JP4501975B2 - 燃料噴射装置及び燃料噴射装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、燃料を噴射する燃料噴射弁を備えた燃料噴射装置、及び燃料噴射装置の製造方法に関する。

従来より、エンジン（内燃機関）の燃焼に用いる燃料を噴射する燃料噴射弁の作動を制御するにあたり、その燃料の圧力を燃料供給経路に備えられた圧力センサで検出し、圧力センサによる検出圧力を燃料噴射制御に用いることが知られている（特許文献１参照）。
特開２００６−２００３７８号公報

ここで、上記圧力センサは、燃料の圧力に応じた検出信号を出力するものであるが、その検出信号の出力特性には個体差がある。つまり、異なる２つの圧力センサに同じ圧力を検出させた場合、その検出信号には互いにずれが生じ得る。本発明者らは、このような圧力センサの個体差を燃料噴射制御に反映できるようにするために次の構成を検討した。すなわち、検出信号の出力特性を予め試験しておき、その試験により得られた出力特性を個体差情報として記憶手段に記憶させ、記憶手段に記憶された個体差情報を用いて燃料噴射弁の作動を制御（燃料噴射制御）する構成である。

上記試験等を本発明者らは次のように実施した。先ず、圧力発生器等の試験機器を用いて試験圧力を発生させ、その試験圧力を圧力センサに実際に加え、その時に圧力センサから出力される検出信号を計測する。次に、試験圧力と計測した検出信号（出力絶対値）との関連を個体差情報として記憶手段に記憶させる。

しかしながら、発生させた試験圧力が狙い通りの圧力になっていることの保証はなく、このように生じた試験圧力のオフセット誤差が、個体差情報としての検出信号に反映されてしまうことが懸念される。また、上記試験圧力誤差以外にも、各種の試験条件誤差が個体差情報としての検出信号に反映され得る。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、試験により得られた圧力センサの出力特性を示す個体差情報について、試験条件誤差が前記個体差情報に反映される度合いを小さくすることを図った燃料噴射装置及び燃料噴射装置の製造方法を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

請求項１記載の発明では、燃料を蓄圧する蓄圧容器から分配される燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の噴射孔に至るまでの燃料通路のうち前記蓄圧容器に対して前記噴射孔に近い側に配置され、前記燃料の圧力に応じた検出信号を出力する圧力センサと、試験により得られた前記検出信号の出力特性を示す個体差情報が記憶された記憶手段と、を備え、前記個体差情報は、前記試験時に前記圧力センサに実際に加えた試験圧力の変化量と、その試験圧力の変化に伴い生じる前記検出信号の変化量との関連を表した情報であって、前記試験圧力を異なる複数の変化範囲で変化させて得られた、前記複数の変化範囲の各々に対する前記試験圧力の変化量と前記検出信号の変化量との関連を表した情報であり、かつ、前記噴射孔からの燃料噴射の開始又は終了に起因して前記検出信号が変化する時の変化速度に相当する変化速度で前記試験圧力を交流変化させて得られた、前記試験圧力の変化量と前記検出信号の変化量との関連を表した情報であることを特徴とする。

これによれば、試験圧力の変化量と検出信号の変化量との関連を個体差情報とするので、試験圧力の値（絶対値）と計測した検出信号（出力絶対値）との関連を個体差情報とする場合に比べて、前述した試験条件誤差が個体差情報に反映される度合いが小さくなる。その理由を以下に説明する。なお、以下の説明においては、試験圧力の値と計測した検出信号との関連を個体差情報とした燃料噴射装置を従来装置と呼ぶ。

例えば、前述した試験圧力のオフセット誤差により、８０ＭＰａを狙って発生させた試験圧力が実際には８１ＭＰａだった場合を想定して以下に説明する。この想定において従来装置によれば、本来であれば８０ＭＰａに対応する検出信号（例えば２．００Ｖ）が個体差情報として記憶されるべきところ、８１ＭＰａに対応する検出信号（例えば２．０１Ｖ）が８０ＭＰａに対応する検出信号として記憶されてしまう。

これに対し、試験圧力及び検出信号の変化量についての関連を個体差情報とする本発明によれば、例えば、試験圧力の変化量を１０ＭＰａに設定し、８０ＭＰａから９０ＭＰａに変化させることを狙って発生させた試験圧力が、実際には８１ＭＰａから９１ＭＰａに変化したとしても、試験圧力の変化量としては狙った変化量と実際の変化量とは同じ１０ＭＰａとなり一致する。よって、試験圧力のオフセット誤差が個体差情報に反映される度合いが小さくなる。

また、試験圧力のオフセット誤差以外の各種の試験条件誤差についても同様にして、試験圧力及び検出信号の変化量には、試験圧力の値（絶対値）及び検出信号（出力絶対値）に比べて各種の試験条件誤差が反映されにくくなる。以上により、試験圧力及び検出信号の変化量についての関連を個体差情報とする本発明によれば、試験条件誤差が個体差情報に反映される度合いが小さくなると言える。

ここで、試験圧力の変化量が同じであっても変化範囲が異なればその変化量に対応する検出信号の変化量が異なる場合がある。これに対し、請求項１記載の発明では、前記試験は、前記試験圧力の変化量を異なる複数の変化範囲で実施されたものであり、前記個体差情報は、前記異なる複数の変化範囲の各々に対して前記試験圧力の変化量と前記検出信号の変化量との関連を表した情報であることを特徴とする。よって、圧力変化範囲に拘わらず個体差情報の信頼性を向上できる。

請求項２記載の発明では、燃料を蓄圧する蓄圧容器から分配される燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の噴射孔に至るまでの燃料通路のうち前記蓄圧容器に対して前記噴射孔に近い側に配置され、前記燃料の圧力に応じた検出信号を出力する圧力センサと、試験により得られた前記検出信号の出力特性を示す個体差情報が記憶された記憶手段と、を備え、前記圧力センサは、燃料の圧力を電気信号に変換するセンサ素子と、前記電気信号が入力され、その入力された電気信号を波形処理して前記検出信号を出力する波形処理手段を有し、前記個体差情報は、前記試験時に前記波形処理手段に入力させた試験電気信号の変化量又はその変化量相当の圧力変化量と、その試験電気信号の変化に伴い生じる前記検出信号の変化量との関連を表した情報であって、前記試験電気信号の変化量を異なる複数の変化範囲で変化させて得られた、前記複数の変化範囲の各々に対する前記試験電気信号の変化量と前記検出信号の変化量との関連を表した情報であり、かつ、前記噴射孔からの燃料噴射の開始又は終了に起因して前記検出信号が変化する時の変化速度に相当する変化速度で前記試験電気信号を交流変化させて得られた、前記試験電気信号の変化量と前記検出信号の変化量との関連を表した情報であることを特徴とする。

ここで、前述した試験圧力のオフセット誤差と同様にして、波形処理手段に試験電気信号を入力させる試験を行う場合にも、試験電気信号のオフセット誤差が生じる。これに対し、上記請求項２記載の発明によれば、試験電気信号の変化量又はその変化量相当の圧力変化量と、検出信号の変化量との関連を個体差情報とするので、試験電気信号の値（絶対値）と計測した検出信号（出力絶対値）との関連を個体差情報とする場合に比べて、前述した試験条件誤差が個体差情報に反映される度合いを小さくできる。

請求項２記載の発明では、前記試験は、前記試験電気信号の変化量を異なる複数の変化範囲で実施されたものであり、前記個体差情報は、前記異なる複数の変化範囲の各々に対して前記試験電気信号の変化量と前記検出信号の変化量との関連を表した情報であることを特徴とする。よって、請求項１記載の発明と同様にして、圧力変化範囲に拘わらず個体差情報の信頼性を向上できる。

請求項１，２記載の発明では、前記燃料噴射弁は、燃料を蓄圧する蓄圧容器から分配される燃料を噴射するものであり、前記圧力センサは、前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の噴射孔に至るまでの燃料通路のうち前記蓄圧容器に対して前記噴射孔に近い側に配置されていることを特徴とする。

ところで、燃料噴射弁の噴射孔における燃料の圧力は燃料の噴射に伴い変動する。そして、このような噴射孔での圧力変動と噴射状態（例えば実噴射開始時期や最大噴射率到達時期等）とは相関が強い。本発明者はこの点に着目しており、前記圧力変動を検出することで噴射量Ｑ以外の噴射状態まで詳細に検知することを検討した。しかしながら圧力センサ（レール圧センサ）を蓄圧容器に取り付けると、噴射に伴い生じる圧力変動は蓄圧容器内で減衰してしまう。よって、こうした圧力センサでは前記圧力変動を精度よく検出することは困難である。

これに対し上記請求項１，２記載の発明では、圧力センサを、蓄圧容器から噴射孔に至るまでの燃料通路のうち蓄圧容器に対して前記噴射孔に近い側に配置しているので、噴射孔での圧力変化（変動）を蓄圧容器内で減衰する前に検出することができる。よって、噴射に伴い生じる圧力変化を精度よく検出することができるので、その検出結果を用いて噴射状態を詳細に検知することができる。そのため、燃料噴射弁の開弁時間Ｔｑを制御することで噴射量Ｑを制御するにあたり、噴射量のみならず、例えば実噴射開始時期や最大噴射率到達時期等を制御することで、１回の噴射中における噴射率（単位時間あたりに噴射される燃料量）の変化の状態をも詳細に制御することができる。

そして、このように噴射率変化等の噴射状態を詳細に制御する場合には、１回の噴射中に発生する圧力変化の変化量を取得し、その変化量に基づき噴射状態を制御することが有用となってくる。つまり、噴射率変化等の噴射状態を詳細に制御する場合には、噴射圧力の値に基づき制御するよりも、圧力変化の変化量に基づき制御する方が精度良く制御できるとともに制御の処理負担も小さい、との知見を発明者らは得た。

これに対し上記請求項１，２記載の発明では、試験圧力及び検出信号の変化量を個体差情報として記憶させるので、上述の如く噴射状態を詳細に制御するにあたり、精度良く制御できるとともに制御の処理負担も小さくできる。

請求項３記載の発明では、前記圧力センサは前記燃料噴射弁に取り付けられていることを特徴とする。そのため、蓄圧容器と燃料噴射弁とを接続する配管に圧力センサを取り付ける場合に比べて、圧力センサの取り付け位置が燃料噴射弁の噴射孔に近い位置となる。よって、噴射孔での圧力変動が前記配管にて減衰してしまった後の圧力変動を検出する場合に比べて、噴射孔での圧力変動をより的確に検出することができる。

上述の如く圧力センサを燃料噴射弁に取り付けるにあたり、請求項４記載の発明では前記燃料噴射弁の燃料流入口に取り付けることを特徴とし、請求項５記載の発明では、前記燃料噴射弁の内部に取り付け、前記燃料噴射弁の燃料流入口から前記噴射孔に至るまでの内部燃料通路の燃料圧力を検出することを特徴とする。

上述の如く燃料流入口に取り付ける場合には、燃料噴射弁の内部に取り付ける場合に比べて圧力センサの取付構造を簡素にできる。一方、燃料噴射弁の内部に取り付ける場合には、燃料流入口に取り付ける場合に比べて圧力センサの取り付け位置が燃料噴射弁の噴射孔に近い位置となるので、噴射孔での圧力変動をより的確に検出することができる。

請求項６記載の発明では、前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の燃料流入口までの燃料通路には、蓄圧容器内の燃料の圧力脈動を減衰させるオリフィスが備えられており、前記圧力センサは前記オリフィスの燃料流れ下流側に配置されていることを特徴とする。ここで、前記オリフィスの上流側に圧力センサを配置した場合には、噴射孔での圧力変動がオリフィスにより減衰してしまった後の圧力変動を検出することとなる。これに対し上記請求項６記載の発明によれば、オリフィスの下流側に圧力センサを配置するので、オリフィスにより減衰する前の状態の圧力変動を検出することができ、噴射孔での圧力変動をより的確に検出することができる。

請求項７記載の発明では、前記記憶手段はＩＣメモリであることを特徴とする。そのため、例えばＱＲコード（登録商標）等の記憶手段に比べて記憶容量を容易に大きくできるので、個体差情報の情報量が多くなることに容易に対応でき、好適である。

請求項８記載の発明は、燃料を蓄圧する蓄圧容器から分配される燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の噴射孔に至るまでの燃料通路のうち前記蓄圧容器に対して前記噴射孔に近い側に配置され、前記燃料の圧力に応じた検出信号を出力する圧力センサと、試験により得られた前記検出信号の出力特性を示す個体差情報が記憶された記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記個体差情報及び前記検出信号に基づき前記燃料噴射弁の作動を制御する制御手段と、を備える燃料噴射システムに適用され、前記出力特性を試験するとともに、その試験結果を前記個体差情報として前記記憶手段に記憶させる燃料噴射装置の製造方法において、前記圧力センサに第１試験圧力及び第２試験圧力を実際に加え、前記第１試験圧力を加えた時の検出信号及び前記第２試験圧力を加えた時の検出信号を取得する第１手順と、前記第１試験圧力と前記第２試験圧力との差を試験圧力変化量として算出するとともに、前記第１試験圧力を加えた時の検出信号と前記第２試験圧力を加えた時の検出信号との差を検出信号の変化量として算出する第２手順と、前記試験圧力変化量と前記検出信号の変化量との関連を表した情報を個体差情報として前記記憶手段に書き込んで記憶させる第３手順と、を含み、前記第１手順では、前記第１試験圧力及び前記第２試験圧力を加えて試験圧力を変化させるにあたり、異なる複数の変化範囲で試験圧力を変化させ、かつ、基準圧力を中心として増加と減少を繰り返すように前記試験圧力を交流変化させ、かつ、前記噴射孔からの燃料噴射の開始又は終了に起因して前記検出信号が変化する時の変化速度に相当する変化速度で前記試験圧力を交流変化させ、かつ、前記試験圧力を交流変化させるにあたり、前記基準圧力を前記第１試験圧力とし、前記交流変化の最大値及び最小値を前記第２試験圧力とし、前記第２手順では、前記異なる複数の変化範囲の各々に対して、前記試験圧力変化量及び前記検出信号の変化量を算出し、前記第３手順では、前記異なる複数の変化範囲の各々に対して算出した前記試験圧力変化量及び前記検出信号の変化量を、前記個体差情報として記憶させることを特徴とする燃料噴射装置の製造方法である。

これによれば、試験圧力の変化量と検出信号の変化量との関連を個体差情報とするので、試験圧力の値（絶対値）と計測した検出信号（出力絶対値）との関連を個体差情報とする場合に比べて、前述した試験条件誤差が個体差情報に反映される度合いを小さくできる。

ここで、噴射率変化等の噴射状態を詳細に制御する場合には、噴射圧力の値に基づき制御するよりも、圧力変化の変化量に基づき制御する方が精度良く制御できることは上述した通りである。そして、この場合の噴射圧力変化はステップ状の変化ではなく連続的に徐々に変化するものである。この点を鑑み請求項９記載の発明では、前記第１手順にて、前記第１試験圧力及び前記第２試験圧力を前記圧力センサに加えるにあたり、前記第１試験圧力から前記第２試験圧力までを連続的に徐々に変化させることを特徴とする。そのため、圧力センサが内燃機関運転時に使用される条件（つまり噴射圧力が連続的に徐々に変化する条件）に近い状態で試験が行われるので、良好な試験結果を取得できる。

請求項９記載の発明は、燃料を蓄圧する蓄圧容器から分配される燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の噴射孔に至るまでの燃料通路のうち前記蓄圧容器に対して前記噴射孔に近い側に配置され、前記燃料の圧力に応じた検出信号を出力する圧力センサと、試験により得られた前記検出信号の出力特性を示す個体差情報が記憶された記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記個体差情報及び前記検出信号に基づき前記燃料噴射弁の作動を制御する制御手段とを備えるとともに、前記圧力センサには、燃料の圧力を電気信号に変換するセンサ素子と、前記電気信号が入力され、その入力された電気信号を波形処理して前記検出信号を出力する波形処理手段とが備えられている燃料噴射システムに適用され、前記出力特性を試験するとともに、その試験結果を前記個体差情報として前記記憶手段に記憶させる燃料噴射装置の製造方法において、前記波形処理手段に第１試験電気信号及び第２試験電気信号を入力し、前記第１試験電気信号を入力した時の検出信号及び前記第２電気信号を入力した時の検出信号を取得する第１手順と、前記第１試験電気信号と前記第２試験電気信号との差を試験電気信号変化量として算出するとともに、前記第１試験電気信号を加えた時の検出信号と前記第２試験電気信号を加えた時の検出信号との差を検出信号の変化量として算出する第２手順と、前記試験電気信号変化量と前記検出信号の変化量との関連を表した情報を個体差情報として前記記憶手段に書き込んで記憶させる第３手順と、を含み、前記第１手順では、前記第１試験電気信号及び前記第２試験電気信号を入力して電気信号を変化させるにあたり、異なる複数の変化範囲で電気信号を変化させ、かつ、基準圧力を中心として増加と減少を繰り返すように前記試験電気信号を交流変化させ、かつ、前記噴射孔からの燃料噴射の開始又は終了に起因して前記検出信号が変化する時の変化速度に相当する変化速度で前記試験電気信号を交流変化させ、かつ、前記試験電気信号を交流変化させるにあたり、前記基準圧力を前記第１試験電気信号圧力とし、前記交流変化の最大値及び最小値を前記第２試験電気信号とし、前記第２手順では、前記異なる複数の変化範囲の各々に対して、前記試験電気信号変化量及び前記検出信号の変化量を算出し、前記第３手順では、前記異なる複数の変化範囲の各々に対して算出した前記試験電気信号変化量及び前記検出信号の変化量を、前記個体差情報として記憶させることを特徴とする。

これによれば、試験電気信号の変化量と検出信号の変化量との関連を個体差情報とするので、試験電気信号の値（絶対値）と計測した検出信号（出力絶対値）との関連を個体差情報とする場合に比べて、前述した試験条件誤差が個体差情報に反映される度合いを小さくできる。

以下、本発明に係る燃料噴射装置及び燃料噴射システムを具体化した一実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態の装置は、例えば４輪自動車用エンジン（内燃機関）を対象にするコモンレール式燃料噴射システムに搭載されており、ディーゼルエンジンのエンジンシリンダ内の燃焼室に直接的に高圧燃料（例えば噴射圧力「１０００気圧」以上の軽油）を噴射供給（直噴供給）する際に用いられる。

はじめに、図１を参照して、本実施形態に係るコモンレール式燃料噴射システム（車載エンジンシステム）の概略について説明する。なお、本実施形態では多気筒（例えば直列４気筒）エンジンを想定している。詳しくは、４ストロークのレシプロ式ディーゼルエンジン（内燃機関）である。このエンジンでは、吸排気弁のカム軸に設けられた気筒判別センサ（電磁ピックアップ）にてその時の対象シリンダが逐次判別され、４つのシリンダ＃１〜＃４について、それぞれ吸入・圧縮・燃焼・排気の４行程による１燃焼サイクルが「７２０°ＣＡ」周期で、詳しくは例えば各シリンダ間で「１８０°ＣＡ」ずらしてシリンダ＃１，＃３，＃４，＃２の順に逐次実行される。図中のインジェクタ２０（燃料噴射弁）は、燃料タンク１０側から、それぞれシリンダ＃１，＃２，＃３，＃４用のインジェクタである。

同図１に示されるように、このシステムは、大きくは、ＥＣＵ（電子制御ユニット）３０が、各種センサからのセンサ出力（検出結果）を取り込み、それら各センサ出力に基づいて燃料供給系を構成する各装置の駆動を制御するように構成されている。ＥＣＵ３０は、吸入調整弁１１ｃに対する電流供給量を調整して燃料ポンプ１１の燃料吐出量を所望の値に制御することで、コモンレール１２（蓄圧容器）内の燃料圧力（圧力センサ２０ａにて測定される時々の燃料圧力）を目標値（目標燃圧）にフィードバック制御（例えばＰＩＤ制御）している。そして、その燃料圧力に基づいて、対象エンジンの所定シリンダに対する燃料噴射量、ひいては同エンジンの出力（出力軸の回転速度やトルク）を所望の大きさに制御している。

燃料供給系を構成する諸々の装置は、燃料上流側から、燃料タンク１０、燃料ポンプ１１、コモンレール１２、及びインジェクタ２０の順に配設されている。このうち、燃料タンク１０と燃料ポンプ１１とは、燃料フィルタ１０ｂを介して配管１０ａにより接続されている。

ここで、燃料タンク１０は、対象エンジンの燃料（軽油）を溜めておくためのタンク（容器）である。また、燃料ポンプ１１は、高圧ポンプ１１ａ及び低圧ポンプ１１ｂを有し、低圧ポンプ１１ｂによって上記燃料タンク１０から汲み上げられた燃料を、高圧ポンプ１１ａにて加圧して吐出するように構成されている。そして、高圧ポンプ１１ａに送られる燃料圧送量、ひいては燃料ポンプ１１の燃料吐出量は、燃料ポンプ１１の燃料吸入側に設けられた吸入調整弁（ＳＣＶ：Suction Control Valve）１１ｃによって調量されるよ
うになっている。すなわち、この燃料ポンプ１１では、吸入調整弁１１ｃ（例えば非通電時に開弁するノーマリオン型の調整弁）の駆動電流量（ひいては弁開度）を調整することで、同ポンプ１１からの燃料吐出量を所望の値に制御することができるようになっている。

燃料ポンプ１１を構成する２種のポンプのうち、低圧ポンプ１１ｂは、例えばトロコイド式のフィードポンプとして構成されている。これに対し、高圧ポンプ１１ａは、例えばプランジャポンプからなり、図示しない偏心カムにて所定のプランジャ（例えば３本のプランジャ）をそれぞれ軸方向に往復動させることにより加圧室に送られた燃料を逐次所定のタイミングで圧送するように構成されている。いずれのポンプも、駆動軸１１ｄによって駆動されるものである。ちなみにこの駆動軸１１ｄは、対象エンジンの出力軸であるクランク軸４１に連動し、例えばクランク軸４１の１回転に対して「１／１」又は「１／２」等の比率で回転するようになっている。すなわち、上記低圧ポンプ１１ｂ及び高圧ポンプ１１ａは、対象エンジンの出力によって駆動される。

こうした燃料ポンプ１１により燃料タンク１０から燃料フィルタ１０ｂを介して汲み上げられた燃料は、コモンレール１２へ加圧供給（圧送）される。そして、コモンレール１２は、その燃料ポンプ１１から圧送された燃料を高圧状態で蓄えてこれを、シリンダ毎に設けられた高圧配管１４を通じて、各シリンダ＃１〜＃４のインジェクタ２０へそれぞれ分配供給する。これらインジェクタ２０（＃１）〜（＃４）の燃料排出口２１は、それぞれ余分な燃料を燃料タンク１０へ戻すための配管１８とつながっている。また、コモンレール１２と高圧配管１４との間には、コモンレール１２から高圧配管１４に流れる燃料の圧力脈動を減衰させるオリフィス１２ａ（燃料脈動軽減手段）が備えられている。

図２に、上記インジェクタ２０の詳細構造を示す。なお、上記４つのインジェクタ２０（＃１）〜（＃４）は基本的には同様の構造（例えば図２に示す構造）となっている。いずれのインジェクタ２０も、燃焼用のエンジン燃料（燃料タンク１０内の燃料）を利用した油圧駆動式の燃料噴射弁であり、燃料噴射に際しての駆動動力の伝達が油圧室Ｃｄ（制御室）を介して行われる。同図２に示されるように、このインジェクタ２０は、非通電時に閉弁状態となるノーマリクローズ型の燃料噴射弁として構成されている。

インジェクタ２０のハウジング２０ｅに形成された燃料流入口２２には、コモンレール１２から送られてくる高圧燃料が流入し、流入した高圧燃料の一部は油圧室Ｃｄに流入し、他は噴射孔２０ｆに向けて流れる。油圧室Ｃｄには制御弁２３により開閉されるリーク孔２４が形成されており、制御弁２３によりリーク孔２４が開放されると、油圧室Ｃｄの燃料はリーク孔２４から燃料排出口２１を経て燃料タンク１０に戻される。

このインジェクタ２０の燃料噴射に際しては、二方電磁弁を構成するソレノイド２０ｂに対する通電状態（通電／非通電）に応じて制御弁２３を作動させることで、油圧室Ｃｄの密閉度合、ひいては同油圧室Ｃｄの圧力（ニードル弁２０ｃの背圧に相当）が増減される。そして、その圧力の増減により、スプリング２０ｄ（コイルばね）の伸張力に従って又は抗して、ニードル弁２０ｃがハウジング２０ｅ内を往復動（上下）することで、噴射孔２０ｆ（必要な数だけ穿設）までの燃料供給通路２５が、その中途（詳しくは往復動に基づきニードル弁２０ｃが着座又は離座するテーパ状のシート面）で開閉される。

ここで、ニードル弁２０ｃの駆動制御は、オンオフ制御を通じて行われる。すなわち、ニードル弁２０ｃの駆動部（上記二方電磁弁）には、ＥＣＵ３０からオンオフを指令するパルス信号（通電信号）が送られる。そして、パルスオン（又はオフ）によりニードル弁２０ｃがリフトアップして噴射孔２０ｆが開放され、パルスオフ（又はオン）によりリフトダウンして噴射孔２０ｆが閉塞される。

ちなみに、上記油圧室Ｃｄの増圧処理は、コモンレール１２からの燃料供給によって行われる。他方、油圧室Ｃｄの減圧処理は、ソレノイド２０ｂへの通電により制御弁２３を作動させてリーク孔２４を開放させることによって行われる。これにより、当該インジェクタ２０と燃料タンク１０とを接続する配管１８（図１）を通じてその油圧室Ｃｄ内の燃料が上記燃料タンク１０へ戻される。つまり、油圧室Ｃｄ内の燃料圧力を制御弁２３の開閉作動により調整することで、噴射孔２０ｆを開閉するニードル弁２０ｃの作動が制御される。

このように、上記インジェクタ２０は、弁本体（ハウジング２０ｅ）内部での所定の往復動作に基づいて噴射孔２０ｆまでの燃料供給通路２５を開閉（開放・閉鎖）することにより当該インジェクタ２０の開弁及び閉弁を行うニードル弁２０ｃを備える。そして、非駆動状態では、定常的に付与される閉弁側への力（スプリング２０ｄによる伸張力）でニードル弁２０ｃが閉弁側へ変位するとともに、駆動状態では、駆動力が付与されることにより上記スプリング２０ｄの伸張力に抗してニードル弁２０ｃが開弁側へ変位する。そしてこの際、それら非駆動状態と駆動状態とでは、ニードル弁２０ｃのリフト量が略対称に変化する。

インジェクタ２０には、燃料圧力を検出する圧力センサ２０ａ（図１も併せ参照）が取り付けられている。具体的には、ハウジング２０ｅに形成された燃料流入口２２と高圧配管１４とを治具２０ｊで連結させ、この治具２０ｊに圧力センサ２０ａを取り付けている。なお、インジェクタ２０を製造工場から出荷する段階では、治具２０ｊ、圧力センサ２０ａ及び後述のＩＣメモリ２６（図１参照）がインジェクタ２０に取り付けられた状態で出荷される。

このようにインジェクタ２０の燃料流入口２２に圧力センサ２０ａを取り付けることで、燃料流入口２２における燃料圧力（インレット圧）の随時の検出が可能とされている。具体的には、この圧力センサ２０ａの出力により、当該インジェクタ２０の噴射動作に伴う燃料圧力の変動パターンや、燃料圧力レベル（安定圧力）、燃料噴射圧力等を検出（測定）することができる。

圧力センサ２０ａは、複数のインジェクタ２０（＃１）〜（＃４）の各々に対して設けられている。そして、これら圧力センサ２０ａの出力に基づいて、所定の噴射について、インジェクタ２０の噴射動作に伴う燃料圧力の変動パターンを高い精度で検出することができるようになっている（詳しくは後述）。

また、図示しない車両（例えば４輪乗用車又はトラック等）には、上記各センサの他にもさらに、車両制御のための各種のセンサが設けられている。例えば対象エンジンの出力軸であるクランク軸４１の外周側には、所定クランク角毎に（例えば３０°ＣＡ周期で）クランク角信号を出力するクランク角センサ４２（例えば電磁ピックアップ）が、同クランク軸４１の回転角度位置や回転速度（エンジン回転速度）等を検出するために設けられている。また、アクセルペダルの状態（変位量）に応じた電気信号を出力するアクセルセンサ４４が、運転者によるアクセルペダルの操作量（踏み込み量）を検出するために設けられている。

こうしたシステムの中で、本実施形態の燃料噴射装置として機能するとともに、電子制御ユニットとして主体的にエンジン制御を行う部分がＥＣＵ３０である。このＥＣＵ３０（エンジン制御用ＥＣＵ）は、周知のマイクロコンピュータ（図示略）を備えて構成され、上記各種センサの検出信号に基づいて対象エンジンの運転状態やユーザの要求を把握し、それに応じて上記吸入調整弁１１ｃやインジェクタ２０等の各種アクチュエータを操作することにより、その時々の状況に応じた最適な態様で上記エンジンに係る各種の制御を行っている。

また、このＥＣＵ３０に搭載されるマイクロコンピュータは、各種の演算を行うＣＰＵ（基本処理装置）、その演算途中のデータや演算結果等を一時的に記憶するメインメモリとしてのＲＡＭ、プログラムメモリとしてのＲＯＭ、データ保存用メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ、バックアップＲＡＭ（ＥＣＵ３０の主電源停止後も車載バッテリ等のバックアップ電源により常時給電されているメモリ）等を備えて構成されている。そして、ＲＯＭには、当該燃料噴射制御に係るプログラムを含めたエンジン制御に係る各種のプログラムや制御マップ等が、またデータ保存用メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）には、対象エンジンの設計データをはじめとする各種の制御データ等が、それぞれ予め格納されている。

本実施形態では、ＥＣＵ３０が、随時入力される各種のセンサ出力（検出信号）に基づいて、その時に出力軸（クランク軸４１）に生成すべきトルク（要求トルク）、ひいてはその要求トルクを満足するための燃料噴射量を算出する。こうして、インジェクタ２０の燃料噴射量を可変設定することで、各シリンダ内（燃焼室）での燃料燃焼を通じて生成されるトルク（生成トルク）、ひいては実際に出力軸（クランク軸４１）へ出力される軸トルク（出力トルク）を制御する（要求トルクへ一致させる）ようになっている。

すなわち、このＥＣＵ３０は、例えば時々のエンジン運転状態や運転者によるアクセルペダルの操作量等に応じた燃料噴射量を算出し、所望の噴射時期に同期して、その燃料噴射量での燃料噴射を指示する噴射制御信号（駆動量）を上記インジェクタ２０へ出力する。そしてこれにより、すなわち同インジェクタ２０の駆動量（例えば開弁時間）に基づいて、対象エンジンの出力トルクが目標値へ制御されることになる。

なお周知のように、ディーゼルエンジンにおいては、定常運転時、新気量増大やポンピングロス低減等の目的で、同エンジンの吸気通路に設けられた吸気絞り弁（スロットル弁）が略全開状態に保持される。したがって、定常運転時の燃焼制御（特にトルク調整に係る燃焼制御）としては燃料噴射量のコントロールが主となっている。

以下、図３を参照して、本実施形態に係る燃料噴射制御の基本的な処理手順について説明する。なお、この図３の処理において用いられる各種パラメータの値は、例えばＥＣＵ３０に搭載されたＲＡＭやＥＥＰＲＯＭ、あるいはバックアップＲＡＭ等の記憶装置に随時記憶され、必要に応じて随時更新される。そして、これら各図の一連の処理は、基本的には、ＥＣＵ３０でＲＯＭに記憶されたプログラムが実行されることにより、対象エンジンの各シリンダについてそれぞれ１燃焼サイクルにつき１回の頻度で順に実行される。すなわち、このプログラムにより、１燃焼サイクルで休止シリンダを除く全てのシリンダに燃料の供給が行われることになる。

同図３に示すように、この一連の処理においては、まずステップＳ１１で、所定のパラメータ、例えばその時のエンジン回転速度（クランク角センサ４２による実測値）及び燃料圧力（燃圧センサ２０ａによる実測値）、さらには運転者によるその時のアクセル操作量（アクセルセンサ４４による実測値）等を読み込む。

続くステップＳ１２では、上記ステップＳ１１で読み込んだ各種パラメータに基づいて噴射パターンを設定する。例えば単段噴射の場合にはその噴射の噴射量（噴射時間）が、また多段噴射の噴射パターンの場合にはトルクに寄与する各噴射の総噴射量（総噴射時間）が、それぞれ上記出力軸（クランク軸４１）に生成すべきトルク（要求トルク、いわばその時のエンジン負荷に相当）に応じて可変設定される。そして、その噴射パターンに基づいて、上記インジェクタ２０に対する指令値（指令信号）が設定されることになる。これにより、車両の状況等に応じて、前述したパイロット噴射、プレ噴射、アフタ噴射、ポスト噴射等が適宜メイン噴射と共に実行されることになる。

なお、この噴射パターンは、例えば上記ＲＯＭに記憶保持された所定のマップ（噴射制御用マップ、数式でも可）及び補正係数に基づいて取得される。詳しくは、例えば予め上記所定パラメータ（ステップＳ１１）の想定される範囲について噴射パターン試験により最適噴射パターンを求め、その噴射制御用マップに書き込んでおく。ちなみに、この噴射パターンは、例えば噴射段数（１燃焼サイクル中の噴射回数）、並びにそれら各噴射の噴射時期（噴射タイミング）及び噴射時間（噴射量に相当）等のパラメータにより定められるものである。こうして、上記噴射制御用マップは、それらパラメータと最適噴射パターンとの関係を示すものとなっている。

そして、この噴射制御用マップで取得された噴射パターンを、別途更新されている補正係数（例えばＥＣＵ３０内のＥＥＰＲＯＭに記憶）に基づいて補正する。この補正係数（厳密には複数種の係数のうちの所定の係数）は、別途の処理により内燃機関の運転中に逐次更新されるものである。前記補正では、例えば「設定値＝マップ上の値／補正係数」なる演算が行われる。これにより、その時に噴射すべき噴射パターン、ひいてはその噴射パターンに対応した上記インジェクタ２０に対する指令信号が得られる。

なお、上記噴射パターンの設定（ステップＳ１２）には、同噴射パターンの要素（上記噴射段数等）毎に別々に設けられた各マップを用いるようにしても、あるいはこれら噴射パターンの各要素を幾つか（例えば全て）まとめて作成したマップを用いるようにしてもよい。

こうして設定された噴射パターン、ひいてはその噴射パターンに対応する指令値（指令信号）は、続くステップＳ１３で使用される。すなわち、同ステップＳ１３では、その指令値（指令信号）に基づいて（詳しくは上記インジェクタ２０へその指令信号を出力して）、同インジェクタ２０の駆動を制御する。そして、このインジェクタ２０の駆動制御をもって、図３の一連の処理を終了する。

前述したステップＳ１２で用いられる噴射制御用マップは、インジェクタ２０を工場出荷する前に予め試験された結果と、圧力センサ２０ａを工場出荷する前に予め試験された結果とに基づき作成されている。インジェクタ２０の試験では、実際に燃料を噴射させた時の噴射率の変化とその噴射に伴い生じる圧力センサ２０ａの検出圧力の変化との関連を計測する。一方、圧力センサ２０ａの試験では、燃料の圧力に応じて圧力センサ２０ａから出力される検出信号の出力特性を計測する。

インジェクタ２０の試験結果はインジェクタ個体差情報として各々のＩＣメモリ２６（記憶手段）に記憶され、圧力センサ２０ａの試験結果は圧力センサ個体差情報として各々のＩＣメモリ２６（記憶手段）に記憶される。その後、ＥＣＵ３０に備えられた通信手段３１（図１）を介して、各々のＩＣメモリ２６からＥＣＵ３０へ各個体差情報が送信される。当該送信は非接触の無線送信でもよいし有線送信でもよい。その後、これらのインジェクタ個体差情報及び圧力センサ個体差情報に基づき噴射制御用マップを作成（調整）する。

次に、先述した圧力センサ２０ａの出力特性を計測する試験について、図４及び図５を用いて詳細に説明する。

この試験はインジェクタ２０を工場出荷する前に行われる。先ず、図４（ａ）に示す如く、供試体となる圧力センサ２０ａ単体と、所望の燃料圧力（試験圧力）を発生させることができる圧力発生器５１と、圧力センサ２０ａが出力した検出信号を検出する検出器５２と、マイコン等からなる制御部を備えた計測器５３と、を準備する。

ちなみに、圧力センサ２０ａは、燃料の圧力を電気信号に変換するセンサ素子２０ｓと、センサ素子２０ｓから出力された電気信号が入力される増幅手段２０ｔ（波形処理手段）とを有している。増幅手段２０ｔは、入力された電気信号を増幅（波形処理）し、増幅した信号を前記検出信号（出力電圧）として圧力センサ２０ａの外部に出力する。 圧力センサ２０ａは、圧力発生器５１が備える試験用の燃料配管５１ａに接続されている。よって、圧力センサ２０ａには試験圧力が実際に加えられることとなる。圧力発生器５３が圧力発生器５１に所望の圧力を指令する指令信号を出力すると、圧力発生器５１は指令信号に基づき燃料配管５１ａ内の燃料圧力が所望の圧力となるように試験圧力を発生させる。

次に、圧力発生器５１により燃料配管５１ａ内の燃料の圧力（試験圧力）を所望の圧力にする（第１手順及び第２手順）。この時、試験圧力を一定の圧力に固定させるのではなく、図４（ｂ）に示す如く連続的に徐々に変化（アナログ変化）させる。具体的には、中心値である基準圧力（図４（ｂ）の例では８０ＭＰａ）を中心として増加と減少を連続的に繰り返し行う交流変化をさせる。図４（ｂ）の例では前記所望の圧力を７０ＭＰａ〜９０ＭＰａとしており、この範囲で試験圧力をアナログ変化させている。つまり、交流変化の振幅を２０ＭＰａとしている。これにより、圧力センサ２０ａは、アナログ変化する試験圧力（７０ＭＰａ〜９０ＭＰａ）に応じた検出信号を出力し、その検出信号（出力電圧）は図４（ｃ）に示す如く連続的に変化（アナログ変化）することとなる。検出器５２で検出された検出信号は計測器５３に入力される。

これにより、計測器５３は試験圧力（７０ＭＰａ〜９０ＭＰａ）の変動量（変化量）と、その変動に伴い変化する検出信号の変動量（変化量）とを取得することができる。そして、これら試験圧力の変動量と検出信号の変動量との関連を表した情報を圧力センサ個体差情報として計測器５３は生成する。

図５は、計測器５３の制御部が上述の如く圧力センサ個体差情報を生成する時の処理手順を示すフローチャートである。この処理は、計測器５３により試験圧力をアナログ変化させつつ、アナログ変化する検出信号を検出している最中に、例えば所定周期（上記アナログ変化を十分に捉えることのできる周期）で繰り返し実行される。

先ずステップＳ１０において、アナログ変化する試験圧力のうち現在の試験圧力が予め設定された所定圧力（図４の例では８０ＭＰａ）であるか否かを判定する。この判定は、圧力発生器５３が圧力発生器５１に所望の圧力を指令する前述の指令信号に基づき行われる。所定圧力であると判定（Ｓ１０：ＹＥＳ）された場合には、その時点から次回所定圧力になるまでの圧力変動量ΔＰ１，ΔＰ２（図４（ｂ）参照）を算出する（ステップＳ２０）。この圧力変動量ΔＰ１，ΔＰ２は圧力変動の最大振幅である。そして、その圧力変動に伴い生じた出力電圧の変動量ΔＶ１，ΔＶ２（図４（ｃ）参照）を算出する（ステップＳ３０）。

図４の例では、所定圧力８０ＭＰａからの増加側の変動量ΔＰ１は＋１０ＭＰａであり、減少側の変動量ΔＰ２は−１０ＭＰａである。所定圧力時の出力電圧は２．０Ｖであり、各々の圧力変動量ΔＰ１，ΔＰ２に対する電圧変動量ΔＶ１，ΔＶ２は、＋０．１Ｖ，−０．１Ｖである。そして、特許請求の範囲に記載の「第１試験圧力」は所定圧力８０ＭＰａに相当し、「第２試験圧力」は試験圧力の最大値９０ＭＰａ及び最小値７０ＭＰａに相当する。

次に、ステップＳ２０にて算出された圧力変動量ΔＰ１，ΔＰ２と、ステップＳ３０にて算出された電圧変動量ΔＶ１，ΔＶ２との関連を圧力センサ個体差情報として生成する（ステップＳ４０）。具体的には、出力電圧が±０．１Ｖ変動すれば圧力センサ２０ａにかかっている実際の燃料圧力は±１０ＭＰａ変動する旨を、圧力センサ個体差情報としてＩＣメモリ２６に記憶させる（第３手順）。

なお、圧力が増加する側への変動量ΔＰ１と減少する側への変動量ΔＰ２とのそれぞれについての関連を固定差情報としてもよいし、両圧力変動量ΔＰ１，ΔＰ２の絶対値を平均化した値と、両電圧変動量ΔＶ１，ΔＶ２の絶対値を平均化した値との関連を固定差情報としてもよいし、両圧力変動量ΔＰ１，ΔＰ２のうちいずれか一方のみについての関連を固定差情報としてもよい。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

（１）圧力センサ２０ａの出力特性を計測する試験において、圧力センサ２０ａに加える試験圧力を変動させ、その時の圧力変動量ΔＰ１，ΔＰ２と電圧変動量ΔＶ１，ΔＶ２との関連を圧力センサ個体差情報としてＩＣメモリ２６に記憶させている。そのため、圧力センサ２０ａに加える試験圧力を変動させることなく、試験圧力の値（絶対値）と計測した検出信号（出力絶対値）との関連（例えば、出力電圧が２．０Ｖであれば圧力センサ２０ａにかかっている実際の燃料圧力は８０ＭＰａである旨）を圧力センサ個体差情報とする場合に比べて、試験圧力のオフセット誤差等が圧力センサ個体差情報に反映される度合いを小さくできる。よって、圧力センサ個体差情報を用いて作成される噴射制御用マップの精度を向上でき、ひいてはインジェクタ２０の噴射状態を高精度に制御できる。

（２）インジェクタ２０から実際に燃料を噴射させた時の噴射率の変化と、その噴射に伴い生じる圧力センサ２０ａの検出圧力の変化との関連を表したインジェクタ個体差情報をＩＣメモリ２６に記憶させている。そのため、このようなインジェクタ個体差情報を噴射制御用マップに反映させて噴射制御を行うことができる。よって、Ｔｑ−Ｑ特性を個体差情報として記憶させてそのＴｑ−Ｑ特性を用いて噴射制御を行う従来装置に比べ、インジェクタ２０の噴射状態を詳細かつ高精度に制御できる。

（３）圧力センサ２０ａをインジェクタ２０に取り付けている。そのため、工場出荷前の噴射特性試験で用いた圧力センサ（例えば＃１のインジェクタ）を、対応するインジェクタ２０（例えば＃１のインジェクタ）とは別のインジェクタ２０（＃２〜＃４）に対して組み付けてしまうといった組み付け誤作業を防止できる。しかも、コモンレール１２とインジェクタ２０とを接続する高圧配管１４に圧力センサ２０ａを取り付ける場合に比べて、圧力センサ２０ａの取り付け位置が噴射孔２０ｆに近い位置となる。よって、噴射孔２０ｄでの圧力変動が高圧配管１４にて減衰してしまった後の圧力変動を検出する場合に比べて、噴射孔２０ｆでの圧力変動をより的確に検出することができる。

（その他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、上記各実施形態の特徴的構造をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。また、例えば次のように実施しても良い。

・上記実施形態では、圧力センサ２０ａの出力特性を計測する試験において、圧力センサ２０ａのセンサ素子２０ｓに実際に試験圧力を加え、その時の検出信号（出力電圧）を取得して試験しているが、このように実際に試験圧力を加えることに替え、試験圧力に相当する試験電気信号を増幅手段２０ｔに入力させ、その時の検出信号（出力電圧）を取得して試験してもよい。この場合、上記実施形態にて試験圧力を交流変化させていたのと同様にして、試験電気信号を交流変化させればよい。そして、試験電気信号の変化量又はその変化量相当の圧力変化量と、その試験電気信号の変化に伴い生じる検出信号の変化量との関連を表した情報を圧力センサ個体差情報とすればよい。

なお、このように、試験電気信号の変化量と検出信号の変化量との関連を圧力センサ個体差情報とした場合には、その圧力センサ個体差情報を用いて噴射制御用マップを作成するにあたり、検出信号の変化量をその変化量に相当する燃料圧力の変化量に換算し、換算した圧力変化量と検出信号の変化量との関連を用いて噴射制御用マップを作成してもよい。

・上記実施形態では、圧力センサ２０ａの出力特性を計測する試験において、試験圧力を連続的に変化（アナログ変化）させているが、次に説明する如くステップ状に変化させるようにしてもよい。例えば、試験圧力を一定の第１試験圧力（例えば８０ＭＰａ）に設定し、その時の圧力センサ２０ａの検出信号（出力電圧）の値（例えば２．０Ｖ）を計測器５３が取得する。その後、試験圧力を別の第２試験圧力（例えば９０ＭＰａ）に設定し、その時の圧力センサ２０ａの検出信号（出力電圧）の値（例えば２．１Ｖ）を計測器５３が取得する。そして、第１試験圧力から第２試験圧力は連続的には変化させず、例えば、第１試験圧力から第２試験圧力にステップ状に変化させる。また、発生第１試験圧力を発生させてから第２試験圧力を発生までの間に圧力発生装置の作動を停止させてもよい。これにより、圧力変化量（９０ＭＰａ−８０ＭＰａ＝１０ＭＰａ）とその変化量に伴い生じる出力電圧変化量（２．１Ｖ−２．０Ｖ＝０．１Ｖ）との関連を取得することができる。

ここで、圧力発生器５１で所望の燃料圧力を発生させるにあたり、狙った圧力に対する実際の圧力のずれ量をオフセット誤差量と呼ぶとする。上述の如くステップ状に試験圧力を変化させると、第１試験圧力でのオフセット誤差量と第２試験圧力でのオフセット誤差量とが異なる値になる可能性が高い。そして、これらのオフセット誤差量に違いが生じると、その違いが圧力変化量に反映されることとなり、ひいては圧力センサ個体差情報にオフセット誤差が反映される度合いが大きくなる。

これに対し、図４に示す如く試験圧力をアナログ変化させる場合には、第１試験圧力に係る試験圧力のオフセット誤差量と第２試験圧力に係る試験圧力のオフセット誤差量とを近づけることができるので、狙った試験圧力の変化量と実際の変化量とを近づけることができる。よって、オフセット誤差が圧力センサ個体差情報に反映される度合いを小さくできる。

・上記実施形態では、所定圧力（８０ＭＰａ）時の出力電圧（２．０Ｖ）が圧力変動に伴いどれだけ変動するかを算出し、その算出結果を出力電圧変化量ΔＶ１，ΔＶ２としているが、計測器５３により出力電圧の最大値Ｖｍａｘ及び最小値Ｖｍｉｎを取得し、これらの最大値Ｖｍａｘ及び最小値Ｖｍｉｎから出力電圧変化量ΔＶ３を算出するようにしてもよい。なお、この場合には、圧力の最大値Ｐｍａｘと最小値Ｐｍｉｎとから圧力変化量ΔＰ３を算出すればよく、当該圧力変化量ΔＰ３と電圧変化量ΔＶ３との関連を圧力センサ個体差情報として記憶させればよい。

・図４に示す試験では、７０ＭＰａ〜９０ＭＰａの範囲で圧力を変動させているが、異なる範囲で圧力を変動させた場合についても同様の試験を行い、異なる複数の変化範囲の各々に対して圧力変動量と出力電圧変動量との関連を表した情報を圧力センサ個体差情報としてもよい。換言すれば、所定圧力を８０ＭＰａ以外についても試験を行うようにしてもよい。この場合、前記所定圧力を、内燃機関のアイドル運転時に設定される燃料圧力（例えば３０ＭＰａ）や燃料圧力の上限値（例えば２００ＭＰａ）に設定することが望ましい。

・試験圧力を変動させるにあたり基準圧力（図４（ｂ）の例では８０ＭＰａ）を中心として増加と減少を連続的に繰り返し行う交流変化させる旨は上記実施形態で記載したが、このように試験を実施するにあたり、異なる基準圧力について複数回試験を実施してもよいし、異なる振幅について複数回試験を実施してもよいし、異なる周波数について複数回試験を実施してもよい。そして、例えば各々の試験結果について圧力センサ個体差情報として記憶させてもよい。

・ここで、内燃機関運転時において噴射率変化等の噴射状態を詳細に制御する場合には、噴射圧力の値に基づき制御するよりも、圧力変化の変化量に基づき制御する方が精度良く制御できることは先述した通りである。この場合の噴射圧力変化はステップ状の変化ではなく連続的に徐々に変化するものであり、この時の単位時間当りの圧力変化量を変化速度と呼ぶ。そして、試験圧力を変化させる時の変化速度（単位時間当りの圧力変化量）を内燃機関運転時に実際に想定される変化速度にすれば、圧力センサが内燃機関運転時に使用される条件に近い状態で試験を行うことができるので、良好な試験結果を取得できる。

なお、上記「実際に想定される変化速度」の具体例としては、噴射孔２０ｆからの燃料噴射に起因して圧力センサ２０ａの検出圧力が降下する時の変化速度や、噴射孔２０ｆからの燃料噴射の終了に起因して圧力センサ２０ａの検出圧力が上昇する時の変化速度等が挙げられる。

・図４に示す試験では、圧力変動量を１０ＭＰａとしているが、異なる変動量の場合についても同様の試験を行い、異なる複数の圧力変動量に対して出力電圧変動量との関連をそれぞれ表した情報を圧力センサ個体差情報としてもよい。

・出力電圧変化量のばらつき量も圧力センサ個体差情報としてＩＣメモリ２６に記憶させてもよい。すなわち、例えば図４に示す試験を同じ条件下で複数回行った結果、得られた出力電圧変化量にばらつきが見られることがある。このようなばらつき量を、圧力変化量と出力電圧変化量との関連としての圧力センサ個体差情報と併せて記憶させることが具体例として挙げられる。

・上記実施形態では個体差情報を記憶させる記憶手段としてＩＣメモリ２６を採用しているが、ＱＲコード（登録商標）等の他の記憶装置を採用してもよい。

・上記実施形態ではＩＣメモリ２６（記憶手段）をインジェクタ２０に取り付けているが、インジェクタ２０以外の部位に取り付けてもよい。但し、インジェクタ２０を工場出荷する時点においては、インジェクタ２０と記憶手段とが一体に組み付けられた状態になっていることが望ましい。

・図２に例示した電磁駆動式のインジェクタ２０に替えて、ピエゾ駆動式のインジェクタを用いるようにしてもよい。また、リーク孔２４等からの圧力リークを伴わない燃料噴射弁、例えば駆動動力の伝達に油圧室Ｃｄを介さない直動式のインジェクタ（例えば近年開発されつつある直動式ピエゾインジェクタ）等を用いることもできる。そして、直動式のインジェクタを用いた場合には、噴射率の制御が容易となる。

・圧力センサ２０ａをインジェクタ２０に取り付けるにあたり、上記実施形態では、インジェクタ２０の燃料流入口２２に圧力センサ２０ａを取り付けているが、図２中の一点鎖線２００ａに示すようにハウジング２０ｅの内部に圧力センサ２００ａを組み付けて、燃料流入口２２から噴射孔２０ｆに至るまでの内部燃料通路２５の燃料圧力を検出するように構成してもよい。

そして、上述の如く燃料流入口２２に取り付ける場合には、ハウジング２０ｅの内部に取り付ける場合に比べて圧力センサ２０ａの取付構造を簡素にできる。一方、ハウジング２０ｅの内部に取り付ける場合には、燃料流入口２２に取り付ける場合に比べて圧力センサ２０ａの取り付け位置が噴射孔２０ｆに近い位置となるので、噴射孔２０ｆでの圧力変動をより的確に検出することができる。

・高圧配管１４に圧力センサ２０ａを取り付けるようにしてもよい。この場合、コモンレール１２から一定距離だけ離間した位置に圧力センサ２０ａを取り付けることが望ましい。

・コモンレール１２と高圧配管１４との間に、コモンレール１２から高圧配管１４に流れる燃料の流量を制限する流量制限手段を備えてもよい。この流量制限手段は、高圧配管１４やインジェクタ２０等の損傷による燃料漏れにより過剰な燃料流出が発生した時に、流路を閉塞するよう機能するものであり、例えば過剰流量時に流路を閉塞するように作動するボール等の弁体により構成することが具体例として挙げられる。なお、オリフィス１２ａと流量制限手段とを一体に構成したフローダンパを採用してもよい。

・また、圧力センサ２０ａをオリフィス及び流量制限手段の燃料流れ下流側（噴射孔２０ｆに近い側）に配置する構成の他に、オリフィス及び流量制限手段の少なくとも一方に対して下流側に配置するよう構成してもよい。

・圧力センサ２０ａの数は任意であり、例えば１つのシリンダの燃料流通経路に対して２つ以上のセンサを設けるようにしてもよい。また、上記実施形態では燃圧センサ２０ａを各シリンダに対して設けるようにしたが、このセンサを一部のシリンダ（例えば１つのシリンダ）だけに設け、他のシリンダについてはそのセンサ出力に基づく推定値を用いるようにしてもよい。

・圧力センサ２０ａのセンサ出力を、試験時に計測器５３で取得するにあたり、又は内燃機関運転時（噴射制御時）にＥＣＵ３０で取得するにあたり、５０μsecの間隔で取得することが具体例として挙げられる。なお、「５０μsec」よりも短い間隔（例えば２０μsec）で取得するように構成することが、圧力変動の傾向を捉える上で望ましい。

・制御対象とするエンジンの種類やシステム構成も、用途等に応じて適宜に変更可能である。例えば、上記実施形態ではディーゼルエンジンに本発明を適用した場合について言及したが、例えば火花点火式のガソリンエンジン（特に直噴エンジン）等についても、基本的には同様に本発明を適用することができる。直噴式ガソリンエンジンの燃料噴射システムでは、燃料（ガソリン）を高圧状態で蓄えるデリバリパイプを備えており、このデリバリパイプに対して燃料ポンプから燃料が圧送されるとともに、同デリバリパイプ内の高圧燃料が複数のインジェクタ２０に分配され、エンジン燃焼室内に噴射供給される。なお、かかるシステムでは、デリバリパイプが蓄圧容器に相当する。また、本発明に係る装置及びシステムは、シリンダ内に燃料を直接的に噴射する燃料噴射弁に限らず、エンジンの吸気通路又は排気通路に燃料を噴射する燃料噴射弁についても適用できる。

本発明に係る燃料噴射装置及びエンジン制御システムの一実施形態について、該システムの概略を示す構成図。 同システムに用いられる燃料噴射弁の内部構造を模式的に示す内部側面図。 本実施形態に係る燃料噴射制御処理の基本的な手順を示すフローチャート。 （ａ）は、本実施形態に係る圧力センサ出力特性の計測試験概要を示す図、（（ｂ）は、前記計測試験に用いられた燃料圧力の変化を示す図、（ｃ）は、前記計測試験で得られた出力電圧の変化を示す図。 図４に示す試験中に実施される、計測器の制御部による処理手順を示すフローチャート。

符号の説明

１２…コモンレール、２０…インジェクタ（燃料噴射弁）、２０ａ，２００ａ…圧力センサ、２０ｆ…噴射孔、２６…ＩＣメモリ（記憶手段）。

Claims (9)

1. 燃料を蓄圧する蓄圧容器から分配される燃料を噴射する燃料噴射弁と、
   前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の噴射孔に至るまでの燃料通路のうち前記蓄圧容器に対して前記噴射孔に近い側に配置され、前記燃料の圧力に応じた検出信号を出力する圧力センサと、
   試験により得られた前記検出信号の出力特性を示す個体差情報が記憶された記憶手段と、
   を備え、
   前記個体差情報は、
   前記試験時に前記圧力センサに実際に加えた試験圧力の変化量と、その試験圧力の変化に伴い生じる前記検出信号の変化量との関連を表した情報であって、
   前記試験圧力を異なる複数の変化範囲で変化させて得られた、前記複数の変化範囲の各々に対する前記試験圧力の変化量と前記検出信号の変化量との関連を表した情報であり、
   かつ、前記噴射孔からの燃料噴射の開始又は終了に起因して前記検出信号が変化する時の変化速度に相当する変化速度で前記試験圧力を交流変化させて得られた、前記試験圧力の変化量と前記検出信号の変化量との関連を表した情報であることを特徴とする燃料噴射装置。
2. 燃料を蓄圧する蓄圧容器から分配される燃料を噴射する燃料噴射弁と、
   前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の噴射孔に至るまでの燃料通路のうち前記蓄圧容器に対して前記噴射孔に近い側に配置され、前記燃料の圧力に応じた検出信号を出力する圧力センサと、
   試験により得られた前記検出信号の出力特性を示す個体差情報が記憶された記憶手段と、
   を備え、
   前記圧力センサは、燃料の圧力を電気信号に変換するセンサ素子と、前記電気信号が入力され、その入力された電気信号を波形処理して前記検出信号を出力する波形処理手段を有し、
   前記個体差情報は、
   前記試験時に前記波形処理手段に入力させた試験電気信号の変化量又はその変化量相当の圧力変化量と、その試験電気信号の変化に伴い生じる前記検出信号の変化量との関連を表した情報であって、
   前記試験電気信号の変化量を異なる複数の変化範囲で変化させて得られた、前記複数の変化範囲の各々に対する前記試験電気信号の変化量と前記検出信号の変化量との関連を表した情報であり、
   かつ、前記噴射孔からの燃料噴射の開始又は終了に起因して前記検出信号が変化する時の変化速度に相当する変化速度で前記試験電気信号を交流変化させて得られた、前記試験電気信号の変化量と前記検出信号の変化量との関連を表した情報であることを特徴とする燃料噴射装置。
3. 前記圧力センサは前記燃料噴射弁に取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料噴射装置。
4. 前記圧力センサは前記燃料噴射弁の燃料流入口に取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射装置。
5. 前記圧力センサは、前記燃料噴射弁の内部に取り付けられ、前記燃料噴射弁の燃料流入口から前記噴射孔に至るまでの内部燃料通路の燃料圧力を検出するよう構成されていることを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射装置。
6. 前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の燃料流入口までの燃料通路には、コモンレール内の燃料の圧力脈動を減衰させるオリフィスが備えられており、
   前記圧力センサは前記オリフィスの燃料流れ下流側に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の燃料噴射装置。
7. 前記記憶手段はＩＣメモリであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の燃料噴射装置。
8. 燃料を蓄圧する蓄圧容器から分配される燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の噴射孔に至るまでの燃料通路のうち前記蓄圧容器に対して前記噴射孔に近い側に配置され、前記燃料の圧力に応じた検出信号を出力する圧力センサと、試験により得られた前記検出信号の出力特性を示す個体差情報が記憶された記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記個体差情報及び前記検出信号に基づき前記燃料噴射弁の作動を制御する制御手段と、を備える燃料噴射システムに適用され、
   前記出力特性を試験するとともに、その試験結果を前記個体差情報として前記記憶手段に記憶させる燃料噴射装置の製造方法において、
   前記圧力センサに第１試験圧力及び第２試験圧力を実際に加え、前記第１試験圧力を加えた時の検出信号及び前記第２試験圧力を加えた時の検出信号を取得する第１手順と、
   前記第１試験圧力と前記第２試験圧力との差を試験圧力変化量として算出するとともに、前記第１試験圧力を加えた時の検出信号と前記第２試験圧力を加えた時の検出信号との差を検出信号の変化量として算出する第２手順と、
   前記試験圧力変化量と前記検出信号の変化量との関連を表した情報を個体差情報として前記記憶手段に書き込んで記憶させる第３手順と、
   を含み、
   前記第１手順では、前記第１試験圧力及び前記第２試験圧力を加えて試験圧力を変化させるにあたり、異なる複数の変化範囲で試験圧力を変化させ、かつ、基準圧力を中心として増加と減少を繰り返すように前記試験圧力を交流変化させ、かつ、前記噴射孔からの燃料噴射の開始又は終了に起因して前記検出信号が変化する時の変化速度に相当する変化速度で前記試験圧力を交流変化させ、かつ、前記試験圧力を交流変化させるにあたり、前記基準圧力を前記第１試験圧力とし、前記交流変化の最大値及び最小値を前記第２試験圧力とし、
   前記第２手順では、前記異なる複数の変化範囲の各々に対して、前記試験圧力変化量及び前記検出信号の変化量を算出し、
   前記第３手順では、前記異なる複数の変化範囲の各々に対して算出した前記試験圧力変化量及び前記検出信号の変化量を、前記個体差情報として記憶させることを特徴とする燃料噴射装置の製造方法。
9. 燃料を蓄圧する蓄圧容器から分配される燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記蓄圧容器から前記燃料噴射弁の噴射孔に至るまでの燃料通路のうち前記蓄圧容器に対して前記噴射孔に近い側に配置され、前記燃料の圧力に応じた検出信号を出力する圧力センサと、試験により得られた前記検出信号の出力特性を示す個体差情報が記憶された記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記個体差情報及び前記検出信号に基づき前記燃料噴射弁の作動を制御する制御手段とを備えるとともに、前記圧力センサには、燃料の圧力を電気信号に変換するセンサ素子と、前記電気信号が入力され、その入力された電気信号を波形処理して前記検出信号を出力する波形処理手段とが備えられている燃料噴射システムに適用され、
   前記出力特性を試験するとともに、その試験結果を前記個体差情報として前記記憶手段に記憶させる燃料噴射装置の製造方法において、
   前記波形処理手段に第１試験電気信号及び第２試験電気信号を入力し、前記第１試験電気信号を入力した時の検出信号及び前記第２電気信号を入力した時の検出信号を取得する第１手順と、
   前記第１試験電気信号と前記第２試験電気信号との差を試験電気信号変化量として算出するとともに、前記第１試験電気信号を加えた時の検出信号と前記第２試験電気信号を加えた時の検出信号との差を検出信号の変化量として算出する第２手順と、
   前記試験電気信号変化量と前記検出信号の変化量との関連を表した情報を個体差情報として前記記憶手段に書き込んで記憶させる第３手順と、
   を含み、
   前記第１手順では、前記第１試験電気信号及び前記第２試験電気信号を入力して電気信号を変化させるにあたり、異なる複数の変化範囲で電気信号を変化させ、かつ、基準圧力を中心として増加と減少を繰り返すように前記試験電気信号を交流変化させ、かつ、前記噴射孔からの燃料噴射の開始又は終了に起因して前記検出信号が変化する時の変化速度に相当する変化速度で前記試験電気信号を交流変化させ、かつ、前記試験電気信号を交流変化させるにあたり、前記基準圧力を前記第１試験電気信号圧力とし、前記交流変化の最大値及び最小値を前記第２試験電気信号とし、
   前記第２手順では、前記異なる複数の変化範囲の各々に対して、前記試験電気信号変化量及び前記検出信号の変化量を算出し、
   前記第３手順では、前記異なる複数の変化範囲の各々に対して算出した前記試験電気信号変化量及び前記検出信号の変化量を、前記個体差情報として記憶させることを特徴とする燃料噴射装置の製造方法。

Images