JP2001032738A - ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents

ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置

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JP2001032738A
JP2001032738A JP11205950A JP20595099A JP2001032738A JP 2001032738 A JP2001032738 A JP 2001032738A JP 11205950 A JP11205950 A JP 11205950A JP 20595099 A JP20595099 A JP 20595099A JP 2001032738 A JP2001032738 A JP 2001032738A
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暁 白河
Manabu Miura
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 定常状態と過渡状態の差や環境バラツキがあ
ってもパイロット噴射を実行させるかどうかの判定精度
を高める。 【解決手段】 エンジン状態を表すパラメータに対して
パイロット噴射への要求度合を示すメンバーシップ関数
を評価関数として設定手段６１が設定し、この評価関数
に基づいて現在のエンジン状態を表すパラメータに対応
する判定値ＥＶｐｌｔを演算手段６２が演算し、この判
定値ＥＶｐｌｔとスライスレベルＳＬＥＶ＃を比較手段
６３が比較し、この比較より判定値ＥＶｐｌｔがスライ
スレベルＳＬＥＶ＃を超えたときパイロット噴射を実行
手段６４が実行させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はディーゼルエンジ
ンの燃料噴射制御装置、特にメイン噴射に先立って少量
の燃料を噴射する、いわゆるパイロット噴射を行うもの
に関する。
【０００２】
【従来の技術】パイロット噴射はディーゼルエンジンの
燃焼加振力を低減するのに有効であるため、振動レベル
が高くなる領域をエンジンの回転数と負荷をパラメータ
とするマップ上に設定し、この領域になるとパイロット
噴射を行わせるものがある（特開昭６１−２７２４５０
号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パイロ
ット噴射への要求は定常状態と過渡状態とで変化し、ま
た環境の違いによっても変化するため、上記従来装置の
ようにパイロット噴射を行わせる領域をマップ上に設定
するだけでは、定常状態には対応できても、過渡状態に
なると、また環境が変化すると適切なパイロット噴射量
を与えることができず、振動レベルが逆に悪化したり、
振動レベルは下がらず排気組成だけが悪化する事態を招
く。
【０００４】そこで本発明は、エンジン状態を示すパラ
メータに対してパイロット噴射への要求度合を示すメン
バーシップ関数を評価関数として設け、その評価関数に
基づいてパイロット噴射を実行させるかどうかの判定を
行うことにより、定常状態と過渡状態の差や環境バラツ
キがあっても、パイロット噴射を実行させるかどうかの
判定精度を高めることを目的とする。
【０００５】一方、アイドル時など気筒間のバラツキ補
正を行うものでは、気筒毎のメイン噴射量に差が生じる
のであるが、この場合に、そのメイン噴射量のうちから
パイロット噴射に絶対量で振り向けると、パイロット噴
射比率のほうが主噴射より大きくなって、主噴射を行う
ことができなくなることがある。
【０００６】これを説明すると、図１７は運転領域を示
し、同図においてハッチングで示した低負荷域では、気
筒毎の噴射量バラツキの影響を受けて回転変動が生じる
ので、これを避けるため各筒制御を行っている。これ
は、気筒別にエンジン回転数Ｎｅの２回微分値（トルク
相当）を計算し、これと目標値とを比較して、目標値に
足りない低トルクの気筒ではトルクを増やすため燃料を
増量補正し、この逆に目標値を超えている高トルクの気
筒ではトルクを減らすため燃料を減量補正するものであ
る。この各筒制御により各筒制御後のトータルの燃料噴
射量は気筒別に異なっている。
【０００７】さて、圧縮端温度が低くなる低負荷域で、
圧縮端温度を上昇させるためのエネルギを供給するため
にパイロット噴射を用いる場合は、絶対量での制御が基
本となる。
【０００８】この場合に、メイン噴射量の一部をパイロ
ット噴射に振り向けることを考えると、トータルの燃料
噴射量が小さい気筒で燃料噴射弁の最小流量の規制を受
けることになる。アイドル時にたとえばパイロット噴射
を絶対量一律で行ったとき、図１８上段のように＃４気
筒ではトータルの燃料噴射量のほとんどがパイロット噴
射の分になり、メイン噴射の分が少なくなりすぎて（メ
イン噴射の分が燃料噴射弁の最小流量を下回ってしま
う）、メイン噴射を行うことができなくなる事態が生じ
る。
【０００９】そこで本発明は、気筒間バラツキの補正が
行われるような低負荷の領域とそれ以外とでパイロット
噴射量の設定方法を切換え、低負荷域以外ではパイロッ
ト噴射量を絶対量で制御するのに対して、低負荷域にな
ると、トータルの燃料噴射量に対して所定の比率を乗じ
た値をパイロット噴射量として設定することにより、低
負荷域でも適切なパイロット噴射量とメイン噴射量の制
御を可能とすることをも目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、図３２に
示すように、エンジン状態を表すパラメータに対してパ
イロット噴射への要求度合を示すメンバーシップ関数を
評価関数として設定する手段６１と、この評価関数に基
づいて現在のエンジン状態を表すパラメータに対応する
判定値ＥＶｐｌｔを演算する手段６２と、この判定値Ｅ
ＶｐｌｔとスライスレベルＳＬＥＶ＃を比較する手段６
３と、この比較より判定値ＥＶｐｌｔがスライスレベル
ＳＬＥＶ＃を超えたときパイロット噴射を実行させる手
段６４とを設けた。
【００１１】第２の発明は、図３３に示すように、低負
荷域であるかどうかを判定する手段７１と、この判定結
果より低負荷域で気筒間バラツキの補正を行うための気
筒別補正量ＱＡＤＣnを演算する手段７２と、同じく低
負荷域でエンジンの運転条件に応じた目標燃料噴射量Ｑ
ｆにこの気筒別補正量ＱＡＤＣnを加えた値に対して所
定の比率Ｒｐｌｔを乗じた値を気筒別のパイロット噴射
量Ｑｆｐｌｔnとして演算する手段７３と、同じく低負
荷域で前記目標燃料噴射量Ｑｆに前記気筒別補正量ＱＡ
ＤＣnを加えた値から気筒別の前記パイロット噴射量Ｑ
ｆｐｌｔnを差し引いた値を気筒別のメイン噴射量Ｑｆ
ｍnとして演算する手段７４と、同じく低負荷域でこの
気筒別のメイン噴射量Ｑｆｍnと気筒別の前記パイロッ
ト噴射量Ｑｆｐｌｔnとを用いてパイロット噴射とメイ
ン噴射を行う手段７５とを設けた。
【００１２】第３の発明は、図３４に示すように、エン
ジン状態を表すパラメータに対してパイロット噴射への
要求度合を示すメンバーシップ関数を評価関数として設
定する手段６１と、この評価関数に基づいて現在のエン
ジン状態を表すパラメータに対応する判定値ＥＶｐｌｔ
を演算する手段６２と、この判定値ＥＶｐｌｔとスライ
スレベルＳＬＥＶ＃を比較する手段６３と、低負荷域で
あるかどうかを判定する手段７１と、この判定結果より
低負荷域で気筒間バラツキの補正を行うための気筒別補
正量ＱＡＤＣnを演算する手段７２と、前記比較結果と
判定結果より判定値ＥＶｐｌｔがスライスレベルＳＬＥ
Ｖ＃を超えかつ低負荷域のとき、エンジンの運転条件に
応じた目標燃料噴射量Ｑｆにこの気筒別補正量ＱＡＤＣ
nを加えた値に対して所定の比率Ｒｐｌｔを乗じた値を
気筒別のパイロット噴射量Ｑｆｐｌｔnとして演算する
手段８１と、同じく判定値ＥＶｐｌｔがスライスレベル
ＳＬＥＶ＃を超えかつ低負荷域のとき、前記目標燃料噴
射量Ｑｆに前記気筒別補正量ＱＡＤＣnを加えた値から
気筒別の前記パイロット噴射量Ｑｆｐｌｔnを差し引い
た値を気筒別のメイン噴射量Ｑｆｍnとして演算する手
段８２と、同じく判定値ＥＶｐｌｔがスライスレベルＳ
ＬＥＶ＃を超えかつ低負荷域のとき、この気筒別のメイ
ン噴射量Ｑｆｍnと気筒別の前記パイロット噴射量Ｑｆ
ｐｌｔnとを用いてパイロット噴射とメイン噴射を行う
手段７５とを設けた。
【００１３】第４の発明は、図３５に示すように、低負
荷域であるかどうかを判定する手段７１と、この判定結
果より低負荷域でエンジンの運転条件に応じた目標燃料
噴射量Ｑｆに対して所定の比率Ｒｐｌｔを乗じた値をパ
イロット噴射量Ｑｆｐｌｔとして演算する手段９１と、
同じく低負荷域で前記目標燃料噴射量Ｑｆから前記パイ
ロット噴射量Ｑｆｐｌｔを差し引いた値をメイン噴射量
Ｑｆｍとして演算する手段９２と、同じく低負荷域でこ
のメイン噴射量Ｑｆｍと前記パイロット噴射量Ｑｆｐｌ
ｔとを用いてパイロット噴射とメイン噴射を行う手段９
３とを設けた。
【００１４】第５の発明は、図３６に示すように、エン
ジン状態を表すパラメータに対してパイロット噴射への
要求度合を示すメンバーシップ関数を評価関数として設
定する手段６１と、この評価関数に基づいて現在のエン
ジン状態を表すパラメータに対応する判定値ＥＶｐｌｔ
を演算する手段６２と、この判定値ＥＶｐｌｔとスライ
スレベルＳＬＥＶ＃を比較する手段６３と、低負荷域で
あるかどうかを判定する手段７１と、この判定結果と前
記比較結果より判定値ＥＶｐｌｔがスライスレベルＳＬ
ＥＶ＃を超えかつ低負荷域のとき、エンジンの運転条件
に応じた目標燃料噴射量Ｑｆに対して所定の比率Ｒｐｌ
ｔを乗じた値をパイロット噴射量Ｑｆｐｌｔとして演算
する手段１０１と、同じく判定値ＥＶｐｌｔがスライス
レベルＳＬＥＶ＃を超えかつ低負荷域のとき、前記目標
燃料噴射量Ｑｆから前記パイロット噴射量Ｑｆｐｌｔを
差し引いた値をメイン噴射量Ｑｆｍとして演算する手段
１０２と、同じく判定値ＥＶｐｌｔがスライスレベルＳ
ＬＥＶ＃を超えかつ低負荷域のとき、このメイン噴射量
Ｑｆｍと前記パイロット噴射量Ｑｆｐｌｔとを用いてパ
イロット噴射とメイン噴射を行う手段９３とを設けた。
【００１５】第６の発明では、第１、第３、第５のいず
れか一つの発明において前記比較結果より判定値ＥＶｐ
ｌｔがスライスレベルＳＬＥＶ＃を超えている場合に、
実際の振動レベルＳｇが目標振動レベルＳＬＳＧ＃を超
えているときと、実際の振動レベルＳｇが目標振動レベ
ルＳＬＳＧ＃以下であるが前回パイロット噴射を行って
いるときだけパイロット噴射を行わせる。
【００１６】第７の発明では、第３の発明において前記
比較結果と前記判定結果より判定値ＥＶｐｌｔがスライ
スレベルＳＬＥＶ＃を超えているが低負荷域以外である
とき、判定値ＥＶｐｌｔとスライスレベルＳＬＥＶ＃の
差に基づいてパイロット噴射量のフィードバック制御を
行う。
【００１７】第８の発明では、第７の発明において前記
判定値ＥＶｐｌｔと前記スライスレベルＳＬＥＶ＃の差
に応じてフィードバック定数の補正ゲインＫｆｂを設定
する。
【００１８】第９の発明では、第７または第８の発明に
おいて前記判定値ＥＶｐｌｔと前記スライスレベルＳＬ
ＥＶ＃の差に応じてフィードバック制御の範囲（噴射量
範囲）を変化させる。
【００１９】第１０の発明では、第７から第９までのい
ずれか一つの発明において前記比較結果と前記判定結果
より判定値ＥＶｐｌｔがスライスレベルＳＬＥＶ＃を超
えているが低負荷域以外であるとき、前記フィードバッ
ク制御における補正量Ｑｆｐｌｔｆｂに基づいてパイロ
ット噴射量を絶対量で学習し、この学習値Ｌｑｆｐｌｔ
と前記フィードバック制御における補正量Ｑｆｐｌｔｆ
ｂとで基本パイロット噴射量Ｑｆｐｌｔｂを補正する。
【００２０】第１１の発明では、第７から第９までのい
ずれか一つの発明において前記比較結果と前記判定結果
より判定値ＥＶｐｌｔがスライスレベルＳＬＥＶ＃を超
えかつ低負荷域であるとき、前記フィードバック制御に
おける補正量Ｑｆｐｌｔｆｂに基づいて前記比率の学習
値Ｌｒｐｌｔを演算し、前記目標燃料噴射量Ｑｆに前記
気筒別補正量ＱＡＤＣnを加えた値に対してこの比率学
習値Ｌｒｐｌｔを乗じた値を気筒別のパイロット噴射量
Ｑｆｐｌｔnとして演算する。
【００２１】第１２の発明では、第５の発明において前
記比較結果と前記判定結果より判定値ＥＶｐｌｔがスラ
イスレベルＳＬＥＶ＃を超えているが低負荷域以外であ
るとき、判定値ＥＶｐｌｔとスライスレベルＳＬＥＶ＃
の差に基づいてパイロット噴射量のフィードバック制御
を行う。
【００２２】第１３の発明では、第１２の発明において
前記判定値ＥＶｐｌｔと前記スライスレベルＳＬＥＶ＃
の差に応じてフィードバック定数の補正ゲインＫｆｂを
設定する。
【００２３】第１４の発明では、第１２または第１３の
発明において前記判定値ＥＶｐｌｔと前記スライスレベ
ルＳＬＥＶ＃の差に応じてフィードバック制御の範囲
（噴射量範囲）を変化させる。
【００２４】第１５の発明では、第１２から第１４まで
のいずれか一つの発明において前記比較結果と前記判定
結果より判定値ＥＶｐｌｔがスライスレベルＳＬＥＶ＃
を超えているが低負荷域以外であるとき、前記フィード
バック制御における補正量Ｑｆｐｌｔｆｂに基づいてパ
イロット噴射量を絶対量で学習し、この学習値Ｌｑｆｐ
ｌｔと前記フィードバック制御における補正量Ｑｆｐｌ
ｔｆｂとで基本パイロット噴射量Ｑｆｐｌｔｂを補正す
る。
【００２５】第１６の発明では、第１２から第１４まで
のいずれか一つの発明において前記比較結果と前記判定
結果より判定値ＥＶｐｌｔがスライスレベルＳＬＥＶ＃
を超えかつ低負荷域であるとき、前記フィードバック制
御における補正量Ｑｆｐｌｔｆｂに基づいて前記比率の
学習値Ｌｒｐｌｔを演算し、前記目標燃料噴射量Ｑｆに
対してこの比率学習値Ｌｒｐｌｔを乗じた値をパイロッ
ト噴射量Ｑｆｐｌｔとして演算する。
【００２６】第１７の発明では、第１０、第１１、第１
５、第１６のいずれか一つの発明において前記学習の条
件が、前記判定値ＥＶｐｌｔが前記スライスレベルＳＬ
ＥＶ＃よりも大きなスライスレベルＳＬＬＮ＃を超えた
場合である。
【００２７】第１８の発明では、第１、第３、第５のい
ずれか一つの発明において圧縮上死点後までの燃料噴射
時期を遅延するとともに、排気還流による酸素濃度の低
減により、燃料の着火遅れ期間を長くし、この着火遅れ
期間中に燃料が十分に気化した予混合気を形成させて低
温予混合燃焼を行わせる手段を備え、エンジン状態を表
す前記パラメータが吸気圧であり、この吸気圧に対して
前記低温予混合燃焼を行わせることができる低吸気圧域
でパイロット噴射への要求度合が小さく、前記低温予混
合燃焼から拡散燃焼主体の燃焼に移る中吸気圧域でパイ
ロット噴射への要求度合が高く、高吸気圧域でパイロッ
ト噴射への要求度合が小さくなるように前記評価関数を
設定する。
【００２８】第１９の発明では、第１、第３、第５のい
ずれか一つの発明において圧縮上死点後までの燃料噴射
時期を遅延するとともに、排気還流による酸素濃度の低
減により、燃料の着火遅れ期間を長くし、この着火遅れ
期間中に燃料が十分に気化した予混合気を形成させて低
温予混合燃焼を行わせる手段を備え、エンジン状態を表
す前記パラメータが吸気量であり、この吸気量に対して
前記低温予混合燃焼を行わせることができる低吸気量域
でパイロット噴射への要求度合が小さく、前記低温予混
合燃焼から拡散燃焼主体の燃焼に移る中吸気量域でパイ
ロット噴射への要求度合が高く、高吸気量域でパイロッ
ト噴射への要求度合が小さくなるように前記評価関数を
設定する。
【００２９】第２０の発明では、第１、第３、第５のい
ずれか一つの発明においてエンジン状態を表す前記パラ
メータが空気過剰率（目標空気過剰率または実際の空気
過剰率）であり、この空気過剰率が大きい領域でパイロ
ット噴射への要求度合が大きくなるように前記評価関数
を設定する。
【００３０】第２１の発明では、第１、第３、第５のい
ずれか一つの発明においてエンジン状態を表す前記パラ
メータが燃料噴射量（たとえば目標燃料噴射量Ｑｆ）で
あり、この燃料噴射量が小さい領域でパイロット噴射へ
の要求度合が大きくなるように前記評価関数を設定す
る。
【００３１】第２２の発明では、第１、第３、第５のい
ずれか一つの発明においてコモンレール式の燃料噴射装
置と、目標コモンレール圧力が得られるようにコモンレ
ール圧力を制御する手段とを備え、エンジン状態を表す
前記パラメータが前記目標コモンレール圧力に対する実
コモンレール圧力の比であり、この比が１よりも大きい
領域でパイロット噴射への要求度合が大きくなるように
前記評価関数を設定する。
【００３２】第２３の発明では、第１、第３、第５のい
ずれか一つの発明においてエンジン状態を表す前記パラ
メータが加速度センサ出力積分値であり、この加速度セ
ンサ出力積分値が大きい領域でパイロット噴射への要求
度合が大きくなるように前記評価関数を設定する。
【００３３】第２４の発明では、第１、第３、第５のい
ずれか一つの発明においてエンジン状態を表す前記パラ
メータが冷却水温であり、この冷却水温が低いほどパイ
ロット噴射への要求度合が大きくなるように前記評価関
数を設定する。
【００３４】第２５の発明では、第１、第３、第５のい
ずれか一つの発明においてエンジン状態を表す前記パラ
メータがＥＧＲ率（目標ＥＧＲ率または実ＥＧＲ率）で
あり、このＥＧＲ率が小さいほどパイロット噴射への要
求度合が大きくなるように前記評価関数を設定する。
【００３５】第２６の発明では、第１、第３、第５のい
ずれか一つの発明においてエンジン状態を表す前記パラ
メータが吸気温度であり、この吸気温度に対して吸気温
度が低い領域でパイロット噴射への要求度合が大きく、
中温域でパイロット噴射への要求度合が小さく、高温域
でパイロット噴射への要求度合が大きくなるように前記
評価関数を設定する。
【００３６】第２７の発明では、第１、第３、第５のい
ずれか一つの発明においてエンジン状態を表す前記パラ
メータが、吸気圧、空気過剰率、燃料噴射量、目標コモ
ンレール圧力に対する実コモンレール圧力の比、加速度
センサ出力積分値、冷却水温、ＥＧＲ率、吸気温度のう
ちの少なくとも２つである場合に、現在のエンジン状態
を表すパラメータに対応する評価関数の値をそれぞれ演
算し、これら演算される少なくとも２つの評価関数の値
のうちからパイロット噴射への要求度合が最も大きい値
を前記判定値ＥＶｐｌｔとする。
【００３７】第２８の発明では、第１、第３、第５のい
ずれか一つの発明においてエンジン状態を表す前記パラ
メータが、吸気量、空気過剰率、燃料噴射量、目標コモ
ンレール圧力に対する実コモンレール圧力の比、加速度
センサ出力積分値、冷却水温、ＥＧＲ率、吸気温度のう
ちの少なくとも２つである場合に、現在のエンジン状態
を表すパラメータに対応する評価関数の値をそれぞれ演
算し、これら演算される少なくとも２つの評価関数の値
のうちからパイロット噴射への要求度合が最も大きい値
を判定値ＥＶｐｌｔとする。
【００３８】第２９の発明では、第２７または第２８の
発明において少なくとも２つのパラメータに対する複数
の評価関数を基本値演算関数と補正値演算関数に分割
し、基本値演算関数で得られた値を補正値演算関数で得
られた値で補正する。
【００３９】
【発明の効果】メンバーシップ関数によれば、パイロッ
ト噴射への要求度合が最大でもなく最小でもない領域、
つまりパイロット噴射への要求度合が曖昧な領域に対し
ても定量化できることから、このメンバーシップ関数で
ある評価関数に基づいて判定値を定め、この判定値とス
ライスベルの比較によりパイロット噴射を実行させるか
どうかを判定させるようにした第１、第３、第５、第２
７、第２８の発明によれば、定常状態と過渡状態の差や
環境バラツキがあっても、パイロット噴射を実行させる
かどうかの判定精度を高めることができ、この判定精度
の向上によって振動レベルと排気エミッションの両立が
可能になる。また、曖昧さを含んだメンバーシップ関数
の設定に際しては厳密なデータを得ることが必要でない
ので、メンバーシップ関数（つまり評価関数）の適合が
大幅に容易になる。
【００４０】アイドル時など低負荷域において気筒間バ
ラツキの補正を行うと、気筒毎のメイン噴射量に差が生
じ、この場合に、低負荷域におけるその気筒毎のメイン
噴射量からパイロット噴射に振り向ける際に、パイロッ
ト噴射を絶対量一律で制御すると、パイロット噴射比率
のほうがメイン噴射より大きくなって、メイン噴射を行
うことができない気筒が生じることがあるのであるが、
第２、第３の発明によれば、気筒間バラツキ補正後のト
ータルの燃料噴射量に対して所定の比率を乗じた値をパ
イロット噴射量として設定するので、気筒間バラツキ補
正を行う低負荷領域においても、適切なパイロット噴射
量とメイン噴射量の制御が可能となる。同様にして、第
４、第５の発明によれば、気筒間バラツキの補正を行わ
ない場合においても、トータル噴射量の小さい低負荷域
でメイン噴射量に対するパイロット噴射量を確保でき
る。
【００４１】第６の発明は、パイロット噴射により実際
の振動レベルが目標振動レベルを下回った場合にだけ継
続してパイロット噴射を行うものである。これを言い換
えると、今回に実際の振動レベルが目標振動レベルを下
回っても前回にパイロット噴射を行っていなれければ、
パイロット噴射により実際の振動レベルが目標振動レベ
ルを下回ったのでない（パイロット噴射以外の要因で実
際の振動レベルが目標振動レベル下回った）のであるか
ら、パイロット噴射を中止するわけで、これによって必
要最小限でのパイロット噴射が可能となる。
【００４２】第７、第１２の発明によれば、パイロット
噴射量のフィードバック制御を導入したので、低負荷域
以外のパイロット噴射域では燃料噴射弁の流量特性のバ
ラツキやその後の経時劣化の影響を受けることがない。
【００４３】スライスレベルに対して判定値が大きいと
きは、パイロット噴射を実行する条件であるとの判定の
確かさが大きいのに対して、判定値がスライスレベル付
近にあるときは、パイロット噴射を実行する条件である
との判定の不確かさが相対的に大きいためフィードバッ
ク定数を小さくする必要がある。第８、第１３の発明に
よれば、このような要求に応じることができる。
【００４４】同様にして、スライスレベルに対して判定
値が大きいときは、判定の確かさが大きいためフィード
バック制御の範囲を大きくすることが可能となる。逆に
スライスレベルの近傍ではフィードバック制御の範囲を
小さくする必要がある。第９、第１４の発明によれば、
このような要求に応じることができる。
【００４５】第１０、第１５の発明によれば、パイロッ
ト噴射の絶対量学習が進めば、運転開始後に低負荷域以
外のパイロット噴射域で改めてパイロット噴射量のフィ
ードバック制御を開始する前から学習値により最適なパ
イロット噴射量を与えることができる。
【００４６】第１１、第１６の発明によれば、パイロッ
ト噴射の比率学習が進んだときも、運転開始後に低負荷
域になった当初から学習値により最適なパイロット噴射
量を与えることができる。
【００４７】判定値が大きいということはパイロット噴
射への要求度合が大きいこととあわせて、その評価の信
頼性も高いことを示すので、判定値が大きいことを学習
成立の条件とする第１７の発明によれば、誤学習を少な
くすることができる。
【００４８】第１８，第１９、第２０、第２１、第２
５、第２６の発明では、低温予混合燃焼を行わせる場合
におけるパイロット噴射への要求度合に応じることがで
きる。
【００４９】目標コモンレール圧力に対する実コモンレ
ール圧力の比が１よりも大きい領域や加速度センサ出力
積分値が大きい領域ではパイロット噴射への要求度合が
大きくなるのであり、第２２、第２３の発明によれば、
こうしたパイロット噴射への要求に応じることができ
る。
【００５０】冷却水温が低いときは圧縮端温度を上げる
必要があるためパイロット噴射への要求度合が大きくな
るのであり、第２４の発明によれば、こうしたパイロッ
ト噴射への要求に応じることができる。
【００５１】第２９の発明によれば、たとえば暖機状態
やＥＧＲ状態などエンジン自身の状態で変化するパラメ
ータについては、これに対する評価関数を補正値演算関
数とすることにより、全体の評価関数の適合を簡易化で
きる。
【００５２】
【発明の実施の形態】図１はディーゼルエンジンの概略
的な構成図である。
【００５３】ディーゼルエンジンの燃焼において、ＮＯ
ｘの生成量は燃焼温度に大きく依存し、その低減には燃
焼温度を相対的に低温化することが有効である。低温予
混合燃焼方式では、排気還流システム（ＥＧＲ）により
酸素濃度を低減し、これにより低温燃焼を実現する。こ
のため、排気通路２と吸気通路３とをＥＧＲ通路４で接
続し、このＥＧＲ通路４の途中に負圧制御弁５からの制
御負圧に応じて作動するダイヤフラム式のＥＧＲ弁６を
設け、排気の一部を吸気中に還流する。
【００５４】負圧制御弁５は、コントロールユニット４
１からのデューティ制御信号により駆動されるもので、
エンジンの運転条件に応じて適切なＥＧＲ率が得るよう
にしている。たとえば、低回転低負荷域でＥＧＲ率を最
大の１００パーセント（吸入空気流量とＥＧＲガス流量
が同量）とし、回転数、負荷が高くなるに従い、ＥＧＲ
率を減少させる。高負荷側では排気温度が上昇するた
め、多量のＥＧＲガスを還流すると吸気温度が上昇し、
これにより燃焼温度も相対的に上昇し、ＮＯｘ低減の効
果が減少したり、また、噴射燃料の着火遅れ期間が短く
なり、予混合燃焼が実現できなくなる。このためにＥＧ
Ｒ率を高負荷側になるほど、減少させるのである。
【００５５】ＥＧＲ通路４の途中には、ＥＧＲガスの冷
却装置７を備える。これは、ＥＧＲ通路４の周りに形成
されウォータジャケット８を有し、ここにはエンジン冷
却水の一部が循環され、この冷却水の循環量は、冷却水
の導入口７ａに設けられた流量制御弁９により調整可能
である。コントロールユニット４１からの指令により制
御弁９の開度が大きくなるほど、ＥＧＲガスの冷却度が
増す。
【００５６】エンジンの吸気ポート近傍の吸気通路に
は、スワールコントロールバルブ（図示しない）を備え
る。コントロールユニット４１により、このスワールコ
ントロールバルブの開度が制御され、エンジン低回転低
負荷域で閉じられる（開度が減少する）と、燃焼室に吸
入される吸気の流速が高まり燃焼室に強いスワールが生
成される。ただし、スワールが強くなると、シリンダ内
の作動ガスの熱交換率が高まり、作動ガス温度は相対的
に低下する。
【００５７】ピストンに形成される窪み状の燃焼室（図
示しない）は、大径のトロイダル型燃焼室である。これ
は、ピストンキャビティを、入口を絞らずピストンの冠
面から底部まで円筒状に形成したもので、その底部中央
には円錐部が形成され、この円錐部によって、圧縮行程
後期にピストンキャビティ内へと旋回しながら流れ込む
スワールに抵抗を与えないように、さらに空気と燃料の
混合を良好にする。
【００５８】このように、入口を絞らない円筒状のピス
トンキャビティにより、前述のスワールコントロールバ
ルブによって生成されたスワールは、燃焼過程でピスト
ンが下降していくのに伴い、ピストンキャビティ内から
キャビティ外に拡散され、キャビティ外でもスワールが
持続される。
【００５９】前記排気通路２には、ＥＧＲ通路４の分岐
点よりも下流において、ターボ過給機を備える。このタ
ーボ過給機は、排気タービン５２のスクロール入口に、
ステップモータ５４により駆動される可変ベーン５３が
設けられる。前記コントロールユニット４１により可変
ベーン５３が制御され、エンジン低回転域から所定の過
給圧が得られるように、低回転側では排気タービン５２
に導入される排気の流速を高めるベーン角度に制御さ
れ、高回転側では排気を抵抗なく排気タービン５２に導
入させるベーン角度（全開状態）に制御される。また、
運転条件によって可変ベーン５３は、所望の過給圧が得
られるベーン角度に制御される。
【００６０】エンジンにはコモンレール式の燃料噴射装
置を備える。
【００６１】これは、主として、燃料タンク（図示しな
い）、サプライポンプ１４、コモンレール（蓄圧室）１
６、気筒ごとに設けられる燃料噴射ノズル１７からな
り、高圧のサプライポンプ１４に生成した高圧燃料をコ
モンレール１６に蓄え、燃料噴射ノズル１７内の三方弁
２５によってノズルニードルの開閉を行うことで、噴射
の開始と終了を自由に制御することができる。コモンレ
ール１６内の燃料圧力は、圧力センサ（図示しない）と
サプライポンプ１４の吐出量制御機構（図示しない）に
より、常にエンジンの求める最適値に制御される。
【００６２】これら燃料噴射量、噴射時期、燃料圧力な
どの制御は、マイクロプロセッサで構成されるコントロ
ールユニット４１により行われる。このため、コントロ
ールユニット４１には、アクセル開度センサ３３、エン
ジン回転数とクランク角度を検出するセンサ３４、気筒
判別のためのセンサ（図示しない）、水温センサ３８か
らの信号が入力し、これらに基づいて、コントロールユ
ニット４１は、エンジン回転数とアクセル開度に応じて
目標燃料噴射量と、燃料噴射時期を演算し、この目標燃
料噴射量に対応してノズル内の三方弁２５のオン時間を
制御し、また、目標噴射時期に対応して三方弁２５のＯ
Ｎ時期を制御する。また、図示しない圧力センサにより
検出されるコモンレール圧力が目標圧力と一致するよう
に、サプライポンプ１４の吐出量制御機構を介してコモ
ンレール１６の燃料圧力をフィードバック制御する。
【００６３】燃料噴射時期は低温予混合燃焼を実現する
ために、通常の噴射時期よりも遅角される。たとえばク
ランク角で圧縮上死点後の所定の範囲内で燃料噴射が開
始されるように設定される。これにより、噴射された燃
料の着火遅れ期間が長くなり、この間に燃料の気化が促
進され、十分に空気と混合した状態で着火することが可
能となる。これにより、排気還流による低酸素濃度のも
とで、低温予混合燃焼が行われ、このとき熱発生のパタ
ーンは単段燃焼の形態となり、この燃焼形態によれば、
パティキュレートを増大させることなくＮＯｘの低減が
可能となる。
【００６４】以下、「低温予混合燃焼」といえば、低酸
素濃度状態での燃料噴射時期の大幅な遅角によって熱発
生のパターンが単段燃焼の形態になる燃焼のことである
（特開平７−４２８７号公報参照）。
【００６５】さて、パイロット噴射はディーゼルエンジ
ンの燃焼加振力を低減したり、圧縮端温度を上昇させる
のに有効である。
【００６６】しかしながら、パイロット噴射への要求は
定常状態と過渡状態とで変化し、また環境の違いによっ
ても変化するため、パイロット噴射を行わせる領域をマ
ップ上に設定する従来装置によれば、定常状態には対応
できても、過渡状態になると、また環境が変化すると適
切なパイロット噴射量を与えることができず、振動レベ
ルが逆に悪化したり、振動レベルは下がらず排気組成だ
けが悪化する事態を招く。
【００６７】これに対処するためコントロールユニット
４１では、エンジン状態を示すパラメータに対してパイ
ロット噴射への要求度合を示すメンバーシップ関数を評
価関数として設け、その評価関数に基づいてパイロット
噴射を実行させるかどうかの判定を行う。
【００６８】コントロールユニット４１で実行されるこ
の制御の内容を、以下のフローチャートにしたがって説
明する。
【００６９】まず図２はパイロット噴射の実行判定を行
うためのもので、一定時間毎に（あるいはバックグラン
ドジョブで）実行する。
【００７０】ｓ１）ではエンジン状態（を表すパラメー
タ）を読み込む。ｓ２）では評価関数に基づいて判定値
ＥＶｐｌｔを演算し、この判定値ＥＶｐｌｔに基づきｓ
３）においてパイロット噴射を実行するかどうかの判定
に用いるフラグｆｐｉｌｏｔの設定を行う。ｓ２）の演
算については図３のフローチャートにより、またｓ３）
のフラグ設定については図１３により説明する。
【００７１】図３は判定値ＥＶｐｌｔを演算するための
もので、一定時間毎に実行する。
【００７２】ｓ１）でエンジン状態を表すパラメータ
（各種のセンサ出力と演算値）を読み込み、ｓ２）でセ
ンサ出力と演算値から図４〜図１２に示した評価関数の
テーブルを検索することにより、吸気圧、吸気量、
目標空気過剰率、目標燃料噴射量Ｑｆ、目標コモ
ンレール圧力に対する実コモンレール圧力の比、エン
ジンのシリンダブロックに取り付けた加速度センサ（図
示しない）の出力積分値、冷却水温、目標ＥＧＲ
率、吸気温度に対する各評価関数の値ＥＶｐｍ，ＥＶ
ｑａ，ＥＶｌｂ，ＥＶｑｆ，ＥＶｒｌ，ＥＶｇｓ，ＥＶ
ｔｗ，ＥＶｅｇ，ＥＶｔａｑを求め、それらの値をもと
にｓ３）においてこれらのうち前６つの基本値（ＥＶｐ
ｍ、ＥＶｑａ、ＥＶｌｂ、ＥＶｑｆ、ＥＶｒｌ、ＥＶｇ
ｓ）の内から最大のものを選択し、その選択した最大値
に対して後ろ３つの補正値（ＥＶｔｗ、ＥＶｅｇ、ＥＶ
ｔａ）を掛けたものを判定値ＥＶｐｌｔとして計算す
る。
【００７３】ここで、吸気圧は吸気コレクタ部に設けた
圧力センサ（図示しない）により、吸気量はコンプレッ
サ上流に設けたエアフローメータ３９（図１参照）によ
り、吸気温はこのエアフローメータ３９のすぐ上流に設
けた温度センサ（図示しない）により検出している。ま
た、目標空気過剰率、目標燃料噴射量Ｑｆ、目標コモン
レール圧力、目標ＥＧＲ率はエンジン制御に用いる演算
値で、これらの演算方法は周知である。たとえば、目標
燃料噴射量Ｑｆはエンジン回転数とアクセル開度から所
定のマップを検索することにより得られる基本燃料噴射
量に対して、エンジン水温等による増量補正を行った値
である。目標空気過剰率、目標コモンレール圧力、目標
ＥＧＲ率は基本的にエンジン回転数と目標燃料噴射量Ｑ
ｆから所定のマップを検索することにより得られる値で
ある。
【００７４】図４〜図８の評価関数は、エンジン状態を
表すパラメータに対してパイロット噴射への要求度合を
示したメンバーシップ関数のことで、図において数値の
１．０がパイロット噴射への要求度合が最大であること
を、これに対して数値の０がパイロット噴射への要求度
合が最小であることを表している。
【００７５】たとえば図４、図５において吸気圧が低い
（吸気量は小さい）領域（低負荷域）では大量のＥＧＲ
により前述の低温予混合燃焼を行わせることができ、こ
の低温予混合燃焼によればもともと燃焼に伴う振動レベ
ルが低いので、パイロット噴射の必要は小さい。ところ
が、中くらいの吸気圧領域（中くらいの吸気量領域）に
なると、ＥＧＲで燃焼をコントロールしきれなくなり、
低温予混合燃焼から拡散燃焼主体の燃焼に移って燃焼に
伴う振動レベルが高くなるので、パイロット噴射への要
求度合が高くなる。一方、吸気圧が高い（吸気量が多
い）領域になると、過給圧が立ち、この領域では燃焼に
伴う振動レベルが再び低くなるので、パイロット噴射へ
の要求度合が低くなる。以上のパイロット噴射への要求
度合を表すと、図４、図５のように山形の分布になるわ
けである。
【００７６】同様にして、図６のように目標空気過剰率
が大きい領域では低温予混合燃焼が促進されにくく、燃
焼に伴う振動レベルが高くなりがちなので、パイロット
噴射への要求度合を大きくしている。
【００７７】次に、図７のようにアイドル時を含む低負
荷時のように目標燃料噴射量Ｑｆが小さくなる領域でパ
イロット噴射への要求度合を大きくしている。ただし、
この場合のパイロット噴射は燃焼に伴う振動レベルの低
減を目的とするものでなく、もう一つの目的である圧縮
端温度を上昇させるためのものである。低温予混合燃焼
を圧縮比を下げても行わせようとするものがあり（特願
平１１−４９８２４号参照）、このものでは、圧縮端温
度の低下に引きずられて低温予混合燃焼を行わせること
ができなくなるので、圧縮端温度を上昇させるためには
パイロット噴射が効果的であるからである。
【００７８】また、図８、図９のように、目標コモンレ
ール圧力に対する実コモンレール圧力の比が１よりも大
きい領域では燃焼に伴う振動レベルが要求よりも大きく
なるためパイロット噴射への要求度合を大きくし、また
加速度センサ出力積分値が大きいときにもパイロット噴
射への要求度合を大きくしている。
【００７９】一方、図１０、図１１、図１２の評価関数
は、図４〜図８の評価関数を基本値演算関数としてこれ
に対する補正値演算関数を与えるものである。すなわ
ち、図１０により冷却水温が低いときは圧縮端温度を上
げる必要があるため冷却水温が低いほどパイロット噴射
への要求度合が大きくなる側に、また図１１により目標
ＥＧＲ率が小さいときは低温予混合燃焼が難しくなるた
め目標ＥＧＲ率が小さいほどパイロット噴射への要求度
合が大きくなる側に補正する。図１２により吸気温度に
対しては、吸気温度が低い領域では圧縮端温度を上げる
ためパイロット噴射への要求度合が大きくなる側に、中
温の領域では低温予混合燃焼が行われるためパイロット
噴射への要求度合が小さくなる側に、また高温の領域で
は筒内温度が高く低温予混合燃焼が難しくなるためパイ
ロット噴射への要求度合が大きくなる側に補正する。
【００８０】エンジン状態を表すパラメータとしての目
標空気過剰率、目標ＥＧＲ率に代えて、実際の空気過剰
率、実際のＥＧＲ率を用いてもかまわない。
【００８１】なお、図４〜図１２は、エンジン状態を表
すパラメータの異なる評価関数を羅列したものであり、
エンジン仕様によっては不要な評価関数も存在する。た
とえば、図４、図５の評価関数はいずれか一方を備える
だけでかまわない。コモンレール式の燃料噴射装置を備
えないエンジンでは図８の評価関数は不要である。
【００８２】また、図１０〜図１２の評価関数を基本値
演算関数、図４〜図８の評価関数を補正値演算関数とし
て設定してもかまわない。評価関数をすべて基本値演算
関数として設定することもできる。複数の評価関数を基
本値演算関数と補正値演算関数に分割するメリットは、
全体の評価関数の適合を簡易化できる点にある。
【００８３】図１３はパイロット噴射の実行判定を行う
フラグｆｐｉｌｏｔを設定するためもので、一定時間毎
に実行する。ｓ１）で上記の判定値ＥＶｐlｔとスライ
スレベルＳＬＥＶ＃を比較し、判定値ＥＶｐlｔがスラ
イスレベルＳＬＥＶ＃を超えていればＳ２）でパイロッ
ト噴射を実行するためフラグｆｐｉｌｏｔをセットし
（ｆｐｉｌｏｔ＝１）、超えていなければｓ３）へ進
み、フラグｆｐｉｌｏｔをクリアする（ｆｐｉｌｏｔ＝
０）。
【００８４】図１４はこのようにして設定したフラグｆ
ｐｉｌｏｔに基づきパイロット噴射、メイン噴射の噴射
量演算を行うためのもので、Ｒｅｆ信号（クランク角の
基準位置信号で、４気筒エンジンでは１８０度毎、６気
筒エンジンでは１２０度毎の各信号）の入力毎に実行す
る。
【００８５】この説明に入る前に、本パイロット噴射の
前提となるメイン噴射についての各筒制御を説明する。
【００８６】図１７は運転領域を示し、同図においてハ
ッチングで示した低負荷域（この領域を以下「各筒制御
域」という）では、気筒毎の噴射量バラツキの影響を受
けて回転変動が生じるので、これを避けるため、各筒制
御を行っている。これは、気筒別にエンジン回転数Ｎｅ
の２回微分値（トルク相当）を計算し、これと目標値と
を比較して、目標値に足りない低トルクの気筒では、ト
ルクを増やすため燃料を増量補正し、この逆に目標値を
超えている高トルクの気筒ではトルクを減らすため燃料
を減量補正するものである。この各筒制御により各筒制
御後のトータルの燃料噴射量は気筒別に異なっている。
なお、低負荷域にアイドル時を含むことはいうまでもな
い。
【００８７】さて、低負荷域で行うパイロット噴射は、
圧縮端温度を上昇させるためのエネルギを供給するもの
であるため、絶対量での制御が基本となる。
【００８８】この場合に、各筒制御域でのメイン噴射量
の一部をこの目的のためパイロット噴射に振り向けるこ
とを考えると、トータルの燃料噴射量が小さい気筒で、
燃料噴射弁の最小流量の規制を受けることになる。アイ
ドル時にたとえばパイロット噴射を絶対量一律で行った
とき、図１８上段のように＃４気筒ではトータルの燃料
噴射量のほとんどがパイロット噴射の分になり、メイン
噴射の分が少なくなりすぎて（メイン噴射の分が燃料噴
射弁の最小流量を下回ってしまう）、メイン噴射を行う
ことができなくなる事態が生じる。
【００８９】そこで、各筒制御域においてパイロット噴
射を行うときは、パイロット噴射量を絶対量で制御する
のでなく、後述するように、各筒制御後のトータルの燃
料噴射量に対して所定の比率を乗じた値をパイロット噴
射量として設定する。
【００９０】図１４に戻り、ｓ１）では上記のパイロッ
ト噴射実行フラグｆｐｉｌｏｔをみる。フラグｆｐｉｌ
ｏｔ＝１のときはｓ２）でエンジン回転数Ｎｅと目標燃
料噴射量Ｑｆを読み込み、これらの属する運転点が図１
７に示した各筒制御域にあるかどうかの判定をｓ３）に
おいて行う。各筒制御域にあるときは、ｓ４）で気筒判
別を行い、ｓ５）において
【００９１】
【数１】 Ｑｆｐｌｔn＝Ｒｐｌｔ×（Ｑｆ＋ＱＡＤＣn） ただし、Ｒｐｌｔ：パイロット噴射比率、 ＱＡＤＣn：各筒制御量、の式により気筒別パイロット
噴射量Ｑｆｐｌｔnを演算する。
【００９２】ここで、各筒制御量ＱＡＤＣnは気筒毎の
噴射量バラツキをなくすため図示しない各筒制御フロー
により演算される気筒別補正量である。ＱＡＤＣ、Ｑｆ
ｐｌｔの最後に付けた「ｎ」は気筒番号である。各筒制
御量が気筒別であるため、このときのパイロット噴射量
も気筒別の値になる。なお、各筒制御そのものは周知で
あるため、詳述しない。
【００９３】パイロット噴射比率Ｒｐｌｔは、エンジン
回転数Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑｆからたとえば図１５を
内容とするマップを検索することにより演算すればよ
い。
【００９４】このように、各筒制御域においては、各筒
制御後のトータルの燃料噴射量（Ｑｆ＋ＱＡＤＣn）に
対して所定の比率Ｒｐｌｔを乗じた値をパイロット噴射
量として設定するのである。
【００９５】続くｓ６）では、
【００９６】
【数２】 Ｑｆｍn＝（Ｑｆ＋ＱＡＤＣn）−Ｑｆｐｌｔn の式により、気筒別のメイン噴射量Ｑｆｍn（ｎ：気筒
番号）を演算する。これは、各筒制御域におけるトータ
ルの燃料噴射量（Ｑｆ＋ＱＡＤＣn）からパイロット噴
射に振り向けた残りをメイン噴射量とするものである。
【００９７】一方、各筒制御域にないときは、パイロッ
ト噴射を絶対量一律で行うためｓ３）からｓ７）、ｓ
８）に進み、目標燃料噴射量Ｑｆとエンジン回転数Ｎｅ
から図１６を内容とするマップを検索することにより、
基本パイロット噴射量Ｑｆｐｌｔｂを演算し、これをパ
イロット噴射量Ｑｆｐｌｔに移す。各筒制御域にないと
きはＱｆが総燃料噴射量になるので、ｓ９）ではこの総
燃料噴射量としてのＱｆからパイロット噴射量Ｑｆｐｌ
ｔを差し引いた値をメイン噴射量Ｑｆｍに入れる。
【００９８】なお、ｆｐｉｌｏｔ＝０のときはパイロッ
ト噴射を実行しないようにするため、ｓ１）よりｓ１
０）に進み、０をパイロット噴射量Ｑｆｐｌｔに、Ｑｆ
をそのままメイン噴射量Ｑｆｍに入れる。
【００９９】このようにして演算されたパイロット噴射
量Ｑｆｐｌｔとメイン噴射量Ｑｆｍを用いて、また各筒
制御域に限っては気筒別のパイロット噴射量Ｑｆｐｌｔ
nと気筒別のメイン噴射量Ｑｆｍnを用いて図示しないフ
ローによりパイロット噴射時期にパイロット噴射が行わ
れ、そのすぐ後のメイン噴射時期にメイン噴射が行われ
る。なお、メイン噴射の開始時期の前にパイロット噴射
が終了するようにパイロット噴射時期を設定している。
【０１００】このように、本実施形態では、エンジン状
態を表すパラメータに対してパイロット噴射への要求度
合を示すメンバーシップ関数を評価関数として設定して
いる。この場合、メンバーシップ関数によれば、パイロ
ット噴射への要求度合が最大でもなく最小でもない領
域、つまりパイロット噴射への要求度合が曖昧な領域に
対しても定量化できることから、このメンバーシップ関
数である評価関数に基づいて判定値ＥＶｐｌｔを定め、
この判定値ＥＶｐｌｔとスライスベルＳＬＥＶ＃の比較
によりパイロット噴射を実行させるかどうかを判定させ
るようにした本実施形態によれば、定常状態と過渡状態
の差や環境バラツキがあっても、パイロット噴射を実行
させるかどうかの判定精度を高めることができ、この判
定精度の向上によって振動レベルと排気エミッションの
両立が可能になる。
【０１０１】また、曖昧さを含んだメンバーシップ関数
の設定に際しては、厳密なデータを得ることが必要でな
いので、メンバーシップ関数（つまり評価関数）の適合
が大幅に容易になる。
【０１０２】また、アイドル時など低負荷域において気
筒間バラツキの補正を行うと、気筒毎のメイン噴射量に
差が生じ、この場合に、低負荷域におけるその気筒毎の
メイン噴射量からパイロット噴射に振り向ける際に、パ
イロット噴射を絶対量一律で制御すると、パイロット噴
射比率のほうがメイン噴射より大きくなって、メイン噴
射を行うことができない気筒が生じることがあるのであ
るが（図１８上段の＃４気筒参照）、本実施形態によれ
ば、気筒間バラツキ補正後のトータルの燃料噴射量（Ｑ
ｆ＋ＱＡＤＣn）に対して所定の比率Ｒｐｌｔを乗じた
値をパイロット噴射量Ｑｆｐｌｔnとして設定するの
で、気筒間バラツキ補正を行う低負荷領域においても、
適切なパイロット噴射量とメイン噴射量の制御が可能と
なる（図１８下段参照）。
【０１０３】図１９、図２０のフローチャートは第２実
施形態で、それぞれ第１実施形態の図１３、図１４と置
き換わるものである。なお、図１９において図１３と同
一部分に同一のステップ番号を、また図２０において図
１４と同一部分に同一のステップ番号を付けている。
【０１０４】図１９において図１３と異なる部分を主に
説明すると、ｓ７）で加速度センサ出力積分値Ｓｇを読
み込み、判定値ＥＶｐｌｔがスライスレベルＳＬＥＶ＃
を超えているとき、さらにｓ８）、ｓ９）で加速度セン
サ出力積分値ＳｇとスライスレベルＳＬＳＧ＃を比較す
るとともに、前回はパイロット噴射を実行していたかど
うかを、前回のパイロット噴射状態を示すフラグｆｐｉ
ｌｏｔ-1より判定する。加速度センサ出力積分値Ｓｇが
スライスレベルＳＬＳＧ＃を超えている場合に加えて、
加速度センサ出力積分値ＳｇがスライスレベルＳＬＳＧ
＃を超えておらず、かつ前回パイロット噴射を実行して
いた場合にｓ２）の処理に進み、これに対して加速度セ
ンサ出力積分値がスライスレベルＳＬＳＧ＃を超えてお
らず、かつ前回パイロット噴射を実行していない場合は
ｓ３）の処理に進む。
【０１０５】これは、前回にパイロット噴射を行うこと
により今回ＳｇがＳＬＳＧ＃を下回ったかどうかをみる
ことによりパイロット噴射を実行させるかどうかを判定
するもので、パイロット噴射によりＳｇがＳＬＳＧ＃を
下回った場合にだけ継続してパイロット噴射を行うよう
にしている。言い換えると、ＳｇがＳＬＳＧ＃を下回っ
たタイミングでｓ８）に流れてくるが、このとき前回に
パイロット噴射を行っていなれければ、パイロット噴射
によりＳｇがＳＬＳＧ＃を下回ったのでない（パイロッ
ト噴射以外の要因でＳｇがＳＬＳＧ＃を下回った）の
で、パイロット噴射を中止し、前回にパイロット噴射を
行っているときだけＳｇがＳＬＳＧ＃を下回った原因が
パイロット噴射にあるとして、そのままパイロット噴射
を継続するのである。これによって必要最小限でのパイ
ロット噴射が可能となる。
【０１０６】次に、図２０において図１４と異なるの
は、パイロット噴射域（ｆｐｉｌｏｔ＝１）かつ各筒制
御以外の領域で加速度センサ出力積分値Ｓｇに基づいて
パイロット噴射量のフィードバック制御を行うようにし
た点である。すなわち、ｓ１１）で加速度センサ出力積
分値Ｓｇを読み込み、この加速度センサ出力積分値Ｓｇ
に基づいてｓ１２）でパイロット噴射量のフィードバッ
ク補正量Ｑｆｐｌｔｆｂを演算し、各筒制御以外の領域
になると、ｓ１３）においてこの補正量Ｑｆｐｌｔｆｂ
を基本パイロット噴射量Ｑｆｐｌｔｂに加算した値をパ
イロット噴射量Ｑｆｐｌｔとして求めている。
【０１０７】上記のフィードバック補正量Ｑｆｐｌｔｆ
ｂの演算については図２１のフローにより説明する。
【０１０８】図２１においてｓ１）で判定値ＥＶｐｌｔ
とスライスレベルＳＬＥＶ＃の差の絶対値ｄＳＬを演算
し、ｓ２）、ｓ３）ではこのｄＳＬから図２２を内容と
するテーブルを検索することにより、フィードバック定
数の補正係数（補正ゲイン）Ｋｆｂを、また同じくｄＳ
Ｌから図２３を内容とするテーブルを検索することによ
り、補正許容リミッタＱｆｂｍを演算し、上記の補正係
数Ｋｆｂを用いてｓ４）ではＰＩＤ制御のフィードバッ
ク定数（比例定数Ｋｐ、積分定数Ｋｉ、微分定数Ｋｄ）
を演算する。
【０１０９】ここで、ｄＳＬが小さいということは判定
値ＥＶｐｌｔがスライスレベルＳＬＥＶ＃の近くにある
（つまりパイロット噴射への信頼度、要求度合が低い）
ので、図２２のようにｄＳＬが小さいほどＫｆｂの値が
小さくなる設定としている。また、図２３のように、ｄ
ＳＬが大きな領域では必要以上のフィードバック補正量
は与えたくないので、一定値に制限している。
【０１１０】ｓ５）ではエンジン回転数Ｎｅと目標燃料
噴射量Ｑｆから図２４を内容とするマップを検索するこ
とにより、目標振動レベルｔＳｇを演算し、ｓ６）で実
際の振動レベルであるＳｇとこの目標振動レベルｔＳｇ
との差分ｄＳｇを計算し、この差分ｄＳｇと上記のフィ
ードバック定数Ｋｐ、Ｋｉ、Ｋｄとからｓ７）において
ＰＩＤ補正量Ｑｆｐｌｔｐｉｄを演算する。
【０１１１】ｓ８）ではこのＰＩＤ補正量Ｑｆｐｌｔｐ
ｉｄを絶対値で上記の補正許容リミッタＱｆｂｍ（＞
０）に制限し（つまり−Ｑｆｂｍ≦Ｑｆｐｌｔｐｉｄ≦
Ｑｆｂｍということ）、この制限後の値をパイロット噴
射量のフィードバック補正量Ｑｆｐｌｔｆｂとする。
【０１１２】このように第２実施形態では、パイロット
噴射量のフィードバック補正量を導入したので、各筒制
御域以外のパイロット噴射域では燃料噴射弁の流量特性
のバラツキやその後の経時劣化の影響を受けることがな
い。
【０１１３】図２５のフローチャートは第３実施形態
で、第２実施形態の図２０と置き換わるものである。な
お、図２０と同一部分に同一のステップ番号を付けてい
る。
【０１１４】この実施形態は、各筒制御域で用いるパイ
ロット噴射比率を学習値とするとともに、各筒制御域以
外のパイロット噴射域ではパイロット噴射量の学習値を
導入したものである。具体的には、図２５において図２
０と異なるのは、次の２点である。
【０１１５】第１点：各筒制御域である場合に、ｓ２
１）、ｓ２２）でエンジン回転数Ｎｅと目標燃料噴射量
Ｑｆから図２６を内容とする学習値マップを検索するこ
とによりパイロット噴射比率学習値Ｌｒｐｌｔを求め、
この学習値Ｌｒｐｌｔを用いて
【０１１６】
【数３】 Ｑｆｐｌｔn＝Ｌｒｐｌｔ×（Ｑｆ＋ＱＡＤＣn） の式により気筒別のパイロット噴射量Ｑｆｐｌｔnを演
算している。
【０１１７】第２点：各筒制御域以外の場合に、ｓ２
３）、ｓ２４）でエンジン回転数Ｎｅと目標燃料噴射量
Ｑｆから図２７を内容とするマップを検索することによ
りパイロット噴射量学習値Ｌｑｆｐｌｔを求め、この学
習値Ｌｑｆｐｌｔとフィードバック補正量Ｑｆｐｌｔｆ
ｂとで基本パイロット噴射量Ｑｆｐｌｔｂを補正した値
をパイロット噴射量Ｑｆｐｌｔとして求めている。
【０１１８】なお、学習値が消失しないように、図２
６、図２７に示した２つの学習値マップはＥＥＰＲＯＭ
に格納しておく。また、学習値マップの初期値には予め
所定値（たとえばマッチング値や０）を入れておけばよ
い。
【０１１９】次に、図２８のフローチャートは上記２つ
の学習値Ｌｒｐｌｔ、Ｌｑｆｐｌｔの更新を行うための
もので、図２５とは独立にＲｅｆ信号の入力毎に実行す
る。ｓ１）、ｓ２）は２つのフラグｆｐｉｌｏｔ、ｆｐ
ｌｔｎより学習条件が成立しているかどうかをみる部分
である。このうち、フラグｆｐｉｌｏｔは図１３により
既述のものである。
【０１２０】もう一つの学習許可フラグｆｐｌｔｎの設
定については図２９のフローにより説明すると、ｓ１）
で判定値ＥＶｐｌｔとスライスレベルＳＬＬＮ＃を比較
する。判定値ＥＶｐｌｔがスライスレベルＳＬＬＮ＃を
超えるときは学習を許可するためｓ２）でフラグｆｐｌ
ｔｌｎをセットし（ｆｐｌｔｌｎ＝１）、そうでないと
きはｓ１）からｓ３）に進んで学習を不許可とするため
フラグｆｐｌｔｌｎをクリアする（ｆｐｌｔｌｎ＝
０）。
【０１２１】図２９のｓ１）のスライスレベルＳＬＬＮ
＃は図１３のｓ１）のスライスレベルＳＬＥＶ＃よりも
大きな値である。つまり、判定値ＥＶｐｌｔがスライス
レベルＳＬＥＶ＃を超えていても、スライスレベルＳＬ
ＬＮ＃を超えなければ、学習は不許可となる。学習成立
の条件として、より高い判定値ＥＶｐｌｔであることを
要求するのは、判定値ＥＶｐｌｔが大きいということは
パイロット噴射への要求度合が大きいこととあわせて、
その評価の信頼性も高い（誤学習が少なくなる）ことを
示すものであるからである。
【０１２２】図２８に戻り、フラグｆｐｉｌｏｔ＝１か
つフラグｆｐｌｔｌｎ＝１のときに限り学習条件が成立
したと判断して、ｓ３）、ｓ４）に進み、エンジン回転
数Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑｆから決定される運転点が、
図１７に示した各筒制御域にあるかどうかみて、各筒制
御域にあればｓ５）、ｓ６）、ｓ７）のパイロット噴射
の比率学習に、各筒制御域でないときはｓ８）、ｓ９）
のパイロット噴射の絶対量学習に進む。
【０１２３】パイロット噴射の絶対量学習のほうから説
明すると、ｓ８）でパイロット噴射量のフィードバック
補正量Ｑｆｐｌｔｆｂを今回のパイロット噴射量学習値
Ｌｑｆｐｌｔとし、ｓ９）でこの学習値Ｌｑｆｐｌｔ
を、そのときのエンジン回転数Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑ
ｆが指定する学習値マップ上の位置にある学習値と置き
換えて格納する。
【０１２４】こうしたパイロット噴射量学習値の更新
が、図２７のマップ上において各運転条件で行われた後
であれば、フィードバック補正量Ｑｆｐｌｔｆｂはゼロ
になるはずであり、したがって、運転開始後に各筒制御
域以外のパイロット噴射領域で、改めてパイロット噴射
量のフィードバック制御を開始する前からこのパイロッ
ト噴射量学習値Ｌｑｆｐｌｔにより最適なパイロット噴
射量が与えられることになる。
【０１２５】次に、比率学習について説明すると、ｓ
５）ではエンジン回転数Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑｆから
図２６を内容とする学習値マップからパイロット噴射比
率学習値Ｌｒｐｌｔを検索し、この検索値を更新前の値
としてｓ６）で、
【０１２６】
【数４】Ｌｒｐｌｔ＝（Ｌｒｐｌｔ-1×Ｑｆ＋Ｑｆｐｌ
ｔｆｂ）／Ｑｆ ただし、Ｌｒｐｌｔ：更新後の学習値、 Ｌｒｐｌｔ-1：更新前の学習値、 の式によりパイロット噴射比率学習値を更新する。ｓ
７）ではその更新後の学習値を更新前の学習値と置き換
えて学習値マップに格納する。
【０１２７】なお、各筒制御域以外のパイロット噴射域
でフィードバック補正量Ｑｆｐｌｔｆｂが正の大きな値
を持った状態から各筒制御域かつパイロット噴射域に移
ったとき、この正の大きな値のフィードバック補正量Ｑ
ｆｐｌｔｆｂを用いて上記数４式によりパイロット噴射
比率学習値Ｌｒｐｌｔを更新すると、その学習値Ｌｒｐ
ｌｔが大きい側に一気に更新されてしまう。そこでこれ
を避けるには、各筒制御域以外のパイロット噴射域から
各筒制御域かつパイロット噴射域へと領域が切換わった
ときには、ＰＩＤ補正量のうちの積分分の初期値を、そ
の運転切換点における学習値Ｌｒｐｌｔの前回値にすれ
ばよい。
【０１２８】このように第３実施形態では、パイロット
噴射の絶対量学習が進めば、運転開始後に低負荷域以外
のパイロット噴射域で改めてパイロット噴射量のフィー
ドバック制御を開始する前からパイロット噴射量学習値
Ｌｑｆｐｌｔにより最適なパイロット噴射量を与えるこ
とができる。
【０１２９】また、パイロット噴射の比率学習が進んだ
ときも、運転開始後に低負荷域になった当初からパイロ
ット噴射比率学習値Ｌｒｐｌｔにより最適なパイロット
噴射量を与えることができる。
【０１３０】実施形態では、加速度センサ出力積分値を
用いる場合で説明したが、この加速度センサ出力積分値
に代えて加速度センサ出力の周波数分析結果（ＦＦＴ）
を用いてもよい。
【０１３１】上記の図４〜図１２に示した評価関数は低
温予混合燃焼を行わせるエンジンを前提とするものであ
ったが、本発明はこのエンジンに限られるものでない。
たとえば拡散燃焼を主体とする通常のディーゼル燃焼を
行わせるエンジンを前提とするときは、この通常のディ
ーゼル燃焼を行わせるエンジンに対するパイロット噴射
への要求があるので、そのパイロット噴射への要求に合
わせて図４〜図１２に示したと同様にして評価関数を設
定すればよい。
【０１３２】実施形態では、各筒制御域とそれ以外とで
パイロット噴射量の設定方法を切換える場合で説明した
が、各筒制御を行わないものに対しても本発明を適用で
きる。たとえば図３０に示したように、低負荷域になる
と、ｓ３１）よりｓ３２）、ｓ３３）に進み、目標燃料
噴射量Ｑｆに図１５のパイロット噴射比率Ｒｐｌｔを乗
じた値をパイロット噴射量Ｑｆｐｌｔとして演算し、目
標燃料噴射量Ｑｆからこのパイロット噴射量Ｑｆｐｌｔ
を差し引いた値をメイン噴射量Ｑｆｍとして算出する。
【０１３３】ここで、低負荷域かどうかは、目標燃料噴
射量ＱｆとスライスレベルＱｆｐｓｌを比較することに
より判定すればよい（Ｑｆｐｓｌはエンジン回転数から
図３１を内容とするテーブルを検索することにより求
め、Ｑｆ＜Ｑｆｐｓｌのとき低負荷域であると判定す
る）。なお、図３０は第１実施形態の図１４と置き換わ
るものである。図１４と同一部分には同一のステップ番
号を付けている。同様にして、図２０、図２５と置き換
わるものを作ることもできる。
【０１３４】図３０のようにすることで、各筒制御を行
わない場合においても、トータル噴射量が小さい低負荷
域でメイン噴射量に対するパイロット噴射量を確保でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の制御システム図。
【図２】パイロット噴射実行判定を説明するためのフロ
ーチャート。
【図３】判定値の演算を説明するためのフローチャー
ト。
【図４】吸気圧に対する評価関数の特性図。
【図５】吸気量に対する評価関数の特性図。
【図６】目標空気過剰率に対する評価関数の特性図。
【図７】目標燃料噴射量に対する評価関数の特性図。
【図８】目標コモンレール圧力に対する実コモンレール
圧力の比に対する評価関数の特性図。
【図９】加速度センサ出力積分値に対する評価関数の特
性図。
【図１０】冷却水温に対する評価関数の特性図。
【図１１】目標ＥＧＲ率に対する評価関数の特性図。
【図１２】吸気温度に対する評価関数の特性図。
【図１３】パイロット噴射実行判定フラグの設定を説明
するためのフローチャート。
【図１４】噴射量の演算を説明するためのフローチャー
ト。
【図１５】パイロット噴射比率のマップ特性図。
【図１６】基本パイロット噴射量のマップ特性図。
【図１７】運転領域図。
【図１８】従来と本発明について低負荷域でのパイロッ
ト噴射方式の違いを示す特性図。
【図１９】第２実施形態のパイロット噴射実行判定フラ
グの設定を説明するためのフローチャート。
【図２０】第２実施形態の噴射量の演算を説明するため
のフローチャート。
【図２１】パイロット噴射量のフィードバック補正量の
演算を説明するためのフローチャート。
【図２２】補正係数のテーブル特性図。
【図２３】補正許容リミッタのテーブル特性図。
【図２４】目標振動レベルのマップ特性図。
【図２５】第３実施形態の噴射量の演算を説明するため
のフローチャート。
【図２６】パイロット噴射比率学習値のマップ特性図。
【図２７】パイロット噴射量学習値のマップ特性図。
【図２８】学習値の更新を説明するためのフローチャー
ト。
【図２９】学習値許可フラグの設定を説明するためのフ
ローチャート。
【図３０】第４実施形態の噴射量の演算を説明するため
のフローチャート。
【図３１】スライスレベルのテーブル特性図。
【図３２】第１の発明のクレーム対応図。
【図３３】第２の発明のクレーム対応図。
【図３４】第３の発明のクレーム対応図。
【図３５】第４の発明のクレーム対応図。
【図３６】第５の発明のクレーム対応図。
【符号の説明】
６ ＥＧＲ弁 ３３ アクセル開度センサ ３４ クランク角センサ ４１ コントロールユニット ５２ ターボ過給機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/40 Ｆ０２Ｄ 41/40 Ｋ Ｎ 45/00 ３１２ 45/00 ３１２Ｊ ３４０ ３４０Ｃ (72)発明者 白河 暁 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 三浦 学 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G084 BA13 BA14 BA15 BA20 BA21 CA02 CA03 CA05 DA10 DA23 DA27 EA11 EB13 EB17 EC04 FA02 FA10 FA11 FA13 FA18 FA20 FA33 FA37 FA39 3G301 HA02 HA13 HA17 JA05 JA08 JA18 JA25 JB09 KA05 KA07 KA08 KA11 KA21 LA05 LB17 MA01 MA11 MA18 MA23 MA26 NA03 NA04 NA05 NA08 NA09 ND05 ND22 ND43 ND45 NE01 NE12 NE21 PA01Z PA07Z PA10Z PA17Z PB03Z PB08A PB08Z PD01A PD01Z PD15Z PE01Z PE03Z PE05Z PE08Z PF00Z PF03Z

Claims (29)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】エンジン状態を表すパラメータに対してパ
    イロット噴射への要求度合を示すメンバーシップ関数を
    評価関数として設定する手段と、 この評価関数に基づいて現在のエンジン状態を表すパラ
    メータに対応する判定値を演算する手段と、 この判定値とスライスレベルを比較する手段と、 この比較より判定値がスライスレベルを超えたときパイ
    ロット噴射を実行させる手段とを設けたことを特徴とす
    るディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
  2. 【請求項２】低負荷域であるかどうかを判定する手段
    と、 この判定結果より低負荷域で気筒間バラツキの補正を行
    うための気筒別補正量を演算する手段と、 同じく低負荷域でエンジンの運転条件に応じた目標燃料
    噴射量にこの気筒別補正量を加えた値に対して所定の比
    率を乗じた値を気筒別のパイロット噴射量として演算す
    る手段と、 同じく低負荷域で前記目標燃料噴射量に前記気筒別補正
    量を加えた値から気筒別の前記パイロット噴射量を差し
    引いた値を気筒別のメイン噴射量として演算する手段
    と、 同じく低負荷域でこの気筒別のメイン噴射量と気筒別の
    前記パイロット噴射量とを用いてパイロット噴射とメイ
    ン噴射を行う手段とを設けたことを特徴とするディーゼ
    ルエンジンの燃料噴射制御装置。
  3. 【請求項３】エンジン状態を表すパラメータに対してパ
    イロット噴射への要求度合を示すメンバーシップ関数を
    評価関数として設定する手段と、 この評価関数に基づいて現在のエンジン状態を表すパラ
    メータに対応する判定値を演算する手段と、 この判定値とスライスレベルを比較する手段と、 低負荷域であるかどうかを判定する手段と、 この判定結果より低負荷域で気筒間バラツキの補正を行
    うための気筒別補正量を演算する手段と、 前記比較結果と判定結果より判定値がスライスレベルを
    超えかつ低負荷域のとき、エンジンの運転条件に応じた
    目標燃料噴射量にこの気筒別補正量を加えた値に対して
    所定の比率を乗じた値を気筒別のパイロット噴射量とし
    て演算する手段と、 同じく判定値がスライスレベルを超えかつ低負荷域のと
    き、前記目標燃料噴射量に前記気筒別補正量を加えた値
    から気筒別の前記パイロット噴射量を差し引いた値を気
    筒別のメイン噴射量として演算する手段と、 同じく判定値がスライスレベルを超えかつ低負荷域のと
    き、この気筒別のメイン噴射量と気筒別の前記パイロッ
    ト噴射量とを用いてパイロット噴射とメイン噴射を行う
    手段とを設けたことを特徴とするディーゼルエンジンの
    燃料噴射制御装置。
  4. 【請求項４】低負荷域であるかどうかを判定する手段
    と、 この判定結果より低負荷域でエンジンの運転条件に応じ
    た目標燃料噴射量に対して所定の比率を乗じた値をパイ
    ロット噴射量として演算する手段と、 同じく低負荷域で前記目標燃料噴射量から前記パイロッ
    ト噴射量を差し引いた値をメイン噴射量として演算する
    手段と、 同じく低負荷域でこのメイン噴射量と前記パイロット噴
    射量とを用いてパイロット噴射とメイン噴射を行う手段
    とを設けたことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料
    噴射制御装置。
  5. 【請求項５】エンジン状態を表すパラメータに対してパ
    イロット噴射への要求度合を示すメンバーシップ関数を
    評価関数として設定する手段と、 この評価関数に基づいて現在のエンジン状態を表すパラ
    メータに対応する判定値を演算する手段と、 この判定値とスライスレベルを比較する手段と、 低負荷域であるかどうかを判定する手段と、 この判定結果と前記比較結果より判定値がスライスレベ
    ルを超えかつ低負荷域のとき、エンジンの運転条件に応
    じた目標燃料噴射量に対して所定の比率を乗じた値をパ
    イロット噴射量として演算する手段と、 同じく判定値がスライスレベルを超えかつ低負荷域のと
    き、前記目標燃料噴射量から前記パイロット噴射量を差
    し引いた値をメイン噴射量として演算する手段と、 同じく判定値がスライスレベルを超えかつ低負荷域のと
    き、このメイン噴射量と前記パイロット噴射量とを用い
    てパイロット噴射とメイン噴射を行う手段とを設けたこ
    とを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射制御装
    置。
  6. 【請求項６】前記比較結果より判定値がスライスレベル
    を超えている場合に、実際の振動レベルが目標振動レベ
    ルを超えているときと、実際の振動レベルが目標振動レ
    ベル以下であるが前回パイロット噴射を行っているとき
    だけパイロット噴射を行わせることを特徴とする請求項
    １、３、５のいずれか一つに記載のディーゼルエンジン
    の燃料噴射制御装置。
  7. 【請求項７】前記比較結果と前記判定結果より判定値が
    スライスレベルを超えているが低負荷域以外であると
    き、判定値とスライスレベルの差に基づいてパイロット
    噴射量のフィードバック制御を行うことを特徴とする請
    求項３に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装
    置。
  8. 【請求項８】前記判定値と前記スライスレベルの差に応
    じてフィードバック定数の補正ゲインを設定することを
    特徴とする請求項７に記載のディーゼルエンジンの燃料
    噴射制御装置。
  9. 【請求項９】前記判定値と前記スライスレベルの差に応
    じてフィードバック制御の範囲を変化させることを特徴
    とする請求項７または８に記載のディーゼルエンジンの
    燃料噴射制御装置。
  10. 【請求項１０】前記比較結果と前記判定結果より判定値
    がスライスレベルを超えているが低負荷域以外であると
    き、前記フィードバック制御における補正量に基づいて
    パイロット噴射量を絶対量で学習し、この学習値と前記
    フィードバック制御における補正量とで基本パイロット
    噴射量を補正することを特徴とする請求項７から９まで
    のいずれか一つに記載のディーゼルエンジンの燃料噴射
    制御装置。
  11. 【請求項１１】前記比較結果と前記判定結果より判定値
    がスライスレベルを超えかつ低負荷域であるとき、前記
    フィードバック制御における補正量に基づいて前記比率
    の学習値を演算し、前記目標燃料噴射量に前記気筒別補
    正量を加えた値に対してこの比率学習値を乗じた値を気
    筒別のパイロット噴射量として演算することを特徴とす
    る請求項７から９までのいずれか一つに記載のディーゼ
    ルエンジンの燃料噴射制御装置。
  12. 【請求項１２】前記比較結果と前記判定結果より判定値
    がスライスレベルを超えているが低負荷域以外であると
    き、判定値Ｅとスライスレベルの差に基づいてパイロッ
    ト噴射量のフィードバック制御を行うことを特徴とする
    請求項５に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装
    置。
  13. 【請求項１３】前記判定値と前記スライスレベルの差に
    応じてフィードバック定数の補正ゲインを設定すること
    を特徴とする請求項１２に記載のディーゼルエンジンの
    燃料噴射制御装置。
  14. 【請求項１４】前記判定値と前記スライスレベルの差に
    応じてフィードバック制御の範囲を変化させることを特
    徴とする請求項１２または１３に記載のディーゼルエン
    ジンの燃料噴射制御装置。
  15. 【請求項１５】前記比較結果と前記判定結果より判定値
    がスライスレベルを超えているが低負荷域以外であると
    き、前記フィードバック制御における補正量に基づいて
    パイロット噴射量を絶対量で学習し、この学習値と前記
    フィードバック制御における補正量とで基本パイロット
    噴射量を補正することを特徴とする請求項１２から１４
    までのいずれか一つに記載のディーゼルエンジンの燃料
    噴射制御装置。
  16. 【請求項１６】前記比較結果と前記判定結果より判定値
    がスライスレベルを超えかつ低負荷域であるとき、前記
    フィードバック制御における補正量に基づいて前記比率
    の学習値を演算し、前記目標燃料噴射量に対してこの比
    率学習値を乗じた値をパイロット噴射量として演算する
    ことを特徴とする請求項１２から１４までのいずれか一
    つに記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
  17. 【請求項１７】前記学習の条件は、前記判定値が前記ス
    ライスレベルよりも大きなスライスレベルを超えた場合
    であることを特徴とする請求項１０、１１、１５、１６
    のいずれか一つに記載のディーゼルエンジンの燃料噴射
    制御装置。
  18. 【請求項１８】圧縮上死点後までの燃料噴射時期を遅延
    するとともに、排気還流による酸素濃度の低減により、
    燃料の着火遅れ期間を長くし、この着火遅れ期間中に燃
    料が十分に気化した予混合気を形成させて低温予混合燃
    焼を行わせる手段を備え、エンジン状態を表す前記パラ
    メータが吸気圧であり、この吸気圧に対して前記低温予
    混合燃焼を行わせることができる低吸気圧域でパイロッ
    ト噴射への要求度合が小さく、前記低温予混合燃焼から
    拡散燃焼主体の燃焼に移る中吸気圧域でパイロット噴射
    への要求度合が高く、高吸気圧域でパイロット噴射への
    要求度合が小さくなるように前記評価関数を設定するこ
    とを特徴とする請求項１、３、５のいずれか一つに記載
    のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
  19. 【請求項１９】圧縮上死点後までの燃料噴射時期を遅延
    するとともに、排気還流による酸素濃度の低減により、
    燃料の着火遅れ期間を長くし、この着火遅れ期間中に燃
    料が十分に気化した予混合気を形成させて低温予混合燃
    焼を行わせる手段を備え、エンジン状態を表す前記パラ
    メータが吸気量であり、この吸気量に対して前記低温予
    混合燃焼を行わせることができる低吸気量域でパイロッ
    ト噴射への要求度合が小さく、前記低温予混合燃焼から
    拡散燃焼主体の燃焼に移る中吸気量域でパイロット噴射
    への要求度合が高く、高吸気量域でパイロット噴射への
    要求度合が小さくなるように前記評価関数を設定するこ
    とを特徴とする請求項１、３、５のいずれか一つに記載
    のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
  20. 【請求項２０】エンジン状態を表す前記パラメータが空
    気過剰率であり、この空気過剰率が大きい領域でパイロ
    ット噴射への要求度合が大きくなるように前記評価関数
    を設定することを特徴とする請求項１、３、５のいずれ
    か一つに記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装
    置。
  21. 【請求項２１】エンジン状態を表す前記パラメータが燃
    料噴射量であり、この燃料噴射量が小さい領域でパイロ
    ット噴射への要求度合が大きくなるように前記評価関数
    を設定することを特徴とする請求項１、３、５のいずれ
    か一つに記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装
    置。
  22. 【請求項２２】コモンレール式の燃料噴射装置と、目標
    コモンレール圧力が得られるようにコモンレール圧力を
    制御する手段とを備え、エンジン状態を表す前記パラメ
    ータが前記目標コモンレール圧力に対する実コモンレー
    ル圧力の比であり、この比が１よりも大きい領域でパイ
    ロット噴射への要求度合が大きくなるように前記評価関
    数を設定することを特徴とする請求項１、３、５のいず
    れか一つに記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装
    置。
  23. 【請求項２３】エンジン状態を表す前記パラメータが加
    速度センサ出力積分値であり、この加速度センサ出力積
    分値が大きい領域でパイロット噴射への要求度合が大き
    くなるように前記評価関数を設定することを特徴とする
    請求項１、３、５のいずれか一つに記載のディーゼルエ
    ンジンの燃料噴射制御装置。
  24. 【請求項２４】エンジン状態を表す前記パラメータが冷
    却水温であり、この冷却水温が低いほどパイロット噴射
    への要求度合が大きくなるように前記評価関数を設定す
    ることを特徴とする請求項１、３、５のいずれか一つに
    記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
  25. 【請求項２５】エンジン状態を表す前記パラメータがＥ
    ＧＲ率であり、このＥＧＲ率が小さいほどパイロット噴
    射への要求度合が大きくなるように前記評価関数を設定
    することを特徴とする請求項１、３、５のいずれか一つ
    に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
  26. 【請求項２６】エンジン状態を表す前記パラメータが吸
    気温度であり、この吸気温度に対して吸気温度が低い領
    域でパイロット噴射への要求度合が大きく、中温域でパ
    イロット噴射への要求度合が小さく、高温域でパイロッ
    ト噴射への要求度合が大きくなるように前記評価関数を
    設定することを特徴とする請求項１、３、５のいずれか
    一つに記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
  27. 【請求項２７】エンジン状態を表す前記パラメータが、
    吸気圧、空気過剰率、燃料噴射量、目標コモンレール圧
    力に対する実コモンレール圧力の比、加速度センサ出力
    積分値、冷却水温、ＥＧＲ率、吸気温度のうちの少なく
    とも２つである場合に、現在のエンジン状態を表すパラ
    メータに対応する評価関数の値をそれぞれ演算し、これ
    ら演算される少なくとも２つの評価関数の値のうちから
    パイロット噴射への要求度合が最も大きい値を前記判定
    値とすることを特徴とする請求項１、３、５のいずれか
    一つに記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
  28. 【請求項２８】エンジン状態を表す前記パラメータが、
    吸気量、空気過剰率、燃料噴射量、目標コモンレール圧
    力に対する実コモンレール圧力の比、加速度センサ出力
    積分値、冷却水温、ＥＧＲ率、吸気温度のうちの少なく
    とも２つである場合に、現在のエンジン状態を表すパラ
    メータに対応する評価関数の値をそれぞれ演算し、これ
    ら演算される少なくとも２つの評価関数の値のうちから
    パイロット噴射への要求度合が最も大きい値を判定値と
    することを特徴とする請求項１、３、５のいずれか一つ
    に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
  29. 【請求項２９】少なくとも２つのパラメータに対する複
    数の評価関数を基本値演算関数と補正値演算関数に分割
    し、基本値演算関数で得られた値を補正値演算関数で得
    られた値で補正することを特徴とする請求項２７または
    ２８に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
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