(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料噴射弁の噴射量の学習条件が成立しているかを判定する学習条件判定手段と、
前記学習条件が成立している場合、噴射量を学習する学習指令噴射量を前記燃料噴射弁に指示する噴射制御手段と、
噴射圧を減圧する減圧装置と、
噴射量学習が終了したときに前記減圧装置を制御して噴射圧を減圧する減圧手段と、
前記減圧装置の減圧能力が高いほど噴射量を学習する噴射圧の上限値を高く設定する上限値設定手段と、
噴射量を学習する目標噴射圧を前記上限値以下の範囲で設定する噴射圧設定手段と、
前記目標噴射圧に噴射圧を制御する噴射圧制御手段と、
前記燃料噴射弁の実噴射量を取得する実噴射量取得手段と、
前記目標噴射圧における前記学習指令噴射量と前記実噴射量との差に基づき噴射量を補正する噴射量補正手段と、
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
燃料噴射弁の噴射量の学習条件が成立しているかを判定する学習条件判定手段と、
前記学習条件が成立している場合、噴射量を学習する学習指令噴射量を前記燃料噴射弁に指示する噴射制御手段と、
噴射量学習に要する時間が短いほど噴射量を学習する噴射圧の上限値を高く設定する上限値設定手段と、
噴射量を学習する目標噴射圧を前記上限値以下の範囲で設定する噴射圧設定手段と、
前記目標噴射圧に噴射圧を制御する噴射圧制御手段と、
前記燃料噴射弁の実噴射量を取得する実噴射量取得手段と、
前記目標噴射圧における前記学習指令噴射量と前記実噴射量との差に基づき噴射量を補正する噴射量補正手段と、
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項３】
燃料噴射弁の噴射量の学習条件が成立しているかを判定する学習条件判定手段と、
噴射圧を取得する噴射圧取得手段と、
前記学習条件が成立している場合、噴射量を学習する学習指令噴射量を前記燃料噴射弁に指示し、噴射量学習が終了したときの噴射圧が噴射量学習をしなかった場合の噴射圧よりも所定圧以上高い場合、噴射量学習終了後の通常噴射再開時に発生する騒音を低減する噴射制御を実施する噴射制御手段と、
噴射量を学習する噴射圧の上限値を設定する上限値設定手段と、
噴射量を学習する目標噴射圧を前記上限値以下の範囲で設定する噴射圧設定手段と、
前記目標噴射圧に噴射圧を制御する噴射圧制御手段と、
前記燃料噴射弁の実噴射量を取得する実噴射量取得手段と、
前記目標噴射圧における前記学習指令噴射量と前記実噴射量との差に基づき噴射量を補正する噴射量補正手段と、
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項４】
噴射量学習を実施することにより発生する騒音以外の騒音量を取得する騒音量取得手段をさらに備え、
前記上限値設定手段は、噴射量学習を実施することにより発生する騒音以外の騒音量が大きいほど前記上限値を高く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】
前記学習条件判定手段は、無噴射減速状態であれば前記学習条件が成立していると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】
燃料を加圧し圧送する燃料供給ポンプと、
前記燃料供給ポンプが圧送する燃料を蓄圧するコモンレールと、
前記コモンレールが蓄圧している燃料を内燃機関の気筒に噴射する燃料噴射弁と、
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と、
を備えることを特徴とする燃料噴射システム。
【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を補正する燃料噴射制御装置およびそれを用いた燃料噴射システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、燃料噴射により生じるエンジン回転数等のエンジン運転状態の変化から燃料噴射弁の実噴射量を検出し、燃料噴射弁に指令する指令噴射量と実噴射量との差に基づいて噴射量を補正する燃料噴射制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特に、ディーゼルエンジンにおいて、ＮＯｘおよび燃焼騒音を低減するためにメイン噴射の前に微少量噴射（以下、「パイロット噴射」とも記載する。）を実施する場合、微少量噴射の噴射量を高精度に補正する噴射量学習が求められる。
【特許文献１】特開２００５−３６７８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、噴射量は噴射圧に応じて変化するので、噴射量を補正する目標噴射圧毎に噴射量学習を実施することが望ましい。しかしながら、従来の燃料噴射制御装置には、目標噴射圧からずれた噴射圧のまま燃料を噴射して噴射量学習を実施するものがある。この場合、学習した噴射量の補正値を目標噴射圧との差圧に応じて換算する等の処理が必要になるので、噴射量の補正精度が低下するという問題がある。
【０００５】
また、噴射量の学習条件が成立するときには噴射圧は低下していることが多いので、噴射量を学習する噴射圧の範囲が低圧側に偏るという問題がある。そこで、噴射量を学習する噴射圧を目標噴射圧に制御し、目標噴射圧で噴射量を学習することが考えられる。
【０００６】
しかしながら、例えば通常噴射よりも高圧側に目標噴射圧を制御して噴射量学習を実施する場合、目標噴射圧が高過ぎるために、噴射量学習を終了して通常噴射を再開するときに噴射圧が十分に低下していないおそれがある。噴射圧が十分に低下していない状態で通常噴射を再開すると、エンジンの燃焼音または振動等のエンジン運転状態の変化が大きくなり、運転者等に違和感を与えるという問題がある。
【０００７】
また、目標噴射圧が高過ぎると、噴射量学習時においても燃焼音または振動等のエンジン運転状態の変化が大きくなるので、運転者等に違和感を与えるという問題がある。
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、噴射圧毎に噴射量を高精度に補正し、エンジン運転状態の変化を極力低減して噴射量を学習する燃料噴射制御装置およびそれを用いた燃料噴射システム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３に記載の発明では、噴射量を学習する噴射圧の上限値を設定し、噴射量を学習する目標噴射圧を上限値以下の範囲で設定し、設定した目標噴射圧に噴射圧を制御する。尚、目標噴射圧は、噴射量学習を実施する前の噴射圧よりも高圧側または低圧側のいずれでもよい。
【０００９】
これにより、噴射量学習前の噴射圧のまま燃料を噴射するのではなく、設定した目標噴射圧で燃料を噴射するので、学習指令噴射量と実噴射量との差に基づき目標噴射圧における噴射量を、微少量であっても高精度に補正できる。
【００１０】
また、噴射量を学習する噴射圧の上限値を設定することにより目標噴射圧が高くなり過ぎることを防止するので、噴射量学習時および通常噴射開始時に発生する燃焼音または振動等のエンジン運転状態の変化を極力低減できる。
【００１１】
また請求項１に記載の発明では、噴射圧を減圧する減圧装置の減圧能力が高いほど目標噴射圧の上限値を高くする。
これにより、目標噴射圧を高圧にしても、減圧装置が噴射量学習終了時に速やかに噴射圧を減圧するので、通常噴射再開時に発生する燃焼音または振動等のエンジン運転状態の変化を極力低減できる。
【００１２】
また請求項２に記載の発明では、噴射量学習に要する時間が短いほど目標噴射圧の上限値を高くする。
噴射量学習に要する時間が短いと、噴射量学習を終了してから通常運転を再開するまでに噴射圧を低下させる時間を長くできるので、目標噴射圧を高圧にしても噴射圧を十分に低下できる。これにより、通常噴射再開時に発生する燃焼音または振動等のエンジン運転状態の変化を極力低減できる。
【００１３】
また請求項３に記載の発明では、噴射量学習が終了したときの噴射圧が噴射量学習をしなかった場合の噴射圧よりも所定圧以上高い場合、噴射量学習終了後の通常噴射再開時に発生する騒音を低減する噴射制御を実施する。
【００１４】
通常運転再開時に発生する騒音を低減する噴射制御としては、例えば、通常噴射の再開を遅らせることにより、噴射圧が低下する時間を極力長くすることが考えられる。また、噴射圧が高圧でも燃焼音を低減するために、通常噴射再開時の噴射量を低減したり、ディーゼルエンジンの場合には通常噴射再開時に多段噴射を実施したりすることが考えられる。このように、騒音を低減する噴射制御を実施することにより、噴射量学習が終了したときの噴射圧が噴射量学習をしなかった場合の噴射圧よりも所定圧以上高い場合に、大きな騒音が発生することを防止できる。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、噴射量学習において発生する騒音以外の騒音（以下、「暗騒音」とも記載する。）量が大きいほど目標噴射圧の上限値を高くする。
暗騒音量が大きいと、目標噴射圧を高圧にして噴射量学習時に発生する騒音が大きくなっても、噴射量学習により騒音が発生していることを認識し難い。
【００１６】
請求項５に記載の発明では、無噴射減速状態であれば学習条件が成立していると判定し、無噴射減速時に噴射量学習を実施する。
噴射量以外にエンジン運転状態に変化を与える影響の少ない無噴射減速状態で噴射量学習を実施できるので、噴射量を高精度に学習できる。
【００１７】
請求項６に記載の発明では、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によりディーゼルエンジンの燃料噴射弁の噴射量を補正する。
これにより、特にメイン噴射の前にパイロット噴射を実施するディーゼルエンジンにおいて、微少噴射量を高精度に補正できる。
【００１８】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
本発明の一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）
本実施形態の蓄圧式の燃料噴射システム１０は、フィードポンプ１４、高圧ポンプ１６、コモンレール２０、圧力センサ２２、減圧弁２４、燃料噴射弁３０、電子制御装置（Electronic Control Unit;ＥＣＵ）４０、電子駆動装置（Electronic Driving Unit;ＥＤＵ）４２等から構成されており、４気筒のディーゼルエンジン５０の各気筒に燃料を噴射する。図の煩雑さを避けるため、図１においてはＥＤＵ４２から１個の燃料噴射弁３０への制御信号線だけを示している。
【００２０】
フィードポンプ１４は燃料タンク１２から燃料を吸入し燃料供給ポンプである高圧ポンプ１６に供給する。高圧ポンプ１６は、カムシャフトのカムの回転にともないプランジャが往復移動することにより加圧室に吸入した燃料を加圧する公知のポンプである。ＥＣＵ４０が高圧ポンプ１６の調量弁１８に供給する電流値を制御することにより、高圧ポンプ１６が吸入行程で吸入する燃料吸入量が調量される。そして、燃料吸入量が調量されることにより、高圧ポンプ１６の燃料吐出量が調量される。
【００２１】
コモンレール２０は、高圧ポンプ１６が圧送する燃料を蓄圧しエンジン運転状態に応じた所定の高圧に燃料圧力を保持する。コモンレール２０の圧力（以下、「コモンレール圧」とも記載する。）は、高圧ポンプ１６の吐出量および減圧弁２４により制御される。コモンレール圧は、特許請求の範囲に記載した「噴射圧」に相当する。圧力検出手段としての圧力センサ２２は、コモンレール２０の圧力を検出しＥＣＵ４０に出力する。
【００２２】
減圧装置としての減圧弁２４は、開弁することによりコモンレール２０の内部の燃料を低圧側のリターン配管１００に排出し、コモンレール圧を低下させる。減圧弁２４は、例えば、スプリングの荷重を閉弁方向に弁部材に加え、コイル等の電磁駆動部に通電されることによりスプリングの荷重に抗して弁部材がリフトして開弁する公知の電磁弁である。減圧弁２４の開弁時間は、減圧弁２４に通電される通電パルスのパルス幅（通電時間）に応じて長くなる。
【００２３】
燃料噴射弁３０は、４気筒のディーゼルエンジン５０の各気筒に設置され、コモンレール２０が蓄圧している燃料を気筒内に噴射する。燃料噴射弁３０は、ディーゼルエンジンの１回の燃焼行程においてパイロット噴射、メイン噴射およびポスト噴射を含む多段噴射を行う。燃料噴射弁３０は、ノズルニードルに閉弁方向に燃料圧力を加える制御室の圧力を制御することにより燃料噴射量を制御する公知の電磁駆動式の弁である。
【００２４】
燃料噴射制御装置としてのＥＣＵ４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、およびフラッシュメモリ等の書換可能な不揮発性メモリを中心とするマイクロコンピュータ（マイコン）からなる。ＥＣＵ４０は、アクセルペダルの開度（ＡＣＣ）を検出するアクセルセンサ、温度センサ、圧力センサ２２、エンジン回転数（ＮＥ）を検出するＮＥセンサ、Ａ／Ｆセンサ等の各種センサの検出信号からディーゼルエンジン５０の運転状態を取得する。ＥＣＵ４０は、ディーゼルエンジン５０を最適な運転状態に制御するために、取得したエンジン運転状態に基づいて調量弁１８、減圧弁２４および燃料噴射弁３０等への通電を制御する。
【００２５】
ＥＣＵ４０は、エンジン運転状態に応じて、調量弁１８への通電量に対する高圧ポンプ１６の吐出量の吐出量特性をマップとしてＲＯＭまたはフラッシュメモリ等の記憶装置に記憶している。ＥＣＵ４０は、記憶装置に記憶している高圧ポンプ１６の吐出量特性に基づき、圧力センサ２２から取得するコモンレール圧が目標コモンレール圧となるように調量弁１８への通電をフィードバック制御している。
【００２６】
また、ＥＣＵ４０は、圧力センサ２２を含む各種センサから得たエンジン運転状態に応じて燃料噴射弁３０の噴射時期および噴射量を制御する。ＥＣＵ４０は、燃料噴射弁３０の噴射時期および噴射量を制御する噴射指令信号としてパルス信号をＥＤＵ４２に出力する。ＥＣＵ４０は、噴射パルス信号のパルス幅に対する噴射量の噴射量特性を、噴射圧であるコモンレール圧毎にマップとして前述した記憶装置に記憶している。
【００２７】
ＥＤＵ４２は、ＥＣＵ４０が出力する制御信号に基づいて減圧弁２４および燃料噴射弁３０に駆動電流または駆動電圧を供給するための駆動装置である。ＥＤＵ４２は、ＥＣＵ４０とともに噴射制御手段として機能する。
【００２８】
（ＥＣＵ４０の各手段）
ＥＣＵ４０は、ＲＯＭまたはフラッシュメモリ等の記憶装置に記憶されている制御プログラムにより以下の各手段として機能する。
【００２９】
（１）学習条件判定手段
アクセルオフ時の無噴射減速状態であれば、学習条件が成立していると判定する。
（２）噴射制御手段
エンジン運転状態に基づき、燃料噴射弁３０に噴射時期および噴射量を指令する噴射パルス信号をＥＤＵ４２に出力する。噴射パルス信号のパルス幅が長くなると、燃料噴射弁３０の制御室が低圧側に開放される時間が長くなるので、指令噴射量が増加する。
【００３０】
（３）上限値設定手段
噴射量学習を実施する目標噴射圧であるコモンレール圧が高過ぎると、噴射量学習時または噴射量学習を終了し通常噴射を開始するときに発生する燃焼音または振動等のエンジン運転状態の変化が大きくなり、運転者等の車両搭乗者に違和感を与える。
【００３１】
そこで、高圧ポンプ１６の吐出能力、噴射量学習条件が成立したときのコモンレール圧およびエンジン回転数等に基づいて昇圧可能な範囲内で、噴射量学習時または通常噴射開始時に発生する燃焼音または振動等のエンジン運転状態の変化を極力低減するように目標噴射圧の上限値を設定する。
【００３２】
尚、以下の条件においては、昇圧可能な範囲内で、前述した目標噴射圧の上限値をより高圧に設定してもよい。
（３ａ）暗騒音量が大きいと、噴射量学習時に発生する騒音が認識されにくい。したがって、暗騒音量が大きいほど目標噴射圧の上限値を高くすることができる。
【００３３】
（３ｂ）噴射圧が同じであれば、噴射量学習時の指令噴射量が小さいほど、あるいは単発噴射よりも多段噴射の方が、噴射量学習時に発生する騒音は小さくなる。噴射量学習時に発生する騒音が小さいほど、目標噴射圧の上限値を高くすることができる。
【００３４】
（３ｃ）車両等で窓が閉まっている場合には、車内の搭乗者に騒音が聞こえにくくなっているので、車両の窓の開閉状態を検出できるのであれば、窓が閉まっているときに目標噴射圧の上限値を高くすることができる。
【００３５】
（３ｄ）噴射量学習が終了したときに噴射圧を速やかに減圧できるのであれば、噴射量学習を終了し通常噴射を開始するときに噴射圧を十分に減圧できるので、目標噴射圧の上限値を高くすることができる。
【００３６】
（３ｅ）噴射量学習に要する時間が短いほど、噴射量学習を終了してから通常噴射を再開するまでに噴射圧を低下させる時間を長くできるので、目標噴射圧を高圧にしても噴射圧を十分に低下できる。したがって、目標噴射圧の上限値を高くすることができる。以下の場合に、噴射量学習に要する時間が短いと判断できる。
【００３７】
・高圧ポンプ１６の吐出量が大きくコモンレール圧を短時間で目標噴射圧に昇圧できる。
・高圧ポンプ１６がクランクシャフトに同期して駆動される場合、エンジン回転数が高いほど高圧ポンプ１６による昇圧能力が高い。
【００３８】
・噴射量学習制御がエンジン回転数に同期して制御される場合、エンジン回転数が高いほど噴射量学習時間が短くなる。
・噴射量学習前の噴射圧が高圧であるほど目標噴射圧まで昇圧する時間が短くなり、目標噴射圧の上限値を高くすることができる。
【００３９】
（４）噴射圧設定手段
上限値設定手段で設定したコモンレール圧の上限値以下の範囲で、噴射量を学習するコモンレール圧を目標噴射圧として設定する。例えば、噴射量を未学習のコモンレール圧のうち最高圧力を目標噴射圧とする。
【００４０】
（５）噴射圧制御手段
以下の各制御により、コモンレール圧を目標噴射圧に制御する。
（５ａ）高圧ポンプ１６の調量弁１８を制御して高圧ポンプ１６の吐出量を制御することにより、コモンレール圧を昇圧または減圧する。
【００４１】
（５ｂ）燃料噴射弁３０が噴射しない範囲で燃料噴射弁３０の制御室を低圧側に開放し、燃料噴射弁３０を空噴射させることにより、コモンレール圧を減圧する。
（５ｃ）減圧弁２４を開弁することにより、コモンレール圧を減圧する。
【００４２】
（５ｄ）ディーゼルエンジン５０のトルクが発生しないタイミングでポスト噴射を実施することにより、コモンレール圧を減圧する。
（６）実噴射量取得手段
ＮＥセンサの検出信号から検出するエンジン回転数の変化量、Ａ／Ｆセンサの検出信号から検出する酸素消費量の変化量等のエンジン運転状態の変化量に基づき、燃料噴射弁３０が噴射した実噴射量を算出して取得する。
【００４３】
（７）噴射量補正手段
噴射量学習時にＥＣＵ４０が燃料噴射弁３０に指令する学習指令噴射量と、実噴射量取得手段が取得する実噴射量との差に基づいて噴射量の補正値を算出し、算出した補正値により目標噴射圧における噴射量特性マップを補正する。具体的には、学習指令噴射量に対応する噴射パルス信号のパルス幅を変更し、実噴射量を学習指令噴射量に近づける。
【００４４】
（８）騒音量取得手段
噴射量学習前のエンジン回転数、車速等の検出信号から暗騒音量を取得する。エンジン回転数が高いほど、または車速が速いほど暗騒音量が大きいと判断する。これ以外にも、オーディオの音量、エアコンの使用状態等から暗騒音量を取得してもよい。上限値設定手段は、暗騒音量が大きいほど、噴射量学習を実施する目標噴射圧の上限値を高圧に設定する。
【００４５】
（９）減圧手段
減圧弁２４の開弁、燃料噴射弁３０の空噴射、エンジントルクを発生しないタイミングでの燃料噴射弁３０からのポスト噴射等により、噴射量学習終了時にコモンレール圧を減圧する。
【００４６】
（噴射量学習）
次に、燃料噴射システム１０における噴射量学習について、図２〜図５に基づいて説明する。図２、図３において「Ｓ」はステップを表している。図２は、各気筒の噴射制御タイミングで実行される噴射量学習ルーチンであり、図３は噴射圧の上限値を設定する上限値設定ルーチンである。図２および図３に示すルーチンは、ＥＣＵ４０のＲＯＭまたはフラッシュメモリ等の記憶装置に記憶されている。
【００４７】
図２の噴射量学習ルーチンにおいてＥＣＵ４０は、まずＳ３００において、噴射量の学習条件が成立しているかを判定する。例えば、ＥＣＵ４０は、アクセルオフで燃料噴射弁３０が無噴射状態であり、エンジン回転数が一定の割合で減少している場合、学習条件が成立していると判定し、Ｓ３０２に処理を移行する。学習条件が成立していない場合、ＥＣＵ４０は本ルーチンを終了する。
【００４８】
アクセルオフで無噴射減速状態であっても、エンジン回転数が所定回転数以下である場合、ＥＣＵ４０は学習条件が成立していないと判定する。これは、噴射量学習が終了する前にエンジン回転数がアイドル回転数まで低下し、通常噴射が再開されることを防止するためである。
【００４９】
Ｓ３０２においてＥＣＵ４０は、噴射量を学習するときの目標噴射圧が設定済みかを判定する。目標噴射圧は噴射量学習を実施するときの噴射圧の上限値以下の範囲で設定される。ＥＣＵ４０は、目標噴射圧が設定済みならＳ３０８に処理を移行し、目標噴射圧を未設定ならＳ３０４に処理を移行する。
【００５０】
Ｓ３０４においてＥＣＵ４０は、目標噴射圧の上限値を算出して設定する。Ｓ３０４の詳細については、図３の上限値設定ルーチンで説明する。
噴射圧の上限値を設定すると、Ｓ３０６においてＥＣＵ４０は、例えば上限値以下の圧力範囲で噴射量を未学習の最高圧のコモンレール圧を目標噴射圧に設定し、Ｓ３０８に処理を移行する。
【００５１】
Ｓ３０８においてＥＣＵ４０は、噴射圧制御によりコモンレール圧が目標噴射圧に到達したかを判定する。コモンレール圧が目標噴射圧に到達していない場合、ＥＣＵ４０は本ルーチンを終了する。
【００５２】
図４に示すように、コモンレール圧が目標噴射圧に到達すると、Ｓ３１０においてＥＣＵ４０は、噴射量を学習するために燃料噴射弁３０に指令噴射量を指示し単発噴射を実施する。ＥＣＵ４０は、単発噴射に代えて、同量の燃料を複数回噴射する多段噴射を実施してもよい。この場合、ＥＣＵ４０は多段噴射の総噴射量を噴射回数で割った平均値として１回の噴射量を取得する。
【００５３】
Ｓ３１２においてＥＣＵ４０は、単発噴射または多段噴射を実施したことによるエンジン運転状態の変化量を検出する。ＥＣＵ４０は、例えばＮＥセンサの検出信号、Ａ／Ｆセンサの検出信号を入力し、単発噴射または多段噴射を実施したことによるエンジン回転数または酸素消費量等のエンジン運転状態の変化量から、単発噴射または多段噴射をした燃料噴射弁３０の実噴射量を算出し取得する。本実施形態では、図４に示すように、単発噴射をしたときのエンジン回転数の変化量から実噴射量を算出する。
【００５４】
Ｓ３１４においてＥＣＵ４０は、学習指令噴射量と実噴射量との差から、目標噴射圧における噴射量の補正値を算出し、噴射量特性マップを補正する。
Ｓ３１６においてＥＣＵ４０は、噴射量学習制御から通常の噴射量制御に処理を戻すために減圧弁２４を開弁してコモンレール圧を減圧し、本ルーチンを終了する。運転者がアクセルを踏み込むと、燃料噴射弁３０からの燃料噴射が再開され、通常の燃料噴射制御に移行する。
【００５５】
図４に示すタイムチャートにおいて、噴射量学習が終了し通常噴射を再開しようとするときの噴射圧が噴射量学習を実施しなかった場合の噴射圧よりも所定圧以上高い場合、ＥＣＵ４０は、以下の噴射制御を実施することにより、通常噴射再開時に燃料噴射により発生する騒音を極力低減する。
【００５６】
（１）通常噴射の再開時期を遅らせて噴射圧を極力減圧する。
（２）通常噴射再開時の噴射量を減量する。
（３）噴射パターンを多段噴射にする。
【００５７】
図４に示すように、本実施形態では噴射圧を昇圧して噴射量学習を実施した。これに対し、例えば噴射量の学習条件が成立したときの噴射圧が、噴射量を未学習のコモンレール圧の最高圧力よりも高い場合、噴射圧を減圧して噴射量を学習することになる。この場合には、噴射量学習終了時に、高圧ポンプ１６の吐出量を増加してコモンレール圧を昇圧する。
【００５８】
（上限値設定）
図２のＳ３０４において噴射圧の上限値を設定する処理について説明する。
図３のＳ３２０においてＥＣＵ４０は、暗騒音の大きさに基づいて目標噴射圧を上昇させる許容量を算出する。例えば、エンジン回転数が高いか、または車速が速い場合には暗騒音が大きくなるので、噴射量学習における目標噴射圧が高圧になり燃料噴射により発生する騒音が大きくなっても、暗騒音のために噴射量学習時に発生する騒音が車両搭乗者に認識されにくい。したがって、ＥＣＵ４０は、例えばエンジン回転数が高いか、または車速が速いために暗騒音が大きいと判定すると、図５に示すように目標噴射圧を上昇させる許容量を大きくし、目標噴射圧の上限値を高圧にする。
【００５９】
Ｓ３２２においてＥＣＵ４０は、減圧弁２４、燃料噴射弁３０の空噴射、燃料噴射弁３０の静的リーク量、ポスト噴射等の減圧能力に基づいて、目標噴射圧を上昇させる許容量を算出する。減圧能力が高いほど通常噴射制御の開始前に噴射圧を速やかに減圧できるので、目標噴射圧を上昇させる許容量は大きくなる。また、燃料噴射弁３０の空噴射により噴射圧を減圧する場合には、エンジン回転数が大きいほど空噴射回数が増加し減圧能力がより高くなると判断する。
【００６０】
Ｓ３２４においてＥＣＵ４０は、噴射量学習に要する時間に基づいて、目標噴射圧を上昇させる許容量を算出する。噴射量学習に要する時間が短いと、噴射量学習が終了してから通常噴射を開始するまでの時間間隔を長くできるので、噴射量学習のために昇圧した噴射圧を減圧する時間を確保できる。したがって、噴射量学習に要する時間が短いほど、目標噴射圧を上昇させる許容量は大きくなる。
【００６１】
Ｓ３２６においてＥＣＵ４０は、Ｓ３２０、Ｓ３２２、Ｓ３２４において算出した目標噴射圧の上昇許容量に基づき、噴射量学習における目標噴射圧の上限値を算出する。ＥＣＵ４０は、Ｓ３２０、Ｓ３２２、Ｓ３２４において算出した目標噴射圧の上限許容量のうち、最大値または最小値のいずれに基づいて目標噴射圧の上限値を算出し上限値を設定してもよい。
【００６２】
以上説明した本実施形態では、噴射量学習条件が成立したときの噴射圧であるコモンレール圧のまま噴射量学習を実施するのではなく、噴射圧の上限値以下の圧力範囲内で設定した目標噴射圧に噴射圧であるコモンレール圧を制御して噴射量学習を実施する。これにより、学習した噴射量の補正値を変換することなく、目標噴射圧において噴射量を高精度に補正できる。その結果、騒音およびＮＯｘを低減するためにメイン噴射の前に微少量のポスト噴射を実施する燃料噴射弁において、ポスト噴射の微少噴射量を高精度に補正できる。
【００６３】
また、噴射圧の上限値以下の圧力範囲内で設定した目標噴射圧で噴射量学習を実施するので、噴射量学習を実施する噴射圧が低圧領域に偏ることを防止できる。
また、噴射量学習を実施する目標噴射圧の上限値を設定するので、噴射量学習を実施する噴射圧が高くなり過ぎることを防止する。さらに、噴射量学習が終了し通常噴射を開始するまでの間に噴射圧を十分に減圧できる。その結果、噴射圧が高圧であるために、噴射量学習時または通常噴射開始時の燃料噴射により発生する燃焼音または振動等のエンジン運転状態が大きく変化することを防止できる。
【００６４】
［他の実施形態］
上記実施形態では、アクセルがオフされた無噴射減速時に噴射量学習を実施した。これに対し、アイドル運転時において、目標噴射圧の上限値を設定し、目標噴射圧の上限値以下の圧力範囲において設定した目標噴射圧で噴射量学習を実施してもよい。この場合にも、噴射量学習における燃料噴射により発生する騒音を極力低減し、目標噴射圧において噴射量を高精度に補正できる。
【００６５】
上記実施形態では、コモンレール２０で蓄圧した燃料を燃料噴射弁３０からディーゼルエンジン５０の気筒に噴射する蓄圧式の燃料噴射システム１０において噴射量を学習した。これに対し、コモンレールで燃料を蓄圧せず、燃料噴射弁からガソリンエンジンに燃料を噴射する燃料噴射システムに本発明を適用して噴射量を学習してもよい。この場合、燃料噴射弁の噴射圧は、例えば燃料噴射弁に燃料を供給する配管内の圧力により検出する。
【００６６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【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】噴射量学習ルーチンを示すフローチャート。
【図３】目標噴射圧の上限値設定ルーチンを示すフローチャート。
【図４】噴射量学習時のタイムチャート。
【図５】暗騒音量に応じた目標噴射圧の上限値を示す特性図。
【符号の説明】
【００６８】
１０：燃料噴射システム、１６：高圧ポンプ（燃料供給ポンプ）、２０：コモンレール、２２：圧力センサ（圧力検出手段）、２４：減圧弁（減圧装置）、３０：燃料噴射弁、４０：ＥＣＵ（燃料噴射制御装置、学習条件判定手段、噴射制御手段、上限値設定手段、噴射圧設定手段、噴射圧制御手段、実噴射量取得手段、噴射量補正手段、騒音量取得手段、減圧手段、噴射圧取得手段）
【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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