JP6512078B2 - 噴射制御装置および噴射制御システム - Google Patents

Description

内燃機関における噴射制御装置に関する。

従来から、内燃機関の吸気通路内に設けられるスロットルバルブを通過する空気について、その流量を正確に測定あるいは推定することが要求されている。特許文献１には、温度に対する空気の粘性変化が測定結果に与える影響を緩和するため、スロットルバルブを通過する空気の流量を、粘性補正係数を含んだモデル式に基づいて算出するスロットル弁通過空気流量推定装置が開示されている。

特開２０１１−１４４６８２号公報

ところで、スロットルバルブを通過する吸気流量を検出する吸気流量センサの特性は、内燃機関ごとの吸気通路の形状によって異なる。従来、吸気流量センサの特性は、車種ごと、ひいては吸気通路の形状ごとに入出力特性が実測され管理されていた。

逆に言えば、内燃機関メーカーや車両メーカーにとっては、車種ごとの吸気通路の形状についてのバリエーションを把握し、事前にすべてのバリエーションについて吸気流量を実測して吸気流量センサの特性データを蓄積しておかなければならない。

さらに、吸気通路を含まない内燃機関を単体で販売するような場合には、事前に吸気通路の形状に適合した吸気流量センサ特性を把握しておくことは事実上不可能である。例えば燃料噴射の制御は吸気流量に基づいて行われるので、吸気流量の測定あるいは推定の精度が低いと正確な噴射制御が困難になる虞がある。

本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、吸気通路ごとに、より正確な吸気流量を推定することのできる噴射制御装置および噴射制御システムを提供することを目的とする。

ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するために、本発明は、内燃機関において燃料の噴射を制御するための制御部（１００）を備える噴射制御装置および噴射制御装置を備えた噴射制御システムであって、制御部は、クランクシャフト（２３０）に接続されたピストン（２００）が収容されるシリンダに空気を導入する吸気通路（４００）内における吸気流量の実測値である実測流量を取得する実測流量取得部（１１１）と、吸気通路内の温度を取得する温度取得部（１２１）と、吸気通路内の圧力を取得する圧力取得部（１３１）と、を備え、制御部は、吸気通路内の温度と、吸気通路内の圧力と、ピストンが下死点に至るまでにシリンダ内に吸気される空気の体積と、に基づいて所定の理論式にしたがって計算された理論流量と、実測流量とを、吸気流量を変化させつつサンプリングし、実測流量と理論流量との回帰関係を示す回帰特性線を算出し、回帰特性線上において、実測流量に対応した推定流量に基づいて燃料の噴射を制御することを特徴としている。

これによれば、制御部は、シリンダに導入される空気の体積（定数）を情報として保持しておけば、シリンダに吸気通路が組み上げられた後の任意の時点において、温度、圧力、を取得することで理論的な吸気流量を計算することができる。加えて、吸気流量の実測値を取得することで、計算された理論流量との間で回帰分析を行うことができる。すなわち、制御部は、実測流量と理論流量との回帰関係を示す回帰特性線を算出して、噴射制御に用いる推定流量を、回帰特性に基づいて導出することができる。

計算される回帰特性は、シリンダと吸気通路が組み上げられた内燃機関の系に固有であるから、事前に吸気通路の形状等を考慮して吸気流量センサの特性データを蓄積しておく必要がない。また、回帰特性は系ごとの実測流量に基づいて計算されるので、吸気通路の製造ばらつき等の誤差要素を含んでいる。したがって、事前に実測されたひとつの特性データを個々に展開する場合に較べて、個々の系内における吸気流量の推定精度を向上することができる。

第１実施形態にかかる噴射制御システムの概略構成を示す図である。 制御部の詳細構造を示すブロック図である。 回帰特性線の算出方法を示す図である。 回帰特性線から推定流量を算出することを説明する図である。 制御部の動作フローを示すフローチャートである。 変形例に係る制御部の動作フローを示すフローチャートである。 確度の判定の概念を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分に、同一符号を付与する。

（第１実施形態）
最初に、図１を参照して、本実施形態に係る噴射制御装置および噴射制御装置を含む噴射制御システムの概略構成について説明する。

本実施形態における噴射制御システムは、例えば車両に搭載される内燃機関において、インジェクタによる噴射を制御する噴射制御装置を含むシステムである。車両はディーゼル車、ガソリン車を問わないが、本実施形態では混合気の点火に供されるイグナイタを備えないディーゼル車について記載する。

図１に示すように、本実施形態における噴射制御システム１０００は、ピストン２００と、ピストン２００を収容するシリンダ２１０と、コンロッド２２０を介してピストン２００と連結されたクランクシャフト２３０と、シリンダ２１０と一体的に成型されクランクシャフト２３０を収容するクランクケース２４０と、を備えている。なお、エンジンオイルを貯留するオイルケースは図示を省略している。

さらに、噴射制御システム１０００は、シリンダ２１０の内部に燃料を噴射するためのインジェクタ３００を備えている。

さらに、噴射制御システム１０００は、シリンダ２１０の内部に空気を導入するための吸気通路４００と、燃焼後の気体をシリンダ２１０の内部から排気するための排気通路５００と、を備えている。

吸気通路４００におけるシリンダ２１０との接続端には吸気バルブ４１０が設けられている。吸気バルブ４１０が開弁されるとシリンダ２１０と吸気通路４００が連通して、吸気通路４００を流れた空気がシリンダ２１０内に導入可能になる。また、吸気通路４００にはスロットルバルブ４２０が設けられている。スロットルバルブ４２０は、開度を任意に変更できるようになっている。スロットルバルブ４２０が開くほどシリンダ２１０に吸気される空気の質量流量が大きくなる。車両が走行している状態にあっては、スロットルバルブ４２０はほぼ全開の状態となっている。なお、後述する排気再循環（ＥＧＲ）により排気ガスを吸気通路４００に還流する場合にはスロットルバルブ４２０を閉弁側にシフトしてシリンダ２１０に外部から導入される空気量を減少させる。これにより、適正量の空気をシリンダ２１０内に導入することができる。

一方、排気通路５００におけるシリンダ２１０との接続端には排気バルブ５１０が設けられている。排気バルブ５１０が開弁されるとシリンダ２１０と排気通路５００が連通して、シリンダ２１０内の気体が排気通路５００を流れて外部に排気される。

本実施形態における噴射制御システム１０００は、排気通路５００と吸気通路４００とをシリンダ２１０を介さずに連通する再循環路６００を備えている。再循環路６００は排気を吸気に還流する通路である。再循環路６００は、いわゆる排気再循環（ＥＧＲ）のために設けられている。排気通路５００に存在する混合気の燃焼により吸気される空気よりも酸素濃度の低い気体を、吸気通路４００に再循環させることによって、ＮＯｘの発生量を低減することができる。

排気通路５００から吸気通路４００に至る間には冷却部６１０と再循環バルブ６２０が設けられている。冷却部６１０は排気ガスを冷却するものである。冷却部６１０により排気ガスの冷却せずに還流する場合に較べて点火前の混合気の温度を低くすることができる。これにより燃焼温度を低下させてＮＯｘの発生を抑制することができる。再循環バルブ６２０は、排気通路５００から吸気通路４００に還流する排気ガスの流量を調整している。再循環バルブ６２０を完全に閉状態にすれば還流を止めることができる。

さらに、噴射制御システム１０００は、制御部１００を備えている。制御部１００は所謂エンジンＥＣＵに相当し、インジェクタ３００による燃料の噴射を制御している。また、制御部１００は吸気バルブ４１０、排気バルブ５１０、スロットルバルブ４２０および再循環バルブ６２０の開度を制御している。制御部１００については追って詳述する。

この噴射制御システム１０００におけるクランクシャフト２３０の回転原理について簡単に説明する。

ピストン２００はシリンダ２１０の内部をシリンダ２１０の長手方向に沿って往復するようになっている。ピストン２００はコンロッド２２０を介してクランクシャフト２３０に機械的に連結されている。ピストン２００が上死点と下死点との間で往復することによりクランクシャフト２３０が回転する。

ピストン２００の往復運動はシリンダ２１０の内壁とピストン２００に囲まれた領域Ｒにおける気体の膨張と、クランクシャフト２４０の慣性による回転によって実現される。４ストロークで駆動する内燃機関においては、具体的には、領域Ｒの体積が最も小さくなる上死点から領域Ｒの体積が最も大きくなる下死点に至る間に吸気バルブ４１０が開弁してシリンダ２１０内に体積Ｖの空気が導入される。その後、ピストン２００が再び上死点に至るまでに空気が圧縮される。そして、圧縮による昇温により空気の温度が混合気の発火点に相当する温度に至った後、所定のタイミングでインジェクタ３００から所定量の燃料がシリンダ２１０内に噴射され混合気となる。燃料の噴射により混合気が点火する。この点火により燃焼ガスが膨張してピストン２００を付勢し、ピストン２００は上死点から下死点に向かって運動する。クランクシャフト２３０は慣性により回転を継続するが、ピストン２００が下死点から上死点に至る期間で排気バルブ５１０が開弁してシリンダ２１０内の燃焼ガスを排気通路５００に排気する。排気後は吸気バルブ４１０が開弁し、ピストン２００が上死点から下死点に至る間に再び吸気が行われる。このサイクルを繰り返してクランクシャフト２３０の回転が継続する。

次に、図１および図２を参照して、制御部１００について詳しく説明する。

制御部１００は、図２に示すように、インジェクタ３００に通信可能に接続され、所定のタイミングで所定量の燃焼をシリンダ２１０内に噴射する制御を行っている。この制御は、主に、吸気通路４００を流れる空気の流量である吸気流量と、吸気通路４００内の温度Ｔ、圧力Ｐに基づいて行われる。また、制御部１００は、吸気バルブ４１０、排気バルブ５１０、再循環バルブ６２０、およびスロットルバルブ４２０の開度を制御している。

この噴射制御システム１０００は、図１に示すように、吸気通路４００に流量センサ１１０と、温度センサ１２０と、圧力センサ１３０と、を備えている。流量センサ１１０、温度センサ１２０、圧力センサ１３０は、それぞれ特許請求の範囲における流量検出部、温度検出部、圧力検出部に相当する。

制御部１００は、図２に示すように、実測流量取得部１１１を有し、流量センサ１１０が検出した吸気流量の実測値（実測流量Ｍａ）、あるいは吸気流量と一対一に対応する物理量（例えば流量センサ１１０が出力する電圧や周波数）を取得している。また、制御部１００は温度取得部１２１を有し、温度センサ１２０が検出した吸気通路４００内の温度の実測値Ｔを取得している。また、制御部１００は圧力取得部１３１を有し、圧力センサ１３０が検出した吸気通路４００内の圧力の実測値Ｐを取得している。

加えて、制御部１００は演算部１０１を有している。演算部１０１は、実測流量取得部１１１、温度取得部１２１、圧力取得部１３１がそれぞれ取得した実測流量Ｍａ、温度Ｔ、圧力Ｐを統合して流量センサ１１０の特性を系に対してキャリブレーションするための回帰特性線を算出している。算出された回帰特性線は制御部１００の外部あるいは内部に設けられたメモリ１４０に格納され、走行中における吸気流量の推定に供される。

次に、図３および図４を参照して、演算部１０１が回帰特性線を算出する具体的な思想について説明する。

本実施形態における排気再循環（ＥＧＲ）が行われる噴射制御システム１０００では、吸気通路４００を流れる空気の質量流量Ｍ_ＭＡＦは数式１に示すように表される。

ここで、Ｍ_ＣＬＤはシリンダ２１０へ流れ込む気体の質量流量であり、Ｍ_ＥＧＲは再循環路６００から吸気通路４００に還流される気体の質量流量であり、Ｖはピストン２００が上死点下死点に至る間にシリンダ２１０内に導入される空気の体積であり、Ｐは吸気通路４００内の圧力であり、Ｔは吸気通路４００内の温度である。なお、Ｒは気体定数、ｍ_ａｉｒは空気のみかけの分子量（略２８．９６６ｇ／ｍｏｌ）である。Ｖは制御部１００が搭載される車両における内燃機関のシリンダ２１０に固有の定数であり、予めメモリ１４０等に格納されるべき情報である。

再循環バルブ６２０が閉弁された状態で、吸気通路４００内が定常状態に到達すると、Ｍ_ＥＧＲ＝０且つｄＰ＝０と近似することができるので、数式１は数式２のようになる。

シリンダ２１０へ流れ込む気体の質量流量Ｍ_ＣＬＤは、気体の状態方程式を用いて、数式３のように近似できる。

以下、数式３により計算される吸気通路４００の吸気流量を理論流量Ｍｂと称する。数式３から自明なように、理論流量Ｍｂは、温度センサ１２０が検出した吸気通路４００内の温度の実測値Ｔと、圧力センサ１３０が検出した吸気通路４００内の圧力の実測値Ｐと、系に固有の体積Ｖと、気体定数Ｒと、空気のみかけの分子量ｍ_ａｉｒとを用いて計算することができる。

なお、数式３では、質量流量Ｍ_ＣＬＤの近似に理想気体の状態方程式を用いたが、実在気体の状態方程式を用いてもよい。例えば、ファンデルワールスの状態方程式や、ディーテリチの状態方程式、ペン＝ロビンソンの状態方程式、ビリアル式を採用してもよい。これらの状態方程式が、特許請求の範囲に記載の理論式に相当する。

制御部１００における実測流量取得部１１１は、エンジン回転数ひいては燃焼噴射量、およびスロットルバルブ４２０の開度を所定の状態に設定して実測流量Ｍａを取得する。実測流量Ｍａは流量そのものを取得してもよいし、質量流量と一対一に対応する、流量センサ１１０の出力値（例えば電圧や周波数）であってもよい。

加えて、制御部１００における演算部１０１は、実測流量Ｍａを取得した状態と同一の状態において、取得される温度Ｔ、圧力Ｐに基づいて理論流量Ｍｂを算出する。そして、演算部１０１は、実測流量Ｍａおよび対応する理論流量Ｍｂをメモリ１４０に記録する。

一つの測定点（実測流量Ｍａと理論流量Ｍｂの組み合わせ）の取得が終了した後、制御部１００はエンジン回転数およびスロットルバルブ４２０の開度を変更することで吸気流量を変化させて次の測定点を取得する。このように、制御部１００は複数の測定点を測定する。演算部１０１は、図３に示すように、実測流量Ｍａを説明変数とし、理論流量Ｍｂを目的変数として回帰分析を実行し、回帰特性線を算出する。

なお、吸気通路４００に設置され、排気通路５００に設置される図示しない排気タービンに連動して回転するコンプレッサタービンにおいて、そのブレード傾斜角を任意に変更することで吸気流量を変化させることができる場合がある。しかしながら、このような場合には、回帰特性線の算出のための測定点の取得時は、ブレード傾斜角を一定にしておくことが好ましい。

なお、回帰分析により算出する回帰特性線は、一次方程式を用いる線形回帰のほか、非線形回帰であってもよい。また、本実施形態に示す回帰特性線には、移動平均線のように、所定の関数に回帰しないものを含む。線形回帰による回帰分析を行う場合には少なくとも２点の測定点を取得すればよい。

回帰特性線の算出後、制御部１００は、算出された回帰特性線をメモリ１４０に格納する。図４に示すように、制御部１００は、流量センサ１１０により検出される実測流量を、この回帰特性線に基づいて理論流量に変換し、その流量を推定流量としてインジェクタ３００による燃焼噴射制御や、吸気バルブ４１０、排気バルブ５１０、再循環バルブ６２０、およびスロットルバルブ４２０の開度の制御に用いる。

回帰特性線をメモリ１４０に格納する形態は限定されないが、例えば回帰特性線が、実測流量を説明変数とする関数として格納される。この場合、制御部１００は、流量センサ１１０により検出される実測流量を説明変数に代入して推定流量を算出する。

また、回帰特性線上の複数の点、すなわち、回帰特性線上の実測流量Ｍａと理論流量Ｍｂの組み合わせがテーブルとしてメモリ１４０に格納されてもよい。テーブルに無い説明変数（実測流量）が流量センサ１１０により観測された場合は、テーブルに存在する点の間を直線近似して推定流量を算出する。

次に、図５を参照して、制御部１００の動作フローについて説明する。

図５に示すように、まず、ステップＳ１が実行される。ステップＳ１は、制御部１００が回帰特性線の算出命令を受信するステップである。回帰特性線は、流量センサ１１０の搭載された系において、実測流量を、理論流量にキャリブレーションするための補正因子である。このため、回帰特性線を算出するタイミングは任意であるものの、一般のエンドユーザによってキャリブレーションが実行されるのは稀である。回帰特性線の算出命令は、通常、整備工場やディーラによって制御部１００に入力される。この命令をトリガーとして、制御部１００は流量センサ１１０のキャリブレーションを開始する。

ステップＳ１の後、ステップＳ２が実行される。ステップＳ２は、車両が流量センサ１１０のキャリブレーションに適した状態にあるか否かを制御部１００が判定するステップである。キャリブレーションに適した状態とは、例えば、運転者によるアクセル操作がない状態や、ギアインによる負荷変動が生じ得ない状態、各種センサの故障が発生していない状態である。これらの操作や故障は、実測流量の測定および理論流量の算出に対して外乱となる。ステップＳ２は、車両の状態が、実測流量および理論流量の一つの組み合わせをサンプリングしている間において吸気流量の不動が担保できる環境下、すなわちキャリブレーションに適した環境下にあるか否かを判定するステップである。車両がキャリブレーションに適した環境下にあればステップＳ２はＹＥＳ判定となる。

また、本実施形態におけるキャリブレーションは、吸気流量を意図的に変化させて実測流量Ｍａと理論流量Ｍｂをサンプリングすることにより実現できる。つまり、吸気流量を変化させるためにエンジン回転数やスロットルバルブ４２０の開度を変化させることになる。とくに、吸気流量が比較的大きくなる条件では、通常の走行に較べて内燃機関への負荷が大きくなる場合がある。このため、ステップＳ２では、上記したような外乱が無い状態を判定することに加えて、車両が意図せずに急発進する等の状況が発生しない、安全な状態にあるか否かを判定するようにしてもよい。例えば、シフトレンジがニュートラルであり、その他アクチュエータがエンジン回転数やスロットルバルブ４２０の開度の変化に対してディセーブルな状態であることを以ってＹＥＳ判定となる。ステップＳ２がＮＯ判定の場合はキャリブレーションに係る動作フローを終了する。

ステップＳ２がＹＥＳ判定の場合はステップＳ３に進む。ステップＳ３は、制御部１００が、再循環バルブ６２０を閉弁し、エンジン回転数ひいてはインジェクタ３００による燃焼噴射量と、スロットルバルブ４２０の開度と、を所定の状態に設定するステップである。このステップＳ３により、吸気通路４００を流れる空気の吸気流量は、設定された状態に対応した流量になる。

ステップＳ３の後、ステップＳ４が実行される。ステップＳ４は、実測流量取得部１１１により取得される実測流量Ｍａ、温度取得部１２１により取得される温度Ｔ、圧力取得部１３１により取得される圧力Ｐの時間に対するばらつきが所定の範囲内に収まっているか否かを判定するステップである。これらの実測値のばらつきが所定の範囲内に収まっている場合、制御部１００は、吸気通路４００内の状態が十分に定常状態に達したと判定する。すなわち、ステップＳ４がＹＥＳ判定となる。ＮＯ判定の場合は、ＹＥＳ判定となるまでステップＳ３で設定した状態を維持する。

ステップＳ４がＹＥＳ判定の場合はステップＳ５に進む。ステップＳ５は、制御部１００における実測流量取得部１１１が実測流量Ｍａを取得するとともに、数式３に基づいて理論流量Ｍｂを算出するステップである。

ステップＳ５の後、ステップＳ６が実行される。ステップＳ６は、回帰分析のために十分な数の測定点、すなわち実測流量Ｍａと理論流量Ｍｂの組み合わせを取得できたか否かを制御部１００が判定するステップである。前述のように、線形回帰の場合には、最低でも２点の測定点が取得できればよい。ただし、線形回帰、非線形回帰の別なく、実測流量Ｍａが比較的小さな低流量域から、比較的流量の多い大流量域に至って、満遍なく、且つ、できるだけ多くの測定点を取得することが好ましいことは言うまでもない。

ステップＳ６において、十分な数の測定点が取得されていないと判定された場合は、ＮＯ判定となり、ステップＳ３に戻る。このような場合には、以前に設定された吸気流量取得状態に対して、エンジン回転数ひいてはインジェクタ３００による燃焼噴射量と、スロットルバルブ４２０の開度と、を変化させて、吸気流量を変更する。なお、低流量域ではエンジン回転数は比較的小さい状態でスロットルバルブ４２０の開度の調整のみで吸気流量を調整する。中流量域および大流量域においてはスロットルバルブ４２０を全開とし、エンジン回転数によって吸気流量を調整すると良い。

ステップＳ６において、十分な数の測定点が取得されたと判定され、ステップＳ６がＹＥＳ判定となった場合にはステップＳ７に進む。ステップＳ７は、制御部１００が回帰分析を実行して回帰特性線を算出するステップである。回帰特性線の算出の具体的な思想は前述のとおりであるから、詳細の記載を省略する。

ステップＳ７の後、ステップＳ８に進む。ステップＳ８は、制御部１００が、算出された回帰特性線をメモリ１４０に格納するステップである。回帰特性線の格納についても、前述のとおりであるから、詳細の記載を省略する。

これにより、制御部１００は、走行中等において、流量センサ１１０により検出される実測流量Ｍａを、回帰特性線に基づいた推定流量に変換して、該推定流量に基づいて、インジェクタ３００による燃焼噴射制御や、吸気バルブ４１０、排気バルブ５１０、再循環バルブ６２０、およびスロットルバルブ４２０の開度の制御を行うことができる。

次に、本実施形態における噴射制御装置および噴射制御装置を含む噴射制御システムを採用することによる作用効果について説明する。

制御部１００は、シリンダ２１０に導入される空気の体積Ｖ（定数）を情報として保持しておけば、シリンダ２１０に吸気通路４００が組み上げられた後の任意の時点において、温度Ｔ、圧力Ｐ、を取得することで理論的な吸気流量（理論流量Ｍｂ）を計算することができる。加えて、吸気流量の実測値（実測流量Ｍａ）を取得することで、計算された理論流量との間で回帰分析を行うことができる。すなわち、制御部１００は、実測流量と理論流量との回帰関係を示す回帰特性線を算出し、回帰特性線と実測流量に基づいて噴射制御に供するべき推定流量を導出することができる。

計算される回帰特性線は、シリンダ２１０と吸気通路４００とが組み上げられた内燃機関の系に固有であるから、事前に吸気通路４００の形状等を考慮して流量センサの特性データを蓄積しておく必要がない。また、回帰特性線は系ごとの実測流量に基づいて計算されるので、吸気通路４００の製造ばらつき等の誤差要素を含んでいる。したがって、事前に実測されたひとつの特性データを個々に展開する場合に較べて、個々の系内における吸気流量の推定精度を向上することができる。

（変形例）
上記したステップＳ５で取得される実測流量Ｍａおよび算出される理論流量Ｍｂについて、その精度や確度を判定して、当該測定点を回帰特性線の算出に用いるべきか否かを判定するようにしても良い。

また、ステップＳ７で算出された回帰特性線について、その精度や確度を判定して、当該回帰特性線を推定流量の算出に利用するか否かを判定するようにしても良い。

これらの判定を制御部１００の動作フローに組み込んだものを図６に示す。具体的には、第１実施形態において説明した動作フローにおけるステップＳ５の後に、ステップＳ９が介在している。また、ステップＳ７の後に、ステップＳ１０が介在している。

ステップＳ９は、ステップＳ５の時点で取得あるいは算出された実測流量Ｍａおよび理論流量Ｍｂの測定点が確からしいものか否かを、制御部１００が判定するステップである。例えば、図７に示すように、ある実測流量Ｍａに対して、予め想定される理論流量の上限値と下限値を設定しておく。図７において、実測流量Ｍａ全体に亘る上限値の集合として上限線を図示している。同様に、実測流量Ｍａ全体に亘る下限値の集合として下限線を図示している。

制御部１００は、ステップＳ５により得られる測定点が、上限線以下、かつ、下限値以上の領域に存在する場合はステップＳ９がＹＥＳ判定であるとしステップＳ６に進む。一方、測定点が、上限線以下かつ下限値以上の領域から外れた場合は、ステップＳ９はＮＯ判定となる。ステップＳ９がＮＯ判定の場合はステップＳ３に戻る。この場合のステップＳ３は、ステップが戻る前と同一条件の吸気流量取得状態としても良いし、条件を変更してもよい。

上記のように、測定点が上限線と下限線の間に存在するか否かを判定することは、すなわち測定点の確度を判定していることに相当する。確度の判定のほか、測定点の精度を判定してもよい。具体的には、ステップＳ５において、同一の吸気流量取得状態下で複数の測定を実施する。そして、複数の測定点に係る標準偏差が所定の閾値以下になっていることを以ってステップＳ９をＹＥＳ判定とするようにしてもよい。

一方、ステップＳ１０は、ステップＳ７の時点で算出された回帰特性線が確からしいものか否かを、制御部１００が判定するステップである。

ステップＳ６における確度の判定と同様に、予め上限線と下限線とが定義されており、ステップＳ７により得られる回帰特性線が、上限線以下、かつ、下限値以上の領域に存在する場合はステップＳ１０がＹＥＳ判定であるとしステップＳ８に進む。一方、回帰特性線が、上限線以下かつ下限値以上の領域から外れた場合は、ステップＳ１０はＮＯ判定となる。ステップＳ１０がＮＯ判定の場合、制御部１００は動作フローを終了する。あるいは、ステップＳ３に戻り、測定を再度やり直すようにしてもよい。

上記のように、回帰特性線が上限線と下限線の間に存在するか否かを判定することは、すなわち回帰特性線の確度を判定していることに相当する。確度の判定のほか、回帰特性線の精度を判定してもよい。具体的には、ステップＳ７において回帰分析された回帰特性線に係る決定係数が所定の閾値以上になっていることを以ってステップＳ１０をＹＥＳ判定とするようにしてもよい。例えば、回帰特性線の決定係数が０．８以上の場合にステップＳ１０がＹＥＳ判定となるようにする。

確度あるいは精度の判定を実行するステップＳ９やステップＳ１０は、回帰特性線の算出には必ずしも必須ではないが、少なくとも一方のステップが実行されることにより、回帰特性線の確からしさを保証することができる。すなわち、より高確度、高精度に推定流量を算出することができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

上記した実施形態および変形例では、ディーゼル車における噴射制御システムについて説明したが、イグナイタを有するガソリン車であっても同様に回帰特性線を算出することができる。換言すれば、制御部１００の動作フローについてはディーゼル車、ガソリン車の別なく実行することができる。また、排気再循環（ＥＧＲ）の機構についても必須ではないことは言うまでもない。

また、上記した実施形態および変形例では、一つの気筒に着目して回帰特性線を算出する場合について説明したが、多気筒の場合でも同様に回帰特性線を算出することができる。複数のシリンダ２１０を含む内燃機関において、各シリンダ２１０に繋がる吸気通路４００にそれぞれ流量センサ１１０が設置されている場合には、各流量センサに対してキャリブレーションが実施され、流量センサ１１０の数（気筒の数）だけ回帰特性線が算出される。一方、吸気通路４００が各シリンダ２１０に向かって分岐する前の上流側に流量センサ１１０が一つだけ設置されている場合には、その一つの流量センサ１１０に対してキャリブレーションが実施され、一つの回帰特性線が算出されることになる。

なお、上記した実施形態および変形例では、流量検出部、温度検出部、圧力検出部として、それぞれ流量センサ１１０、温度センサ１２０、圧力センサ１３０により、該当する物理量が直接検出される例について記載したが、他の特性値から計算によって求められるなど、間接的に検出されるようなものであってもよい。

１００…制御部，２００…ピストン，２１０…シリンダ，３００…インジェクタ，４００…吸気通路，４２０…スロットルバルブ，５００…排気通路，６００…再循環路

Claims (5)

1. 内燃機関において燃料の噴射を制御するための制御部（１００）を備える噴射制御装置であって、
   前記制御部は、
   クランクシャフト（２３０）に接続されたピストン（２００）が収容されるシリンダ（２１０）に空気を導入する吸気通路内における吸気流量の実測値である実測流量を取得する実測流量取得部（１１１）と、
   前記吸気通路内の温度を取得する温度取得部（１２１）と、
   前記吸気通路内の圧力を取得する圧力取得部（１３１）と、を備え、
   前記制御部は、
   前記実測流量と、
   前記吸気通路内の温度と、前記吸気通路内の圧力と、前記ピストンが下死点に至るまでに前記シリンダ内に吸気される空気の体積と、に基づいて所定の理論式にしたがって計算された理論流量とを、前記吸気流量を変化させつつサンプリングし、
   前記実測流量と前記理論流量との回帰関係を示す回帰特性線を算出し、
   前記回帰特性線上において、前記実測流量に対応した推定流量に基づいて燃料の噴射を制御する噴射制御装置。
2. 前記制御部は、
   前記吸気通路に設置されたスロットルバルブ（４２０）の開度、および内燃機関の回転数、の少なくとも一方を変化させて前記吸気流量を変化させることにより、前記実測流量および前記理論流量をサンプリングする請求項１に記載の噴射制御装置。
3. 前記制御部は、前記実測流量および前記理論流量の一つの組み合わせをサンプリングしている間において前記吸気流量の不動が担保できる所定の条件下において前記回帰特性線の算出を実行する請求項１または請求項２に記載の噴射制御装置。
4. 前記制御部は、算出された前記回帰特性線について確度あるいは精度を判定し、所定の条件を満たす前記回帰特性線に基づいて前記推定流量を算出する請求項１〜３のいずれか１項に記載の噴射制御装置。
5. クランクシャフト（２３０）に機械的に接続されたピストン（２００）が収容されるシリンダ（２１０）と、
   前記シリンダ内に空気を導入するための吸気通路（４００）と、
   前記吸気通路に設置され、吸気通路内の吸気流量を検出する流量検出部（１１０）と、
   前記吸気通路に設置され、吸気通路内の温度を検出する温度検出部（１２０）と、
   前記吸気通路に設置され、吸気通路内の圧力を検出する圧力検出部（１３０）と、
   燃料の噴射を制御する制御部（１００）と、を備え、
   前記制御部は、
   前記流量検出部により検出される吸気流量の実測流量と、
   前記温度検出部により検出される温度と、前記圧力検出部により検出される圧力と、前記ピストンが下死点に至るまでに前記シリンダ内に吸気される空気の体積と、に基づいて所定の理論式にしたがって計算された理論流量とを、前記吸気流量を変化させつつサンプリングし、
   前記実測流量と前記理論流量との回帰関係を示す回帰特性線を算出し、
   前記回帰特性線上において、前記実測流量に対応した推定流量に基づいて燃料の噴射を制御する噴射制御システム。

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