(57)【要約】【課題】インターバルの長さに基づいた噴射量の補正を従来よりも高い精度で行うことにより、要求噴射量と実際の噴射量とのずれを抑制することのできる噴射制御装置を提供する。【解決手段】この噴射制御装置１００は、燃料の噴射量が要求噴射量に一致するように、インジェクタ１２に動作指令信号を送信する信号送信部１１２と、インジェクタ１２から複数回燃料が噴射される際におけるインターバルＣＰの長さに基づき、補正量を算出する補正量算出部１１０と、インジェクタ１２からの実際の噴射量と要求噴射量との差に基づく空燃比ずれ量を算出する誤差算出部１１１と、を備え、補正量が反映された動作指令信号に基づき燃料の噴射が行われた後、算出された空燃比ずれ量に基づいて補正量の更新が行われる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１０）に設けられたインジェクタ（１２）の動作を制御する噴射制御装置（１００）であって、
燃料の噴射量が要求噴射量に一致するように、前記インジェクタに動作指令信号を送信する信号送信部（１１２）と、
前記インジェクタから複数回燃料が噴射される際におけるインターバルの長さに基づき、前記インジェクタの動作についての必要な補正量を算出する補正量算出部（１１０）と、
前記インジェクタからの実際の噴射量と前記要求噴射量との差、又はこれに基づく値である噴射誤差を算出する誤差算出部と、を備え、
前記補正量が反映された前記動作指令信号に基づき燃料の噴射が行われた後、算出された前記噴射誤差に基づいて前記補正量の更新が行われることを特徴とする噴射制御装置。
【請求項２】
前記補正量は、
前記インターバルが十分に大きい場合において設定されるべき前記補正量として、予め学習により求められた基準補正量と、
補正用のパラメータである学習値を前記インターバルの長さに掛け合わせたもの、の関数である第１関数と、
前記学習値の関数である第２関数と、をそれぞれ掛け合わせることによって算出されるものであって、
前記噴射誤差に基づく前記補正量の更新は、前記学習値の値を変更することによって行われることを特徴とする、請求項１に記載の噴射制御装置。
【請求項３】
算出された前記噴射誤差に基づき、前記補正量の絶対値が小さすぎると判定された場合には、前記学習値をより小さな値となるように変更し、
算出された前記噴射誤差に基づき、前記補正量の絶対値が大きすぎると判定された場合には、前記学習値をより大きな値となるように変更することを特徴とする、請求項２に記載の噴射制御装置。
【請求項４】
前記補正量は、前記インジェクタからの燃料の噴射量の目標値に対して加算又は乗算されるものであって、
算出された前記補正量が所定の第１閾値よりも大きく、且つ、前記目標値に対する前記補正量の比率が所定の第２閾値よりも大きい場合にのみ、前記噴射誤差に基づく前記補正量の更新が行われることを特徴とする、請求項３に記載の噴射制御装置。
【請求項５】
前記噴射誤差に基づく前記補正量の更新は、算出された前記噴射誤差が、所定の第３閾値よりも大きい場合にのみ行われることを特徴とする、請求項３に記載の噴射制御装置。
【請求項６】
前記補正量は、予め設定された所定範囲内の値となるように算出されることを特徴とする、請求項３に記載の噴射制御装置。
【請求項７】
前記補正量が前記所定範囲の上限値に一致しているときには、前記補正量がさらに増加するような前記学習値の変更は行われないことを特徴とする、請求項６に記載の噴射制御装置。
【請求項８】
前記補正量が前記所定範囲の下限値に一致しているときには、前記補正量がさらに減少するような前記学習値の変更は行われないことを特徴とする、請求項６に記載の噴射制御装置。
【請求項９】
前記所定範囲の上限値又は下限値のいずれかに一致する前記補正量が算出されたときには、前記所定範囲内の値として予め定められた初期値が前記補正量として設定されることを特徴とする、請求項６に記載の噴射制御装置。
【請求項１０】
前記基準補正量を求めるための学習が完了するまでの間は、前記学習値の変更は行われないことを特徴とする、請求項３に記載の噴射制御装置。
【請求項１１】
前記インジェクタの上流側における燃料の圧力に応じて、算出される前記補正量の値が異なることを特徴とする、請求項３に記載の噴射制御装置。
【請求項１２】
前記第１関数は予め複数用意されており、前記圧力に対応して適切な前記第１関数が選択され、前記補正量の算出に用いられることを特徴とする、請求項１０に記載の噴射制御装置。
【請求項１３】
前記第１関数は、前記圧力の関数であることを特徴とする、請求項１０に記載の噴射制御装置。
【請求項１４】
前記インジェクタの上流側における燃料の圧力が大きいほど、前記補正量が大きな値として算出されることを特徴とする、請求項１０に記載の噴射制御装置。
【請求項１５】
前記内燃機関は複数の気筒（１１）を備えており、
前記補正量算出部による前記補正量の算出、及び前記噴射誤差に基づく前記補正量の更新は、いずれも、前記気筒毎に設けられた前記インジェクタのそれぞれについて個別に行われることを特徴とする、請求項１に記載の噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に設けられたインジェクタの動作を制御する噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に設けられたインジェクタは、筒内を弁体（スプール）が移動することによって開閉が切り換えられる構成の電磁弁である。インジェクタの上流側には、ポンプによって加圧された燃料が供給されている。インジェクタが開状態になると、燃料がインジェクタから噴射されて内燃機関の気筒に供給される。
【０００３】
噴射制御装置は、インジェクタの開閉動作を制御することにより、燃料の噴射量が要求噴射量に一致するように調整するものである。具体的には、インジェクタに駆動電流が供給されている時間、すなわち、インジェクタが開状態となっている時間を調整することにより、燃料の噴射量を要求噴射量に一致させる制御が行われる。
【０００４】
ところで、内燃機関の気筒では、点火プラグによる１回の点火に対し、インジェクタからの燃料の噴射が複数回に分けて行われる場合がある（分割噴射）。このような分割噴射においては、微小量の燃料の噴射が、比較的短いインターバル（閉弁時間）を間に挟んで繰り返し行われる。
【０００５】
インジェクタからの燃料の噴射量は、インジェクタが開状態となっている時間の合計に概ね比例する。しかしながら、上記インターバルが短いときには、インジェクタが開状態となっている時間の合計が同じであったとしても、インターバルの長さに応じて燃料の噴射量が変化してしまうことが知られている。このような噴射量の変化は、２回目以降の噴射の開始時における弁体の位置や速度が、１回目の噴射の開始時における弁体の位置や速度とは異なっていること等に起因するものである。
【０００６】
下記特許文献１には、インターバルの長さに応じた指令噴射量と実噴射量とのずれを補正するための、噴射量学習装置についての記載がある。当該噴射量学習装置では、インターバルを変化させながら燃料の噴射を行い、指令噴射量と実噴射量とが一致するような基準インターバルを予め求めておく。その後、当該基準インターバルに基づいて微小噴射量学習（補正量を適切なものとするための学習）を行うことにより、指令噴射量と実噴射量とのずれを小さくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−１９１６２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献１に記載された学習の方法では、基準インターバルを求める際において、予めインターバルを広範囲に変化させながらインジェクタを動作させる必要がある。このため、燃焼が不安定となって内燃機関から排出される排ガスの性状が悪化することや、内燃機関の燃費が悪くなってしまうことが考えられる。
【０００９】
また、特定の基準インターバルに基づいて学習が行われると、実際のインターバルが基準インターバルの近傍となるような領域については比較的精度の高い補正が行われる可能性があるが、基準インターバルから乖離した領域については、補正の精度は低いものと考えられる。インジェクタからの燃料の噴射量を要求噴射量に常に略一致させるためには、広範囲のインターバルについて精度の高い補正が行われることが望ましい。
【００１０】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、インターバルの長さに基づいた噴射量の補正を従来よりも高い精度で行うことにより、要求噴射量と実際の噴射量とのずれを抑制することのできる噴射制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係る噴射制御装置は、内燃機関に設けられたインジェクタの動作を制御する噴射制御装置であって、燃料の噴射量が要求噴射量に一致するように、インジェクタに動作指令信号を送信する信号送信部と、インジェクタから複数回燃料が噴射される際におけるインターバルの長さに基づき、インジェクタの動作についての必要な補正量を算出する補正量算出部と、インジェクタからの実際の噴射量と要求噴射量との差、又はこれに基づく値である噴射誤差を算出する誤差算出部と、を備え、補正量が反映された動作指令信号に基づき燃料の噴射が行われた後、算出された噴射誤差に基づいて補正量の更新が行われることを特徴とする。
【００１２】
このような噴射制御装置によれば、補正量が反映された動作指令信号に基づいて燃料の噴射が行われた後、噴射誤差の算出が行われ、当該噴射誤差に基づいて補正量の更新が行われる。補正量の更新、すなわち学習を行うことを目的として、インターバルを変化させたり、インターバルが特定の長さとなるように調整したりする必要がないため、内燃機関から排出される排ガスの性状が悪化してしまうようなことがない。
【００１３】
また、インターバルの長さがどのようなものであるかに拘らず、噴射誤差を小さくするための補正量の更新を行うことが可能であるから、補正量の更新（学習）が比較的高い頻度で実行されることなる。例えば、インジェクタの状態（弁体が受ける摩擦抵抗など）が変化したとしても、当該変化に対応して補正量が直ちに更新されるので、噴射量が要求噴射量からずれてしまうことが防止される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、インターバルの長さに基づいた噴射量の補正を従来よりも高い精度で行うことにより、要求噴射量と実際の噴射量とのずれを抑制することのできる噴射制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る噴射制御装置の全体構成を模式的に示す図である。
【図２】インジェクタの動作を説明するためのタイムチャートである。
【図３】インジェクタの動作を説明するためのタイムチャートである。
【図４】インターバルと燃料噴射量との関係を示すグラフである。
【図５】図１に示された噴射制御装置により行われる処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】図１に示された噴射制御装置により行われる処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１７】
図１を参照しながら、本発明の一実施形態に係る噴射制御装置１００について説明する。噴射制御装置１００は、内燃機関１０を備えた車両ＧＣに取り付けられており、車両ＧＣの全体の動作（内燃機関１０に設けられたインジェクタ１２の動作を含む）を制御するための装置（ＥＣＵ）となっている。
【００１８】
車両ＧＣの構成について先に説明する。車両ＧＣは、内燃機関１０と、吸気配管２０と、排気配管３０と、燃料供給配管４０とを備えている。
【００１９】
内燃機関１０は、複数の気筒１１を備えた４サイクルレシプロエンジンであって、燃料を気筒内で燃焼させることにより駆動力を生じさせるものである。尚、それぞれの気筒１１の構成は互いに略同一であるから、図１においては単一の気筒１１のみが図示されている。
【００２０】
各気筒１１には、インジェクタ１２と、点火プラグ１３とが備えられている。インジェクタ１２は、燃料を噴射して気筒１１に供給するための装置である。本実施形態においては、インジェクタ１２からの燃料の噴射は燃焼室ＳＰ内で行われる。つまり、内燃機関１０は、筒内直接噴射方式の内燃機関となっている。
【００２１】
インジェクタ１２は、筒内を不図示の弁体（スプール）が移動することによって開閉が切り換えられる構成の電磁弁である。インジェクタ１２には、後述の燃料供給配管４０から高圧の燃料が供給されている。弁体が移動してインジェクタ１２が開状態になると、インジェクタ１２から燃料が噴射され、気筒１１内に形成された燃焼室ＳＰ内に燃料が供給される。弁体が元の位置に戻ってインジェクタ１２が閉状態になると、インジェクタ１２からの燃料の噴射が停止される。インジェクタ１２の開閉動作は、噴射制御装置１００によって制御される。
【００２２】
点火プラグ１３は、燃焼室ＳＰの内部で火花放電を行うことにより燃料への着火を行うものである。点火プラグ１３の動作（放電）も、インジェクタ１２の開閉動作と同様に噴射制御装置１００によって制御される。
【００２３】
吸気配管２０は、内燃機関１０に空気を供給するための配管である。吸気配管２０には、上流側（図１では左側）から順に、エアクリーナ２１と、エアフローメータ２２と、スロットルバルブ２３と、サージタンク２５とが設けられている。吸気配管２０の下流側端部（図１では右側）には内燃機関１０が接続されている。
【００２４】
エアクリーナ２１は、車両ＧＣの外部から導入される空気から異物を除去するためのフィルタである。エアフローメータ２２は、吸気配管２０を通り内燃機関１０に供給される空気の流量を測定するための流量計である。エアフローメータ２２によって測定された流量は、噴射制御装置１００に入力される。
【００２５】
スロットルバルブ２３は、吸気配管２０を通る空気の流量を調整するための流量調整弁である。車両ＧＣに備えられたアクセルペダル（不図示）の操作量に応じて、スロットルバルブ２３の開度が調整され、これにより空気の流量が調整される。スロットルバルブ２３には開度センサ２４が備えられている。スロットルバルブ２３の開度は開度センサ２４によって測定され、噴射制御装置１００に入力される。
【００２６】
サージタンク２５は、吸気配管２０の途中に形成された箱状の容器である。吸気配管２０は、サージタンク２５の下流側において複数に分岐しており、分岐したそれぞれの流路が各気筒１１へと接続されている。サージタンク２５の内部空間は、吸気配管２０のうち他の部分における内部空間よりも広くなっている。サージタンク２５により、一の気筒１１による圧力変動が他の気筒１１に影響してしまうことが防止されている。サージタンク２５には圧力センサ２６が備えられている。吸気配管２０内の圧力は圧力センサ２６によって測定され、噴射制御装置１００に入力される。
【００２７】
排気配管３０は、内燃機関１０の各気筒１１で生じた排ガスを外部に排出するための配管である。排気配管３０の上流側端部（図１では左側）は内燃機関１０に接続されている。排気配管３０の途中（内燃機関１０よりも下流側）には、排ガスを浄化するための触媒コンバータ３１が設けられている。
【００２８】
排気配管３０のうち触媒コンバータ３１よりも上流側の部分には空燃比センサ３２が備えられており、触媒コンバータ３１よりも下流側の部分には酸素センサ３３が備えられている。これらは、いずれも排気配管３０を通る排ガスの酸素濃度を監視するためのセンサであって、その測定結果は噴射制御装置１００に入力される。噴射制御装置１００は、内燃機関１０における燃焼が理論空燃比で行われるよう、空燃比センサ３２等の測定結果に基づいてインジェクタ１２からの燃料の噴射量等を制御する。
【００２９】
燃料供給配管４０は、インジェクタ１２に燃料を供給するための配管である。燃料供給配管４０は、その上流側端部が車両ＧＣに備えられた燃料タンク（不図示）に接続されており、その下流側端部がインジェクタ１２に接続されている。燃料供給配管４０の途中には、燃料を加圧してインジェクタ１２に送り込むためのポンプ４１が設けられている。
【００３０】
燃料供給配管４０の内部のうちポンプ４１よりも下流側（インジェクタ１２側）においては、ポンプ４１の動作によって燃料の圧力が高められている。このため、インジェクタ１２の弁体が動作してインジェクタ１２が開状態になると、インジェクタ１２から燃料が直ちに噴射される。
【００３１】
ポンプ４１とインジェクタ１２との間には、燃料供給配管４０の内部における燃料の圧力（燃圧）を測定するための圧力センサ４２が配置されている。圧力センサによって測定された燃圧は、噴射制御装置１００に入力される。
【００３２】
噴射制御装置１００の構成について説明する。噴射制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び入出力インターフェースを備えたコンピュータシステムである。噴射制御装置１００は、機能的な制御ブロックとして、補正量算出部１１０と、誤差算出部１１１と、信号送信部１１２とを備えている。これら制御ブロックのそれぞれの機能については、噴射制御装置１００によって行われる処理の内容を後に説明する際において、合わせて説明することとする。
【００３３】
図２を参照しながら、インジェクタ１２の動作について説明する。図２（Ａ）には、補正量算出部１１０からインジェクタ１２に向けて送信される動作指令信号が示されている。動作指令信号は、電圧の変化として信号送信部１１２からインジェクタ１２へと送信される信号である。インジェクタ１２を閉状態とするときには、動作指令信号が電圧Ｖ０とされる。インジェクタ１２を開状態とするときには、動作指令信号が電圧Ｖ１とされる。
【００３４】
図２（Ｂ）には、図２（Ａ）のような動作指令信号が送信された場合における、インジェクタ１２の内部における弁体の位置の変化が示されている。図２（Ｂ）では、インジェクタ１２が全閉状態となっているときにおける弁体の位置が「位置Ｐ０」として示されている。また、インジェクタ１２が全開状態となっているときにおける弁体の位置が「位置Ｐ１」として示されている。
【００３５】
図２に示される例では、時刻ｔ０において、動作指令信号が電圧Ｖ０から電圧Ｖ１に変化し、これに伴って弁体が位置Ｐ０から位置Ｐ１に向けて移動し始める。その後、時刻ｔ１において弁体が位置Ｐ１に到達し、インジェクタ１２は全開状態となる。
【００３６】
時刻ｔ１よりも後の時刻ｔ１０になると、動作指令信号が電圧Ｖ１から電圧Ｖ０に変化し、これに伴って弁体が位置Ｐ１から位置Ｐ０に向けて移動し始める。その後、時刻ｔ１１において弁体が位置Ｐ０に到達し、インジェクタ１２は全閉状態となる。
【００３７】
尚、弁体が位置Ｐ０に到達したとき（時刻ｔ１１）には、インジェクタ１２の筐体内部に形成された弁座（不図示）に弁体が衝突する。このとき、当該衝突の影響により、弁体が跳ね返って位置Ｐ０を僅かな期間離れることがある。
【００３８】
本実施形態においては、点火プラグ１３による１回の点火に対し、インジェクタ１２からの燃料の噴射が複数回に分けて行われる。以下、このような燃料の噴射を「分割噴射」とも称する。
【００３９】
時刻ｔ１１よりも後の時刻ｔ２０になると、分割噴射における２回目の噴射が行われる。１回目の噴射と同様に、時刻ｔ２０において動作指令信号が電圧Ｖ０から電圧Ｖ１に変化し、これに伴って弁体が位置Ｐ０から位置Ｐ１に向けて移動し始める。その後、時刻ｔ２１において弁体が位置Ｐ１に到達し、インジェクタ１２は全開状態となる。時刻ｔ２１よりも後の時刻ｔ３０になると、動作指令信号が電圧Ｖ１から電圧Ｖ０に変化し、これに伴って弁体が閉じられる。
【００４０】
このような分割噴射が行われると、燃焼室ＳＰの内部では、少量ずつ噴射された燃料が吸気の流れによって広範囲に広がることになる。これにより、着火性や燃焼効率を向上させることができる。
【００４１】
インジェクタ１２からの燃料の噴射量は、動作指令信号が電圧Ｖ１となっている時間に概ね比例する。図２の例では、時刻ｔ０から時刻ｔ１０までの期間（１回目の開弁期間ＯＰ１）の長さと、時刻ｔ２０から時刻ｔ３０までの期間（２回目の開弁期間ＯＰ２）の長さとの合計に概ね比例する。噴射制御装置１００は、開弁期間ＯＰ１及び開弁期間ＯＰ２のそれぞれの長さを調整することで、インジェクタ１２からの燃料の噴射量を制御する。
【００４２】
時刻ｔ１０から時刻ｔ２０までの期間、すなわち、分割噴射の途中においてインジェクタ１２を閉状態とするような動作指令信号が送信されている期間（以下、「インターバルＣＰ」と表記する）が十分に長いときには、燃料の噴射量はインターバルＣＰの長さに影響を受けない。一方、インターバルＣＰの長さが短いときには、燃料の噴射量はインターバルＣＰの長さに応じて変化してしまうことが知られている。
【００４３】
このような現象について図３を参照しながら説明する。図３は図２と同様のタイムチャートであるが、インターバルＣＰの長さが短くなっている点においてのみ図２と異なっている。
【００４４】
分割噴射における１回目の噴射が行われている時において、時刻ｔ１０になると、動作指令信号が電圧Ｖ１から電圧Ｖ０に変化し、これに伴って弁体が位置Ｐ１から位置Ｐ０に向けて移動し始める。しかしながら、図３の例では、弁体が位置Ｐ０に到達するよりも前においてインターバルＣＰが終了し、時刻ｔ２０において動作指令信号が電圧Ｖ０から電圧Ｖ１に再び変化する。
【００４５】
弁体は、全閉位置である位置Ｐ０に到達することなくその移動方向を変えて、位置Ｐ１に向けて移動し始める。その後、時刻ｔ２１において弁体が位置Ｐ１に到達し、インジェクタ１２は全開状態となる。
【００４６】
図３に示される例では、インターバルＣＰにおいてインジェクタ１２から噴射される燃料の量が、図２に示される場合の噴射量よりも増加している。噴射制御装置１００は、内燃機関１０を適切に動作させるために必要な燃料の噴射量（以下、「要求噴射量」とも称する）に、実際の噴射量が一致するよう、開弁期間ＯＰ１及び開弁期間ＯＰ２のそれぞれの長さを調整している。しかしながら、図３の例では、インターバルＣＰが短くなったことにより、実際の燃料の噴射量が要求噴射量よりも多くなってしまうことになる。インターバルＣＰが更に短くなると、両者のずれは更に大きくなる。
【００４７】
また、１回目の噴射が行われた後、弁体が位置Ｐ０に戻る直前においてその移動方向を変え、再び位置Ｐ１に向かうような場合には、燃料の噴射量が要求噴射量よりも少なくなってしまうこともある。これは、１回目の噴射が行われた後、弁体が弁座に衝突せず、その減速及び方向転換がゆっくりと行われてしまうことに起因する。
【００４８】
図４には、インターバルＣＰの長さと噴射量との関係が示されている。図４に示されるグラフの横軸はインターバルＣＰの長さであり、縦軸は、実際の燃料の噴射量から要求噴射量を差し引いたもの（噴射ずれ量）である。線ＧＬ１により示されるように、インターバルＣＰが短い領域においては、インターバルが短くなるほど噴射量が増加してしまう。また、インターバルＣＰの長さによっては、実際の燃料の噴射量が要求噴射量を下回り、噴射ずれ量の符号がマイナスとなってしまう場合もある。インターバルＣＰが十分に長ければ、実際の燃料の噴射量は要求噴射量に一致する。
【００４９】
更に、上記のような、インターバルＣＰの長さと噴射量（噴射ずれ量）との関係は、インジェクタ１２の個体差によっても変化する。図４の線ＧＬ２は、インジェクタ１２の内部において弁体が受ける移動抵抗が比較大きく、弁体の移動速度が遅い場合の噴射ずれ量である。また、図４の線ＧＬ３は、インジェクタ１２の内部において弁体が受ける移動抵抗が比較的小さく、弁体の移動速度が速い場合の噴射ずれ量である。
【００５０】
本実施形態に係る噴射制御装置１００では、燃料の噴射量が常に要求噴射量に近くなるように、インターバルＣＰの長さに応じて、インジェクタ１２の動作に対する補正が行われる。以下では、当該補正について説明する。
【００５１】
インジェクタ１２からの燃料の噴射に先立ち、噴射制御装置１００は、燃料の噴射量についての噴射目標値（要求噴射量に一致するとは限らない）を定め、当該噴射目標値に対応してインジェクタ１２の開弁期間の長さを設定するように構成されている。このため、噴射ずれ量の抑制を目的とし、インジェクタ１２の動作に対する補正するための具体的な方法としては、２回目の噴射における噴射目標値、又は２回目の開弁期間ＯＰ２のいずれかをインターバルＣＰに応じて補正し、これにより実際の噴射量を変化させればよい。
【００５２】
以下においては、噴射目標値に対して加算すべき値としての補正量を、インターバルＣＰに応じて算出する例について説明する。尚、補正量はこのようなものに限られず、噴射目標値に対して乗算すべき値として算出されてもよい。また、開弁期間ＯＰ２に対して加算又は乗算される値として算出されてもよい。
【００５３】
補正量は、以下の式（１）によって算出される。
補正量＝ｆｌ×ｇ（ｘ）×ｆ（ｘ×ｉ）・・・・（１）
【００５４】
式（１）において「ｆｌ」と表記された基準補正量ｆｌは、インターバルＣＰが十分に大きい場合において設定されるべき補正量として、インジェクタ１２毎に予め求められた値である。基準補正量ｆｌは、噴射目標値に対して加算すべき値のうち、インターバルＣＰによって変化しない部分、ということができる。
【００５５】
基準補正量ｆｌは、空燃比の実測値に基づく学習によって予め決定される。つまり、気筒１１の空燃比の実測値（空燃比センサ３２及び酸素センサ３３の測定結果に基づいて算出された値）が理論空燃比に一致するように、噴射目標値の値を調整することによって予め決定される。インジェクタ１２の全開状態における噴射量は、インジェクタ１２の個体ばらつきによって変化するのであるが、それぞれのインジェクタ１２毎に基準補正量ｆｌが適切に設定されることにより、上記固体ばらつきの影響が低減される。
【００５６】
式（１）において「ｆ（ｘ×ｉ）」と表記されている第１関数ｆは、図４のグラフにおける線ＧＬ１を示す関数の、縦軸の符号を逆転させたものとなっている。例えば、インターバルＣＰが短いときには第１関数ｆの値は負値となり、その絶対値はインターバルＣＰが短いほど大きくなる。これは、インターバルＣＰが短いと実際の噴射量が増加してしまうので、噴射目標値に加えるべき補正量が負値となることを示している。
【００５７】
式（１）におけるｉは、インターバルＣＰの長さである。式（１）におけるｘは、補正用のパラメータである学習値であって、その初期値としては１が設定されている。以下、当該学習値のことを「学習値ｘ」とも表記する。つまり、第１関数ｆは、学習値ｘをインターバルＣＰの長さに掛け合わせたもの、の関数として用意されている。第１関数ｆは、予め行われた実験やシミュレーションなどにより求められており、噴射制御装置１００の記憶装置にテーブルとして記憶されている。
【００５８】
既に述べたように、インターバルＣＰの長さと噴射量（噴射ずれ量）との関係は一意に決まるのではなく、インジェクタ１２内部の弁体の移動速度等によって変化する。このため、本実施形態では、学習値ｘを変化させることによって上記の式（１）の左辺における関数の形を変化させ、これにより、インジェクタ１２の個体毎（気筒１１毎）に適切な補正量が算出されるように調整（学習）を行う構成となっている。
【００５９】
例えば、弁体の移動速度が比較的小さいために補正量の絶対値が小さすぎると判定された場合には、学習値ｘの値をより小さな値に変化させればよい。また、弁体の移動速度が比較的大きいために補正量の絶対値が大きすぎると判定された場合には、学習値ｘの値をより大きな値に変化させればよい。
【００６０】
式（１）において「ｇ（ｘ）」と表記されている第２関数ｇは、学習値ｘを変化させた際における補正量の変化を調整するためのものである。第２関数ｇは、学習値ｘの関数として表記されている。
【００６１】
式（１）に第２関数ｇが存在しない場合には、学習値ｘを変化させると、補正量を示すグラフ（図４に示されるグラフの縦軸を反転させたもの）は、第１関数ｆの変化によって横軸に沿ってのみ伸縮することとなる。このため、例えば、線ＧＬ１に対応する補正量を変化させて、線ＧＬ２に対応する補正量に一致させることができない可能性がある。
【００６２】
そこで、式（１）では、第２関数ｇを第１関数ｆに掛け合わせた形としている。学習値ｘを変化させると、補正量を示すグラフは縦軸及び横軸の両方に沿って伸縮する。このため、インターバルＣＰと補正量との関係を、一つのパラメータ（学習値ｘ）のみを変化させることによって容易に且つ適切に調整することができる。このような目的で掛け合わせられる第２関数ｇは、図４に示されるグラフの縦軸に沿った拡大率を調整するための「補正ゲインテーブル」ということができる。
【００６３】
図５を参照しながら、噴射制御装置１００によって実行される処理の具体的な内容について説明する。図５に示される一連の処理は、所定の周期毎に繰り返し実行されている。
【００６４】
最初のステップＳ０１では、基準補正量ｆｌの学習が完了しているか否かが判定される。基準補正量ｆｌの学習は、複数に区分された噴射目標値の範囲として予め設定された噴射量範囲毎に行われる。つまり、複数の噴射量範囲のそれぞれに対応する基準補正量ｆｌが、空燃比の実測値に基づく学習によって定められる。
【００６５】
ここで、インジェクタ１２が一時的に全開状態となるような（弁体が位置Ｐ１に到達するような）全ての噴射量範囲のことを「フルリフト域」と称する。これに対し、噴射目標値が比較的小さく、インジェクタ１２の全開状態とならないうちに（弁体が位置Ｐ１に到達しないうちに）インジェクタ１２が閉じられてしまうような噴射量範囲の全体のことを、「パーシャルリフト域」と称する。
【００６６】
ステップＳ０１では、少なくともフルリフト域における基準補正量ｆｌの学習が完了しているか否かが判定される。基準補正量ｆｌの学習が完了していれば、ステップＳ０２に移行する。
【００６７】
基準補正量ｆｌの学習が完了していなければ、図５に示される一連の処理を終了する。この場合、後述のような学習値ｘの値の変更が行われることなく、インジェクタ１２からの燃料の噴射が行われることとなる。つまり、式（１）により算出された補正値を噴射目標値に加算して得られる噴射量となるように、インジェクタ１２に対する動作指令信号の送信が信号送信部１１２から行われる。
【００６８】
ステップＳ０２では、分割噴射が実施されるかどうかが判定される。分割噴射が実施されるのであれば、ステップＳ０３に移行する。分割噴射が実施されないのであれば、インターバルＣＰの長さと必要な補正量との関係を調整（学習）することはできないので、図５に示される一連の処理を終了する。
【００６９】
ステップＳ０３では、補正量が算出される。既に述べたように、補正量は、インターバルＣＰの長さと学習値ｘ（初期値は１）、及び予め算出された基準補正量ｆｌを用いながら、式（１）によって算出される。補正量の算出は、補正量算出部１１０によって行われる。
【００７０】
ステップＳ０３に続くステップＳ０４では、算出された補正量の調整が行われる。本実施形態においては、噴射目標値に対して加算されるべき補正量の範囲（以下、当該範囲のことを「適正範囲」とも称する）が予め定められている。補正量の調整とは、ステップＳ０３において算出された補正量を、適正範囲内の値となるように必要に応じて修正する処理のことをいう。
【００７１】
インジェクタ１２における噴射量は、インターバルＣＰの長さに応じて変化するのであるが、インターバルＣＰの期間において常に開弁状態であった場合における噴射量（最大噴射量）を超えることは有り得ない。適正範囲の上限値は、上記最大噴射量から噴射目標値を差し引いた値として設定されている。
【００７２】
また、噴射目標値に噴射量を加算して得られた値が負値になってしまうことも有り得ない。適正範囲の下限値は、負値であり、且つその絶対値が噴射目標値に等しい値として設定されている。
【００７３】
図６には、ステップＳ０４で実行される具体的な処理（調整）の内容が示されている。最初のステップＳ４１０では、ステップＳ０３で算出された補正量が適正範囲の上限値（以下、単に「上限値」と表記する）よりも小さいかどうかが判定される。補正量が上限値以上である場合には、ステップＳ４１１に移行する。
【００７４】
ステップＳ４１１では、補正量の値が上限値に等しくなるように設定される。ステップＳ４１１に続くステップＳ４１２では、増加禁止フラグに１が設定される。増加禁止フラグは、噴射制御装置１００の記憶装置に設けられた情報の格納場所である。増加禁止フラグに１が設定されているときには、補正量が更に大きくなるような学習値ｘの変更が禁止される。ステップＳ４１２の処理が実行された後は、ステップＳ４２０に移行する。
【００７５】
尚、ステップＳ４１１では、補正量の値として上限値が設定される代わりに、適正範囲内の値として予め定められた初期値が補正量の値として設定されることとしてもよい。この場合、ステップＳ４１２における増加禁止フラグの設定は行われない。
【００７６】
ステップＳ４１０において、ステップＳ０３で算出された補正量が上限値よりも小さい場合には、ステップＳ４１３に移行する。ステップＳ４１３では、増加禁止フラグに０が設定される。つまり、補正量が更に大きくなるような学習値ｘの変更が許可された状態となる。ステップＳ４１３の処理が実行された後は、ステップＳ４２０に移行する。
【００７７】
ステップＳ４２０では、補正量が適正範囲の下限値（以下、単に「下限値」と表記する）よりも大きいかどうかが判定される。補正量が下限値以下である場合には、ステップＳ４２１に移行する。
【００７８】
ステップＳ４２１では、補正量の値が下限値に等しくなるように設定される。ステップＳ４２１に続くステップＳ４２２では、減少禁止フラグに１が設定される。減少禁止フラグは、増加禁止フラグと同様に、噴射制御装置１００の記憶装置に設けられた情報の格納場所である。減少禁止フラグに１が設定されているときには、補正量が更に小さくなるような学習値ｘの変更が禁止される。ステップＳ４２２の処理が実行された後は、図６に示される一連の処理を終了し、ステップＳ０５（図５）に移行する。
【００７９】
尚、ステップＳ４２１では、補正量の値として下限値が設定される代わりに、適正範囲内の値として予め定められた初期値が補正量の値として設定されることとしてもよい。この場合、ステップＳ４２２における減少禁止フラグの設定は行われない。
【００８０】
ステップＳ４２０において、補正量が下限値よりも大きい場合には、ステップＳ４２３に移行する。ステップＳ４２３では、減少禁止フラグに０が設定される。つまり、補正量が更に小さくなるような学習値ｘの変更が許可された状態となる。ステップＳ４２３の処理が実行された後は、図６に示される一連の処理を終了し、ステップＳ０５（図５）に移行する。
【００８１】
図５に戻って説明を続ける。ステップＳ０４に続くステップＳ０５では、インジェクタ１２からの燃料の噴射が行われる。つまり、インジェクタ１２からの噴射量が、式（１）により算出された補正値を噴射目標値に加算して得られる噴射量となるように、インジェクタ１２に対する動作指令信号の送信が信号送信部１１２から行われる。
【００８２】
ステップＳ０５に続くステップＳ０６以降で行われる処理は、現在の学習値ｘの値が適切かどうかを判定し、必要に応じて学習値ｘの値を変更する処理となっている。
【００８３】
ステップＳ０６では、補正量の絶対値が、予め定められた第１閾値よりも大きいかどうかが判定される。補正量の絶対値が第１閾値よりも大きい場合にはステップＳ０７に移行する。補正量の絶対値が第１閾値以下である場合には、学習値ｘの変更を行うことなく、図５に示される一連の処理を終了する。
【００８４】
ステップＳ０７では、補正量を噴射目標値で除したものの絶対値（噴射目標値に対する補正量の比率である。以下、「補正比率」とも称する）、が、予め定められた第２閾値よりも大きいかどうかが判定される。補正比率が第２閾値よりも大きい場合にはステップＳ０８に移行する。補正比率が第２閾値以下である場合には、学習値ｘの変更を行うことなく、図５に示される一連の処理を終了する。
【００８５】
ステップＳ０８では、気筒１１における空燃比の値（実空燃比）が算出される。当該算出は、空燃比センサ３２及び酸素センサ３３の測定結果に基づいて、気筒１１毎に個別に行われる。
【００８６】
ステップＳ０８に続くステップＳ０９では、予め定められた目標空燃比（例えば理論空燃比）から、ステップＳ０８で算出された実空燃比を差し引いたものの絶対値（以下、「空燃比ずれ量」とも称する）が算出され、この空燃比ずれ量が予め定められた第３閾値よりも大きいかどうかが判定される。空燃比ずれ量の算出は、誤差算出部１１１によって行われる。
【００８７】
空燃比ずれ量が第３閾値よりも大きい場合にはステップＳ１０に移行する。空燃比ずれ量が第３閾値以下である場合には、学習値ｘの現在値が比較的適切であるということであるから、学習値ｘの変更を行うことなく、図５に示される一連の処理を終了する。
【００８８】
尚、上記のように算出される「空燃比ずれ量」は、インジェクタ１２からの実際の噴射量と、要求噴射量との差に基づくもの（噴射誤差）、ということができる。
【００８９】
ステップＳ１０では、ステップＳ０９で算出された噴射ずれ量に基づいて、学習値ｘの値が変更される。学習値ｘの値は、インジェクタ１２からの次回の噴射後において、空燃比ずれ量が可能な限り小さくなるように変更される。本実施形態では、空燃比ずれ量に基づいて補正量の絶対値が小さすぎると判定された場合には、学習値ｘの値をより小さな値に変更する。一方、空燃比ずれ量に基づいて補正量の絶対値が大きすぎると判定された場合には、学習値ｘの値をより大きな値に変更する。空燃比ずれ量と、変更される学習値ｘとの関係は、予めマップとして噴射制御装置１００の記憶装置に記憶されている。
【００９０】
尚、補正量が更に大きくなるような学習値ｘの変更が必要であるにも拘らず、増加禁止フラグに１が設定されているときには、ステップＳ１０における学習値の変更は行われない。また、補正量が更に小さくなるような学習値ｘの変更が必要であるにも拘らず、減少禁止フラグに１が設定されているときにも、ステップＳ１０における学習値の変更は行われない。
【００９１】
以降は、変更された学習値ｘに基づいて式（１）による補正量の算出が行われ、当該補正量が反映された動作指令信号に基づき燃料の噴射が行われる。
【００９２】
以上のように、本実施形態に係る噴射制御装置１００によれば、補正量が反映された動作指令信号に基づいてインジェクタ１２からの燃料の噴射が行われた後（ステップＳ０５）、空燃比ずれ量（噴射誤差）の算出が行われ（ステップＳ０９）、空燃比ずれ量に基づいて補正量の更新が行われる（ステップＳ１０）。補正量の更新、すなわち学習を行うことを目的として、インターバルＣＰを様々に変化させたり、インターバルＣＰが特定の長さとなるように調整したりする必要がないため、内燃機関１０から排出される排ガスの性状が悪化してしまうようなことがない。
【００９３】
また、インターバルＣＰの長さがどのようなものであるかに拘らず、空燃比ずれ量（噴射誤差）を小さくするための補正量の更新を行うことが可能であるから、補正量の更新（学習）が比較的高い頻度で実行される。例えば、インジェクタ１２の状態（弁体が受ける摩擦抵抗など）が変化したとしても、当該変化に対応して補正量が直ちに更新されるので、噴射量が要求噴射量からずれてしまうことが防止される。
【００９４】
尚、空燃比センサ３２及び酸素センサ３３の測定結果に基づいて算出された空燃比ずれ量には、誤差が含まれている。このため、実際には学習値ｘの変更が不要であったにもかかわらず、誤差を含む空燃比ずれ量に基づいて学習値ｘが変更されてしまうことも考えられる。
【００９５】
しかしながら、本実施形態では、補正量の絶対値が第１閾値以下である場合には、学習値ｘの変更が行われない（ステップＳ０６）。更に、補正比率が第２閾値以下である場合にも、学習値ｘの変更が行われない（ステップＳ０７）。これにより、空燃比ずれ量の誤差に基づき、学習値ｘについての無用な変更が行われてしまうようなことが防止されている。
【００９６】
尚、インジェクタ１２における弁体の動作のしやすさは、インジェクタ１２の上流側における燃料の圧力、すなわち、圧力センサ４２の測定値によって変化する傾向がある。そこで、図５のステップＳ０３で算出される補正量を、圧力センサ４２の測定値に基づいて変化させてもよい。
【００９７】
インジェクタ１２の上流側における燃料の圧力が大きいほど、弁体が動作しにくくなるような構造のインジェクタ１２が気筒１１に搭載されている場合には、圧力センサ４２の測定値が大きくなるほど、算出される補正量が大きくなるような第１関数ｆが用いられればよい。
【００９８】
例えば、第１関数ｆを予め複数用意しておき、圧力センサ４２の測定値に基づいて適切な第１関数ｆが選択され、補正量の算出に用いられることとしてもよい。また、第１関数ｆを、インターバルＣＰや学習値ｘのみの関数ではなく、圧力センサ４２の測定値の関数として用意しておいてもよい。
【００９９】
学習値ｘの値は、複数に区分された燃圧の範囲として予め設定された燃圧範囲毎の固有の値として設定、更新（学習）されてもよい。圧力センサ４２によって測定された燃料の圧力が、未学習の燃圧領域に属する場合には、他の燃圧領域についてのそれぞれの学習値ｘの平均値を用いることにより、ステップＳ０３での補正量の算出が行われればよい。
【０１００】
本実施形態では、ステップＳ０３において算出される補正量、ステップＳ０８において算出される空燃比、ステップＳ０９において算出される噴射ずれ量、及びステップＳ１０において変更される学習値が、いずれも、気筒１１毎の値としてそれぞれ個別に算出される。
【０１０１】
ただし、空燃比の算出を気筒１１毎に個別に算出することが難しい構成である場合には、内燃機関１０の全体の空燃比が一つの値として算出されるような態様であってもよい。
【０１０２】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【０１０３】
１０：内燃機関
１１：気筒
１２：インジェクタ
３２：空燃比センサ
４２：圧力センサ
１００：噴射制御装置
１１０：補正量算出部
１１１：誤差算出部
１１２：信号送信部
【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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