JP4529892B2 - 多気筒エンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、多気筒エンジンの燃料噴射制御装置に関するものである。

ディーゼルエンジンにおいては、燃料の噴射圧に相当する高圧の燃料をコモンレール内に蓄圧するとともに、該コモンレール内に蓄圧した高圧燃料を燃料噴射弁を介してエンジンに噴射供給するコモンレール式燃料噴射システムが実用化されている。燃料噴射量制御として、一般にはドライバによるアクセル操作量やエンジン回転速度に基づいて基本噴射量が算出されるとともに、その基本噴射量に対して各種補正が施されて噴射量指令値が算出される。そして、その噴射量指令値に応じた噴射期間にて燃料噴射弁の電磁ソレノイド部が通電されて燃料噴射が行われる。

また、多気筒エンジンにおいて、各気筒に対して個別の燃料噴射弁により燃料噴射を行う構成では、燃料噴射弁の個体差や経時劣化などに起因してエンジン気筒間で燃料噴射量がばらつく。そのため、気筒間の噴射量ばらつきを解消するための技術が各種提案されている。例えば、特許文献１の燃料噴射制御装置では、燃料噴射弁によって１燃料サイクル内で複数回の燃料噴射を行う、いわゆる多段噴射を実施可能とする構成とし、所定のエンジン運転状態下において、多段噴射の噴射回数が異なる２通りの燃料噴射パターンを設定するとともに、各噴射パターンにおいて噴射量を均等配分して燃料噴射を実施する。そして、各噴射パターンによる多段噴射の実施時にそれぞれの噴射量指令値を算出し、更にそれら噴射量指令値に基づいて気筒間補正量を算出することとしている。また、気筒間の噴射量ばらつきは、燃料噴射弁の劣化の進行に伴い変化するため、燃料噴射弁の劣化を検出する技術も併せて検討されている。

しかしながら、上記特許文献１では、特殊な燃料噴射パターンを設定しているため、エンジン運転状態への影響を考えると、実施の機会が種々の条件により制約されると考えられる。また、一連の処理を実施するには比較的長い時間を要する。そのため、気筒間ばらつきを把握するための改善技術が望まれている。
特開２００４−１９６３７号公報

本発明は、簡易にかつ精度良く気筒間ばらつきを把握し、ひいては燃料噴射制御の制御性を向上させることができる多気筒エンジンの燃料噴射制御装置を提供することを主たる目的とするものである。

請求項１に記載の発明では前提として、アイドル運転状態の回転速度を安定させるためのＩＳＣ補正とエンジントルクの気筒間ばらつきを補正するための気筒間ばらつき補正とを実施して気筒ごとの燃料噴射量を算出するとともに、該算出した燃料噴射量に基づいて前記燃料噴射弁の駆動を制御する。また特に、１燃焼サイクルで少なくとも２回燃料噴射を行う多段噴射を実施し、その際先の噴射に対して前記ＩＳＣ補正を実施して同ＩＳＣ補正を完了するとともに、後続の噴射に対しては、前記ＩＳＣ補正を実施せず前記気筒間ばらつき補正を実施する。そして、その多段噴射を実施した時の気筒ごとの回転変動量に基づいて燃料噴射弁の劣化判定を実施する。

上記構成によれば、多段噴射における先の噴射に対してＩＳＣ補正を実施することでエンジン回転が安定する。また、その状態で後続の噴射に対して気筒間ばらつき補正を実施することで、燃料噴射弁の劣化に伴い気筒間ばらつきが生じた際に、その気筒間ばらつきに起因する回転変動の気筒間差を適正に把握することができる。したがって、燃料噴射弁の劣化判定を精度良く実施することができる。この場合、特殊な燃料噴射パターンによる燃料噴射が実施されることもなく、劣化判定に要する時間も比較的短いものとなる。以上により、簡易にかつ精度良く気筒間ばらつきを把握し、ひいては燃料噴射制御の制御性を向上させることができる。

請求項２に記載の発明では、前記多段噴射の実施に際し、気筒ごとの回転変動情報に基づいて、前記気筒間ばらつき補正のための気筒間補正量を算出する。そして、気筒間補正量に基づいて燃料噴射弁の劣化判定を実施する。つまり、燃料噴射弁の劣化に伴い回転変動の気筒間差が生じると、それに対応して気筒間補正量が気筒ごとにばらつく。故に、気筒間補正量に基づく劣化判定が可能となる。

請求項３に記載の発明では、燃料噴射弁で劣化が生じていると判定された場合、気筒間ばらつき補正のための気筒間補正量を算出し、該気筒間補正量を学習値として記憶保持する。本発明では、上記のとおり燃料噴射弁の劣化判定を精度良く実施できることから、気筒間補正量の学習の要否判定も精度良く実施できる。

一方、請求項４に記載の発明では、気筒間ばらつき補正のための気筒間補正量を逐次算出し直し学習値として記憶保持する構成において、気筒間補正量の算出の要否を判定し、気筒間補正量の算出を要すると判定された際、１燃焼サイクルで少なくとも２回燃料噴射を行う多段噴射を実施することとし、その際先の噴射に対して前記ＩＳＣ補正を実施して同ＩＳＣ補正を完了するとともに、後続の噴射に対しては、前記ＩＳＣ補正を実施せず前記気筒間ばらつき補正を実施する。また、その多段噴射を実施した時の気筒ごとの回転変動情報に基づいて気筒間補正量を算出する。

上記構成によれば、多段噴射における先の噴射に対してＩＳＣ補正を実施することでエンジン回転が安定する。また、その状態で後続の噴射に対して気筒間ばらつき補正を実施することで、燃料噴射弁の劣化に伴い気筒間ばらつきが生じた際に、その気筒間ばらつきに起因する回転変動の気筒間差を適正に把握することができる。したがって、気筒間補正量を精度良く算出することができる。この場合、特殊な燃料噴射パターンによる燃料噴射が実施されることもなく、気筒間補正量の算出に要する時間も比較的短いものとなる。以上により、簡易にかつ精度良く気筒間ばらつきを把握し、ひいては燃料噴射制御の制御性を向上させることができる。

コモンレール内に蓄えた高圧燃料を燃料噴射弁から噴射するコモンレール式燃料噴射システムでは、請求項５に記載したように、コモンレール内の燃料圧力の水準を複数設定しておき、その圧力水準ごとに前記気筒間補正量を算出すると良い。これにより、エンジン運転状態等に応じてコモンレール内の燃料圧力が変化しても、都度の燃料圧力に則した好適な気筒間ばらつき補正を実施することができるようになる。

また、請求項６に記載したように、燃料噴射弁による噴射量が比較的少ない場合と、比較的多い場合とについて前記気筒間補正量をそれぞれ算出すると良い。これにより、燃料噴射弁による噴射量が変化しても、都度の噴射量に則した好適な気筒間ばらつき補正を実施することができるようになる。

請求項７に記載の発明では、前記多段噴射として少なくともメイン噴射とその後の後噴射とを実施することとし、メイン噴射に対して前記ＩＳＣ補正を実施するとともに、後噴射に対して前記気筒間ばらつき補正を実施する。つまり、多段噴射では、他の噴射の比べてメイン噴射の燃料量が多いと考えられる。したがって、メイン噴射に対してＩＳＣ補正を実施することにより、エンジン回転の安定化をより確実に実現することができる。これにより、劣化判定の精度や気筒間補正量の算出精度を高めることができる。

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に従って説明する。本実施の形態は、車両ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射システムとして本発明を具体化しており、その詳細な構成を以下に説明する。

図１は、コモンレール式燃料噴射システムの概要を示す構成図である。図１において、多気筒ディーゼルエンジン（以下、エンジンという）１０には気筒ごとに電磁式インジェクタ１１が配設され、これらインジェクタ１１は各気筒共通のコモンレール（蓄圧配管）１２に接続されている。コモンレール１２には燃料供給ポンプとしての高圧ポンプ１３が接続され、高圧ポンプ１３の駆動に伴い噴射圧相当の高圧燃料がコモンレール１２に連続的に蓄圧される。高圧ポンプ１３はエンジン１０の回転に伴い駆動され、エンジン回転に同期して燃料の吸入及び吐出が繰り返し行われる。高圧ポンプ１３には、その燃料吸入部に電磁駆動式の吸入調量弁（ＳＣＶ）１４が設けられており、フィードポンプ１５によって燃料タンク１６から汲み上げられた低圧燃料は吸入調量弁１４を介して当該ポンプ１３の燃料室に吸入される。なお実際には、高圧ポンプ１３、吸入調量弁１４及びフィードポンプ１５は一体化されてポンプユニットとして構成されている。

コモンレール１２にはコモンレール圧センサ１７が設けられており、このコモンレール圧センサ１７によりコモンレール１２内の燃料圧（コモンレール圧）が検出される。図示は省略するが、コモンレール１２には電磁駆動式（又は機械式）の減圧弁が設けられており、コモンレール圧が過剰に上昇した場合にはこの減圧弁が開放されて減圧が行われるようになっている。

ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等からなる周知のマイクロコンピュータを備えた電子制御ユニットであり、ＥＣＵ２０には、上述したコモンレール圧センサ１７からの検出信号の他、エンジン回転速度を検出するための回転速度センサ２１、ドライバによるアクセル操作量（アクセル開度）を検出するためのアクセルセンサ２２、エンジン冷却水の温度を検出するための水温センサ２３、コモンレール１２内の燃料温度を検出するための燃温センサ２４などの各種センサから検出信号が逐次入力される。そして、ＥＣＵ２０は、エンジン回転速度やアクセル開度等のエンジン運転情報に基づいて最適な燃料噴射量及び噴射時期を決定し、それに応じた噴射制御信号をインジェクタ１１に出力する。これにより、各気筒においてインジェクタ１１から燃焼室への燃料噴射が制御される。

また、ＥＣＵ２０は、その時々のエンジン回転速度及び燃料噴射量に基づきコモンレール圧（噴射圧）の目標値を算出するとともに、実際のコモンレール圧が目標コモンレール圧となるように高圧ポンプ１３の燃料吐出量をフィードバック制御する。実際には、コモンレール圧の目標値と実際値との偏差に基づいて高圧ポンプ１３の目標吐出量を決定し、それに応じて高圧ポンプ１３の吸入調量弁１４の開度を制御する。このとき、吸入調量弁１４の電磁ソレノイドに対する指示電流値が制御されることにより、吸入調量弁１４の開度が増減され、それに伴い高圧ポンプ１３による燃料吐出量が調整される。

ここで、ＥＣＵ２０による燃料噴射量制御について詳しく説明する。本実施の形態では、燃料噴射量制御に際し、アイドル回転速度を安定化させるためのＩＳＣ補正（ＩＳＣ：Idle Speed Control）と、燃料噴射量の気筒間ばらつきを解消するためのＦＣＣＢ補正（ＦＣＣＢ：Fuel Control Cylinder Balance）とを実施することとしており、エンジン回転速度とアクセル開度とに基づいて算出した基本噴射量に基づいてＩＳＣ補正やＦＣＣＢ補正を実施して最終の燃料噴射量を算出することとしている。

図２は、燃料噴射量の気筒間ばらつきに起因する気筒間の回転変動の様子を示すタイムチャートである。図２において、（ａ）にはＦＣＣＢ補正非実行時の各気筒の回転変動を示し、（ｂ）にはＦＣＣＢ補正実行時の各気筒の回転変動を示している。なお、（ｂ）には、便宜上（ａ）に示す回転変動を点線で示している。

図２の（ａ）に示すように、＃１〜＃４の各気筒ではそれぞれ回転上昇と回転降下とが繰り返し生じており、その回転変動は気筒間で図示の如くばらついている。このとき、各気筒＃１〜＃４の回転変動量はそれぞれΔＮＥ１，ΔＮＥ２，ΔＮＥ３，ΔＮＥ４である。そして、各気筒の燃料噴射量に対してＦＣＣＢ補正が実施されることによって、（ｂ）に示すように回転変動量がほぼ均等に平滑化される。かかる場合実際には、全気筒の回転変動量ΔＮＥ１〜ΔＮＥ４の平均値と気筒ごとの回転変動量との差分が算出され、その差分値に基づいてＦＣＣＢ補正量が算出されるようになっている。

図３は、燃料噴射量制御に関する制御ロジックの概要を示す制御ブロック図である。

図３では、まずあらかじめ規定したマップデータ等を用い、都度のエンジン回転速度とアクセル開度とに基づいて基本噴射量Ｑbaseを算出する。次に、前記基本噴射量Ｑbaseに対してＩＳＣ補正やＦＣＣＢ補正など各種補正を実施し、最終の燃料噴射量Ｑfinを算出する。ＩＳＣ補正とＦＣＣＢ補正とを実施する場合について述べると、基本噴射量Ｑbaseに対してＩＳＣ補正量ＱiscとＦＣＣＢ補正量Ｑfccbとを加算して最終の燃料噴射量Ｑfinを算出する（Ｑfin＝Ｑbase＋Ｑisc＋Ｑfccb）。なお、燃料噴射量Ｑfinの算出時には、ＩＳＣ補正及びＦＣＣＢ補正以外に、エンジン水温、燃料温度、コモンレール圧等に基づく噴射量補正が適宜実施される。

また、燃料噴射量Ｑfinに基づいて噴射信号を生成する。このとき、１燃焼サイクル内で複数回の燃料噴射を行う、いわゆる多段噴射を実施する場合には、前記燃料噴射量Ｑfinを多段噴射の噴射回数で分割し、各噴射での噴射量を決定する。そしてその各噴射の噴射量に基づいて噴射信号を生成する。多段噴射は、例えば最大５段で実施され、メイン噴射に先立ってパイロット噴射とプレ噴射とが実施され、メイン噴射後にアフタ噴射とポスト噴射とが実施される。

ところで、インジェクタ１１では経時変化により噴射特性が変化し、それに伴い燃料噴射量の気筒間ばらつきが変化すると考えられる。その要因としては、インジェクタ１１を構成する弁体の摺動部や着座部の摩耗、噴口部のデポジットの付着などが挙げられる。かかる場合、インジェクタ１１の経時変化の状態に応じてＦＣＣＢ補正量Ｑfccbを更新する必要がある。そこで本実施の形態では、所定条件の成立時にインジェクタ１１の劣化判定を実施するとともに、インジェクタ劣化時において新たにＦＣＣＢ補正量Ｑfccbを算出し、Ｑfccbの今回値で前回値を更新する。このとき、ＦＣＣＢ補正量Ｑfccbは、ＥＥＰＲＯＭ（電気的に消去及び書き込み可能な不揮発性メモリ）やバックアップＲＡＭ等のバックアップ用メモリに記憶保持されるようになっており、ＦＣＣＢ補正量Ｑfccbの更新時には、ＥＥＰＲＯＭ等においてデータの書き換えが行われる。

インジェクタ１１の劣化判定に際しては、少なくとも２段の多段噴射からなる噴射パターンを実施することとし、そのうち先の燃料噴射に対してＩＳＣ補正を実施するとともに、後続の燃料噴射に対してＦＣＣＢ補正を実施する。この場合、先の燃料噴射に対するＩＳＣ補正によりエンジンの回転を安定させ、その状態で気筒間ばらつきの反映として気筒ごとの回転変動をモニタする。これにより、気筒間ばらつきを適正に求めることができ、各気筒のインジェクタ１１の劣化判定を精度良く行うことができる。

図４は、インジェクタ１１の劣化判定時における噴射パターンを示すタイムチャートである。図４の（ａ）では、多段噴射として、メイン噴射及びアフタ噴射の２段の燃料噴射（図のｆ１，ｆ２）を行うこととし、その際、先のメイン噴射に対してＩＳＣ補正を実施するとともに、後続のアフタ噴射に対してＦＣＣＢ補正を実施するようにしている。又は、図４の（ｂ）のように、多段噴射として、パイロット噴射、メイン噴射及びアフタ噴射の３段の燃料噴射（図のｆ１１，ｆ１２，ｆ１３）を行うこととし、その際、メイン噴射に対してＩＳＣ補正を実施するとともに、該メイン噴射の前後の各噴射に対してＦＣＣＢ補正を実施するようにしても良い。

インジェクタ１１での劣化発生の旨が判定された時においてあらためてＦＣＣＢ補正量Ｑfccbを算出する場合にも、前記劣化判定を行う場合と同様に、少なくとも２段の多段噴射からなる噴射パターンを実施することとし、そのうち先の燃料噴射に対してＩＳＣ補正を実施するとともに、後続の燃料噴射に対してＦＣＣＢ補正を実施する（前記図４参照）。

次に、学習値としてのＦＣＣＢ補正量Ｑfccbを更新すべくＥＣＵ２０により実施される処理手順について詳細に説明する。図５は、学習値更新の処理手順を示すフローチャートであり、本処理は例えば所定の時間周期でＥＣＵ２０により実施される。本処理によって、各気筒のインジェクタ１１の劣化判定と、気筒ごとのＦＣＣＢ補正量Ｑfccbの更新とが適時実施される。

図５において、ステップＳ１０１では、劣化判定の要否判定を実施する。例えば、今回のＥＣＵ起動後（すなわちイグニッションスイッチのオン後）において既に劣化判定処理が実施済みであれば、劣化判定が不要であるとしてステップＳ１０６に進む。また、劣化判定処理が実施されていなければ、劣化判定を要するとしてステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、劣化判定の実行条件が成立するか否かを判定する。この実行条件は、例えばアイドル運転状態であること、エンジン水温が所定温度以上であること（エンジン暖機完了後であること）などを含み、これらすべてが成立する場合に、前記実行条件が成立したとされる。実行条件の成立時には後続のステップＳ１０３に進み、非成立時にはそのまま本処理を終了する。

ステップＳ１０３では、劣化判定用噴射パターンに基づく燃料噴射を実施する。このとき、前記図４で説明した噴射パターンにより気筒ごとに燃料噴射を実施する。続くステップＳ１０４では、上記のとおり劣化判定用噴射パターンに基づく燃料噴射を実施した際の気筒ごとの回転変動量に基づいて各気筒のインジェクタ１１の劣化判定を実施する。このとき、気筒ごとに最大回転速度（ピーク値）と最小回転速度（ボトム値）とを算出するとともにその差分により回転変動量（前記図２のΔＮＥ１〜ΔＮＥ４に相当）を算出し、その回転変動量を劣化判定パラメータとして各気筒のインジェクタ１１の劣化判定を実施する。例えば、回転変動量の気筒間ばらつきが所定のしきい値よりも大きい場合には、インジェクタ１１が劣化状態にあると判定する。

ステップＳ１０５では、前記ステップＳ１０４においてインジェクタ１１が劣化状態にあるとされたか否かを判定する。そして、劣化状態であると判定されたのであれば、ステップＳ１０６以降の一連の学習処理を実施する。

ステップＳ１０６では、ＦＣＣＢ補正量Ｑfccbの学習条件が成立しているか否かを判定する。この条件判定は、エンジン運転状態が定常状態であることを判定するものであり、学習条件として具体的には、エンジンの負荷変動（例えばアクセル変化）が少ないこと、エアコン用コンプレッサやオルタネータといった補機類の稼働による負荷が少ないことなどが含まれる。学習条件の成立時には後続のステップＳ１０７に進み、学習条件の不成立時にはそのまま本処理を終了する。

ステップＳ１０７では、学習用噴射パターンに基づく燃料噴射を実施する。このとき、前記図４で説明した噴射パターンにより気筒ごとに燃料噴射を実施する。続くステップＳ１０８では、気筒ごとに回転変動量を算出するとともに、その回転変動量に基づいて各気筒のＦＣＣＢ補正量Ｑfccbを算出する。このとき、全気筒の回転変動量の平均値と気筒ごとの回転変動量との差分を算出し、その差分値に基づいてＦＣＣＢ補正量Ｑfccbを算出する。ステップＳ１０９では、今回算出したＦＣＣＢ補正量Ｑfccbに基づいて、ＥＥＰＲＯＭ等に記憶した学習値（Ｑfccb学習値）の更新を実施する。

ここで実際には、上記ステップＳ１０８で算出したＦＣＣＢ補正量Ｑfccbは、気筒間のばらつき量を表したいわば相対的なＦＣＣＢ補正値であり、その相対的なＦＣＣＢ補正値が絶対的なＦＣＣＢ補正値に変換され、その絶対値に変換したＦＣＣＢ補正値（絶対値）が学習値としてメモリに書き込まれる。ここでその手順についてより詳細に説明する。つまり、上記ステップＳ１０７，Ｓ１０８の処理実行により気筒ごとのＦＣＣＢ補正量Ｑfccbを算出した後、ＥＣＵ２０は、そのＦＣＣＢ補正量Ｑfccbを反映して燃料噴射量制御を実施する。このとき、ＩＳＣ制御を同時に行い、その制御の結果としてアイドル運転時の制御噴射量、すなわち制御噴射期間の偏差を算出する。そして、その偏差に応じて各気筒のＦＣＣＢ補正量Ｑfccbを相対的なデータから絶対的なデータに変換するとともに、該絶対的なデータとして求めたＱfccb値をＥＥＰＲＯＭ等に新たな学習値として記憶する。

学習値を更新した後、ステップＳ１１０では、コモンレール圧に関し、全ての圧力水準で各気筒のＦＣＣＢ補正量Ｑfccbの算出が終了したか否かを判定する。本実施の形態では、コモンレール圧の使用範囲内で複数の圧力水準が設定されており、圧力水準ごとにＦＣＣＢ補正量Ｑfccbの算出が終了したか否かを判定する。そして、ステップＳ１１０がＮＯであれば本処理をそのまま終了し、ＹＥＳであればステップＳ１１１に進んで一連の学習処理が終了したとする（例えば、学習終了フラグのセット等を行う）。

以上詳述した本実施の形態によれば、以下の優れた効果が得られる。

インジェクタ１１の劣化判定に際して多段噴射を実施することとし、その際先の噴射に対してＩＳＣ補正を実施するとともに、後続の噴射に対して気筒間ばらつき補正を実施するようにしたため、インジェクタ１１の劣化に伴い気筒間ばらつきが生じた際においてその気筒間ばらつきに起因する回転変動の気筒間差を適正に把握することができる。したがって、インジェクタ１１の劣化判定を精度良く実施することができる。この場合、燃料噴射パターンは一般的な多段噴射（例えばメイン噴射＋アフタ噴射）であるため、特殊な燃料噴射パターンによる燃料噴射が実施されることもなく、劣化判定に要する時間も比較的短いものとなる。以上により、簡易にかつ精度良く気筒間ばらつきを把握し、ひいては燃料噴射制御の制御性を向上させることができる。

また、上記のとおりインジェクタ１１の劣化判定を精度良く実施できることから、ＦＣＣＢ補正量Ｑfccbの学習の要否判定も精度良く実施できる。

ＦＣＣＢ補正量Ｑfccbの学習時においても、前記同様、多段噴射を実施することとし、その際先の噴射に対してＩＳＣ補正を実施するとともに、後続の噴射に対して気筒間ばらつき補正を実施するようにしたため、ＦＣＣＢ補正量Ｑfccbを精度良く算出することができる。

コモンレール圧の水準を複数設定しておき、その圧力水準ごとにＦＣＣＢ補正量Ｑfccbを算出するようにしたため、エンジン運転状態等に応じてコモンレール圧が変化しても、都度の燃料圧力に則した好適な気筒間ばらつき補正を実施することができるようになる。

なお、本発明は上記実施の形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施しても良い。

上記実施の形態では、気筒ごとの回転変動量に基づいて各気筒のインジェクタ１１の劣化判定を実施する構成としたが、その劣化判定方法を変更する。気筒ごとの回転変動量に基づいて各気筒のＦＣＣＢ補正量Ｑfccbを算出するとともに、そのＦＣＣＢ補正量Ｑfccbに基づいて各気筒のインジェクタ１１の劣化判定を実施するようにしても良い。つまり、インジェクタ１１の劣化に伴い回転変動の気筒間差が生じると、それに対応してＦＣＣＢ補正量Ｑfccbが気筒ごとにばらつく。故に、ＦＣＣＢ補正量Ｑfccbに基づく劣化判定が可能となる。

上記実施の形態では、全気筒の回転変動量の平均値と気筒ごとの回転変動量との差分を算出し、その差分値に基づいてＦＣＣＢ補正量Ｑfccbを算出したが、その算出方法を変更する。例えば、気筒間の回転変動を平滑化するように各気筒への燃料噴射量を個々に補正し、その時の補正量に基づいてＦＣＣＢ補正量Ｑfccbを算出するようにしても良い。

インジェクタ１１による噴射量が比較的少ない場合と、比較的多い場合とについてＦＣＣＢ補正量Ｑfccbをそれぞれ算出すると良い。これにより、インジェクタ１１による噴射量が変化しても、都度の噴射量に則した気筒間ばらつき補正を実施することができるようになる。

上記実施の形態では、劣化判定用噴射パターンと学習用噴射パターンとを同じ燃料噴射パターンとしたが、これを変更しても良い。例えば、学習用噴射パターンとして、多段噴射の噴射回数が異なる２通りの燃料噴射パターンを設定するとともに、各噴射パターンにおいて噴射量を均等配分して燃料噴射を実施する。そして、各噴射パターンによる多段噴射の実施時にそれぞれの噴射量指令値を算出し、更にそれら噴射量指令値に基づいて気筒間補正量を算出しても良い（特開２００４−１９６３７号公報参照）。

インジェクタ１１の劣化判定時又はＦＣＣＢ補正量Ｑfccbの算出時における多段噴射に際し、各噴射に対するＩＳＣ補正及びＦＣＣＢ補正の形態を他に変更することも可能である。広義には、多段噴射において、最後の噴射に対してＦＣＣＢ補正（気筒間ばらつき補正）を実施するとともに、それよりも先の噴射に対してＩＳＣ補正を実施するものであれば良い。

上記実施の形態では、先にインジェクタ１１の劣化判定を実施し、劣化発生の旨が判定された場合においてＦＣＣＢ補正量Ｑfccbの算出を実施したが、これに代えて、インジェクタ１１の劣化判定を要件とせずにＦＣＣＢ補正量Ｑfccbの算出を適時実施することも可能である。例えば、車両走行距離が所定距離になるたびにＦＣＣＢ補正量Ｑfccbの算出（学習）を実施する。

発明の実施の形態におけるエンジン制御システムの概略を示す構成図である。 気筒間の回転変動の様子を示すタイムチャートである。 燃料噴射量制御に関する制御ロジックの概要を示す制御ブロック図である。 インジェクタ劣化判定時における噴射パターンを説明するためのタイムチャートである。 学習値更新の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０…エンジン、１１…インジェクタ、１２…コモンレール、１３…高圧ポンプ、２０…ＥＣＵ。

Claims (7)

1. アイドル運転状態の回転速度を安定させるためのＩＳＣ補正とエンジントルクの気筒間ばらつきを補正するための気筒間ばらつき補正とを実施して気筒ごとの燃料噴射量を算出するとともに、該算出した燃料噴射量に基づいて燃料噴射弁の駆動を制御するようにした多気筒エンジンの燃料噴射制御装置において、
   １燃焼サイクルで少なくとも２回燃料噴射を行う多段噴射を実施し、その際先の噴射に対して前記ＩＳＣ補正を実施して同ＩＳＣ補正を完了するとともに、後続の噴射に対しては、前記ＩＳＣ補正を実施せず前記気筒間ばらつき補正を実施する多段噴射実施手段と、
   該多段噴射実施手段により多段噴射を実施した時の気筒ごとの回転変動量に基づいて前記燃料噴射弁の劣化判定を実施する劣化判定手段と、
   を備えたことを特徴とする多気筒エンジンの燃料噴射制御装置。
2. 前記多段噴射実施手段による多段噴射の実施に際し、気筒ごとの回転変動情報に基づいて、前記気筒間ばらつき補正のための気筒間補正量を算出する手段を備え、前記劣化判定手段は、前記気筒間補正量に基づいて前記燃料噴射弁の劣化判定を実施することを特徴とする請求項１に記載の多気筒エンジンの燃料噴射制御装置。
3. 前記劣化判定手段により前記燃料噴射弁で劣化が生じていると判定された場合、前記気筒間ばらつき補正のための気筒間補正量を算出し、該気筒間補正量を学習値として記憶保持することを特徴とする請求項１又は２に記載の多気筒エンジンの燃料噴射制御装置。
4. アイドル運転状態の回転速度を安定させるためのＩＳＣ補正とエンジントルクの気筒間ばらつきを補正するための気筒間ばらつき補正とを実施して気筒ごとの燃料噴射量を算出するとともに、該算出した燃料噴射量に基づいて燃料噴射弁の駆動を制御する一方、前記気筒間ばらつき補正のための気筒間補正量を逐次算出し直し学習値として記憶保持するようにした多気筒エンジンの燃料噴射制御装置において、
   前記気筒間補正量の算出の要否を判定する要否判定手段と、
   前記要否判定手段により気筒間補正量の算出を要すると判定された際、１燃焼サイクルで少なくとも２回燃料噴射を行う多段噴射を実施することとし、その際先の噴射に対して前記ＩＳＣ補正を実施して同ＩＳＣ補正を完了するとともに、後続の噴射に対しては、前記ＩＳＣ補正を実施せず前記気筒間ばらつき補正を実施する多段噴射実施手段と、
   該多段噴射実施手段により多段噴射を実施した時の気筒ごとの回転変動情報に基づいて前記気筒間補正量を算出する気筒間補正量算出手段と、
   を備えたことを特徴とする多気筒エンジンの燃料噴射制御装置。
5. 噴射圧に相当する高圧の燃料を蓄えるコモンレールを備え、該コモンレール内の燃料圧力を都度の目標圧力に調整するとともに、前記コモンレール内の高圧燃料を前記燃料噴射弁によって気筒に噴射する燃料噴射制御装置であって、
   前記コモンレール内の燃料圧力の水準を複数設定しておき、その圧力水準ごとに前記気筒間補正量を算出することを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の多気筒エンジンの燃料噴射制御装置。
6. 前記燃料噴射弁による噴射量が比較的少ない場合と、比較的多い場合とについて前記気筒間補正量をそれぞれ算出することを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の多気筒エンジンの燃料噴射制御装置。
7. 前記多段噴射実施手段は、前記多段噴射として少なくともメイン噴射とその後の後噴射とを実施することとし、前記メイン噴射に対して前記ＩＳＣ補正を実施するとともに、前記後噴射に対して前記気筒間ばらつき補正を実施することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の多気筒エンジンの燃料噴射制御装置。

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