(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンに燃料を供給する燃料噴射ポンプに搭載され、燃料噴射ポンプ毎の機差のデータを記憶した記憶素子を有するポンプ搭載側機器と、
前記燃料噴射ポンプに搭載されず、前記記憶素子に記憶したデータを用いてエンジン運転状態に応じた燃料噴射ポンプの駆動を行わせる制御手段を有するポンプ非搭載側機器と、
前記記憶素子に記憶したデータを通信にてポンプ非搭載側機器に転送する通信手段と
を備えた燃料噴射ポンプの制御装置であって、
前記燃料噴射ポンプ毎の機差のデータは、その特性線が、連続する多面構造をなすベース補正特性面と、このベース補正特性面の一部領域に形成されたピンポイント補正特性面と、からなることを特徴とする燃料噴射ポンプの制御装置。
【請求項２】
前記ベース補正特性面は、連続する多面構造における各面の角を規定するデータにて特定されているものであり、ピンポイント補正特性面は、頂点を規定するデータにて特定されているものである請求項１に記載の燃料噴射ポンプの制御装置。
【請求項３】
ディーゼルエンジンに燃料を供給する燃料噴射ポンプに搭載され、燃料噴射ポンプ毎の機差のデータを記憶した記憶素子を有するポンプ搭載側機器と、
前記燃料噴射ポンプに搭載されず、前記記憶素子に記憶したデータを用いてエンジン運転状態に応じた燃料噴射ポンプの駆動を行わせる制御手段を有するポンプ非搭載側機器と、
前記記憶素子に記憶したデータを通信にてポンプ非搭載側機器に転送する通信手段と
を備えた燃料噴射ポンプの制御装置であって、
前記燃料噴射ポンプ毎の機差のデータは、その特性線が、連続する多面構造をなすベース補正特性面と、このベース補正特性面の一部領域に形成されたピンポイント補正特性面と、からなり、
前記制御手段は、ガバナーパターンを用いてエンジン回転数とアクセル開度とから基本噴射量を算出する機能と、
前記基本噴射量あるいは基本噴射量と対応関係をもつ値により、前記特性線から補正量を算出し、前記基本噴射量に対し補正量を用いた補正を行う機能と、
を有することを特徴とする燃料噴射ポンプの制御装置。
【請求項４】
ディーゼルエンジンに燃料を供給する燃料噴射ポンプに搭載され、燃料噴射ポンプ毎の機差のデータを記憶した記憶素子を有するポンプ搭載側機器と、
前記燃料噴射ポンプに搭載されず、前記記憶素子に記憶したデータを用いてエンジン運転状態に応じた燃料噴射ポンプの駆動を行わせる制御手段を有するポンプ非搭載側機器と、
前記記憶素子に記憶したデータを通信にてポンプ非搭載側機器に転送する通信手段と
を備えた燃料噴射ポンプの制御装置であって、
前記燃料噴射ポンプ毎の機差のデータは、その特性線が、連続する多面構造をなすベース補正特性面と、このベース補正特性面の一部領域に形成されたピンポイント補正特性面と、からなり、
前記制御手段は、ガバナーパターンを用いてエンジン回転数とアクセル開度とから基本噴射量を算出する機能と、
前記特性線のベース補正特性面にて、基本噴射量あるいは基本噴射量と対応関係をもつ値、およびエンジン回転数に関する格子点での補正データから補間にてその時の基本補正量を算出する機能と、
ピンポイント補正領域であると、その時の基本噴射量あるいは基本噴射量と対応関係をもつ値、およびエンジン回転数からピンポイント補正量を算出する機能と、
前記基本噴射量に対し前記基本補正量およびピンポイント補正量を用いた補正を行う機能と、
を有することを特徴とする燃料噴射ポンプの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディーゼルエンジンに燃料を供給する燃料噴射ポンプにおける燃料噴射量や燃料噴射時期等を制御する制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりディーゼルエンジン用燃料噴射ポンプの特性バラツキを補正する手段として図１５に示すように調整抵抗５１ａ，５１ｂを燃料噴射ポンプ５２に搭載することが行われている。この方法は、外部の制御装置５３により選択した調整抵抗値による電圧降下分をアナログ電圧として取り込んで補正データに変換し、制御装置５３がポンプの噴射量制御用アクチュエータ５４に駆動信号を出力して噴射量制御を行うとともに噴射時期制御用アクチュエータ５５に駆動信号を出力して噴射時期制御を行うものである。
【０００３】
しかし、調整抵抗５１ａ，５１ｂのみを燃料噴射ポンプ５２に搭載する方法においては、アナログデータとして制御装置５３に取り込む場合、そのデータ数だけ調整抵抗、配線の本数が必要になる（図１５の例では調整抵抗２本、配線はグランド線をいれて３本）。このため、補正をきめ細かくしようとしてデータ数を増やすと調整抵抗および配線の本数が増え、現実的な構成とならないし、逆に２〜３本程度の調整抵抗だと補正データ数が２〜３データとなり、自由度が極めて制約されてしまう。
【０００４】
これを解決するための一手法として、ディーゼルエンジン用燃料噴射ポンプの特性バラツキを補正するために、記憶素子を含む制御装置を燃料噴射ポンプに搭載する技術がある（例えば、特開昭６１−１８３２号公報）。この技術をより詳細に説明すると、図１６に示すように、燃料噴射ポンプ６１に制御装置６２が搭載され、制御装置６２にはＣＰＵ６３と通信バッファ６４とインターフェース信号入出力バッファ６５と電源回路６６と入力信号バッファ６７と特性バラツキ記憶素子６８とアクチュエータ駆動回路６９とを備えている。電源回路６６はバッテリ７０から電力の供給を受けて所定の電圧を各機器に供給する。また、ＣＰＵ６３は入力信号バッファ６７を介して各種センサ信号を取り込むとともに、通信バッファ６４を介して外部の制御装置７１とデータ通信を行う。さらに、ＣＰＵ６３はインターフェース信号入出力バッファ６５を介して外部の制御装置７１とインターフェース信号（異常フラグや始動開始フラグ等のフラグデータ）のやりとりを行う。ＣＰＵ６３は特性バラツキ記憶素子６８に記憶されたデータを用いてアクチュエータ駆動回路６９を介して噴射量制御用アクチュエータ７２に駆動信号を出力して噴射量制御を行うとともにアクチュエータ駆動回路６９を介して噴射時期制御用アクチュエータ７３に駆動信号を出力して噴射時期制御を行う。
【０００５】
この技術についてさらに言及すれば、ディーゼル用燃料噴射ポンプには、構成部品の部品加工精度、組付精度等の機械的な要因、あるいは個々のポンプに搭載された噴射量制御用アクチュエータ７２や噴射時期制御用アクチュエータ７３の応答性、あるいは個々のポンプに搭載された各種センサの出力特性等の電気的、磁気的な要因による個体間の性能バラツキが存在する。そこで、噴射ポンプに搭載する特性バラツキ記憶素子６８においては、燃料噴射量あるいは燃料噴射時期の制御指令値に対する、実際の燃料噴射量あるいは燃料噴射時期を然るべき目標公差内に納め、その制御精度を向上させるため、標準的な特性を持ったディーゼル用燃料噴射ポンプとの特性差異からそれぞれの噴射ポンプ固有の補正データを記憶し、これを制御に反映させている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年、排出ガス規制の強化により、より高精度な特性バラツキ補正を行うため、多点によるきめ細かい補正を行う必要があり、データ数が増加してしまいリードタイムが長くなったりメモリ容量が増加してしまう等の不具合が生じている。
【０００７】
つまり、図１５に示す抵抗式においては噴射量・噴射時期を一律に一定値だけ増減させる補正を行うので高精度と言いがたく、図１６の不揮発性メモリ式においては噴射量・噴射時期を所定領域毎に一定値だけ増減させる補正を行うことができ高精度化を図ることができるが高精度化のためには領域を細分化する必要があり細分化すると補正データの数が増加してしまい、ポンプ搭載側機器およびポンプ非搭載側機器でのメモリ容量が増加してしまうばかりかデータ転送に時間がかかったり転送ミスを招きやすくなるといった問題がある。
【０００８】
そこで、この発明の目的は、補正データの数の増加を招くことなく高精度化を図ることができる燃料噴射ポンプの制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の燃料噴射ポンプの制御装置は、燃料噴射ポンプ毎の機差のデータは、その特性線が、連続する多面構造をなすベース補正特性面と、このベース補正特性面の一部領域に形成されたピンポイント補正特性面と、からなることを特徴としている。
【００１０】
この構成を採用すると、燃料噴射ポンプ毎の機差のデータの特性線を、連続する多面構造をなすベース補正特性面のみで構成した場合に比べ、多面構造の面数を増加させることなく任意の領域に所望の補正特性を有する特性線を得ることができる。その結果、補正データの数の増加を招くことなく高精度化を図ることができることとなる。
【００１１】
ここで、請求項２に記載のように、前記ベース補正特性面は、連続する多面構造における各面の角を規定するデータにて特定されているものであり、ピンポイント補正特性面は、頂点を規定するデータにて特定されているものとするとよい。つまり、ピンポイント補正特性面が頂点を規定するデータにて特定でき、補正データの数の増加を抑制できる。
【００１２】
請求項３に記載の燃料噴射ポンプの制御装置は、燃料噴射ポンプ毎の機差のデータは、その特性線が、連続する多面構造をなすベース補正特性面と、このベース補正特性面の一部領域に形成されたピンポイント補正特性面と、からなり、
制御手段は、ガバナーパターンを用いてエンジン回転数とアクセル開度とから基本噴射量を算出する機能と、前記基本噴射量あるいは基本噴射量と対応関係をもつ値により、前記特性線から補正量を算出し、前記基本噴射量に対し補正量を用いた補正を行う機能と、を有することを特徴としている。
【００１３】
この構成を採用すると、制御手段は、ガバナーパターンを用いてエンジン回転数とアクセル開度とから基本噴射量を算出し、基本噴射量あるいは基本噴射量と対応関係をもつ値により、特性線から補正量を算出し、基本噴射量に対し補正量を用いた補正を行う。
【００１４】
このように請求項３に記載の発明においては、前述の請求項１に記載の効果に加え、燃料噴射量制御システムとして好適なものとなる。
請求項４に記載の燃料噴射ポンプの制御装置は、燃料噴射ポンプ毎の機差のデータは、その特性線が、連続する多面構造をなすベース補正特性面と、このベース補正特性面の一部領域に形成されたピンポイント補正特性面と、からなり、
制御手段は、ガバナーパターンを用いてエンジン回転数とアクセル開度とから基本噴射量を算出する機能と、前記特性線のベース補正特性面にて、基本噴射量あるいは基本噴射量と対応関係をもつ値、およびエンジン回転数に関する格子点での補正データから補間にてその時の基本補正量を算出する機能と、ピンポイント補正領域であると、その時の基本噴射量あるいは基本噴射量と対応関係をもつ値、およびエンジン回転数からピンポイント補正量を算出する機能と、前記基本噴射量に対し前記基本補正量およびピンポイント補正量を用いた補正を行う機能と、を有することを特徴としている。
【００１５】
この構成を採用すると、制御手段は、ガバナーパターンを用いてエンジン回転数とアクセル開度とから基本噴射量を算出し、特性線のベース補正特性面にて、基本噴射量あるいは基本噴射量と対応関係をもつ値、およびエンジン回転数に関する格子点での補正データから補間にてその時の基本補正量を算出し、ピンポイント補正領域であると、その時の基本噴射量あるいは基本噴射量と対応関係をもつ値、およびエンジン回転数からピンポイント補正量を算出し、基本噴射量に対し前記基本補正量およびピンポイント補正量を用いた補正を行う。
【００１６】
このように請求項４に記載の発明においては、前述の請求項１に記載の効果に加え、燃料噴射量制御システムとして実用上好ましいものとなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に従って説明する。
本実施の形態では、自動車に搭載されるディーゼルエンジンにおける燃料噴射ポンプの制御装置に具体化している。図１には燃料噴射ポンプの制御装置の全体構成を示す。
【００１８】
ディーゼル用燃料噴射ポンプ１を制御する制御装置は、ポンプ１に搭載されるポンプ搭載側制御機器２（特性バラツキ記憶装置）と、ポンプ１に搭載されないポンプ非搭載側制御機器３（制御装置本体）とからなる。ポンプ非搭載側制御機器３は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）としてパッケージ化されている。
【００１９】
図２には、ディーゼルエンジンに燃料を供給するディーゼル用燃料噴射ポンプ１（制御対象）の具体的構成を示す。この燃料噴射ポンプ１は電子制御式の分配型ポンプであって、アクチュエータとして噴射量を制御する電磁スピル弁４と噴射時期を制御するタイミングコントロールバルブ５が取り付けられている。また、センサー類として、回転数センサ６と燃料温度センサ（燃温センサ）７が取り付けられている。燃料の圧送・分配機構は、基本的にはメカニカル式ポンプと同じであるが、電磁スピル弁４の採用により一部異なっている。
【００２０】
つまり、ポンプ構造および作動の概要は、ハウジング８内にはドライブシャフト９が配置され、ドライブシャフト９はディーゼルエンジンの出力軸と駆動連結されている。また、ハウジング８内にはフィードポンプ１０が設けられ、フィードポンプ１０は一回転あたり一定量の燃料をフューエルタンクから吸い上げてポンプ室１１に送る。プランジャ１２はドライブシャフト９にカップリングで接続されたカムプレート１３によって駆動され、プランジャスプリング１４によってカムプレート１３に押しつけられている。このカムプレート１３はドライブシャフト９によって回転させられると固定されたローラ１５上を規定のカムリフトだけ往復運動する。よって、カムプレート１３に接続されたプランジャ１２は回転運動するとともに往復運動して燃料を吸入した後分圧送を行う。燃料の分配はプランジャ１２の周りの分配通路１６から順次ノズル（燃料噴射ノズル）へ圧送されることにより行われる。
【００２１】
ここで、図３に示すように、電磁スピル弁４はポンプ室１１とプランジャ１２のプレッシャチャンバー室１７を結ぶ通路１８に設けられており、コイル４ａに通電している時は閉じている。そして、吸入行程においては、プランジャ下降時にプレッシャチャンバー室１７に燃料が吸入される。このとき、吸入ポート１９が開き、分配ポート２０は閉じ、電磁スピル弁４は閉じる（通電される）。
【００２２】
また、噴射行程においては、図４に示すように、プランジャ１２が回転しながら上昇して燃料を圧送する。このとき、吸入ポート１９が閉じ、分配ポート２０は開き、電磁スピル弁４は閉じる（通電される）。
【００２３】
さらに、噴射終りにおいては、図５に示すように、電磁スピル弁４が通電されなくなり弁が開き、プランジャ１２内の高圧燃料はポンプ室１１内へ押し戻され、圧力が低下し圧送が終了する。このように、噴射終りは電磁スピル弁４が開いて高圧燃料がポンプ室１１へスピル（流出）する時点であり、この噴射終りの時期を調整することにより噴射量を増減できる。この電磁スピル弁４の開弁時期がスピル角となり、スピル角が燃料噴射量に対応するものとなる。
【００２４】
また、図２において、噴射ポンプのハウジング８下部には、タイミングコントロールバルブ５を具備した油圧式タイマーが設けられている。つまり、高圧室であるポンプ室１１とフィードポンプ１０の吸入側の低圧室との燃料通路の途中にはタイミングコントロールバルブ５が設けられている。そして、バルブ５の開度はコイルに流される電流のオン・オフ時間の比（デューティ比）によってコントロールされ、オン時間が長ければ開度が大きくなる。この開度が大きいとタイマーピストンＴＰの高圧側から低圧側にバイパスされる燃料量が大きくなりタイマーピストンＴＰはスプリングＰＳの付勢力により遅角側に移動する。逆にバルブ５の開度が小さいとタイマーピストンＴＰは遅角方向に移動する。よって、タイミングコントロールバルブ５の開度調整にて（デューティ比制御にて）燃料噴射時期がコントロールできる。
【００２５】
このように、ディーゼル用燃料噴射ポンプ１には、燃料噴射量、燃料噴射時期の電子制御を行うため、噴射量制御用アクチュエータとしての電磁スピル弁４と噴射時期制御用アクチュエータとしてのタイミングコントロールバルブ５が設けられている。
【００２６】
図１において、このポンプ搭載側制御機器２とポンプ非搭載側制御機器３とはクロック同期式シリアル通信ができるようになっており、ポンプ搭載側制御機器２のＯＴＰＲＯＭ２１に記憶された補正データがポンプ非搭載側制御機器３に転送され、ポンプ非搭載側制御機器３のバックアップメモリ２２にストアされ、この補正データを用いて電磁スピル弁４とタイミングコントロールバルブ５が駆動制御されるようになっている。
【００２７】
以下、その詳細を説明していく。
ポンプ搭載側制御機器２は、記憶素子としてのＯＴＰＲＯＭ（特性バラツキ記憶素子）２１と、通信手段としてのシリアル通信インターフェース２３と、通信バッファ２４と、入力フィルタ（ノイズフィルタ）２５と、電源用コンデンサ２６と、逆流防止ダイオード２７，２８とからなる。ＯＴＰＲＯＭ２１は書き込み可能な不揮発性記憶素子であって、ＯＴＰＲＯＭ２１には燃料噴射ポンプ毎の機差の情報が記憶されている。このデータは、燃料噴射ポンプ１の工場からの出荷検査工程時に実際に燃料を噴射させて噴射特性を調べ、標準的なポンプの噴射特性に対するズレ分に相当するデータを補正データとして記憶しておいたものである。ＯＴＰＲＯＭ２１はデータの保持のための電源は必要としないが、アクセスのために電源が必要な素子である。
【００２８】
また、図１の通信バッファ２４は、信号レベル変換またはインピーダンス変換を行うためのものである。
このように、制御機器２はディーゼル用燃料噴射ポンプ１に搭載され、ディーゼル用燃料噴射ポンプ１の交換を行っても制御ユニットの再調整を行う必要がなく、ディーゼル用燃料噴射ポンプ１と一体で管理される。
【００２９】
なお、ＯＴＰＲＯＭ２１の代わりに、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の他の不揮発性記憶素子を用いてもよい。
ポンプ非搭載側制御機器３は、ディーゼル用燃料噴射ポンプ１の制御に関する種々の演算を行うものであり、ＣＰＵ２９と入力信号バッファ３０とアナログ・デジタルコンバータ（ＡＤＣ）３１と電源回路３２とＰＮＰトランジスタ３３と抵抗３４と通信バッファ３５と駆動回路３６とＲＯＭ３７とバックアップメモリ２２を備えている。電源回路３２はイグニッションキースイッチ３８を介してバッテリ３９から電力の供給を受けて所定の電圧をポンプ非搭載側制御機器３の全体の各機器（回路）に供給する。ＣＰＵ２９は入力信号バッファ３０を介して各種センサ信号を取り込む。なお、センサ信号がアナログ信号の場合にはＡＤＣ３１によりデジタル値に変換して取り込む。このセンサ信号は、アクセル開度センサからのアクセル開度信号、エンジン回転数センサ（クランク角センサ）６からのエンジン回転数信号、燃温センサ７からの燃温信号、吸気圧センサからの吸気圧信号、吸気温センサからの吸気温信号、エンジン冷却水温センサからの水温信号等である。
【００３０】
ＲＯＭ３７にはエンジン機種毎の適合データ（ポンプの機差がないとしたときの制御データ）が記憶されている。つまり、ＲＯＭ３７は中心値制御データ保存用記憶素子として機能する。なお、ＲＯＭ３７はＣＰＵ２９の外部ＲＯＭとしたが、ＣＰＵ内蔵のＲＯＭとしてもよい。
【００３１】
バックアップメモリ２２はイグニッションキースイッチ３８をオフにした時にもバッテリ３９からの電力供給によりデータが保持される書き込み可能な記憶素子であり、ポンプ搭載側制御機器２のＯＴＰＲＯＭ２１から転送された補正データが記憶される。これは、通信にて一旦受け取った補正データを機関の運転中に電源が供給されているときはもちろん、イグニッションキースイッチ３８をオフにした時にもバックアップメモリ２２にだけは電源供給を継続することにより補正データを保存して通信の頻度を最小限に抑えるためである。つまり、バックアップメモリ２２は補正データ保存用記憶素子として機能する。なお、バックアップメモリ２２はＣＰＵ２９の外部メモリとしたが、ＣＰＵ内蔵のメモリ、あるいはＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリなどの書換え可能な不揮発性メモリとしてもよい。
【００３２】
ポンプ非搭載側制御機器３とポンプ搭載側制御機器２とは通信のための３本の信号線Ｌ１〜Ｌ３にて接続されている。ポンプ非搭載側制御機器３のＰＮＰトランジスタ３３のエミッタ端子には電源電圧Ｖcc（５ボルト）が印加されるとともにＰＮＰトランジスタ３３のベース端子はＣＰＵ２９に接続されている。さらに、ＰＮＰトランジスタ３３のコレクタ端子は抵抗３４を介して電力供給兼クロック信号線Ｌ１を通してポンプ搭載側制御機器２の入力フィルタ２５とダイオード２７を経由してコンデンサ２６に接続されている。同時に電力供給兼クロック信号線Ｌ１はポンプ搭載側制御機器２の内部において入力フィルタ２５の上流側で分岐し、シリアル通信インターフェース２３に接続されている。ポンプ搭載側制御機器２において電源用コンデンサ２６はダイオード２８を介してＯＴＰＲＯＭ２１に接続されるとともに、シリアル通信インターフェース２３と接続されている。そして、ＣＰＵ２９はトランジスタ３３をオン／オフ動作させて電力供給兼クロック信号線Ｌ１を通してポンプ搭載側制御機器２にＬレベル（グランド電位）とＨレベル（Ｖcc電位；５ボルト）のパルス信号を送出する。このパルス信号は入力フィルタ２５を通してノイズを除去した後、シリアル通信インターフェース２３に送られる。同信号はシリアル通信インターフェース２３にとってはクロック信号となる。また、電力供給兼クロック信号線Ｌ１によるパルス信号は、ＯＴＰＲＯＭ２１とシリアル通信インターフェース２３にとっては電源となる。つまり、電源用コンデンサ２６により電力が蓄えられ、ＯＴＰＲＯＭ２１とシリアル通信インターフェース２３に電力の供給が行われる。
【００３３】
また、ポンプ搭載側制御機器２のシリアル通信インターフェース２３は通信バッファ２４とシリアル通信線Ｌ２とポンプ非搭載側制御機器３内の通信バッファ３５を経由してＣＰＵ２９と接続されている。さらに、グランド線Ｌ３はポンプ非搭載側制御機器３側のグランド電位と、ポンプ搭載側制御機器２のグランド電位を直接接続し双方の動作基準電位としている。
【００３４】
通常の制御中におけるデータ通信時は、これら３本の線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３のみを接続することにより、ポンプ搭載側制御機器２内の書き込み可能なＯＴＰＲＯＭ２１に予め書き込まれている補正データをポンプ非搭載側制御機器３に送信することが可能である。また、書き込み用電圧供給線Ｌ４がポンプ搭載側制御機器２の端子として設けられているが、この端子はポンプ搭載側制御機器２内の書き込み可能なＯＴＰＲＯＭ２１に工場からの出荷時あるいは出荷後においてデータの書き込みまたは書換え時にのみ使用される。つまり、図１に一点鎖線で示すデータ入力ツール４０をＬ１〜Ｌ４につなぐとともに書き込み用電圧供給線Ｌ４に書き込み電圧を印加しデータ入力する。本例では、書き込みデータの入力信号線はシリアル通信線Ｌ２を用いたが、別途書き込み時のみ使用する入力信号線を独立に設けてもよい。
【００３５】
通信の際には、ポンプ非搭載側制御機器３から出力されるクロック信号に同期し、ポンプ搭載側制御機器２内のＯＴＰＲＯＭ２１からシリアル通信インターフェース２３と通信バッファ２４を経由してシリアル通信線Ｌ２に補正データが順次１ビットずつ出力される、いわゆるクロック同期式通信が行われる。
【００３６】
ポンプ非搭載側制御機器３の駆動回路３６とディーゼル用燃料噴射ポンプ１の電磁スピル弁４とが駆動線４１にて接続されるとともに、駆動回路３６とタイミングコントロールバルブ（タイマー）５とが駆動線４２にて接続されている。
【００３７】
ポンプ非搭載側制御機器３のＣＰＵ２９は各種センサ信号によりＲＯＭ３７に記憶されたエンジン機種毎の適合データ（ポンプの機差がないとしたときのデータ）を用いた演算を行い、その演算結果を基にエンジンの運転状態に応じて要求される燃料噴射量、燃料噴射時期となるよう駆動回路３６を介して噴射量制御用駆動信号ＳＧ１と噴射時期制御用駆動信号ＳＧ２を出力する。この駆動信号ＳＧ１，ＳＧ２により電磁スピル弁４およびタイミングコントロールバルブ（タイマー）５が駆動される。
【００３８】
この際、ディーゼル用燃料噴射ポンプ１には機械加工精度、および組付精度などに起因する個体間の特性バラツキが存在するため同じエンジンの運転状態で同じ駆動信号を出力しても、実際の燃料噴射量、燃料噴射時期は燃料噴射ポンプ機差によってバラツキが生じる。そこで、バックアップメモリ２２に記憶されたＯＴＰＲＯＭ２１の補正データを用いて補正を行って、特性バラツキをきめ細かく補正し、なるべく要求値に近い燃料噴射量、燃料噴射時期としてエンジンの性能向上を図っている。
【００３９】
このように、ＣＰＵ２９はＯＴＰＲＯＭ２１の燃料噴射ポンプ毎の機差の情報を用いてディーゼル用燃料噴射ポンプ１の電磁スピル弁４およびタイミングコントロールバルブ（タイマー）５を駆動制御する。
【００４０】
以下に、燃料噴射ポンプの制御装置の動作の詳細を図６，７のフローチャートを用いて説明する。
図６，７は、所定の燃料噴射量演算タイミングにて実行される燃料噴射演算のための処理ルーチンである。
【００４１】
制御手段としてのＣＰＵ２９はステップ１０１で、図８に示すガバナーパターンを用いてエンジン回転数ＮＥとアクセル開度ＡＣＣＰから理論上必要な噴射量である基本噴射量ＱB を算出する。図８のガバナーパターンは図１のＲＯＭ３７に記憶されている。そして、ＣＰＵ２９はステップ１０２で、エンジン回転数ＮＥにより決められる噴射量ＱNEに対し吸入空気圧、空気温度、燃料温度による補正を加え、エンジン回転時の最大噴射量Ｑmax （＝Ｋ１・Ｋ２・Ｋ３・ＱNE、ただし、Ｋ１・Ｋ２・Ｋ３は補正係数）を算出する。
【００４２】
さらに、ＣＰＵ２９はステップ１０３で、前述の基本噴射量ＱB と最大噴射量Ｑmax の値を比較し、噴射量の少ない方を選択し、これを噴射量Ｑmin とする。この噴射量Ｑmin が、ポンプ特性補正前の噴射量となる。
【００４３】
そして、ＣＰＵ２９は、図７のステップ１０４〜１０９において図１のＯＴＰＲＯＭ２１に記憶した補正データを用いてエンジン運転状態に応じた燃料噴射ポンプ１による噴射量を算出する。図９は、燃料噴射ポンプ毎の機差のデータの特性線、即ち、補正データのパターン（特性線）を示し、基本噴射量（スピル角）ＱB とエンジン回転数ＮＥと補正量ΔＱの三次元マップである。この図９において、連続する多面構造をなすベース補正特性面Ｓbaseが形成されるとともにその一部領域にピンポイント補正特性面Ｓpin １，Ｓpin ２，Ｓpin ３が形成されている。そして、図９の補正データのパターン（特性線）がＯＴＰＲＯＭ２１に記憶され、シリアル通信にてバックアップメモリ２２に転送される。
【００４４】
このベース補正特性面Ｓbaseとピンポイント補正特性面Ｓpin １，Ｓpin ２，Ｓpin ３について、図１０，１１を用いて詳しく説明する。図１０のエンジン回転数ＮＥと基本噴射量ＱB の関係図に示すように、ベース補正特性面Ｓbaseを規定するための８つの点（格子点）Ｐ１〜Ｐ８がある。即ち、エンジン回転数ＮＥ１軸上に点Ｐ１，Ｐ２があり、エンジン回転数ＮＥ２軸上に点Ｐ３，Ｐ４があり、回転数ＮＥ３軸上に点Ｐ５，Ｐ６があり、エンジン回転数ＮＥ４軸上に点Ｐ７，Ｐ８がある。各点Ｐ１〜Ｐ８において補正量ΔＱが設定されており、図１２に示すように、その時のＮＥ値とＱB 値による点Ｐm が属する４点補間領域において図１３に示すように４点補間にて基本となる補正量ΔＱbaseが決定される。
【００４５】
なお、本例では４点補間の際には直線補間を行っている。即ち、４つの補正点（補正量ΔＱ1L，ΔＱ1H，ΔＱ2L，ΔＱ2H）を直線にて結んで形成されるベース補正特性面における位置（座標）から補正量ΔＱbaseを求めている。
【００４６】
また、図１０においてピンポイント補正特性面Ｓpin １，Ｓpin ２，Ｓpin ３を決定する３つの点Ｐ１００，Ｐ２００，Ｐ３００がある。各点Ｐ１００，Ｐ２００，Ｐ３００は、図１１に示すように、前述の４点補間によるベース補正特性面において四角錐の頂点Ｐt に対応しており、その頂点Ｐt での補正量ΔＱpin １が規定されている。
【００４７】
つまり、図１１に示すように、ＮＥ−ＱB −ΔＱpin 系座標でのＮＥpin １，Ｑpin １を頂点Ｐt の位置とし、エンジン回転数ＮＥ、基本噴射量ＱB が頂点Ｐt （ＮＥpin １，Ｑpin １）から離れるに従って補正量ΔＱpin が直線的に減少する特性となっており、ピンポイント補正とベース補正とが連続性をもつようになっている。ここで、図１１の四角錐の斜面とＮＥ軸およびＱB 軸でなす角度は一定値θ１となっている。即ち、ＮＥ−ΔＱpin 座標系における頂点Ｐt （ＮＥpin １，ΔＱpin １）からの拡がり角は一定値θ１となっているとともに、ＱB −ΔＱpin 座標系における頂点Ｐt （Ｑpin １，ΔＱpin １）での拡がり角も一定値θ１となっている。
【００４８】
このピンポイント補正特性面Ｓpin １，Ｓpin ２，Ｓpin ３での補正は図１４に示すように頂点Ｐt の座標位置（ＮＥpin １，Ｑpin １）が分かっているのでコンピュータソフトにより四角錐による拡がり領域Ｚ１を決定し、この領域Ｚ１がピンポイント補正が必要な領域となり、この補正必要領域Ｚ１においてはコンピュータソフトにより適宜の位置の四角錐の傾斜面の高さ（４点補間によるベース補正特性面からの高さ）が補正量ΔＱpin となる。トータルの補正量ΔＱはベース補正量ΔＱbaseとピンポイント補正量ΔＱpin との和（ΔＱ＝ΔＱbase＋ΔＱpin ）となる。
【００４９】
また、図１０の点Ｐ３００はＮＭＲ（ノーロードマキシマムレボリューション）を規定するものであり、このＮＭＲ性能規定領域をピンポイント補正領域とすることによりデータ数の増加を招くことなく噴射精度が向上する。即ち、ＮＭＲ性能規定領域をベース補正領域（４点補間領域）として規定しようとすると、図１０にＰ５０にて示すように同一回転数でのもう一つの点を決定しておかねばならず、Ｐ５０を決定するためにはエンジン回転数ＮＥと基本噴射量ＱB と補正量ΔＱの３つのデータを用意しておく必要があり、ＮＭＲのための点Ｐ３００，Ｐ５０では合計（２点分）で６個（＝２点×３データ）のデータの記憶領域および転送が必要となる。これに対し本実施形態では点Ｐ３００での頂点データとしてエンジン回転数ＮＥpin １と噴射量Ｑpin １と補正量ΔＱpin １の３データのみでよくデータの記憶領域の確保、および転送時間や多大なデータ転送に伴う転送トラブルを回避するという観点から好ましいものとなる。
【００５０】
同様に、図１０の点Ｐ１００はエンジンが高い頻度で使用される領域（１０モードで使用される領域）に位置するものであり、この使用領域をピンポイント補正領域とすることによりデータ数の増加を招くことなく噴射精度が向上する。さらに、図１０の点Ｐ２００は出力性能を規定する領域に位置するものであり、この出力性能規定領域をピンポイント補正領域とすることによりデータ数の増加を招くことなく噴射精度が向上する。
【００５１】
以下、図７のフローチャートに従い説明していく。
ＣＰＵ２９はステップ１０４において、図１２に示すようにステップ１０１で求めた基本噴射量ＱB により４点補間に用いる４つの格子点での補正データ（補正量）ΔＱ1L，ΔＱ1H，ΔＱ2L，ΔＱ2Hを選択する。
【００５２】
引き続き、ＣＰＵ２９は、ステップ１０５で図１３に示すように、格子点での補正データ（補正量）ΔＱ1L，ΔＱ1H，ΔＱ2L，ΔＱ2Hからベース補正量ΔＱbaseを算出する。さらに、ＣＰＵ２９は、ステップ１０６で図１４に示すように、ピンポイント補正が必要な領域（図中のハッチング領域Ｚ１）か否か判定する。ＣＰＵ２９は、ピンポイント補正が必要な領域であると、ステップ１０７に移行する。ＣＰＵ２９は、ステップ１０７において図１４に示すようにその時のエンジン回転数ＮＥとステップ１０１で求めた基本噴射量ＱB に対応するピンポイント補正量ΔＱpin を算出する。
【００５３】
一方、ピンポイント補正が必要な領域でないと、ＣＰＵ２９は、ステップ１０８に移行してピンポイント補正量ΔＱpin ＝０とする。
ＣＰＵ２９は、ステップ１０７，１０８の処理後に、ステップ１０９に移行して、ステップ１０５で求めたベース補正量ΔＱbaseとステップ１０７，１０８で求めたピンポイント補正量ΔＱpin を加算してトータル補正量ΔＱ（＝ΔＱbase＋ΔＱpin ；図１４参照）とし、さらに、このトータル補正量ΔＱをステップ１０３で求めた噴射量Ｑmin に加算して最終噴射量Ｑfin （＝Ｑmin ＋ΔＱbase＋ΔＱpin ）を算出する。この最終噴射量Ｑfin となるように電磁スピル弁４が制御される。
【００５４】
このように、ポンプ搭載側制御機器２によりシリアル通信データとして受信した特性バラツキ補正データによる噴射ポンプ毎の機差バラツキに応じた補正を行い最終噴射量Ｑfin に反映させる。
【００５５】
燃料噴射時期に関しても同様の補正を行うことができる。つまり、ＣＰＵ２９はエンジン回転数ＮＥと基本噴射量ＱB と目標進角量（目標噴射時期）とを要素とする三次元マップを用いて、その時のエンジン回転数ＮＥと基本噴射量ＱB からエンジン運転状態に最適な目標進角量（目標噴射時期）を求める。一方、燃料噴射ポンプ毎の機差の補正データ（燃料噴射時期補正データ）をＯＴＰＲＯＭ２１に記憶しておき、この補正データをバックアップメモリ２２に転送し、ＣＰＵ２９は燃料噴射時期補正データにて前述の目標進角量を補正する。この補正後の目標進角量（目標噴射時期）となるようなデューティ比にてタイミングコントロールバルブ（タイマー）５をオン／オフ制御する。また、この際、シリンダブロックに設けたクランク角センサからの信号を利用して実際の噴射時期を算出し、目標噴射時期にフィードバックする。このような燃料噴射時期の制御を行うときに、図９に示すように、連続する多面構造をなすベース補正特性面Ｓbaseが形成されるとともにその一部領域にピンポイント補正特性面Ｓpin １，Ｓpin ２，Ｓpin ３が形成されているものを用いる。
【００５６】
このように本実施形態は下記の特徴を有する。
（イ）燃料噴射ポンプ毎の機差のデータは、その特性線が、図９に示すように、ベース補正特性面Ｓbaseと、ベース補正特性面Ｓbaseの一部領域のピンポイント補正特性面Ｓpin １，Ｓpin ２，Ｓpin ３とからなり、ベース補正特性面Ｓbaseは図１０に示すように４点補間のための８つの点Ｐ１〜Ｐ８を有し、ピンポイント補正特性面Ｓpin １，Ｓpin ２，Ｓpin ３は図１４に示すように四角錐をなし、頂点データ（図１４のＰｔ）にて規定される。そして、ＣＰＵ２９は、図６，７の処理により、ガバナーパターンを用いてエンジン回転数ＮＥとアクセル開度ＡＣＣＰとから基本噴射量ＱB を算出し、図１０に示すように補間に用いるＮＥ−ＱB 系座標の格子点（図１０のＰ１〜Ｐ８）での補正データからベース補正量ΔＱbaseを算出するとともに、ピンポイント補正が必要な領域である場合にはピンポイント補正量ΔＱpin を算出しベース補正量ΔＱbaseに加算するようにした。
【００５７】
よって、燃料噴射ポンプ毎の機差のデータの特性線を、連続する多面構造をなすベース補正特性面Ｓbaseのみで構成した場合に比べ、多面構造の面数を増加させることなく任意の領域に所望の補正特性を有する特性線を得ることができる。その結果、補正データの数の増加を招くことなく高精度化を図ることができることとなる。
【００５８】
また、ベース補正特性面Ｓbaseは、連続する多面構造における各面の角（図１０のＰ１〜Ｐ８）を規定するデータにて特定されているものであり、ピンポイント補正特性面Ｓpin １，Ｓpin ２，Ｓpin ３は、頂点Ｐｔを規定するデータにて特定されているものとしているので、燃料噴射ポンプ毎の機差のデータの特性線（ピンポイント補正特性面Ｓpin １，Ｓpin ２，Ｓpin ３）が頂点Ｐｔを規定するデータにて特定でき、補正データの数の増加を抑制できる。即ち、例えば、図１０の点Ｐ３００にてＮＭＲ性能規定領域をピンポイント補正領域とすることにより、図１０のＰ５０の４点補間のためのデータを用意することなく点Ｐ３００での頂点データのみでよくデータの記憶領域の確保、および転送時間や多大なデータ転送に伴う転送トラブルの回避という観点から好ましいものとなる。
【００５９】
なお、上述した実施の形態においては、図１２に示すように基本噴射量ＱB により４点補間を用いてベース補正量ΔＱbaseを算出したが、４点補間以外の補間法によりベース補正量ΔＱbaseを算出してもよい。また、補間の手法として、直線補間の他にも、高次式による補間を行ってもよい。
【００６０】
また、上述した実施の形態においては、補正量を算出する際には基本噴射量ＱB を用いたが、基本噴射量ＱB の代わりに基本噴射量と対応関係をもつ値、例えばスピル角等を用いてもよい。
【００６１】
また、上述した実施の形態においては、ピンポイント補正特性面Ｓpin １，Ｓpin ２，Ｓpin ３は四角錐の斜面にて構成したが、三角錐の斜面にて構成したり、五角以上の多角錐の斜面にて構成したり、円錐の斜面にて構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディーゼル用燃料噴射ポンプの制御装置の全体図。
【図２】ディーゼル用燃料噴射ポンプの断面図。
【図３】燃料噴射ポンプの要部断面図。
【図４】燃料噴射ポンプの要部断面図。
【図５】燃料噴射ポンプの要部断面図。
【図６】作用を説明するためのフローチャート。
【図７】作用を説明するためのフローチャート。
【図８】ガバナーパターンを示す図。
【図９】補正データのパターンを示す図。
【図１０】作用説明のためのＮＥ−ＱB 特性図。
【図１１】作用説明のためのＮＥ−ΔＱpin 、ＱB −ΔＱpin 特性図。
【図１２】作用説明のためのＮＥ−ＱB 特性図。
【図１３】作用説明のためのＮＥ−ΔＱbase特性図。
【図１４】作用説明のためのＮＥ−ΔＱ特性図。
【図１５】従来の燃料噴射ポンプの制御装置の全体図。
【図１６】従来の燃料噴射ポンプの制御装置の全体図。
【符号の説明】
１…ディーゼル用燃料噴射ポンプ、２…ポンプ搭載側制御機器、３…ポンプ非搭載側制御機器、２１…ＯＴＰＲＯＭ、２３…シリアル通信インターフェース、２９…ＣＰＵ。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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