(57)【要約】【課題】燃料噴射弁の実噴射量と学習値とのずれを早期に低減することができる燃料噴射制御装置を提供する。【解決手段】燃料噴射制御装置のＥＣＵは、インジェクタの初期なじみ（慣らし）期間中であるときに、エンジン回転数とインジェクタに対する指令噴射量とに基づいてインジェクタのノズルの被熱温度を求め、そのノズルの被熱温度と車両の運転時間とに基づいてノズルの被熱量を求め、そのノズルの被熱量に基づいて初期なじみ用の学習インターバルを求める。初期なじみ用の学習インターバルは、ノズルの被熱量が多くなるほど長くなるように設定される。【選択図】図７
2014058916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射弁のノズルよりエンジンの燃焼室内に微少量の燃料を噴射して、前記燃料噴射弁の噴射量の学習を行う燃料噴射制御装置において、
前記ノズルの被熱温度を検知する被熱温度検知手段と、
前記被熱温度検知手段により検知された前記ノズルの被熱温度と前記エンジンの運転時間とに基づいて、前記ノズルの被熱量を求める被熱量取得手段と、
前記被熱量取得手段により求められた前記ノズルの被熱量に応じて、前記噴射量の学習を行うインターバルを変更する学習インターバル変更手段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】
前記被熱温度検知手段は、前記エンジンの回転数を検出する手段と、前記エンジンの回転数と前記燃料噴射弁の噴射量とに基づいて、前記ノズルの被熱温度を求める手段とを有することを特徴とする請求項１記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記燃料噴射弁の慣らし期間中であるかどうかを判断する判断手段を更に備え、
前記学習インターバル変更手段は、前記判断手段により前記燃料噴射弁の慣らし期間中であると判断されたときに、前記ノズルの被熱量に応じて、前記噴射量の学習を行うインターバルを変更することを特徴とする請求項１または２記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記被熱量取得手段により求められた前記ノズルの被熱量に応じて、前記微少量の燃料を噴射する回数を変更する学習時噴射回数変更手段を更に備えることを特徴とする請求項１または２記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記燃料噴射弁の慣らし期間中であるかどうかを判断する判断手段を更に備え、
前記学習インターバル変更手段は、前記判断手段により前記燃料噴射弁の慣らし期間中であると判断されたときに、前記ノズルの被熱量に応じて、前記噴射量の学習を行うインターバルを変更し、
前記学習時噴射回数変更手段は、前記判断手段により前記燃料噴射弁の慣らし期間中であると判断されたときに、前記ノズルの被熱量に応じて、前記微少量の燃料を噴射する回数を変更することを特徴とする請求項４記載の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射弁の噴射量の学習を行う燃料噴射制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンにおいては、燃焼騒音の低減及びＮＯｘの抑制のために、メイン噴射に先立って極少量の燃料を噴射するパイロット噴射を実施する方法が知られている。しかし、噴射量が少ないパイロット噴射では、燃焼騒音の低減及びＮＯｘの抑制の効果を十分に発揮させるために、微量噴射精度の向上が要求される。そこで、エンジン状態が無負荷で、一般に燃料カットを行うような運転条件下において、学習用の燃料噴射を行い、その燃料噴射によって生じたエンジンの回転数変化に基づいて、燃料噴射弁から実際に噴射された燃料量（実噴射量）を推定し、その実噴射量と燃料噴射弁に対する指令噴射量とのずれを補正するような制御が提案されている。なお、実噴射量と指令噴射量とのずれは、燃料噴射弁を含む噴射系部品の機差や経時変化によって生じる。
【０００３】
そのような燃料噴射弁の噴射量の学習を行う従来技術としては、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。特許文献１に記載の技術は、学習条件が成立すると、燃料噴射弁により学習用の単発噴射を実行し、その時のエンジン回転数に基づいて実噴射量を算出し、実噴射量の平均値及び標準偏差を算出し、実噴射量の標準偏差が目標精度の範囲内に収まり、且つ学習用の単発噴射の回数が最低噴射回数以上であれば、実噴射量の平均値と目標噴射量との偏差に基づいて指令噴射量の補正量を算出するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２６１３３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、燃料噴射弁の噴射量変化特性は、車両の運転条件によって異なる。このため、燃料噴射弁の噴射量変化状況と学習タイミングとが合わない場合には、実噴射量と学習値（補正後の指令噴射量）とのずれが生じることがある。具体的には、燃料噴射弁の噴射量が大きく変化しているときに、学習を行うインターバルが長いと、実噴射量と学習値とのずれが大きくなりやすくなる。実噴射量と学習値とのずれは、排気微粒子の増加や燃焼音の悪化につながる。しかし、上記従来技術では、学習タイミングについては何ら考慮されていない。
【０００６】
本発明の目的は、燃料噴射弁の実噴射量と学習値とのずれを早期に低減することができる燃料噴射制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、燃料噴射弁のノズルよりエンジンの燃焼室内に微少量の燃料を噴射して、燃料噴射弁の噴射量の学習を行う燃料噴射制御装置において、ノズルの被熱温度を検知する被熱温度検知手段と、被熱温度検知手段により検知されたノズルの被熱温度とエンジンの運転時間とに基づいて、ノズルの被熱量を求める被熱量取得手段と、被熱量取得手段により求められたノズルの被熱量に応じて、噴射量の学習を行うインターバルを変更する学習インターバル変更手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
このように本発明の燃料噴射制御装置においては、燃料噴射弁のノズルの被熱温度を検知し、そのノズルの被熱温度とエンジンの運転時間とに基づいて、ノズルの被熱量を求め、そのノズルの被熱量に応じて、噴射量の学習を行うインターバル（学習インターバル）を変更する。ここで、例えば燃料噴射弁の慣らし期間のように燃料噴射弁の噴射量が非線形で変化する場合、噴射量の変化率が大きい慣らし期間の初期領域では、ノズルの被熱量が少ないことから、学習インターバルを短くすることで、学習を行う頻度を多くし、噴射量の変化率が小さい慣らし期間の終期領域では、ノズルの被熱量が多くなることから、学習インターバルを長くすることで、学習を行う頻度を少なくする。これにより、燃料噴射弁の噴射量変化特性に応じた適切なタイミングで学習が実施されることになるため、燃料噴射弁の実噴射量と学習値（学習後の指令噴射量）とのずれを早期に低減することができる。
【０００９】
好ましくは、被熱温度検知手段は、エンジンの回転数を検出する手段と、エンジンの回転数と燃料噴射弁の噴射量とに基づいて、ノズルの被熱温度を求める手段とを有する。この場合には、エンジンの回転数を検出することで、燃料噴射弁のノズルの被熱温度を簡単に検知することができる。
【００１０】
また、好ましくは、燃料噴射弁の慣らし期間中であるかどうかを判断する判断手段を更に備え、学習インターバル変更手段は、判断手段により燃料噴射弁の慣らし期間中であると判断されたときに、ノズルの被熱量に応じて、噴射量の学習を行うインターバルを変更する。上記の燃料噴射弁の慣らし期間において、ノズルの被熱温度が高くなる運転条件では、燃料噴射弁の噴射量の変化が短期間に進行するため、燃料噴射弁の実噴射量と学習値とがずれやすくなる。従って、燃料噴射弁の慣らし期間中に、ノズルの被熱量に応じた学習インターバルの変更を行うことが特に効果的である。
【００１１】
さらに、好ましくは、被熱量取得手段により求められたノズルの被熱量に応じて、微少量の燃料を噴射する回数を変更する学習時噴射回数変更手段を更に備える。例えば燃料噴射弁の慣らし期間のように燃料噴射弁の噴射量が非線形で変化する場合、噴射量の変化率が大きい慣らし期間の初期領域では、ノズルの被熱量が少ないことから、微少量の燃料を噴射する回数（学習時噴射回数）を少なくすることで、学習を早く完了させ、噴射量の変化率が小さい慣らし期間の終期領域では、ノズルの被熱量が多くなることから、学習時噴射回数を多くすることで、学習の精度を向上させる。これにより、燃料噴射弁の噴射量変化特性に応じた短期間での学習が実施されることになるため、燃料噴射弁の実噴射量と学習値とのずれを更に早期に低減することができる。
【００１２】
このとき、好ましくは、燃料噴射弁の慣らし期間中であるかどうかを判断する判断手段を更に備え、学習インターバル変更手段は、判断手段により燃料噴射弁の慣らし期間中であると判断されたときに、ノズルの被熱量に応じて、噴射量の学習を行うインターバルを変更し、学習時噴射回数変更手段は、判断手段により前記燃料噴射弁の慣らし期間中であると判断されたときに、ノズルの被熱量に応じて、微少量の燃料を噴射する回数を変更する。上記の燃料噴射弁の慣らし期間において、ノズルの被熱温度が高くなる運転条件では、燃料噴射弁の噴射量の変化が短期間に進行するため、燃料噴射弁の実噴射量と学習値とがずれやすくなる。従って、燃料噴射弁の慣らし期間中に、ノズルの被熱量に応じた学習インターバル及び学習時噴射回数の変更を行うことが特に効果的である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、燃料噴射弁の実噴射量と学習値とのずれを早期に低減することができる。これにより、排気微粒子の増加及び燃焼音の悪化を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る燃料噴射制御装置の一実施形態を備えたディーゼルエンジンを示す概略構成図である。
【図２】図１に示したインジェクタのノズルの断面図である。
【図３】本発明に係る燃料噴射制御装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示した学習実施条件設定部による学習実施条件設定処理の手順を示すフローチャートである。
【図５】ノズルの摺り合わせ前後におけるノズルの開弁タイミングを比較して示すグラフである。
【図６】運転条件の違いによるインジェクタの噴射量変化特性を比較して示すグラフである。
【図７】ノズルの被熱温度とインジェクタの噴射量と運転時間との関係を示すグラフである。
【図８】図４に示した初期なじみ用の学習インターバルの設定処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【図９】図８に示した処理により学習インターバルを変更するイメージを示す図である。
【図１０】本発明に係る燃料噴射制御装置の他の実施形態として、図４に示した学習実施条件設定処理の手順の変形例を示すフローチャートである。
【図１１】図１０に示した初期なじみ用の学習インターバル及び学習時噴射回数の設定処理手順の詳細を示すフローチャートである。
【図１２】図１１に示した処理により学習インターバル及び学習時噴射回数を変更するイメージを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る燃料噴射制御装置の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
図１は、本発明に係る燃料噴射制御装置の一実施形態を備えたディーゼルエンジンを示す概略構成図である。同図において、本実施形態に係るディーゼルエンジン１は、コモンレール式の４気筒直列ディーゼルエンジンであり、車両に駆動源として搭載される。
【００１７】
ディーゼルエンジン（以下、単にエンジン）１はエンジン本体２を備え、このエンジン本体２には４つのシリンダ３が設けられている。各シリンダ３には、燃焼室４内に燃料を噴射するインジェクタ（燃料噴射弁）５がそれぞれ配設されている。各インジェクタ５はコモンレール６に接続されており、コモンレール６に貯留された高圧燃料が各インジェクタ５に供給される。
【００１８】
インジェクタ５の先端部には、ノズル７が設けられている。ノズル７は、図２に示すように、ボディ８と、このボディ８内に軸線方向に移動可能に収容されたニードル９とを有している。ボディ８の先端部には、複数の噴孔８ａが形成されている。インジェクタ５の基端部に設けられた電磁石（図示せず）の作用によって、ニードル８がボディ９の軸線方向に移動することで、各噴孔８ａから燃料が噴射される。
【００１９】
エンジン本体２には、燃焼室４内に空気を吸入するための吸気通路１０がインテークマニホールド１１を介して接続されている。吸気通路１０には、上流側から下流側に向けてエアクリーナー１２、ターボ過給機１３のコンプレッサ１４、インタークーラー１５及びスロットルバルブ１６が設けられている。また、エンジン本体２には、燃焼後の排気ガスを排出するための排気通路１７がエキゾーストマニホールド１８を介して接続されている。排気通路１７には、上流側から下流側に向けてターボ過給機１３のタービン１９及びＤＰＦ付きの触媒２０が設けられている。
【００２０】
また、エンジン１は、燃焼後の排気ガスの一部を排気再循環（ＥＧＲ）ガスとして燃焼室４内に還流するＥＧＲユニット２１を備えている。ＥＧＲユニット２１は、吸気通路１０とエキゾーストマニホールド１８とを繋ぐように設けられ、ＥＧＲガスを還流するためのＥＧＲ通路２２と、エキゾーストマニホールド１８から吸気通路１０へのＥＧＲガスの還流量を調整するＥＧＲバルブ２３と、ＥＧＲ通路２２を通るＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ２４と、このＥＧＲクーラ２４をバイパスするようにＥＧＲ通路２２に接続されたバイパス通路２５と、ＥＧＲガスの流路をＥＧＲクーラ２４側またはバイパス通路２５側に切り替える切替弁２６とを有している。
【００２１】
さらに、エンジン１は、本実施形態の燃料噴射制御装置２７を備えている。燃料噴射制御装置２７は、図３にも示すように、エンジン１の回転数（エンジン回転数）を検出する回転数センサ２８と、アクセルペダルの踏込み角（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ２９と、これらの回転数センサ２８及びアクセル開度センサ２９を含む各種センサの検出値に基づいて、各インジェクタ５を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）３０とを有している。
【００２２】
ＥＣＵ３０は、学習実施条件設定部３１と、学習処理部３２と、データ保持部３３とを有している。学習実施条件設定部３１は、インジェクタ５の噴射量学習を実施するための学習実施条件を設定する。学習実施条件としては、噴射量学習を行うインターバル（学習インターバル）と、噴射量学習を行うときの微小燃料の単発噴射の回数（学習時噴射回数）とがある。学習実施条件設定部３１の処理については、後で詳述する。
【００２３】
学習処理部３２は、回転数センサ２８及びアクセル開度センサ２９の検出値から、インジェクタ５に対する学習用の指令噴射量を算出し、学習実施条件設定部３１で設定された学習実施条件に従って、指令噴射量に応じた燃料噴射を行うようにインジェクタ５を制御する。このとき、学習用の指令噴射量は、微少量の燃料を噴射させるような指令噴射量である。
【００２４】
また、学習処理部３２は、インジェクタ５の噴射量学習を実施する。具体的には、学習処理部３２は、学習用の指令噴射量に応じた燃料噴射によって生じたエンジン１の状態変化、ここでは回転数センサ２８により検出されたエンジン回転数の変化に基づいて、実際にインジェクタ５から噴射された燃料量（実噴射量）を推定し、指令噴射量と実噴射量とのずれ量を補正する。
【００２５】
データ保持部３３は、上記のインジェクタ５の噴射量学習及び制御に必要なデータが予め保存されていると共に、上記学習の結果及びインジェクタ５の初期なじみ（後述）が完了済かどうか等の情報も逐次保存される。
【００２６】
図４は、学習実施条件設定部３１による学習実施条件設定処理の手順を示すフローチャートであり、所定期間毎に実行される。まず、データ保持部３３に保存された情報に基づいて、インジェクタ５の初期なじみ（慣らし）が完了していないかどうかを判断する（手順Ｓ１０１）。
【００２７】
インジェクタ５の初期なじみとは、エンジン１の稼働開始後初期に、インジェクタ５が動作することで、インジェクタ５のノズル７におけるニードル９とボディ８との摺り合わせ（以下、単にノズル７の摺り合わせ）が行われることである。そのようなノズル７の摺り合わせによって、ボディ８に対してニードル９が滑らかに摺動するようになる。その結果、図５に示すように、ニードル９の応答性が上がることで、ノズル７の開弁期間が同じであっても、噴射される燃料の実噴射量が増加する。なお、図５において、破線Ｎは、ノズル７の摺り合わせ前の開弁タイミングを示し、実線Ｍは、ノズル７の摺り合わせ後の開弁タイミングを示している。
【００２８】
さらに、インジェクタ５の初期なじみは、図６に示すように、特に高負荷運転時において進行する。低負荷運転では、燃焼室４内の温度（筒内温度）が高くならず、これに伴ってノズル７の被熱温度が高くならないため、ノズル７の摺り合わせが進行しにくい。このため、低負荷運転時には、インジェクタ５の初期なじみが進まず、ノズル７からの燃料の噴射量は殆ど変化しない。従来の初期なじみ期間は、一般に、エンジン１の稼働開始時点から、ノズル７の摺り合わせが完了する時点までとされていた。しかしながら、本実施形態では、前述の知見に基づき、エンジン１の稼働開始後において実質的に初期なじみが開始される時点を、新たに判断する。なお、インジェクタ５の初期なじみが完了した後は、走行距離が長くなるに従い、ノズル７の噴孔８ａ周辺へのススの付着等により、ノズル７から噴射される燃料の噴射量が少しずつ減っていく。
【００２９】
ノズル７の摺り合わせは、図７に示すように、ノズル７の被熱温度が高くなるほど短時間で完了する。図７中の太実線Ｐ、太破線Ｑ、細実線Ｒ、細破線Ｓは、それぞれノズル７の被熱温度が例えば１００℃、２００℃、３００℃、４００℃のときの運転時間−噴射量特性を表している。
【００３０】
ノズル７の被熱温度が１００℃である場合には、運転時間によらず、噴射量特性は殆ど変化しない。また、ノズル７の被熱温度が２００℃である場合には、噴射量特性は変化するが、ノズル７の摺り合わせが完了する前に、噴射量特性の変化が定常状態となる。一方、ノズル７の被熱温度が３００℃または４００℃である場合には、ノズル７の摺り合わせの完了が確認される。このとき、被熱温度が４００℃である場合には、被熱温度が３００℃である場合よりも短時間でノズル７の摺り合わせが完了している。この例では、前述の噴射量特性より、ノズル７の摺り合わせが完了に至る被熱温度の下限値が２００℃と３００℃との間にあることが分かる。インジェクタ５の初期なじみ期間の開始時点をノズル７の被熱温度から判断する場合、例えば上記の被熱温度の下限値またはそれ以上の値を、初期なじみ開始用閾値とする。この初期なじみ開始用閾値は、試験等で予め求められ、データ保持部３３にデータとして保存される。
【００３１】
手順Ｓ１０１でインジェクタ５の初期なじみが完了していないと判断されたときは、インジェクタ５の初期なじみ期間中であるかどうかを判断（後述）する事前準備として、インジェクタ５の初期なじみの開始時点を判断するために、回転数センサ２８により検出されたエンジン回転数と学習処理部３２により決定された上記の指令噴射量とに基づいて、ノズル７の被熱温度を求める（手順Ｓ１０２）。このとき、エンジン回転数と指令噴射量と被熱温度との関係を表す被熱温度マップを用意しておき、その被熱温度マップを用いてノズル７の被熱温度を求める。
【００３２】
続いて、インジェクタ５の初期なじみ期間中であるかどうか、言い換えればインジェクタ５の初期なじみの開始時点後、終了時点前であるかどうかを判断する（手順Ｓ１０３）。インジェクタ５の初期なじみの開始時点は、ノズル７の被熱温度とデータ保持部３３に予め記憶された初期なじみ開始用閾値との比較により判断される。また、インジェクタ５の初期なじみ期間の終了時点は、例えばノズル７の被熱量（後述）から判断することができる。具体的には、ノズル７の被熱量がデータ保持部３３に予め記憶された初期なじみ終了用閾値に達したときに、初期なじみ期間の終了時点と判断する。なお、初期なじみ期間の開始時点については、ノズル７の単位時間当たりの被熱量や、エンジン負荷としてのアクセル開度から判断することもできる。また、ノズル７の被熱量に基づいて初期なじみ期間の終了時点に達したと判断されたときは、データ保持部３３に初期なじみ完了の情報を保存する。
【００３３】
手順Ｓ１０１でインジェクタ５の初期なじみが完了したと判断されたとき、手順Ｓ１０３でインジェクタ５の初期なじみ期間中でないと判断されたときは、通常用の学習インターバルを設定する（手順Ｓ１０４）。通常用の学習インターバルは、一般的な走行パターンにより見積もられている。具体的には、予め決められた基本インターバルと走行距離に応じた補正係数との乗算により算出された値を通常用の学習インターバルとする。
【００３４】
一方、手順Ｓ１０３でインジェクタ５の初期なじみ期間中であると判断されたときは、初期なじみ用の学習インターバルを設定する（手順Ｓ１０５）。その手順Ｓ１０５の詳細を図８に示す。
【００３５】
図８において、まず上記の手順Ｓ１０２で得られたノズル７の被熱温度とエンジン１（車両）の運転時間とに基づいて、ノズル７の被熱量を求める（手順Ｓ１１２）。このとき、被熱温度と運転時間と被熱量との関係を表す被熱量マップを用意しておき、その被熱量マップを用いてノズル７の被熱量を求める。なお、運転時間は、ＥＣＵ３０に内蔵されたタイマから得られる。また、被熱量マップにおける被熱量は、ノズル７の摺り合わせが進むにつれて多くなるように積算された値となっている。従って、ノズル７の被熱量からノズルの摺り合わせ状況を推定することができる。
【００３６】
続いて、手順Ｓ１１２で得られたノズル７の被熱量に基づいて、初期なじみ用の学習インターバルを求める（手順Ｓ１１３）。このとき、被熱量と学習インターバルとの関係を表す学習インターバルマップを用意しておき、その学習インターバルマップを用いて学習インターバルを求める。初期なじみ用の学習インターバルは、図９に示すように、上記手順Ｓ１０４で設定される通常用の学習インターバルよりも短くなるように設定される。また、初期なじみ用の学習インターバルは、図９に示すように、ノズル７の被熱量が多くなるほど長くなる、つまりノズル７の摺り合わせが進行するほど長くなるように設定される。
【００３７】
続いて、手順Ｓ１１３で得られた初期なじみ用の学習インターバル情報を学習処理部３２に送出する（手順Ｓ１１４）。すると、学習処理部３２は、学習インターバル情報に対応する学習タイミング（図９参照）に達した後、エンジン１が無負荷状態となったときに、学習用の燃料噴射を行うようにインジェクタ５を制御し、上記のインジェクタ５の噴射量学習を実施する。なお、この時の学習時噴射回数は、インジェクタ５の初期なじみ期間中であるか否かにかかわらず一定（複数回）である。
【００３８】
以上において、回転数センサ２８及び学習実施条件設定部３１は、ノズル７の被熱温度を検知する被熱温度検知手段を構成する。学習実施条件設定部３１は、被熱温度検知手段により検知されたノズル７の被熱温度とエンジン１の運転時間とに基づいて、ノズル７の被熱量を求める被熱量取得手段と、被熱量取得手段により求められたノズル７の被熱量に応じて、噴射量の学習を行うインターバルを変更する学習インターバル変更手段と、燃料噴射弁５の慣らし期間中であるかどうかを判断する判断手段とを構成する。このとき、図４の手順Ｓ１０２は、被熱温度検知手段の一部として機能する。図４の手順Ｓ１０３は、判断手段として機能する。図８の手順Ｓ１１２は、被熱量取得手段として機能する。図８の手順Ｓ１１３は、学習インターバル変更手段として機能する。
【００３９】
ところで、上述したように、ノズル７の被熱温度が高くなるほど、ノズル７の摺り合わせが早く完了し（図７参照）、インジェクタ５の初期なじみ期間が短くなる。また、インジェクタ５の初期なじみ期間では、ノズル７から噴射される燃料の噴射量は、走行距離が長くなるにつれて非線形的に増加する（図６参照）。具体的には、初期なじみ期間の開始時点に近い領域では、初期なじみ期間の終了時点に近い領域に比べて、インジェクタ５の噴射量の増加率が高く、ノズル７の摺り合わせが早期に進行する。このため、初期なじみ期間の開始時点に近い領域では、初期なじみ期間の終了時点に近い領域に比べて、インジェクタ５の実噴射量と学習値（補正後の指令噴射量）とのずれが生じやすくなる。
【００４０】
これに対し本実施形態では、初期なじみ期間中は、エンジン回転数とインジェクタ５に対する指令噴射量とに基づいてノズル７の被熱温度を求め、そのノズル７の被熱温度と車両の運転時間とに基づいてノズルの被熱量を求めることで、ノズル７の摺り合わせ状況を推定し、そのノズル７の摺り合わせ状況に応じて学習インターバルを変更する。具体的には、ノズル７の摺り合わせが進行するに従って、学習インターバルを長くしていく。つまり、図９に示すように、初期なじみ期間の開始時点に近い領域では、初期なじみ期間の終了時点に近い領域に比べて、学習インターバルを短くすることで、学習実施頻度を上げるようにする。
【００４１】
このようにノズル７の摺り合わせ状況に応じて学習インターバルを変更することにより、車両の運転条件によって異なるインジェクタ５の噴射量変化特性に対し、最適なタイミングで学習を行うことができる。これにより、噴射量変化特性に対して学習タイミングが合わないことによるインジェクタ５の実噴射量と学習値とのずれを早期に低減することができる。その結果、排気微粒子（ＰＭ）の増加及び燃焼音の悪化を防ぐことが可能となる。
【００４２】
図１０は、本発明に係る燃料噴射制御装置の他の実施形態として、学習実施条件設定部３１による学習実施条件設定処理の手順の変形例を示すフローチャートである。本処理は、所定期間毎に実行される。
【００４３】
図１０において、手順Ｓ１０１〜Ｓ１０３は、図４に示す処理と同様である。手順Ｓ１０１でインジェクタ５の初期なじみが完了したと判断されたとき、手順Ｓ１０３でインジェクタ５の初期なじみ期間中でないと判断されたときは、通常用の学習インターバル及び学習時噴射回数を設定する（手順Ｓ１０４Ａ）。ここで、単発噴射により生じるエンジン１の状態変化は、噴射量、燃焼等のばらつきを含む。このため、学習時噴射回数としては、学習１回あたり複数回とする。また、通常用の学習時噴射回数は、走行距離にかかわらず一定値とする（図１２参照）。
【００４４】
一方、手順Ｓ１０３でインジェクタ５の初期なじみ期間中であると判断されたときは、初期なじみ用の学習インターバル及び学習時噴射回数を設定する（手順Ｓ１０５Ａ）。手順Ｓ１０５Ａの処理の詳細を図１１に示す。
【００４５】
図１１において、図８に示す処理と同様の手順Ｓ１１２，Ｓ１１３を実行した後、手順Ｓ１１２で得られたノズル７の被熱量に基づいて、初期なじみ用の学習時噴射回数を求める（手順Ｓ１２１）。このとき、被熱量と学習時噴射回数との関係を表す学習時噴射回数マップを用意しておき、その学習時噴射回数マップを用いて学習時噴射回数を求める。初期なじみ用の学習時噴射回数は、図１２に示すように、上記手順Ｓ１０４Ａで設定される通常用の学習時噴射回数よりも少なくなるように設定される。また、初期なじみ用の学習時噴射回数は、図１２に示すように、ノズル７の被熱量が多くなるほど、つまりノズル７の摺り合わせが進行するほど、学習時噴射回数が増えるように設定される。
【００４６】
続いて、手順Ｓ１１３で得られた学習インターバル情報及び手順Ｓ１２１で得られた学習時噴射回数情報を学習処理部３２に送出する（手順Ｓ１２２）。すると、学習処理部３２は、学習インターバル情報に対応する学習タイミング（図１２参照）に達した後、エンジン１が無負荷状態となったときに、学習用の燃料噴射を学習時噴射回数だけ行うようにインジェクタ５を制御し、上記のインジェクタ５の噴射量学習を実施する。
【００４７】
ここで、学習実施条件設定部３１は、被熱量取得手段により求められたノズル７の被熱量に応じて、微少量の燃料を噴射する回数を変更する学習時噴射回数変更手段を構成する。このとき、図１１の手順Ｓ１２１は、学習時噴射回数変更手段として機能する。
【００４８】
以上のように本実施形態においては、初期なじみ期間中は、エンジン回転数とインジェクタ５に対する指令噴射量とに基づいてノズル７の被熱温度を求め、そのノズル７の被熱温度と車両の運転時間とに基づいてノズル７の被熱量を求めることで、ノズル７の摺り合わせ状況を推定し、そのノズル７の摺り合わせ状況に応じて学習インターバル及び学習時噴射回数を変更する。このとき、ノズル７の摺り合わせが進行するに従って、学習時噴射回数を多くしていく。つまり、図１２に示すように、初期なじみ期間の開始時点に近い領域では、初期なじみ期間の終了時点に近い領域に比べて、学習時噴射回数を少なくすることで、噴射量学習を早く完了させるようにする。これにより、インジェクタ５の実噴射量と学習値とのずれを更に早期に低減することができる。
【００４９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、エンジン回転数とインジェクタ５に対する指令噴射量とに基づいて、ノズル７の被熱温度を求めるようにしたが、エンジン回転数の代わりに吸入空気量を用いて、ノズル７の被熱温度を求めても良い。この場合には、吸入空気量を検出するエアーフローメータを吸気通路１０に設ける。
【００５０】
また、上記実施形態では、インジェクタ５の初期なじみ期間中に、ノズル７の摺り合わせ状況に応じて学習インターバル及び学習時噴射回数のうち少なくとも学習インターバルを変更するようにしたが、本発明は、インジェクタ５の初期なじみ期間以外にも、車両の走行距離に対するインジェクタ５からの燃料噴射量の変化が大きい期間であれば適用可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１…ディーゼルエンジン、５…インジェクタ（燃料噴射弁）、７…ノズル、２７…燃料噴射制御装置、２８…回転数センサ（被熱温度検知手段）、３０…ＥＣＵ、３１…学習実施条件設定部（被熱温度検知手段、被熱量取得手段、学習インターバル変更手段、学習時噴射回数変更手段、判断手段）、３２…学習処理部。
【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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