JP4605264B2 - 内燃機関の噴射量制御装置およびパワーユニットの制御システム - Google Patents

内燃機関の噴射量制御装置およびパワーユニットの制御システム Download PDF

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Description

本発明は、内燃機関の噴射量制御装置およびパワーユニットの制御システム、特に車載内燃機関の燃料噴射弁の噴射性能の劣化を学習し、その噴射性能に応じた実噴射量制御を実行する内燃機関の噴射量制御装置およびパワーユニットの制御システムに関する。
一般に、車両に搭載される内燃機関、特に近時のディーゼル機関のように高圧に蓄圧した燃料を高応答のインジェクタにより複数回に分割して噴射するようなものにおいては、微少量（すなわち噴射量指令値が微小値）となるパイロット噴射等の目標噴射量に対して実際にインジェクタから噴射される燃料量、すなわち実噴射量を精度良く追従させる噴射性能が要求される。一方、経時変化により指令噴射量に対するインジェクタの噴射精度、すなわち噴射量制御の精度は、徐々に低下していく。そこで、そのインジェクタの経時的な噴射精度の低下の度合いを学習処理により把握し、所要の実噴射量が得られるようにインジェクタへの指令噴射量を補正するものがある。
従来のこの種の内燃機関の噴射量制御装置としては、例えばアイドル回転数制御（以下、ＩＳＣという）においてはインジェクタの経時劣化等にかかわらずアイドル回転速度を維持できるように噴射量指令値が補正されるという点に着目し、ＩＳＣ時のアイドル噴射量指令値を学習し、通常運転時の噴射量指令値をその学習値に基づいてインジェクタの経時劣化相当分だけ補正することで、インジェクタの経時劣化による燃料噴射量制御の精度低下を抑えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、空調装置のコンプレッサ等の補機負荷がＯＮとなっているときには一時的にその駆動を停止し、インジェクタの経時劣化分の補正量学習を実行した後に、その補機負荷を再起動するようにしている。
また、アイドル噴射量の指令値は、慣らし運転期間におけるエンジンフリクションの低下に伴って低減された後、ある程度の運転期間は最小値をとり、その後、長期使用によるインジェクタの噴射効率の低下に伴って徐々に増大していくという点に着目し、前記最小値を基準値として現在の平均のアイドル噴射量指令値との差分をインジェクタの経時劣化の度合いを示す指標値として設定するとともに、学習の前提条件として、アイドル安定状態である、冷却水温が所定温度以上である、エアコンがＯＦＦである、クラッチ係合状態の変化等がなくアイドル噴射量指令値の学習値の変動量が所定範囲である、電気負荷が小さい、始動からの経過時間が一定時間以上経過している、アイドルアップ制御中でない、エンジン回転速度の変動量が所定範囲内である等の条件を設定し、その前提条件が成立する状態が所定時間以上に亘って継続するときに、噴射精度低下の度合いを示す前記差分を算出するようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。
一方、エンジンが無噴射となる特定の運転状態下で微少量の学習用噴射を実行するようにして、その学習用噴射を実行した場合と実行しなかった場合との機関回転数との差（回転数上昇量）を求め、その回転数上昇量を基に、インジェクタから実際に噴射された実噴射量を精度良く算出できるようにしたものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００３−２４７４４７号公報 特開２００２−８９３３３号公報 特開２００５−３６７８８号公報
しかしながら、上述のような従来の内燃機関の噴射量制御装置あるいはそれを含むパワーユニットの制御システムにあっては、気筒間のばらつきや補機負荷変動によって機関回転数と燃料噴射量との関係が崩れ易いため、アイドル回転数制御時の噴射量補正値を用いて通常運転時の噴射量指令値を補正するのでは、高精度な噴射量制御が困難であるばかりか、噴射量精度の学習処理を実行するときに一律に補機負荷の作動を停止させるためにドライバビリティ（ここでは、走行性能に限らずドライバの任意の指令操作に対する車両側の応答の良さの意）が低下してしまうという問題があった。
一方、エンジンが無噴射となる特定の運転状態下で微少量の学習用噴射を実行する従来の内燃機関の噴射量制御装置では、高精度な噴射量学習が可能であるものの、微少量の学習用噴射による機関回転数の上昇量を検出することができる特定の運転状態下でしかその学習処理を実行できないため、学習可能な運転状態が生じ難い走行モード設定がなされると学習処理がなかなか完了できず、噴射量精度が低下する場合があった。
具体的には、例えばロックアップ機構付の自動変速機を搭載した車両において、完全ロックアップ状態になると、エンジンに変速機側の回転軸が直結される状態となるため、微少量の学習用噴射を実行した場合の機関回転数の上昇量を精度良く算出することはできない。通常の走行モードでは、燃費や動力性能を向上させるべく、ロックアップ機構が完全にロックアップされる運転状態と完全ロックアップのない（トルクコンバータに滑りが生じる）運転状態とが、走行状態に応じて適宜切り替えられることから、完全ロックアップのない場合に学習処理を実行すれば、図１０（ａ）に示すように、車両の累積走行距離の増加に伴って徐々に進行するインジェクタの劣化に対し、インジェクタの噴射量精度が一定の許容限界値Ｌｉ（同図中の点線で示す精度ライン）に達する前に学習処理を実行する期間を設定しておくことで、所要の噴射量精度を保つことができる。しかし、自動変速機がドライバの好みに応じた変速段へのシフト操作を可能にしたマニュアルシフト機能を備える車両でドライバがマニュアルシフト機能が有効なマニュアルシフトモードでの走行を続ける場合、あるいは、燃費向上等のためにより低速領域で完全ロックアップが実行されるようにされたロックアップ機構付の自動変速機を搭載した車両で完全ロックアップとなる走行時間が非常に長くなる場合には、一定期間内に学習処理が完了できず、学習機会が減少することにより学習値の信頼性が低下してしまう。そのため、図１０（ｂ）に示すように、インジェクタの噴射量精度が許容限界値Ｌｉを超えても学習処理を完了できなくなる可能性があった。
このように、従来の内燃機関の噴射量制御装置やそれを含むパワーユニットの制御システムにあっては、学習処理時間の確保のためにドライバビリティを悪化させてしまうか、ドライバビリティは確保されるものの学習時間の不足から噴射量精度を低下させてしまうものとなっており、ドライバビリティの確保と噴射量精度の確保との両立化を図ることができていなかった。
本発明は、かかる従来の問題を解決すべくなされたもので、ドライバビリティの確保とインジェクタの噴射量精度の確保とを両立させることができる内燃機関の噴射量制御装置およびそれを含むパワーユニットの制御システムを提供することを目的とする。
本発明に係る内燃機関の噴射量制御装置は、上記目的を達成するために、（１）内燃機関のインジェクタに対して燃料の噴射を指令する噴射指令信号を生成するとともに、前記インジェクタの燃料噴射性能の変化を予め設定された学習条件下で学習する学習処理を実行し、該学習処理の結果に応じて前記噴射指令信号を補正する内燃機関の噴射量制御装置であって、前記内燃機関の機関回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記内燃機関の運転状態に関する第１の学習条件が成立するか否かを判定する第１判定手段と、前記内燃機関の負荷接続状態に関する第２の学習条件が成立するか否かを判定する第２判定手段と、前記第１の学習条件および前記第２の学習条件が共に成立すると判定されたとき、予め設定された指令噴射量での学習用噴射を前記インジェクタに指令する学習用噴射指令手段と、前記学習用噴射指令手段からの指令に応じて前記インジェクタにより前記学習用噴射がなされるとき、前記学習用噴射による前記内燃機関の機関回転速度の変化量を前記回転速度検出手段の検出情報に基づいて算出し、該変化量に基づいて前記インジェクタの実噴射量に対応する噴射性能値を算出する性能値算出手段と、前記噴射性能値から特定される前記インジェクタの実噴射量と前記インジェクタに指令した前記指令噴射量との差に応じて、前記噴射指令信号を補正する補正手段と、前記学習処理に一定時間以上の遅れが生じても前記インジェクタの燃料噴射性能が予め設定された許容限界値に達するまでに前記学習処理を完了し得るか否かによって前記学習処理の遅れが許容されるか否かを判定する第３判定手段と、前記第３判定手段により前記学習処理の遅れが許容されないと判定されたとき、前記第２の学習条件を成立させるように前記内燃機関の負荷接続状態を特定の接続状態に強制する強制信号を出力する強制信号出力手段と、を備え、前記第３判定手段により前記学習処理の遅れが許容されると判定されるとき、前記第１の学習条件および前記第２の学習条件が共に成立すると判定されるまで前記学習処理の遅れを許容することを特徴とする。
この構成により、学習処理の遅れが許容されないと判定されたときには、第２の学習条件を成立させるように内燃機関の負荷接続状態を特定の接続状態に強制する強制信号が出力されることで、学習処理が確実に実行され、所要の噴射量精度が確保される。一方、第３判定手段により学習処理の遅れが許容されると判定されるときには、第１の学習条件および第２の学習条件が共に成立すると判定されるまで、学習処理の遅れが許容されることになり、ドライバビリティが確保される。したがって、ドライバビリティの確保とインジェクタの噴射量精度の確保との両立を図ることができる。
上記（１）記載の構成を有する内燃機関の噴射量制御装置においては、（２）前記内燃機関が、車両に搭載され、前記車両が、前記内燃機関からの動力を伝達するトルクコンバータおよび該トルクコンバータをロックアップするロックアップ機構を有する動力伝達装置を備え、前記強制信号が、前記ロックアップ機構によるロックアップを禁止する指令信号となっているのが好ましい。
この構成により、完全ロックアップとなる走行時間が長く、学習処理の完了までに時間がかかる場合でも、インジェクタの噴射量精度が許容限界値を超える前に確実に学習処理を完了することができ、一方、ドライバの好みに応じた走行モードでの走行が学習処理のために頻繁に制限されることもない。
上記（１）、（２）記載の内燃機関の噴射量制御装置において、（３）前記第３判定手段は、前記インジェクタの燃料噴射性能が前記許容限界値に達する直前に前記学習処理を完了するために前記学習処理の遅れが許容されなくなる時期を前記インジェクタの累積使用時間相当の積算情報に基づいて判定するものであってもよい。
この構成により、インジェクタの燃料噴射性能が許容限界値に達する直前に学習処理を完了することができ、学習処理によって内燃機関の負荷接続状態（（２）の場合はロックアップ機構のロックアップ状態）が制限される頻度を十分に抑えることができ、ドライバビリティが確保される。なお、ここにいうインジェクタの累積使用時間相当の積算情報とは、例えば車両の走行距離であり、内燃機関の累積運転時間、インジェクタの累積の噴射回数や噴射時間であってもよい。
上記（１）〜（３）記載の内燃機関の噴射量制御装置においては、（４）前記内燃機関に接続される負荷についての複数の動作モードのうち、前記内燃機関の負荷接続状態を前記特定の接続状態と該特定の接続状態から外れる他の状態とに切り替える第１の動作モードが設定されているか否かを判定する動作モード判定手段と、前記学習処理に一定時間以上の遅れが生じても前記インジェクタの燃料噴射性能を前記許容限界値を超えない特定の燃料噴射性能の範囲内に維持し得るか否かによって前記学習処理の遅れが許容されるか否かを判定する第４判定手段と、を備え、前記動作モード判定手段により前記第１の動作モードが設定されていると判定され、かつ、前記第４判定手段により前記学習処理の遅れが許容されないと判定された場合に、前記第１判定手段により前記第１の学習条件が成立すると判定され、かつ、前記第２判定手段により前記第２の学習条件が成立しないと判定されたとき、前記強制信号出力手段が、前記強制信号を出力するのが好ましい。
この構成により、ドライバビリティへの影響が出難い動作モードでは、学習処理を優先させることにより、学習処理を比較的早期に完了させ、インジェクタの噴射量精度を良好なレベルに維持することができる。
上記（４）記載の内燃機関の噴射量制御装置においては、（５）前記動作モード判定手段は、前記複数の動作モードのうち前記内燃機関の負荷接続状態を前記特定の接続状態から外れる状態に常時拘束する第２の動作モードが設定されているか否かを判定し、前記第２の動作モードが設定されていると判定された場合であって前記第４判定手段により前記学習処理の遅れが許容されると判定されているとき、前記第３判定手段により前記学習処理の遅れが許容されないと判定されるまで、前記強制信号出力手段が、前記強制信号の出力を制限するようになっていてもよい。
この構成により、ドライバビリティへの影響が出易い動作モードでは、噴射量性能が許容限界に至る前に学習処理を完了できる限り、学習処理の遅れを許容することにより、ドライバビリティを確保することができる。
本発明に係るパワーユニットの制御システムは、上記目的を達成するために、（６）車両に搭載される内燃機関と、前記内燃機関からの動力を伝達するトルクコンバータ、および、該トルクコンバータをロックアップするロックアップ機構を有する自動変速機と、を具備するパワーユニットの制御システムであって、前記内燃機関のインジェクタに対して燃料の噴射を指令する噴射指令信号を生成するとともに、前記インジェクタの燃料噴射性能の変化を予め設定された学習条件下で学習し、該学習の結果に応じて前記噴射指令信号を補正する噴射量制御装置と、前記動力伝達装置のロックアップ機構の作動を制御するロックアップ制御装置と、を含んで構成され、前記噴射量制御装置が、前記内燃機関の機関回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記内燃機関の運転状態に関する第１の学習条件が成立するか否かを判定する第１判定手段と、前記ロックアップ機構の作動状態に関する第２の学習条件が成立するか否かを判定する第２判定手段と、前記第１の学習条件および前記第２の学習条件が共に成立すると判定されたとき、予め設定された指令噴射量での学習用噴射を前記インジェクタに指令する学習用噴射指令手段と、前記学習用噴射指令手段からの指令に応じて前記インジェクタにより前記学習用噴射がなされるとき、前記学習用噴射による前記内燃機関の機関回転速度の変化量を前記回転速度検出手段の検出情報に基づいて算出し、該変化量に基づいて前記インジェクタの実噴射量に対応する噴射性能値を算出する性能値算出手段と、前記噴射性能値から特定される前記インジェクタの実噴射量と前記インジェクタに指令した前記指令噴射量との差に応じて、前記噴射指令信号を補正する補正手段と、前記学習処理に一定時間以上の遅れが生じても前記インジェクタの燃料噴射性能が予め設定された許容限界値に達するまでに前記学習処理を完了し得るか否かによって前記学習処理の遅れが許容されるか否かを判定する第３判定手段と、前記第３判定手段により前記学習処理の遅れが許容されないと判定された場合に、前記第１判定手段により前記第１の学習条件が成立すると判定され、かつ、前記第２判定手段により前記第２の学習条件が成立しないと判定されたとき、前記第２の学習条件を成立させるように前記ロックアップ機構の完全ロックアップ状態の禁止を強制する強制信号を前記ロックアップ制御装置に出力する強制信号出力手段と、を備え、前記ロックアップ制御装置が、前記強制信号を入力したとき、前記ロックアップ機構の動作を完全ロックアップ状態とならない範囲内に制限し、前記第３判定手段により前記学習処理の遅れが許容されると判定されるとき、前記第１の学習条件および前記第２の学習条件が共に成立すると判定されるまで前記学習処理の遅れを許容することを特徴とする。
この構成により、学習処理の遅れが許容されないと判定された場合であって第１の学習条件が成立し、かつ、第２の学習条件が成立しないときには、第２の学習条件を成立させるようにロックアップ機構の完全ロックアップ状態の禁止を強制する強制信号が出力されることで、学習処理が実行され、所要の噴射量精度が確保される。一方、第３判定手段により学習処理の遅れが許容されると判定されるときには、第１の学習条件および第２の学習条件が共に成立すると判定されるまで、学習処理の遅れが許容されることになり、ドライバビリティが確保される。したがって、ドライバビリティの確保とインジェクタの噴射量精度の確保との両立を図ることができる。
上記（６）記載の構成を有するパワーユニットの制御システムは、好ましくは（７）前記内燃機関に接続される負荷についての複数の動作モードのうち、前記車両の走行状態に応じて前記ロックアップ機構の動作を完全ロックアップ状態に拘束しない非拘束状態と完全ロックアップ状態に拘束する拘束状態とに切り替える第１の動作モードが設定されているか否かを判定する動作モード判定手段と、前記学習処理に一定時間以上の遅れが生じても前記インジェクタの燃料噴射性能を前記許容限界値を超えない特定の燃料噴射性能の範囲内に維持し得るか否かによって前記学習処理の遅れが許容されるか否かを判定する第４判定手段と、を備え、前記動作モード判定手段により前記第１の動作モードが設定されていると判定され、かつ、前記第４判定手段により前記学習処理の遅れが許容されないと判定された場合に、前記第１判定手段により前記第１の学習条件が成立すると判定され、かつ、前記第２判定手段により前記第２の学習条件が成立しないと判定されたとき、前記強制信号出力手段が、前記強制信号を出力することを特徴とする。
この構成により、ドライバビリティへの影響が出難い第１の動作モードでは、学習処理をある程度優先させることにより、学習処理を比較的早期に完了させ、インジェクタの噴射量精度を良好なレベルに維持することができる。
上記（７）記載のパワーユニットの制御システムにおいて、（８）前記第１の動作モードは、前記車両が一定車速以上で走行するときに前記ロックアップ機構の動作が完全ロックアップ状態に拘束され、前記車両が一定車速未満で走行するときに前記ロックアップ機構の動作が前記完全ロックアップ状態に拘束されない高速時ロックアップモードであってもよい。
この構成により、高速走行時にロックアップ機構が完全ロックアップされる動作モードでは、学習処理をある程度優先させて学習処理を比較的早期に完了させ、インジェクタの噴射量精度を比較的良好なレベルに維持することができる。
上記（８）記載のパワーユニットの制御システムにおいては、（９）前記動作モード判定手段は、前記複数の動作モードのうち前記ロックアップ機構の動作を完全ロックアップ状態に常時拘束する第２の動作モードが設定されているか否かを判定し、前記第２の動作モードが設定されていると判定された場合であって前記第４判定手段により前記学習処理の遅れが許容されると判定されているとき、前記第３判定手段により前記学習処理の遅れが許容されないと判定されるまで、前記強制信号出力手段が、前記強制信号の出力を制限するようにしても好ましい。
この構成により、ドライバビリティへの影響が出易い第２の動作モードでは、学習処理に一定時間以上の遅れが生じてもインジェクタの燃料噴射性能が許容限界値に達するまで学習処理を完了し得るときは、噴射性能の学習処理をある程度遅らせることになる。したがって、第２の動作モード下でのドライバビリティを確保することができる。
上記（７）〜（９）記載のパワーユニットの制御システムにおいては、（１０）前記学習処理に一定時間以上の遅れが生じても前記インジェクタの燃料噴射性能を前記特定の燃料噴射性能の範囲内で予め設定された許容領域内に維持し得るか否かによって前記学習処理の遅れが許容されるか否かを判定する第５判定手段を備えるとともに、前記動作モード判定手段は、前記複数の動作モードのうち前記内燃機関の燃費および前記パワーユニットの動力性能面から前記ロックアップ機構の動作が一時的に前記完全ロックアップ状態に切り替えられる第３の動作モードが設定されているか否かを判定し、前記第３の動作モードが設定されていると判定された場合に、前記第５判定手段により前記学習処理の遅れが許容されないと判定されたとき、前記強制信号出力手段が、前記強制信号を出力するのが好ましい。
この構成により、ドライバビリティへの影響が最も出難い第３の動作モードでは、インジェクタの燃料噴射性能を許容領域内に維持し得なくなるときには強制信号が出力され、学習処理が優先される。したがって、第３の動作モードでの運転が多くなるドライバの場合、インジェクタの噴射量精度を高精度なレベルに維持することができる。
上記（６）〜（１０）記載のパワーユニットの制御システムにおいては、（１１）前記内燃機関が、前記インジェクタによる一圧縮行程中の燃料噴射を微少量噴射を含む複数回の噴射に分割して実行するディーゼル機関であり、前記学習用噴射が、前記微少量噴射に相当する指令噴射量で実行されるのが好ましい。
ディーゼル機関では、燃料噴射量と内燃機関の発生トルクの相関性が高く、学習用噴射による機関回転数の上昇量も精度良く算出できる。したがって、学習用噴射を微少量噴射としても、容易にかつ低コストにインジェクタ噴射性能の学習処理を実行でき、有効な指令噴射量補正ができる。
また、上記（１１）記載のパワーユニットの制御システムにおいては、（１２）前記指令噴射量が、前記内燃機関のピストン上死点近傍でなされるパイロット噴射量に相当する燃料噴射量であるのが好ましい。
この構成により、学習用噴射をパイロット噴射程度の微少量噴射とすることで、容易にかつ低コストにインジェクタ噴射性能の高精度な学習処理を実行でき、有効な指令噴射量補正ができる。
本発明の内燃機関の噴射量制御装置によれば、学習処理の遅れが許容されないと判定されたとき、第２の学習条件を成立させるように内燃機関の負荷接続状態を特定の接続状態に強制して学習処理を優先的に実行させ、一方、第３判定手段により学習処理の遅れが許容されると判定されるときには、第１の学習条件および第２の学習条件が共に自然に成立するまで、学習処理の遅れが許容されるようにしているので、所要の噴射量精度の確保とドライバビリティの確保との両立を図ることができる。
また、本発明のパワーユニットの制御システムによれば、学習処理の遅れが許容されないと判定された場合であって第１の学習条件が成立し、かつ、第２の学習条件が成立しないときに、第２の学習条件を成立させるようにロックアップ機構の完全ロックアップ状態の禁止を強制する強制信号を出力し学習処理を優先的に実行させ、一方、第３判定手段により学習処理の遅れが許容されると判定されるときには、第１の学習条件および第２の学習条件が共に成立すると判定されるまで、学習処理の遅れが許容されるようにしているので、所要の噴射量精度の確保とドライバビリティの確保との両立を図ることができる。
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る内燃機関の噴射量制御装置とこれを備えた燃料噴射システムの全体の概略構成図であり、図２は、第１の実施の形態に係る内燃機関の噴射量制御装置で実行される学習処理の実行周期とその期間の説明図である。また、図３（ａ）は、第１の実施の形態に係る内燃機関の噴射量制御装置で実行される学習噴射の噴射量と発生トルクの比例関係を示すグラフ、図３（ｂ）は、その学習噴射による回転数上昇量と学習噴射時の機関回転数の関係を示すグラフである。
まず、構成について説明する。
図１に示すように、本実施形態の燃料噴射システムは、多気筒の内燃機関、例えば４気筒（図１中には１気筒のみを図示している）のディーゼル機関であるエンジン１に装備されている。
この燃料噴射システムにおいては、燃料タンク１１内からフィードポンプ１２により汲み上げられた燃料を可変絞り要素である調量弁１３により調量しつつ、チェック弁１４を通して加圧ポンプ１５に吸入させ、この加圧ポンプ１５により加圧した高圧の燃料をチェック弁１６を通して高圧蓄圧可能なコモンレール１７に供給して、コモンレール１７に接続された複数のインジェクタ１８のうち圧縮行程中の気筒１ａに対応するインジェクタ１８からその気筒１ａ内の燃焼室１ｂに予め設定された噴射タイミングで高圧燃料を噴射するようになっている。コモンレール１７には、公知の圧力リミッタ２１と燃料圧力センサ２２が装着されている。
フィードポンプ１２は、公知の低圧燃料ポンプである。また、調量弁１３は、例えば内部コイルへの非通電時に復帰ばね力により最大開度に開放され、内部コイルへの通電時にその通電量に応じて開度を減じる可変絞り要素である。
加圧ポンプ１５は、ポンプハウジング１５ｈ内に、放射方向内外に往復移動可能なプランジャ１５ｐと、このプランジャ１５ｐを駆動するカムシャフト１５ｓと、カムシャフト１５ｓの偏心カム部分に回転自在に外装されたカムリング１５ｒとを有する公知のものであり、そのポンプハウジング１５ｈとプランジャ１５ｐの間には、プランジャ１５ｐの往復移動によって燃料の吸入と加圧および吐出作業とを行う少なくとも１つの加圧室１５ａが画成されている。この加圧ポンプ１５は、フィードポンプ１２と一体となって燃料供給ポンプを構成するものであってもよい。
プランジャ１５ｐにより加圧室１５ａから仕切られたポンプハウジング１５ｈの内部には、カムシャフト１５ｓおよびカムリング１５ｒが収納されるだけでなく、その周囲に、オリフィス１９ａを介して調量弁１３からの燃料が、オリフィス１９ｂを介してフィードポンプ１２からの吐出燃料がそれぞれ供給されるようになっている。そして、ポンプハウジング１５ｈ内の余剰の燃料は、コモンレール１７に過剰に供給され圧力リミッタ２１から排出された燃料と共に、燃料タンク１１に還流するようになっている。なお、フィードポンプ１２の吐出圧はリリーフ弁１２ｒによりその設定圧以下に制限される。
加圧ポンプ１５の加圧室１５ａと調量弁１３の間に介在するチェック弁１４は、調量弁１３側より加圧ポンプ１５の加圧室１５ａ側が低圧になると開弁し、逆に調量弁１３側より加圧室１５ａ側が高圧になると閉弁して、加圧室１５ａへの吸入燃料の逆流を阻止することができる。また、この加圧ポンプ１５の加圧室１５ａとコモンレール１７内の蓄圧室（図示していない）の間に介在するチェック弁１６は、加圧室１５ａ側がコモンレール１７内より高圧になると開弁し、逆に加圧室１５ａ側がコモンレール１７内より低圧になると閉弁して、加圧室１５ａからの吐出燃料の逆流を阻止することができる。
複数のインジェクタ１８は、電子制御ユニットであるＥＣＵ３１からの噴射指令信号Ｉｑにより駆動される電磁弁部１８ａと、各気筒１ａの燃焼室１ｂ内に露出する噴孔部１８ｊを先端に有し電磁弁部１８ａへの通電時にその噴孔部１８ｊから気筒１ａ内に燃料を噴射するよう開弁動作するノズル部１８ｂと、を備えている。また、これらインジェクタ１８は、それぞれエンジン１の気筒毎に高圧配管１７ｐによりコモンレール１７に接続されている。このようなインジェクタの構成は公知であるので、ここでは詳述しない。
圧力リミッタ２１は、コモンレール１７内の燃料の圧力であるレール圧が予め設定された上限値を超えるほど高圧燃料が供給されるとき、余剰の高圧燃料をコモンレール１７から排出させることで、レール圧の上昇を予め設定された上限圧力値までに規制することができる。
一方、コモンレール１７に装着された燃料圧力センサ２２の検出情報は、コモンレール１７内の燃料圧力であるレール圧としてＥＣＵ３１に取り込まれ、ＥＣＵ３１により設定される目標レール圧と比較される。そして、ＥＣＵ３１は、コモンレール１７内の燃料の圧力が目標レール圧と一致するように燃料供給側の調量弁１３の開度を通電制御により変化させるようになっている。
このＥＣＵ３１には、燃料圧力センサ２２の他に、エンジン１のクランク軸１ｃの回転速度ω、すなわち機関回転数を検出する回転数センサ２３（回転速度検出手段）、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ２４、エンジン１を搭載した車両（図示していない）の車速を検出する車速センサ２５等のセンサ群が接続されている。
ＥＣＵ３１は、具体的なハードウェア構成を図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）および不揮発メモリからなるバックアップ用メモリを備え、さらに、Ａ／Ｄ変換器等を含む入力インターフェース回路と、ドライバやリレースイッチを含む出力インターフェース回路と、定電圧回路とを含んで構成されている。このＥＣＵ３１は、ＲＯＭ内に予め格納された制御プログラムに従い、前記センサ群の検出情報や予めバックアップメモリに格納されている設定値情報に基づいて、さらには他の車載ＥＣＵ（例えばトランスミッションを制御するＥＣＵ）と通信を行いながら、例えば回転数センサ２３の検出情報からエンジン１の機関回転速度［ｒｐｍ］を検出し、エンジン１の運転時におけるコモンレール１７の目標レール圧を設定するとともに、エンジン１の運転状態に応じた噴射時期および燃料噴射量を算出し、調量弁１３への開度調整信号Ｉｖ（図１参照）やインジェクタ１８の電磁弁部１８ａへの噴射指令信号Ｉｑを適時に出力するようになっている。
また、ＥＣＵ３１は、回転数センサ２３と協働して機関回転速度を検出する回転速度検出手段の機能に加えて、後述する第１判定手段、第２判定手段、学習用噴射指令手段、性能値算出手段、補正手段、第３判定手段、および、強制信号出力手段の各機能を有しており、噴射指令信号Ｉｑにより特定される指令噴射量に対するインジェクタ１８の実噴射量の精度である燃料噴射性能の変化を、予め設定された学習条件下で学習する学習処理を行い、その学習処理の結果に応じて噴射指令信号Ｉｑで特定される指令噴射量を補正するようになっている。
具体的には、ＥＣＵ３１は、第１判定手段の機能により、予めＲＯＭ内に格納されたエンジン１の運転状態に関する第１の学習条件、例えば次の条件（ａ）〜（ｃ）が成立するか否かを判定して、第２判定手段の機能により、予めＲＯＭ内に格納されたエンジン１の負荷接続状態に関する第２の学習条件、例えば次の条件（ｄ）が成立するか否かを判定する。
（ａ）インジェクタ１８への噴射指令信号Ｉｑで特定される指令噴射量がゼロ以下となる無噴射時（例えば減速燃料カット時、シフトチェンジ時）である。
（ｂ）コモンレール１７内の燃料の圧力（レール圧）が一定範囲内に維持されている。
（ｃ）エンジン１の冷却水温が一定温度を超えている。
（ｄ）エンジン１の後段に位置する自動変速機（図１中に図示せず）がニュートラル相当状態で、トルクコンバータが十分な一定の滑りを生じるスリップ状態である。
なお、他の環境条件検出用のセンサ（例えば、各部の温度センサ、圧力センサまたは速度センサ）や、ドライバの操作入力を検出するセンサ（例えば、スロットル開度センサ）からの信号により、学習条件を判定することもできる。また、エンジン１に、排気の一部を吸気側に還流させるＥＧＲ装置（排気再循環装置）、吸気通路を絞るディーゼルスロットル、排気通路状に可変ノズルを配した可変ターボ過給機のいずれかが装備される場合には、そのＥＧＲバルブの開度、ディーゼルスロットルの開度または可変ターボ過給機の開度を学習条件とすることもできる。
ＥＣＵ３１は、また、第１判定手段および第２判定手段の機能によって第１の学習条件および第２の学習条件が共に成立すると判定されたときには、学習用噴射指令手段として機能し、ＲＯＭ内に予め設定された指令噴射量での学習用噴射をインジェクタ１８に指令するようになっている。この学習用噴射の指令噴射量は、例えばエンジン１の通常運転時にメイン噴射に先立ってパイロット噴射を実行するときの指令噴射量に相当する。
ＥＣＵ３１は、さらに、学習用噴射指令手段からの指令に応じてインジェクタ１８により特定の気筒の圧縮行程中の燃焼室１ｂに学習用噴射がなされるとき、性能値算出手段としての機能により、その学習用噴射によるエンジン１の機関回転数の上昇量（変化量）を回転数センサ２３の検出情報に基づいて算出し、その回転数上昇量に基づいてインジェクタ１８の実噴射量に対応するトルク比例量（噴射性能値）を算出するようになっている。
ディーゼル機関であるエンジン１においては、一般に、図３（ａ）に示すように、比較的微少量の噴射量範囲で燃料噴射量［ｍｍ３／ｓｔ］とその燃料噴射による発生トルク［Ｎ・ｍ］とが比例する関係がある。また、エンジン１の特性から、微少量の学習用噴射による回転数上昇量と学習噴射時の機関回転数との関係も、図３（ｂ）に示すような対応関係を示すデータとして予めＲＯＭに記憶しておくことができる。したがって、例えば、無噴射でエンジン１の機関回転数が徐々に低下するような運転状態、すなわち、インジェクタ１８への指令噴射量がゼロ以下となる無噴射の運転下で単発の微少量の学習用噴射（以下、単発噴射ともいう）を実行し、その単発噴射による機関回転数の上昇量と単発噴射実行時の機関回転数との積を発生トルクに比例するトルク比例量として算出しておき、そのトルク比例量から発生トルクを算出すれば、実噴射量を推定することができる。
ＥＣＵ３１は、このようにしてトルク比例量から特定されるインジェクタ１８の実噴射量を推定すると、補正手段としての機能により、その実噴射量とインジェクタ１８に指令した指令噴射量との差を噴射精度の低下率ｑｅ（実噴射量／指令噴射量）分の噴射量の変化量として、その変化量に対応する補正量で通常運転時の噴射指令信号Ｉｑを補正し、目標噴射量と実噴射量を精度良く一致させるようになっている。
一方、ＥＣＵ３１は、第３判定手段としての新規の機能により、学習処理に一定時間以上の遅れが生じてもインジェクタ１８の噴射精度の低下率ｑｅが予め設定された許容限界値Ｌａ（図２（ｂ）参照）に達するまでに学習処理を完了し得るか否かによって、学習処理の遅れが許容されるか否かを判定するようになっている。
そして、第３判定手段の機能により学習処理の遅れが許容されないと判定されたとき、強制信号出力手段としての機能により、第２の学習条件を成立させるようにエンジン１の負荷接続状態を特定の接続状態に強制する強制信号、例えば完全ロックアップ禁止命令（図２（ｄ）参照）を出力するようになっている。ここにいう強制信号とは、例えば、エンジン１の後段のロックアップ機構付の自動変速機を制御する他のＥＣＵに対して、ＥＣＵ３１が強制信号出力手段の機能により出力するもので、エンジン１の負荷接続状態に関わる第２の学習条件、例えば上記条件（ｄ）を強制的に成立させることを上位の指令手段として命令する信号である。また、一定時間以上の遅れというときの一定時間は、第３判定手段により判定の繰返し周期よりも十分に長く、例えば通常の運転状態で第１および第２の学習条件が一定確率以上で成立する可能性が高い期間である。さらに、完全ロックアップとは、詳細を図示しないが、トルクコンバータのポンプインペラとタービンランナがロックアップクラッチを介してスリップ無く動力伝達可能に締結される状態である。
上述のようなＥＣＵ３１の各機能は、第３判定手段としてのＥＣＵ３１により学習処理の遅れが許容されると判定されるとき、第１の学習条件および第２の学習条件が共に成立すると判定されるまで、学習処理の遅れが許容されることを可能にするものである。
また、第３判定手段としてのＥＣＵ３１は、インジェクタ１８の劣化により上述のようにして算出されるトルク比例値が徐々に減少する量、すなわち噴射量精度の低下量が、図２（ｂ）に示すように徐々に増大していくのに対して、その噴射量精度の低下量が許容限界値Ｌａに達する直前に学習処理を完了するためにその学習処理の遅れが許容されなくなる時期ｔｓを、インジェクタ１８の累積使用時間相当の積算情報、例えばインジェクタ１８の使用開始時点または直前の学習処理の完了時点からの走行距離の積算値情報に基づいて判定するものである。
なお、本実施形態においては、エンジン１の後段にロックアップ機構付の自動変速機が装備されるので、そのニュートラル状態でロックアップ機構が解放（解除）状態あるいはスリップ率の大きいスリップ状態にされても、トルクコンバータが滑りを生じるのに必要なある程度の負荷が常時接続されていることになるが、ここでは、その負荷が一定であるスリップ状態を特定の接続状態という。
次に、その作用について説明する。
図４は、その学習噴射実行時前後における筒内圧、発生トルクおよび機関回転数の変化を対比して示す学習噴射時の動作説明図であり、図５は、エンジン側のＥＣＵで繰り返し実行される学習要求フラグおよび完全ロックアップ禁止フラグの設定処理を示すフローチャート、図６は、エンジン側のＥＣＵで繰り返し実行される学習および噴射量補正処理のフローチャートである。
エンジン１の運転時には、ＥＣＵ３１では、図５および図６に示すような処理がそれぞれ繰り返し実行される。
なお、ＥＣＵ３１は、学習処理に使用するＲＡＭ内の特定のメモリ領域に、エンジン１の始動時から一定時間毎に、第１および第２の学習条件の成立判定に要するエンジン１の運転状態および負荷接続状態（例えば、自動変速機のニュートラル相当のスリップ状態やロックアップ機構の作動状態、あるいは更に補機負荷の作動状態）と、インジェクタ１８の使用開始時点または直前の学習処理の完了時点からの走行距離の積算値情報とを、それぞれ取り込む。また、ＥＣＵ３１は、学習インターバルを規定する設定情報を始動時に取り込んでいる。
図５に示す学習要求フラグおよび完全ロックアップ禁止フラグの設定処理では、まず、第３判定手段としてのＥＣＵ３１の新規の機能により、使用開始時点または直前の学習処理の完了時点からの走行距離の積算値に基づいて、その積算距離が学習インターバルの設定値に対応する学習開始時期ｔｓに達したか否かが判定される（ステップＳ１１；第３判定手段の判定ステップ）。これにより、今回の学習処理を後に繰り延べることで学習処理に一定時間以上の遅れが生じても、インジェクタ１８の噴射精度の低下率ｑｅ（図２（ｂ）参照）が予め設定された許容限界値Ｌａに達するまでに学習処理を完了し得るか否かによって、学習処理の遅れが許容されるか否かが判定される。
このとき、学習開始時期が到来したと判定されないと（ステップＳ１１でＮＯの場合）、学習開始時期が到来するまで、一定時間毎に同様の判定が繰り返し実行される。
一方、学習開始時期が到来したと判定されると（ステップＳ１１でＹＥＳの場合）、次いで、学習処理を実行する前提となる各種環境条件として、例えば第１の学習条件が成立しているか否かが判定される（ステップＳ１２；第１判定手段の判定ステップ）。すなわち、（ａ）インジェクタ１８に対する指令噴射量がゼロ以下となる無噴射時、例えば減速燃料カット状態であり、（ｂ）コモンレール１７内の燃料の圧力（レール圧）が一定範囲内に維持されており、（ｃ）エンジン１の冷却水温が一定温度を超えている、という条件が成立するか否かが判定される。
このとき、第１の学習条件のいずれかが成立しないと（ステップＳ１２でＮＯの場合）、その学習条件（ａ）〜（ｃ）が成立するまで、一定時間毎に第１の学習条件の成立判定が実行される。
一方、第１の学習条件が成立すると判定されると（ステップＳ１２でＹＥＳの場合）、次いで、学習実行時、例えば減速時におけるロックアップ機構の完全ロックアップ動作を禁止する要求フラグが有効（ＯＮ）にされることで、自動変速機を制御する他のＥＣＵに対して減速時完全ロックアップ禁止命令が強制信号として出力され（ステップＳ１３：強制信号出力手段の信号出力ステップ）、次いで、学習要求フラグが設定される（ステップＳ１４：学習用噴射指令手段の学習要求ステップ）。したがって、学習時においては、自動変速機側の完全ロックアップが禁止され、ロックアップ機構が解放状態あるいはスリップ率の大きいスリップ状態となる。
この学習要求フラグが設定されると、図６に示す学習処理において、この学習要求フラグの設定（ＯＮ）が確認され（ステップＳ２１）、次いで、第１および第２の学習条件が成立するか否かの確認がなされる（ステップＳ２２；第１および第２判定手段の判定ステップ）。すなわち、前記学習条件（ａ）〜（ｃ）に加えて、（ｄ）エンジン１の後段に位置する自動変速機（図１中に図示せず）がニュートラル相当状態で、トルクコンバータが十分な一定の滑りを生じるスリップ状態である、という条件が成立するか否かの判定がなされる。そして、これらの学習条件（ａ）〜（ｄ）が共に成立すると、通常運転時のパイロット噴射相当の指令噴射量での学習用噴射を特定の気筒のインジェクタ１８に指令する学習用噴射指令信号が出力される（ステップＳ２３；学習用噴射指令手段の噴射指令ステップ）。
このとき、図４（ｂ）および図４（ｃ）に示すように、例えば特定の気筒である第１気筒（同図中では＃１で示す）の圧縮行程の後期でそのクランク角が上死点（図４（ａ）中の＃１ＴＤＣ）となる３６０°ＣＡの直前の噴射時期に、学習用噴射指令を受けたインジェクタ１８により、圧縮行程中の第１気筒１ａの燃焼室１ｂに学習用噴射がなされ、着火遅れの後にその燃料が燃焼し、その燃焼期間の終期に排気弁が開放される時点の近傍からの回転検出期間内に、エンジン１のクランク軸１ｃの回転速度である機関回転数ω１［ｒｐｍ］が検出される。なお、図４（ｂ）に示す発生トルクの変動は専らエンジン１の各気筒１ａにおけるポンピングロスによるものであり、同図中の斜線部が学習用噴射による発生トルクの増加分である。
次いで、その学習用噴射によるエンジン１の機関回転速度［ｒｐｍ］の上昇量（変化量）が回転数センサ２３の検出情報に基づいて算出され、その回転数上昇量に基づいてインジェクタ１８の実噴射量に対応する噴射性能値（トルク比例量）が算出される（ステップＳ２４；性能値算出手段の性能値算出ステップ）。
この噴射性能値の算出処理は、具体的には、まず、無噴射の状態（例えば、減速燃料カット状態）の下で、回転数センサ２３の検出パルス情報を基に機関回転数が一定時間毎に複数回算出され、この状態下で漸減する機関回転数の一定時間毎の回転数変動量（図４（ｃ）中にΔωｄで示す減少量）を算出し、図４（ｃ）に示すように、学習用噴射時期に学習用噴射が無かった場合に推定される学習用噴射タイミング直後の機関回転数ω１´を算出して、学習用噴射タイミングで学習用噴射があった場合の機関回転数ω１と学習用噴射が無かった場合の機関回転数ω１´との差である回転数上昇量Δωｊを算出する。次いで、回転数上昇量Δωｊと学習用噴射時の機関回転数ω０との積であるトルク比例量として噴射性能値を算出する、というものである。なお、ここでの回転数上昇量Δωｊの算出は、学習処理を実行する特定の気筒をエンジン１の複数の各気筒１ａに設定して算出し、平均値として算出されるのがよい。
噴射性能値の算出（ステップＳ２４）が終了すると、第１および第２の学習条件が成立することを再確認し（ステップＳ２５；第１および第２判定手段の判定ステップ）、成立していれば、次いで、図３（ａ）に示す関係より、トルク比例量（それから算出される発生トルク（ｋ・Δωｊ・ω０：但し、ｋは比例係数））に対応する学習噴射時のインジェクタ１８の実噴射量とインジェクタ１８に指令した指令噴射量との差である噴射精度の低下率ｑｅから、それに対応する補正量が算出されるとともに、今回の噴射性能値が次に更新されるまで保存される（ステップＳ２６：補正手段の補正ステップ）。そして、算出した補正量を基に、通常運転時の噴射指令信号Ｉｑが目標噴射量と実噴射量を精度良く一致させるように補正される（ステップＳ２７）。なお、噴射性能値の算出直後に第１および第２の学習条件が成立しない場合（ステップＳ２５でＮＯの場合）は、今回算出した噴射性能値を破棄して、今回の処理を終了する。
このように、本実施形態においては、学習処理の遅れが許容されないと判定されたときには、学習時に第２の学習条件を成立させるようにエンジン１の負荷接続状態を特定の接続状態に強制する強制信号、例えばロックアップ機構の完全ロックアップを禁止する減速時完全ロックアップ禁止命令が出力されるので、学習処理が優先的に実行され、所要の噴射量精度が確保される。一方、第３判定手段により学習処理の遅れが許容されると判定されるときには、第１の学習条件および第２の学習条件が共に自然に成立すると判定されるまで、学習処理の遅れが許容されることになり、ドライバビリティが確保される。したがって、ドライバビリティの確保とインジェクタの噴射量精度の確保との両立を図ることができる。
また、インジェクタ１８の噴射性能の低下量ｑｅが許容限界値Ｌａに達する直前に学習処理を確実に完了することができ、しかも、学習処理によってエンジン１の負荷接続状態、例えば減速時のロックアップ機構の完全ロックアップが制限される頻度を十分に抑えることができ、ドライバビリティを確保できる。
（第２の実施の形態）
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る内燃機関の噴射量制御装置を備えたパワーユニットの制御システムの全体の概略構成図であり、本実施形態は、本発明をマニュアルシフトモード付の自動変速機を搭載した車両（ＡＴ車）のパワーユニットの制御システムに適用したものである。図８は、第２の実施の形態に係る内燃機関の噴射量制御装置で実行される学習処理の実行時期とその期間の説明図である。また、図９は、第２の実施の形態に係るパワーユニットの制御システムで実行される学習要求フラグおよび完全ロックアップ禁止フラグの設定処理を示すフローチャートである。なお、本実施形態における噴射量制御装置は、上述した第１の実施の形態のそれとほぼ同一または類似する構成を有するので、そのような構成部分については図１中の対応する構成要素と同一符号で示し、相違する構成について以下に説明する。
図７に示すように、本実施形態は、車両に搭載されるエンジン１と、エンジン１からの動力を伝達するトルクコンバータ２およびそのトルクコンバータ２をロックアップするロックアップ機構３を有する自動変速機５（動力伝達装置）と、を具備するパワーユニットを制御する制御システムであって、エンジン１のインジェクタ１８に対して燃料の噴射を指令する噴射指令信号Ｉｑを生成するとともに、インジェクタ１８の燃料噴射性能の変化を予め設定された学習条件下で学習し、その学習の結果に応じて噴射指令信号Ｉｑを補正するＥＣＵ３１を有する噴射量制御装置１０と、自動変速機５（トルクコンバータ２およびロックアップ機構３を含む）の作動を制御するトランスミッションコントロール用のＥＣＵ（以下、Ｔ−ＥＣＵという）４１を有するロックアップ制御装置４０とを含んで構成されている。
エンジン１は、インジェクタ１８による各圧縮行程中の燃料噴射を微少量噴射を含む複数回の噴射に分割して実行するようになっており、学習用噴射については、前記分割されるいずれかの微少量噴射に近い指令噴射量、例えばエンジン１のピストン上死点近傍でなされるパイロット噴射量に近い指令噴射量で実行するようになっている。
ロックアップ機構３は、通常は、エンジン１のスロットル開度と車速とで特定される運転状態がロックアップ線図上に予め設定されたロックアップ領域内にあるか否かによってロックアップ制御され、例えば車速が高速走行するとき、一定減速度以上で減速されるとき、一定加速度以上で加速されるとき等に、そのロックアップ機構３のロックアップクラッチが係合するようになっている。そして、このロックアップクラッチの係合により、トルクコンバータ２の図示しないポンプインペラとタービンランナとが、ロックアップクラッチを介してスリップ無く動力伝達可能に直接機械的に連結される。また、ロックアップクラッチを半係合させてスリップ制御を行うこともでき、トルクコンバータのタービン回転数と機関回転数との回転数差であるスリップ回転数が目標回転数を維持するようにロックアップクラッチの係合油圧をフィードバック制御することもできる。
自動変速機５は、いわゆるマニュアルシフト機能を備えた多段変速機であり、車室内には、例えばドライバの好みに応じて、複数の走行モード、例えば自動変速モードおよびマニュアルシフトモードのうちいずれかを選択する操作がなされるモード切替えスイッチ２６と、このモード切替えスイッチ２６の切替え操作を含むマニュアルシフトモードのレバー操作と自動変速モードでのレンジ選択操作とが可能なシフトレバー２７と、このシフトレバー２７がマニュアルシフトモードのレバー操作領域内で操作されるとき、例えばその操作領域の一方側に傾ける操作をシフトアップ要求操作、他方側に傾ける操作をシフトダウン要求操作として検出するマニュアル操作検出スイッチ２８と、が装備されている。
モード切替えスイッチ２６およびマニュアル操作検出スイッチ２８は、自動変速機５の作動を制御するＴ−ＥＣＵ４１と共に、ロックアップ制御装置４０を構成している。このＴ−ＥＣＵ４１は、噴射量制御装置１０のＥＣＵ３１と協働して、マニュアルシフトモードにおいて、手動のシフト操作入力に応じて、ロックアップ機構３の完全ロックアップ状態下で、そのシフト操作によりドライバが体感すべき加速度や減速度が得られるように、エンジン１の燃料供給状態、自動変速機５内の各摩擦係合要素の係合状態および変速する前後の変速比の組み合わせ等を設定するようになっている。
噴射量制御装置１０のＥＣＵ３１は、上述の第１の実施形態の場合と同様に、回転数センサ２３と協働してエンジン１の機関回転速度を検出する回転速度検出手段の機能と、エンジン１の運転状態に関する第１の学習条件、例えば上述の条件（ａ）〜（ｃ）が成立するか否か、すなわち、インジェクタ１８への噴射指令信号Ｉｑで特定される指令噴射量がゼロ以下となる無噴射時であり、レール圧が一定範囲内に維持されており、エンジン１の冷却水温が一定温度を超えているか否かを判定する第１判定手段の機能と、ロックアップ機構３の作動状態に関する第２の学習条件、例えば上述の条件（ｄ）と同様の条件が成立するか否か、すなわち、自動変速機５がニュートラル相当状態でトルクコンバータ２が十分な一定の滑りを生じるスリップ状態にあるか否かを判定する第２判定手段の機能と、を備えている。
ＥＣＵ３１は、また、第１の学習条件および第２の学習条件が共に成立すると判定されたとき、予め設定された指令噴射量での学習用噴射をインジェクタ１８に指令する学習用噴射指令手段の機能と、学習用噴射指令手段からの指令に応じてインジェクタ１８により学習用噴射がなされるとき、学習用噴射によるエンジン１の機関回転速度の変化量を回転速度検出手段の検出情報に基づいて算出し、その変化量に基づいてインジェクタ１８の実噴射量に対応する噴射性能値（上述の第１の実施の形態におけるトルク比例値）を算出する性能値算出手段の機能と、噴射性能値から特定されるインジェクタ１８の実噴射量とインジェクタ１８に指令した指令噴射量との差に応じて、噴射指令信号Ｉｑを補正する補正手段の機能と、を備えている。
ＥＣＵ３１は、さらに、学習処理に一定時間以上の遅れが生じてもインジェクタ１８の燃料噴射性能が予め設定された許容限界値に達するまで、例えばすなわち図８（ｂ）中の許容限界値Ｌａに達する距離ｔｆになるまでに学習処理を完了し得るか否かによって学習処理の遅れが許容されるか否かを判定する第３判定手段の機能と、第３判定手段の機能により学習処理の遅れが許容されないと判定された場合に、第１判定手段の機能により第１の学習条件が成立すると判定され、かつ、第２判定手段の機能により第２の学習条件が成立しないと判定されたとき、第２の学習条件を成立させるようにロックアップ機構３の完全ロックアップ状態の禁止を強制する減速時完全ロックアップ禁止命令のフラグを設定し、ロックアップ制御装置４０のＴ−ＥＣＵ４１にその設定フラグに対応する強制信号を出力する強制信号出力手段の機能と、を備えている。なお、ここにいう減速時完全ロックアップとは、学習処理中に実行される完全ロックアップの意である。
ロックアップ制御装置４０の一部を構成するＴ−ＥＣＵ４１は、噴射量制御装置１０のＥＣＵ３１からの強制信号である減速時完全ロックアップ禁止信号を入力するとき、その禁止信号を入力している学習処理時間の間のみ、ロックアップ機構３の動作を完全ロックアップ状態とならない範囲内に制限するようになっている。
このような本実施形態の構成は、ＥＣＵ３１およびＴ−ＥＣＵ４１が、学習機会の少ない走行モード下であっても、第３判定手段としてのＥＣＵ３１により学習処理の遅れが許容されると判定されるときには、第１の学習条件および第２の学習条件が共に自然に成立すると判定されるまで学習処理の遅れを許容するものである。
ＥＣＵ３１およびＴ−ＥＣＵ４１は、上述の各機能に加えて、エンジン１に接続される負荷についての複数の動作モードのうち、車両の走行状態に応じてロックアップ機構３の動作を完全ロックアップ状態に拘束しない非拘束状態（特定の接続状態）と完全ロックアップ状態に拘束する拘束状態（他の状態）とに切り替える第１の動作モードが設定されているか否かを判定する動作モード判定手段の機能と、学習処理に一定時間以上の遅れが生じてもインジェクタ１８の燃料噴射性能を許容限界値よりも良好な特定の燃料噴射性能の範囲内に維持し得るか否かによって学習処理の遅れが許容されるか否かを判定する第４判定手段の機能と、を備えている。
ここにいう第１の動作モードとは、例えば一定車速以上の高速時に完全ロックアップモードとなる高速時完全ロックアップモードであり、車両が一定車速以上で走行するときにロックアップ機構３の動作が完全ロックアップ状態に拘束され、車両が一定車速未満で走行するときにはロックアップ機構３の動作が完全ロックアップ状態に拘束されないスリップ状態もしくは解放状態となるモードである。本実施形態においては、このモードは、ＥＣＵ３１およびＴ−ＥＣＵ４１により車両走行状態に応じて設定される。
インジェクタ１８の燃料噴射性能について、許容限界値よりも良好な特定の燃料噴射性能の範囲とは、例えば噴射量精度の低下率（実噴射量／指令噴射量）が図８（ｂ）中の精度ラインＬｍ未満となる範囲で、許容限界値Ｌａ近傍の低下率となった場合に比べ、比較的良好な噴射量制御精度を保ち得る範囲である。
第４判定手段としてのＥＣＵ３１およびＴ−ＥＣＵ４１は、インジェクタ１８の使用開始時点または直前の学習処理の完了時（後述するフローではそれに近い要求ランクＣのフラグ設定時）からの走行距離の積算値が距離Ｄｓに達するまでは、学習処理に一定時間以上の遅れが生じてもインジェクタ１８の燃料噴射性能を許容限界値Ｌａよりも良好な特定の燃料噴射性能の範囲内（精度ラインＬｍ未満）に維持し得ると判定し、学習処理の遅れが許容されると判定する。一方、その走行距離の積算値が距離Ｄｓに達すると、インジェクタ１８の燃料噴射性能を許容限界値Ｌａよりも良好な特定の燃料噴射性能の範囲内に維持できないと判定し、学習処理の遅れが許容されないと判定するようになっている。
強制信号出力手段としてのＥＣＵ３１は、動作モード判定手段の機能により第１の動作モードが設定されていると判定され、かつ、第４判定手段の機能により学習処理の遅れが許容されないと判定された場合に、第１判定手段の機能により第１の学習条件が成立すると判定され、かつ、第２判定手段の機能により第２の学習条件が成立しないと判定されたとき、Ｔ−ＥＣＵ４１に対して、強制信号を出力（後述するロックアップ禁止車速以上での減速時完全ロックアップ禁止要求フラグを設定）するようになっている。
動作モード判定手段としてのＥＣＵ３１およびＴ−ＥＣＵ４１は、複数の動作モードのうちロックアップ機構３の動作を完全ロックアップ状態に常時拘束する第２の動作モード、例えばマニュアルシフトモードが設定されているか否かをモード切替えスイッチ２６の切替え状態から判定し、第２の動作モードが設定されていると判定された場合であって第４判定手段の機能により学習処理の遅れが許容されると判定されているときには、第３判定手段により学習処理の遅れが許容されないと判定されるまで（図８（ｃ）中の走行距離Ｄｔに達するまで）、強制信号出力手段の機能による強制信号の出力（後述する減速時完全ロックアップ禁止要求フラグの設定）を制限するようになっている。
ＥＣＵ３１およびＴ−ＥＣＵ４１は、さらに、学習処理に一定時間以上の遅れが生じても、インジェクタ１８の燃料噴射性能を特定の燃料噴射性能の範囲内で予め設定された高精度領域内、例えば図８（ｂ）のラインＬｎ以下の精度低下率となる範囲内に維持し得るか否かによって、学習処理の遅れが許容されるか否かを判定する第５判定手段の機能を備えている。
また、ＥＣＵ３１およびＴ−ＥＣＵ４１は、動作モード判定手段の機能により、複数の動作モードのうちエンジン１の燃費およびパワーユニットの動力性能面から完全ロックアップ状態とすることが好ましいときのみロックアップ機構３の動作が一時的に完全ロックアップ状態に切り替えられる第３の動作モード（通常の自動変速およびロックアップ制御モード）が設定されているか否かを判定する。そして、第３の動作モードが設定されていると判定された場合であって第５判定手段により学習処理の遅れが許容されないと判定されたとき、例えば学習処理を遅らせると図８（ｂ）のラインＬｍの精度低下率に達してしまう可能性が高くなる走行距離Ｄｓになるとき、強制信号出力手段の機能により、強制信号、例えばロックアップ禁止車速以上での減速時完全ロックアップを禁止する要求フラグを設定するようになっている。
このように構成された本実施形態のパワーユニットの制御システムにおいては、図９に示すような処理手順で学習要求フラグおよび完全ロックアップ禁止フラグの設定処理がなされ、そのフラグ設定状態に応じて自動変速機側のロックアップ制御に適宜必要な制限が加えられ、インジェクタの噴射精度の学習と指令噴射量の補正が繰り返し実行される。
図９に示す処理に先立ち、ＥＣＵ３１は、学習処理に使用するＲＡＭ内の特定のメモリ領域に、エンジン１の始動時後の一定時間毎に、第１および第２の学習条件の成立判定に要するエンジン１の運転状態および負荷接続状態（例えば、自動変速機５のニュートラル相当のスリップ状態やロックアップ機構３の作動状態）と、インジェクタ１８の使用開始時または直前の学習処理の完了時からの走行距離の積算値情報とを、それぞれ取り込む。また、ＥＣＵ３１は、学習インターバルを規定する設定情報（例えば、第３〜第５判定手段で用いる走行距離Ｄｔ，Ｄｓ，Ｄｎ）を始動時に取り込んでいる。
図９に示す処理では、まず、第３判定手段としてのＥＣＵ３１の新規の機能により、使用開始時または直前の学習処理の完了時（ここでは、それに近い後述の学習要求ランクＣフラグ設定時）からの走行距離の積算値に基づいて、その積算距離が学習開始時期の設定距離Ｄｎ（図８（ｂ）参照）に達したか否かが判定される（ステップＳ３１；第５判定手段の判定ステップ）。この学習時期は、インジェクタ１８の噴射精度の低下率ｑｅが許容限界値Ｌａより高精度側に位置する精度ラインＬｎに達するまでに学習処理を一定確率以上の高確率で完了し得ると考えられる時期であり、それに相当する走行距離Ｄｎとして設定されている。
このとき、学習開始時期が到来したと判定されないと（ステップＳ３１でＮＯの場合）、学習開始時期が到来するまで、一定時間毎に同様の判定が繰り返し実行される。
一方、学習開始時期が到来したと判定されると（ステップＳ３１でＹＥＳの場合）、次いで、学習処理を実行する前提となる各種環境条件として、例えば第１の学習条件が成立しているか否かが判定される（ステップＳ３２；第１判定手段の判定ステップ）。すなわち、（ａ）インジェクタ１８に対する指令噴射量がゼロ以下となる無噴射時、例えば減速燃料カット状態であり、（ｂ）コモンレール１７内の燃料の圧力（レール圧）が一定範囲内に維持されており、かつ、（ｃ）エンジン１の冷却水温が一定温度を超えている、という条件が成立するか否かが判定される。
ここで、第１の学習条件が成立すれば、学習要求フラグとしてＡフラグが設定され（ステップＳ３３）、それを契機として、図６に示した第１の実施の形態における学習処理とほぼ同様な学習処理が実行されることになる。
一方、このとき、第１の学習条件が成立しないと（ステップＳ３２でＮＯの場合）、次いで、使用開始時からあるいは前回の学習要求ランクＣのフラグ設定時からの累積の走行距離が距離Ｄｔ、例えば９００ｋｍ以上の走行距離に達したか否かが判定され（ステップＳ３４）、達してなければ、使用開始時からあるいは前回の学習要求ランクＣの設定時からの累積の走行距離が距離Ｄｓ、例えば８００ｋｍ以上の走行距離に達したか否かが判定される（ステップＳ３５）。すなわち、インジェクタ１８の噴射量に許容限度に近い精度低下が生じる程度に、学習が遅れているか否かが判定される。
本実施形態の車両では、高速走行時やマニュアルシフトモード時に完全ロックアップ状態で長時間走行することがあり得るので、トルクコンバータ２にニュートラル状態相当のスリップ状態が要求される第２の学習条件が成立し難い。そのために、学習時間が確保できない場合には、例えば前回の学習要求ランクＣの設定時からの累積の走行距離が距離Ｄｓに達し、ステップＳ３５での判定結果がＹＥＳとなる。
この場合、次いで、学習要求ランクＢのフラグが設定される（ステップＳ３６）。
この学習要求ランクＢのフラグは、ロックアップ制御を行うＴ−ＥＣＵ４１側に読み取られる。これにより、例えばロックアップ禁止下限車速以上の高速走行中に完全ロックアップ状態となるべき走行モードでも、減速時完全ロックアップの禁止命令が生じ得ることが、Ｔ−ＥＣＵ４１側に通知されることになる。
次いで、第１および第２の学習条件が成立するかを確認する判定が実行され（ステップＳ３７）、第１の学習条件または第２の学習条件が共に成立すると判定されると（ステップＳ３７でＹＥＳの場合）、次に、ロックアップ禁止下限車速以上の車速で高速走行しているか否かが判定され（ステップＳ３８）、高速走行していると判定されると、減速時完全ロックアップの禁止要求フラグが有効にされ、減速時完全ロックアップの禁止を要求する強制信号がＥＣＵ３１からＴ−ＥＣＵ４１に出力されることになる（ステップＳ３９）。
このように高速走行中における減速時完全ロックアップの禁止要求を行ったとしても、例えばマニュアルシフトモードが選択され、ドライバがほとんどマニュアルシフト操作による運転を続けるような場合には、学習処理が進まず、先の走行距離判定ステップＳ３４で、例えば前回の学習要求ランクＣの設定時からの積算の走行距離が距離Ｄｔに達する（ステップＳ３４でＹＥＳ）。
このとき、次いで、学習要求ランクＣのフラグが設定され（ステップＳ４０）、この学習要求ランクＣのフラグがロックアップ制御を行うＴ−ＥＣＵ４１側に読み取られる。これにより、例えば車速を問わず、完全ロックアップ状態となるべき走行モードでも、減速時完全ロックアップの禁止命令が生じ得ることが、Ｔ−ＥＣＵ４１側に通知されることになる。
次いで、第１および第２の学習条件が成立するか再確認する判定が実行され（ステップＳ４１）、第１の学習条件または第２の学習条件が共に成立すると判定されると（ステップＳ４１でＹＥＳの場合）、次に、減速時完全ロックアップの禁止要求フラグが有効にされ、車速を問わず、全車速域において減速時完全ロックアップの禁止を要求する強制信号がＥＣＵ３１からＴ−ＥＣＵ４１に出力されることになる（ステップＳ４２）。
したがって、学習条件の成立により図６に示したような学習処理が実行されるとき、ロックアップ機構３の完全ロックアップ動作がＴ−ＥＣＵ４１によって禁止されることになり、ロックアップ機構３がニュートラル相当の解放状態あるいはスリップ率の大きいスリップ状態となることで、学習処理が優先的に進行する。
その結果、インジェクタ１８の実噴射量とインジェクタ１８に指令した指令噴射量との差である噴射精度の低下率ｑｅに対する補正が確実に実行され、通常運転時の噴射指令信号Ｉｑが目標噴射量と実噴射量を精度良く一致させるように補正される。
このように、本実施形態においては、学習処理の遅れが許容されないと判定されたときには、第２の学習条件を成立させるようにエンジン１の負荷接続状態を特定の接続状態に強制する強制信号、例えばロックアップ機構の完全ロックアップを禁止する減速時完全ロックアップ禁止命令が出力されるので、インジェクタの噴射性能が許容限度を超えることがないように学習処理を確実に実行し、所要の噴射量精度が確保することができる。また、第３判定手段により学習処理の遅れが許容されると判定されるときには、第１の学習条件および第２の学習条件が共に成立すると判定されるまで、学習処理の遅れを許容することにより、ドライバビリティを確保することができる。したがって、ドライバビリティの確保とインジェクタの噴射量精度の確保との両立を図ることができる。
なお、上述の各実施形態においては、内燃機関の負荷接続状態が学習条件を成立させる特定の接続状態を、自動変速機のロックアップ機構におけるニュートラル状態相当の解放状態もしくはスリップ状態とし、その特定の接続状態から外れる状態を、自動変速機のロックアップ機構における完全ロックアップ状態としたが、完全ロックアップに近い低スリップ率の滑りを生じるロックアップ状態を特定の接続状態から外れる状態としてもよい。また、主な学習処理時となる減速燃料カット時の完全ロックアップを禁止するものとしたが、学習処理が実行される他の運転状態における完全ロックアップを禁止して学習処理を実行できるのは勿論である。さらに第２の実施形態において、使用継続により徐々に進行するインジェクタの噴射精度の低下の度合いを、前回のＣフラグ設定時、すなわち学習完了直前からの車両の累積の走行距離を用いて学習時期を判定したが、内燃機関の累積運転時間、インジェクタの累積の使用時間に相当する累積の噴射回数や噴射時間、熱履歴等といった別の劣化指示値を用いることもできる。
以上説明したように、本発明は、学習処理の遅れが許容されないと判定されたとき、第２の学習条件を成立させるように内燃機関の負荷接続状態を特定の接続状態に強制して学習処理を優先的に実行させる一方、第３判定手段により学習処理の遅れが許容されると判定されるときには、第１の学習条件および第２の学習条件が共に自然に成立するまで学習処理の遅れが許容されるようにすることで、所要の噴射量精度の確保とドライバビリティの確保との両立を図ることができる内燃機関の噴射量制御装置を提供することができ、また、学習処理の遅れが許容されないと判定された場合であって第１の学習条件が成立し、第２の学習条件が成立しないときに、第２の学習条件を成立させるようにロックアップ機構の完全ロックアップ状態の禁止を強制する強制信号を出力して学習処理を優先的に実行させる一方、第３判定手段により学習処理の遅れが許容されると判定されるときには、第１の学習条件および第２の学習条件が共に成立すると判定されるまで学習処理の遅れが許容されるようにすることで、所要の噴射量精度の確保とドライバビリティの確保との両立を図ることができるパワーユニットの制御システムを提供することができるという効果を奏するものであり、車載内燃機関の燃料噴射弁の噴射性能の劣化を学習し、その噴射性能に応じた実噴射量制御を実行する内燃機関の噴射量制御装置およびパワーユニットの制御システム全般に有用である。
本発明の第１の実施の形態に係る内燃機関の噴射量制御装置とこれを備えた燃料噴射システムの全体の概略構成図である。 第１の実施の形態に係る内燃機関の噴射量制御装置で実行される学習処理の実行周期とその期間の説明図である。 図３（ａ）は、第１の実施の形態に係る内燃機関の噴射量制御装置で実行される学習噴射の噴射量と発生トルクの比例関係を示すグラフ、図３（ｂ）は、その学習噴射による回転数上昇量と学習噴射時の機関回転数の関係を示すグラフである。 第１の実施の形態に係る内燃機関の噴射量制御装置の学習噴射実行時前後における筒内圧、発生トルクおよび機関回転数の変化を対比して示す学習噴射時の動作説明図である。 第１の実施の形態に係る内燃機関の噴射量制御装置のエンジン側のＥＣＵで繰り返し実行される学習要求フラグおよび完全ロックアップ禁止フラグの設定処理を示すフローチャートである。 第１の実施の形態に係る内燃機関の噴射量制御装置のエンジン側のＥＣＵで一定時間毎に繰り返し実行される学習および噴射量補正処理のフローチャートである。 本発明の第２の実施の形態に係る内燃機関の噴射量制御装置を備えたパワーユニットの制御システムの全体の概略構成図である。 第２の実施の形態に係る内燃機関の噴射量制御装置で実行される学習処理の実行時期とその期間の説明図である。 第２の実施の形態に係るパワーユニットの制御システムで実行される学習要求フラグおよび完全ロックアップ禁止フラグの設定処理を示すフローチャートである。 従来の学習処理の課題の説明図である。
符号の説明
１ エンジン（内燃機関、ディーゼル機関、パワーユニット）
１ａ 気筒
１ｃ クランク軸
２ トルクコンバータ
３ ロックアップ機構
５ 自動変速機（パワーユニット）
１０ 噴射量制御装置（内燃機関の噴射量制御装置）
１２ フィードポンプ
１３ 調量弁
１５ 加圧ポンプ
１７ コモンレール
１８ インジェクタ
２１ 圧力リミッタ
２２ 燃料圧力センサ
２３ 回転数センサ（回転速度検出手段）
２４ アクセル開度センサ
２５ 車速センサ
２６ モード切替えスイッチ
２７ シフトレバー
２８ マニュアル操作検出スイッチ
３１ ＥＣＵ（回転速度検出手段、第１判定手段、第２判定手段、学習用噴射指令手段、性能値算出手段、補正手段、第３判定手段、強制信号出力手段、動作モード判定手段、第４判定手段、第５判定手段）
４０ ロックアップ制御装置
４１ Ｔ−ＥＣＵ（トランスミッションコントロール用のＥＣＵ、他のＥＣＵ、動作モード判定手段、第４判定手段、第５判定手段）
Ｉｑ 噴射指令信号
ω（ＮＥ） 機関回転数
ω０ 学習用噴射時の機関回転数
ω１ 学習用噴射直後の機関回転数
ω１´ 学習用噴射無しの場合の推定機関回転数
Δωｊ 回転数上昇量

Claims (12)

  1. 内燃機関のインジェクタに対して燃料の噴射を指令する噴射指令信号を生成するとともに、前記インジェクタの燃料噴射性能の変化を予め設定された学習条件下で学習する学習処理を実行し、該学習処理の結果に応じて前記噴射指令信号を補正する内燃機関の噴射量制御装置であって、
    前記内燃機関の機関回転速度を検出する回転速度検出手段と、
    前記内燃機関の運転状態に関する第１の学習条件が成立するか否かを判定する第１判定手段と、
    前記内燃機関の負荷接続状態に関する第２の学習条件が成立するか否かを判定する第２判定手段と、
    前記第１の学習条件および前記第２の学習条件が共に成立すると判定されたとき、予め設定された指令噴射量での学習用噴射を前記インジェクタに指令する学習用噴射指令手段と、
    前記学習用噴射指令手段からの指令に応じて前記インジェクタにより前記学習用噴射がなされるとき、前記学習用噴射による前記内燃機関の機関回転速度の変化量を前記回転速度検出手段の検出情報に基づいて算出し、該変化量に基づいて前記インジェクタの実噴射量に対応する噴射性能値を算出する性能値算出手段と、
    前記噴射性能値から特定される前記インジェクタの実噴射量と前記インジェクタに指令した前記指令噴射量との差に応じて、前記噴射指令信号を補正する補正手段と、
    前記学習処理に一定時間以上の遅れが生じても前記インジェクタの燃料噴射性能が予め設定された許容限界値に達するまでに前記学習処理を完了し得るか否かによって前記学習処理の遅れが許容されるか否かを判定する第３判定手段と、
    前記第３判定手段により前記学習処理の遅れが許容されないと判定されたとき、前記第２の学習条件を成立させるように前記内燃機関の負荷接続状態を特定の接続状態に強制する強制信号を出力する強制信号出力手段と、を備え、
    前記第３判定手段により前記学習処理の遅れが許容されると判定されるとき、前記第１の学習条件および前記第２の学習条件が共に成立すると判定されるまで前記学習処理の遅れを許容することを特徴とする内燃機関の噴射量制御装置。
  2. 前記内燃機関が、車両に搭載され、
    前記車両が、前記内燃機関からの動力を伝達するトルクコンバータおよび該トルクコンバータをロックアップするロックアップ機構を有する動力伝達装置を備え、
    前記強制信号が、前記ロックアップ機構によるロックアップを禁止する指令信号となっていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の噴射量制御装置。
  3. 前記第３判定手段は、前記インジェクタの燃料噴射性能が前記許容限界値に達する前に前記学習処理を完了するために前記学習処理の遅れが許容されなくなる時期を前記インジェクタの累積使用時間相当の積算情報に基づいて判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の噴射量制御装置。
  4. 前記内燃機関に接続される負荷についての複数の動作モードのうち、前記内燃機関の負荷接続状態を前記特定の接続状態と該特定の接続状態から外れる他の状態とに切り替える第１の動作モードが設定されているか否かを判定する動作モード判定手段と、
    前記学習処理に一定時間以上の遅れが生じても前記インジェクタの燃料噴射性能を前記許容限界値を超えない特定の燃料噴射性能の範囲内に維持し得るか否かによって前記学習処理の遅れが許容されるか否かを判定する第４判定手段と、を備え、
    前記動作モード判定手段により前記第１の動作モードが設定されていると判定され、かつ、前記第４判定手段により前記学習処理の遅れが許容されないと判定された場合に、前記第１判定手段により前記第１の学習条件が成立すると判定され、かつ、前記第２判定手段により前記第２の学習条件が成立しないと判定されたとき、前記強制信号出力手段が、前記強制信号を出力することを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１の請求項に記載の内燃機関の噴射量制御装置。
  5. 前記動作モード判定手段は、前記複数の動作モードのうち前記内燃機関の負荷接続状態を前記特定の接続状態から外れる状態に常時拘束する第２の動作モードが設定されているか否かを判定し、
    前記第２の動作モードが設定されていると判定された場合であって前記第４判定手段により前記学習処理の遅れが許容されると判定されているとき、前記第３判定手段により前記学習処理の遅れが許容されないと判定されるまで、前記強制信号出力手段が、前記強制信号の出力を制限することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の噴射量制御装置。
  6. 車両に搭載される内燃機関と、前記内燃機関からの動力を伝達するトルクコンバータ、および、該トルクコンバータをロックアップするロックアップ機構を有する自動変速機と、を具備するパワーユニットの制御システムであって、
    前記内燃機関のインジェクタに対して燃料の噴射を指令する噴射指令信号を生成するとともに、前記インジェクタの燃料噴射性能の変化を予め設定された学習条件下で学習し、該学習の結果に応じて前記噴射指令信号を補正する噴射量制御装置と、
    前記動力伝達装置のロックアップ機構の作動を制御するロックアップ制御装置と、を含んで構成され、
    前記噴射量制御装置が、
    前記内燃機関の機関回転速度を検出する回転速度検出手段と、
    前記内燃機関の運転状態に関する第１の学習条件が成立するか否かを判定する第１判定手段と、
    前記ロックアップ機構の作動状態に関する第２の学習条件が成立するか否かを判定する第２判定手段と、
    前記第１の学習条件および前記第２の学習条件が共に成立すると判定されたとき、予め設定された指令噴射量での学習用噴射を前記インジェクタに指令する学習用噴射指令手段と、
    前記学習用噴射指令手段からの指令に応じて前記インジェクタにより前記学習用噴射がなされるとき、前記学習用噴射による前記内燃機関の機関回転速度の変化量を前記回転速度検出手段の検出情報に基づいて算出し、該変化量に基づいて前記インジェクタの実噴射量に対応する噴射性能値を算出する性能値算出手段と、
    前記噴射性能値から特定される前記インジェクタの実噴射量と前記インジェクタに指令した前記指令噴射量との差に応じて、前記噴射指令信号を補正する補正手段と、
    前記学習処理に一定時間以上の遅れが生じても前記インジェクタの燃料噴射性能が予め設定された許容限界値に達するまでに前記学習処理を完了し得るか否かによって前記学習処理の遅れが許容されるか否かを判定する第３判定手段と、
    前記第３判定手段により前記学習処理の遅れが許容されないと判定された場合に、前記第１判定手段により前記第１の学習条件が成立すると判定され、かつ、前記第２判定手段により前記第２の学習条件が成立しないと判定されたとき、前記第２の学習条件を成立させるように前記ロックアップ機構の完全ロックアップ状態の禁止を強制する強制信号を前記ロックアップ制御装置に出力する強制信号出力手段と、を備え、
    前記ロックアップ制御装置が、前記強制信号を入力したとき、前記ロックアップ機構の動作を完全ロックアップ状態とならない範囲内に制限し、
    前記第３判定手段により前記学習処理の遅れが許容されると判定されるとき、前記第１の学習条件および前記第２の学習条件が共に成立すると判定されるまで前記学習処理の遅れを許容することを特徴とするパワーユニットの制御システム。
  7. 前記内燃機関に接続される負荷についての複数の動作モードのうち、前記車両の走行状態に応じて前記ロックアップ機構の動作を完全ロックアップ状態に拘束しない非拘束状態と完全ロックアップ状態に拘束する拘束状態とに切り替える第１の動作モードが設定されているか否かを判定する動作モード判定手段と、
    前記学習処理に一定時間以上の遅れが生じても前記インジェクタの燃料噴射性能を前記許容限界値を超えない特定の燃料噴射性能の範囲内に維持し得るか否かによって前記学習処理の遅れが許容されるか否かを判定する第４判定手段と、を備え、
    前記動作モード判定手段により前記第１の動作モードが設定されていると判定され、かつ、前記第４判定手段により前記学習処理の遅れが許容されないと判定された場合に、前記第１判定手段により前記第１の学習条件が成立すると判定され、かつ、前記第２判定手段により前記第２の学習条件が成立しないと判定されたとき、前記強制信号出力手段が、前記強制信号を出力することを特徴とする請求項６に記載のパワーユニットの制御システム。
  8. 前記第１の動作モードは、前記車両が一定車速以上で走行するときに前記ロックアップ機構の動作が完全ロックアップ状態に拘束され、前記車両が一定車速未満で走行するときに前記ロックアップ機構の動作が前記完全ロックアップ状態に拘束されない高速時ロックアップモードであることを特徴とする請求項７に記載のパワーユニットの制御システム。
  9. 前記動作モード判定手段は、前記複数の動作モードのうち前記ロックアップ機構の動作を完全ロックアップ状態に常時拘束する第２の動作モードが設定されているか否かを判定し、
    前記第２の動作モードが設定されていると判定された場合であって前記第４判定手段により前記学習処理の遅れが許容されると判定されているとき、前記第３判定手段により前記学習処理の遅れが許容されないと判定されるまで、前記強制信号出力手段が、前記強制信号の出力を制限することを特徴とする請求項７に記載のパワーユニットの制御システム。
  10. 前記学習処理に一定時間以上の遅れが生じても前記インジェクタの燃料噴射性能を前記特定の燃料噴射性能の範囲内で予め設定された許容領域内に維持し得るか否かによって前記学習処理の遅れが許容されるか否かを判定する第５判定手段を備えるとともに、
    前記動作モード判定手段は、前記複数の動作モードのうち前記内燃機関の燃費および前記パワーユニットの動力性能面から前記ロックアップ機構の動作が一時的に前記完全ロックアップ状態に切り替えられる第３の動作モードが設定されているか否かを判定し、
    前記第３の動作モードが設定されていると判定された場合に、前記第５判定手段により前記学習処理の遅れが許容されないと判定されたとき、前記強制信号出力手段が、前記強制信号を出力することを特徴とする請求項７ないし請求項９のうちいずれか１の請求項に記載のパワーユニットの制御システム。
  11. 前記内燃機関が、前記インジェクタによる一圧縮行程中の燃料噴射を微少量噴射を含む複数回の噴射に分割して実行するディーゼル機関であり、
    前記学習用噴射が、前記微少量噴射に相当する指令噴射量で実行されることを特徴とする請求項６ないし請求項１０のうちいずれか１の請求項に記載のパワーユニットの制御システム。
  12. 前記指令噴射量が、前記内燃機関のピストン上死点近傍でなされるパイロット噴射量に相当する燃料噴射量であることを特徴とする請求項１１に記載のパワーユニットの制御システム。
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