(57)【要約】【課題】基準噴射量からのずれ量に応じたインジェクタ補正量の学習方法を採ることにより、蓄圧式燃料噴射装置の制御装置の負荷を軽減させる。【解決手段】無噴射状態が検出された時に、微小噴射を実行し、所定の学習レール圧における学習判定用噴射量を算出し、学習判定用噴射量を、基準噴射量から所定のずれ量の噴射量の範囲を定める許容リミット及び補間リミットと比較し、学習判定用噴射量と基準噴射量との差を差分噴射量として算出し、学習判定用噴射量が補間リミットを越え、許容リミット以内の場合、前後の学習レール圧における差分噴射量に基づきインジェクタの補正量を学習し、学習判定用噴射量が許容リミットを越える場合、当該学習レール圧においてインジェクタの通電時間を変えながら第二学習用噴射を実行し、クランク角速度の変動量が基準変動量となる通電時間に基づきインジェクタの補正量を学習する第二学習を実行する。【選択図】図３
2014005793.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のインジェクタが接続されたコモンレールを備えた蓄圧式燃料噴射装置を制御して内燃機関の気筒内への燃料噴射制御を実行する蓄圧式燃料噴射装置の制御装置において、
無噴射状態が検出された時に、基準噴射量を目標噴射量とする補正量算出用噴射を前記コモンレールのレール圧を変えながら実行させ、所定の学習レール圧における学習判定用噴射量を前記補正量算出用噴射の噴射量から算出する学習判定用噴射量算出部と、
前記学習判定用噴射量を、前記基準噴射量から所定のずれ量の噴射量の範囲を定める許容リミット、及び前記許容リミットよりも小さいずれ量の噴射量の範囲を定める補間リミットと比較して学習の要否を判定する学習要否判定部と、
前記学習判定用噴射量と前記基準噴射量との差を差分噴射量として算出する差分噴射量算出部と、
前記学習判定用噴射量が前記補間リミットを越え、前記許容リミット以内の場合、当該学習レール圧の前後の学習レール圧における前記差分噴射量に基づき、前記インジェクタの補正量を学習する第一学習部と、
前記学習判定用噴射量が前記許容リミットを越える場合、当該学習レール圧において前記インジェクタの通電時間を変えながら第二学習用噴射を実行させ、前記第二学習用噴射を実行させた時の前記内燃機関のクランク角速度の変動量が前記基準噴射量によって得られる基準変動量となる通電時間に基づき、前記インジェクタの補正量を学習する第二学習部と、を備えることを特徴とする蓄圧式燃料噴射制御装置の制御装置。
【請求項２】
前記第一学習部は、前記補正量を学習する学習レール圧の前後の学習レール圧における差分噴射量からの補間計算に基づき前記補正量を算出することを特徴とする請求項１に記載の蓄圧式燃料噴射装置の制御装置。
【請求項３】
前記第一学習部は、前記補正量を学習する学習レール圧の前後の学習レール圧における前記学習判定用噴射量が前記補間リミット以内の場合、当該学習判定用噴射量に対応する差分噴射量を強制的に零と見なして前記補間計算を行うことを特徴とする請求項２に記載の蓄圧式燃料噴射装置の制御装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載された制御装置を備えた蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項５】
複数のインジェクタが接続されたコモンレールを備えた蓄圧式燃料噴射装置を制御して内燃機関の気筒内への燃料噴射制御を実行する蓄圧式燃料噴射装置の制御方法であって、
無噴射状態が検出された時に、基準噴射量を目標噴射量とする補正量算出用噴射を前記コモンレールのレール圧を変えながら実行し、所定の学習レール圧における学習判定用噴射量を前記補正量算出用噴射の噴射量から算出し、
前記学習判定用噴射量を、前記基準噴射量から所定のずれ量の噴射量の範囲を定める許容リミット、及び前記許容リミットよりも小さいずれ量の噴射量の範囲を定める補間リミットと比較することにより学習の要否を判定し、
前記学習判定用噴射量と前記基準噴射量との差を差分噴射量として算出し、
前記学習判定用噴射量が前記補間リミットを越え、前記許容リミット以内の場合、当該学習レール圧の前後の学習レール圧における前記差分噴射量に基づき、前記インジェクタの補正量を学習する第一学習を行い、
前記学習判定用噴射量が前記許容リミットを越える場合、当該学習レール圧において前記インジェクタの通電時間を変えながら第二学習用噴射を実行し、前記第二学習用噴射を実行した時の前記内燃機関のクランク角速度の変動量が前記基準噴射量によって得られる基準変動量となる通電時間に基づき、前記インジェクタの補正量を学習する第二学習を行うことを特徴とする蓄圧式燃料噴射制御装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の気筒内に燃料噴射を行うための蓄圧式燃料噴射装置の制御装置及び制御方法並びに蓄圧式燃料噴射装置に関する。特に、製造公差や劣化等に起因するインジェクタの個体差による燃料噴射量のずれの補正を実行するための蓄圧式燃料噴射装置の制御装置及び制御方法並びに蓄圧式燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両等に搭載されるエンジンの気筒内に燃料を噴射する装置として、高圧ポンプによって加圧された燃料を一時的に蓄積するためのコモンレールを備えた蓄圧式燃料噴射装置が用いられている。このコモンレールには複数のインジェクタが接続されており、高圧の燃料が各インジェクタに供給された状態で各インジェクタの通電制御が行われることにより、所望の噴射タイミングでエンジンの気筒内に燃料が噴射される。
【０００３】
近年、ディーゼルエンジンにおいては、気筒内での燃料の燃焼性を向上させて燃焼音やＮＯｘの低減を図ることを目的として、メイン噴射の前に微小量のパイロット噴射を実施することが一般的になっている。このパイロット噴射を実施するにあたって、燃焼音やＮＯｘを低減する効果を十分に得るためには、微小噴射の噴射量を正確に制御することが求められる。しかしながら、製造公差や経時劣化によって生じるインジェクタ毎の噴射特性のばらつきに起因して、目標噴射量と実噴射量との間にずれが生じる場合がある。
【０００４】
このような噴射量のずれを学習して、燃料噴射制御の精度を高めることができる制御装置として、追加装備によるコストアップがなく、かつ噴射量学習を高精度に実施できるディーゼル機関の燃料噴射制御装置が提案されている。具体的には、インジェクタに対する指令噴射量が零となる無噴射時に、コモンレール内の圧力を所定の圧力とした後、インジェクタの通電時間を変えながら複数回の燃料噴射を実行し、その時の内燃機関のクランク角速度の変動量が、基準変動量となった時の通電時間を学習するように構成した燃料噴射制御装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２５６８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された制御を実行するにあたっては、多くのコモンレール圧力に対し学習点を設定することで、学習精度を高めることが可能となるが、その一方で学習点が多くなり過ぎると、制御装置のマイクロコンピュータの負荷を増大させてしまうという問題がある。また、燃料噴射量の目標値からのずれが小さく燃焼音や排気等に影響がない状態でも一律に学習を実施してしまうことも、マイクロコンピュータの負荷を増大させる一因となる。
【０００７】
そこで、本発明の発明者は鋭意努力し、無噴射状態が検出された時に、基準噴射量を目標噴射量とする複数回の補正量算出用噴射をコモンレール内の圧力を変えながら実行し、所定の学習圧力における学習判定用噴射量を補正量算出用噴射の噴射量から算出し、各学習圧力における学習判定用噴射量と基準噴射量との差分に応じたインジェクタ通電時間補正値の学習方法を採ることにより、このような問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。すなわち、本発明の目的は、通電時間補正値の学習のための学習点を増やした場合であっても、制御装置のマイクロコンピュータの負荷の増大を最小限に抑えることのできる蓄圧式燃料噴射装置の制御装置及び制御方法並びに蓄圧式燃料噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、複数のインジェクタが接続されたコモンレールを備えた蓄圧式燃料噴射装置を制御して内燃機関の気筒内への燃料噴射制御を実行する蓄圧式燃料噴射装置の制御装置において、無噴射状態が検出された時に、基準噴射量を目標噴射量とする補正量算出用噴射をコモンレールのレール圧を変えながら実行させ、所定の学習レール圧における学習判定用噴射量を補正量算出用噴射の噴射量から算出する学習判定用噴射量算出部と、学習判定用噴射量を、基準噴射量から所定のずれ量の噴射量の範囲を定める許容リミット、及び許容リミットよりも小さいずれ量の噴射量の範囲を定める補間リミットと比較して学習の要否を判定する学習要否判定部と、学習判定用噴射量と基準噴射量との差を差分噴射量として算出する差分噴射量算出部と、学習判定用噴射量が補間リミットを越え、許容リミット以内の場合、当該学習レール圧の前後の学習レール圧における差分噴射量に基づき、インジェクタの補正量を学習する第一学習部と、学習判定用噴射量が許容リミットを越える場合、当該学習レール圧においてインジェクタの通電時間を変えながら第二学習用噴射を実行させ、第二学習用噴射を実行させた時の内燃機関のクランク角速度の変動量が基準噴射量によって得られる基準変動量となる通電時間に基づき、インジェクタの補正量を学習する第二学習部と、を備えることを特徴とする蓄圧式燃料噴射制御装置の制御装置が提供される。
【０００９】
また、本発明の蓄圧式燃料噴射装置の制御装置を構成するにあたり、第一学習部は、補正量を学習する学習レール圧の前後の学習レール圧における差分噴射量からの補間計算に基づき前記補正量を算出することが好ましい。
【００１０】
また、本発明の蓄圧式燃料噴射装置の制御装置を構成するにあたり、第一学習部は、補正量を学習する学習レール圧の前後の学習レール圧における学習判定用噴射量が補間リミット以内の場合、当該学習判定用噴射量に対応する差分噴射量を強制的に零と見なして前記補間計算を行うことが好ましい。
【００１１】
また、本発明の別の態様は、上述したいずれかの制御装置を備えた蓄圧式燃料噴射装置である。
【００１２】
また、本発明の別の態様は、複数のインジェクタが接続されたコモンレールを備えた蓄圧式燃料噴射装置を制御して内燃機関の気筒内への燃料噴射制御を実行する蓄圧式燃料噴射装置の制御方法であって、無噴射状態が検出された時に、基準噴射量を目標噴射量とする補正量算出用噴射をコモンレールのレール圧を変えながら実行し、所定の学習レール圧における学習判定用噴射量を補正量算出用噴射の噴射量から算出し、学習判定用噴射量を、基準噴射量から所定のずれ量の噴射量の範囲を定める許容リミット、及び許容リミットよりも小さいずれ量の噴射量の範囲を定める補間リミットと比較することにより学習の要否を判定し、学習判定用噴射量と基準噴射量との差を差分噴射量として算出し、学習判定用噴射量が補間リミットを越え、許容リミット以内の場合、当該学習レール圧の前後の学習レール圧における差分噴射量に基づき、インジェクタの補正量を学習する第一学習を行い、学習判定用噴射量が許容リミットを越える場合、当該学習レール圧においてインジェクタの通電時間を変えながら第二学習用噴射を実行し、第二学習用噴射を実行した時の内燃機関のクランク角速度の変動量が基準噴射量によって得られる基準変動量となる通電時間に基づき、インジェクタの補正量を学習する第二学習を行うことを特徴とする蓄圧式燃料噴射制御装置の制御方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の蓄圧式燃料噴射装置の制御装置及び制御方法並びに蓄圧式燃料噴射装置によれば、無噴射状態が検出された時に、基準噴射量を目標噴射量とする複数回の補正量算出用噴射をコモンレール内の圧力を変えながら実行し、所定の学習圧力における学習判定用噴射量を補正量算出用噴射の噴射量から算出し、各学習圧力における学習判定用噴射量と基準噴射量との差分に応じたインジェクタ通電時間補正値の学習方法を採ることにより、学習点を増やした場合であっても、制御装置のマイクロコンピュータの負荷の増大を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態における蓄圧式燃料噴射装置の構成例を示す全体図である。
【図２】本発明の実施の形態における蓄圧式燃料噴射装置の制御装置を説明するためのブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるインジェクタの補正学習の手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態におけるインジェクタの補正学習による、各圧力における噴射量変化を示す図であり、図４（ａ）は補正量算出用噴射の噴射量、図４（ｂ）は学習判定用噴射量を示す。
【図５】本発明の実施の形態における噴射量補正学習による、各圧力における補正学習後の噴射量を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、適宜図面を参照して、本発明の蓄圧式燃料噴射装置の制御装置及び制御方法並びに蓄圧式燃料噴射装置に関する実施の形態について具体的に説明する。ただし、この実施形態は本発明の一態様を示すものであって本発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。なお、それぞれの図中、同じ符号を付してあるものは同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。
【００１６】
１．蓄圧式燃料噴射装置
図１は、本発明の実施の形態に係る蓄圧式燃料噴射装置１０の全体構成を示している。この蓄圧式燃料噴射装置１０は、車両に搭載された図示されない内燃機関の気筒内に燃料を噴射するための装置であって、燃料タンク１と、低圧ポンプ１１と、高圧ポンプ１３と、流量制御弁１９と、コモンレール１５と、圧力制御弁２３と、インジェクタ１７と、制御装置５０（ＥＣＵ）等を主たる要素として備えている。
【００１７】
低圧ポンプ１１と高圧ポンプ１３の加圧室１３ａとは低圧燃料通路３１で接続され、高圧ポンプ１３の加圧室１３ａとコモンレール１５、及びコモンレール１５とインジェクタ１７はそれぞれ高圧燃料通路３３、３５で接続されている。また、高圧ポンプ１３、コモンレール１５、インジェクタ１７には、インジェクタ１７から噴射されない余剰燃料を燃料タンク１に戻すためのリターン通路３７、３８、３９がそれぞれ接続されている。
【００１８】
高圧ポンプ１３内の低圧燃料通路３１の途中には、加圧室１３ａに送られる燃料の流量を調節するための流量制御弁１９が備えられている。流量制御弁１９は、例えば供給電流値によって弁部材のストローク量が可変とされ、燃料通過路の面積が調節可能な電磁比例式の流量制御弁が用いられる。本実施形態の流量制御弁１９は、非通電状態で燃料の流路が全開となるノーマルオープンの流量制御弁として構成されている。ただし、非通電状態で燃料の流路が全閉となるノーマルクローズの流量制御弁であってもよい。
【００１９】
高圧ポンプ１３内の、流量制御弁１９よりも上流側の低圧燃料通路３１から分岐する燃料通路には、圧力調整弁２１が備えられている。この圧力調整弁２１は、燃料タンク１に通じるリターン通路３７に接続されており、前後の差圧、すなわち、低圧燃料通路３１内の圧力とリターン通路３７内の圧力との差が所定値を越えたときに開弁されるオーバーフローバルブが用いられている。低圧ポンプ１１によって燃料が圧送されている状態においては、低圧燃料通路３１内の圧力が、リターン通路３７内の圧力に対して所定の差圧分大きくなるように調整される。
【００２０】
低圧ポンプ１１は、燃料タンク１内の燃料を吸い上げて圧送し、低圧燃料通路３１を介して高圧ポンプ１３の加圧室１３ａに燃料を供給する。この低圧ポンプ１１は燃料タンク１内に備えられたインタンク式の電動ポンプであって、バッテリから供給される電流によって駆動させられる。ただし、低圧ポンプ１１は、燃料タンク１の外部に設けられるものであってもよく、また、図示されない内燃機関動力によって駆動するギアポンプであってもよい。
【００２１】
高圧ポンプ１３は、低圧ポンプ１１によって燃料吸入弁２７を介して加圧室１３ａへ導入される燃料をプランジャ２９によって加圧し、高圧状態の燃料を燃料吐出弁２８及び高圧燃料通路３３を介してコモンレール１５に圧送する。燃料吐出弁２８は、吐出側に位置するコモンレール内の圧力（以下「レール圧」と称する）が高いほどシール性が高められる逆止弁構造となっている。
【００２２】
高圧ポンプ１３を駆動するカム１４は、図示されない内燃機関のドライブシャフトにギアを介して連結されたカムシャフトに固定されている。図１に示す高圧ポンプ１３は二本のプランジャ２９を備えており、二本のプランジャ２９がカム１４によって押し上げられ、二つの加圧室１３ａ内で燃料が加圧されてコモンレール１５に対して高圧の燃料が圧送される。本実施形態の高圧ポンプ１３は、二つのプランジャ２９及び加圧室１３ａを備えて構成されているが、プランジャ数はこれに限定されない。
【００２３】
コモンレール１５は、高圧ポンプ１３によって加圧された高圧状態の燃料を蓄積し、高圧燃料通路３５を介して接続されたインジェクタ１７に燃料を供給する。このコモンレール１５にはレール圧センサ２５及び圧力制御弁２３が取り付けられている。レール圧センサ２５のセンサ信号は制御装置５０に送られ、このセンサ信号に基づいてレール圧が検出される。
【００２４】
圧力制御弁２３は、コモンレール１５から燃料タンク１へと戻す高圧の燃料の流量を調節するために用いられる。圧力制御弁２３は、燃料の通路を開閉するための弁部材のストローク量が供給電流値によって可変とされ、燃料通過路の面積が調節可能な電磁比例式の制御弁が用いられる。本実施形態の圧力制御弁２３は、非通電状態で燃料の流路が全開となるノーマルオープン型の圧力制御弁として構成されている。ノーマルオープン型の圧力制御弁は、弁部材を開弁方向に付勢するスプリングの付勢力とレール圧の和が、弁部材を閉弁方向に付勢する力を上回っているときに開弁する。
【００２５】
インジェクタ１７は、噴射孔が設けられたノズルボディと、進退移動により噴射孔を開閉するノズルニードルとを備えている。インジェクタ１７は、ノズルニードルの後端側に背圧を負荷することで噴射孔が閉じられる一方、負荷された背圧が逃されることで噴射孔が開かれる。インジェクタ１７の背圧制御手段としては、ピエゾ素子が備えられた電歪型のアクチュエータや、電磁ソレノイド式のアクチュエータが用いられる。
【００２６】
流量制御弁１９及び圧力制御弁２３は、制御装置５０によって通電制御が行われるようになっており、通電量（操作量）に応じて燃料通過面積が比例的に変化し、通過する燃料の流量が調節されるようになっている。この蓄圧式燃料噴射装置１０においては、流量制御弁１９又は圧力制御弁２３を用いて、あるいは両方の制御弁を併用して、圧力センサ２５によって検出される実レール圧Prが目標レール圧Ptgtとなるように制御が行われるようになっている。レール圧の制御を、流量制御弁１９を用いて行うか、圧力制御弁２３を用いて行うか、あるいはこれらの制御弁を併用して行うかは、主として内燃機関の運転状態に応じて切り分けられている。
【００２７】
２．制御装置（ＥＣＵ）
図２は、本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置１０を制御するための制御装置５０のうち、学習制御に関連する部分を機能的なブロックで表した図である。この制御装置５０は、公知の構成からなるマイクロコンピュータを中心に構成されており、インジェクタ制御部６１と、無噴射状態検出部６２と、レール圧制御部６３と、角速度検出部６４と、学習制御部６６を主な構成要素として備えている。これらは具体的にはマイクロコンピュータによるプログラムの実行によって実現される。また、制御装置５０には図示しないＲＡＭ(Random Access Memory)等の記憶手段が備えられ、読み込んだ各種の情報や演算結果が記憶される。
【００２８】
このうち、インジェクタ制御部６１は、エンジン回転数Neやアクセル操作量Acc等に基づいて目標噴射量Qtgtを求めるとともに、レール圧センサ２５によって検出される実レール圧Pr及び目標噴射量Qtgtに基づいてインジェクタ１７の通電時間を求め、インジェクタ１７のアクチュエータに対して通電の指示を出力するようになっている。
【００２９】
またインジェクタ制御部６１は、後述する補正量算出用噴射実行の指示を学習制御部６６から受けると、学習制御を行うインジェクタ１７から、所定の基準噴射量を目標値とする複数回の補正量算出用噴射を、内燃機関の一燃焼サイクル中に一回ずつ、レール圧を変えながら行う。この補正量算出用噴射は目標噴射量Qtgtが零となった状態で行われるため、上記所定の基準噴射量は、内燃機関の出力に大きく影響しない程度の微小量、例えば、１〜３mm3/st程度となっている。
【００３０】
また、インジェクタ制御部６１は、後述する第二学習実行の指示を学習制御部６６から受けると、対象となる学習レール圧において、学習制御を行うインジェクタ１７から、内燃機関の一燃焼サイクル中に一回ずつの微小噴射を、通電時間を変えながら複数回行う。この第二学習のための噴射も、前述の補正量算出用噴射同様、目標噴射量Qtgtが零となった状態で行われるものであり、その噴射量は、内燃機関の出力に大きく影響しない程度の微小量、例えば、１〜３mm3/st程度である。
【００３１】
無噴射状態検出部６２は、インジェクタ制御手段６１で求められる目標噴射量Qtgtが零となったときに、無噴射状態を検出するようになっている。
【００３２】
レール圧制御部６３は、通常運転時、エンジン回転数Neやアクセル操作量Acc等に基づいてレール圧の目標値（以下「目標レール圧」と称する）Ptgtを求めるとともに、目標レール圧Ptgtと実レール圧Prとの差分に基づいて流量制御弁１９又は圧力制御弁２３の少なくとも一つの弁への通電量をフィードバック制御するようになっている。
【００３３】
また、レール圧制御部６３は、無噴射状態検出部６２によって無噴射状態が検出されると、学習制御部６６からの指示により、後述する補正量算出用噴射、あるいは第二学習用噴射において要求されるレール圧となる様にレール圧の制御を行う。
【００３４】
角速度検出部６４は、クランク角センサ（図示せず）のセンサ信号Sωを単位時間ごとに継続的に読込み、単位時間当たりのクランクシャフト（図示せず）の回転変位に基づいて角速度Ωを検出する。
【００３５】
学習制御部６６は、無噴射状態が検出された時に、インジェクタ制御部６１に対して補正量算出用噴射実行の指示を出すと共に、後述する学習判定用噴射量算出、学習要否判定、差分噴射量算出、第一学習、及び第二学習を実行する。また、学習制御部６６は、インジェクタ１７による微小噴射が実行される際の燃料噴射量を、角速度検出部６４で検出された角速度Ωの変動量に基づいて求めるようになっている。
【００３６】
また、学習制御部６６は、後述する第一学習及び第二学習において、通電時間補正値を学習する。インジェクタ制御手段６１によって求められるインジェクタ１７の通電時間は、基準インジェクタを用いて作成されたマップ等のデータに基づき、実レール圧Pr及び目標噴射量Qtgtから決定されるため、実際に使用されるインジェクタ１７と基準インジェクタの個体差に起因して、目標噴射量Qtgtと実噴射量Qactのずれが生じる場合がある。この個体差は、個々のインジェクタの製造時ばらつき、あるいは劣化等により生じるものである。第一学習及び第二学習は、このような噴射量のずれを解消するために、通電時間補正値を学習するものである。本実施形態の制御装置５０では、求められる補正値は、メイン噴射の前に実行されるパイロット噴射実行時のインジェクタ１７の制御量の補正に用いられるものとなっている。
【００３７】
３．補正値学習方法
次に、上述した制御装置５０によって実行される、インジェクタの補正値学習方法について、図３のフローチャートを参照しつつ具体的に説明する。尚、本処理は内燃機関の運転中に所定の周期で繰り返し実行されるものとなっている。
【００３８】
制御装置５０による処理が開始されると、まずステップＳ１０２において、内燃機関が無噴射状態か否かが判定され、無噴射状態と判定された場合（ＹＥＳの場合）、ステップＳ１０４へ進む一方、無噴射状態ではないと判定された場合（ＮＯの場合）、図示されないメインルーチンへ一旦戻る。ここで、無噴射状態とは、車両の減速時等に、インジェクタ制御部６１によって定められる目標噴射量Qtgtが零となる状態のことである。
【００３９】
ステップＳ１０４においては、補正量算出用噴射が行われる。すなわち、所定の基準噴射量を目標噴射量とする微小噴射を、内燃機関の一燃焼サイクル中に一回ずつ、レール圧を変えながら実行する。また、その際のクランクシャフト（図示せず）の角速度変動量ΔΩから実際に噴射された噴射量を算出する。補正量算出用噴射は、個々のインジェクタに対し行う。また、本実施形態においては目標噴射量とする基準噴射量を１mm3/stとしている。
【００４０】
次いで、ステップＳ１０６に進み、使用される全てのインジェクタに対し、全てのレール圧で補正量算出用噴射の噴射量計測が終了したか否かが判定され、計測が終了したと判定された場合（ＹＥＳの場合）、ステップＳ１０８に進む一方、計測が終了していないと判定された場合（ＮＯの場合）、ステップＳ１０４に戻り、噴射量計測を継続する。
【００４１】
図４（ａ）は、ステップＳ１０４で実行された補正量算出用噴射の噴射量をレール圧毎にプロットした例である。本実施形態においては、２MPa毎にレール圧を変化させて補正量算出用噴射を実行している。また、図４（ａ）に相当するデータは、使用されるインジェクタの本数分存在するため、以下のステップＳ１１０からステップＳ１２２の処理は全てのインジェクタに対し行われることとなる。
【００４２】
ステップＳ１０８においては、ステップＳ１０４で実行された補正量算出用噴射の噴射量から、各学習レール圧に対応する学習判定用噴射量を算出する。本実施形態においては、学習レール圧を、４０MPaから１８０MPaの間で、２０MPa毎として定めている。また各学習レール圧に対応する学習判定用噴射量は、当該学習レール圧の前後１０MPaの範囲の補正量算出用噴射の噴射量の平均値となっている。すなわち、学習レール圧が４０MPa場合を例に採ると、３０MPaから５０MPaまでの補正量算出用噴射の噴射量の平均値が、４０MPaにおける学習判定用噴射量となる。この様にして算出した各学習レール圧に対応する学習判定用噴射量を図４（ｂ）に示す。ただし、どのレール圧を学習レール圧とするか、あるいは、学習判定用噴射量を当該学習レール圧の前後何MPaの噴射量から算出するかは、適宜定めることができる。また、各学習レール圧における補正量算出用噴射の噴射量を学習判定用噴射量とすることもできる。
【００４３】
次いで、ステップＳ１１０に進み、今回学習するインジェクタ及び学習レール圧を選択する。学習レール圧としては、先のステップＳ１０８において学習判定用噴射量を算出した学習レール圧のうちのいずれかが選択される。
【００４４】
ステップＳ１１２においては、先のステップＳ１０８において算出した学習判定用噴射量の、基準噴射量に対する差を差分噴射量として算出する。ここで、差分噴射量とは正負双方の値を取り得るものであり、例えば図４（ｂ）における学習レール圧４０MPa（点Ａ）においては、学習判定用噴射量が０．７７mm3/stであるため、
差分噴射量＝０．７７（学習判定用噴射量）−１（基準噴射量）＝−０．２３mm3/st
となる。
【００４５】
続くステップＳ１１４においては、学習判定用噴射量が補間リミットを越えるか否かが判定される。学習判定用噴射量が補間リミット越える場合（ＹＥＳの場合）、ステップＳ１１６に進む一方、学習判定用噴射量が補間リミット以内と判定された場合（ＮＯの場合）、学習判定用噴射量の基準噴射量に対するずれが小さく、補正の必要はないとして、ステップＳ１２２に進むこととなる。
【００４６】
ここで、補間リミットについて、図４（ｂ）を参照しつつ説明する。補間リミットとは、基準噴射量から正負双方に対する所定のずれ量の噴射量の範囲を定めるものである。本実施形態においては、補間リミットにより定義される噴射量の範囲は、０．９mm3/stから１．１mm3/stまでとしている。よって、学習判定用噴射量が補間リミットを越える場合、すなわち、ステップＳ１１４においてＹＥＳの場合とは、学習判定用噴射量が、図４（ｂ）において一点鎖線で示される、０．９mm3/st及び１．１mm3/stで挟まれる領域の外側にある場合を指す。
【００４７】
ステップＳ１１６においては、学習判定用噴射量が許容リミットを越えるか否かが判定される。学習判定用噴射量が許容リミット越える場合（ＹＥＳの場合）、ステップＳ１１８に進む一方、学習判定用噴射量が許容リミット以内と判定された場合（ＮＯの場合）、ステップＳ１２０に進むこととなる。
【００４８】
ここで、許容リミットについて、前述の補間リミット同様に、図４（ｂ）を参照しつつ説明する。許容リミットとは、基準噴射量から正負双方に対する所定のずれ量の噴射量の範囲を定めるものである。本実施形態においては、許容リミットにより定義される噴射量の範囲は、０．８mm3/stから１．２mm3/stまでとしている。よって、学習判定用噴射量が許容リミットを越える場合、すなわち、ステップＳ１１６においてＹＥＳの場合とは、学習判定用噴射量が、図４（ｂ）において破線で示される、０．８mm3/st及び１．２mm3/stで挟まれる領域の外側にある場合を指す。
【００４９】
ステップＳ１１８においては、第二学習が実行される。第二学習は、学習判定用噴射量が、補間リミットを越え、かつ許容リミットを越える学習レール圧に対し実行されるため、本実施形態においては、図４（ｂ）における、点Ａ、点Ｆ、及び点Ｇが対象となる。
【００５０】
第二学習は、従来より行われている公知の学習方法である。すなわち、無噴射状態が検出されると、実レール圧Prを、第二学習を実行する目標レール圧に制御し、学習制御を行うインジェクタ１７から、内燃機関の一燃焼サイクル中に一回ずつの微小噴射（第二学習用噴射）を、通電時間ETを変えながら複数回実行する。またその時のクランクシャフト（図示せず）の角速度変動量ΔΩが、角速度検出部６４により検出されるようになっているため、それぞれの通電時間ETと角速度変動量ΔΩの関係が得られる。学習制御部６６は、制御装置５０にあらかじめ記憶されている、基準噴射量に対応する基準角速度変動量ΔΩ0を参照可能になっており、第二学習用噴射による角速度変動量ΔΩが、基準角速度変動量ΔΩ0となったときの通電時間ET_aを得ることができる。
【００５１】
その後、学習制御部６６は、制御装置５０に記憶されている、基準インジェクタを用いて測定された、当該学習レール圧において基準噴射量の燃料が噴射される基準通電時間ET_0を読み出し、基準角速度変動量ΔΩ0を得るに要した通電時間ET_aとET_0との差であるΔETが、差分通電時間学習値として取得され、所定のマップに記憶される。ΔETが取得された以後は、基準通電時間が差分通電時間ΔETによって補正された時間が通電時間として用いられ、燃料噴射が実行されることとなる。
【００５２】
また、ステップＳ１２０においては、第一学習が実行される。第一学習は、学習判定用噴射量が、補間リミットを越え、かつ許容リミット以内となる学習レール圧に対し実行されるため、本実施形態においては、図４（ｂ）における、点Ｃ、点Ｅ、及び点Ｈが対象となる。
【００５３】
第一学習は、対象となる学習レール圧の前後の学習レール圧における差分噴射量から補間計算により学習値を求めるものである。ただし、本補間計算を行うにあたり、対象となる学習レール圧の前後の学習レール圧における学習判定用噴射量が補間リミット以内である場合、当該学習判定用噴射量から計算される差分噴射量を強制的に零と見なして計算を行う。以下、図４（ｂ）において第一学習の対象となる、点Ｃ、点Ｅ、及び点Ｈに対する具体的な学習方法を説明する。
【００５４】
まず、点Ｃに対する第一学習を以下に説明する。点Ｃの学習判定用噴射量は図４（ｂ）より１．１２mm3/stである。また点Ｃの前後の学習レール圧は、６０MPa（点Ｂ）及び１００MPa（点Ｄ）であり、それぞれの学習判定用噴射量は、０．９７mm3/st（点Ｂ）及び１．０８mm3/st（点Ｄ）である。ここで、点Ｂ及び点Ｄの学習判定用噴射量は、図４（ｂ）において一点鎖線で挟まれる領域、すなわち補間リミット以内である。よってそれぞれの、差分噴射量を強制的に零と見なして補間計算を行う。すなわち、
点Ｃの補間値＝（点Ｂの差分噴射量＋点Ｄの差分噴射量）／２＝（０＋０）／２＝０mm3/st
となり、結果として点Ｃに対する噴射量補正は行われない。
【００５５】
次に、点Ｅに対する第一学習を以下に説明する。点Ｅの学習判定用噴射量は図４（ｂ）より１．１１mm3/stである。また点Ｅの前後の学習レール圧は、１００MPa（点Ｄ）及び１４０MPa（点Ｆ）であり、それぞれの学習判定用噴射量は、１．０８mm3/st（点Ｄ）及び１．２４mm3/st（点Ｆ）である。ここで、点Ｄの学習判定用噴射量は、図４（ｂ）において一点鎖線で挟まれる領域、すなわち補間リミット以内である。よって、本補間計算を行うにあたり、点Ｄの差分噴射量を強制的に零と見なす。また、点Ｆの差分噴射量は、学習判定用噴射量と基準噴射量との差により計算される。よって、点Ｄ及び点Ｆの差分噴射量は、
点Ｄの差分噴射量→０mm3/st
点Ｆの差分噴射量＝１．２４−１＝０．２４mm3/st
となる。よって、点Ｅの補間値は、
点Ｅの補間値＝（点Ｄの差分噴射量＋点Ｆの差分噴射量）／２＝（０＋０．２４）／２＝０．１２mm3/st
となる。
【００５６】
本学習実施後の点Ｅに対する学習後目標噴射量は、基準噴射量から補間値を引くことにより計算され、
点Ｅの学習後目標噴射量＝１（基準噴射量）−０．１２（補間値）＝０．８８mm3/st
となる。
【００５７】
点Ｅの学習後目標噴射量が求められると、インジェクタ制御部６１は、これに対応する学習後通電時間を求め、以後の噴射を実行することとなる。また、本学習により、点Ｅの実際の学習後噴射量は、
学習後噴射量＝１．１１（学習判定用噴射量）−０．１２（補間値）＝０．９９mm3/st
となる。
【００５８】
次に、点Ｈに対する第一学習を以下に説明する。点Ｈの学習判定用噴射量は図４（ｂ）より１．１８mm3/stである。また点Ｈは、本実施形態において最も高い学習レール圧であり、この場合、補間計算に使用する差分噴射量の内、高レール圧側の差分噴射量を零と見なす。一方、低レール圧側の点Ｇに対する差分噴射量は、学習判定用噴射量と基準噴射量との差により計算される。よって、点Ｇの差分噴射量は、
点Ｇの差分噴射量＝１．２６−１＝０．２６mm3/st
よって、点Ｈの補間値は、
点Ｈの補間値＝（点Ｇの差分噴射量＋０）／２＝（０．２６＋０）／２＝０．１３mm3/st
となる。以下、点Ｅの場合と同様に、
点Ｈの学習後目標噴射量＝１（基準噴射量）−０．１３（補間値）＝０．８７mm3/st
点Ｈの学習後噴射量＝１．１８（学習判定用噴射量）−０．１３（補間値）＝１．０５mm3/st
となる。
【００５９】
尚、本実施形態において、最も低い学習レール圧である点Ａは第二学習の対象となったが、仮に点Ａが第一学習の対象となった場合には、補間計算に使用する差分噴射量の内、低レール圧側の差分噴射量を零と見なし、上記点Ｇに対する第一学習と同様の学習を実行することとなる。
【００６０】
また、上記第一学習においては、補間計算に使用した学習判定用噴射量が全て基準噴射量よりも大きい値であったが、学習判定用噴射量が基準噴射量よりも小さい場合であっても、同様の方法で学習を行うことができる。
【００６１】
第一学習または第二学習が終了すると、ステップＳ１２２に進み、学習結果が制御装置のマイクロコンピュータの適宜の領域に保存される。
【００６２】
続くステップＳ１２４においては、全てのインジェクタおよび学習レール圧に対して学習が終了したか否かが判定され、学習が終了していないと判定された場合（ＮＯの場合）、ステップＳ１１０に戻り、学習を継続する一方、学習が終了したと判定された場合（ＹＥＳ）の場合、図示されないメインルーチンへ戻ることとなる。
【００６３】
図５は、本実施形態における、学習後の噴射量をプロットした図である。本学習前において、学習判定用噴射量が許容リミットを越えていた点Ａ、点Ｆ、及び点Ｇ（図４（ｂ）参照）に対しては、第二学習が実施された。その結果、学習後の噴射量は基準噴射量に一致する１mm3/stとなっている。
【００６４】
また、本学習前において、学習判定用噴射量が補間リミットを越え、かつ許容リミット以内であった点Ｃ、点Ｅ、及び点Ｈ（図４（ｂ）参照）に対しては、第一学習が実施された。その結果、点Ｃは補完値が０であったため、学習前後で噴射量は変化しない。また、点Ｅ及び点Ｈについては、学習後の噴射量が基準噴射量に近づいている。
【００６５】
また、本学習前において、学習判定用噴射量が補間リミット以下であった点Ｂ及び点Ｄ（図４（ｂ）参照）に対しては、学習が実施されなかったため、噴射量は変化していない。
【００６６】
このように、本実施形態の学習を行った結果、全ての学習点における学習後の噴射量が基準噴射量に一致するものではないが、概ね基準噴射量に近づくこととなる。一方、一部にこれまでよりも簡易的な学習方法である第一学習を導入したことにより、制御装置のコンピュータにかかる負荷が軽減され、従来よりも学習点を増やすことが可能となる。
【００６７】
また、本実施形態の第一学習においては、例えば、対象となる学習レール圧における学習判定用噴射量が、許容リミット範囲以内で補間リミット範囲を下回る、すなわち図４（ｂ）において０．８mm3/stを示す破線と０．９mm3/stを示す一点鎖線の間であって、かつ、その前後の学習レール圧の学習判定用噴射量が、補間リミット範囲を上回る場合、学習対象レール圧における学習後噴射量が、基準噴射量からさらに噴射量減側に離れてしまうことが計算上では有り得る。しかし、実際には以下の理由により、このような事は起きないと考えられる。
【００６８】
インジェクタの製造ばらつきや劣化による噴射量ずれの原因として、主な例を挙げれば、可動部分の摺動隙間、ノズルシート径、ノズル噴孔径のばらつき等が考えられるが、これらの原因による噴射量のずれは、巨視的に見れば、低レール圧側と高レール圧側での感度の違いを持つ場合があるものの、比較的狭いレール圧の幅の中では、噴射量が大きく増減することはない。すなわち、噴射量が増加側にずれる場合は、周囲のレール圧における噴射量も同様に増加側にずれる傾向があり、また噴射量減少側にずれる場合は、周囲のレール圧における噴射量も同様に減少側にずれる傾向がある。
【００６９】
すなわち本発明は、補正対象であるインジェクタの製造ばらつきや劣化により生じる、実際の噴射量ずれの傾向に即したものと言うことができる。
【００７０】
また、本実施形態においては、各学習レール圧における補正リミット及び許容リミットを定めるに当たり、基準噴射量からのずれ量を一律としたが、排気への影響の感度等を考慮し、学習レール圧毎に異なるリミット値とすることもできる。
【符号の説明】
【００７１】
１：燃料タンク、１０：蓄圧式燃料噴射装置、１１：低圧ポンプ、１３：高圧ポンプ、１３ａ：加圧室、１４：カム、１５：コモンレール、１７：インジェクタ、１９：流量制御弁、２３：圧力制御弁、２５：レール圧センサ、２７：燃料吸入弁、２８：燃料吐出弁、２９：プランジャ、３１：低圧燃料通路、３３、３５：高圧燃料通路、３７、３８、３９：リターン通路、５０：制御装置、６１：インジェクタ制御部、６２：無噴射状態検出部、６３：レール圧制御部、６４：角速度検出部、６６：学習制御部
【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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