(57)【要約】【課題】ディーゼルエンジンについて精度良く燃料の噴射量を推定する。【解決手段】ディーゼルエンジンの制御装置１００によれば、グロープラグ１３３が有する熱エネルギーを利用して、パイロット噴射を実行するに先立って、ディーゼルエンジンの気筒１３１内の温度を高めることが可能である。したがって、ディーゼルエンジンの制御装置１００によれば、グロープラグ１３３の熱エネルギーによって気筒１３１内の温度が高められているため、ディーゼルエンジン１の始動時において気筒１３１内の温度が低い場合でも、気筒内温度が高められた状態でパイロット噴射を実行することができ、パイロット噴射によって気筒内に噴射された燃料を、気筒１３１内の圧力上昇に伴って安定して着火させることが可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイロット噴射を実行するに先立って、ディーゼルエンジンの気筒内の温度を高める加温手段と、
前記パイロット噴射が実行されることによって前記ディーゼルエンジンから出力されたトルクに基づいて、前記気筒内に噴射された燃料の噴射量を推定する推定手段と
を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記加温手段は、グロープラグであり、前記グロープラグの温度に基づいて前記パイロット噴射が実行されること
を特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記グロープラグの温度は、互いに異なる複数の温度値に設定され、該異なる複数の温度値の夫々に対応して前記噴射量及び前記トルクの関係を規定する複数の検量線が設定されていること
を特徴とする請求項１又は２に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記加温手段は、前記気筒に対して吸気及び排気の夫々を行なう吸気弁及び排気弁の夫々の開閉動作を制御する可変動弁機構であり、
前記可変動弁機構は、前記吸気弁を開くタイミング及び前記排気弁を閉じるタイミングの少なくとも一方のタイミングを調整することによって前記気筒内の温度を高めること
を特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記可変動弁機構は、前記吸気弁を開くタイミングを遅角側にシフトさせること
を特徴とする請求項４に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項６】
前記可変動弁機構は、前記吸気弁を閉じるタイミングを進角側にシフトさせること
を特徴とする請求項４に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項７】
前記可変動弁機構は、前記排気弁を閉じるタイミングを進角側にシフトさせること
を特徴とする請求項４に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項８】
前記加温手段は、過給圧を高める昇圧手段を含むこと
を特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項９】
前記過給圧は、互いに異なる複数の圧力値に設定されており、
該互いに異なる複数の圧力値毎に前記噴射量及び前記トルクの関係を規定する検量線が設定されていること
を特徴とする請求項８に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項１０】
インタークーラをバイパスするインタークーラバイパスを更に備え、
前記気筒に供給される吸気は、前記インタークーラバイパスを介して前記気筒に供給されること
を特徴とする請求項８又は９に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項１１】
前記加温手段は、前記気筒内において往復駆動されるピストンを冷却する冷却オイルを前記ピストンに供給する供給手段を制御する冷却オイル供給制御装置であり、
前記冷却オイル制御装置は、前記パイロット噴射を実行するに先立って、前記冷却オイルが前記ピストンに供給されないように前記供給手段を制御すること
を特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項１２】
ディーゼルエンジンのエンジン水温に基づいて、パイロット噴射を実行する噴射回数を特定する特定手段と、
該特定された噴射回数だけ前記パイロット噴射を実行することによって前記ディーゼルエンジンから出力されたトルクに基づいて、前記ディーゼルエンジンの気筒内に噴射された燃料の噴射量を推定する推定手段と
を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項１３】
前記特定された噴射回数毎に前記噴射量及び前記トルクの関係を規定する検量線が設定されていること
を特徴とする請求項１２に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項１４】
前記パイロット噴射の間隔は、前記燃料を前記気筒に噴射するインジェクタに前記燃料を供給するコモンレール内に発生する圧力脈動が低減されるように設定されていること
を特徴とする請求項１２又は１３に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項１５】
前記特定された噴射回数だけ実行されたパイロット噴射の夫々における前記燃料の噴射量は、互いに等しい噴射量に設定されていること
を特徴とする請求項１２から１４の何れか一項に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項１６】
ディーゼルエンジンにおいて排気を清浄化する触媒部と、
パイロット噴射が実行されることによって前記触媒部の温度が所定の温度より高くなった場合に、前記パイロット噴射が実行される前後の夫々における前記触媒部の温度を測定する測定手段と、
前記パイロット噴射が実行される前後の夫々において測定された前記触媒部の一の温度及び他の温度に基づいて、前記パイロット噴射が実行されたことによる前記触媒部の温度上昇値を特定する特定手段と、
該特定された温度上昇値に基づいて、前記パイロット噴射によって前記ディーゼルエンジンの気筒に噴射された燃料の噴射量を推定する推定手段と
を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項１７】
ディーゼルエンジンにおける空燃比を特定する特定手段と、
パイロット噴射が実行された際に特定された空燃比に基づいて、前記パイロット噴射によって前記ディーゼルエンジンの気筒に噴射された燃料の噴射量を推定する推定手段と
を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、パイロット噴射を実行するディーゼルエンジンにおいてインジェクタから実際に気筒に噴射される燃料の噴射量を推定可能なディーゼルエンジンの制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンでは、燃焼騒音の低減やＮＯｘを抑制する手段として、メイン噴射に先立って極少量の燃料を噴射する、所謂パイロット噴射を実施する方法が知られている。噴射量の指令値が小さいパイロット噴射の場合には、その効果（燃焼騒音の低減、ＮＯｘの抑制）を十分に発揮させるために、噴射精度の向上が要求される。このため、パイロット噴射に対する指令噴射量と、実際に噴射された燃料量、言い換えれば実噴射量とのずれを検出し、指令噴射量及び実噴射量相互を補正する噴射量学習が必要となる。例えば、特許文献１によれば、指令噴射量がゼロ以下の際に、単発でパイロット噴射を実行し、当該パイロット噴射によって上昇するエンジンの回転数の変化量に基づいてトルクを算出し、当該発生したトルクに基づいて燃料の実噴射量を推定するディーゼル機関の噴射量制御装置が提案されている。また、ディーゼルエンジンでは、パイロット噴射による燃料の噴射タイミングを最適化する技術も提案されている（例えば、特許文献２乃至５参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１３３６７８号公報
【特許文献２】特開２００２−４７９７６号公報
【特許文献３】実開２００６−２５００４７号公報
【特許文献４】特開平１１−２９４２２８号公報
【特許文献５】特開２００５−１７１９２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ディーゼルエンジンに用いられるインジェクタでは、その製造時に生じる性能ばらつき、或いはディーゼルエンジンに搭載された後に生じる経時変化によって、パイロット噴射による燃料の噴射量にばらつきが生じる問題点がある。このような問題点を解決する目的で、例えば、パイロット噴射を実行した際に、インジェクタから噴射される燃料の噴射量について設定された設定噴射量と、実際に気筒に噴射された燃料の実噴射量との関係を学習しておく必要がある。
【０００５】
ここで、実噴射量を学習する方法として、パイロット噴射を実行した際のエンジン回転数の変化量に基づいて、実際に噴射された燃料の実噴射量を推定する方法が考えられる。
【０００６】
しかしながら、エンジンの始動時の初期の段階では気筒内の温度が低く、燃料の着火性が低くなってしまう。したがって、パイロット噴射によって少量の燃料を噴射した場合には、安定したトルクをディーゼルエンジンによって発生させることが困難であり、エンジン回転数の変化量に基づいて、実噴射量を推定することが困難になる。
【０００７】
加えて、ディーゼルエンジンの出力の増大をさせるためには高過給化が必要になり、気筒における最大筒内圧の制限により低圧縮化が必要になる。ディーゼルエンジンの低圧縮化を進めた場合、圧縮端における筒内温度が低くなるため、燃料が着火し難くなる。したがって、パイロット噴射によって気筒に噴射された燃料を十分に燃焼させることが困難になり、パイロット噴射によって安定したトルクが発生させることが難しくなる。その結果、実噴射量を推定することが困難になる。
【０００８】
よって、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、精度良く燃料の噴射量を推定できるディーゼルエンジンの制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置は上記課題を解決するために、パイロット噴射を実行するに先立って、ディーゼルエンジンの気筒内の温度を高める加温手段と、前記パイロット噴射が実行されることによって前記ディーゼルエンジンから出力されたトルクに基づいて、前記気筒内に噴射された燃料の噴射量を推定する推定手段とを備える。
【００１０】
本発明の第１の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置によれば、加温手段によって気筒内の温度が高められているので、これに続いて実行されるパイロット噴射によって気筒に噴射された燃料を安定して燃焼させることが可能である。尚、加温手段は、気筒内に熱エネルギーを加えることによって気筒内の温度を高めてもよいし、気筒内部から外部への熱伝導を媒介する熱伝導体が燃焼室に接しないようにすることによって、気筒内から熱エネルギーが逃げないようにし、相対的に気筒内温度を高めてもよい。
【００１１】
推定手段は、パイロット噴射が実行されることによってディーゼルエンジンから出力されたトルクに基づいて、気筒内に噴射された燃料の噴射量を推定する。気筒内の温度は、パイロット噴射に先んじて高められているため、パイロット噴射によって気筒内に噴射された燃料を、気筒内の圧力上昇に伴って安定して着火させることができる。したがって、パイロット噴射によって気筒内に噴射された燃料を安定して燃焼することができ、当該燃焼に応じて安定してトルクを発生させることが可能である。推定手段は、例えば、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ：Engine Control Unit）等の制御装置の一部を構成しており、パイロット噴射に応じて発生したトルクに基づいて、気筒内に実際に噴射された燃料の噴射量を推定する。
【００１２】
したがって、本発明の第１の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置によれば、ディーゼルエンジンの始動時において気筒内温度が低い場合でも、気筒内温度が高められた状状態でパイロット噴射を実行することができる。本発明の第１の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置によれば、例えば、低圧縮比にせざるを得ないディーゼルエンジンでも圧縮端における気筒内温度を高めることができるため、燃料の着火性を向上させることが可能であり、パイロット噴射に応じて安定して当該エンジンからトルクを出力できる。
【００１３】
したがって、本発明の第１の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置によれば、安定して出力されるトルクに基づいて、パイロット噴射によって実際に気筒内に噴射された燃料の噴射量を推定でき、推定された噴射量に応じて正確に燃料の噴射量を制御しつつ、ディーゼルエンジンの駆動を制御することが可能である。
【００１４】
本発明の第１の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置の一の態様では、前記加温手段は、グロープラグであり、前記グロープラグの温度に基づいて前記パイロット噴射が実行されてもよい。
【００１５】
この態様によれば、グロープラグからグロープラグの温度に応じて気筒内に熱エネルギーを供給でき、気筒内の温度を高めることが可能である。このように気筒内温度を高める動作は、例えばグロープラグの温度が所定の温度になった場合に実行される。ここで、「所定の温度」とは、気筒内温度に対して相対的に高い温度であり、グロープラグから気筒内に熱エネルギーを供給可能になったか否かの判断基準となる温度である。
【００１６】
本発明の第１の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置の他の態様では、前記グロープラグの温度は、互いに異なる複数の温度値に設定され、該異なる複数の温度値の夫々に対応して前記噴射量及び前記トルクの関係を規定する複数の検量線が設定されていてもよい。
【００１７】
この態様によれば、ディーゼルエンジンの動作時において、互いに異なる複数の温度値の夫々に対応して設定された複数の検量線に基づいて、正確に噴射量を推定できる。
【００１８】
本発明の第１の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置の他の態様では、前記加温手段は、前記気筒に対して吸気及び排気の夫々を行なう吸気弁及び排気弁の夫々の開閉動作を制御する可変動弁機構であり、前記可変動弁機構は、前記吸気弁を開くタイミング及び前記排気弁を閉じるタイミングの少なくとも一方のタイミングを調整することによって前記気筒内の温度を高めてもよい。
【００１９】
この態様によれば、前記吸気弁を開くタイミングを調整することによって吸気が気筒に流れ込む流速を変更することが可能である。また、吸気弁を閉じるタイミングを調整することによって気筒内における実際の圧縮比を高めることが可能である。
【００２０】
この態様によれば、吸気の流速及び実際の圧縮比の少なくとも一方を高めることによって気筒内温度を高めることが可能であり、燃料の着火性を向上させることが可能である。
【００２１】
この態様では、前記可変動弁機構は、前記吸気弁を開くタイミングを遅角側シフトさせてもよい。
【００２２】
この態様によれば、吸気弁を開くタイミングを遅角側にシフトさせることによって、吸気の流速を高めることができ、気筒内温度を高めることが可能である。
【００２３】
本発明の第１の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置の他の態様では、前記可変動弁機構は、前記吸気弁を閉じるタイミングを進角側にシフトさせてもよい。
【００２４】
この態様によれば、吸気弁を閉じるタイミングを進角側にシフトさせることよって吸気弁が閉じるタイミングを下死点に近づけることができ、実際の圧縮比を高めることができる。これにより、気筒内温度を高めることができ、燃料の着火性を向上させることが可能である。
【００２５】
本発明の第１の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置の他の態様では、前記可変動弁機構は、前記排気弁を閉じるタイミングを進角側にシフトさせてもよい。
【００２６】
この態様によれば、排気弁を閉じるタイミングを進角側にシフトさせることによって、エンジン内部に残留されるＥＧＲ（排気ガス還流）ガスを増やすことができ、ＥＧＲガスが有する熱エネルギーによって気筒内温度を高めることが可能である。このようにして気筒内温度が高められたディーゼルエンジンによれば、燃料の着火性を向上させることが可能である。
【００２７】
本発明の第１の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置の他の態様では、前記加温手段は、過給圧を高める昇圧手段を含んでいてもよい。
【００２８】
この態様によれば、モータアシストターボ或いは電動コンプレッサ等の昇圧手段によって過給圧を高めることができ、気筒内温度を高めることが可能である。尚、この態様によれば、気筒内における燃料の燃焼が安定して行なわれる基準として過給圧に所定の圧力値を設定し、過給圧が当該所定の圧力値を超えた際、或いは所定の圧力範囲に含まれる際に、パイロット噴射を実行すればよい。
【００２９】
この態様では、前記過給圧は、互いに異なる複数の圧力値に設定されており、該互いに異なる複数の圧力値毎に前記噴射量及び前記トルクの関係を規定する検量線が設定されていてもよい。
【００３０】
この態様によれば、ディーゼルエンジンの動作時において、互いに異なる複数の圧力値毎に設定された検量線に基づいて、正確に噴射量を推定できる。
【００３１】
本発明の第１の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置の他の態様では、インタークーラをバイパスするインタークーラバイパスを更に備え、前記気筒に供給される吸気は、前記インタークーラバイパスを介して前記気筒に供給されてもよい。
【００３２】
この態様によれば、吸気の温度を高めることができるため、燃料の着火性を向上させることができる。
【００３３】
本発明の第１の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置の他の態様では、前記加温手段は、前記気筒内において往復駆動されるピストンを冷却する冷却オイルを前記ピストンに供給する供給手段を制御する冷却オイル供給制御装置であり、前記冷却オイル制御装置は、前記パイロット噴射を実行するに先立って、前記冷却オイルが前記ピストンに供給されないように前記供給手段を制御してもよい。
【００３４】
この態様によれば、パイロット噴射時において、ピストンの温度が上昇するため、燃料の着火性を高めることが可能である。
【００３５】
本発明の第２の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置は上記課題を解決するために、ディーゼルエンジンのエンジン水温に基づいて、パイロット噴射を実行する噴射回数を特定する特定手段と、該特定された噴射回数だけ前記パイロット噴射を実行することによって前記ディーゼルエンジンから出力されたトルクに基づいて、前記ディーゼルエンジンの気筒内に噴射された燃料の噴射量を推定する推定手段とを備える。
【００３６】
本発明の第２の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置によれば、特定手段は、ＥＣＵ等の制御回路の一部を構成しており、気筒内において燃料が安定して燃焼するように、エンジン水温に基づいてパイロット噴射の噴射回数を特定する。より具体的には、例えば、エンジン水温、即ち気筒内温度が、燃料が安定して燃焼できる温度に達していないと判断される際に、燃料が安定して燃焼できる温度にエンジン水温が上昇するまでに要する噴射回数を特定し、特定された噴射回数だけパイロット噴射が実行されるようにインジェクタによる燃料の噴射を制御する。
【００３７】
推定手段は、特定された噴射回数だけパイロット噴射を実行することによってディーゼルエンジンから出力されたトルクに基づいて、ディーゼルエンジンの気筒内に噴射された燃料の噴射量を推定する。したがって、推定手段は、安定して出力されたトルクに基づいて噴射量を推定できることになる。
【００３８】
このように、本発明の第２の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置によれば、正確に噴射量が推定できることから、推定された噴射量に応じて正確に燃料の噴射量を制御しつつ、ディーゼルエンジンの駆動を制御することが可能である。
【００３９】
本発明の第２の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置の一の態様では、前記特定された噴射回数毎に前記噴射量及び前記トルクの関係を規定する検量線が設定されていてもよい。
【００４０】
この態様によれば、ディーゼルエンジンの動作時において、特定された噴射回数毎に設定された検量線に基づいて、正確に噴射量を推定できる。
【００４１】
本発明の第１の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置の他の態様では、前記パイロット噴射の間隔は、前記燃料を前記気筒に噴射するインジェクタに前記燃料を供給するコモンレール内に発生する圧力脈動が低減されるように設定されていてもよい。
【００４２】
この態様によれば、インジェクタによる燃料の噴射によってコモンレール内に生じる脈動を低減でき、脈動に起因して生じる噴射量のばらつきを低減できる。ばらつきが低減された噴射量によって燃料を気筒内に噴射することによって安定して燃料を燃焼させることが可能である。尚、パイロット噴射の間隔は、エンジン回転数毎に変更してもよい。
【００４３】
本発明の第２の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置の他の態様では、前記特定された噴射回数だけ実行されたパイロット噴射の夫々における前記燃料の噴射量は、互いに等しい噴射量に設定されていてもよい。
【００４４】
この態様によれば、効果的にコモンレール内に生じる脈動を抑制できる。
【００４５】
本発明の第３の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置は上記課題を解決するために、ディーゼルエンジンにおいて排気を清浄化する触媒部と、パイロット噴射が実行されることによって前記触媒部の温度が所定の温度より高くなった場合に、前記パイロット噴射が実行される前後の夫々における前記触媒部の温度を測定する測定手段と、前記パイロット噴射が実行される前後の夫々において測定された前記触媒部の一の温度及び他の温度に基づいて、前記パイロット噴射が実行されたことによる前記触媒部の温度上昇値を特定する特定手段と、該特定された温度上昇値に基づいて、前記パイロット噴射によって前記ディーゼルエンジンの気筒に噴射された燃料の噴射量を推定する推定手段とを備える。
【００４６】
本発明の第３の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置によれば、例えば、パイロット噴射によって安定してトルクが出力できない場合には、触媒部の温度上昇値に基づいて、燃料の噴射量を推定できる。したがって、本発明の第３の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置によれば、トルクに基づいて噴射量を推定できなくても、触媒部の温度上昇値から直接噴射量を推定できる。
【００４７】
本発明の第４の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置は上記課題を解決するために、ディーゼルエンジンにおける空燃比を特定する特定手段と、パイロット噴射が実行された際に特定された空燃比に基づいて、前記パイロット噴射によって前記ディーゼルエンジンの気筒に噴射された燃料の噴射量を推定する推定手段とを備える。
【００４８】
本発明の第４の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置によれば、上述した本発明の第３の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置と同様に、空燃比から直接噴射量を推定できる。
【００４９】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
図１乃至図１６を参照しながら、本発明の第１乃至第４の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置の各実施形態を説明する。
【００５１】
＜第１実施形態＞
先ず、図１を参照しながら、本発明の第１の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置が適用されたディーゼルエンジンの構成を説明する。図１は、ディーゼルエンジンの構成の概略構成を示すブロック図である。
【００５２】
図１及び図２を参照しながら、本発明のディーゼルエンジンの制御装置が適用されるディーゼルエンジンの構成について説明する。図１は、ディーゼルエンジンの構成の概略を示すブロック図である。図２は、ＥＣＵ１１０の主要な構成を示したブロック図である。
【００５３】
図１において、ディーゼルエンジン１は、ディーゼルエンジン１の各部の制御を行う電子制御ユニット（ＥＣＵ）１１０、吸気温度センサ１２０、エンジン本体１３０、気筒１３１、燃焼室１３２、グロープラグ１３３、温度センサ１３４、コモンレール１４０、インジェクタ１４１、インテークマニホールド１５０、スロットル１５１、インタークーラ１６０、インタークーラバイパス１６１、インタークーラ用切換弁１６２、吸気用切換弁１６３、本発明の「昇圧手段」の一例であるターボチャージャ１７０、ＥＧＲクーラ１８０、ＥＧＲバイパス１８１、ＥＧＲ用切換弁１８２、ホットエアインテーク機構１９０、可変動弁機構２００、エキゾーストマニホールド２１０、及び本発明の「供給手段」の一例であるオイル供給装置２０１を備える。ディーゼルエンジンの制御装置１００は、本発明の「推定手段」及び「冷却オイル供給制御手段」の各例を含んでなるＥＣＵ１１０、及び、本発明の「加温手段」の一例であるグロープラグ１３３を備えて構成されている。
【００５４】
図２において、ＥＣＵ１１０は、制御部１１１、本発明の「冷却オイル供給制御手段」の一例であるオイル供給制御部１１４、本発明の「推定手段」の一例である噴射量推定部１１２、及び記憶部１１３を備えている。
【００５５】
ディーゼルエンジン１に取り込まれる吸気（即ち、吸気ガス又は空気）は、先ず、図示しないエアダクト、吸気用切換弁１６３を介して取り込まれ、ターボチャージャ１７０によって圧縮された後インタークーラ１６０側に流れる。ディーゼルエンジンの通常運転時、即ち、始動後の運転時においては、吸気はインタークーラ１６０に流れ、冷却された後インテークマニホールド１５０側に供給される。
【００５６】
インタークーラ用切換弁１６２は、インタークーラ１６０の入り口側に配設されており、ディーゼルエンジン１のアイドリングストップ中、或いは始動直前にＥＣＵ１１０が有する制御部１１１の制御下で切り換えられる。これにより、アイドリングストップ中にエンジンルーム内、又は吸気系統を構成する配管内で高温状態とされた空気が、ディーゼルエンジン１の始動時に、吸気としてインタークーラバイパス１６１に流れる。
【００５７】
ディーゼルエンジン１がアイドリングストップ状態に移行した際には、エンジンルーム内、又はインタークーラバイパス１６１を含む吸気系統の配管内に存在する空気の温度は、ディーゼルエンジン１が駆動されていたときに発生する熱エネルギーによって外気に比べて高くなっている。このような空気を吸気としてエンジン本体１３０の燃焼室１３２に供給することにより、圧縮行程において気筒１３１の筒内圧力を高い圧力にすることなく、燃料の着火性を高めることが可能である。即ち、吸気温度が予め高いことにより、圧縮によって吸気温度を上昇させる割合を低減することができる。
【００５８】
インタークーラバイパス１６１を流れた吸気は、インテークマニホールド１５０に供給される。インテークマニホールド１５０は、吸気をエンジン本体１３０の気筒１３１に供給する。本実施形態に係るエンジン本体１３０は４つの気筒１３１を備えており、インテークマニホールド１５０からこれら４つの気筒１３１に均等に吸気が供給される。本実施形態においては、インテークマニホールド１５０の入り口にスロットル１５１が配置されている。スロットル１５１は、インテークマニホールド１５０に供給される吸気の流量を調整することができる。
【００５９】
エンジン本体１３０の各気筒１３１に供給された吸気は、インジェクタ１４１から噴射された燃料を燃焼させるために使用される。より具体的には、微少量の燃料を噴射するパイロット噴射、及びパイロット噴射に続いて実行される燃料のメイン噴射時において、燃焼室１３２に供給された燃料を燃焼させる。
【００６０】
エンジン本体１３０の排気側に配設されたエキゾーストマニホールド２１０は、エンジン本体１３０から排気された排気（即ち、排気ガス）を、ＥＧＲ（Exhaust  Gas  Recirculation：排気再循環）系統及びターボチャージャ１７０に流す。
【００６１】
ＥＧＲクーラバイパス１８１、及びＥＧＲ用切換弁１８２によれば、ディーゼルエンジン１が通常駆動される際には、少なくとも排気の一部はＥＧＲクーラ１８０によって冷却された後、吸気系統に還流される。これにより、燃焼室１３２内の燃焼温度は下がり、窒素酸化物の生成と、吸入空気量の増加による排気微粒子の生成とを抑制することができる。
【００６２】
ＥＧＲ用切換弁１８２は、ＥＧＲクーラバイパス１８１の入り口側に配設されており、ディーゼルエンジン１００のアイドルストップ中、或いは始動直前に排気をＥＧＲクーラバイパス１８１に流すように切り換えられる。燃焼室１３２から排出される排気の温度は外気の温度に比べて高温であり、排気を冷却することなく吸気系統に供給することにより、排気が有する熱エネルギーを吸気に供給することができ、吸気温度を高めることが可能である。ここで、高温とは、エンジン本体１３０の各気筒１３２で燃料が燃焼する際の温度と同等、若しくは燃焼温度より若干低い温度であり、外気の温度、即ち常温に比べれば非常に高い温度である。このような排気が有する熱エネルギーを吸気に供給することにより、別途吸気に熱エネルギーを供給するための熱源を設けることなく吸気温度を高めることが可能である。
【００６３】
ターボチャージャ１７０は、吸気を圧縮することにより多くの吸気を気筒１３１に供給する。ターボチャージャ１７０は、排気によって作動される図示しないタービンによってエアダクトから取り込んだ吸気を圧縮し、インタークーラ１６０に供給する。ターボチャージャ１７０が備えるコンプレッサを駆動した排気は、触媒部２４０を介して清浄化された後、排出される。
【００６４】
ホットエアインテーク機構１９０は、エンジン本体１３０の排気側に設けられた遮熱板１９１、吸気系統に接続されたホットエアインテーク１９２、及び吸気用切換弁１６３を備える。遮熱板１９１は、エンジン本体１３０の少なくとも一部を覆うように配置されていればよく、エンジン本体１３０の周囲に配置された各部がエンジン本体１３０からの放熱によって劣化することを抑制する。
【００６５】
次に、図３を参照しながら、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置によって実行されるディーゼルエンジンの制御方法を説明しながら、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置を構成する各要素の詳細な動作を説明する。図３は、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置によって実行されるディーゼルエンジンの制御方法の主要な処理ルーチンを示したフローチャートである。本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御方法によれば、特に、インジェクタから噴射されるべき燃料の噴射と、実際に気筒に噴射された燃料の噴射量との誤差を補正できる。
【００６６】
図３において、制御部１１１は、パイロット噴射の噴射量を学習するか否かを判定する（ステップＳ１００）。学習を実行しないと判定された場合には、当該制御方法を終了する。学習を実行すると判定された場合には、制御装置１１０の制御下でグロープラグ１３３がオン状態に切り換えられる（ステップＳ１１０）。
【００６７】
次に、制御部１１１は、温度センサ１３４によって測定されたグロープラグ１３３の温度が所定の温度範囲に含まれているか否かを判定する（ステップＳ１２０）。グロープラグ１３３の温度が所定の温度範囲に含まれていないと判定された場合には、再度ステップＳ１１０に戻る。グロープラグ１３３の温度が所定の温度範囲に含まれていると判定された場合には、制御部１１１の制御下でインジェクタ１４１が駆動され、パイロット噴射が実行される（ステップＳ１３０）。
【００６８】
「所定の温度範囲」とは、インジェクタ１４１によって燃焼室１３２へ噴射された燃料が燃焼しきらない温度範囲を意味する。より具体的には、例えば、気筒１３１内の温度に対して相対的に高い温度であり、グロープラグ１３３から気筒１３１内に熱エネルギーを供給可能になったか否かの判断基準となる温度である所定の温度が含まれるように、当該所定の温度範囲を設定しておき、グロープラグ１３３の温度が所定の温度を超えた否かによって、パイロット噴射を実行するか否かが決定される。
【００６９】
ここで、グロープラグ１３３の温度が、所定の温度範囲に含まれていない場合には、仮にパイロット噴射を実行した場合であっても、インジェクタ１４１から噴射された燃料の噴射量に応じてトルクが安定して発生しないため、実際にインジェクタ１４１から噴射された燃料の噴射量を推定し、インジェクタ１４１から噴射する燃料の噴射量の設定値と実際に噴射された燃料の噴射量との誤差を学習できない。より具体的には、ディーゼルエンジンの始動時のように気筒１３１内の温度が高まっていない状態でパイロット噴射を行なうだけでは、インジェクタ１４１から噴射された燃料の実際の噴射量（即ち、実噴射量）を正確に推定できない。
【００７０】
そこで、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置１００によれば、グロープラグ１３３が有する熱エネルギーを利用して、パイロット噴射を実行するに先立って、ディーゼルエンジンの気筒１３１内の温度を高める。したがって、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置によれば、グロープラグ１３３の熱エネルギーによって気筒１３１内の温度が高められているため、例えば、ディーゼルエンジン１の始動時において気筒１３１内の温度が低い場合でも、気筒内温度が高められた状態でパイロット噴射を実行することができ、パイロット噴射によって気筒内に噴射された燃料を、気筒１３１内の圧力上昇に伴って安定して着火させることが可能である。
【００７１】
次に、制御装置１１１は、パイロット噴射によって変化したエンジン回転数に基づいて、ディーゼルエンジン１から出力されるトルクを推定する（ステップＳ１４０）。本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置によれば、上述したようにパイロット噴射によって気筒１３１に噴射された燃料を安定して燃焼させることができるため、当該燃焼によって出力されたトルクに基づいて、インジェクタ１４１から実際に噴射された燃料の噴射量を推定できる。
【００７２】
次に、噴射量推定部１１２は、推定されたトルクに基づいて、実際にインジェクタ１４１から気筒１３１内に噴射された燃料の噴射量（実噴射量）を推定する（ステップＳ１５０）。制御部１１１は、推定された実噴射量と、インジェクタ１４１から燃料を噴射する噴射量の設定値との誤差を補正し、パイロット噴射に続いて実行されるメイン噴射の際に、出力すべきトルクに応じた正確な噴射量で燃料が気筒に噴射されるようにインジェクタ１４１の駆動を制御する。
【００７３】
したがって、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置１００によれば、安定して出力されるトルクに基づいて、パイロット噴射によって実際に気筒１３１内に噴射された燃料の噴射量を推定でき、推定された噴射量に応じて正確に燃料の噴射量を制御しつつ、ディーゼルエンジン１の駆動を制御することが可能である。
【００７４】
尚、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置１００では、ディーゼルエンジン１の動作時において、グロープラグ１３３の温度は、互いに異なる複数の温度値に設定され、これら異なる複数の温度値の夫々に対応して燃料の噴射量及び当該噴射量に応じて発生するトルクの関係を規定する複数の検量線が設定されていてもよい。
【００７５】
このような複数の検量線に関するデータは、記憶部１１３に記憶されており、ディーゼルエンジン１の動作時に応じて便宜制御部１１１に読み出されて参照される。したがって、ディーゼルエンジン１の動作時において、制御部１１１は、互いに異なる複数の温度値の夫々に対応して設定された複数の検量線に基づいて、正確に燃料の噴射量を推定し、出力すべきトルクに応じた噴射量で気筒１３１に燃料を噴射できる。
【００７６】
（変形例１）
次に、図４を参照しながら、第１実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置によって実行されるディーゼルエンジンの制御方法の一変形例を説明する。尚、以下で説明する各変形例、及び各実施形態において、上述した制御装置１００及びディーゼルエンジン１と共通する部分に共通の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００７７】
図４に示すように、制御部１１１が、パイロット噴射の噴射量について学習を実行すると判定した（ステップＳ１００）場合には、本発明の「加温手段」の一例である可変動弁機構２００は、開閉されることによって各気筒１３１に対して吸気を直接供給する吸気弁を開くタイミング、及び、各気筒１３１に対する排気を直接制御する排気弁を閉じるタイミングの少なくとも一方のタイミングを調整する（ステップＳ２１０）。可変動弁機構２００は、吸気弁を開くタイミングを調整することによって吸気が気筒１３１に流れ込む流速を変更することが可能であり、吸気の流速を変更することによって気筒１３１の温度を高めることが可能である。
【００７８】
より具体的には、可変動弁機構２００は、吸気弁を開くタイミングを遅角側にシフトさせることによって吸気の流速を高めることができる。吸気の流速が高められることによって気筒１３１内の温度が上昇し、燃料の着火性を向上させることが可能である。したがって、本例に係るディーゼルエンジンの制御装置によって実行される制御方法によれば、ディーゼルエンジンの気筒内温度が低い場合でも、吸気の流速を高めることによって気筒内温度を高めることができ、実際に噴射された燃料の噴射量をトルクに基づいて正確に推定できる。
【００７９】
また、可変動弁機構２００は、吸気弁を閉じるタイミングを進角側にシフトさせてもよい。吸気弁を閉じるタイミングを進角側にシフトさせることよって、吸気弁が閉じるタイミングを下死点に近づけることができ、気筒１３１内の実際の圧縮比を高めることができる。これにより、気筒１３１内の温度を高めることができ、燃料の着火性を向上させることが可能である。
【００８０】
また、可変動弁機構２００は、排気弁を閉じるタイミングを進角側にシフトさせることによって気筒１３１内の温度を高めることも可能である。より具体的には、可変動弁機構２００は、排気弁を閉じるタイミングを進角側にシフトさせることによって、ディーゼルエンジン１内部に残留されるＥＧＲ（排気ガス還流）ガスを増やすことができ、ＥＧＲガスが有する熱エネルギーによって気筒１３１内の温度を高めることが可能である。このようにして気筒内温度が高められたディーゼルエンジン１によれば、燃料の着火性を向上させることが可能であり、制御装置１００によって正確に燃料の噴射量を推定できる。
【００８１】
次に、制御部１１１の制御下でパイロット噴射が実行され（ステップＳ１３０）、順次、エンジン回転数の変化に基づくトルクの推定（ステップＳ１４０）及びトルクに基づく実噴射量の推定（ステップＳ１５０）が実行される。その後、吸気弁及び排気弁の夫々の開閉タイミングが元に戻され（ステップＳ２２０）、燃料の実噴射量を推定するディーゼルエンジンの制御方法が終了する。
【００８２】
（変形例２）
次に、図５を参照しながら、第１実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置によって実行されるディーゼルエンジンの制御方法の他の例を説明する。図５は、本例に係るディーゼルエンジンの制御装置によって実行可能なディーゼルエンジンの制御方法の主要な処理ルーチンを示したフローチャートである。
【００８３】
ディーゼルエンジンの制御装置１００では、ディーゼルエンジン１の動作時において、制御装置１１１によって学習を実行すると判定された（ステップＳ１００）場合に、ターボチャージ１７０に含まれるモータアシストターボＭＡＴが制御部１１１によってオン状態に切り換えられる（ステップＳ３１０）。
【００８４】
次に、ターボチャージャ１７０を介して気筒１３１に供給される吸気の過給圧が所定の範囲に含まれているか否かが判定される（ステップＳ３２０）。過給圧が所定の範囲に含まれていなかった場合には、再びステップＳ３１０に戻る。過給圧が所定の範囲に含まれていた場合には、気筒１３１内の温度が吸気によって高められているため、パイロット噴射の実行（ステップＳ１３０）、エンジン回転数の変化に基づくトルクの推定（ステップＳ１４０）、推定されたトルクに基づく実噴射量の推定（ステップＳ１５０）が実行される。
【００８５】
尚、パイロット噴射は、気筒１３１内における燃料の燃焼が安定して行なわれる基準として設定される所定の圧力範囲に過給圧が含まれる場合だけでなく、所定の圧力範囲を超えた場合に実行されてもよい。また、過給圧を高める手段は、ターボチャージャ１７０に含まれるモータアシストターボに限定されるものではなく、例えば、電動コンプレッサが用いられてもよい。
【００８６】
また、本例に係るディーゼルエンジンの制御方法によれば、気筒１３１に供給される吸気は、インタークーラ１６０をバイパスするインタークーラバイパス１６１を介して気筒１３１に供給されてもよい。インタークーラバイパス１６１を介して供給される吸気は、インタークーラ１６０で冷却されることなく気筒１３１に供給される。即ち、ディーゼルエンジンで発生した熱エネルギーを受け取った空気は、高温状態に維持されたまま吸気として燃焼室１３２に供給されるため、燃料の着火性を向上させることができる。
【００８７】
本例に係るディーゼルエンジンの制御装置によって実行される制御方法によれば、記憶部１１３が、過給圧について予め互いに異なる複数の圧力値が記憶部１１３に記憶されており、これら互いに異なる複数の圧力値毎に燃料の噴射量及びトルクの関係を規定する検量線が設定されていてもよい。このような検量線は、記憶部１１３に記憶されており、ディーゼルエンジン１の動作時において、これら検量線に基づいて正確に実噴射量が推定可能になる。
【００８８】
（変形例３）
次に、図６を参照しながら、第１実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置によって実行可能なディーゼルエンジンの制御方法の他の例を説明する。図６は、本例に係るディーゼルエンジンの制御装置によって実行可能なディーゼルエンジンの制御方法における主要な処理ルーチンを示したフローチャートである。
【００８９】
図６において、制御部１１１によって学習を実行すると判定された場合（ステップＳ１００）、本発明の「加温手段」の一例である冷却オイル供給制御部１１４は、気筒１３１内において往復駆動されるピストンを冷却する冷却オイルをピストンに供給する本発明の「供給手段」の一例であるオイル供給装置２０１からピストンに冷却オイルが供給されないように、冷却オイルのピストンへの供給を停止する旨の指示を冷却オイル供給装置２０１に行う。即ち、パイロット噴射が実行されるに先んじて、ピストンへの冷却オイルの供給がカットされる（ステップＳ４１０）。したがって、冷却オイルによってピストンが冷却されない分、気筒１３１内の温度の低下が軽減され、冷却オイルが供給されている場合に比べて相対的に気筒１３１内の温度を高めることが可能である。
【００９０】
冷却オイルがカットされた後、順次、パイロット噴射の実行（ステップ１３０）、エンジン回転数の変化に基づくトルクの推定（ステップＳ１４０）、推定されたトルクに基づく実噴射量の推定が行なわれ、ピストンへの冷却オイルの供給が再開される（ステップＳ４２０）。本例に係るディーゼルエンジンの制御方法によれば、冷却オイルによるピストンの冷却が軽減されているため、パイロット噴射時において、気筒１３１内の温度を高めることができ、燃料の着火性を高めることが可能である。
【００９１】
＜第２実施形態＞
次に、図７乃至図１０を参照しながら、本発明の第２の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置を説明する。図７は、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置が適用されるディーゼルエンジンの概略構成を示したブロック図であり、図８は、ＥＣＵの主要な構成を示したブロック図である。図９は、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置によって実行されるディーゼルエンジンの制御方法を主要な処理ルーチンを示したフローチャートであり、図１０は、図９に示したパイロット噴射分割数決定ステップにおける詳細なステップを示したフローチャートである。
【００９２】
図７において、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置１００ａは、エンジン水温を測定するための温度センサ１３５及びＥＣＵ１１０ａを備えている点で第１実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置１００と相異なる。
【００９３】
図８において、ＥＣＵ１１０ａは、制御部１１１、本発明の「推定手段」の一例である噴射量推定部１１２、記憶部１１３、及び本発明の「特定手段」の一例である噴射回数特定部１１５を備えている。
【００９４】
噴射回数特定部１１５は、ディーゼルエンジン１のエンジン水温に基づいて、パイロット噴射を実行する噴射回数を特定する。噴射量推定部１１２は、噴射回数特定部１１５によって特定された噴射回数だけパイロット噴射を実行することによってディーゼルエンジン１から出力されたトルクに基づいて、ディーゼルエンジン１の気筒１３１内に噴射された燃料の噴射量を推定する。
【００９５】
ディーゼルエンジンの制御装置１００ａによれば、エンジン水温が気筒１３１内の温度に対応しているため、噴射回数特定部１１５は、燃料が安定して燃焼できる温度にエンジン水温が達していないと判断される際に、燃料が安定して燃焼できる温度にエンジン水温が上昇するまでに要する噴射回数を特定する。制御部１１１は、特定された噴射回数だけパイロット噴射が実行されるようにインジェクタ１４１による燃料の噴射を制御する。したがって、制御装置１００ａによれば、安定して燃料が気筒１３１内で燃焼できる温度まで気筒１３１内の温度が高められた状態で噴射量が推定されるので、インジェクタ１４１から噴射される燃料の噴射量を正確に推定でき、推定された噴射量に応じて正確に燃料の噴射量を制御しつつ、ディーゼルエンジンの駆動を制御することが可能である。
【００９６】
次に、図９及び図１０を参照しながら、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置によって実行可能なディーゼルエンジンの制御方法を説明する。
【００９７】
図９において、学習を実行すると判定された（ステップＳ１００）場合に、制御部１１１は、温度センサ１３５によって測定されたエンジン水温に関する情報を温度センサ１３５から取得する（ステップＳ５１０）。次に、噴射回数特定部１１５は、エンジン水温に関する情報に基づいて、パイロット噴射分割数を決定する（ステップＳ５２０）。
【００９８】
ここで、図１０を参照しながら、ステップＳ５２０の詳細な手順を説明する。
【００９９】
図１０において、噴射回数特定部１１５は、エンジン水温ｔが、予め設定された温度Ｔ０より低いか否かを判定する（ステップＳ５２０ａ）。温度Ｔ０は、パイロット噴射の噴射回数、言い換えればパイロット噴射を分割して実行する分割数を仮に増やしたとしても、燃料が着火しないと考えられる温度である。エンジン水温ｔが、温度Ｔ０より低いと判定された場合には、気筒内が加温される（ステップＳ５２１ａ）。ステップＳ５２１ａにおける気筒内の加温は、例えば、上述した第１実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置が実行する制御方法と同様の方法によって実行される。
【０１００】
エンジン水温ｔが温度Ｔ０以上であると判定された際には、噴射回数特定部１１５は、エンジン水温ｔが、温度Ｔ０以上で、且つ温度Ｔ１より低い温度範囲に含まれているか否かを判定する（ステップＳ５２０−１）。エンジン水温ｔが、温度Ｔ０以上で、且つ温度Ｔ１より低い温度範囲に含まれていると判定された場合には、噴射回数特定部１１５は、燃料噴射回数をｎ回（ｎ：２以上の自然数）に設定する（ステップＳ５２１−１）。ここで、噴射回数ｎ回は、パイロット噴射を分割して実行する際のパイロット噴射の分割数である。気筒１３１内の温度は、パイロット噴射の分割数が多いほど気筒内における燃料の燃焼回数が多くなるため高くなる。したがって、本実施形態では、エンジン水温ｔが温度Ｔ０以上である場合には、エンジン水温ｔが低いほどパイロット噴射の分割数が大きくなる。
【０１０１】
エンジン水温ｔが、温度Ｔ０以上で且つ温度Ｔ１より低い温度範囲に含まれていないと判定された場合には、噴射回数特定部１１５は、エンジン水温ｔが、温度Ｔ１以上で且つ温度Ｔ２より低い温度範囲に含まれているか否かを判定する（ステップＳ５２０−２）。エンジン水温ｔが、温度Ｔ１以上で且つ温度Ｔ２より低い温度範囲に含まれていないと判定された場合には、エンジン水温ｔは、ステップＳ５２０−１及び５２０−２と同様に、所定の温度範囲に含まれる否かが順次判定され、エンジン水温ｔが温度Ｔｎ−１以上である場合には、パイロット噴射の分割数は１に特定される（ステップＳ５２１−ｎ）。即ち、パイロット噴射は、後述するパイロット噴射を実行するステップにおいて、１回だけ実行される。このように、ステップＳ５２０においては、噴射回数特定部１１５によって特定されるパイロット噴射の分割数は、エンジン水温ｔが高くなるほど少ない回数に特定される。
【０１０２】
次に、ステップＳ５２０において特定された噴射回数だけパイロット噴射を実行され（ステップＳ１３０）、順次エンジン回転数の変化に基づくトルクの推定（ステップＳ１４０）、推定されたトルクに基づく実噴射量の推定（ステップＳ１５０）が実行される。
【０１０３】
よって、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置によれば、エンジン水温に応じてパイロット噴射の噴射回数を変更することによって、安定して燃料を燃焼させることができるように気筒内の温度を高めることができ、正確に燃料の噴射量を推定できる。
【０１０４】
尚、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置によって実行可能なディーゼル異エンジンの制御方法では、パイロット噴射の間隔は、燃料を気筒に噴射するインジェクタ１４１に燃料を供給するコモンレール１４０内に発生する圧力脈動が低減されるように設定されていてもよい。より具体的には、例えば複数回パイロット噴射が実行される場合において、相前後するパイロット噴射の夫々を実行することによってコモンレール１４０内に発生する脈動が低減されるように、相前後するパイロット噴射相互の間隔を一様にしたり、各パイロット噴射による燃料の噴射量を相互に一様に、即ち互いに等しい噴射量にしたりすることによって、脈動に起因して発生する噴射量のばらつきを低減でき、安定して燃料を燃焼させることが可能である。
【０１０５】
また、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置では、噴射回数特定部１１５によって特定された噴射回数毎に噴射量及びトルクの関係を規定する検量線が設定されていてもよい。このような検量線は、記憶部１１３に記憶されており、必要に応じて制御部１１１によって読み出された後、噴射量を推定する際に参照される。これにより、噴射量推定部１１２は、インジェクタ１４１から噴射された燃料の噴射量を正確に推定できる。
【０１０６】
＜第３実施形態＞
次に、図１１乃至図１３を参照しながら、本発明の第３の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置を説明する。図１１は、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置が適用されるディーゼルエンジンの概略構成を示したブロック図であり、図１２は、ＥＣＵの主要な構成を示したブロック図である。図１３は、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置によって実行されるディーゼルエンジンの制御方法を主要な処理ルーチンを示したフローチャートである。
【０１０７】
図１１において、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置１００ｂは、触媒部２４０、本発明の「測定手段」の一例である温度センサ２４１、及びＥＣＵ１１０ｂを備えている。
【０１０８】
触媒部２４０は、ディーゼルエンジン１の動作時に発生する排気を清浄化する。温度センサ２４１は、パイロット噴射が実行されることによって触媒部２４０の温度が所定の温度より高くなった場合に、パイロット噴射が実行される前後の夫々における触媒部２４０の温度を測定する。
【０１０９】
図１２において、ＥＣＵ１１０ｂは、制御部１１１、本発明の「推定手段」の一例である噴射量推定部１１２、記憶部１１３、及び、本発明の「特定手段」の一例である温度上昇値特定部１１６を備えている。
【０１１０】
温度上昇特定部１１６は、パイロット噴射が実行される前後の夫々において測定された触媒部２４０の温度に基づいて、パイロット噴射が実行されたことによる触媒部２４０の温度上昇値を特定する。より具体的には、パイロット噴射によって安定してトルクが出力できない場合には、温度上昇値特定部１１６は、パイロット噴射が実行される前後の夫々において、温度センサ２４１によって測定された触媒部２４０の温度データを温度センサ２４１から取得し、これら取得された温度データに基づいて、パイロット噴射によって上昇した触媒部２４１の温度上昇値を特定する。
【０１１１】
噴射量推定部１１２は、温度上昇値特定部１１６によって特定された触媒部２４０の温度上昇値に基づいて、パイロット噴射によってディーゼルエンジン１の気筒１３１に噴射された燃料の噴射量を推定する。即ち、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置１００ｂは、第１及び第２実施形態の夫々に係るディーゼルエンジンの制御装置と異なり、トルクからではなく触媒部２４０の温度上昇値から直接燃料の噴射量を推定する。
【０１１２】
したがって、ディーゼルエンジンの制御装置１００ｂによれば、ディーゼルエンジンから出力されたトルクに基づいて噴射量を推定できなくても、触媒部２４０の温度上昇値から直接噴射量を推定できる。
【０１１３】
次に、図１３を参照しながら、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置１００ｂによって実行可能なディーゼルエンジンの制御方法を説明する。
【０１１４】
図１３において、噴射量を推定する学習を実行すると判定された場合（ステップＳ１００）、温度センサ２４１は、触媒部２４０の温度を測定する（ステップＳ６１０）。次に、パイロット噴射が実行され（ステップＳ１１０）、制御部１１１は、パイロット噴射の噴射回数がＮ回より少ないか否かを判定する（ステップＳ６２０）。ここで、噴射回数の判定基準であるＮ回は、予め記憶部１１３に記憶されており、制御部１１１は、記憶部から噴射回数の判定基準となるＮ回に関する情報を読み出して参照する。
【０１１５】
パイロット噴射の噴射回数がＮ回以下であると判定された場合には、再度ステップＳ６１０に戻る。パイロット噴射の噴射回数がＮ回より多いと判定された場合には、温度センサ２４１は、再度触媒部２４０の温度を測定する（ステップＳ６３０）。次に、温度上昇値特定部１１６は、パイロット噴射の前後の夫々において測定された触媒部２４０に基づいて、パイロット噴射によって生じた触媒部２４０の温度上昇値を特定する。
【０１１６】
次に、噴射量推定部１１２は、特定された温度上昇値からパイロット噴射によって噴射された燃料の総噴射量を推定する（ステップＳ６５０）。次に、噴射量推定部１１２は、パイロット噴射の夫々において噴射された燃料の実噴射量を推定する（ステップ６６０）。より具体的には、パイロット噴射はＮ回実行されるため、総噴射量をＮで割った値が各パイロット噴射における燃料の噴射の推定値となり、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御方法における一連の手順を終了する。
【０１１７】
このように、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置によって実行可能なディーゼルエンジンの制御方法によれば、触媒部２４０の温度上昇値から直接燃料の噴射量を推定できるため、エンジンから安定してトルクが出力されていない場合であっても、正確に燃料の実噴射量を推定でき、インジェクタから噴射すべき燃料の噴射量の設定値を補正することが可能である。
【０１１８】
＜第４実施形態＞
次に、図１４乃至図１６を参照しながら、本発明の第４の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置を説明する。図１４は、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置が適用されるディーゼルエンジンの概略構成を示したブロック図であり、図１５は、ＥＣＵの主要な構成を示したブロック図である。図１６は、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置によって実行されるディーゼルエンジンの制御方法を主要な処理ルーチンを示したフローチャートである。
【０１１９】
図１４において、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置１００ｃは、ディーゼルエンジン１の排気側に配置された空燃比センサ１３６によって測定された空燃比に基づいて、実際に噴射された燃料の噴射量を推定可能なＥＣＵ１１０ｃを備えている。
【０１２０】
図１５において、ＥＣＵ１１０ｃは、制御部１１１、本発明の「推定手段」の一例である噴射量推定部１１２、記憶部１１３、及び、空燃比センサ１３６と共に本発明の「特定手段」の一例を構成する空燃比特定部１１７を備えている。
【０１２１】
空燃比特定部１１７は、空燃比センサ１３６によって互いに異なるタイミングで測定された複数の空燃比のうち、パイロット噴射が所定回数（本実施形態ではＮ回とする。）実行された後に測定された空燃比を特定する。
【０１２２】
噴射量推定部１１７は、パイロット噴射が実行された際に特定された空燃比に基づいて、パイロット噴射によってディーゼルエンジンの気筒に噴射された燃料の噴射量を推定する。
【０１２３】
したがって、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置１００ｃによれば、ディーゼルエンジンから出力されるトルクに基づいて、実際に噴射された燃料の噴射量を推定するのではなく、空燃比から直接噴射量を推定できる。
【０１２４】
次に、図１６を参照しながら、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置１００ｃによって実行可能なディーゼルエンジンの制御方法を説明する。
【０１２５】
図１６において、噴射量を推定する学習を実行すると判定された場合（ステップＳ１００）、パイロット噴射が実行され（ステップＳ１１０）、制御部１１１は、パイロット噴射の噴射回数がＮ回より少ないか否かを判定する（ステップＳ６２０）。
【０１２６】
パイロット噴射の噴射回数がＮ回以上であると判定された場合には、再度ステップＳ６１０に戻る。パイロット噴射の噴射回数がＮ回より小さいと判定された場合には、空燃比センサ１３６は、空燃比を測定する（ステップＳ７１）。空燃比特定部１１７は、順次測定された複数の空燃比のうちＮ回以上パイロット噴射が実行された後に測定された空燃比に関する情報を空燃比センサ１３６から取得し、上述した第３実施形態に係るディーゼルエンジンの制御方法と同様に、取得した空燃比に基づいて総実噴射量を推定し（ステップＳ６５０）、パイロット噴射毎に噴射された燃料の噴射量を推定する（ステップＳ６６０）。これにより、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御方法における一連の手順が終了する。
【０１２７】
このように、本実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置によって実行可能なディーゼルエンジンの制御方法によれば、空燃比から直接燃料の噴射量を推定できるため、エンジンから安定してトルクが出力されていない場合であっても、正確に燃料の実噴射量を推定でき、インジェクタから噴射すべき燃料の噴射量の設定値を補正することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】第１実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置が適用されるディーゼルエンジンの構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置が有するＥＣＵの主要な構成を示したブロック図である。
【図３】第１実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置によって実行されるディーゼルエンジンの制御方法の主要な処理ルーチンを示したフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置の変形例によって実行されるディーゼルエンジンの制御方法の処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図５】第１実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置の変形例によって実行されるディーゼルエンジンの制御方法の処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置の変形例によって実行されるディーゼルエンジンの制御方法の処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置が適用されるディーゼルエンジンの構成を示すブロック図である。
【図８】第２実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置が有するＥＣＵの主要な構成を示したブロック図である。
【図９】第２実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置によって実行されるディーゼルエンジンの制御方法の主要な処理ルーチンを示したフローチャートである。
【図１０】第２実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置によって実行されるディーゼルエンジンの制御方法に含まれる一部の手順を詳細に示したフローチャートである。
【図１１】第３実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置が適用されるディーゼルエンジンの構成を示すブロック図である。
【図１２】第３実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置が有するＥＣＵの主要な構成を示したブロック図である。
【図１３】第３実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置によって実行されるディーゼルエンジンの制御方法の主要な処理ルーチンを示したフローチャートである。
【図１４】第４実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置が適用されるディーゼルエンジンの構成を示すブロック図である。
【図１５】第４実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置が有するＥＣＵの主要な構成を示したブロック図である。
【図１６】第４実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置によって実行されるディーゼルエンジンの制御方法の主要な処理ルーチンを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２９】
１・・・ディーゼルエンジン、１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ・・・制御装置、１４１・・・インジェクタ、１６１・・・インタークーラ用バイパス、１６２・・・インタークーラ用切換弁、１６３・・・吸気用切換弁、１８１・・・ＥＧＲクーラ用バイパス、１８２・・・ＥＧＲ用切換弁、１９０・・・ホットエアインテーク機構、２００・・・可変動弁機構
【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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