JP4692522B2 - 燃料噴射制御装置及び燃料噴射制御システム - Google Patents

Description

本発明は、燃料噴射弁の噴射特性のずれ量を学習する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に関する。

この種の制御装置としては、例えば下記特許文献１に見られるように、ディーゼル機関を搭載したマニュアルトランスミッション車において、クラッチが断絶状態であって且つ車両が無噴射減速状態である場合に、噴射特性のずれ量の学習を許可するものも提案されている。この学習においては、まず、単発噴射を実施することで、出力軸の回転上昇量を検出する。ここで、クラッチの断絶状態においては、ディーゼル機関の出力軸と駆動輪に接続される従動軸とが切断されるため、回転上昇量が実際に噴射された燃料量と強い相関を有する。したがって、回転上昇量に基づき実際に噴射された燃料量を検出することができ、ひいては、燃料噴射弁の噴射特性のずれ量を高精度に学習することができる。

一方、例えば下記特許文献２に見られるように、コモンレール式のディーゼル機関のトルクの低減要求に応じて燃料噴射を停止するに先立ち、燃料噴射量を漸減させる処理を行うことも提案されている。これにより、トルクの低減要求に応じて燃料噴射を直ちに停止する場合と比較して、コモンレール内の燃圧を迅速に低下させることができる。
特開２００５−０３６７８８号公報 特開２００４−１５６５７８号公報

ところで、燃料噴射弁の噴射特性のずれは、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力に応じて変動し得る。このため、燃料噴射弁に供給される燃圧についての複数の値のそれぞれについて上記学習をすることが望まれる。ただし、上記漸減処理を行う場合には、これによりコモンレール内の燃圧の低下が促進されるために、燃料噴射が停止された時点では、コモンレール内の燃圧が十分に低下していることとなる。このため、燃料噴射制御に用いる燃圧のうち、上記学習の実行可能領域が制限されるおそれがある。

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、燃料噴射弁の噴射特性のずれ量の学習の実行可能領域を拡大することのできる燃料噴射制御装置及び該装置を搭載する燃料噴射制御システムを提供することにある。

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。

請求項１記載の発明は、内燃機関のトルクの低減要求に応じて燃料噴射弁による燃料噴射を停止させるに先立ち、噴射量を漸減させる漸減処理を行う漸減処理手段と、前記燃料噴射弁の噴射特性のずれ量を学習する学習手段とを備える燃料噴射制御装置において、前記内燃機関は、マニュアルトランスミッションを備える車両に搭載されるものであり、前記燃料噴射弁は、燃料ポンプから圧送された燃料を蓄える蓄圧室内から燃料が供給されることでこれを噴射するものであり、前記学習手段は、前記燃料噴射が停止されることを条件に、前記学習のための燃料噴射を行う噴射手段と、前記燃料噴射に伴い検出される前記内燃機関の出力軸の回転変化量に基づき前記ずれ量を学習する手段とを備えるものであり、前記トルクの低減要求が生じて且つ、前記内燃機関の出力軸と、駆動輪に連結される車両の従動軸との機械的な連結状態が解除されることを条件に、前記漸減処理を中止して前記燃料噴射を停止させる学習促進手段を備えることを特徴とする。

上記発明では、トルクの低減要求が生じる場合において、蓄圧室内の燃圧が学習の所望される燃圧となるとは限らない。このため、トルクの低減要求が生じることで燃料噴射が停止されたこととの条件に加えて、蓄圧室内の燃圧が学習に要求される燃圧となるとの条件が、学習の実行条件に加わることとなる。このため、学習を行ううえでは少なくともこれら２つの条件がともに成立することが要求されるため、学習の実行可能領域が縮小しやすい。特に漸減処理手段を備える場合、トルクの低減要求が生じてから実際の燃料の噴射が停止されるまでの時間が長期化する。このため、燃料の噴射が停止される時点においては、学習の実行条件のうちの燃料噴射量がゼロとの条件以外の条件が成立しなくなるおそれがある。この点、上記発明では、漸減処理を中止して燃料噴射を停止させるために、燃料噴射を速やかに停止させることができ、ひいては学習の実行可能領域を拡大することができる。

ところで、漸減処理を行う目的の一つは、トルクの低減要求に従って直ちに燃料噴射を停止させたのでは、トルクの急減による振動が生じ、車両のユーザに体感される懸念があることに鑑み、これを回避することにある。この点、上記発明では、出力軸と従動軸との機械的な連結が解除されることを条件に漸減処理を中止するために、漸減処理の中止によって上記目的の達成が妨げられることを好適に抑制又は回避することができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記学習手段は、前記蓄圧室内の燃圧についての複数の値のそれぞれについて各別に前記学習を行うものであることを特徴とする。

上記発明では、蓄圧室内の燃圧についての複数の値のそれぞれについて各別に学習が行われる。このため、トルクの低減要求が生じることで燃料噴射が停止されたこととの条件に加えて、蓄圧室内の燃圧が学習の要求される燃圧となるとの条件が、学習の実行条件に加わることとなる。このため、学習を行ううえでは少なくともこれら２つの条件がともに成立することが要求されるため、学習の実行可能領域が縮小しやすい。このため、上記請求項１〜４記載の発明の作用効果を特に好適に奏することができる構成となっている。

請求項３記載の発明は、内燃機関のトルクの低減要求に応じて燃料噴射弁による燃料噴射を停止させるに先立ち、噴射量を漸減させる漸減処理を行う漸減処理手段と、前記燃料噴射弁の噴射特性のずれ量を学習する学習手段とを備える燃料噴射制御装置において、前記燃料噴射弁は、燃料ポンプから圧送された燃料を蓄える蓄圧室内から燃料が供給されることでこれを噴射するものであり、前記学習手段は、前記燃料噴射が停止されることを条件に、前記学習のための燃料噴射を行う噴射手段と、前記燃料噴射に伴い検出される前記内燃機関の出力軸の回転変化量に基づき前記ずれ量を学習する手段とを備えて且つ、前記蓄圧室内の燃圧についての複数の値のそれぞれについて各別に前記学習を行うものであり、前記蓄圧室内の燃圧が前記学習に要求される燃圧近傍となることで前記漸減処理を中止する学習促進手段を備えることを特徴とする。

蓄圧室内の燃圧は、燃料噴射によって低下させることができる。ここで、燃料噴射を停止させることで早期に学習の実行条件の一つを成立させたとしても、蓄圧室内の燃圧が学習に要求される燃圧とならない限りは、学習を実行することができない。この点、上記発明では、蓄圧室内の燃圧が学習に要求される燃圧近傍となることで漸減処理を中止することで、漸減処理を早期に停止する場合と比較して、学習に要求される燃圧となるまでの時間を短縮することができる。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記学習手段は、１燃焼サイクル内に行われる燃料噴射のうちの前記内燃機関のトルクの生成のためのメインとなる噴射よりも噴射量の少ない微少噴射の噴射量相当についての噴射特性のずれ量を学習することを特徴とする。

微少噴射をする際の噴射特性に誤差が生じる場合には、燃料噴射ができない等のおそれがあるため、内燃機関の燃焼状態が所望のものから大きくずれるおそれがある。この点、上記発明では、微少噴射の噴射量相当についての噴射特性のずれ量を学習することで、燃焼状態の制御性を向上させる上で適切な情報を得ることができる。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載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燃料噴射制御システムである。

（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる燃料噴射制御装置をコモンレール式の車載ディーゼル機関の燃料噴射制御装置に適用した第１の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に、本実施形態にかかるエンジンシステムの全体構成を示す。図示されるように、ディーゼル機関１０の吸気通路１２は、吸気バルブ１４の開動作によって、シリンダブロック１６及びピストン１８にて区画される燃焼室２０と連通される。燃焼室２０には、燃料噴射弁２２の先端部が突出して配置されている。これにより、燃焼室２０に燃料の噴射供給が可能となっている。

上記燃料噴射弁２２には、高圧燃料通路２４を介して、コモンレール２６から燃料が供給される。コモンレール２６は、燃料ポンプ２８によって加圧供給（圧送）される燃料タンク３０内の燃料を高圧状態で蓄える各気筒に共通の蓄圧室となっている。燃料ポンプ２８には、調量弁３２が設けられており、これにより、コモンレール２６に圧送される燃料量が調節される。このため、コモンレール２６内の燃圧は、圧送量によって制御可能となっている。なお、コモンレール２６には、内部の圧力を検出する圧力センサ３４が設けられている。

燃焼室２０に燃料が噴射されると、燃焼室２０の圧縮によって燃料が自己着火し、エネルギが発生する。このエネルギは、ピストン１８を介して、ディーゼル機関１０の出力軸（クランク軸３６）の回転エネルギとして取り出される。なお、クランク軸３６近傍には、クランク軸３６の回転角度を検出するクランク角センサ３８が設けられている。

上記コモンレール２６内の燃料が燃料噴射弁２２を介して燃焼室２０に噴射され、燃焼が生じた後、燃焼に供された気体は、排気バルブ４０の開動作によって、排気として、排気通路４２に排出される。

上記クランク軸３６は、マニュアルトランスミッション（ＭＴ４４）を介して従動軸と接続されており、従動軸は、駆動輪に接続されている。ＭＴ４４は、クランク軸３６及び従動軸間の断絶及び接続の切り替えを行う手段(クラッチ)の状態の切り替え操作が指示される指示手段(クラッチペダル４６)の操作とともに、図示しないシフトレバーが操作されることで、駆動軸と従動軸との動力の伝達経路を変更するものである。なお、クラッチペダル４６には、その操作量(踏み込み量)を検出するクラッチセンサ５０が設けられている。

電子制御装置（ＥＣＵ６０）は、マイクロコンピュータ等を備えて構成され、ディーゼル機関１０を制御対象とする制御装置である。ＥＣＵ６０は、エンジンシステム内の上記各種センサの出力や、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ５２の出力を取り込み、これに基づき、燃料噴射弁２２や調量弁３２等のディーゼル機関１０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１０の各種制御量を制御する。特にＥＣＵ６０では、燃料噴射制御を行う。

図２に、ＥＣＵ６０の行なう処理のうち、上記燃料噴射制御に関する処理の機能ブロック図を示す。

噴射量算出部Ｂ２は、ディーゼル機関１０に対するトルクの要求に応じて、燃料噴射弁２２に対する噴射量の指令値（指令噴射量）を算出する。詳しくは、クランク角センサ３８の検出値に基づくクランク軸３６の回転速度と、アクセルペダルの操作量とを、トルクの要求を示すパラメータとし、これらパラメータに基づき、燃料噴射弁２２に対する噴射量の指令値（指令噴射量）をマップ演算する。

目標燃圧算出部Ｂ４は、ディーゼル機関１０の運転状態に応じてコモンレール２６内の燃圧の目標値(目標燃圧)を算出する。ここで、運転状態を示すパラメータとしては、トルクと相間を有するパラメータを採用し、低トルクとなるほど目標燃圧を低い値に設定することが望ましい。本実施形態では、このパラメータとして、上記指令噴射量と回転速度とを用いる。ここで、目標燃圧は、指令噴射量が多いほど、また回転速度が大きいほど高い値に設定される。

差圧算出部Ｂ６は、目標燃圧と、圧力センサ３４によって検出される燃圧(実燃圧ＮＰＣ)とに基づき、実燃圧に対する目標燃圧の差圧を算出する。この差圧は、フィードバック制御部Ｂ８に取り込まれる。フィードバック制御部Ｂ８では、実燃圧を目標燃圧にフィードバック制御するための燃料ポンプ２８(調量弁３２)の操作量を算出する。詳しくは、本実施形態では、比例積分微分制御によって、操作量を算出する。

なまし処理部Ｂ１０では、指令噴射量の変化を緩和する緩和処理を行う。特に、なまし処理部Ｂ１０では、トルクの低減要求が生じることで噴射量算出部Ｂ２の算出する噴射量がゼロ以下になる際に、実際の噴射量を漸減させる処理を行う。これは、トルクの低減要求に応じて噴射量算出部Ｂ２の算出する噴射量がゼロ以下となることで直ちに燃料噴射を停止したのでは、ディーゼル機関１０のトルクの変動が大きく、これがユーザに体感されることが懸念されることを１つの理由として行われるものである。別の理由としては、トルクの低減要求後の低トルク領域においては、目標燃圧もトルク低減要求前と比較して低圧となっているため、これに迅速に追従させることで、燃料噴射の再開に際して実燃圧を目標燃圧に近似させることがある。

そして、なまし処理部Ｂ１０にて噴射量算出部Ｂ２の変化が緩和された値が最終的な噴射量として、選択部Ｂ１２に入力される。選択部Ｂ１２では、通常は、燃料噴射弁２２の操作量としてなまし処理部Ｂ１０の出力を選択する。これにより、なまし処理部Ｂ１０の出力する値に基づき燃料噴射制御がなされることとなる。

学習処理部Ｂ１４は、燃料噴射量がゼロとなるフューエルカット制御がなされる状況下、燃料噴射弁２２の噴射特性のずれ量を学習する。詳しくは、微少噴射を行なう際の燃料噴射弁２２の噴射特性のずれ量の学習を行なう。ここで、微少噴射とは、要求されるトルクを生成するためのメインとなる噴射であるメイン噴射の前後に行なわれるパイロット噴射や、プレ噴射、アフタ噴射等、メイン噴射よりも微小量の噴射を意味する。また、噴射特性のずれ量とは、燃料噴射制御において基準となる噴射特性に対するずれ量のこととする。ここで、基準となる噴射特性は、複数の燃料噴射弁を製造したときのこれら燃料噴射弁の噴射特性の平均的な特性(中央特性)とすることが望ましい。

上記学習は、選択部Ｂ１２の出力を切り替えて学習のための噴射を行い、このときのクランク軸３６の回転変化量を検出することで行われる。詳しくは、上記回転変化量から推定されるディーゼル機関１０の生成するトルクを実際の噴射量を示すパラメータとして利用し、これを、燃料噴射弁２２に対する指令噴射量から想定されるトルクと比較することで噴射特性のずれ量を学習する。

図３に、学習処理部Ｂ１４による学習のうちのトルクの推定手法を示す。詳しくは、図３（ａ）に、学習時における燃料噴射弁２２の噴射率の推移を示し、図３（ｂ）に、学習時のクランク軸の回転速度の推移を示し、図３（ｃ）に、回転速度の変動量の推移を示す。

図示されるように、フューエルカット制御時においてはクランク軸の回転速度が低下していく。こうした状況下、クランク角センサ３８の検出結果に基づき、ｎ番気筒（ｎ＝１〜４）の回転速度ωｎを、７２０°ＣＡ間隔で算出する。ここで、任意気筒において、単発の微少噴射を行なうと、回転速度の低下度合いが緩和される。この低下度合いの変化を定量化すべく、回転速度の変動量Δωｎを算出する。変動量Δωｎは、７２０°ＣＡ離間した回転速度ωｎ（ｉ），ωｎ（ｉ＋１）間の差である。ここでは、各気筒毎の圧縮上死点近傍の回転速度ωｎのサンプリング値に基づき、変動量を算出している。この変動量Δωｎは、図示されるように、フューエルカット制御時においては減少していくものであるが、単発の微少噴射を行うことで一旦増加する。

ここで、フューエルカット制御時に単発噴射を実施しなかった場合には、図中一点鎖線にて示すように、回転変動量Δωｎは漸減していくはずであり、単発噴射を行う以前における回転変動量Δωｎに基づき、単発噴射を実施しなかった場合に想定される回転変動量Δωｎを推定可能である。そして、これら単発噴射を実施しなかった場合に想定される回転変動量Δωｎと単発噴射を実施したために生じた実際の回転変動量Δωｎとの差を、回転上昇量δｎとして定量化する。この回転上昇量δｎの全気筒での平均値δａと単発噴射を行った際のクランク軸の回転速度ω０との積は、ディーゼル機関１０のトルクに比例した量となる。図４に、以上説明した手法を利用した学習処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ６０によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理では、まずステップＳ１０において、学習許可条件が成立しているか否かを判断する。ここで、学習許可条件とは、例えばなまし処理部Ｂ１０の出力する指令噴射量が閾値α(≦０)以下であるとの条件や、クラッチが断絶されているとの条件などがある。そして、学習許可条件が成立していると判断される場合には、ステップＳ１２において、実燃圧が学習燃圧となっているか否かを判断する。これは、本実施形態では、図５に示すように、各気筒＃１、＃２、＃３…の燃料噴射弁２２のそれぞれについて、コモンレール２６内の燃圧の複数の値毎に上記ずれ量（微少Ｑ学習値）を各別に求めることと関係している。このため、今回学習する燃圧となることで、学習がなされることとなる。ここで、今回学習する燃圧の選択は、例えば、燃圧の低い値から順に全気筒の学習が完了するとより高い値へと移行するようにして行えばよい。

先の図４のステップＳ１２において実燃圧ＮＰＣが今回の学習に要求される燃圧となったと判断される場合(ステップＳ１２：ＹＥＳ)、ステップＳ１４において、単発噴射を実施する。ここでの噴射量は、上記微少噴射量相当の噴射量である。これは、噴射特性のずれ量が噴射量に応じて変化し得ることに鑑みてなされる設定である。続くステップＳ１６においては、クランク角センサ３８の検出値に基づき、回転速度ωｎ（ｉ）を算出する。続くステップＳ１８においては、変動量Δωｎを算出する。そして、ステップＳ２０においては、単発噴射を行わなかった場合に想定される変動量に対する実際の変動量Δωｎの差として、回転上昇量δｎを算出する。更にステップＳ２２においては、回転上昇量δｎの平均値δａ（＝（δ１＋δ２＋δ３＋δ４）／４）を算出する。そしてステップＳ２４においては、平均値δａと回転速度ω０との積に比例定数Ｋを乗算することで、トルクＴを算出する。

続くステップＳ２６においては、ステップＳ２４にて算出されたトルクＴから実噴射量を推定する。これは、例えばトルクと噴射量との関係を定めるマップを用いて行えばよい。続くステップＳ２８においては、実噴射量と指令噴射量とに基づき、微少Ｑ学習値を学習する。ここで微少Ｑ学習値は、例えば、実噴射量と指令噴射量との差を補償するような噴射量の補正量や、燃料噴射弁２２に対する噴射期間の指令値(指令噴射期間)の補正量として定量化する。

なお、上記ステップＳ１０，Ｓ１２において否定判断される場合や、上記ステップＳ２８の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。

ところで、上述したようにトルクの低減要求が出されることで燃料噴射が停止されるに先立ち、なまし処理部Ｂ１０にてなまし処理がなされる。このため、トルクの低減要求が生じることで上記噴射量算出部Ｂ２にて算出される指令噴射量がゼロ以下となってから燃料噴射が実際に停止されるまでには時間を要する。一方、トルクの低減要求が生じる場合には、目標燃圧算出部Ｂ４にて設定される目標燃圧が低下する。このため、燃料ポンプ２８の吐出量がゼロとなる。この際、なまし処理部Ｂ１０にて設定される噴射量に基づき燃料噴射量が設定されると、これによる燃料噴射がコモンレール２６の燃圧を低下させる要因となる。そして、実燃圧ＮＰＣは目標燃圧へと低下していく。そして、このようにして燃料噴射量が漸減しつつ最終的にゼロとなる時点においては、コモンレール２６内の燃圧が低トルクの場合の目標燃圧程度の低圧となる。このため、高圧領域から低圧領域までの全領域において学習値を取得することが困難となる。すなわち、トルクの低減要求が生じたとしても、先の図４に示したステップＳ１２において肯定判断される機会が減少する。このため、高圧領域における学習値の学習が困難となる。

そこで本実施形態では、図６に示す処理によって、学習の実行可能領域の拡大を図る。この処理は、ＥＣＵ６０によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理では、まずステップＳ３０において、アクセルセンサ５２の検出値に基づき、機関トルクの低減要求があるか否かを判断する。この処理は、燃料噴射量がいずれゼロとなるか否かを判断するものである。したがって、例えばアクセル操作を微少に変化させる等の微小なトルクの低減要求や、回転速度が所定未満である場合のトルクの低下要求は、ここでの低減要求に含めない。そして、ステップＳ３０において肯定判断される場合には、ステップＳ３２においてクラッチが断絶状態にあるか否かを判断する。この判断は、クラッチセンサ５０の操作量に基づき行われる。そしてステップＳ３２においてクラッチが断絶状態にあると判断される場合には、ステップＳ３４において、なまし処理部Ｂ１０におけるなまし処理を中止する。これにより、燃料噴射が停止されるため、先の図４のステップＳ１０において速やかに学習許可条件が成立する。このため、コモンレール２６内の燃圧が高圧状態にある間に学習許可条件が成立することとなるため、ステップＳ１２において肯定判断される機会が増大する。換言すれば、学習許可条件とステップＳ１２の条件からなる学習実行条件の成立する機会が増大する。

なお、上記ステップＳ３０，３２において否定判断される場合や、ステップＳ３４の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。

図７に、上記処理による効果を示す。詳しくは、図７（ａ）に、実燃圧ＮＰＣの推移を示し、図７（ｂ）に、噴射量の推移を示し、図７（ｃ）に、なましカット要求の推移を示し、図７（ｄ）にクラッチの状態の推移を示し、図７（ｅ）に、学習許可条件の推移を示し、図７（ｆ）に、学習燃圧の推移を示す。

図示されるように、時刻ｔ１においてトルクの低減要求が生じることで噴射量が急減するとともに、図７（ａ）に１点鎖線にて示す目標燃圧ＰＦＩＮも低下する。ただし時刻ｔ２以降、なまし処理部Ｂ１０によるなまし処理のために、噴射量が漸減する。その後、時刻ｔ３においてクラッチが断絶されると、なまし処理部Ｂ１０の処理をカットする(時刻ｔ４)。これにより、指令噴射量がゼロ以下となる。これにより、図７（ｂ）に実線にて示す噴射量が１点鎖線にて示す閾値α以下となることで、図７（ｅ）に示すように、学習許可条件が成立する。そしてその後の時刻ｔ５において、実燃圧ＮＰＣが学習に要求される燃圧(図７（ａ）中、２点鎖線)となることで、学習実行条件が成立し、学習がなされる。このため、高圧状態における学習の機会を好適に確保することができる。

これに対し、図７（ｂ）に２点鎖線にて示すように、なまし処理部Ｂ１０の処理を中止しない場合には、噴射量が閾値α以下となる時刻ｔ６において実燃圧は目標燃圧近傍にまで低下するため、高圧状態での学習ができない。

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。

（１）トルクの低減要求が生じる場合、なまし処理部Ｂ１０の処理を中止して燃料噴射を停止させた。これにより、燃料噴射を速やかに停止させることができ、ひいては学習の実行可能領域を拡大することができる。

（２）トルクの低減要求が生じて且つ、内燃機関のクランク軸３６と、駆動輪に連結される車両の従動輪とを機械的に接続するクラッチが断絶状態となることを条件に、なまし処理部Ｂ１０の処理を中止した。これにより、なまし処理部Ｂ１０の処理の中止によって、ディーゼル機関１０のトルクが急激に低減し、これが振動として体感されることを好適に抑制又は回避することができる。

（３）コモンレール２６内の燃圧についての複数の値のそれぞれについて各別に学習を行った。これにより、噴射特性のずれ量が燃圧に依存することに鑑みて、各燃圧にとって適切なずれ量の学習をすることができる反面、学習の実行可能領域が縮小しやすい。このため、上記実施形態の処理の適用価値が特に高いものとなっている。

（４）微少噴射の噴射量相当についての噴射特性のずれ量を学習した。これにより、燃焼状態の制御性を向上させる上で特に適切な情報を得ることができる。更に、先の図４のステップＳ１４における単発噴射に伴う回転上昇量がさほど大きくならないため、学習処理によってユーザに違和感を与えることを好適に抑制又は回避することもできる。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

上記実施形態では、クラッチの断絶をトリガとしてなまし処理部Ｂ１０の処理を中止した。これに対し、本実施形態では、実燃圧が学習に要求される燃圧よりもわずかに高い値となることでなまし処理部Ｂ１０の処理を終始する。これは、トルクの低減要求が生じる時点における実燃圧と今回学習に要求される燃圧との関係が、都度変化し得ることに鑑みてなされるものである。すなわち、先の図５に示したように、学習は、高圧領域から低圧領域までのコモンレール２６内の燃圧としての制御目標の全領域においてなされる。このため、例えば高圧領域と低圧領域との中央付近の燃圧にて学習をする場合や低圧領域にて学習をする場合、クラッチの断絶をトリガとしてなまし処理部Ｂ１０の処理を中止したのでは、燃圧の低下速度が低下するため、学習の開始時期が遅れることとなる。これに対し、実燃圧が学習に要求される燃圧よりもわずかに高い値となることでなまし処理部Ｂ１０の処理を終始することで、より迅速に学習を行うことができる。

図８に、本実施形態にかかる学習の実行可能領域の拡大のための処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ６０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図８において、先の図６に示した処理と同一の処理については、便宜上同一の符号を付している。

この一連の処理では、ステップＳ３２においてクラッチが断絶状態であると判断されると、ステップＳ４０において、実燃圧が今回の学習に要求される燃圧よりもわずかに高い燃圧となったか否かを判断する。そしてわずかに高い燃圧となったと判断される場合には、ステップＳ３４に移行する。

以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）〜（４）の効果に加えて、更に以下の効果が得られるようになる。

（５）コモンレール２６内の燃圧が学習に要求される燃圧近傍となることでなまし処理部Ｂ１０の処理を中止した。これにより、学習に要求される燃圧となるまでの時間を短縮することができる。

（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

図９に、本実施形態にかかる学習の実行可能領域の拡大のための処理の手順を示す。この処理は、ＥＣＵ６０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理では、まずステップＳ５０において、先の図６のステップＳ３０と同様、アクセル操作量に基づき、機関トルクの低減要求が生じるか否かを判断する。そして、機関トルクの低減要求があると判断される場合には、ステップＳ５２において、目標燃圧を学習用燃圧に固定する。そして、ステップＳ５４において、学習が終了したか否かを判断する。そして、学習が終了したと判断される場合には、ステップＳ５６において、目標燃圧の固定を解除する。なお、上記ステップＳ５０、Ｓ５４において否定判断される場合や、ステップＳ５６の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。

これにより、学習が終了するまでは実燃圧が学習用燃圧にフィードバック制御されて且つ、学習が終了することで、目標燃圧算出部Ｂ４の算出する目標燃圧へと実燃圧がフィードバック制御される。このように本実施形態によれば、噴射量算出部Ｂ２の算出する指令噴射量が減少することで目標燃圧算出部Ｂ４の算出する目標燃圧が低下する場合であっても、学習が完了するまで目標燃圧を学習用燃圧に固定することで、高圧領域の学習値の学習実行可能領域を拡大する。

（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

・上記各実施形態では、マニュアルトランスミッションの搭載される車両に搭載される燃料噴射制御装置に本発明を適用したが、これに限らない。例えばオートマティックトランスミッション（ＡＴ）を搭載した車両に搭載されるものにあっても、例えば特開２００７−１３８７５０号公報や特開２００７−１３８７４９号公報に見られるように、単発噴射に伴う回転上昇量と、そのときの内燃機関の出力軸及び従動軸の滑り率とに基づき噴射特性のずれ量を学習することができる。そして、この場合であっても、トルクの低減要求に応じて燃料噴射を停止するに先立ち、噴射量を漸減させる処理を行う場合には、学習可能領域が制限されるおそれがある。このため、本発明の適用は有効である。

また、例えば遊星歯車式自動変速機を搭載する車両において、遊星歯車機構によって実現される複数の動力伝達経路を切り替えるクラッチやブレーキ等の摩擦要素を、学習処理のための単発噴射及びこれに伴う回転上昇量の検出の間、開放状態とすることで、出力軸と従動輪とを断絶させるようにしてもよい。この場合には、上記各実施形態の要領で学習を行うことができる。

・学習許可条件としては、上記各実施形態で例示したものに限らない。例えば、ディーゼル機関１０の搭載される車両の走行距離が所定距離内で未だ学習が行われていないことを許可条件に含めてもよい。これにより、全ての燃圧において全ての気筒で学習が完了した場合には、同所定距離を越えるまでは、たとえトルクの低減要求が生じても学習許可条件が整わないこととなる。また例えば、クランク軸３６に付与される負荷トルクの変化が所定以下であること等を条件としてもよい。この場合、クランク軸３６の回転上昇量の検出途中で負荷トルクの変化についての条件が成立しなくなる場合には、学習処理を終了することが望ましい。

・上記第１及び第２の実施形態において、実燃圧ＮＰＣが今回の学習に要求される燃圧となったら学習を開始するとはいえ、学習中の燃圧ＮＰＣの制御については特に触れていなかった。しかし、学習中の燃圧を要求される値に一時的に固定制御するようにフィードバック制御をしてもよい。

・上記各実施形態では、各気筒について、低燃圧領域から順に学習値を学習する場合を例示したがこれに限らない。例えば学習許可条件が成立する都度、そのときの実燃圧にとって学習可能な燃圧領域の任意の学習値を学習するようにしてもよい。この場合、例えば先の第１の実施形態の処理をする場合等において、学習許可条件が一旦成立すると、これに基づき高圧領域及び低圧領域の双方において学習を行うことができる。

・上記第１及び第２の実施形態では、クラッチペダルが断絶された旨の判断がなされる場合や、コモンレール２６の燃圧が今回学習に要求される燃圧近傍となる場合に、なまし処理部Ｂ１０の処理を強制的に中止し燃料噴射量をゼロ以下としたが、これに限らない。例えば、今回学習に要求される燃圧近傍となる時点で噴射量がゼロとなるように、噴射量の減少速度を調節してもよい。これは、コモンレール２６内の容積に関する情報等に基づきコモンレール２６からの燃料の流出量とコモンレール２６内の燃圧の低下量との関係を求めることで行うことができる。

・コモンレール２６内の燃圧を目標燃圧に制御する手段としては、上記ＰＩＤを用いたフィードバック制御を行うものに限らない。例えばＰＩ制御でもよく、またフィードフォワード制御であってもよい。

・上記各実施形態では、コモンレール２６内の燃圧がその耐圧上限値近傍となる臨界状態以外において同燃圧を低下させる手段が燃料噴射弁２２であるものを、換言すればコモンレール２６内の燃圧を燃料タンク３０へと戻すための電子制御式の弁体(減圧弁)を別途備えないものを想定したがこれに限らない。減圧弁を備えるものにあっても、トルクの低減要求によって燃料噴射量をゼロとする以前に燃料量を漸減させるなら、トルクの急減を抑制することができる。しかも、これにより、コモンレール２６内の燃圧を減圧することができるため、減圧弁を用いることなくトルクの低減要求に対処する上記実施形態で例示した処理は有効である。また、減圧弁を備える構成にあっては、先の第３の実施形態において学習が完了した後には、目標燃圧算出部Ｂ４の設定する目標燃圧に実燃圧を迅速に制御することも可能となる。

・内燃機関としては、上記コモンレール式のディーゼル機関のような圧縮着火式内燃機関に限らない。例えば筒内噴射式のガソリン機関等の火花点火式内燃機関であってもよい。特に、筒内噴射式内燃機関にあっては、燃料噴射弁から噴射される燃料の圧力を様々に設定する要求が生じやすい。一方で燃料噴射弁の噴射特性のずれ量は、燃料の圧力に依存して変動する傾向にあるため、各燃料の圧力毎に学習を行うことが望まれる。このため、トルクの低減要求が出されることで燃料噴射量がゼロとなることを条件に学習を行う場合には、学習の実行可能領域を拡大するうえで本発明の適用は特に有効である。

第１の実施形態にかかるエンジンシステムの全体構成を示す図。 同実施形態における燃料噴射制御に関する処理を示すブロック図。 同実施形態における学習処理の態様を示すタイムチャート。 同実施形態にかかる学習処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる学習値の記憶態様を示す図。 同実施形態にかかる学習を促進させるための処理の手順を示す流れ図。 同実施形態にかかる学習処理の態様を示すタイムチャート。 第２の実施形態にかかる学習を促進させるための処理の手順を示す流れ図。 第３の実施形態にかかる学習を促進させるための処理の手順を示す流れ図。

符号の説明

１０…ディーゼル機関、２２…燃料噴射弁、３６…クランク軸、４６…クラッチペダル、５０…クラッチセンサ、６０…ＥＣＵ(燃料噴射制御装置の一実施形態)。

Claims (5)

1. 内燃機関のトルクの低減要求に応じて燃料噴射弁による燃料噴射を停止させるに先立ち、噴射量を漸減させる漸減処理を行う漸減処理手段と、前記燃料噴射弁の噴射特性のずれ量を学習する学習手段とを備える燃料噴射制御装置において、
   前記内燃機関は、マニュアルトランスミッションを備える車両に搭載されるものであり、
   前記燃料噴射弁は、燃料ポンプから圧送された燃料を蓄える蓄圧室内から燃料が供給されることでこれを噴射するものであり、
   前記学習手段は、前記燃料噴射が停止されることを条件に、前記学習のための燃料噴射を行う噴射手段と、前記燃料噴射に伴い検出される前記内燃機関の出力軸の回転変化量に基づき前記ずれ量を学習する手段とを備えるものであり、
   前記トルクの低減要求が生じて且つ、前記内燃機関の出力軸と、駆動輪に連結される車両の従動軸との機械的な連結状態が解除されることを条件に、前記漸減処理を中止して前記燃料噴射を停止させる学習促進手段を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
2. 前記学習手段は、前記蓄圧室内の燃圧についての複数の値のそれぞれについて各別に前記学習を行うものであることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射制御装置。
3. 内燃機関のトルクの低減要求に応じて燃料噴射弁による燃料噴射を停止させるに先立ち、噴射量を漸減させる漸減処理を行う漸減処理手段と、前記燃料噴射弁の噴射特性のずれ量を学習する学習手段とを備える燃料噴射制御装置において、
   前記燃料噴射弁は、燃料ポンプから圧送された燃料を蓄える蓄圧室内から燃料が供給されることでこれを噴射するものであり、
   前記学習手段は、前記燃料噴射が停止されることを条件に、前記学習のための燃料噴射を行う噴射手段と、前記燃料噴射に伴い検出される前記内燃機関の出力軸の回転変化量に基づき前記ずれ量を学習する手段とを備えて且つ、前記蓄圧室内の燃圧についての複数の値のそれぞれについて各別に前記学習を行うものであり、
   前記蓄圧室内の燃圧が前記学習に要求される燃圧近傍となることで前記漸減処理を中止する学習促進手段を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
4. 前記学習手段は、１燃焼サイクル内に行われる燃料噴射のうちの前記内燃機関のトルクの生成のためのメインとなる噴射よりも噴射量の少ない微少噴射の噴射量相当についての噴射特性のずれ量を学習することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料噴射制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載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燃料噴射制御システム。

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