(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通常運転時に学習条件が成立すると、内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁の最低保証噴射量に相当する学習用噴射を通常噴射パターンに追加した学習用噴射パターンで前記燃料噴射弁に噴射を指令する噴射指令手段と、
前記通常噴射パターンで前記燃料噴射弁が燃料を噴射したときと、前記学習用噴射パターンで前記燃料噴射弁が燃料を噴射したときとにおける前記内燃機関のそれぞれの運転状態を表わす物理量を取得する運転状態取得手段と、
前記通常噴射パターンと前記学習用噴射パターンとの噴射で前記運転状態取得手段が取得する前記物理量を比較して前記最低保証噴射量が噴射されているか否かを判定する判定手段と、
前記通常噴射パターンと前記学習用噴射パターンとの噴射による前記物理量を比較して前記最低保証噴射量が噴射されているとともに、前記通常噴射パターンと前記学習用噴射パターンとの噴射による前記物理量の変化量が前記上限値以下であり学習が終了したと前記判定手段が判定すると、学習終了時の前記学習用噴射の前記噴射指令値に基づいて、前記最低保証噴射量を下限値とする所定の微小量噴射範囲における前記噴射指令値を補正する補正手段と、
を備え、
前記通常噴射パターンと前記学習用噴射パターンとの噴射による前記物理量を比較して前記最低保証噴射量が噴射されていないと前記判定手段が判定すると、前記噴射指令手段は前記燃料噴射弁に対する前記学習用噴射の噴射指令値を増加する、
ことを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記通常噴射パターンと前記学習用噴射パターンとの噴射による前記物理量の変化量が所定の上限値を超えていると前記判定手段が判定すると、前記噴射指令手段は前記燃料噴射弁に対する前記学習用噴射の噴射指令値を減少することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
通常運転時に学習条件が成立すると、内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁の最低保証噴射量に相当する学習用噴射を通常噴射パターンに追加した学習用噴射パターンで前記燃料噴射弁に噴射を指令する噴射指令手段と、
前記通常噴射パターンで前記燃料噴射弁が燃料を噴射したときと、前記学習用噴射パターンで前記燃料噴射弁が燃料を噴射したときとにおける前記内燃機関のそれぞれの運転状態を表わす物理量を取得する運転状態取得手段と、
前記通常噴射パターンと前記学習用噴射パターンとの噴射で前記運転状態取得手段が取得する前記物理量を比較して前記最低保証噴射量が噴射されているか否かを判定する判定手段と、
前記通常噴射パターンと前記学習用噴射パターンとの噴射による前記物理量を比較して前記最低保証噴射量が噴射されているとともに、前記通常噴射パターンと前記学習用噴射パターンとの噴射による前記物理量の変化量が前記上限値以下であり学習が終了したと前記判定手段が判定すると、学習終了時の前記学習用噴射の前記噴射指令値に基づいて、前記最低保証噴射量を下限値とする所定の微小量噴射範囲における前記噴射指令値を補正する補正手段と、
を備え、
前記通常噴射パターンと前記学習用噴射パターンとの噴射による前記物理量の変化量が所定の上限値を超えていると前記判定手段が判定すると、前記噴射指令手段は前記燃料噴射弁に対する前記学習用噴射の噴射指令値を減少する、
ことを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記運転状態取得手段は、前記燃料噴射弁が燃料を噴射したときの前記内燃機関の仕事量を前記物理量として取得することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記運転状態取得手段は、前記通常噴射パターンにより前記燃料噴射弁が燃料を複数回噴射したとき、ならびに前記学習用噴射パターンにより前記燃料噴射弁が燃料を複数回噴射したときのそれぞれにおいて、前記物理量の平均値および分散を取得し、
前記判定手段は、前記通常噴射パターンと前記学習用噴射パターンとの噴射による前記物理量の平均値および分散に基づいて前記最低保証障噴射量が噴射されているか否かを判定する、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記補正手段は、前記所定の微小量噴射範囲よりも前記噴射指令値の増加側および減少側に向けて、前記噴射指令値に対する補正量の絶対値を徐々に減少することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に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、学習用噴射を実行して燃料噴射弁の噴射量を学習する燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、機差または経時変化等により生じる燃料噴射弁の目標噴射量に対する実噴射量のずれ量を学習し、実噴射量が目標噴射量になるように燃料噴射弁に噴射を指令する噴射指令値の補正量を算出することが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１では、無噴射減速運転中において学習用噴射を実行し、エンジン回転数の変動量を内燃機関の運転状態を表わす物理量としてトルクに換算し、トルクを噴射量に換算して実噴射量を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−７４４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
無噴射減速運転中は運転状態に対する外乱が小さく学習用噴射による運転状態の変化を高精度に検出できるものの、無噴射減速運転の発生頻度が低い場合には噴射量学習の実行機会を確保することが困難であるという問題がある。そこで、通常運転時に噴射量学習を実行し、噴射量学習の実行機会を確保することが要求されている。特に、建設機械や発電機に使用される内燃機関のように無噴射減速運転状態が発生しない場合には、通常運転時において噴射量学習を実行する必要がある。
【０００６】
しかしながら、通常運転時には内燃機関の運転状態に対する外乱が大きいので、運転状態を表わす物理量から噴射量を検出し、検出した噴射量に基づいて噴射量学習を実現することは困難である。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、通常運転時において噴射量学習を実現する燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１から６に記載の発明によると、噴射指令手段は、通常運転時に学習条件が成立すると、内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁の最低保証噴射量に相当する学習用噴射を通常噴射パターンに追加した学習用噴射パターンで燃料噴射弁に噴射を指令し、運転状態取得手段は、通常噴射パターンで燃料噴射弁が燃料を噴射したときと、学習用噴射パターンで燃料噴射弁が燃料を噴射したときとにおける内燃機関のそれぞれの運転状態を表わす物理量を取得し、判定手段は、通常噴射パターンと学習用噴射パターンとの噴射で運転状態取得手段が取得する物理量を比較して最低保証噴射量が噴射されているか否かを判定する。尚、最低保証噴射量とは、燃料噴射弁において保証されている噴射量の最低値である。
【０００９】
この構成によれば、最低保証噴射量に相当する学習用噴射のない通常噴射パターンと最低保証噴射量に相当する学習用噴射を通常噴射パターンに追加した学習用噴射パターンとによる噴射をそれぞれ実行したときの運転状態を表わす物理量を比較するので、例えば物理量に所定の変化があるか否かのいずれであるかを判定することにより、外乱の大きい通常噴射時において、最低保証噴射量の燃料が燃料噴射弁から実際に噴射されているか否かを判定できる。
【００１０】
さらに、請求項１から６に記載の発明によると、補正手段は、通常噴射パターンと学習用噴射パターンとの噴射による物理量を比較して最低保証噴射量が噴射されているとともに、通常噴射パターンと学習用噴射パターンとの噴射による物理量の変化量が上限値以下であり学習が終了したと判定手段が判定すると、学習終了時の学習用噴射の噴射指令値に基づいて最低保証噴射量に相当する噴射指令値を補正する。この構成によれば、補正した噴射指令値により、最低保証噴射量の噴射を実現できる。
【００１１】
さらに、請求項１から６に記載の発明によると、補正手段は、学習終了時の学習用噴射の噴射指令値に基づいて、最低保証噴射量を下限値とする所定の微小量噴射範囲における噴射指令値を補正する。
【００１２】
この構成によれば、最低保証噴射量に相当する噴射指令値の補正量を、最低保証噴射量を下限値とする所定の微小量噴射範囲の噴射指令値に適用するので、最低保証噴射量以外の所定の微小量噴射範囲において噴射量学習を省略できる。
【００１３】
請求項１に記載の発明によると、通常噴射パターンと学習用噴射パターンとの噴射による物理量を比較して最低保証噴射量が噴射されていないと判定手段が判定すると、噴射指令手段は燃料噴射弁に対する学習用噴射の噴射指令値を増加する。
【００１４】
この構成によれば、学習用噴射の噴射指令値を増加して最低保証噴射量が噴射されていると判定されれば、そのときの噴射指令値が最低保証噴射量に相当する噴射指令値であると学習できる。
【００１５】
請求項２および３に記載の発明によると、通常噴射パターンと学習用噴射パターンとの噴射による物理量の変化量が所定の上限値を超えていると判定手段が判定すると、噴射指令手段は燃料噴射弁に対する学習用噴射の噴射指令値を減少する。
【００１６】
この構成によれば、物理量の変化量が所定の上限値を超えており、燃料噴射弁から噴射されている噴射量が最低保証噴射量を過度に超えていると判定される場合には学習用噴射の噴射指令値を減少し、物理量の変化量が上限値以下であると判定されれば、そのときの噴射指令値が最低保証噴射量に相当する噴射指令値であると学習できる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によると、運転状態取得手段は、燃料噴射弁が燃料を噴射したときの内燃機関の仕事量を運転状態を表わす物理量として取得する。
運転状態取得手段が取得する内燃機関の仕事量は、例えば、所定の角度周期で検出した内燃機関の回転速度を内燃機関の爆発周期の帯域フィルタにてフィルタリングすることで瞬時トルクを算出し、その瞬時トルクを内燃機関の爆発周期毎に積分する、といった手順で算出される。仕事量の算出手順については、特開２００７−３２５４０号公報等に開示されているため、本明細書では、より詳細な説明は省略する。
【００１８】
内燃機関の回転速度は、内燃機関の運転を制御するために通常設置されているセンサにより検出できるので、運転状態を表わす物理量を検出するために新たにセンサを設ける必要がない。
【００１９】
ところで、通常噴射パターンおよび学習用噴射パターンによりそれぞれ燃料を噴射したときの物理量を比較する場合、例えば複数回噴射したときの両噴射パターンの物理量の平均の差だけに着目すると、両噴射パターンにおける物理量の平均に対する分散の程度によっては、最低保証噴射量の噴射に相当する物理量の変化があったか否かを判定することが困難な場合がある。
【００２０】
そこで、請求項５に記載の発明によると、運転状態取得手段は、通常噴射パターンにより燃料噴射弁が燃料を複数回噴射したとき、ならびに学習用噴射パターンにより燃料噴射弁が燃料を複数回噴射したときのそれぞれにおいて、物理量の平均値および分散を取得し、判定手段は、通常噴射パターンと学習用噴射パターンとの噴射による物理量の平均値および分散に基づいて最低保証障噴射量が噴射されているか否かを判定する。
この構成によれば、両噴射パターンの噴射による物理量の平均および分散に基づいて、最低保証噴射量が噴射されているか否かを高精度に判定できる。
【００２１】
請求項６に記載の発明によると、補正手段は、所定の微小量噴射範囲よりも噴射指令値の増加側および減少側に向けて、噴射指令値に対する補正量の絶対値を徐々に減少する。
この構成によれば、所定の微小量噴射範囲の境界で補正後の噴射指令値が急激に変化することを防止し、噴射指令値の急激な変化によるトルク変動を防止できる。
【００２２】
尚、本発明に備わる複数の手段の各機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、またはそれらの組み合わせにより実現される。また、これら複数の手段の各機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施形態による燃料噴射システムを示すブロック図。
【図２】噴射量学習処理を示すフローチャート。
【図３】仕事量学習処理を示すフローチャート。
【図４】学習用噴射による仕事量の変化を示す説明図。
【図５】各気筒の爆発行程で得られる仕事量の算出手順を説明するタイムチャート。
【図６】基本噴射指令値と補正後噴射指令値との関係を示す特性図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。本実施形態による燃料噴射システムを図１に示す。
（燃料噴射システム１０）
燃料噴射システム１０は、例えば、自動車用の４気筒のディーゼルエンジン（以下、単に「エンジン」ともいう。）２に燃料を噴射するためのものである。燃料噴射システム１０は、燃料供給ポンプ１４と、コモンレール２０と、燃料噴射弁３０と、電子制御装置(Electronic Control Unit：ＥＣＵ)４０とを備えている。
【００２５】
燃料供給ポンプ１４は、燃料タンク１２から燃料を汲み上げるフィードポンプを内蔵している。燃料供給ポンプ１４は、カムシャフトのカムの回転に伴いプランジャが往復移動することにより、フィードポンプから加圧室に吸入した燃料を加圧する公知のポンプである。
【００２６】
調量アクチュエータとしての調量弁１６は、燃料供給ポンプ１４の吸入側に設置されており、電流制御されることにより燃料供給ポンプ１４の各プランジャが吸入行程で吸入する燃料吸入量を調量する。燃料吸入量が調量されることにより、燃料供給ポンプ１４の各プランジャからの燃料吐出量が調量される。燃料供給ポンプ１４の吐出側に設置される調量弁により、燃料供給ポンプ１４の各プランジャからの燃料吐出量を調量してもよい。
【００２７】
コモンレール２０は、燃料供給ポンプ１４から吐出される燃料を蓄圧する中空の部材である。コモンレール２０には、内部の燃料圧力（コモンレール圧）を検出する圧力センサ２２、および、コモンレール圧が所定圧を超えると開弁してコモンレール２０内の燃料を排出するプレッシャリミッタ２４が設けられている。
【００２８】
エンジン２には、運転状態を検出するセンサとして、エンジン２の所定の回転角度毎（例えば３０°ＣＡ毎）に回転角信号を発生する回転角センサ３２が設置されている。ＥＣＵ４０は、回転角センサ３２が３０°ＣＡ毎に出力する回転角信号に基づき、エンジン回転速度およびエンジン回転数を算出する。
【００２９】
さらに燃料噴射システム１０には、運転状態を検出する他のセンサとして、運転者によるアクセルペダルの操作量であるアクセル開度（ＡＣＣＰ）を検出するアクセルセンサ、冷却水の温度（水温）、吸入空気の温度（吸気温）をそれぞれ検出する温度センサ等が設けられている。
【００３０】
燃料噴射弁３０は、エンジン２の各気筒に設置されており、コモンレール２０で蓄圧された燃料を気筒内に噴射する。燃料噴射弁３０は、例えば、噴孔を開閉するノズルニードルのリフトを制御室の圧力で制御する公知の電磁駆動式弁である。燃料噴射弁３０の噴射量は、ＥＣＵ４０から指令される噴射指令信号のパルス幅によって制御される。噴射指令信号のパルス幅が長くなると噴射量が増加する。
【００３１】
ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等を中心とするマイクロコンピュータにて主に構成されている。ＥＣＵ４０は、ＲＯＭまたはフラッシュメモリに記憶されている制御プログラムをＣＰＵが実行することにより、圧力センサ２２、回転角センサ３２を含む各種センサから取り込んだ出力信号に基づき、燃料噴射システム１０の各種制御を実行する。
【００３２】
例えば、ＥＣＵ４０は、圧力センサ２２が検出するコモンレール圧が目標圧力になるように調量弁１６への通電量を制御し、燃料供給ポンプ１４の吐出量を調量する。ＥＣＵ４０は、調量弁１６を制御する電流値と吐出量との相関を表す特性マップに基づいて、調量弁１６を制御する電流値を設定する。
【００３３】
また、ＥＣＵ４０は、燃料噴射弁３０の燃料噴射量、燃料噴射時期、ならびに、メイン噴射の前にパイロット噴射、プレ噴射、パイロット噴射の後にアフター噴射、ポスト噴射等を実施する多段噴射のパターンを制御する。
【００３４】
ＥＣＵ４０は、燃料噴射弁３０に噴射を指令する噴射指令信号のパルス幅（Ｔ）と噴射量（Ｑ）との相関を示す所謂ＴＱマップを、コモンレール圧の所定の圧力範囲毎にＲＯＭまたはフラッシュメモリに記憶している。そして、ＥＣＵ４０は、エンジン回転速度およびアクセル開度に基づいて燃料噴射弁３０の噴射量が決定されると、圧力センサ２２が検出したコモンレール圧に応じて該当する圧力範囲のＴＱマップを参照し、決定された噴射量を燃料噴射弁３０に指令する噴射指令信号のパルス幅をＴＱマップから取得する。
【００３５】
（噴射量学習処理）
次に、ＥＣＵ４０がＲＯＭ等に記憶されている制御プログラムにより実行する噴射量学習処理について説明する。図２および図３のフローチャートにおいて「Ｓ」はステップを表わしている。図２のフローチャートは、所定走行距離として例えば５０００ｋｍ毎、または所定運転時間として例えば５００時間毎に実行される。
【００３６】
まず、ＥＣＵ４０は、通常運転時において噴射量学習条件が成立しているか否かを判定する（Ｓ４００）。噴射量学習条件としては、エンジン運転状態が安定していること、例えば、水温、吸気温、回転数、アクセル開度、コモンレール圧等のエンジン運転状態を表わすパラメータの値がそれぞれ所定範囲内であり、各パラメータの変動量が所定範囲内であることである。
【００３７】
学習条件が成立すると（Ｓ４００：Ｙｅｓ）、コモンレール圧の学習圧力領域および噴射量学習を実行する気筒を決定し、通常噴射パターンと学習用噴射パターンとにより学習対象気筒の燃料噴射弁３０にそれぞれ燃料噴射を指令し、両噴射パターンの噴射によるエンジン２の運転状態を表わす物理量としてエンジン２の仕事量を学習する（Ｓ４０２）。
【００３８】
前回までに噴射量学習が実行され学習結果が反映されている場合、燃料噴射弁３０に対する噴射指令は、補正後の噴射指令値により行う。
ＥＣＵ４０は、学習圧力領域として、例えば低、中、高の３圧力水準のうちどの圧力領域で学習するかを決定し、決定した圧力水準にコモンレール圧を調圧する。
【００３９】
次に、Ｓ４０２、および後述するＳ４０８、Ｓ４１６で実行する仕事量の学習処理について、図３のフローチャートに基づいて説明する。ＥＣＵ４０は、噴射量学習を実行する気筒において、図４に示すように、通常噴射パターンとして、例えばパイロット噴射なしでプレ噴射およびメイン噴射を所定回数指令し、通常噴射パターンの噴射によるエンジン回転速度を検出して運転状態を表わす仕事量を算出する（Ｓ４３０）。
【００４０】
仕事量の算出は、図５に示すように、まず、回転角信号に基づきエンジン２の所定回転角度毎（例えば３０°ＣＡ毎）に検出した回転速度を、エンジン２の爆発周期（本実施形態では、エンジン２が４気筒であるので１８０°ＣＡとなる）の帯域フィルタにてフィルタリングすることで、なまされた瞬時トルクを算出し、その算出した瞬時トルクを、学習対象気筒の爆発周期内で積分する、といった手順で行われる。
【００４１】
尚、帯域フィルタのフィルタ作用が安定するまで、図４の点線１００に示すように、通常噴射パターンと、後述するパイロット噴射有りの学習用噴射パターンとの噴射において、最初の数回分の噴射データを無視する。前述したように、仕事量の算出手順は、特開２００７−３２５４０号公報等に開示されているため、ここでは詳細な説明は省略する。
【００４２】
そして、帯域フィルタのフィルタ作用が安定してから、通常噴射パターンによる複数回の噴射の仕事量の平均値Ｗｎｏおよび分散σｎｏを算出する（Ｓ４３２）。図４では、帯域フィルタのフィルタ作用が安定してから通常噴射パターンによる噴射を１０回繰り返している。
【００４３】
通常噴射パターンによる噴射が終了すると、プレ噴射およびメイン噴射からなる通常噴射パターンに最低保証噴射量に相当する学習用噴射としてパイロット噴射を加えた学習用噴射パターンによる多段噴射を所定回数指令し、帯域フィルタのフィルタ作用が安定してから、学習用噴射パターンの噴射によるエンジン回転速度を検出して運転状態を表わす仕事量を算出する（Ｓ４３４）。最低保証噴射量は例えば３ｍｍ3に設定されている。
【００４４】
そして、学習用噴射パターンによる複数回の噴射の仕事量の平均値Ｗａｄおよび分散σａｄを算出し（Ｓ４３６）、本処理を終了する。
通常噴射パターンおよび学習用噴射パターンによる仕事量の算出を、例えばそれぞれ５回程度の複数回繰り返し、その平均値および分散を算出してもよい。
【００４５】
Ｓ４０２の仕事量学習処理が終了すると、通常噴射パターンと学習用噴射パターンとの噴射による仕事量を比較することにより、最低保証噴射量に相当する学習用噴射についての学習結果を判定する（Ｓ４０４）。学習結果の判定方法を以下に示す。
【００４６】
まず、通常噴射パターンと学習用噴射パターンとの噴射による仕事量の変化量として、平均値の差が所定の上限値を超えていれば、燃料噴射弁３０に指令したパイロット噴射量に対して燃料噴射弁３０が実際に噴射した実噴射量が大きすぎる噴射量大（Ｑ大）であると判断する。平均値の差は次式（１）から取得する。
ΔＷ＝Ｗａｄ−Ｗｎｏ    ・・・（１）
仕事量の平均値の差が上限値以下であれば、次に、パイロット噴射量として少なくとも最低保証噴射量が噴射されているか否かを判定する。この判定は、各噴射パターンによる噴射回数をｎとすると、次式（２）に示す統計上の検定値が所定値以上であるか否かで判定する。
検定値＝（Ｗａｄ−Ｗｎｏ）／｛（σａｄ2／ｎ）＋（σｎｏ2／ｎ）｝1/2
・・・（２）
検定値と比較する所定値ｋは、例えば２〜３の範囲内で適宜設定される。噴射量大ではなく、かつ検定値≧ｋであれば、最低保証噴射量が正常に噴射されていると判定する。噴射量大ではなく、かつ検定値＜ｋであれば、最低保証噴射量の燃料が噴射されていない噴射量小（Ｑ小）であると判定する。
【００４７】
以上の判定結果に基づき、Ｓ４０４において学習結果が正常であれば、噴射指令値を補正せず本処理を終了する。
Ｓ４０４において噴射量小（Ｑ小）であれば、パイロット噴射量の噴射指令値を例えば１ｍｍ3増加し（Ｓ４０６）、図３に示す仕事量の学習処理を実行する（Ｓ４０８）。Ｓ４１０において学習結果を判定し、学習結果が噴射量小であればＳ４０６に処理を移行し、パイロット噴射量の噴射指令値を増加して仕事量の学習処理を繰り返す。
【００４８】
Ｓ４１０において学習結果が正常であれば、噴射指令値の増加量を補正量とし（Ｓ４１２）、本処理を終了する。
Ｓ４０４において噴射量大（Ｑ大）であれば、パイロット噴射量の噴射指令値を減少し（Ｓ４１４）、図３に示す仕事量の学習処理を実行する（Ｓ４１６）。Ｓ４１８において学習結果を判定し、学習結果が噴射量大であればＳ４１４に処理を移行し、パイロット噴射量の噴射指令値を例えば１ｍｍ3減少して仕事量の学習処理を繰り返す。
【００４９】
Ｓ４１８において学習結果が正常であれば、噴射指令値の減少量を補正量とし（Ｓ４２０）、本処理を終了する。
尚、図２のＳ４１２およびＳ４２０で噴射指令値を補正する場合、最低保証噴射量に相当する噴射指令値だけを補正してもよいし、学習した同じ補正量により最低保証噴射量を下限値とする所定の微小量噴射範囲における噴射指令値を補正してもよい。
【００５０】
所定の微小量噴射範囲の噴射指令値を補正する場合、例えば初回の噴射量学習であれば、図６に示すように基本噴射指令値と補正量が０の補正後噴射指令値との関係を示す初期噴射特性２００を補正する。この場合、Ｓ４１２であれば補正量が正の補正後噴射特性２０２を取得し、Ｓ４２０であれば補正量が負の補正後噴射特性２０４を取得する。基本噴射指令値は、ＴＱマップにおいて目標噴射量に対応するパルス幅を示す値である。
【００５１】
学習した同じ補正量により所定の微小量噴射範囲の噴射指令値を補正する場合、図６に示すように、所定の微小量噴射範囲よりも噴射指令値の増加側および減少側に向けて、噴射指令値の補正量の絶対値を徐々に減少することが望ましい。これにより、所定の微小量噴射範囲の上限および下限において補正後の噴射指令値が急激に変化し、トルク変動が生じることを防止できる。
【００５２】
以上説明した本実施形態では、通常噴射パターンと最低保証噴射量に相当する学習用噴射を通常噴射パターンに追加した学習用噴射パターンとによる噴射をそれぞれ実行したときの仕事量を比較するので、例えば仕事量に所定の変化があるか否かのいずれであるかを判定することにより、外乱の大きい通常噴射時において、最低保証噴射量の燃料が燃料噴射弁３０から実際に噴射されているか否かを判定し、噴射量学習を実現できる。
【００５３】
本実施形態では、ＥＣＵ４０が本発明の燃料噴射制御装置に相当する。また、ＥＣＵ４０は、本発明の噴射指令手段、運転状態取得手段、判定手段および補正手段として機能する。
【００５４】
また、図２のＳ４０２、Ｓ４０８、Ｓ４１６の仕事量学習処理を説明する図３のＳ４３０およびＳ４３４において燃料噴射弁３０に燃料噴射を指令する処理は本発明の噴射指令手段が実行する機能に相当し、図３のＳ４３０およびＳ４３４においてエンジン回転速度から仕事量を算出する処理、ならびにＳ４３２およびＳ４３６において仕事量の平均および分散を算出する処理は本発明の運転状態取得手段が実行する機能に相当し、図２のＳ４０４、Ｓ４１０およびＳ４１８の処理は本発明の判定手段が実行する機能に相当し、Ｓ４１２およびＳ４２０の処理は本発明の補正手段が実行する機能に相当する。
【００５５】
［他の実施形態］
上記実施形態では、エンジン２の運転状態を表わす物理量としてエンジン回転速度から仕事量を取得した。仕事量以外にも、排ガス中の酸素濃度、各気筒に筒内圧を測定する筒内圧センサが設置されている場合には燃焼時の筒内圧などを、エンジン２の運転状態を表わす物理量として取得してもよい。
【００５６】
上記実施形態では、学習用噴射として最低保証噴射量が噴射されているか否かを、通常噴射パターンと学習用噴射パターンとにより燃料噴射弁３０から複数回噴射したときの平均値および分散に基づいて判定した。これに対し、通常噴射パターンと学習用噴射パターンとにより燃料噴射弁３０から複数回噴射したときの平均値の差が所定の下限値以上であれば、学習用噴射として最低保証噴射量が噴射されていると判定してもよい。
【００５７】
また、上記実施形態では、自動車用のディーゼルエンジンを例にして説明したが、微小量噴射を実行する内燃機関であれば、どのような用途に使用される内燃機関に本発明の噴射量学習を適用してもよい。特に、無噴射減速運転状態の発生しない建設機械、発電機等に使用される内燃機関に適用すると効果的である。
【００５８】
上記実施形態では、噴射指令手段、運転状態取得手段、判定手段および補正手段の機能を制御プログラムにより機能が特定されるＥＣＵ４０により実現している。これに対し、上記手段の機能の少なくとも一部を、回路構成自体で機能が特定されるハードウェアで実現してもよい。
【００５９】
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【符号の説明】
【００６０】
２：ディーゼルエンジン（内燃機関）、３０：燃料噴射弁、４０：ＥＣＵ（燃料噴射制御装置、噴射指令手段、運転状態取得手段、判定手段、補正手段）
【図１】
0005648646.tif 000002
【図２】
0005648646.tif 000003
【図３】
0005648646.tif 000004
【図４】
0005648646.tif 000005
【図５】
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【図６】
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