(57)【要約】【課題】内燃機関の回転速度をアイドル回転速度制御時よりも上昇させた状態で燃料噴射弁の噴射特性を学習することが困難なこと。【解決手段】機関駆動式の燃料ポンプ１４が操作されることでコモンレール１６内の燃圧が制御される。燃料噴射弁２０は、コモンレール１６内の燃料をディーゼル機関の燃焼室に噴射する。制御装置４０では、ユーザインターフェース４６の操作状態が予め定められた状態となることで、ディーゼル機関の回転速度を強制的に上昇させつつコモンレール１６内の燃圧を上昇させた状態で、燃料噴射弁２０の噴射特性の学習を実行する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ポンプの吐出燃料を高圧状態で蓄える蓄圧容器と、該蓄圧容器内の燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える車載内燃機関の燃料噴射装置に適用され、前記燃料噴射弁の噴射特性を学習する手段を備える車載内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記車載内燃機関を搭載する車両内に備えられる複数の操作手段の操作状態が、予め定められた操作状態とされるか否かを判断する判断手段と、
前記予め定められた操作状態とされると判断される場合、前記燃料噴射弁による燃料の噴射制御を行うことで、前記学習を強制的に実行する強制学習手段とを備え、
前記強制学習手段は、前記学習の実行に際し、前記内燃機関の回転速度をアイドル回転速度制御時の回転速度を上回る速度に強制的に制御する処理を行うことを特徴とする車載内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記予め定められた操作状態が、前記車両の運転操作のための操作状態として想定外のものであることを特徴とする請求項１記載の車載内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記燃料ポンプは、内燃機関の出力軸の回転に伴って駆動される機関駆動式のものであり、
前記強制学習手段は、前記内燃機関の回転速度をアイドル回転速度制御時の回転速度を上回る速度に強制的に制御する処理を、前記蓄圧容器内の燃圧を上昇させるために行うことを特徴とする請求項１又は２記載の車載内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記蓄圧容器内の燃圧には、上限値が設定されて且つ、該上限値は、前記内燃機関の回転速度が高いほど上昇するものであり、
前記強制学習手段は、前記予め定められた操作状態とされると判断される場合、アイドル回転速度制御時における前記上限値以下の燃圧と、前記アイドル回転速度制御時における前記上限値を上回る燃圧とのそれぞれにおいて前記噴射特性の学習を実行することを特徴とする請求項３記載の車載内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記予め定められた操作状態とされない状況下において、前記内燃機関のアイドル回転速度制御時に、前記アイドル回転速度制御時における前記上限値以下の燃圧での学習を実行する低圧学習手段を更に備え、
前記強制学習手段は、前記低圧学習手段による学習がなされてから現在までの前記車両の走行距離が規定値以下である場合、前記アイドル回転速度制御時における前記上限値以下の燃圧での学習を省略することを特徴とする請求項４記載の車載内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記強制学習手段は、前記燃料噴射弁の交換がなされたと判断される場合、前記学習の省略を禁止することを特徴とする請求項５記載の車載内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の車載内燃機関の燃料噴射制御装置と、
前記燃料噴射弁とを備えることを特徴とする車載内燃機関の燃料噴射制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料ポンプの吐出燃料を高圧状態で蓄える蓄圧容器と、該蓄圧容器内の燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える車載内燃機関の燃料噴射装置に適用され、前記燃料噴射弁の噴射特性を学習する手段を備える車載内燃機関の燃料噴射制御装置、及びこれを備える燃料噴射制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼル機関の各気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁に共通の蓄圧容器(コモンレール)を備えるコモンレール式の燃料噴射制御システムが周知である。コモンレール内の燃圧は、機関駆動式の燃料ポンプからコモンレールへの燃料吐出量の操作によって制御される。これによれば、燃料噴射弁に供給する燃料の圧力を自由に制御することができ、ひいてはディーゼル機関の燃焼制御の自由度を向上させることができる。
【０００３】
また、ディーゼル機関では、燃焼に伴う騒音を抑制したり、排気特性を向上させたりする目的から、メイン噴射に先立ち、これより微少な燃料噴射であるいわゆるパイロット噴射を行なうものが周知である。一方、燃料噴射制御をすべく燃料噴射弁に対する噴射期間の指令値や噴射量の指令値（指令噴射量）等を同一としたとしても、燃料噴射弁の個体差に起因して、実際に噴射される燃料量にはばらつきが生じ得る。特にパイロット噴射は、メイン噴射よりも噴射量が極めて少なくなり得るため、所望される噴射量と実際の噴射量とに差が生じると、上記目的を十分に達成することが困難なものとなる。
【０００４】
そこで従来は、例えば下記特許文献１に見られるように、アイドル回転速度制御時において、コモンレール内の燃圧毎に、Ｎ等分された指令噴射量により燃料噴射弁によりＮ回の噴射を行うことで機関の実際の回転速度を目標回転速度にフィードバック制御し、このときの指令噴射量と所望される噴射量との差を補償するための学習値を学習する制御装置も提案されている。この制御装置によれば、Ｎ等分後の各噴射量を微少とすることができるため、パイロット噴射のような微少な燃料噴射を行なう際の噴射特性の学習(微少噴射学習)を実行することができる。
【特許文献１】特開２００３−２５４１３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、コモンレール内の燃圧には、通常、燃料ポンプの焼き付きが生じないように上限値が設定されている。この上限値は、内燃機関の回転速度が高速となるほど高く設定されるものである。このため、アイドル回転速度制御時においては、上限値が最低値を取ることとなる。このため、上記微少噴射学習を実行可能な燃圧にも自ずと上限が生じることとなる。ここで、車両がユーザによって停車されることで、アイドル回転速度制御を実行するに際し、回転速度を上昇させることは、ドライバビリティの低下につながるため適切ではない。
【０００６】
こうした状況下、車両がディーラに持ち込まれた場合に、内燃機関の回転速度をアイドル回転速度よりも強制的に上昇させる旨の指示が専用のツールを通じて燃料噴射制御装置に対してなされることで、高圧領域における学習を実行することも考えられる。ただし、こうした学習のために、専用のツールを備えることは、ディーラにとって負担となるおそれがある。
【０００７】
なお、上記パイロット噴射の学習に限らず、燃料噴射弁の噴射特性の学習を行うものにあっては、内燃機関の回転速度を高回転速度とした状態での学習が困難なこうした実情も概ね共通したものとなっている。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、内燃機関の回転速度をアイドル回転速度制御時よりも上昇させつつ燃料噴射弁の噴射特性を簡易に学習することのできる車載内燃機関の燃料噴射制御装置、及び燃料噴射制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【００１０】
請求項１記載の発明は、燃料ポンプの吐出燃料を高圧状態で蓄える蓄圧容器と、該蓄圧容器内の燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える車載内燃機関の燃料噴射装置に適用され、前記燃料噴射弁の噴射特性を学習する手段を備える車載内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記車載内燃機関を搭載する車両内に備えられる複数の操作手段の操作状態が、予め定められた操作状態とされるか否かを判断する判断手段と、前記予め定められた操作状態とされると判断される場合、前記燃料噴射弁による燃料の噴射制御を行うことで、前記学習を強制的に実行する強制学習手段とを備え、前記強制学習手段は、前記学習の実行に際し、前記内燃機関の回転速度をアイドル回転速度制御時の回転速度を上回る速度に強制的に制御する処理を行うことを特徴とする。
【００１１】
上記発明では、複数の操作手段の操作状態が予め定められた操作状態とされることをトリガとして、内燃機関の回転速度をアイドル回転速度よりも上昇させつつ燃料噴射学習を行う。このため、ユーザが意図せぬ内燃機関の回転速度の上昇を体感することを回避することができる。このため、内燃機関の回転速度をアイドル回転速度制御時よりも上昇させつつ燃料噴射弁の噴射特性を簡易に学習することができる。
【００１２】
なお、「アイドル回転速度制御時の回転速度を上回る速度」としては、例えば「１０００ｒｍ」以上であることが望ましく、「１２００ｒｐｍ」以上であることがより望ましい。また、上記強制学習手段は、内燃機関の回転速度を目標値にフィードバック制御する際の燃料噴射弁の操作量に基づき噴射特性を学習するものであることが望ましい。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記予め定められた操作状態が、前記車両の運転操作のための操作状態として想定外のものであることを特徴とする。
【００１４】
上記発明では、ディーラ等によって強制学習手段による学習が簡易に実行されて且つ、ユーザによって強制学習手段による学習がなされることを好適に回避することができる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記燃料ポンプは、内燃機関の出力軸の回転に伴って駆動される機関駆動式のものであり、前記強制学習手段は、前記内燃機関の回転速度をアイドル回転速度制御時の回転速度を上回る速度に強制的に制御する処理を、前記蓄圧容器内の燃圧を上昇させるために行うことを特徴とする。
【００１６】
機関駆動式の燃料ポンプでは、一般に、回転速度が低いほど蓄圧容器内の燃圧として許容される上限値が低くなる。上記発明では、この点に鑑み、回転速度を上昇させることで蓄圧容器内の燃圧を上昇させることができ、ひいては高圧状態で燃料噴射特性を学習することができる。
【００１７】
なお、ここで燃料噴射特性の学習は、メイン噴射よりも微少量の燃料噴射を含む多段噴射制御を行うものにおいて、微少量の燃料噴射のための噴射特性の学習であることが望ましい。また、上記強制学習手段は、内燃機関の回転速度を目標値にフィードバック制御する際の操作量に基づき噴射特性を学習するものであって且つ、フィードバック制御の操作量としての燃料噴射量を、分割して複数回に分けて噴射する処理を行うものであることが望ましい。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記蓄圧容器内の燃圧には、上限値が設定されて且つ、該上限値は、前記内燃機関の回転速度が高いほど上昇するものであり、前記強制学習手段は、前記予め定められた操作状態とされると判断される場合、アイドル回転速度制御時における前記上限値以下の燃圧と、前記アイドル回転速度制御時における前記上限値を上回る燃圧とのそれぞれにおいて前記噴射特性の学習を実行することを特徴とする。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の車載の発明において、前記予め定められた操作状態とされない状況下において、前記内燃機関のアイドル回転速度制御時に、前記アイドル回転速度制御時における前記上限値以下の燃圧での学習を実行する低圧学習手段を更に備え、前記強制学習手段は、前記低圧学習手段による学習がなされてから現在までの前記車両の走行距離が規定値以下である場合、前記アイドル回転速度制御時における前記上限値以下の燃圧での学習を省略することを特徴とする。
【００２０】
上記発明では、低圧学習手段によって十分に学習がなされている場合には、該当する燃圧での学習を省略することで、強制学習手段による学習時間を短縮することができる。
【００２１】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記強制学習手段は、前記燃料噴射弁の交換がなされたと判断される場合、前記学習の省略を禁止することを特徴とする。
【００２２】
燃料噴射弁が交換された場合、交換後の燃料噴射弁についての噴射特性の学習が、様々な燃圧において迅速に実行されることが望ましい。上記発明では、この点に鑑み、こうした状況下、上記学習の省略を禁止することで、様々な燃圧での学習が迅速に実行されるようになる。
【００２３】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の車載内燃機関の燃料噴射制御装置と、前記燃料噴射弁とを備えることを特徴とする車載内燃機関の燃料噴射制御システムである。
【００２４】
上記燃料噴射制御システムは、内燃機関の回転速度を上昇させた状態での燃料噴射弁の噴射特性の学習を簡易に実行することができるため、その市場価値も高いものとなっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明にかかる燃料噴射制御装置をディーゼル機関の燃料噴射制御装置に適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
図１に、本実施形態にかかるシステム構成を示す。
【００２７】
図示されるように、燃料タンク１０内の燃料（軽油）は、クランク軸１２の回転に伴って駆動される機関駆動式の燃料ポンプ１４によって汲み上げられる。図２に、燃料ポンプ１４の構成を示す。
【００２８】
図２に示されるように、燃料ポンプ１４は、基本的には、フィードポンプ５０によって上記燃料タンク１０から汲み上げられた燃料を高圧ポンプ６０にて加圧して吐出するものであり、且つ高圧ポンプ６０に送られる燃料量が吸入調量弁７０により調節されるものである。
【００２９】
フィードポンプ５０は、駆動軸５１の回転により駆動されるトロコイドポンプであり、上記燃料タンク１０の燃料を吸引して高圧ポンプ６０へ送る低圧供給ポンプとして機能する。なお、駆動軸５１は、ディーゼル機関の上記クランク軸１２の回転に伴い回転駆動される。
【００３０】
レギュレータバルブ５２は、フィードポンプ５０の吐出圧が所定圧以上となるときにフィードポンプ５０の吐出側と供給側とを連通させるものであり、これにより、フィードポンプ５０の吐出圧が所定圧以下に制限される。
【００３１】
吸入調量弁７０は、燃料通路５４を介してフィードポンプ５０から高圧ポンプ６０へ吸入される燃料量を調節する。
【００３２】
高圧ポンプ６０は、吸入調量弁７０によって調量された燃料を加圧して外部へ吐出するプランジャポンプである。高圧ポンプ６０は、駆動軸５１によって往復駆動されるプランジャ６１と、このプランジャ６１の往復動によって容積が変化する加圧室６４と、加圧室６４とフィードポンプ５０側とを連通及び遮断する吸入弁６３と、加圧室６４と外部とを連通及び遮断する吐出弁６８とを備える。
【００３３】
プランジャ６１は、駆動軸５１のエキセンカム６５の周囲に装着されたカムリング６６にスプリング６７によって押し付けられており、駆動軸５１が回転するとカムリング６６の偏心動作に伴ってプランジャ６１が圧送上死点と圧送下死点との間を往復動する。ここで、プランジャ６１の下降により加圧室６４内の圧力が低下すると、吐出弁６８が閉弁するとともに吸入弁６３が開弁する。これにより、吸入調量弁７０を介してフィードポンプ５０から加圧室６４内に燃料が吸入される。逆に、プランジャ６１の上昇により加圧室６４内の圧力が上昇すると、吸入弁６３が閉弁する。そして、加圧室６４内の圧力が所定圧力に達すると吐出弁６８が開弁して加圧室６４内で加圧された高圧燃料が外部に吐出される。
【００３４】
先の図１において、燃料ポンプ１４から吐出される燃料は、コモンレール１６に加圧供給（圧送）される。コモンレール１６は、燃料ポンプ１４から圧送された燃料を高圧状態で蓄え、これを高圧燃料通路２６を介して各気筒の燃料噴射弁２０に供給するための気筒間で共有される蓄圧容器である。
【００３５】
燃料噴射弁２０は、その噴射口２４がディーゼル機関の燃焼室に突出するようにして配置されている。そして、燃料噴射弁２０は、噴射口２４を開閉するノズルニードル２２を備えている。ノズルニードル２２には、コモンレール１６から高圧燃料通路２６を介して供給される高圧燃料の燃圧が印加される。詳しくは、ノズルニードル２２には、噴射口２４の開閉のそれぞれに対応した変位方向の双方に対して燃圧が印加される。ここで、ノズルニードル２２を閉弁させる側に圧力を印加する燃料を充填する背圧室２８は、電磁ソレノイド３０によって駆動されるバルブ３２の開弁によって、低圧系(燃料タンク１０側)に連通される。こうした構成によれば、バルブ３２の開閉によって、ノズルニードル２２の変位方向のそれぞれに燃料が加える力の相対的な大小関係を調節することで、燃料噴射弁２０を開閉させることができる。
【００３６】
一方、制御装置４０は、ディーゼル機関を制御対象とする制御装置である。制御装置４０は、常時記憶保持装置４０ａを備えている。常時記憶保持装置４０ａとは、制御装置４０が主電源に接続されているか否かにかかわらず給電状態が維持されるバックアップＲＡＭや、給電の有無にかかわらず記憶を保持するＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリのことである。
【００３７】
制御装置４０は、コモンレール１６内の燃圧を検出する燃圧センサ４２や、クランク軸１２の回転速度を検出するクランク角センサ４４等、エンジンシステムの各種状態を検出するセンサの検出値を取り込む。更に、制御装置４０は、ユーザからの指示がなされるユーザインターフェース４６の出力信号を取り込む。ここで、ユーザインターフェース４６としては、例えば、アクセル操作部材、クラッチ操作部材、ブレーキ操作部材、イグニッションスイッチ、パワーウィンドウの操作部材等がある。また、ユーザインターフェース４６の出力信号とは、上記各種操作手段の操作状態を示す信号のことであり、例えばアクセル操作部材、クラッチ操作部材、ブレーキ操作部材の各操作量の検出値等のことである。
【００３８】
上記制御装置４０では、上記各種入力信号に基づき、ディーゼル機関の各種アクチュエータを操作することで、ディーゼル機関の燃焼制御を行う。すなわち、上記吸入調量弁７０を操作することで、コモンレール１６内の燃圧を制御しつつ、燃料噴射弁２０の電磁ソレノイド３０を操作することで、燃料噴射制御を行う。詳しくは、アクセル操作部材の操作量とクランク角センサ４４の検出値に基づくクランク軸１２の回転速度とに基づき、要求噴射量を算出する。そして、要求噴射量を、パイロット噴射、メイン噴射、アフタ噴射等のための複数回の噴射量に分割し、これら各噴射量を燃料噴射弁２０に対する噴射量の指令値（指令噴射量）とする。次に、指令噴射量と燃圧センサ４２の検出値とに基づき、燃料噴射弁２０に対する噴射期間の指令値（指令噴射期間）を設定する。そして、指令噴射期間に応じて燃料噴射弁２０を開弁させることで、要求噴射量の燃料噴射を行う。
【００３９】
ちなみに、パイロット噴射は、極微小な燃料が噴射されて着火の直前の燃料と空気との混合を促進させるとともに、メイン噴射後の着火時期の遅れを短縮して窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を抑制し、燃焼音及び振動を低減する目的でなされるものである。一方、メイン噴射は、ディーゼル機関のトルクの生成に寄与して且つ多段噴射中の最大の噴射量を有するものである。アフタ噴射は、微粒子物質（ＰＭ）を再燃焼させるためになされるものである。
【００４０】
上記制御装置４０は、パイロット噴射やアフタ噴射等の微少噴射における燃料噴射弁２０の噴射特性を学習する処理をも行う。ここで、噴射特性の学習とは、燃料噴射制御において基準とされる噴射特性に対する実際の噴射特性のずれを学習することである。図３に、上記学習の処理手順を示す。
【００４１】
この一連の処理においては、まずステップＳ１０において、学習条件が成立しているか否かを判断する。この学習条件は、アイドル回転速度制御等の定回転速度制御がなされているとの条件や、クランク軸１２に付与されている負荷の変動量が許容範囲内にあるとの条件がある。また、学習値が前回更新されてからの走行距離が規定値となったか否かとの条件もある。この条件は、過度に学習が繰り返されることを回避するためのものである。ここで、規定値は、前回学習値が更新された時点での走行距離に応じて可変設定される。詳しくは、更新された時点での走行距離が短いほど規定値を小さくする。これは、燃料噴射弁２０の使用時間が短いほど噴射特性の経年変化が顕著となる傾向に鑑みてなされる設定である。
【００４２】
続く、ステップＳ１２では、実際の回転速度を目標とする回転速度に制御する際に要求される基準となる噴射量である基本噴射量を算出する。ここで、基準となる噴射量とは、燃料噴射制御において想定する燃料噴射弁２０の基準となる特性によって定まる噴射量である。続くステップＳ１４は、ステップＳ１２で算出された基本噴射量をｎ個に均等に分割することで、ｎ回に分割して燃料噴射を実施する。ここでは、基本的には、基本噴射量の「１／ｎ」の量の噴射量に前回の学習値を加算した指令噴射量による燃料噴射をｎ回行なう。ただし、噴射量から定まる指令噴射期間を、これら各噴射間のインターバルの影響等を考慮して補正してもよい。
【００４３】
一方、ステップＳ１６では、各気筒における燃焼エネルギに起因したクランク軸１２の回転速度の変動量のばらつきを補償すべく、各気筒の指令噴射量を補正する（ＦＣＣＢ補正量）。詳しくは、ｎ回の各々の噴射量を「ＦＣＣＢ補正量／ｎ」にて補正する。続くステップＳ１８においては、クランク軸１２の平均的な回転速度を目標とする回転速度とすべく、全気筒の指令噴射量を同一の補正量（ＩＳＣ補正量）にて補正する。詳しくは、ｎ回の各々の噴射量を「ＩＳＣ補正量／ｎ」にて補正する。
【００４４】
続くステップＳ２０では、上記ステップＳ１０によって学習条件が成立していると判断されてから今までの間にクランク軸１２の負荷を変動させる状況が生じていないかどうかを判断する。更にステップＳ２２では、ディーゼル機関の運転状態が安定しているか否かを判断する。ここでは、例えば上記ＦＣＣＢ補正量やＩＳＣ補正量の変化量が所定の範囲内であるか否か等を判断する。
【００４５】
続くステップＳ２４では、現在の燃料の圧力における学習値を算出する。この学習値は、前回の学習値に、「ＦＣＣＢ補正量／ｎ」と「ＩＳＣ補正量／ｎ」とを加えることで算出される。続くステップＳ２６では、今回算出された学習値と前回の学習値との差が予め定められた範囲内にあるか否かを判断する。そして、定められた範囲内にあると判断されるときには、今回算出された学習値が正常であるとして、ステップＳ２８に移行する。ステップＳ２８では、コモンレール１６の燃圧として、学習を行うために定められた燃圧レベルの全て(全領域)において、学習がなされているか否かを判断する。そして、ステップＳ２８において否定判断される場合には、ステップＳ１２〜Ｓ２６の処理を繰り返す。
【００４６】
一方、設定された圧力水準の全てについてステップＳ１２〜ステップＳ２６の処理が完了すると(ステップＳ２８：ＹＥＳ)、ステップＳ３０において、上述した所定の走行距離内に規定回数Ｎｆ、学習が完了したか否かを判断する。ここで、規定回数Ｎｆ（≧２）は、学習値の信頼性を要求される水準とするための値に設定されている。そして、ステップＳ３０において、規定回数Ｎｆ未満であると判断される場合には、ステップＳ１２〜Ｓ２８の処理を繰り返す。これに対し、規定回数Ｎｆの学習が完了したと判断される場合、ステップＳ３２において、各圧力水準における規定回数Ｎｆ個の学習値に基づき、学習値を更新する。ここでは、例えばＮｆ個の学習値の平均値によって更新すればよい。この学習値は、常時記憶保持装置４０ａに書き込まれる。
【００４７】
なお、ステップＳ１０，Ｓ２０，Ｓ２２，Ｓ２６において否定の判断がなされるときや、ステップＳ３２の処理が完了するときには、この一連の処理を一旦終了する。
【００４８】
上記学習処理によれば、コモンレール１６内の燃圧が様々な値をとる際の燃料噴射弁２０の噴射特性を学習することができる。ただし、コモンレール１６内の燃圧には、燃料ポンプ１４の焼き付きに起因した上限値がある。ここで、焼き付きは、燃料ポンプ１４の摺動部に生じる現象である。図４に、本実施形態にかかる回転速度と燃圧の上限値との関係を示す。図示されるように、回転速度が低下するほど、燃圧の上限値が低下している。これは、回転速度が低下するほど、燃料ポンプ１４内の摺動部において、潤滑剤として機能する燃料の油膜切れが生じやすくなることに起因していると考えられる。このため、アイドル回転速度制御時における学習が可能な燃圧レベルも低いものとなっている。
【００４９】
図５に、ユーザによって車両が運転操作される状況下、先の図３に示した処理による学習を行うモードであるユーザモードによる学習態様を例示する。詳しくは、図５（ａ）に、燃圧の推移を示し、図５（ｂ）に、回転速度の推移を示す。図示されるように、ユーザモードにおいては、アイドル回転速度制御時に学習がなされるために、学習を行う燃圧レベルのうちの低レベル側から３つの燃圧レベルＰＬ１、ＰＬ２，ＰＬ３のみで学習がなされる。これら燃圧レベルＰＬ１，ＰＬ２，ＰＬ３は、いずれも、アイドル回転速度（ここでは、「８００ｒｐｍ」と例示）に応じた燃圧の上限値以下の燃圧レベルである。なお、図５では、アイドル回転速度制御が長期にわたって継続しているために、一回のアイドル回転速度制御期間によって複数回の学習がなさている場合を例示している。
【００５０】
上記燃圧レベルＰＬ１〜ＰＬ３よりも高い燃圧レベルでの学習は、ユーザによる車両の運転操作時にはなされず、製品出荷時と、車両がディーラに持ちこまれたときとにおいて行われる。後者における学習がサービスモードである。図６に、サービスモードにおける学習態様を例示する。なお、図６（ａ）、図６（ｂ）は、それぞれ図５（ａ）、図５（ｂ）に対応している。図示されるように、サービスモードにおいては、ユーザモードにおける燃圧レベルＰＬ１〜ＰＬ３を含む５つの燃圧レベルＰＬ１〜ＰＬ５にて学習がなされる。ここで、ユーザモードにおける燃圧レベルＰＬ１〜ＰＬ３よりも高い燃圧レベルＰＬ４，ＰＬ５は、クランク軸１２の回転速度をアイドル時よりも上昇させた状態で実現される。これにより、燃料ポンプ１４の焼き付き等を回避しつつも、高い燃圧において学習を実行することができる。ちなみに、図６では、回転速度を「１２００ｒｐｍ」としつつ燃圧レベルＰＬ４を実現し、回転速度を「１４５０ｒｐｍ」としつつ燃圧レベルＰＬ５を実現する例を示している。
【００５１】
図７に、本実施形態にかかるサービスモードへの移行処理を示す。この処理は、車両がディーラ内に運びこまれた際に実行されることを想定している。この処理を実行するに際しては、まずディーゼル機関を暖機すべく、ディーゼル機関を所定時間稼動する処理等がなされることを想定している。
【００５２】
この一連の処理では、まずステップＳ４０において、ユーザインターフェース４６の出力信号である複数の操作部材の操作状態を示す複数の信号を監視する。続くステップＳ４２においては、この複数の信号の状態が規定パターンとなることで、複数の操作部材の操作状態が予め定められた状態となるか否かを判断する。ここで、規定パターンとは、上記複数の信号のパターンとして、ユーザが通常車両を運転する際には生じ得ないパターンとされている。このため、「予め定められた状態」とは、車両の運転操作のための操作状態として想定外のものとなる。
【００５３】
そして、ステップＳ４２において肯定判断される場合には、ディーラにおいて、サービスモードにおける学習をなす旨の指示が出されたと判断し、ステップＳ４４に移行する。ステップＳ４４では、前回学習が更新されてからの走行距離が上述した規定値Ｘ以下であるか否かを判断する。この処理は、ユーザモードによって、燃圧レベルＰＬ１〜ＰＬ３においては学習値が既に更新されているか否かを判断するものである。この判断は、ユーザモードにおいて先の図３に示した処理がなされる都度、その履歴を常時記憶保持装置４０ａに記憶保持することで実現可能である。
【００５４】
ステップＳ４４において肯定判断される場合、ステップＳ４６において、燃料噴射弁２０の取替え履歴があるか否かを判断する。この判断は、燃料噴射弁２０が取替えられた場合に、その履歴を常時記憶保持装置４０ａに記憶保持することで実現可能である。ステップＳ４６において肯定判断される場合には、ステップＳ４８に移行する。ステップＳ４８では、サービスモードにおける学習を実行しつつも、ユーザモードにおいて既に学習された燃圧レベルＰＬ１〜ＰＬ３における学習については省略する。すなわち、高圧領域である燃圧レベルＰＬ４、ＰＬ５においてのみ学習を実行する。すなわち、ステップＳ４６において肯定判断されて且つステップＳ４６において否定判断される場合には、ディーゼル機関に現在装着されている燃料噴射弁２０について、燃圧レベルＰＬ１〜ＰＬ３における信頼性の高い学習値を既に取得済みであると考えられるために、これら燃圧レベルＰＬ１〜ＰＬ３における学習を割愛する。
【００５５】
これに対し、ステップＳ４４において否定判断される場合や、ステップＳ４６において肯定判断される場合には、ステップＳ５０に移行する。ステップＳ５０においては、燃圧レベルＰＬ１〜ＰＬ５の全てにおいて学習を実行する通常のサービスモードを実行する。なお、ステップＳ４８，Ｓ５０において、先の第３に示した処理を行う場合には、学習実効条件から走行距離に関する条件を省くことが望ましい。
【００５６】
上記ステップＳ４８、Ｓ５０の処理が完了する場合や、ステップＳ４２において否定判断される場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【００５７】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００５８】
（１）車両内に備えられる複数の操作手段の操作状態が予め定められた操作状態とされると判断される場合、ディーゼル機関の回転速度をアイドル回転速度制御時の回転速度を上回る速度に強制的に制御しつつコモンレール１６内の燃圧を上昇させた状態で燃料噴射弁２０の噴射特性の学習処理(サービスモード)を実行した。これにより、ユーザが意図せぬ回転速度の上昇を体感することを回避しつつも、高圧領域において燃料噴射弁２０の噴射特性を簡易に学習することができる。
【００５９】
（２）サービスモードにおいて、アイドル回転速度制御時における燃圧の上限値以下の燃圧レベルＰＬ１〜ＰＬ３と、アイドル回転速度制御時における燃圧の上限値を上回る燃圧レベルＰＬ４，ＰＬ５とのそれぞれにおいて噴射特性の学習を実行した。これにより、全燃圧レベルＰＬ１〜ＰＬ５における学習を実行することができる。
【００６０】
（３）ユーザモードにおいて学習が更新されてからの走行距離が規定値Ｘ以下である場合には、サービスモードにおいて、燃圧レベルＰＬ１〜ＰＬ３での学習を省略した。これにより、燃圧レベルＰＬ１〜ＰＬ３での学習値として既に信頼性の高い値を取得している状況下、再度の学習を省略することができ、ひいては学習時間を短縮することができる。
【００６１】
（４）規定値Ｘを、学習が更新された時点での走行距離が短いほど小さく設定した。これにより、燃料噴射弁２０の経年変化がしやすい時期ほど学習頻度を増加させることができる。
【００６２】
（５）燃料噴射弁２０の交換がなされたと判断される場合、学習の省略を禁止した。これにより、ディーゼル機関に現在装着されている燃料噴射弁２０についての様々な燃圧レベルＰＬ１〜ＰＬ５における学習値を迅速に取得することができる。
【００６３】
（その他の実施形態）
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【００６４】
・上記実施形態では、規定回数Ｎｆの学習がなされる場合に学習値を更新したがこれに限らない。例えば、学習がなされる都度、前回更新された学習値と今回新たに学習された値とを入力とする所定の処理の出力値にて、学習値を更新してもよい。ここで所定の処理としては、例えば加重平均処理とすればよい。これによっても、更新される学習値の信頼性は、学習回数や更新後の走行距離に依存すると考えられる。このため、所定回数の学習の更新がなされてからの走行距離が規定値Ｘ以下であることを条件に、燃圧レベルＰＬ１〜ＰＬ３における学習を省略することは有効である。ここで所定回数は、学習値の信頼性が高くなると想定される値とすることが望ましい。
【００６５】
・規定値Ｘを、学習値の更新時点での走行距離に応じて可変設定する代わりに、製品出荷時からの走行距離に応じて可変設定してもよい。
【００６６】
・上記実施形態において、規定回数Ｎｆを１回としてもよい。この場合、ユーザモードにおける学習履歴がある場合には、サービスモードにおいてユーザモードにおける燃圧レベルＰＬ１〜ＰＬ３の学習を省略すればよい。
【００６７】
・上記実施形態では、燃料噴射弁２０が取り替えられた場合には、学習の一部省略を禁止したが、例えば燃料噴射弁２０の取替え時に、その噴射特性を定量化したパラメータである学習値を、制御装置４０内の常時記憶保持装置４０ａに強制的に書き込む処理を行うなら、一部省略を禁止しなくてもよい。ただし、燃料噴射弁２０単体での噴射特性と、ディーゼル機関に装着された後の噴射特性とは必ずしも同一でないため、燃料噴射弁２０が交換された場合には、サービスモードで全燃圧レベルＰＬ１〜ＰＬ５における学習を実行することが望ましい。特に、気筒間の回転変動を補償する学習値(ＦＣＣＢ補正量)については、燃料噴射弁２０単体での学習が困難であるため、燃料噴射弁２０が交換された場合には、サービスモードで全燃圧レベルＰＬ１〜ＰＬ５における学習を実行することが望ましい。
【００６８】
・サービスモードでの学習のための燃圧レベルとしては、燃圧レベルＰＬ１〜ＰＬ５の５つのレベルに限らず、適宜変更してよい。また、サービスモードの学習時の回転速度としては、上記実施形態で例示したものに限らず、クランク軸１２と駆動軸５１との回転速度比の設定等に応じて適宜変更してよい。更に、ユーザモードの学習のための燃圧レベルとしては、３つに限らず、燃圧の上限値等の制約に応じて適宜設定すればよい。
【００６９】
・上記実施形態では、燃料ポンプ１４として、燃料タンク１０から吸入される燃料量を調節する吸入調量弁７０を備えるものを例示したが、これに限らない。例えばコモンレール１６に吐出する燃料量を調節する吐出調量弁を備えるものであってもよい。この場合であっても、低回転速度領域であるほど焼き付きが生じる燃圧の下限値が低下すると考えられるため、本発明の適用は有効である。
【００７０】
・上記発明では、電磁ソレノイド３０をアクチュエータとする燃料噴射弁を例示したがこれに限らず、例えばピエゾ素子をアクチュエータとする燃料噴射弁であってもよい。この場合であっても、ノズルニードル及びアクチュエータの少なくとも一方の変位方向に燃料の圧力が印加されるものであるなら、燃料噴射特性が燃圧に依存すると考えれる。そしてこの場合、燃圧毎に燃料噴射特性を各別に学習することが望まれる状況にあると考えられるため、本発明の適用は有効である。
【００７１】
・上記実施形態では、コモンレール１６内の燃圧の上限値が燃料ポンプ１４の焼き付きによって定められることに鑑み、高圧状態での学習をユーザモードで行うことなくサービスモードに限って行うこととしたが、これに限らない。例えば、低回転速度領域ほどコモンレール１６の燃圧の制御可能上限値が低下する等、低回転速度領域ほどコモンレール１６内の燃圧を上昇させにくい何らかの要因があるなら、本発明の適用は有効である。
【００７２】
・ディーゼル機関としては、軽油を燃料とするものに限らず、例えばバイオ燃料を用いるものであってもよい。
【００７３】
・内燃機関としては、ディーゼル機関に限らない。ここで、筒内噴射式内燃機関であるなら、燃料を高圧状態とする必要性が生じるため、蓄圧容器内に高圧燃料を蓄えることが有効である。そしてこの場合、蓄圧容器内の燃圧を可変制御するものであるなら、燃圧毎に燃料噴射特性を各別に学習することが望まれる状況にあると考えられるため、本発明の適用は有効である。また、圧縮着火式内燃機関であるなら、メイン噴射の前又は後の少なくとも一方において、メイン噴射よりも微少量の燃料を噴射することが有効と考えられる。このため、上記実施形態で例示した要領で微少噴射学習を行うことが有効である。
【００７４】
・上記実施形態では、メイン噴射よりも微少量の燃料噴射のための学習を行ったがこれに限らない。例えば、メイン噴射のための学習であってもよい。サービスモード時には、アイドル回転速度よりも高回転速度とすることができるため、この回転速度へと制御する際の噴射量をメイン噴射の噴射量相当とすることもできる。そしてこの場合には、この噴射量を均等分割して噴射することとする代わりに、１回の燃料噴射動作(ノズルニードル２２の開閉動作)でメイン噴射量相当の燃料噴射を行うことで、メイン噴射のための学習を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】一実施形態にかかるシステム構成図。
【図２】同実施形態にかかる燃料ポンプの断面構成を示す断面図。
【図３】同実施形態にかかる燃料噴射特性の学習処理の手順を示す流れ図。
【図４】同実施形態にかかる燃圧上限値と回転速度との関係を示す図。
【図５】同実施形態にかかるユーザモードによる学習態様を示すタイムチャート。
【図６】同実施形態にかかるサービスモードによる学習態様を示すタイムチャート。
【図７】同実施形態にかかるサービスモードへの移行処理の手順を示す流れ図。
【符号の説明】
【００７６】
１４…燃料ポンプ、１６…コモンレール、２０…燃料噴射弁、４０…制御装置、４６…ユーザインターフェース(操作手段の一実施形態)。
【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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