JP2010242646A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インジェクターの実噴射量と指示噴射量との偏差に基づく燃料種類の判別を、インジェクターの経時劣化に拘わらず的確に行うことのできる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供する。
【解決手段】電子制御ユニット１０は、車両の走行距離と、インジェクター２０の実噴射量、指示噴射量間の偏差の想定値との対応関係をそれぞれ示すトレンドマップＭＡＰ＿Ａ，ＭＡＰ＿Ｂ，ＭＡＰ＿Ｃを、使用の想定される燃料の種類別に備え、それらトレンドマップＭＡＰ＿Ａ，ＭＡＰ＿Ｂ，ＭＡＰ＿Ｃのそれぞれとインジェクター２０の実噴射量、指示噴射量間の偏差の検出値との対比に基づき現在使用中の燃料の種類を判別する。
【選択図】図１

Description

本発明は、噴射期間の指令に基づきインジェクターからの燃料の噴射量を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。

車載等の内燃機関では、インジェクターから燃料を噴射する期間（燃料噴射期間）を調整することで燃料噴射量を制御している。インジェクターは、その長期使用に応じて摩耗等による経時劣化が進行し、噴射効率が変化してしまう。このような劣化が生じると、実際にインジェクターから噴射される燃料の量（実噴射量）が、本来の要求量（指示噴射量）からずれてしまい、噴射量制御の精度が低下して、エミッションの悪化や騒音の増大等の不具合を招くことがある。

そこで多くの内燃機関では、こうしたインジェクターの経時劣化による噴射量制御の精度低下を抑制すべく、特許文献１、２に見られるような、燃料噴射量の学習制御を実施している。この学習制御は、本来は指示噴射量がゼロ以下となる無噴射時、例えばシフトチェンジ時や減速時等の燃料カット時に、微少量の単発燃料噴射を実施することで行われる。そしてそのときの内燃機関の発生トルクから実噴射量を求めるとともに、その求められた実噴射量と指示噴射量との偏差を求めることで学習制御が行われている。

一方、車載ディーゼル機関では、軽油の他、ＢＴＬ（Ｂｉｏｍａｓｓ Ｔｏ Ｌｉｑｕｉｄ）燃料等のバイオ燃料やバイオ燃料混合軽油などの様々な種類の燃料が使用されることがある。使用される燃料の種類が異なれば、燃料の粘度やエネルギー効率等の違いにより、要求トルクの発生に必要な指示噴射量の値が変ってしまうようになる。例えば燃料の粘度が高ければ、インジェクターの単位時間当りの燃料噴射量は低下するようになる。また燃料のエネルギー効率が高ければ、インジェクターの単位時間当りの燃料噴射により発生するトルクは大きくなる。そこで従来、特許文献３には、上記学習制御で求められる実噴射量と指示噴射量との偏差の大きさにより燃料の種類を判別するとともに、判別された燃料の種類に応じた補正を行うことで、燃料の種類に拘わらず、噴射量制御の精度を確保するようにした内燃機関の燃料噴射制御装置が提案されている。

特開２００５−０３６７８８号公報 特開２００８−１６３９１３号公報 特開平９−２２２０４５号公報

ところで上述したように、実噴射量と指示噴射量との偏差の大きさは、インジェクターの経時劣化によっても変化する。そのため、実噴射量と指示噴射量との偏差の大きさに依るだけでは、偏差のうちのどの程度がインジェクターの経時劣化の影響によるものであり、どの程度が燃料性状の影響によるものであるかを判別することができず、燃料種類の的確な判別が困難となっている。

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであって、その解決しようとする課題は、インジェクターの実噴射量と指示噴射量との偏差に基づく燃料種類の判別を、インジェクターの経時劣化に拘わらず的確に行うことのできる内燃機関の燃料噴射制御装置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、及びその作用効果を記載する。
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、噴射期間の指令を通じてインジェクターの燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記インジェクターの実噴射量と指示噴射量との偏差を検出する検出手段と、前記検出手段による前記偏差の検出値と判別値との対比に基づき燃料の種類を判別する判別手段と、前記インジェクターの劣化の進行に応じて前記判別値を変化させる判別値変化手段と、を備えることをその要旨としている。

使用期間に応じた経時劣化によるインジェクターの噴射効率の変化傾向は、予め実験等で求めておくことができる。そしてその傾向から、経時劣化によるインジェクターの実噴射量と指示噴射量との偏差の推移傾向を、燃料の種類毎にそれぞれ求めておくことが可能である。上記構成では、インジェクターの実噴射量と指示噴射量との偏差を検出するとともに、そうした偏差の検出値と判別値との対比に基づき燃料の種類を判別するようにしている。そしてこのときの判別値を、インジェクターの劣化の進行に応じて変化させるようにしている。そのため、インジェクターの実噴射量と指示噴射量との偏差に基づく燃料種類の判別を、インジェクターの経時劣化に拘わらず的確に行うことができるようになる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記判別値は、該当する燃料についての前記インジェクターの使用期間と実噴射量と指示噴射量との偏差との対応関係をそれぞれ示す複数のマップに基づき設定されてなることをその要旨としている。

上記構成では、インジェクターの使用期間と、実噴射量、指示噴射量間の偏差との対応関係をそれぞれ示すマップを、燃料の種類別にそれぞれ設けるようにしている。各マップからは、各燃料についての現状のインジェクターの使用期間における実噴射量、指示噴射量間の偏差をそれぞれ求めることができる。そのため、各マップから算出された各燃料の実噴射量、指示噴射量間の偏差の想定値を判別値として、実噴射量、指示噴射量間の偏差の検出値と対比することで、インジェクターの実噴射量と指示噴射量との偏差に基づく燃料種類の判別を、インジェクターの経時劣化に拘わらず的確に行うことができるようになる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記マップには、前記偏差の想定値として、前記偏差が想定される最大のペースで拡大したときの値と、同偏差が想定される最小のペースで拡大したときの値とが設定されてなることをその要旨としている。

個体差などによるインジェクターの噴射効率の経時劣化度合のばらつきを考慮した場合、各燃料の使用時における実噴射量、指示噴射量間の偏差は、一定の幅を持って推移すると考えられる。そこで各燃料の上記トレンドマップに、上記偏差の想定値として、偏差が想定される最大のペースで拡大したときの値と、同偏差が想定される最小のペースで拡大したときの値とを格納しておけば、インジェクターの噴射効率の経時劣化度合のばらつきを考慮して的確に燃料の種類を判別することができるようになる。

請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、種類の判別された燃料についての前記マップに基づいて前記偏差の学習の時期を決定する学習時期決定手段を備えることをその要旨としている。

上記のようなマップからは、該当する燃料の使用時において、インジェクターの実噴射量、指示噴射量間の偏差がある期間にどの程度変化するかを把握することができる。そこで、マップに基づくことで、インジェクターの実噴射量、指示噴射量間の偏差を許容範囲内に留めることが可能なように上記偏差の学習時期を設定することが可能となる。ただし、最適な学習時期は、使用中の燃料の種類によって異なっている。その点、上記構成では、判別により、使用中であることが確認された燃料のマップを用いて学習の時期が決定されるため、使用される燃料の種類が変化しても、過不足のない適当な間隔で学習を行うことが可能となる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記学習時期決定手段は、該当する前記マップに示される前記想定値の前回の学習時からの変化量が規定値に達したときに前記学習を実施すべく学習時期を決定することをその要旨としている。

上記の如く学習時期を決定すれば、実噴射量、指示噴射量感の偏差が確実に許容範囲内に留められるように、適度な間隔で学習を実施することが可能となる。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記インジェクターの使用期間は、前記内燃機関の搭載された車両の走行距離に基づき判断されることをその要旨としている。

車載内燃機関では、内燃機関の搭載された車両の走行距離に基づきインジェクターの使用期間を把握することが可能である。

本発明の一実施形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置の全体構成を模式的に示すブロック図。 （ａ）〜（ｃ）は各トレンドマップの設定態様をそれぞれ示すグラフ。 同実施形態における燃料種類の判別態様の一例を示す図。 同実施形態に採用される燃料判別制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート。 同実施形態に採用される微少量噴射学習制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート。 同実施形態に採用される微小噴射量学習実施判定ルーチンの処理手順を示すフローチャート。 同実施形態の内燃機関の燃料噴射制御装置の制御態様の一例におけるインジェクターの劣化度合、偏差ΔＱ、噴射量誤差及び学習値の推移を示すタイムチャート。

以下、本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置を具体化した一実施形態を、図１〜図７を参照して詳細に説明する。
図１に、本実施形態の内燃機関の燃料噴射制御装置の構成を示す。同図に示すように、燃料噴射制御装置は、車載内燃機関の燃料噴射制御を司る電子制御ユニット１０を中心に構成されている。なお本実施形態の燃料噴射装置の適用される車載内燃機関では、噴射供給される燃料として、燃料Ａ、燃料Ｂ、燃料Ｃの３種類の燃料の使用が想定されている。

電子制御ユニット１０は、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３及びバックアップＲＡＭ１４を備えて構成されている。読込専用メモリーであるＲＯＭ１２には、燃料噴射制御に係る各種のプログラムやプログラムの実行時に参照されるマップ等が記憶されている。中央演算装置であるＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に記憶されたプログラムやマップに基づいて燃料噴射制御に係る各種の演算処理を実行する。ランダムアクセスメモリーであるＲＡＭ１３は、ＣＰＵ１１の演算結果や各センサーの検出結果等を一時的に記憶するメモリーであり、バックアップＲＡＭ１４は、機関停止時等に必要なデータを保持しておくための不揮発性のメモリーとなっている。これらＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３及びバックアップＲＡＭ１４は、バス１５を介して互いに接続されている。

またバス１５を介してＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３及びバックアップＲＡＭ１４は、入力ポート１６、出力ポート１７にも接続されている。入力ポート１６には、内燃機関のクランク角を検出するクランク角センサー１８やアクセル操作量を検出するアクセルセンサー１９を始めとする各種のセンサーが接続され、出力ポート１７には、インジェクター２０を始めとする各種のアクチュエーターの駆動回路が接続されている。

そして電子制御ユニット１０は、各種センサーの検出信号に基づいてインジェクター２０の駆動回路に指令信号を出力して内燃機関の燃料噴射量の制御や燃料噴射時期の制御を実行する。更に電子制御ユニット１０は、燃料噴射制御の一環として、後述する燃料判別制御や微小噴射量学習制御、微小噴射量学習の実行判定制御を実行する。

燃料噴射量の制御は、次の態様で行われる。まず電子制御ユニット１０は、内燃機関の回転数や負荷等に基づいて、燃料噴射量の要求値である指示噴射量を算出する。そして電子制御ユニット１０は、経時劣化によるインジェクター２０の噴射効率の変化分を補償すべく、後述する微小噴射量及びオフセット値にて指示噴射量を補正し、その補正後の指示噴射量分の燃料噴射に必要な噴射期間を算出してインジェクター２０に指令する。

ところで、本実施形態の燃料噴射制御装置の適用される内燃機関では、上述のように３種類の燃料の使用が想定されている。燃料の種類によっては、粘度やエネルギー効率等が異なるため、使用中の燃料の種類によって、電子制御ユニット１０がインジェクター２０に指令した燃料の噴射量（指示噴射量）と、実際にインジェクター２０から噴射された燃料量（実噴射量）との偏差ΔＱが変化する。そこで本実施形態では、電子制御ユニット１０は、指示噴射量、実噴射量間の偏差ΔＱに基づいて、使用中の燃料の種類を判別するようにしている。

一方、使用期間の長期化に伴い、摩耗等による経時劣化が進行することで、インジェクター２０の噴射効率は変化する。そしてインジェクター２０の経時劣化の進行に応じては、指示噴射量と実噴射量との乖離が拡大するようになる。そのため、指示噴射量、実噴射量間の偏差ΔＱを見ただけでは、その偏差ΔＱがインジェクター２０の経時劣化に由来して生じたものか、燃料の種類の違いにより生じたものかが判らないため、燃料の種類を的確には判別することはできない。

そこで本実施形態では、以下のようにして指示噴射量と実噴射量との偏差ΔＱに基づく燃料判別を行うようにしている。すなわち、本実施形態では、燃料Ａ、燃料Ｂ、燃料Ｃのそれぞれについて、車両の走行距離と指示噴射量、実噴射量間の偏差との関係を予め実験等で求めておくようにしている。そしてその関係を示すトレンドマップを燃料の種類別に予め作成し、電子制御ユニット１０のＲＯＭ１２に記憶しておくようにしている。

図２（ａ）〜（ｃ）は、各燃料のトレンドマップの設定態様の一例を示している。
図２（ａ）に示される燃料ＡのトレンドマップＭＡＰ＿Ａに示される上限曲線Ｌａｕは、燃料Ａの使用時において、インジェクター２０の経時劣化に応じた指示噴射量、実噴射量間の偏差ΔＱの拡大が想定される最大のペースで進行したときの車両の走行距離と偏差ΔＱとの関係を、すなわち燃料Ａの使用時における偏差ΔＱの上限値の推移を示している。また下限曲線Ｌａｌは、燃料Ａの使用時において、インジェクター２０の経時劣化に応じた指示噴射量、実噴射量間の偏差ΔＱの拡大が想定される最小のペースで進行したときの車両の走行距離と偏差ΔＱとの関係を、すなわち燃料Ａの使用時における偏差ΔＱの下限値の推移を示している。また中央曲線Ｌａｍは、偏差ΔＱの上限値、下限値の中央値の推移を示している。

同様に図２（ｂ）に示される燃料ＢのトレンドマップＭＡＰ＿Ｂの上限曲線Ｌｂｕは、燃料Ｂの使用時における偏差ΔＱの上限値の推移を、下限曲線Ｌｂｌは、燃料Ｂの使用時における偏差ΔＱの下限値の推移を、中央曲線Ｌｂｍは、燃料Ｂの使用時における偏差ΔＱの上限値、下限値の中央値の推移をそれぞれ示している。また同様に図２（ｃ）に示される燃料ＣのトレンドマップＭＡＰ＿Ｃの上限曲線Ｌｃｕは、燃料Ｃの使用時における偏差ΔＱの上限値の推移を、下限曲線Ｌｃｌは、燃料Ｃの使用時における偏差ΔＱの下限値の推移を、中央曲線Ｌｃｍは、燃料Ｃの使用時における偏差ΔＱの上限値、下限値の中央値の推移をそれぞれ示している。

このように各トレンドマップＭＡＰ＿Ａ，ＭＡＰ＿Ｂ，ＭＡＰ＿Ｃには、該当する燃料についてのインジェクター２０の使用期間の指標である車両の走行距離と、実噴射量、指示噴射量間の偏差ΔＱの想定値との対応関係をそれぞれ示すものとなっている。またトレンドマップＭＡＰ＿Ａ，ＭＡＰ＿Ｂ，ＭＡＰ＿Ｃには、各偏差ΔＱの想定値として、同偏差ΔＱが想定される最大のペースで拡大したときの値と、同偏差ΔＱが想定される最小のペースで拡大したときの値とが表されている。

そして電子制御ユニット１０は、これらのトレンドマップＭＡＰ＿Ａ，ＭＡＰ＿Ｂ，ＭＡＰ＿Ｃを用いて燃料種類の判別を行うようにしている。すなわち、電子制御ユニット１０は、現在の実噴射量、指示噴射量間の偏差ΔＱを検出するとともに、その偏差ΔＱの検出値とトレンドマップＭＡＰ＿Ａ，ＭＡＰ＿Ｂ，ＭＡＰ＿Ｃのそれぞれとを対比することで現在使用中の燃料の種類を判別するようにしている。

図３は、こうした燃料種類の判別態様の一例を示している。燃料の種類は、そのときの実噴射量と指示噴射量との偏差ΔＱの検出値ｄｑが、トレンドマップＭＡＰ＿Ａの上限曲線Ｌａｕと下限曲線Ｌａｌとの間の領域Ａ、トレンドマップＭＡＰ＿Ｂの上限曲線Ｌｂｕと下限曲線Ｌｂｌとの間の領域Ｂ、トレンドマップＭＡＰ＿Ｃの上限曲線Ｌｃｕと下限曲線Ｌｃｌとの間の領域Ｃのいずれに位置するかによって判別される。すなわち、現在のインジェクター２０の使用期間（車両の走行距離）における各トレンドマップの上限曲線の値、及び下限曲線の値を判別値として用い、これを上記偏差ΔＱの検出値ｄｑと対比することで燃料の種類が判別される。図３の例では、車両の走行距離が距離ｄ１に達するまでの期間は、実噴射量と指示噴射量との偏差ΔＱは、トレンドマップＭＡＰ＿Ｂの上限曲線Ｌｂｕと下限曲線Ｌｂｌとの間の領域Ｂ内に位置している。そのため、この期間に使用された燃料は、燃料Ｂであると判別される。一方、車両の走行距離が距離ｄ１に達して以降は、実噴射量と指示噴射量との偏差ΔＱは、トレンドマップＭＡＰ＿Ａの上限曲線Ｌａｕと下限曲線Ｌａｌとの間の領域Ａ内に移行している。よって距離ｄ１にて使用燃料が燃料Ｂから燃料Ａに切り替わったと判別されるようになる。

図４は、上記のような燃料種類の判別に係る燃料判別制御ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、内燃機関の運転中に電子制御ユニット１０によって周期的に繰り返し実行されるものとなっている。

さて本ルーチンの処理が開始されると、電子制御ユニット１０はまず、ステップＳ１０において、実噴射量と指示噴射量との偏差ΔＱの検出値ｄｑを算出する。この算出は、本来は指示噴射量がゼロ以下となる無噴射時に微少量の単発燃料噴射を実施し、そのときの内燃機関の発生トルクから実噴射量を求めるとともに、その求められた実噴射量と指示噴射量との偏差ΔＱを求めることで行われる。

続いて電子制御ユニット１０は、ステップＳ２０において、燃料Ａ用のトレンドマップＭＡＰ＿Ａから現在の車両走行距離における上限曲線Ｌａｕの値ａｕと、同じく現在の車両走行距離における偏差想定値の下限にあたる下限曲線Ｌａｌの値ａｌとを取得する。また電子制御ユニット１０は、ステップＳ３０において、燃料Ｂ用のトレンドマップＭＡＰ＿Ｂから現在の車両走行距離における偏差想定値の上限曲線Ｌｂｕの値ｂｕ、及び下限曲線Ｌｂｌの値ｂｌを、ステップＳ４０において、燃料Ｃ用のトレンドマップＭＡＰ＿Ｃから現在の車両走行距離における偏差想定値の上限曲線Ｌｃｕの値ｃｕ、及び下限曲線Ｌｃｌの値ｃｌを、それぞれ取得する。

そして電子制御ユニット１０は、ステップＳ５０〜Ｓ１００において、実噴射量と指示噴射量との偏差ΔＱの検出値ｄｑが、上記値ａｕ〜値ａｌの範囲、値ｂｕ〜値ｂｌの範囲、値ｃｕ〜値ｃｌの範囲のいずれの範囲に位置するかによって、燃料の種類を判別するようにしている。

なおこうした燃料種類の判別に使用されるトレンドマップＭＡＰ＿Ａ，ＭＡＰ＿Ｂ，ＭＡＰ＿Ｃは、微小噴射量の学習を実施する時期を決定するためにも用いられている。微小噴射量学習制御は、メイン噴射に先立ち実施されるパイロット噴射のような微小噴射に対する精度の向上を目的とした制御となっている。この微小噴射量学習制御においては、微小量の単発燃料噴射を実施し、そのときの内燃機関の発生トルクから実噴射量を検出して、実噴射量、指示噴射量間の偏差ΔＱに応じた指示噴射量の補正が行われる。

図５は、こうした微小噴射量学習制御ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、後述する学習実施判定ルーチンにおいて微小噴射量学習値の学習が指示される毎に、電子制御ユニット１０によって実施されるものとなっている。

本ルーチンの処理が開始されると、電子制御ユニット１０はまずステップＳ２００において、学習条件が成立しているか否かを確認する。学習条件としては、１）シフトチェンジ時や減速時等の燃料カット時であること、２）変速機がニュートラル状態にあること、などが挙げられる。ここで学習条件が不成立であれば（Ｓ２００：ＮＯ）、電子制御ユニット１０は今回の本ルーチンの処理をそのまま終了する。

一方、学習条件が成立していれば（Ｓ２００：ＹＥＳ）、電子制御ユニット１０は、ステップＳ２１０において学習用の単発噴射を実施する。この単発噴射の燃料量は、パイロット噴射の指示噴射量に相当する微小量となっている。

次に電子制御ユニット１０は、ステップＳ２２０において、単発噴射実施前後の機関回転数の変化量を検出するとともに、ステップＳ２３０において、ステップＳ２２０にて検出された機関回転数の変化量と、所定の比例定数との積算値として、単発噴射の実施による内燃機関の発生トルクを算出する。このときの発生トルクは、単発噴射の燃料量と比例する。そこで電子制御ユニット１０はステップＳ２３０において、算出された発生トルクから実噴射量を算出する。

続いて電子制御ユニット１０は、ステップＳ２４０において、インジェクター２０に指令した指示噴射量とここで算出した実噴射量との偏差ΔＱに基づき微小噴射量学習値を算出する。微小噴射量学習値は、指示噴射量と実噴射量との偏差ΔＱを減少されるための補正量となっている。

次に電子制御ユニット１０は、ステップＳ２５０において、今回の微小噴射量学習値の算出値により、学習値の更新が必要か否かを判断する。具体的には、微小量学習値が、噴射量制御における誤差許容範囲の上限である補償噴射量精度ラインα以上である場合に学習値の更新が必要と判断される。そして電子制御ユニット１０は、学習値の更新が必要であれば、ステップＳ２６０において、今回の微小噴射量学習値の算出値を最新の学習値としてＲＡＭ１３に記憶して今回の学習制御を完了する。

図６は、こうした微小噴射量学習の実施時期を決定する学習実施判定ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、内燃機関の運転中、電子制御ユニット１０により周期的に繰り返し実行されるものとなっている。

本ルーチンが開始されると、電子制御ユニット１０はまずステップＳ３００〜Ｓ３５０において、現在使用中の燃料のトレンドマップＭＡＰ＿Ａ，ＭＡＰ＿Ｂ，ＭＡＰ＿Ｃを選択し、そのトレンドマップ上の上限曲線Ｌａｕ，Ｌｂｕ，Ｌｃｕの前回学習時からの変化量を算出する。そして電子制御ユニット１０は、その変化量が上記補償噴射量精度ラインα以上であれば（Ｓ２６０：ＹＥＳ）、微小噴射量学習の実施を指示するようにしている。

このように本実施形態では、種類の判別された燃料についてのトレンドマップＭＡＰ＿Ａ，ＭＡＰ＿Ｂ，ＭＡＰ＿Ｃに基づいて微小噴射量学習の、すなわち偏差ΔＱの学習の時期が決定されている。そして現在使用中の燃料に該当するトレンドマップＭＡＰ＿Ａ，ＭＡＰ＿Ｂ，ＭＡＰ＿Ｃに示される偏差ΔＱの想定値（ここでは上限曲線Ｌａｕ，Ｌｂｕ，Ｌｃｕの値）の前回の学習時からの変化量が規定値（補償噴射量精度ラインα）に達したときに学習を実施するようにしている。すなわち、本実施形態では、インジェクター２０の経時劣化による実噴射量と指示噴射量との偏差ΔＱの拡大が想定される最大のペースで進展したときにも、燃料噴射量の誤差が補償噴射量精度ラインαを超えることがないように微小噴射量学習の実施時期が設定されている。

図７に、本実施形態の制御態様の一例を示す。同図には、車両の走行距離が距離ｄ６に達するまでは燃料Ｂが使用され、その後に使用燃料が燃料Ａに切り替わったときの例が示されている。

走行距離が距離ｄ６に達するまでは、燃料Ｂ用のトレンドマップＭＡＰ＿Ｂに示される上限曲線Ｌｂｕの前回学習時からの変化量が補償噴射量精度ラインαに達する毎（距離ｄ２，ｄ３，ｄ４，ｄ５）に微小噴射量学習が実施され、学習値が更新されている。そして燃料が燃料Ｂに切り替わって以降は、燃料Ｂ用のトレンドマップＭＡＰ＿Ａに示される上限曲線Ｌａｕの前回学習時からの変化量が補償噴射量精度ラインαに達する毎（距離ｄ７，ｄ８，ｄ９，ｄ１０）に微小噴射量学習が実施され、学習値が更新されている。

なお同図７には、燃料Ａへの切り替わり後も、燃料Ｂ用のトレンドマップＭＡＰ＿Ｂに基づいて微小噴射量学習の実施時期を決定したときの噴射量誤差の推移が点線で示されている。この場合、燃料Ａへの切り替わり後も、経時劣化による偏差ΔＱの拡大のペースがより低い燃料Ｂ用のトレンドマップＭＡＰ＿Ｂに基づき学習時期が決定されるため、学習の実施間隔が過大となって噴射量の誤差が補償噴射量精度ラインαをしばしば超えてしまうようになる。その点、本実施形態では、使用中の燃料の種類に合せて微小噴射量学習の実施時期の決定に用いるトレンドマップが切り替えられるため、使用中の燃料の特性に即した最適な時期に学習を実施することができるようになっている。

ちなみに以上説明した本実施形態では、電子制御ユニット１０による燃料判別制御ルーチンのステップＳ１０の処理が上記検出手段の行う処理に相当する。また電子制御ユニット１０によるステップＳ２０〜Ｓ４０の処理が上記判別値変化手段の行う処理に、電子制御ユニット１０によるステップＳ５０〜Ｓ１００の処理が上記判別手段の行う処理に、電子制御ユニット１０による学習実施判定ルーチンの処理が上記学習時期決定手段の行う処理にそれぞれ相当する。

以上説明した本実施形態の内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、次の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、電子制御ユニット１０は、インジェクター２０の実噴射量、指示噴射量間の偏差ΔＱを検出するとともに、燃料の種類別に設けられて、該当する燃料についてのインジェクター２０の使用期間と上記偏差ΔＱの想定値との対応関係をそれぞれ示す複数のトレンドマップＭＡＰ＿Ａ，ＭＡＰ＿Ｂ，ＭＡＰ＿Ｃを備えている。そして電子制御ユニット１０は、偏差ΔＱの検出値ｄｑと各トレンドマップＭＡＰ＿Ａ，ＭＡＰ＿Ｂ，ＭＡＰ＿Ｃのそれぞれとの対比に基づき燃料の種類を判別するようにしている。使用期間に応じた経時劣化によるインジェクター２０の噴射効率の変化傾向は、予め実験等で求めておくことができる。そしてその傾向から、経時劣化によるインジェクター２０の実噴射量と指示噴射量との偏差の推移傾向を、燃料の種類毎にそれぞれ求めておくことが可能である。その点、本実施形態では、インジェクター２０の実噴射量と指示噴射量との偏差を検出するとともに、そうした偏差の検出値と判別値との対比に基づき燃料の種類を判別するようにしている。そしてこのときの判別値を、インジェクター２０の劣化の進行に応じて変化させるようにしている。そのため、インジェクター２０の実噴射量と指示噴射量との偏差に基づく燃料種類の判別を、インジェクター２０の経時劣化に拘わらず的確に行うことができるようになる。

（２）本実施形態では、インジェクター２０の使用期間と実噴射量、指示噴射量間の偏差との対応関係をそれぞれ示すトレンドマップＭＡＰ＿Ａ，ＭＡＰ＿Ｂ，ＭＡＰ＿Ｃを、燃料の種類別にそれぞれ設けるようにしている。各トレンドマップＭＡＰ＿Ａ，ＭＡＰ＿Ｂ，ＭＡＰ＿Ｃからは、各燃料についての現状のインジェクター２０の使用期間における実噴射量、指示噴射量間の偏差ΔＱの想定値をそれぞれ求めることができる。そのため、実噴射量、指示噴射量間の偏差ΔＱの検出値ｄｑとトレンドマップＭＡＰ＿Ａ，ＭＡＰ＿Ｂ，ＭＡＰ＿Ｃのそれぞれとの対比に基づくことで、インジェクター２０の経時劣化を考慮した燃料種類の判別を行うことが可能となる。したがって、本実施形態によれば、インジェクター２０の実噴射量と指示噴射量との偏差に基づく燃料種類の判別を、インジェクター２０の経時劣化に拘わらず的確に行うことができるようになる。

（３）本実施形態では、各トレンドマップＭＡＰ＿Ａ，ＭＡＰ＿Ｂ，ＭＡＰ＿Ｃには、上記偏差ΔＱの想定値として、同偏差ΔＱが想定される最大のペースで拡大したときの値（上限曲線Ｌａｕ，Ｌｂｕ，Ｌｃｕの値）と、同偏差ΔＱが想定される最小のペースで拡大したときの値（下限曲線Ｌａｌ，Ｌｂｌ，Ｌｃｌの値）とが表されている。個体差などによるインジェクター２０の噴射効率の経時劣化度合のばらつきを考慮した場合、各燃料の使用時における実噴射量、指示噴射量間の偏差ΔＱは、一定の幅を持って推移すると考えられる。そこで各燃料のトレンドマップに、上記偏差ΔＱの想定値として、偏差ΔＱが想定される最大のペースで拡大したときの値と、同偏差ΔＱが想定される最小のペースで拡大したときの値とを格納しておけば、インジェクター２０の噴射効率の経時劣化度合のばらつきを考慮して的確に燃料の種類を判別することができるようになる。

（４）本実施形態では、電子制御ユニット１０は、種類の判別された燃料についてのトレンドマップＭＡＰ＿Ａ，ＭＡＰ＿Ｂ，ＭＡＰ＿Ｃに基づいて上記偏差ΔＱの学習の時期を決定するようにしている。上記のようなトレンドマップＭＡＰ＿Ａ，ＭＡＰ＿Ｂ，ＭＡＰ＿Ｃからは、該当する燃料の使用時において、インジェクター２０の実噴射量、指示噴射量間の偏差ΔＱがある期間にどの程度変化するかを把握することができる。そこで、トレンドマップＭＡＰ＿Ａ，ＭＡＰ＿Ｂ，ＭＡＰ＿Ｃに基づくことで、インジェクター２０の実噴射量、指示噴射量間の偏差ΔＱを補償噴射量精度ラインα内に留めることが可能なように上記偏差ΔＱの学習時期を設定することが可能となる。ただし、最適な学習時期は、使用中の燃料の種類によって異なっている。その点、本実施形態では、判別により、使用中であることが確認された燃料のトレンドマップＭＡＰ＿Ａ，ＭＡＰ＿Ｂ，ＭＡＰ＿Ｃを用いて学習の時期が決定されるため、使用される燃料の種類が変化しても、過不足のない適当な間隔で学習を行うことが可能となる。

（５）本実施形態では、電子制御ユニット１０は、該当するトレンドマップＭＡＰ＿Ａ，ＭＡＰ＿Ｂ，ＭＡＰ＿Ｃに示される偏差ΔＱの指標値の前回の学習時からの変化量が規定値である補償噴射量精度ラインαに達したときに微小噴射量学習を実施すべく学習時期を決定するようにしている。そのため、実噴射量、指示噴射量間の偏差ΔＱが確実に補償噴射量精度ラインα内に留められるように、適度な間隔で学習を実施することが可能となる。

なお上記実施形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、インジェクター２０の使用期間の指標値として、内燃機関の搭載された車両の走行距離を用いていたが、内燃機関の稼動時間や始動回数等をその指標値として用いるようにしても良い。

・上記実施形態では、種類の判別された燃料についてのトレンドマップＭＡＰ＿Ａ，ＭＡＰ＿Ｂ，ＭＡＰ＿Ｃに基づいて微小噴射量学習の時期を決定するようにしていたが、上記（１）、（２）の効果だけが必要であれば、そうした学習時期の決定に係る処理を割愛するようにしても良い。

・上記実施形態では、無噴射時の微小噴射量学習制御を通じて実噴射量、指示噴射量間の偏差ΔＱの学習を行うようにしていたが、同様の偏差ΔＱの学習を、無噴射時以外に行うことも可能である。

・上記実施形態では、トレンドマップＭＡＰ＿Ａ，ＭＡＰ＿Ｂ，ＭＡＰ＿Ｃより求められた判別値（現在のインジェクター２０の試用期間における偏差ΔＱの想定値）と、偏差ΔＱの検出値との対比に基づき燃料の種類を判別するようにしていた。なおこうした判別値を、マップを用いずに求めるようにすることもできる。例えば、インジェクター２０の使用期間の関数としてそうした判別値を求めるようにすることも可能である。いずれにせよ、燃料種類の判別に係る判別値をインジェクター２０の劣化の進行に応じて変化させるようにすれば、インジェクター２０の実噴射量と指示噴射量との偏差に基づく燃料種類の判別を、インジェクター２０の経時劣化に拘わらず的確に行うことができるようになる。

１０…電子制御ユニット、１１…ＣＰＵ、１２…ＲＯＭ、１３…ＲＡＭ、１４…バックアップＲＡＭ、１５…バス、１６…入力ポート、１７…出力ポート、１８…クランク角センサー、１９…アクセルセンサー、２０…インジェクター、ＭＡＰ＿Ａ…燃料Ａ用トレンドマップ、ＭＡＰ＿Ｂ…燃料Ｂ用トレンドマップ、ＭＡＰ＿Ｃ…燃料Ｃ用トレンドマップ。

Claims (6)

1. 噴射期間の指令を通じてインジェクターの燃料噴射量を制御する内燃機関の燃料噴射制御装置において、
   前記インジェクターの実噴射量と指示噴射量との偏差を検出する検出手段と、
   前記検出手段による前記偏差の検出値と判別値との対比に基づき燃料の種類を判別する判別手段と、
   前記インジェクターの劣化の進行に応じて前記判別値を変化させる判別値変化手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
2. 前記判別値は、前記インジェクターの使用期間と実噴射量と指示噴射量との偏差との対応関係をそれぞれ示すマップに基づき設定されてなる
   請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
3. 前記マップには、前記偏差の想定値として、前記偏差が想定される最大のペースで拡大したときの値と、同偏差が想定される最小のペースで拡大したときの値とが設定されてなる
   請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
4. 前記マップに基づいて前記偏差の学習の時期を決定する学習時期決定手段を備える
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
5. 前記学習時期決定手段は、該当する前記マップに示される前記想定値の前回の学習時からの変化量が規定値に達したときに前記学習を実施すべく学習時期を決定する
   請求項４に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
6. 前記インジェクターの使用期間は、前記内燃機関の搭載された車両の走行距離に基づき判断される
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。

Images