算出に際しても実行される。
【００２９】
この処理が開始されるとまず、アクセル踏み込み量や機関回転速度等の機関運転状態に基づき設定された目標燃料噴射量ＱＴ、デリバリパイプ内の燃料圧力Ｐｃが読み込まれる（Ｓ１００）。
【００３０】
次に燃料圧力Ｐｃに対応する全開到達基準時間τｂＢ、全開到達時基準噴射量ＱｂＢ、及び噴射開始基準時間τ０Ｂが上記ＲＯＭから読み込まれる（Ｓ１１０）。
【００３１】
この全開到達基準時間τｂＢは次のような態様で予め求められている。まず、燃料噴射弁４ａと同じ種類の燃料噴射弁を複数用意し、個々の燃料噴射弁について、燃料圧力を種々変更した場合の駆動時間τと燃料噴射量Ｑとの対応関係、すなわち燃料圧力毎の噴射特性データをそれぞれ測定しておく。そしてこれら噴射特性データから、個別の燃料噴射弁について燃料圧力毎の全開到達時間τｂを求める。すなわち先の図３を用いて説明したように、各燃料噴射弁の全開到達時間τｂを燃料圧力の関数としてそれぞれ求める。そして、各燃料噴射弁毎に求められた全開到達時間τｂについて、燃料圧力毎の平均値を求める。すなわち燃料噴射弁４ａと同種の燃料噴射弁ついて、先の図３に例示したような燃料圧力に対応した全開到達基準時間τｂＢを求める。そしてこの燃料圧力毎の全開到達基準時間τｂＢが上記ＲＯＭ内に記憶されており、Ｓ１１０の処理において燃料圧力Ｐｃに対応した全開到達基準時間τｂＢが読み込まれる。
【００３２】
また、全開到達時基準噴射量ＱｂＢ、及び噴射開始基準時間τ０Ｂも上述した全開到達基準時間τｂＢと同様な態様で予め求められており、各燃料噴射弁毎に求められた全開到達時噴射量Ｑｂについて、燃料圧力毎の平均値が全開到達時基準噴射量ＱｂＢとして求められている。また、各燃料噴射弁毎に求められた噴射開始時間τ０について、燃料圧力毎の平均値が噴射開始基準時間τ０Ｂとして求められている。そしてこれら全開到達時基準噴射量ＱｂＢ、及び噴射開始基準時間τ０Ｂも上記ＲＯＭ内に記憶されており、Ｓ１１０の処理において燃料圧力Ｐｃに対応した全開到達時基準噴射量ＱｂＢ、及び噴射開始基準時間τ０Ｂが読み込まれる。
【００３３】
次に、燃料噴射弁４ａについての全開到達時間補正値τｂｉ、全開到達時噴射量補正値Ｑｂｉ、及び噴射開始時間補正値τ０ｉが上記ＲＯＭから読み込まれる（Ｓ１２０）。
【００３４】
この全開到達時間補正値τｂｉは次のような態様で予め求められている。まず、ディーゼル機関１に燃料噴射弁４ａを取り付ける前に、種々の燃料圧力における燃料噴射弁４ａの噴射特性データを測定しておき、これら各噴射特性データから、図６に実線Ｄで示すような同燃料噴射弁４ａの燃料圧力に対応する全開到達時間τｂを求める。そして同図６に一点鎖線Ｅで示す上記全開到達基準時間τｂＢを、実線Ｄで示す全開到達時間τｂに補正する補正値を求める。この補正値が燃料噴射弁４ａの上記全開到達時間補正値τｂｉとされる。なお、先の図６に示されるように、本実施形態にかかる燃料噴射弁４ａの全開到達時間τｂは、全開到達基準時間τｂＢと比較して、燃料圧力Ｐｃに対する変化度合いが異なっている。そこで、上記全開到達時間補正値τｂｉは全開到達基準時間τｂＢに乗算される値として設定されている。また、全開到達時間補正値τｂｉは書き込み装置を用いて情報記録媒体（例えばバーコードや二次元コード等）に記録され、この情報記録媒体は燃料噴射弁４ａに添付される。そしてディーゼル機関１に燃料噴射弁４ａが取り付けられる際には、読み込み装置を用いて情報記録媒体から全開到達時間補正値τｂｉを読み出し、この読み出された全開到達時間補正値τｂｉはＲＯＭ書き込み装置を用いて上記ＲＯＭ内に記録される。
【００３５】
また全開到達時噴射量補正値Ｑｂｉも、燃料噴射弁４ａをディーゼル機関１に取り付ける前に次のようにして予め求められている。すなわち上記全開到達時間補正値τｂｉの算出時に得られる、種々の燃料圧力における噴射特性データから、図７に実線Ｆで示すような同燃料噴射弁４ａの燃料圧力に対応する全開到達時噴射量Ｑｂを求める。そして同図７に一点鎖線Ｇで示す上記全開到達時基準噴射量ＱｂＢを、実線Ｆで示す全開到達時噴射量Ｑｂに補正する補正値を求める。この補正値が燃料噴射弁４ａの上記全開到達時噴射量補正値Ｑｂｉとされる。なお、先の図７に示されるように、本実施形態にかかる燃料噴射弁４ａの全開到達時噴射量Ｑｂは、全開到達時基準噴射量ＱｂＢを平行移動させることによって求めることができる。そこで、上記全開到達時噴射量補正値Ｑｂｉは全開到達時基準噴射量ＱｂＢに加算される値として設定されている。また、上記全開到達時間補正値τｂｉと同様に、全開到達時噴射量補正値Ｑｂｉも上記情報記録媒体に記録され、ディーゼル機関１に燃料噴射弁４ａを取り付ける際に、全開到達時噴射量補正値Ｑｂｉは上記ＲＯＭ内に記録される。
【００３６】
そして上記全開到達時間補正値τｂｉや全開到達時噴射量補正値Ｑｂｉと同様に、上記噴射開始時間補正値τ０ｉも、燃料圧力に対応する燃料噴射弁４ａの噴射開始時間τ０に上記噴射開始基準時間τ０Ｂを補正する補正値として求められている。そして、上記情報記録媒体に記録された状態で燃料噴射弁４ａに添付され、ディーゼル機関１に燃料噴射弁４ａが取り付けられる際に上記ＲＯＭ内に記録される。
【００３７】
なお、燃料噴射弁４ｂ〜４ｄについての全開到達時間補正値τｂｉ、全開到達時噴射量補正値Ｑｂｉ、及び噴射開始時間補正値τ０ｉも同様にして予め求められており、上記態様と同様にＲＯＭ内に記録されている。
【００３８】
次に、燃料圧力Ｐｃにおける全開到達基準時間τｂＢが燃料噴射弁４ａについての全開到達時間補正値τｂｉで補正され、同燃料圧力Ｐｃにおける燃料噴射弁４ａの全開到達時間τｂｃが求められる（Ｓ１３０）。また、燃料圧力Ｐｃにおける全開到達時基準噴射量ＱｂＢが燃料噴射弁４ａについての全開到達時噴射量補正値Ｑｂｉによって補正され、同燃料圧力Ｐｃにおける燃料噴射弁４ａの全開到達時噴射量Ｑｂｃが求められる（Ｓ１３０）。同様に、燃料圧力Ｐｃにおける噴射開始基準時間τ０Ｂが燃料噴射弁４ａについての噴射開始時間補正値τ０ｉによって補正され、同燃料圧力Ｐｃにおける燃料噴射弁４ａの噴射開始時間τ０ｃが求められる（Ｓ１３０）。
【００３９】
このように本処理では、全開到達基準時間τｂＢ、全開到達時基準噴射量ＱｂＢ、及び噴射開始基準時間τ０Ｂといった、燃料圧力毎の基準となる値を、全開到達時間補正値τｂｉ、全開到達時噴射量補正値Ｑｂｉ、及び噴射開始時間補正値τ０ｉといった個々の燃料噴射弁に対応した補正値で補正するようにしている。従って、個々の燃料噴射弁について燃料圧力毎に異なる全開到達時間、全開到達時噴射量、及び噴射開始時間の実測値をそのまま上記ＲＯＭに記憶しておく場合と比較して、より少ないデータ量に基づき上記全開到達時間、全開到達時噴射量、及び噴射開始時間を求めることができる。
【００４０】
次に、目標燃料噴射量ＱＴが次式（３）に基づいて無次元化噴射量Ｑｎに変換される（Ｓ１４０）。
無次元化噴射量Ｑｎ＝目標燃料噴射量ＱＴ／全開到達時噴射量Ｑｂｃ  …（３）
なお、この式（３）は上記式（２）の燃料噴射量Ｑに目標燃料噴射量ＱＴを代入するとともに、全開到達時噴射量Ｑｂに燃料圧力Ｐｃでの全開到達時噴射量Ｑｂｃを代入したものと同一であり、ここでは目標燃料噴射量ＱＴが燃料圧力Ｐｃに対応した無次元化噴射量Ｑｎに変換される。
【００４１】
次に、図８に例示する無次元化駆動時間算出マップを参照して燃料圧力Ｐｃ及び無次元化噴射量Ｑｎに対応する無次元化駆動時間τｎが求められる（Ｓ１５０）。
【００４２】
この無次元化駆動時間算出マップは次のような態様で予め求められており、上記ＲＯＭに記憶されている。まず、無次元化駆動時間算出マップは先の図２に示したような正規化噴射特性データが燃料圧力毎にマップ化されたものであり、その作成に際しては上記全開到達基準時間τｂＢ等の設定過程において得られるデータを利用する。すなわち、全開到達基準時間τｂＢ等の設定過程においては、燃料噴射弁４ａと同じ種類の複数の燃料噴射弁についてそれぞれ燃料圧力毎の噴射特性データ、噴射開始時間τ０、全開到達時間τｂ、及び全開到達時噴射量Ｑｂが求められている。そこで、ある燃料圧力Ｐ１において、個々の燃料噴射弁の噴射特性データから得られる噴射開始時間τ０、全開到達時間τｂ、全開到達時噴射量Ｑｂを用い、上記式（１）及び式（２）に基づいて同噴射特性データを正規化噴射特性データに変換する。そしてこれにより、燃料圧力Ｐ１における正規化噴射特性データを個々の燃料噴射弁毎に求める。ここで、上述したように正規化された噴射特性データは、正規化前の噴射特性データと比較して、個別の燃料噴射弁毎のばらつきが小さくなるものの、若干ばらつきが残る場合もある。そこで、個々の燃料噴射弁毎に求められた正規化噴射特性データを平均化することにより、燃料噴射弁４ａと同種の燃料噴射弁について、図９に例示するような燃料圧力Ｐ１における代表的な正規化噴射特性データを求める。さらに、このような平均化された正規化噴射特性データを同図９に例示するように燃料圧力毎（Ｐ１、Ｐ２・・・Ｐｎ毎）に求める。そしてこのように燃料圧力毎に平均化された正規化噴射特性データに基づいて、燃料圧力Ｐｃ及び上記無次元化噴射量Ｑｎに対応する無次元化駆動時間τｎを求めるための上記無次元化駆動時間算出マップが作成される。
【００４３】
次に、次式（４）に基づき無次元化駆動時間τｎが駆動時間τに変換され（Ｓ１６０）、本処理は終了される。
τ＝τｎ×（τｂｃ−τ０ｃ）＋τ０ｃ  …（４）
なおこの式（４）は、上記式（１）の噴射開始時間τ０に燃料圧力Ｐｃでの噴射開始時間τ０ｃを代入するとともに、全開到達時間τｂに燃料圧力Ｐｃでの全開到達時間τｂｃを代入し、駆動時間τについて変形した式と同一である。すなわちここでは、無次元化駆動時間τｎが燃料圧力Ｐｃに対応した駆動時間τに再変換され、目標燃料噴射量ＱＴに対応した駆動時間τの目標値が算出される。その後、この算出された駆動時間τで燃料噴射弁４ａが駆動されることにより、目標燃料噴射量ＱＴに対応する燃料量が同燃料噴射弁４ａから噴射される。
【００４４】
このように上記駆動時間設定処理では、目標燃料噴射量ＱＴを無次元化噴射量Ｑｎに変換することにより、個々の燃料噴射弁の噴射特性データについてそのばらつきが抑えられた正規化噴射特性データ（無次元化駆動時間算出マップ）において参照すべき燃料噴射量が求められる。そしてこの参照された無次元化噴射量Ｑｎに対応する無次元化駆動時間τｎが求められる。ここで、無次元化駆動時間τｎは燃料噴射弁の噴射特性データについてその駆動時間τを同燃料噴射弁の噴射開始時間τ０及び全開到達時間τｂを用いて変換したものである。そこで、無次元化駆動時間τｎを同噴射開始時間τ０及び全開到達時間τｂを用いて駆動時間τそのものに再変換するようにしている。すなわち、目標燃料噴射量の無次元化及び無次元化駆動時間の再変換を、個々の燃料噴射弁毎に求められた全開到達時噴射量、噴射開始時間及び全開到達時間を用いて行うことにより個々の燃料噴射弁の噴射特性データに応じた開駆動時間を求めるようにしている。
【００４５】
そして、このような駆動時間算出処理は燃料噴射弁４ｂ〜４ｄの噴射時においても同様な態様で実行されることにより、燃料噴射弁４ｂ、４ｃ、及び４ｄからも目標燃料噴射量ＱＴに対応する燃料量がそれぞれ噴射される。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態によれば、次のような効果が得られるようになる。
（１）上記式（１）に示したように全開到達時間τｂと噴射開始時間τ０との差に対する駆動時間τと噴射開始時間τ０との差の比を求めることにより駆動時間τを無次元化するようにしている。また上記式（２）に示したように、全開到達時噴射量Ｑｂに対する燃料噴射量Ｑの比を求めることにより同燃料噴射量Ｑを無次元化するようにしている。そして、このような変換を行うことにより個々の燃料噴射弁毎に異なる噴射特性データを正規化し、その特性データについて一般性を求めるようにしている。また、この正規化された噴射特性データ、より具体的には上記無次元化駆動時間算出マップを用いて目標燃料噴射量ＱＴに対応する駆動時間τの目標値を設定するようにしている。そのため、個々の燃料噴射弁における噴射特性データの差違に起因する燃料噴射量のばらつきを抑制することができるようになる。
【００４７】
（２）また正規化噴射特性データに基づく駆動時間τの設定に際しては、目標燃料噴射量ＱＴを個別の燃料噴射弁毎に求められた全開到達時噴射量Ｑｂを用いて無次元化噴射量Ｑｎに変換し、この無次元化噴射量Ｑｎに対応する無次元化駆動時間τｎを上記正規化噴射特性データから求める。そして、この求められた無次元化駆動時間τｎを燃料噴射弁毎に求められた噴射開始時間τ０及び全開到達時間τｂを用いて駆動時間τに再変換するようにしている。そのため、個々の燃料噴射弁における噴射特性データの差違に起因する燃料噴射量のばらつきを抑制することができるようになる。
【００４８】
（３）燃料噴射弁毎の噴射開始時間τ０、全開到達時間τｂ、及び全開到達時噴射量Ｑｂと正規化噴射特性データとを燃料圧力毎に求め、燃料噴射弁に付与される燃料圧力に対応したこれら各値や特性データを用いて目標燃料噴射量ＱＴに対応する駆動時間τを算出するようにしている。従って、燃料圧力の変化に起因する駆動時間τの目標値の設定誤差を抑制することができるようになる。
【００４９】
（４）全開到達基準時間τｂＢを全開到達時間補正値τｂｉで補正することにより、全開到達時間τｂｃを求めるようにしている。また、全開到達時基準噴射量ＱｂＢを全開到達時噴射量補正値Ｑｂｉで補正することにより、全開到達時噴射量Ｑｂｃを求めるようにしている。そして、噴射開始基準時間τ０Ｂを噴射開始時間補正値τ０ｉで補正することにより、噴射開始時間τ０ｃを求めるようにしている。従って、個々の燃料噴射弁について燃料圧力毎に異なる全開到達時間、全開到達時噴射量、及び噴射開始時間の実測値をそのまま上記ＲＯＭに記憶しておく場合と比較して、より少ないデータ量に基づき上記全開到達時間、全開到達時噴射量、及び噴射開始時間を求めることができるようになる。
【００５０】
（５）ディーゼル機関１に取り付けられる各燃料噴射弁４ａ〜４ｄについて、燃料圧力毎の噴射開始時間τ０、全開到達時間τｂ、及び全開到達時噴射量Ｑｂを上記情報記録媒体に記録し、これら記録された値を上記ＲＯＭに書き込むようにしている。すなわち、ある燃料圧力における個々の燃料噴射弁の噴射特性データとして上記３つの値を用いることにより、上述したように燃料噴射量のばらつきが抑制される。従って燃料噴射量のばらつきを抑制するために、個別の燃料噴射弁について目標とする燃料噴射量を得るための開駆動時間を予め複数点にわたって測定し、この測定データを上記情報記録媒体に記録する場合と比較して、本実施形態では同情報記録媒体に記録する測定データの量をより少なくすることができる。
【００５１】
なお、上記実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、個々の燃料噴射弁毎に求められた正規化噴射特性データについて平均化したものを無次元化駆動時間算出マップとするようにした。ここで、上述したように個々の燃料噴射弁の噴射特性データが変換された正規化噴射特性データでは、個々の燃料噴射弁の噴射特性データに関するばらつきが抑えられている。そこで、個々の燃料噴射弁毎に求められた各正規化噴射特性データのうち、いずれかを同燃料噴射弁の代表的な正規化噴射特性データとし、これを無次元化駆動時間算出マップとするようにしてもよい。この場合にも上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００５２】
・上記実施形態では、燃料圧力Ｐｃにおける燃料噴射弁４ａの噴射開始時間τ０ｃの算出に際して、噴射開始基準時間τ０Ｂに噴射開始時間補正値τ０ｉを乗算するようにした。すなわち基準となる値に燃料噴射弁毎に対応した補正値を乗算することにより、燃料噴射弁毎の個体差を示す値を求めるようにしたが、この補正態様は適宜に変更してもよい。要するに基準となる値と燃料噴射弁毎の個体差を示す値とのずれを補正することができる補正態様であればよい。同様に、全開到達時間τｂｃや全開到達時噴射量Ｑｂｃの算出にかかる補正態様も適宜変更することができる。
【００５３】
・上記実施形態では燃料噴射量Ｑ及び駆動時間τをそれぞれ無次元化することにより、正規化噴射特性データにおける上記変曲点Ｘの座標値が「（無次元化噴射時間τｎ、無次元化噴射量Ｑｎ）＝（１．０、１．０）」となるようにした。しかし、変曲点Ｘの座標値は何らこの値に限定されるものではなく、この他の座標値になるように燃料噴射量Ｑ及び駆動時間τを無次元化するようにしても上記実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００５４】
・上記実施形態ではコモンレール式のディーゼル機関に取り付けられる燃料噴射弁の燃料噴射制御方法に本発明を適用した場合について説明した。この他にも、筒内燃料噴射や吸気ポート燃料噴射などが行われるガソリン機関に取り付けられる燃料噴射弁の燃料噴射制御方法としても本発明は同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる燃料噴射弁の噴射制御方法についてその一実施形態が適用される内燃機関の燃料噴射制御装置の概略構成を示す図。
【図２】同実施形態における正規化された噴射特性データを示すグラフ。
【図３】同実施形態において、燃料圧力が変化する場合の燃料噴射弁毎の全開到達時間についてその変化傾向を示すグラフ。
【図４】同実施形態において、燃料圧力が変化する場合の燃料噴射弁毎の全開到達時噴射量についてその変化傾向を示すグラフ。
【図５】同実施形態による開駆動時間の目標値算出にかかる処理手順を示すフローチャート。
【図６】同実施形態において、燃料圧力毎の全開到達時間及び全開到達基準時間を示すグラフ。
【図７】同実施形態において、燃料圧力毎の全開到達時噴射量及び全開到達時基準噴射量を示すグラフ。
【図８】同実施形態において、無次元化噴射量に対応する無次元化駆動時間を求めるためのマップ。
【図９】同実施形態において、燃料圧力毎に平均化された正規化噴射特性データを示す概略図。
【図１０】一般的な燃料噴射弁の噴射特性データを例示するグラフ。
【符号の説明】
１…ディーゼル機関、３…高圧燃料配管、４ａ〜４ｄ…燃料噴射弁、６…デリバリパイプ、２１…燃圧センサ、２２…カム角センサ、２３…クランク角センサ、２４…吸入空気量センサ、２５…アクセルセンサ、３０…制御装置。
【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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