JP2009057853A - 内燃機関の燃料噴射制御装置及び内燃機関の燃料噴射量学習方法 - Google Patents

Abstract

【課題】環境条件の変化による影響を適切に反映させて、学習精度の向上を図ることが可能な内燃機関の燃料噴射制御装置を提供する。
【解決手段】ＥＣＵは、エンジンの動作環境条件の変化に応じた環境補正量を算出し（ステップＳ４）、エンジン回転数の上昇量を基に、環境補正量Ｃcal，Ｍccal，Ｑcalを演算項に加えてインジェクタの推定実噴射量Ｑest.を算出すると（ステップＳ５）、インジェクタに指令した指令噴射量Ｑtrg.との差を噴射補正量ΔＱとして算出することで（ステップＳ６）、動作環境条件の変化による影響を推定実噴射量Ｑest.，噴射補正量ΔＱ，学習量ＴＱＧに夫々反映させる（ステップＳ８）。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の噴射量学習を実施する燃料噴射制御装置，及び前記噴射量の学習方法に関する。

従来、例えばディーゼル機関のような内燃機関では、燃焼騒音の低減やＮＯｘ（窒素酸化物）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。しかし、噴射量の指令値が小さいパイロット噴射を行う場合には、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、微量噴射精度の向上が要求される。微量噴射精度の向上を図るには、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（以下、実噴射量と称す）とのずれを検出して補正する噴射量学習が必要となる。
しかし、実噴射量を車両走行中に直接計測することは困難であるため、従来、例えば実噴射量をＡ／Ｆ値（空燃比）や筒内圧等で常時代用検出する方法（特許文献１参照）や、ＩＳＣ（アイドル回転速度制御）等の回転数フィードバックにおける補正量から噴射量ずれを補正する方法（特許文献２参照）などがあった。

ところが、特許文献１の方法では、一般的には車両に装備されていないＡ／Ｆセンサや筒内圧センサを使用するため追加装備が必要となり、大きくコストアップするという問題が生じる。また、特許文献２の方法では、エンジンの気筒間ばらつきや、例えばエアコンのような外部負荷等のエンジンの負荷要因が変動することから、エンジン回転数と噴射量との一義的な関係が崩れる場合がある。このような負荷要因の変動を加えた状態でバランスしている回転数と指令噴射量との関係から学習を行うため、高精度な噴射量学習が困難である。

そこで、特許文献３においては、上記の問題を解決するため、インジェクタに対する指令噴射量がゼロ以下となる無噴射時に単発噴射を実施し、その単発噴射によって上昇するエンジン回転数の変化量（回転数上昇量δｘ）と、単発噴射を実施した時のエンジン回転数ω０との積をトルク相当量Ｔｐとして算出し、トルク相当量Ｔｐより算出した発生トルクから実噴射量を推定し、推定した実噴射量と指令噴射量との差を噴射量ずれとして検出することで、トルクセンサ等の追加装備を必要とせずに噴射量学習を高精度に行う方式が提案されている。
特開平１１−２９４２２７号公報 特開２００２−２９５２９１号公報 特開２００５−３６７８８号公報

ここで、特許文献３の方式について学習を行う機会を増やすため、学習を許可する条件を拡張することを想定すると、様々な環境条件の変化による学習精度の悪化が問題になると考えられる。また、この方式では、エンジンが燃料を燃焼させた結果として生じる回転数の変動を応答量として（ＮＥ変動量）燃料の噴射量を推定しているため、トルクと噴射量との双方が環境条件の変化による影響を受けることになる。

本発明は、上記事情に鑑みて成されたもので、その目的は、環境条件の変化による影響を適切に反映させて、学習精度の向上を図ることが可能な内燃機関の燃料噴射制御装置及び内燃機関の燃料噴射量学習方法を提供することにある。

請求項１記載の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、環境補正量算出手段が内燃機関の動作環境条件の変化に応じた環境補正量を算出すると、噴射量算出手段は、機関回転数の上昇量を基に、環境補正量を演算項に加えてインジェクタから実際に噴射された燃料の実噴射量を算出する。そして、噴射補正量算出手段は、算出された実噴射量とインジェクタに指令した指令噴射量との差を噴射補正量として算出する。すなわち、動作環境条件の変化による影響を環境補正量として評価することで、その影響が噴射補正量に反映されるようになる。したがって、学習を行う機会をより多くした場合でも学習精度を向上させることができる。

請求項２記載の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、環境補正量算出手段が、内燃機関のトルクに影響を及ぼす環境補正量Ｃcalを算出すると、噴射量算出手段は、回転数上昇量に基づき内燃機関のトルク相当量Ｔｐを求め、実噴射量Ｑest.を、
Ｑest.＝（Ｔｐ−ｂ＋Ｃcal）／ａ
により算出する。
すなわち、一般にトルク相当量Ｔｐは、噴射量Ｑの一次関数として表されるので（Ｔｐ＝ａ・Ｑ＋ｂ）、実噴射量Ｑest.は、その逆関数によって求めることができる［Ｑest.＝（Ｔｐ−ｂ）／ａ］。そして、環境補正量Ｃcalは、噴射量Ｑ−トルク相当量Ｔｐの特性（Ｑ−Ｔｐの特性）に対してトルク側のオフセットを増減させるように影響を及ぼすので、環境補正量Ｃcalを演算項に加えて実噴射量Ｑest.を上式により算出すれば、動作環境条件の変化が内燃機関のトルクに及ぼす影響を噴射補正量に反映させることができる。

請求項３記載の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、環境補正量算出手段が、内燃機関の燃焼効率に影響を及ぼす環境補正量Ｍccalを算出すると、噴射量算出手段は、内燃機関のトルク相当量Ｔｐを求め、実噴射量Ｑest.を、
Ｑest.＝（Ｔｐ−ｂ）／（ａ×Ｍccal）
により算出する。
すなわち、環境補正量Ｍccalは、Ｑ−Ｔｐの特性に対して傾きを変化させるように影響を及ぼすので、環境補正量Ｍccalを演算項に加えて実噴射量Ｑest.を上式により算出すれば、動作環境条件の変化が内燃機関の燃焼効率に及ぼす影響を噴射補正量に反映させることができる。

請求項４記載の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、環境補正量算出手段は、動作環境条件として、少なくとも吸気温度特性，冷却水温特性，過給圧特性，気筒内圧特性，機関回転数特性の１つ以上について、その変化に応じた環境補正量を算出する。すなわち、これらの特性は何れも、内燃機関のトルクや燃焼効率に影響を及ぼすことが知られているので、これらの１つ以上につき、その変化に応じた環境補正量Ｃcal，Ｍccalを算出すれば、動作環境変化による影響を適切に反映させることができる。

請求項５記載の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、環境補正量算出手段が、インジェクタの噴射量に影響を及ぼす環境補正量Ｑcalを算出すると、噴射量算出手段は、内燃機関のトルク相当量Ｔｐを求め、実噴射量Ｑest.を、次式
Ｑest.＝（Ｔｐ−ｂ）／ａ＋Ｑcal
により算出する。
すなわち、環境補正量Ｑcalは、Ｑ−Ｔｐ特性に対して噴射量側のオフセットを増減させるように影響を及ぼすので、環境補正量Ｑcalを演算項に加え、実噴射量Ｑest.を上式により算出すれば、動作環境条件の変化がインジェクタの噴射量に影響を及ぼす影響を噴射補正量に反映させることができる。

請求項６記載の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、環境補正量算出手段は、動作環境条件として、少なくともインジェクタ噴射量の温度特性，気筒内圧特性の１つ以上について、その変化に応じた環境補正量Ｑcalを算出する。すなわち、これらの特性は何れも、インジェクタの噴射量に影響を及ぼすことが知られているので、これらの１つ以上につき、その変化に応じた環境補正量Ｑcalを算出すれば、動作環境変化による影響を適切に反映させることができる。

以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。図８は、ディーゼル機関（内燃機関）の燃料噴射システムを示す全体構成図である。燃料噴射システムは、例えば４気筒のディーゼル機関（以下、エンジン１と称す）に適用されるもので、高圧燃料を蓄えるコモンレール２と、燃料タンク３から汲み上げた燃料を加圧してコモンレール２に供給する燃料供給ポンプ４と、コモンレール２より供給される高圧燃料をエンジン１の気筒内（燃焼室１ａ）に噴射するインジェクタ５と、本システムを電子制御する電子制御ユニット（以下ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６と称す）とを備えている。

コモンレール２は、ＥＣＵ６により目標レール圧が設定され、燃料供給ポンプ４から供給された高圧燃料を目標レール圧まで蓄圧する。このコモンレール２には、蓄圧された燃料圧力（以下、レール圧と称す）を検出してＥＣＵ６に出力する圧力センサ７と、レール圧が予め設定された上限値を超えないように制限するプレッシャリミッタ８が取り付けられている。

燃料供給ポンプ４は、エンジン１に駆動されて回転するカム軸９と、このカム軸９に駆動されて燃料タンク３から燃料を汲み上げるフィードポンプ１０と、カム軸９の回転に同期してシリンダ１１内を往復運動するプランジャ１２と、フィードポンプ１０からシリンダ１１内の加圧室１３に吸入される燃料量を調量する電磁調量弁１４とを有している。
この燃料供給ポンプ４においては、プランジャ１２がシリンダ１１内を上死点から下死点に向かって移動する際に、フィードポンプ１０より送り出された燃料が電磁調量弁１４で調量され、吸入弁１５を押し開いて加圧室１３に吸入される。その後、プランジャ１２がシリンダ１１内を下死点から上死点へ向かって移動する際に、加圧室１３の燃料がプランジャ１２によって加圧され、その加圧された燃料が、吐出弁１６を押し開いてコモンレール２に圧送される。

インジェクタ５は、エンジン１の気筒毎に搭載され、それぞれ高圧配管１７を介してコモンレール２に接続されている。このインジェクタ５は、ＥＣＵ６の指令に基づいて作動する電磁弁５ａと、この電磁弁５ａへの通電時に燃料を噴射するノズル５ｂとを備える。
電磁弁５ａは、コモンレール２の高圧燃料が印加される圧力室（図示せず）から低圧側に通じる低圧通路（図示せず）を開閉するもので、通電時に低圧通路を開放し、通電停止時に低圧通路を遮断する。

ノズル５ｂは、噴孔を開閉するニードル（図示せず）を内蔵し、圧力室の燃料圧力がニードルを閉弁方向（噴孔を閉じる方向）に付勢している。従って、電磁弁５ａへの通電により低圧通路が開放されて圧力室の燃料圧力が低下すると、ニードルがノズル５ｂ内を上昇して開弁する（噴孔を開く）ことにより、コモンレール２より供給された高圧燃料を噴孔より噴射する。一方、電磁弁５ａへの通電停止により低圧通路が遮断されて、圧力室の燃料圧力が上昇すると、ニードルがノズル５ｂ内を下降して閉弁することにより、噴射が終了する。

ＥＣＵ６は、エンジン回転数（１分間当たりの回転数，機関回転数）を検出する回転数センサ（回転数検出手段）１８と、アクセル開度（エンジン負荷）を検出するアクセル開度センサ（図示せず）、及び前記レール圧を検出する圧力センサ７等が接続され、これらのセンサで検出されたセンサ情報に基づいて、コモンレール２の目標レール圧と、エンジン１の運転状態に適した噴射時期及び噴射量等を演算し、その演算結果に従って、燃料供給ポンプ４の電磁調量弁１４及びインジェクタ５の電磁弁５ａを電子制御する。

また、ＥＣＵ６による噴射量制御（噴射時期及び噴射量の制御）では、メイン噴射に先立って極小量のパイロット噴射を実施する時に、そのパイロット噴射に対する噴射量学習を行っている。なお、ＥＣＵ６は、本発明に係わる学習条件判定手段、学習用噴射指令手段、回転数上昇量算出手段、噴射量算出手段、環境補正量算出手段、噴射補正量算出手段、噴射量補正手段などの機能を有している。

次に、本実施例の作用について図１乃至図７も参照して説明する。まず、ＥＣＵ６が噴射量学習を実行する処理手順について、図１に示すフローチャートに基づき説明する。尚、学習処理の基本的部分は、特許文献３に開示されているものと同様である。図１（ａ）に示すメインフローにおいて、ＥＣＵ６は、所定の学習条件が成立している場合に、特定気筒のインジェクタ５に対し目量噴射量Ｑtrg.（指令噴射量，実際には噴射期間ＴＱで決定）を与えて学習用の単発噴射を実施し（ステップＳ１）、その場合のエンジン１の状態変化量を各センサ等により検出する（ステップＳ２）。

ここでの状態変化量の検出とは、図７や、特許文献３における図４のフローチャートに示されているように、エンジン１の回転数ωの検出，気筒毎の回転数変動量Δω，回転数上昇量δの算出、並びにその平均値δｘの算出などである。また、図７は特許文献３の図１相当図であり、本実施例における学習処理の基本的内容を示す。この例では、学習用の単発噴射を実施した場合に、第３気筒について回転数変動量Δω３を算出している。

続くステップＳ３において、ステップＳ２で検出した状態変化量よりトルク相当量Ｔｐを算出すると（Ｔｐ＝δｘ・ω０）、実噴射量を推定するための環境補正量を算出する（ステップＳ４）。ここで、環境補正量とは、エンジン１の様々な動作環境条件が変化した場合に、その変化が実噴射量の推定に及ぼす影響を反映させるために使用する補正パラメータである。

ステップＳ４における処理の詳細は、図１（ｂ）に示すように、トルクに影響を及ぼす環境補正量Ｃcal，Ｍccalの算出（決定）と（ステップＳ４＿１）、インジェクタ５の噴射量に影響を及ぼす環境補正量Ｑcalの算出（ステップＳ４＿２）である。そして、これらの環境補正量Ｃcal，Ｍccal，Ｑcalを得ると、図１（ａ）のステップＳ５において、各環境補正量を反映させて推定実噴射量Ｑest.を算出する。

ここで、各環境補正量が推定実噴射量Ｑest.の算出に及ぼす影響について、図３乃至図５を参照して説明する。図３は、インジェクタによる燃料噴射量Ｑ［ｍｍ³／ｓｔ］と、トルク相当量Ｔｐとの特性（Ｑ−Ｔｐ特性）を示すものである。トルク相当量Ｔｐは、一般に、噴射量Ｑの一次関数として表される。すなわち、一次関数の傾きをａ，切片をｂとすると、
Ｔｐ＝ａ×Ｑ＋ｂ …（１）
となる。したがって、実噴射量の推定値Ｑest.は、（１）式の逆関数より求められ、
Ｑest.＝（Ｔｐ−ｂ）／ａ …（２）
となる。

図４は、様々な環境条件が、燃料噴射量Ｑ，トルク相当量Ｔｐに与える影響の一例を示すものである。図４（ａ）は噴射量の燃料温度特性であり、燃料噴射量Ｑは、燃料の温度Ｔ［℃］（例えば、リーク燃料温度）が上昇するのに応じて減少する傾向を示す。図４（ｂ）は噴射量の気筒内圧特性であり、燃料噴射量Ｑは、筒内圧［ＭＰａ］が上昇するのに応じて増加する傾向を示す。

図４（ｃ）はトルクの吸気温度特性であり、トルク相当量Ｔｐは、吸気温［℃］が上昇するのに応じて減少する傾向を示す。図４（ｄ）はトルクの冷却水温度特性であり、トルク相当量Ｔｐは、冷却水温［℃］が上昇するのに応じて上昇する傾向を示す。図４（ｅ）はトルクの過給圧特性であり、トルク相当量Ｔｐは、過給圧［ｋＰａ］が上昇するのに応じて上昇する傾向を示す。

そして、これらの内、図４（ａ），（ｂ）に示すものは環境補正量Ｑcalに関与し、図４（ｃ）〜（ｅ）に示すものは環境補正量Ｃcal，Ｍccalに関与する。すなわち、（ａ）の燃料の温度Ｔ，（ｂ）の筒内圧に応じて環境補正量Ｑcal算出し、（ｃ）の吸気温，（ｄ）の冷却水温，（ｅ）の過給圧に応じて環境補正量Ｃcal，Ｍccalを算出する。これらは何れも、予め作成したデータテーブルなどに基づき算出決定されるが、後者の環境補正量Ｃcal，Ｍccalは、それぞれが（ｃ）〜（ｅ）のパラメータ値に基づいて決定される。

図５は、各環境補正量Ｑcal，Ｃcal，Ｍccalが、Ｑ−Ｔｐ特性に対してどのような影響を与えるかを説明するものである。図５（ａ）に示す環境補正量Ｑcalは、Ｑ−Ｔｐ特性に対し噴射量Ｑ（横軸方向）のオフセットを直接増減させるように影響を及ぼす。すなわち、（１）式に対して、
Ｔｐ＝ａ×（Ｑ−Ｑcal）＋ｂ …（３）
となるように環境補正量Ｑcalを演算項を加えれば、その逆関数より得られる推定実噴射量Ｑest.は、
Ｑest.＝（Ｔｐ−ｂ）／ａ＋Ｑcal …（４）
となる。

図５（ｂ）に示す環境補正量Ｃcalは、Ｑ−Ｔｐ特性に対しトルクＴｐ側（縦軸軸方向）のオフセットを増減させるように影響を及ぼす。すなわち、（１）式に対して、
Ｔｐ＝ａ×Ｑ＋ｂ−Ｃcal …（５）
となるように環境補正量Ｃcalを演算項を加えれば、その逆関数より得られる推定実噴射量Ｑest.は、
Ｑest.＝（Ｔｐ−ｂ＋Ｃcal）／ａ …（６）
となる。この環境補正量Ｃcalは、燃料の燃焼状態がトルクに与える影響であり、例えば、冷却水温が低い場合はエンジン１のシリンダ壁面の温度が低下するので、燃焼室において発生した熱量の一部がシリンダ壁面温度を上昇させるために使用される。その結果、発生熱量（トルク）をオフセット的に低下させるように作用する。

図５（ｃ）に示す環境補正量Ｍccalは、Ｑ−Ｔｐ特性に対しトルクＴｐの傾きを増減させるように影響を及ぼす。すなわち、（１）式に対して、
Ｔｐ＝ａ×Ｍccal×Ｑ＋ｂ …（７）
となるように環境補正量Ｍccalを演算項を加えれば、その逆関数より得られる推定実噴射量Ｑest.は、
Ｑest.＝（Ｔｐ−ｂ）／（ａ×Ｍccal） …（８）
となる。この環境補正量Ｍccalは、燃焼効率がトルクに与える影響である。例えば、吸入空気温度が低下すると、インジェクタ５が点火しない失火傾向が強くなる。これは、シリンダ内に噴射された燃料の量に対して、燃焼によって得られる熱量がより低くなることを示すから、結果として燃焼効率が低下することに等しい。（２）式において燃焼効率に該当するのが一次関数の傾きを示すａ項であるから、環境補正量Ｍccalをａ項に乗じることでその影響を反映させる。

そして、ステップＳ５では、以上の（４），（６），（８）式を統合した（９）式より、推定実噴射量Ｑest.を算出する。
Ｑest.＝（Ｔｐ−ｂ＋Ｃcal）／（ａ×Ｍccal）＋Ｑcal …（９）
例えば、ＥＣＵ６は、図５に示す各補正パラメータの値に応じて、各環境補正量Ｑcal，Ｃcal，Ｍccalをどのような値に決定するかを予めデータテーブルとして用意しておくようにすれば良い。尚、図２は、エンジン１及びインジェクタ５について、各環境補正量Ｑcal，Ｃcal，Ｍccalが及ぼす影響を概念的に示したものである。

再び、図１を参照する。ステップＳ５において、（９）式より推定実噴射量Ｑest.を算出すると、次に、目量噴射量Ｑtrg.と推定実噴射量Ｑest.とのズレ量ΔＱを算出する（ステップＳ６）。そして、そのズレ量ΔＱが所定範囲Ａ内にあるか、即ち、｜ΔＱ｜≦Ａ（学習完了判定値）であるか否かを判定する（ステップＳ７）。ここで、条件｜ΔＱ｜≦Ａが成立すれば（ＹＥＳ）、その時点で学習量が確定することになり（ステップＳ１０）学習処理は終了する。

一方、ステップＳ７において｜ΔＱ｜＞Ａであれば（ＮＯ）、ズレ量（噴射補正量）ΔＱとインジェクタ５のＴＱ−Ｑ特性マップから今回の学習量ＴＱＧを算出し（ステップＳ８）、その学習量ＴＱＧを次回の単発噴射指令に反映させると（ステップＳ９）、ステップＳ１に戻る。

図６は、ステップＳ６〜Ｓ８における学習処理を説明するものである。図中に２点鎖線で示す直線が、インジェクタ５のスペックとして与えられているＴＱ−Ｑ特性（特性マップ）であり、この特性マップを基準として学習を開始する。未学習状態の実噴射特性は実線で示している。
目標噴射量Ｑtrg.を期待して、特性マップに基づき噴射期間ＴＱ１［μｓ］を与えた場合、実際の噴射量Ｑ１がより大きな値であれば、両者の差がズレ量ΔＱとなる。そのズレ量ΔＱを補正するため、特性マップ上で噴射期間差ΔＴＱ１を学習値として得ると、次回の学習では噴射期間として（ＴＱ１−ΔＴＱ１）を学習量ＴＱＧとして設定する。以上のような学習パターンを繰り返すことで、「真の学習量」に近付くように収束させる。

以上のように本実施例によれば、ＥＣＵ６は、エンジン１の動作環境条件の変化に応じた環境補正量を算出し、エンジン回転数の上昇量を基に、環境補正量を演算項に加えてインジェクタ５の推定実噴射量Ｑest.を算出する。そして、推定実噴射量Ｑest.とインジェクタ５に指令した指令噴射量Ｑtrg.との差を噴射補正量ΔＱとして算出する。したがって、動作環境条件の変化による影響を環境補正量として評価することで、その影響が推定実噴射量Ｑest.，噴射補正量ΔＱ，学習量ＴＱＧに夫々反映されるようになり、学習を行う機会をより多くした場合でも学習精度を向上させることができる。

そして、ＥＣＵ６は、エンジン１のトルク相当量Ｔｐに影響を及ぼす環境補正量Ｃcal，エンジン１の燃焼効率に影響を及ぼす環境補正量Ｍccal，インジェクタ５の噴射量に影響を及ぼす環境補正量Ｑcalを算出し、実噴射量Ｑest.を（９）式によって算出するようにした。したがって、動作環境条件の変化が、トルク相当量Ｔｐや燃焼効率，インジェクタ５の噴射量に及ぼす影響を、噴射補正量に対して反映させることができる。

その場合、ＥＣＵ６は、動作環境条件として、吸気温度特性，冷却水温特性，過給圧特性，気筒内圧特性について、その変化に応じた環境補正量Ｃcal，Ｍccalを算出するので、これらの特性がエンジン１のトルクや燃焼効率に及ぼす影響を適切に反映させることができる。また、ＥＣＵ６は、燃料噴射量の温度特性，気筒内圧特性について、その変化に応じた環境補正量Ｑcalを算出するので、これらの特性がインジェクタ５の噴射量に及ぼす影響を適切に反映させることができる。

本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形または拡張が可能である。
リーク燃料温度に替えて、燃料温度を直接検出したり、インジェクタ５のボデー温度を検出しても良い。また、エンジン回転数が燃焼効率に与える影響を考慮して環境補正量Ｃcal，Ｍccalを算出しても良い。
例えば、適切な関数式を用いることで、補正パラメータに応じて各環境補正量を算出するようにしても良い。
環境補正量Ｑcal，Ｃcal，Ｍccalの何れか１つ、又は何れか２つの組合せを、推定実噴射量Ｑest.の算出に反映させても良い。また、これら以外の環境補正量を用いて補正しても良い。
動作環境条件として実施例中に提示したものはあくまでも一例であり、必ずしもこれらの全てを反映させる必要はない。また、これらに限ることなく、個別の動作条件に応じて必要と思われるものを適宜選択すれば良い。
ディーゼル機関以外の内燃機関に適用しても良い。

本発明の一実施例であり、（ａ）は噴射量学習を実行する処理手順を示すメインフローチャート、（ｂ）はステップＳ４の詳細を示すフローチャート エンジン及びインジェクタについて、各環境補正量Ｑcal，Ｃcal，Ｍccalが及ぼす影響を概念的に示す図 インジェクタのＱ−Ｔｐ特性を示す図 様々な環境条件が燃料噴射量Ｑ，トルク相当量Ｔｐに与える影響の一例を示す図 各環境補正量Ｑcal，Ｃcal，ＭccalがＱ−Ｔｐ特性に与える影響を説明する図 図１のステップＳ６〜Ｓ８における学習処理を説明する図 噴射量学習の過程を示すタイミングチャート ディーゼル機関の燃料噴射システムを示す全体構成図

符号の説明

図面中、１はエンジン（ディーゼル機関，内燃機関）、２はコモンレール、５はインジェクタ、６はＥＣＵ（学習条件判定手段，学習用噴射指令手段，回転数上昇量算出手段，環境補正量算出手段，噴射量算出手段，噴射補正量算出手段，噴射量補正手段）、１８は回転数センサ（回転数検出手段）を示す。

Claims (12)

1. 内燃機関の特定気筒におけるインジェクタについて、燃料の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、
   前記学習条件が成立していると判定された場合に、前記特定気筒の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、
   前記内燃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、
   前記学習用噴射を実施した場合と実施しなかった場合との前記機関回転数の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、
   前記内燃機関の動作環境条件の変化に応じた環境補正量を算出する環境補正量算出手段と、
   算出された前記回転数上昇量を基に、前記環境補正量を演算項に加えて、前記インジェクタから実際に噴射された燃料の実噴射量を算出する噴射量算出手段と、
   算出された前記実噴射量と前記インジェクタに指令した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ことを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
2. 前記環境補正量算出手段は、前記内燃機関のトルクに影響を及ぼす環境補正量Ｃcalを算出し、
   前記噴射量算出手段は、前記回転数上昇量に基づき前記内燃機関のトルク相当量Ｔｐを求めると、前記実噴射量Ｑest.を、次式
   Ｑest.＝（Ｔｐ−ｂ＋Ｃcal）／ａ
   により算出（ａ，ｂは、一次関数の傾き，切片を示す）することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
3. 前記環境補正量算出手段は、前記内燃機関の燃焼効率に影響を及ぼす環境補正量Ｍccalを算出し、
   前記噴射量算出手段は、前記回転数上昇量に基づき前記内燃機関のトルク相当量Ｔｐを求めると、前記実噴射量Ｑest.を、次式
   Ｑest.＝（Ｔｐ−ｂ）／（ａ×Ｍccal）
   により算出（ａ，ｂは、一次関数の傾き，切片を示す）することを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
4. 前記環境補正量算出手段は、前記動作環境条件として、少なくとも吸気温度特性，冷却水温特性，過給圧特性，気筒内圧特性，機関回転数特性の１つ以上について、その変化に応じた環境補正量を算出することを特徴とする請求項２又は３記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
5. 前記環境補正量算出手段は、前記インジェクタの噴射量に影響を及ぼす環境補正量Ｑcalを算出し、
   前記噴射量算出手段は、前記回転数上昇量に基づき前記内燃機関のトルク相当量Ｔｐを求めると、前記実噴射量Ｑest.を、次式
   Ｑest.＝（Ｔｐ−ｂ）／ａ＋Ｑcal
   により算出（ａ，ｂは、一次関数の傾き，切片を示す）することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
6. 前記環境補正量算出手段は、前記動作環境条件として、少なくともインジェクタ噴射量の温度特性，気筒内圧特性の１つ以上について、その変化に応じた環境補正量Ｑcalを算出することを特徴とする請求項５記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
7. 内燃機関の特定気筒におけるインジェクタについて、燃料の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し、
   前記学習条件が成立していると判定された場合に、前記特定気筒のインジェクタに学習用噴射を指令し、
   前記内燃機関の回転速度を機関回転数として検出し、
   前記学習用噴射を実施した場合と実施しなかった場合との前記機関回転数の変動量を回転数上昇量として算出し、
   前記内燃機関の動作環境条件の変化に応じた環境補正量を算出し、
   算出された前記回転数上昇量を基に、前記環境補正量を演算項に加えて、前記インジェクタから実際に噴射された燃料の実噴射量を算出すると、
   算出された前記実噴射量と前記インジェクタに指令した指令噴射量との差を、噴射補正量として算出することを特徴とする内燃機関の燃料噴射量学習方法。
8. 前記内燃機関のトルクに影響を及ぼす環境補正量Ｃcalを算出し、
   前記回転数上昇量に基づき前記内燃機関のトルク相当量Ｔｐを求めると、前記実噴射量Ｑest.を、次式
   Ｑest.＝（Ｔｐ−ｂ＋Ｃcal）／ａ
   により算出（ａ，ｂは、一次関数の傾き，切片を示す）することを特徴とする請求項７記載の内燃機関の燃料噴射量学習方法。
9. 前記内燃機関の燃焼効率に影響を及ぼす環境補正量Ｍccalを算出し、
   前記回転数上昇量に基づき前記内燃機関のトルク相当量Ｔｐを求めると、前記実噴射量Ｑest.を、次式
   Ｑest.＝（Ｔｐ−ｂ）／（ａ×Ｍccal）
   により算出（ａ，ｂは、一次関数の傾き，切片を示す）することを特徴とする請求項７又は８記載の内燃機関の燃料噴射量学習方法。
10. 前記動作環境条件として、少なくとも吸気温度特性，冷却水温特性，過給圧特性，気筒内圧特性，機関回転数特性の１つ以上について、その変化に応じた環境補正量を算出することを特徴とする請求項８又は９記載の内燃機関の燃料噴射量学習方法。
11. 前記インジェクタの噴射量に影響を及ぼす環境補正量Ｑcalを算出し、
    前記回転数上昇量に基づき前記内燃機関のトルク相当量Ｔｐを求めると、前記実噴射量Ｑest.を、次式
    Ｑest.＝（Ｔｐ−ｂ）／ａ＋Ｑcal
    により算出（ａ，ｂは、一次関数の傾き，切片を示す）することを特徴とする請求項７乃至１０の何れかに記載の内燃機関の燃料噴射量学習方法。
12. 前記動作環境条件として、少なくともインジェクタ噴射量の温度特性，気筒内圧特性の１つ以上について、その変化に応じた環境補正量Ｑcalを算出することを特徴とする請求項１１記載の内燃機関の燃料量学習方法。

Images