(57)【要約】【課題】全ての気筒に対する噴射燃料の補正量を決定するためにかかる時間を従来のものより短縮することができる燃料噴射量補正装置を提供する。【解決手段】インジェクタの燃料噴射量の補正が可能な状態で、燃焼工程のうち同一の工程が連続せずかつ重複しない２つの気筒のうち一方の気筒の燃焼工程が１サイクルする間に、２つの気筒に対する燃料の噴射を時刻ｔ１およびｔ２で各インジェクタにそれぞれ指示し、時刻ｔ１〜ｔ２および時刻ｔ３〜ｔ４で、これら各指示に応じた燃料の噴射により増加したトルク相当量をそれぞれ算出し、算出した各トルク相当量に基づいて、各インジェクタによって実際に噴射された燃料の各実噴射量を算出し、算出した各実噴射量と、指示した各噴射量とを比較することによって、各インジェクタに噴射させる燃料の各補正量を算出する。【選択図】図３
2009114884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
減速回転している内燃機関の各気筒に対する燃料の噴射がインジェクタに指示されておらず、かつ、前記内燃機関から駆動輪に動力が伝達されていない状態にあるときに、前記各インジェクタの燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正装置において、
燃焼工程のうち同一の工程が連続せずかつ重複しない２つの気筒のうち一方の気筒の燃焼工程が１サイクルする間に、前記２つの気筒に対する燃料の噴射を前記インジェクタに指示する噴射指示手段と、
前記噴射指示手段による各指示に応じた前記燃料の噴射により増加した各トルク相当量を算出するトルク相当量算出手段と、
前記各トルク相当量に基づいて、前記各インジェクタによって実際に噴射された前記燃料の各実噴射量を算出する実噴射量算出手段と、
前記噴射指示手段によって指示された各噴射量と、前記実噴射量算出手段によって算出された各実噴射量とを比較する噴射量比較手段と、
前記噴射量比較手段による比較の結果に基づいて、該各インジェクタに噴射させる燃料の各補正量を算出する噴射補正量算出手段とを備えた燃料噴射量補正装置。
【請求項２】
前記トルク相当量算出手段は、
前記２つの気筒の一方をなす第１の気筒に対する燃料の噴射が指示された第１の時刻から、前記２つの気筒の他方をなす第２の気筒に対する燃料の噴射が指示される第２の時刻までのトルク相当量を、前記第１の気筒に対する燃料の噴射によって増加した第１のトルク相当量として算出し、
前記第１の時刻より１サイクル後の第３の時刻から、前記第２の時刻より１サイクル後の第４の時刻までのトルク相当量を、前記第２の気筒に対する燃料の噴射によって増加した第２のトルク相当量として算出することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射量補正装置。
【請求項３】
前記トルク相当量算出手段は、前記第１のトルク相当量と前記第２のトルク相当量との和を算出し、
前記噴射補正量算出手段は、前記第２の時刻から前記第３の時刻までのトルク相当量と該和との差が予め定められた範囲内でなかった場合に、前記第１および第２の気筒のインジェクタに噴射させる燃料の各補正量の算出を行わず、該トルク相当量と該和との差が予め定められた範囲内であった場合に、前記第１および第２の気筒のインジェクタに噴射させる燃料の各補正量を算出することを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射量補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の各気筒に対する燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼル機関においては、燃焼騒音の低減やＮＯｘの生成を抑制するために、メイン噴射に先立って微小な量の燃料を噴射するパイロット噴射が行われている。パイロット噴射は、噴射量が微小であるため、燃焼騒音の低減やＮＯｘの生成を十分に抑制するために、噴射量の精度を高くする必要がある。このため、ディーゼル機関は、内燃機関の気筒に燃料を噴射するインジェクタに指示した燃料噴射量と実際に噴射された実噴射量とのずれを補正する必要がある。
【０００３】
このように、インジェクタに指示した燃料噴射量と実際に噴射された実噴射量とのずれを補正する燃料噴射量補正装置としては、ディーゼル機関の特定気筒に対してインジェクタより学習用噴射を実施するための学習条件が成立しているか否かを判定する学習条件判定手段と、学習条件が成立している時に、特定気筒に対してインジェクタに学習用噴射を指令する学習用噴射指令手段と、ディーゼル機関の回転速度を機関回転数として検出する回転数検出手段と、学習用噴射を実施した場合と実施しなかった場合との回転数変動量を回転数上昇量として算出する回転数上昇量算出手段と、算出された回転数上昇量を基に、インジェクタから実際に噴射された実噴射量を算出する噴射量算出手段と、算出された実噴射量とインジェクタに指令する指令噴射量との差を噴射補正量として算出する噴射補正量算出手段とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【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】
しかしながら、上述のような従来の燃料噴射量補正装置にあっては、１つの気筒に対して単発噴射を行って、回転変動量を複数回算出し、算出した回転変動量の平均値に基づいて、当該気筒に噴射する燃料の補正量を決定しているため、１つの気筒に噴射する燃料の補正量を決定するのに要する回転変動量を得るために１サイクル（７２０°ＣＡ）を要し、全ての気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を決定する時間が気筒の数に比例して増大してしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、全ての気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を決定するためにかかる時間を従来のものより短縮することができる燃料噴射量補正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】
【０００６】
本発明に係る燃料噴射量補正装置は、上記目的達成のため、（１）減速回転している内燃機関の各気筒に対する燃料の噴射がインジェクタに指示されておらず、かつ、前記内燃機関から駆動輪に動力が伝達されていない状態にあるときに、前記各インジェクタの燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正装置において、燃焼工程のうち同一の工程が連続せずかつ重複しない２つの気筒のうち一方の気筒の燃焼工程が１サイクルする間に、前記２つの気筒に対する燃料の噴射を前記インジェクタに指示する噴射指示手段と、前記噴射指示手段による各指示に応じた前記燃料の噴射により増加した各トルク相当量を算出するトルク相当量算出手段と、前記各トルク相当量に基づいて、前記各インジェクタによって実際に噴射された前記燃料の各実噴射量を算出する実噴射量算出手段と、前記噴射指示手段によって指示された各噴射量と、前記実噴射量算出手段によって算出された各実噴射量とを比較する噴射量比較手段と、前記噴射量比較手段による比較の結果に基づいて、該各インジェクタに噴射させる燃料の各補正量を算出する噴射補正量算出手段とを備えるよう構成する。
【０００７】
この構成により、２つの気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を決定するのに要するトルク相当量を得るために各インジェクタに行う噴射の指示を、１つの気筒の燃焼工程が１サイクル（７２０°ＣＡ）する間に行うことができるため、全ての気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を決定するためにかかる時間を従来のものより短縮することができる。
【０００８】
また、本発明に係る燃料噴射量補正装置は、上記（１）に記載の燃料噴射量補正装置において、（２）前記トルク相当量算出手段は、前記２つの気筒の一方をなす第１の気筒に対する燃料の噴射が指示された第１の時刻から、前記２つの気筒の他方をなす第２の気筒に対する燃料の噴射が指示される第２の時刻までのトルク相当量を、前記第１の気筒に対する燃料の噴射によって増加した第１のトルク相当量として算出し、前記第１の時刻より１サイクル後の第３の時刻から、前記第２の時刻より１サイクル後の第４の時刻までのトルク相当量を、前記第２の気筒に対する燃料の噴射によって増加した第２のトルク相当量として算出するよう構成する。
【０００９】
この構成により、第１の気筒の燃焼工程が１．５サイクル（１０８０°ＣＡ）するうち、第１の時刻から第２の時刻までに第１の気筒に対する燃料の噴射によって増加したトルク相当量を得ることができ、第３の時刻から第４の時刻までに第２の気筒に対する燃料の噴射によって増加したトルク相当量を得ることができる。
【００１０】
また、本発明に係る燃料噴射量補正装置は、上記（２）に記載の燃料噴射量補正装置において、（３）前記トルク相当量算出手段は、前記第１のトルク相当量と前記第２のトルク相当量との和を算出し、前記噴射補正量算出手段は、前記第２の時刻から前記第３の時刻までのトルク相当量と該和との差が予め定められた範囲内でなかった場合に、前記第１および第２の気筒のインジェクタに噴射させる燃料の各補正量の算出を行わず、該トルク相当量と該和との差が予め定められた範囲内であった場合に、前記第１および第２の気筒のインジェクタに噴射させる燃料の各補正量を算出するよう構成する。
【００１１】
この構成により、第１の気筒の燃焼工程が１．５サイクルするうち、第２の時刻から第３の時刻までのトルク相当量を用いて、第１および第２の気筒に対する燃料の噴射によって増加した各トルク相当量を検証することにより、各気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を外乱等の影響により誤差が生じたトルク相当量に基づいて算出してしまうことを防止することができる。
【００１２】
特に、気筒数が多い内燃機関の場合には、少ない燃料の噴射によって増加するトルク相当量が小さくなり、これらトルク相当量のバラつきが補正量の算出時に大きく影響してしまうため、第２の時刻から第３の時刻までの比較的大きな値のトルク相当量を用いて、第１および第２の気筒に対する燃料の噴射によって増加した各トルク相当量を検証することによって、各気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を外乱等の影響により誤差が生じたトルク相当量に基づいて算出してしまうことを防止することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、全ての気筒に対する噴射燃料の補正量を決定するためにかかる時間を従来のものより短縮することができる燃料噴射量補正装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る燃料噴射量補正装置を適用した内燃機関の概略ブロック構成図であり、本発明を多気筒ディーゼル機関に適用した例を示している。また、本発明は、４気筒以上のディーゼル機関に適用することができるが、本実施の形態においては、本発明を８気筒ディーゼル機関に適用した例を示している。
【００１５】
まず、その構成について説明する。
【００１６】
図１に示すように、車両用内燃機関であるエンジン１０は気筒１１ａ〜１１ｈを有しており、このエンジン１０には、各気筒１１ａ〜１１ｈ内の燃焼室（詳細を図示していない）に燃料を噴射するコモンレール型の燃料噴射装置１２と、燃焼室に空気を吸入させる吸気装置１３と、燃焼室からの排気ガスを排気させる排気装置１４と、排気装置１４内の排気エネルギを利用して吸気装置１３内の空気を圧縮し燃焼室に空気を過給するターボ過給機１５と、排気の一部を吸気側に還流させ再循環させる排気再循環装置１６とが装備されている。
【００１７】
燃料噴射装置１２は、図外の燃料タンクから燃料を汲み上げて高圧の燃圧（燃料圧力）に加圧し吐出するサプライポンプ２１と、そのサプライポンプ２１からの燃料が導入されるコモンレール２２と、このコモンレール２２を通して供給される燃料を後述する電子制御ユニット（Engine Control Unit、以下、「ＥＣＵ」という）５０からの噴射指令信号に対応するタイミング及び開度（デューティー比）で気筒１１ａ〜１１ｈの燃焼室内にそれぞれ噴射するインジェクタ２３ａ〜２３ｈとを含んで構成されている。
【００１８】
サプライポンプ２１は、例えばエンジン１０の回転動力を利用して駆動され、コモンレール２２は、サプライポンプ２１から供給された高圧燃料を均等に保ちながらインジェクタ２３ａ〜２３ｈに分配して、それぞれ供給する。
【００１９】
各インジェクタ２３ａ〜２３ｈは、電磁駆動される公知のニードル弁で構成され、噴射指令信号のデューティー比に応じて開弁時間の比率が制御されることにより、噴射指令信号に応じた燃料噴射量の燃料（例えば軽油）を燃焼室内に噴射して供給するようになっている。
【００２０】
燃料噴射装置１２は、さらに、サプライポンプ２１で汲み上げた燃料の一部を排気装置１４内に噴射する燃料添加ノズル２４を有している。燃料添加ノズル２４は、所定圧以上の燃圧で燃料が付与されたときに開弁して、排気装置１４の排気マニホルド４１内に燃料を噴射するようになっている。
【００２１】
本実施形態においては、エンジン１０における１燃焼サイクル中の燃料噴射は、各気筒１１ａ〜１１ｈの図示しないピストンが圧縮上死点に達する前に実行されるパイロット噴射と、そのピストンが圧縮上死点を通過する時点以後（圧縮上死点以後）に実行されるメイン噴射とを含むように、複数回に分割されて行われる。
【００２２】
吸気装置１３には、吸気マニホルド３１と、それより上流側の吸気管３２と、吸気管３２の上流側でフィルタにより吸入空気を清浄化するエアクリーナ３３と、ターボ過給機１５より下流側で過給により昇温した吸入空気を冷却するインタークーラ３４と、新気の吸入流量である吸入空気量を検出するエアフローメータ３５と、エンジン１０内への吸入空気量を調整するスロットルバルブ３６と、吸気マニホルド３１内の現在の吸気温度をＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）バルブ６２より気筒側で検出する吸気温度センサ３７とが、それぞれ装着されている。
【００２３】
排気装置１４は、排気マニホルド４１と、それより下流側の排気管４２と、ターボ過給機１５より下流側の広域空燃比センサであるＡ／Ｆセンサ４３と、このＡ／Ｆセンサ４３より下流側の排気管４２に装着された排気後処理装置４４とを含んで構成されている。
【００２４】
排気後処理装置４４は、例えば排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）および窒素酸化物（ＮＯｘ）等の不要成分を酸化還元することによって、排気ガスに含まれる不要成分を低減するようになっている。
【００２５】
なお、燃料添加ノズル２４は、排気温度を高めることにより、排気後処理装置４４の酸化触媒の作用を高めるために、排気マニホルド４１内に燃料を噴射するようになっている。
【００２６】
ターボ過給機１５は、互いに回転方向一体に連結された吸入空気コンプレッサ１５ａおよび排気タービン１５ｂを有し、排気タービン１５ｂを排気エネルギにより回転させて吸入空気コンプレッサ１５ａを回転させるもので、エンジン１０内に正圧の空気を吸入させることができる。
【００２７】
排気再循環装置１６は、エンジン１０内の燃焼室をバイパスして排気マニホルド４１内の排気通路と吸気マニホルド３１内の吸気通路とを連通させる排気再循環通路、すなわち、ＥＧＲ通路６１を有しており、このＥＧＲ通路６１には排気再循環量を調整するＥＧＲバルブ６２と、ＥＧＲ通路６１を通って還流する排気を冷却する排気冷却器、すなわちＥＧＲクーラ６３とが設けられている。
【００２８】
ＥＧＲ通路６１は、エンジン１０の排気通路側から吸気通路側に排気の一部を還流させる排気還流通路であり、ＥＧＲクーラ６３は、その排気還流通路の一部を冷却通路としている。また、ＥＧＲバルブ６２は排気還流通路を吸気通路に連通させる開弁状態と、その接続を制限、例えば遮断する閉弁状態とに切り替え可能になっている。
【００２９】
ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１、ＲＯＭ（Read Only Memory）５２、ＲＡＭ（Random Access Memory）５３、ＥＥＰＲＯＭ５４（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）、Ａ／Ｄ変換器やバッファ等を含む入力インターフェース回路５６、および、駆動回路等を含む出力インターフェース回路５７を含んで構成されている。
【００３０】
ＥＣＵ５０の入力インターフェース回路５６には、エアフローメータ３５、吸気温度センサ３７、図外のアクセルペダルの踏み込みを検出するアクセル開度センサ７１、スロットルバルブ３６の開度を検出するスロットル開度センサ７２、所定角度単位のクランク回転からエンジン回転数に対応する信号を出力するクランク角センサ７３（回転数センサ）、エンジン１０が搭載された車両の走行速度または車輪回転速度を検出する車速センサ７４、エンジン１０の吸気圧（過給圧）を検出する吸気管内圧力センサ７５、トランスミッションの状態に応じた信号を出力するトランスミッションセンサ（または、トランスミッションＥＣＵ）７６等が接続されており、これらのセンサ群３５、３７および７１〜７６からの情報がＥＣＵ５０に取り込まれるようになっている。
【００３１】
ＥＣＵ５０の出力インターフェース回路５７には、サプライポンプ２１、インジェクタ２３ａ〜２３ｈ、スロットルバルブ３６およびＥＧＲバルブ６２等が接続されている。
【００３２】
ＲＯＭ５２には、各センサから入力インターフェース回路５６に入力された信号に基づいて、出力インターフェース回路５７に接続された各部を制御するためのプログラムが記憶されている。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５２に記憶されたプログラムをＲＡＭ５３にロードして実行することにより、出力インターフェース回路５７に接続された各部を制御するようになっている。
【００３３】
特に、ＣＰＵ５１は、各インジェクタ２３ａ〜２３ｈに噴射を指示していないときに、クランク角センサ７３から出力された信号に基づいてエンジン１０が減速回転している減速回転状態にあるか否かを判断するようになっている。
【００３４】
また、ＣＰＵ５１は、エンジン１０から駆動輪に動力が伝達されていない非動力伝達状態に車両があるか否かを判断するようになっている。例えば、ＣＰＵ５１は、図外のトランスミッションがニュートラルであることをトランスミッションセンサ７６から出力された信号が表す場合には、車両が非動力伝達状態にあると判断するようになっている。なお、トランスミッションがマニュアルトランスミッションによって構成されている場合には、ＣＰＵ５１は、図外のクラッチが断状態にあるときに、車両が非動力伝達状態にあると判断するようにしてもよい。
【００３５】
ＣＰＵ５１は、エンジン１０が減速回転状態にあり、かつ、車両が非動力伝達状態にある（以下、「燃料噴射量補正可能状態」という。）と判断したときに、各インジェクタ２３ａ〜２３ｈの燃料噴射量の補正を行うようになっている。
【００３６】
ここで、ＣＰＵ５１は、コモンレール２２内の圧力の範囲毎（例えば、２０ＭＰａ毎）に各インジェクタ２３ａ〜２３ｈの燃料噴射量の補正を行い、さらに精度を高めるために同工程を複数回行うが、本発明を理解しやすくするために、本実施の形態においては、ＣＰＵ５１は、各インジェクタ２３ａ〜２３ｈの燃料噴射量の補正を１回ずつ行うものとして説明する。
【００３７】
燃料噴射量補正可能状態にあるときに、ＣＰＵ５１は、各インジェクタ２３ａ〜２３ｈの燃料噴射量の補正を早期に完了させる早期補正完了状態と、各インジェクタ２３ａ〜２３ｈの燃料噴射量の補正を１つずつ行う非早期補正完了状態とのいずれかの状態をとるようになっている。
【００３８】
例えば、車両が１０００ｋｍを走行する毎に、全てのインジェクタ２３ａ〜２３ｈの燃料噴射量を補正する場合には、ＣＰＵ５１は、初めに非早期補正完了状態をとり、車両が５００ｋｍを走行した時点で、全てのインジェクタ２３ａ〜２３ｈの燃料噴射量の補正が完了していない場合には、早期補正完了状態をとるようになっている。
【００３９】
まず、ＣＰＵ５１が非早期補正完了状態にある場合について説明する。ＣＰＵ５１が非早期補正完了状態にある場合には、ＣＰＵ５１は、各気筒１１ａ〜１１ｈに対する燃料の噴射を各インジェクタ２３ａ〜２３ｈに順次指示するようになっている。
【００４０】
図２は、本発明の一実施形態に係る各気筒１１ａ〜１１ｈにおける燃焼工程の例を示す概念図である。例えば、図２に示すように、エンジン１０において、気筒１１ａ、１１ｂ、１１ｇ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｈの順序で爆発工程が実行される場合には、ＣＰＵ５１は、それぞれ対応するタイミングで各インジェクタ２３ａ〜２３ｈに燃料の噴射を指示するようになっている。
【００４１】
なお、本実施の形態において、燃料噴射量補正可能状態でＣＰＵ５１が各インジェクタ２３ａ〜２３ｈに指示するタイミングは、ＣＰＵ５１が各インジェクタ２３ａ〜２３ｈにパイロット噴射を指示するタイミングと同一のタイミングであるものとし、各インジェクタ２３ａ〜２３ｈに指示する燃料の噴射量は、パイロット噴射相当量（例えば、２ｍｍ３／ｓｔ）とする。
【００４２】
図３は、本発明の一実施形態に係るＣＰＵ５１による制御タイミングを示すタイミングチャートである。ここで、図３において、（ａ）は、ＣＰＵ５１が補正対象のインジェクタに燃料の噴射を指示するタイミングを示し、（ｂ）は、ＣＰＵ５１が非早期補正完了状態にあるときのエンジン回転数の変動量（以下、単に「実回転数変動量」という。）を示している。
【００４３】
ＣＰＵ５１は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、補正対象のインジェクタに燃料の噴射を指示してから、この燃料が噴射された気筒の燃焼工程が１サイクル（７２０°ＣＡ）する間に、燃焼工程のなかで各気筒が特定の位相になったとき、すなわち９０°ＣＡ間隔で、クランク角センサ７３から出力される信号から得られるクランク角の回転速度に基づいて実回転数変動量を算出するようになっている。
【００４４】
ここで、燃料噴射量補正可能状態において、エンジン回転数の変動量は、一定の割合で減少していくため、ＣＰＵ５１は、燃料噴射量補正可能状態になってから、補正対象のインジェクタに指示した燃料の噴射によりエンジン回転数の変動量が増加するまでのエンジン回転数の変動量に基づいて、補正対象のインジェクタに燃料の噴射を指示しなかった場合のエンジン回転数の変動量（以下、「基準回転数変動量」という。）を算出することができる。なお、図３（ｂ）において、基準回転数変動量は、実回転数変動量に対して破線で示されている。
【００４５】
ＣＰＵ５１は、各タイミングで算出した実回転数変動量と、同タイミングにおける基準回転数変動量との差（ｄ１〜ｄ８）を算出し、算出した各差を平均化する等してバラつきを取り除いたものを、補正対象のインジェクタに指示した燃料の噴射により増加したトルク相当量として算出するようになっている。
【００４６】
ディーゼル機関においては、補正対象のインジェクタによって噴射された燃料の実噴射量と、この噴射により発生するトルクが比例するため、ＣＰＵ５１は、算出したトルク相当量に基づいて、補正対象のインジェクタによって実際に噴射された燃料の実噴射量を算出することができる。
【００４７】
ＣＰＵ５１は、補正対象のインジェクタに指示した噴射量と、トルク相当量に基づいて算出した実噴射量とを比較し、補正対象のインジェクタの実噴射量が指示した噴射量に近づくよう、補正対象のインジェクタに噴射させる燃料の補正量を算出するようになっている。
【００４８】
次に、ＣＰＵ５１が早期補正完了状態にある場合について説明する。ＣＰＵ５１が早期補正完了状態にある場合には、ＣＰＵ５１は、燃焼工程（爆発工程、排気工程、吸入工程および圧縮工程）のうち同一の工程が連続せずかつ重複しない２つの気筒のうち一方の気筒の燃焼工程が１サイクルする間（７２０°ＣＡ）に、この２つの気筒に対する燃料の噴射をインジェクタに指示するようになっている。このように、ＣＰＵ５１は、本発明の噴射指示手段を構成する。
【００４９】
例えば、エンジン１０において図２に示したような順序で各燃焼工程が実行される場合には、燃焼工程のうち同一の工程が連続せずかつ重複しない２つの気筒の組み合わせは、気筒１１ａと１１ｄ、気筒１１ｂと１１ｅ、気筒１１ｇと１１ｆ、および、気筒１１ｃと１１ｈとなる。
【００５０】
図３において、（ｃ）は、ＣＰＵ５１が補正対象の一方のインジェクタに燃料の噴射を指示したタイミングを示し、（ｄ）は、ＣＰＵ５１が補正対象の他方のインジェクタに燃料の噴射を指示したタイミングを示し、（ｅ）は、ＣＰＵ５１が早期補正完了状態にあるときの実回転数変動量を示している。また、図３（ｅ）において、基準回転数変動量は、実回転数変動量に対して破線で示されている。
【００５１】
ＣＰＵ５１は、図３の（ｃ）ないし（ｅ）に示すように、補正対象の一方のインジェクタに燃料の噴射を指示してから、この燃料が噴射された気筒の燃焼工程が１．５サイクル（１０８０°ＣＡ）する間に、９０°ＣＡ間隔で実回転数変動量を算出するようになっている。
【００５２】
ＣＰＵ５１は、補正対象の一方のインジェクタに燃料の噴射を指示した時刻ｔ１から、他方のインジェクタに燃料の噴射を指示する時刻ｔ２までの各タイミングで算出した実回転数変動量と、同タイミングにおける基準回転数変動量との差（ｘ１〜ｘ４）を算出し、算出した各差を平均化する等してバラつきを取り除いたものを、補正対象の一方のインジェクタに指示した燃料の噴射により増加したトルク相当量として算出するようになっている。
【００５３】
また、ＣＰＵ５１は、時刻ｔ１より各気筒が１サイクルした時刻ｔ３から、時刻ｔ２より各気筒が１サイクルした時刻ｔ４までの各タイミングで算出した実回転数変動量と、同タイミングにおける基準回転数変動量との差（ｚ１〜ｚ４）を算出し、算出した各差を平均化する等してバラつきを取り除いたものを、補正対象の他方のインジェクタに指示した燃料の噴射により増加したトルク相当量として算出するようになっている。このように、ＣＰＵ５１は、本発明のトルク相当量算出手段を構成する。
【００５４】
また、ＣＰＵ５１は、算出した各トルク相当量に基づいて実際に補正対象の各インジェクタによって噴射された燃料の各実噴射量を算出するようになっている。すなわち、ＣＰＵ５１は、本発明の実噴射量算出手段を構成する。
【００５５】
また、ＣＰＵ５１は、補正対象の各インジェクタに指示した各噴射量と、各トルク相当量に基づいて算出した各実噴射量とを比較し、補正対象の各インジェクタの実噴射量が指示した噴射量に近づくよう、補正対象の各インジェクタに噴射させる燃料の補正量を算出するようになっている。このように、ＣＰＵ５１は、本発明の噴射量比較手段および噴射補正量算出手段を構成する。
【００５６】
なお、ＣＰＵ５１は、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの各タイミングで算出した実回転数変動量と、同タイミングにおける基準回転数変動量との差（ｙ１〜ｙ４）を算出し、算出した各差を平均化する等してバラつきを取り除いたものを、補正対象の双方のインジェクタに指示した燃料の噴射により増加したトルク相当量（以下、「検証用トルク相当量」という。）として算出するのが好ましい。
【００５７】
この場合には、ＣＰＵ５１は、補正対象の各インジェクタに指示した燃料の噴射により増加した各トルク相当量の和を算出し、この和と検証用トルク相当量とを比較することによって、各トルク相当量を検証するように構成される。
【００５８】
具体的には、ＣＰＵ５１は、算出した和と検証用トルク相当量との差が予め定められた範囲内であった場合に、補正対象の各インジェクタに噴射させる燃料の補正量を用いて各インジェクタの燃料噴射量を補正し、算出した和と検証用トルク相当量との差が予め定められた範囲内でなかった場合に、補正対象の各インジェクタの燃料噴射量の補正を行わないように構成される。
【００５９】
次に、動作について説明する。
【００６０】
図４は、本発明の実施の形態に係るＣＰＵ５１の動作を示すフロー図である。なお、以下に説明する処理は、予めＲＯＭ５２に記憶されているプログラムによって実現され、ＣＰＵ５１によって、例えば、車両が１０００ｋｍを走行する毎に実行される。
【００６１】
図４に示すように、まず、ＣＰＵ５１は、燃料噴射量補正可能状態にあるか否かを判断する（ステップＳ１）。ここで、燃料噴射量補正可能状態にないと判断した場合には、ＣＰＵ５１は、処理をステップＳ１に戻す。
【００６２】
一方、燃料噴射量補正可能状態にあると判断した場合には、ＣＰＵ５１は、早期補正完了状態であるか否かを判断する（ステップＳ２）。ここで、早期補正完了状態ではないと判断した場合には、ＣＰＵ５１は、各インジェクタ２３ａ〜２３ｈを順次補正対象として（例えば、インジェクタ２３ａ、２３ｂ、２３ｇ、２３ｃ、２３ｄ、２３ｅ、２３ｆ、２３ｈの順序で）燃料噴射量の補正を行う（ステップＳ３〜Ｓ６）。
【００６３】
一方、早期補正完了状態であると判断した場合には、ＣＰＵ５１は、インジェクタ２３ａ〜２３ｈの各組み合わせを順次補正対象として（例えば、インジェクタ２３ａと２３ｄ、インジェクタ２３ｂと２３ｅ、インジェクタ２３ｇと２３ｆ、インジェクタ２３ｃと２３ｈの順序で）燃料噴射量の補正を行う（ステップＳ７〜Ｓ１４）。
【００６４】
ステップＳ２で早期補正完了状態ではないと判断した場合、ＣＰＵ５１は、補正対象のインジェクタにパイロット噴射を指示するタイミングで燃料の噴射を指示する（ステップＳ３）。その後、ＣＰＵ５１は、補正対象のインジェクタが燃料を噴射した気筒が１サイクルする間にステップＳ３における燃料噴射によって増加したトルク相当量を算出する（ステップＳ４）。
【００６５】
次いで、ＣＰＵ５１は、算出したトルク相当量に基づいて、補正対象のインジェクタの実噴射量を算出し、算出した実噴射量が指示した噴射量に近づくよう、補正対象のインジェクタに噴射させる燃料の補正量を算出し（ステップＳ５）、算出した補正量を用いて補正対象のインジェクタの燃料噴射量を補正する（ステップＳ６）。
【００６６】
ここで、ＣＰＵ５１は、補正対象とする次のインジェクタがある場合には、処理をステップＳ３に戻し、補正対象とする次のインジェクタがない場合には、処理を終了する。
【００６７】
ステップＳ２で早期補正完了状態であると判断した場合、ＣＰＵ５１は、補正対象の一方のインジェクタにパイロット噴射を指示するタイミングで燃料の噴射を指示する（ステップＳ７）。その後、ＣＰＵ５１は、補正対象の一方のインジェクタが燃料を噴射した気筒が０．５サイクルする間にステップＳ７における燃料噴射によって増加したトルク相当量を算出する（ステップＳ８）。
【００６８】
補正対象の一方のインジェクタが燃料を噴射した気筒が０．５サイクルすると、ＣＰＵ５１は、補正対象の他方のインジェクタにパイロット噴射を指示するタイミングで燃料の噴射を指示する（ステップＳ９）。その後、ＣＰＵ５１は、補正対象の一方のインジェクタが燃料を噴射した気筒がさらに０．５サイクルする間に検証用トルク相当量を算出する（ステップＳ１０）。
【００６９】
補正対象の一方のインジェクタが燃料を噴射した気筒が０．５サイクルすると、ＣＰＵ５１は、補正対象の他方のインジェクタが燃料を噴射した気筒が０．５サイクルする間にステップＳ９における燃料噴射によって増加したトルク相当量を算出する（ステップＳ１１）。
【００７０】
ここで、ＣＰＵ５１は、ステップＳ８およびＳ１１において算出したトルク相当量を検証用トルク相当量を用いて検証する（ステップＳ１２）。具体的には、ＣＰＵ５１は、ステップＳ８およびＳ１１において算出したトルク相当量の和と、検証用トルク相当量との差が予め定められた範囲内であるか否かを判断する。
【００７１】
ここで、当該差が予め定められた範囲内であると判断した場合には、ＣＰＵ５１は、算出した各トルク相当量に基づいて補正対象の各インジェクタの実噴射量を算出し、補正対象の各インジェクタの実噴射量が指示した噴射量に近づくよう、補正対象の各インジェクタに噴射させる燃料の補正量を算出し（ステップＳ１３）、算出した補正量を用いて補正対象の各インジェクタの燃料噴射量を補正する（ステップＳ１４）。
【００７２】
補正対象の各インジェクタの燃料噴射量を補正した後、または、ステップＳ１２において当該差が予め定められた範囲内でないと判断した場合には、ＣＰＵ５１は、補正対象とする次のインジェクタの組み合わせがある場合には、処理をステップＳ７に戻し、補正対象とする次のインジェクタの組み合わせがない場合には、処理を終了する。
【００７３】
なお、ステップＳ８およびＳ１１において、高い精度でトルク相当量が算出できる場合には、ＣＰＵ５１は、ステップＳ１０およびＳ１２を省いて実行するようにしてもよい。この場合、ＣＰＵ５１は、ステップＳ１１の次にステップＳ１３を実行する。
【００７４】
また、ステップＳ１２において、トルク相当量の和と、検証用トルク相当量との差が予め定められた範囲内でないと判断した場合には、ＣＰＵ５１は、補正対象とする次のインジェクタの組み合わせとして、再度、同じインジェクタの組み合わせを選択するようにしてもよい。
【００７５】
以上のように、本実施の形態に係る燃料噴射量補正装置は、２つの気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を決定するのに要するトルク相当量を得るために各インジェクタに行う噴射の指示を、１つの気筒の燃焼工程が１サイクル（７２０°ＣＡ）する間に行うことができるため、全ての気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を決定するためにかかる時間を従来のものより短縮することができる。
【００７６】
また、本実施の形態に係る燃料噴射量補正装置は、１つ気筒の燃焼工程が１．５サイクル（１０８０°ＣＡ）するうち、２つの気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を決定することができるため、全ての気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を決定するためにかかる時間を従来のものより短縮することができる。
【００７７】
また、本実施の形態に係る燃料噴射量補正装置は、検証用トルク相当量を用いて、各トルク相当量を検証するように構成することにより、各気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を外乱等の影響により誤差が生じたトルク相当量に基づいて算出してしまうことを防止することができる。
【００７８】
特に、気筒数が多い内燃機関の場合には、少ない燃料の噴射によって増加するトルク相当量が小さくなり、これらトルク相当量のバラつきが補正量の算出時に大きく影響してしまうため、本実施の形態に係る燃料噴射量補正装置は、比較的大きな値の検証用トルク相当量を用いて、各トルク相当量を検証するように構成することにより、各気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を外乱等の影響により誤差が生じたトルク相当量に基づいて算出してしまうことを防止することができる。
【００７９】
以上説明したように、本発明に係る燃料噴射量補正装置は全ての気筒にそれぞれ噴射する各燃料の補正量を決定するためにかかる時間を従来のものより短縮することができ、内燃機関の各気筒に対する燃料噴射量を補正する燃料噴射量補正装置全般に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料噴射量補正装置を適用した内燃機関の概略ブロック構成図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る各気筒における燃焼工程の例を示す概念図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るＣＰＵによる制御タイミングを示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の一実施形態に係るＣＰＵの動作を示すフロー図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０  エンジン（内燃機関）
１１ａ〜１１ｈ  気筒
１２  燃料噴射装置
１３  吸気装置
１４  排気装置
１５  ターボ過給機
１６  排気再循環装置
２１  サプライポンプ
２２  コモンレール
２３ａ〜２３ｈ  インジェクタ
５０  ＥＣＵ
５１  ＣＰＵ（噴射指示手段、トルク相当量算出手段、実噴射量算出手段、噴射量比較手段、噴射補正量算出手段）
５２  ＲＯＭ
５３  ＲＡＭ
５６  入力インターフェース回路
５７  出力インターフェース回路
７３  クランク角センサ
７６  トランスミッションセンサ
【図１】
2009114884.tif 000003
【図２】
2009114884.tif 000004
【図３】
2009114884.tif 000005
【図４】
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