JP2010270698A

JP2010270698A - 内燃機関の燃料噴射制御装置

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Publication number: JP2010270698A
Application number: JP2009123942A
Authority: JP
Inventors: Koichi Sugiyama; 公一杉山; Hideshi Kusaji; 英志草次
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-05-22
Filing date: 2009-05-22
Publication date: 2010-12-02
Anticipated expiration: 2029-05-22
Also published as: JP5110036B2

Abstract

【課題】実噴射量と指令噴射量とのずれを検出して噴射量補正値を設定する学習制御を行う燃料噴射制御装置において、例えば燃料噴射弁の交換後にディーラ等で強制的に学習制御を実行させるような場合の、学習完了に必要な時間を短縮させる。
【解決手段】外部機器から学習指令を受けて学習制御を実行する場合には、燃料のリークによってレール圧を低下させるのではなく、コモンレールへの燃料供給量を制御して積極的にレール圧を学習用の目標レール圧に制御する。これにより、学習制御開始後すぐにレール圧が学習用の目標レール圧となり、学習機会が多くなって学習が速やかに行われる。
【選択図】図５

Description

本発明は、燃料噴射弁からの実噴射量と指令噴射量とのずれを検出して噴射量補正値を設定する学習制御を行う内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。

従来、車両用の内燃機関（より詳細にはディーゼルエンジン）では、燃焼騒音の低減、ＮＯｘの抑制等のために、メイン噴射に先立って極少量の燃料噴射を行うパイロット噴射が行われているが、このパイロット噴射では、燃料噴射弁からの実噴射量と指令噴射量とにずれが生じると、燃料噴射精度が著しく低下して、その効果を充分に発揮することができないという問題があった。

そこで、従来より、内燃機関への燃料噴射量が零となる減速運転時に、学習対象となる気筒の燃料噴射弁から単発的に燃料噴射を実施させて、その単発噴射によって生じる内燃機関の回転速度変動量から実噴射量を算出し、その算出した実噴射量と指令噴射量とのずれに基づき噴射量補正値を設定する、といった手順で、気筒毎に燃料噴射量の学習制御を実行することが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

なお、この学習制御は、コモンレール内の燃料圧力（以下、レール圧という）が学習用の目標レール圧（以下、学習レール圧という）になったときに実行される。また、一般的には、学習レール圧は複数設定される。

特開２００５−３６７８８号公報特開２００９−７４３８９号公報

ところで、ディーラ等で燃料噴射弁が交換されるなどして強制的に学習制御を実行させる場合には、場所の都合により変速装置をニュートラル状態にし、レーシングを繰り返して行うのが一般的である。

そして、ニュートラル状態でレーシングを行う場合、減速時間は短い。また、レール圧は、燃料噴射量の増加に伴って高く設定されるとともに、内燃機関の回転数の上昇に伴って高く設定されるため、レーシングの際の加速中はレール圧が高くなる。さらに、減速時には無噴射状態となり、レール圧は高圧燃料経路から低圧部への燃料のリークのみによって低下することになるため、減速時のレール圧の低下速度が遅く、特に低圧側の学習レール圧に到達するまでの時間が長くなってしまう。

したがって、特に低圧側の学習レール圧での学習機会が少なくなり、学習完了に必要な時間が非常に長くなってしまうという問題がある。

本発明は上記点に鑑みて、ディーラ等で強制的に学習制御を実行させるような場合の、学習完了に必要な時間を短縮させることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、外部機器（６０）から学習指令を受けたときに、レール圧が学習用の目標レール圧になるように、燃料供給手段からコモンレール（２０）への燃料供給量を制御する学習時レール圧制御手段と、学習指令を受けたときに、内燃機関（２）を第１所定回転数に到達するまで加速させた後に、燃料噴射量を零にして内燃機関（２）を第２所定回転数に到達するまで減速させる学習時加減速制御手段と、学習時レール圧制御手段によりレール圧が学習用の目標レール圧に制御され、かつ学習時加減速制御手段により内燃機関（２）が減速されているときに、学習対象となる気筒の燃料噴射弁に噴射指令を出力して、燃料噴射弁から指令噴射量だけ学習用の燃料噴射を実施させる学習噴射制御手段と、学習噴射制御手段からの噴射指令によって学習用の燃料噴射を実施した場合と実施しなかった場合との内燃機関（２）の回転速度変動量に基づき、学習噴射制御手段からの噴射指令による燃料噴射弁からの実噴射量を算出する実噴射量算出手段と、実噴射量算出手段にて算出された実噴射量と指令噴射量とのずれに基づき、噴射量補正値を算出する補正値算出手段とを備えることを特徴とする。

これによると、外部機器（６０）から学習指令を受けて学習制御を実行する場合には、燃料のリークによってレール圧を低下させるのではなく、コモンレール（２０）への燃料供給量を制御して積極的にレール圧を学習用の目標レール圧に制御するため、学習機会が多くなる。したがって、ディーラ等で強制的に学習制御を実行させるような場合の、学習完了に必要な時間を短縮させることができる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の燃料噴射制御装置において、学習指令を受けていない通常運転時に設定されるレール圧の目標レール圧を通常時の目標レール圧としたとき、学習時レール圧制御手段は、学習用の目標レール圧及び通常時の目標レール圧を算出し、通常時の目標レール圧が学習用の目標レール圧を超え、且つ学習時加減速制御手段により内燃機関（２）が加速されている場合は、レール圧が学習用の目標レール圧になるように、燃料供給手段（１４、１６、１８）からコモンレール（２０）への燃料供給量を制御するとともに、通常時の目標レール圧が学習用の目標レール圧以下で、且つ学習時加減速制御手段により内燃機関（２）が加速されている場合は、レール圧が通常時の目標レール圧になるように、燃料供給手段からコモンレール（２０）への燃料供給量を制御することを特徴とする。

ところで、外部機器（６０）から学習指令を受けて学習制御を実行する場合、レール圧を学習用の目標レール圧に制御すると、噴射量とレール圧のバランスが崩れて燃焼状態が悪化しスモークなどが発生し易くなる。

これに対し、請求項２に記載の発明では、通常時の目標レール圧が学習用の目標レール圧以下で且つ加速中である場合は、レール圧を通常時の目標レール圧に制御するため、噴射量とレール圧とのバランスが良好になり、燃焼状態も良好になってスモークなどが発生しにくくなる。

請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の燃料噴射制御装置において、学習指令を受けていない通常運転時に設定されるレール圧の目標レール圧を通常時の目標レール圧としたとき、学習時レール圧制御手段は、学習用の目標レール圧及び通常時の目標レール圧を算出し、第１所定回転数よりも低く第２所定回転数よりも高い第３所定回転数を設定し、内燃機関（２）の回転数が第３所定回転数以上で、且つ学習時加減速制御手段により内燃機関（２）が加速されている場合は、レール圧が学習用の目標レール圧になるように、燃料供給手段（１４、１６、１８）からコモンレール（２０）への燃料供給量を制御するとともに、内燃機関（２）の回転数が第３所定回転数未満で、且つ学習時加減速制御手段により内燃機関（２）が加速されている場合は、レール圧が通常時の目標レール圧になるように、燃料供給手段からコモンレール（２０）への燃料供給量を制御することを特徴とする。

これによると、内燃機関（２）の回転数が第３所定回転数未満で且つ加速中である場合は、レール圧を通常時の目標レール圧に制御するため、噴射量とレール圧とのバランスが良好になり、燃焼状態も良好になってスモークなどが発生しにくくなる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、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る。

本発明の第１実施形態に係る燃料噴射制御装置が適用された蓄圧式の燃料噴射システムを示す概略構成図である。図１のＥＣＵ５０にて実行される自動学習制御処理を表すフローチャートである。強制学習制御を実行させるための構成を示す概略構成図である。強制学習制御時の作動説明に供するタイムチャートである。図１のＥＣＵ５０にて実行される強制学習制御処理を表すフローチャートである。本発明の第２実施形態に係る燃料噴射制御装置の強制学習制御処理を表すフローチャートである。本発明の第３実施形態に係る燃料噴射制御装置の強制学習制御処理を表すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る燃料噴射制御装置が適用された蓄圧式の燃料噴射システム１０を示す概略構成図である。

図１に示すように、本実施形態の燃料噴射システム１０は、自動車用の４気筒４サイクルの内燃機関２に燃料を供給するためのものであり、高圧燃料を蓄えるコモンレール２０と、コモンレール２０より供給される高圧燃料を内燃機関２の各気筒の燃焼室に噴射する燃料噴射弁３０と、本システムを制御する電子制御ユニット（以下ＥＣＵという）５０とを備える。

また、燃料噴射システム１０には、コモンレール２０に燃料を供給するために、燃料タンク１２から燃料を汲み上げるフィードポンプ１４と、フィードポンプ１４から供給された燃料を加圧してコモンレール２０に供給する高圧ポンプ１６とが備えられている。

ここで、高圧ポンプ１６は、カムシャフトのカムの回転に伴いプランジャが往復移動することにより加圧室に吸入した燃料を加圧する公知のポンプである。そして、この高圧ポンプ１６には、吸入行程でフィードポンプ１４から吸入する燃料量を調量するための調量弁１８が設けられている。なお、フィードポンプ１４、高圧ポンプ１６、及び調量弁１８は、本発明の燃料供給手段を構成する。

また、コモンレール２０には、内部の燃料圧力（以下、レール圧という）を検出する圧力センサ２２、及び、内部の燃料を燃料タンク１２側へ溢流させることで内部の燃料圧力を減圧する減圧弁２４が設けられている。

また、内燃機関２には、その運転状態を検出するセンサとして、内燃機関２の所定の回転角度（本実施形態では３０°ＣＡ）毎に回転角信号（パルス信号）を出力する回転速度センサ３２、運転者によるアクセル操作量（以下アクセル開度ＡＣＣという）を検出するアクセルセンサ３４、冷却水の温度を検出する水温センサ３６、吸入空気の温度を検出する吸気温センサ３８、等が設けられている。

一方、ＥＣＵ５０は、本発明の燃料噴射制御装置に相当するものであり、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を中心とするマイクロコンピュータにて構成されている。そして、ＥＣＵ５０は、コモンレール２０に設けられた圧力センサ２２や、内燃機関２に設けられた各種センサ３２、３４、３６、３８…から検出信号を取り込み、レール圧や燃料噴射弁３０からの燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御する。

つまり、ＥＣＵ５０は、内燃機関２の運転状態に基づきコモンレール２０の目標圧力を算出し、圧力センサ２２にて検出されたレール圧が目標圧力となるよう調量弁１８及び減圧弁２４を通電制御するレール圧制御、及び、内燃機関２の運転状態に基づき燃料噴射量及び燃料噴射時期を算出し、その算出結果に応じて各気筒の燃料噴射弁３０に所定タイミングで所定の通電期間だけ通電することで、燃料噴射弁３０を通電期間に対応した所定期間開弁させて、各気筒に燃料を噴射供給させる、燃料噴射制御を実行する。

また、この燃料噴射制御では、ＥＣＵ５０は、メイン噴射に先立ってパイロット噴射を実行させる。そして、このパイロット噴射では、燃料噴射弁３０に対する燃料噴射指令の出力期間（つまり通電期間）と燃料噴射弁３０から実際に噴射される燃料量（以下実噴射量という）とのずれによって燃料噴射精度が大きく変化することから、ＥＣＵ５０は、燃料噴射弁３０からの実噴射量を目標噴射量（パイロット噴射量）に制御するのに必要な噴射量補正値を算出する学習制御を実行し、この学習制御で求めた噴射量補正値にてパイロット噴射時の噴射量（詳しくは燃料噴射弁３０の通電期間）を補正することで、燃料噴射弁３０からの実噴射量を目標噴射量に制御できるようにしている。

さらに、学習制御は、従来と同様に車両走行中等に自動的に実行されるとともに、例えばディーラ等で燃料噴射弁３０が交換された場合に強制的に実行させることが可能になっている。

以下、この学習制御について説明する。まず、自動的に実行される学習制御（以下、自動学習制御という）について説明する。図２は、ＥＣＵ５０においてメインルーチンの一つとして噴射量の自動学習制御処理を表すフローチャートである。

図２に示すように、自動学習制御処理では、まずＳ１１０（Ｓはステップを表す）にて、燃料噴射量の学習条件が成立しているか否かを判定する。この判定処理では、例えば、アクセル開度ＡＣＣが零となって、内燃機関２が減速運転に入り、各気筒への燃料噴射量が零となっているとき（換言すれば内燃機関２が無噴射減速状態であるとき）に、学習条件が成立したと判定する。

そして、Ｓ１１０にて学習条件が成立したと判定されなければ、自動学習制御処理を終了し、Ｓ１１０にて学習条件が成立したと判定されると、Ｓ１２０に移行する。Ｓ１２０では、内燃機関２の４つの気筒の中から今回学習対象となる気筒を選択し、その気筒の所定の噴射タイミングで燃料噴射弁３０から所定の指令噴射量だけ燃料噴射が実施されるように噴射指令をセットする。

この結果、ＥＣＵ５０から学習対象気筒の燃料噴射弁３０には、所定の噴射タイミングで指令噴射量に対応した時間だけ開弁信号が出力されて、燃料噴射弁３０から学習用の燃料噴射（単発噴射）が実施されることになる。

このように、Ｓ１２０の処理によって単発噴射が実施されると、Ｓ１３０に移行して、その単発噴射により生じた内燃機関２の回転速度変動量△ＮＥを検出し、その検出した回転速度変動量△ＮＥと内燃機関２の回転数ＮＥとに基づき内燃機関２のトルクを求め、そのトルクから実噴射量を算出する。この内燃機関２のトルク及び実噴射量は、ＥＣＵ５０に記憶されたマップから算出する。

そして、続くＳ１４０では、Ｓ１３０で求めた実噴射量と指令噴射量とのずれに基づき、今回単発噴射を行った気筒に対する燃料噴射量を補正するための噴射量補正値を算出し、ＥＣＵ５０内の補正値算出用マップを更新して、自動学習制御処理を終了する。

次に、強制的に実行される学習制御（以下、強制学習制御という）について説明する。学習制御を強制的に実行させる場合は、図３に示すように、ディーラ等に準備された外部機器としてのツール６０を用いる。具体的には、燃料噴射弁３０の交換後、変速装置をニュートラル状態にするとともに内燃機関２を始動し、ツール６０をＥＣＵ５０に接続し、学習制御の実行を要求する学習指令をツール６０からＥＣＵ５０に出力する。ＥＣＵ５０は、この学習指令を受けて学習制御を実行し、学習制御が完了すると学習制御が完了したことを示す学習完了信号をツール６０に出力する。なお、この学習制御は、停車状態で実施される。

図４に示すように、ＥＣＵ５０は、学習指令を受けると内燃機関２を第１所定回転数ＮＥ１まで加速させた後に、燃料噴射量を零にして内燃機関２を第２所定回転数ＮＥ２まで減速させる。そして、この加減速を繰り返し行っている間に、噴射量補正値を算出して補正値算出用マップを更新する。なお、図４においてレール圧を示す線のうち、実線は実レール圧を示し、破線は目標レール圧を示している。

図５は、ＥＣＵ５０においてメインルーチンの一つとしてツール６０からの学習指令を受けて実行される強制学習制御処理を表すフローチャートである。

図５に示すように、強制学習制御処理では、まずＳ２１０にて、内燃機関２を加速させるために必要な噴射量を算出し、算出した噴射量に対応した時間だけ開弁信号を出力して燃料噴射弁３０から燃料を噴射させる。これにより、内燃機関２の回転数が上昇する。なお、強制学習制御のために予め設定された噴射量特性のマップがＥＣＵ５０に記憶されており、そのマップから噴射量を求める。

次に、Ｓ２２０では、レール圧を学習用の目標レール圧に制御するために必要なコモンレール２０への燃料供給量を周知の方法で算出し、算出した燃料供給量に応じて調量弁１８を通電制御する。なお、学習用の目標レール圧はＥＣＵ５０に記憶されている。

このように、内燃機関２を加速させている時からレール圧を学習用の目標レール圧に制御した場合、図４に示すように、内燃機関２の減速開始時点でレール圧が学習用の目標レール圧になっているため、学習可能な時間が長くなる。

ところで、通常は噴射量に見合ったレール圧に制御されるが、本実施形態では、強制学習制御時にはレール圧を学習用の目標レール圧に制御するため、噴射量とレール圧のバランスが崩れて燃焼状態が悪化しスモークなどが発生し易くなる。

そこで、Ｓ２１０では、学習時専用噴射パターンで噴射を行わせる。具体的には、強制学習制御は停車状態で実施され、この時には加速性を良くする必要はないので、内燃機関２が第１所定回転数ＮＥ１に到達できる程度に噴射量を制限して、スモークなどの発生を抑制する。さらに、例えば、学習指令を受けていない通常運転時に設定される通常噴射パターンではパイロット噴射が１回のところを、学習時専用噴射パターンではパイロット噴射を２回にしてスモークや騒音を抑制する。

次に、Ｓ２３０では、内燃機関２の回転数ＮＥが第１所定回転数ＮＥ１に到達したか否かを判定する。この第１所定回転数ＮＥ１は、ＥＣＵ５０に記憶されている。そして、内燃機関２の回転数ＮＥが第１所定回転数ＮＥ１に到達するまで、Ｓ２１０及びＳ２２０の処理を繰り返し実行する。

内燃機関２の回転数ＮＥが第１所定回転数ＮＥ１に到達するとＳ２３０にて肯定判定され、Ｓ２４０に移行する。そして、Ｓ２４０では、燃料噴射量を零にして内燃機関２を減速させる。なお、Ｓ２１０およびＳ２４０は、本発明の学習時加減速制御手段を構成する。

次に、Ｓ２５０では、レール圧を学習用の目標レール圧に制御するために必要なコモンレール２０への燃料供給量を周知の方法で算出し、算出した燃料供給量に応じて調量弁１８を通電制御する。なお、Ｓ２２０およびＳ２５０は、本発明の学習時レール圧制御手段を構成する。

次に、Ｓ２６０では、レール圧が、所定の圧力範囲に設定された学習用の目標レール圧に到達したか否かを判定する。そして、レール圧が学習用の目標レール圧に到達するまで、Ｓ２４０及びＳ２５０の処理を繰り返し実行する。

レール圧が学習用の目標レール圧に到達するとＳ２６０にて肯定判定され、Ｓ２７０に移行する。そして、Ｓ２７０では、Ｓ１２０〜Ｓ１４０（図２参照）と同じ処理を実行することにより、噴射量補正値を算出して補正値算出用マップを更新する。

なお、Ｓ２７０は、本発明の学習噴射制御手段、実噴射量算出手段、及び補正値算出手段に相当する。より詳細には、Ｓ２７０におけるＳ１２０の部分が本発明の学習噴射制御手段に相当し、Ｓ２７０におけるＳ１３０の部分が本発明の実噴射量算出手段に相当し、Ｓ２７０におけるＳ１４０の部分が本発明の補正値算出手段に相当する。

次に、Ｓ２８０では、全気筒の燃料噴射弁３０について補正値算出用マップが更新されたか否か、すなわち全気筒の燃料噴射弁３０について学習が完了したか否かを判定する。そして、学習が完了していない場合はＳ２８０にて否定判定され、Ｓ２９０に移行する。

Ｓ２９０では、内燃機関２の回転数ＮＥが第２所定回転数ＮＥ２に到達したか否かを判定する。この第２所定回転数ＮＥ２は、ＥＣＵ５０に記憶されている。そして、内燃機関２の回転数ＮＥが第２所定回転数ＮＥ２に到達するまで、Ｓ２４０〜Ｓ２８０の処理を繰り返し実行する。すなわち、噴射量補正値を算出して補正値算出用マップを更新する処理を繰り返す。

また、内燃機関２の回転数ＮＥが第２所定回転数ＮＥ２に到達するとＳ２９０にて肯定判定され、補正値算出用マップを更新する処理を中止し、Ｓ２１０に戻って内燃機関２を加速させる処理を実行する。これにより、内燃機関２の回転数ＮＥが第１所定回転数ＮＥ１まで上昇するとＳ２３０にて肯定判定され、Ｓ２４０〜Ｓ２８０の補正値算出用マップを更新する処理が再開される。

そして、全気筒の燃料噴射弁３０について補正値算出用マップが更新されるとＳ２８０にて肯定判定され、Ｓ３００にて学習完了信号をツール６０に出力して、強制学習制御処理を終了する。

本実施形態では、ツール６０から学習指令を受けて強制学習制御を実行する場合には、燃料のリークによってレール圧を低下させるのではなく、コモンレール２０への燃料供給量を制御して積極的にレール圧を学習用の目標レール圧に制御するため、学習機会が多くなる。したがって、ディーラ等で強制的に学習制御を実行させるような場合の、学習完了に必要な時間を短縮させることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図６は第２実施形態に係る燃料噴射制御装置の強制学習制御処理を表すフローチャートである。

本実施形態は、第１実施形態におけるＳ２１０〜Ｓ２３０の処理、すなわち内燃機関２を第１所定回転数ＮＥ１に到達するまで加速させる際の制御を変更したものである。なお、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。

図６に示すように、強制学習制御処理では、まずＳ４１０にて学習用の目標レール圧を算出する。この学習用の目標レール圧は、ＥＣＵ５０に記憶されている。

次に、Ｓ４２０では、学習指令を受けていない通常運転時に設定されるレール圧の目標レール圧（以下、通常時の目標レール圧という）を算出する。なお、ＥＣＵ５０には、噴射量の増加に伴って通常時の目標レール圧が高くなる特性のマップが記憶されており、そのマップを用いて、最新の噴射量に基づいて通常時の目標レール圧を求める。

次に、Ｓ４３０では、Ｓ４１０にて算出した学習用の目標レール圧と、Ｓ４２０で算出した通常時の目標レール圧とを比較する。通常時の目標レール圧が学習用の目標レール圧を超えている場合は、Ｓ４３０にて肯定判定されて、Ｓ４４０に進む。

そして、Ｓ４４０では、内燃機関２を加速させるために必要な噴射量を算出し、算出した噴射量に対応した時間だけ開弁信号を出力して燃料噴射弁３０から燃料を噴射させる。なお、強制学習制御のために予め設定された噴射量特性のマップがＥＣＵ５０に記憶されており、そのマップから噴射量を求める。また、Ｓ４４０では、学習時専用噴射パターンで噴射を行わせる。

次に、Ｓ４５０では、レール圧をＳ４１０にて求めた学習用の目標レール圧に制御するために必要なコモンレール２０への燃料供給量を周知の方法で算出し、算出した燃料供給量に応じて調量弁１８を通電制御する。このように、内燃機関２を加速させている時からレール圧を学習用の目標レール圧に制御すれば、内燃機関２の減速開始時点でレール圧が学習用の目標レール圧になっているため、学習可能な時間が長くなる。

一方、Ｓ４３０にて否定判定された場合、すなわち、通常時の目標レール圧が学習用の目標レール圧以下である場合は、Ｓ４３０からＳ４６０に進む。

そして、Ｓ４６０では、内燃機関２を加速させるために必要な噴射量を算出し、算出した噴射量に対応した時間だけ開弁信号を出力して燃料噴射弁３０から燃料を噴射させる。このＳ４６０では、通常噴射パターンで噴射を行わせる。なお、Ｓ４４０およびＳ４６０は、Ｓ２４０とともに、本発明の学習時加減速制御手段を構成する。

次に、Ｓ４７０では、レール圧をＳ４２０にて求めた通常時の目標レール圧に制御するために必要なコモンレール２０への燃料供給量を周知の方法で算出し、算出した燃料供給量に応じて調量弁１８を通電制御する。このように、レール圧を通常時の目標レール圧に制御することにより、噴射量とレール圧とのバランスが良好になり、燃焼状態も良好になってスモークなどが発生しにくくなる。なお、Ｓ４１０、Ｓ４２０、Ｓ４５０およびＳ４７０は、Ｓ２５０とともに、本発明の学習時レール圧制御手段を構成する。

そして、Ｓ４５０またはＳ４７０からＳ２３０に進み、以下、第１実施形態と同様の処理を行う。

本実施形態では、強制学習制御を実行中は常にレール圧を学習用の目標レール圧に制御するのではなく、強制学習制御を実行中であっても、通常時の目標レール圧が学習用の目標レール圧以下である場合は、レール圧を通常時の目標レール圧に制御するため、噴射量とレール圧とのバランスが良好になり、燃焼状態も良好になってスモークなどが発生しにくくなる。

（第３実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図７は第３実施形態に係る燃料噴射制御装置の強制学習制御処理を表すフローチャートである。

図７に示すように、強制学習制御処理では、まずＳ５１０にて内燃機関２の回転数ＮＥが第３所定回転数ＮＥ３に到達したか否かを判定する。なお、第３所定回転数ＮＥ３は、第１所定回転数ＮＥ１よりも低く第２所定回転数ＮＥ２よりも高い回転数である。また、この第１所定回転数ＮＥ１は、ＥＣＵ５０に記憶されている。内燃機関２の回転数ＮＥが第３所定回転数ＮＥ３未満の場合は、Ｓ５１０にて否定判定されて、Ｓ５２０に進む。

そして、Ｓ５２０では、内燃機関２を加速させるために必要な噴射量を算出し、算出した噴射量に対応した時間だけ開弁信号を出力して燃料噴射弁３０から燃料を噴射させる。なお、強制学習制御のために予め設定された噴射量特性のマップがＥＣＵ５０に記憶されており、Ｓ５２０ではそのマップから噴射量を求める。また、Ｓ５２０では、通常噴射パターンで噴射を行わせる。

次に、Ｓ５３０では、レール圧を通常時の目標レール圧に制御するために必要なコモンレール２０への燃料供給量を、Ｓ５２０で算出した噴射量に基づいて周知の方法で算出し、算出した燃料供給量に応じて調量弁１８を通電制御する。このように、レール圧を通常時の目標レール圧に制御することにより、噴射量とレール圧とのバランスが良好になり、燃焼状態も良好になってスモークなどが発生しにくくなる。

一方、Ｓ５１０にて肯定判定された場合、すなわち、内燃機関２の回転数ＮＥが上昇して第３所定回転数ＮＥ３以上になった場合は、Ｓ５４０に進む。

そして、Ｓ５４０では、内燃機関２を加速させるために必要な噴射量を算出し、算出した噴射量に対応した時間だけ開弁信号を出力して燃料噴射弁３０から燃料を噴射させる。このＳ５４０では、学習時専用噴射パターンで噴射を行わせる。なお、Ｓ５２０およびＳ５４０は、Ｓ２４０とともに、本発明の学習時加減速制御手段を構成する。

次に、Ｓ５５０では、学習用の目標レール圧を算出する。なお、学習用の目標レール圧はＥＣＵ５０に記憶されている。また、Ｓ５５０では、レール圧を学習用の目標レール圧に制御するために必要なコモンレール２０への燃料供給量を周知の方法で算出し、算出した燃料供給量に応じて調量弁１８を通電制御する。ここで、第３所定回転数ＮＥ３は、減速開始までに、すなわち、内燃機関２の回転数ＮＥが第３所定回転数ＮＥ３に到達してから第１所定回転数ＮＥ１に到達するまでの間に、レール圧を学習用の目標レール圧に追従させられるだけの余裕を持った回転数に設定されている。なお、Ｓ５３０およびＳ５５０は、Ｓ２５０とともに、本発明の学習時レール圧制御手段を構成する。

そして、Ｓ５３０またはＳ５５０からＳ２３０に進み、以下、第１実施形態と同様の処理を行う。

本実施形態では、強制学習制御を実行中は常にレール圧を学習用の目標レール圧に制御するのではなく、強制学習制御を実行中であっても、内燃機関２の回転数ＮＥが第３所定回転数ＮＥ３未満で且つ加速中である場合は、レール圧を通常時の目標レール圧に制御するため、噴射量とレール圧とのバランスが良好になり、燃焼状態も良好になってスモークなどが発生しにくくなる。

（他の実施形態）
上記各実施形態では、学習用の目標レール圧を１段階に設定したが、学習用の目標レール圧を複数（例えば３段階）設定し、各目標レール圧毎に噴射量補正値を算出して補正値算出用マップを更新するようにしてもよい。

上記各実施形態は、実施可能な範囲で任意に組み合わせが可能である。

２内燃機関
１４フィードポンプ（燃料供給手段）
１６高圧ポンプ（燃料供給手段）
１８調量弁（燃料供給手段）
２０コモンレール
３０燃料噴射弁
６０ツール（外部機器）

Claims

高圧燃料を蓄えるコモンレール（２０）と、前記コモンレール（２０）へ燃料を供給するとともに、前記コモンレール（２０）内の燃料圧力であるレール圧が目標レール圧になるように前記コモンレール（２０）への燃料供給量が制御される燃料供給手段（１４、１６、１８）と、前記コモンレール（２０）から供給される高圧燃料を内燃機関（２）の気筒内に噴射する燃料噴射弁（３０）とを備える蓄圧式燃料噴射システムに適用され、
外部機器（６０）から学習指令を受けたときに、前記レール圧が学習用の目標レール圧になるように、前記燃料供給手段（１４、１６、１８）から前記コモンレール（２０）への燃料供給量を制御する学習時レール圧制御手段と、
前記学習指令を受けたときに、前記内燃機関（２）を第１所定回転数に到達するまで加速させた後に、燃料噴射量を零にして前記内燃機関（２）を第２所定回転数に到達するまで減速させる学習時加減速制御手段と、
前記学習時レール圧制御手段により前記レール圧が学習用の目標レール圧に制御され、且つ前記学習時加減速制御手段により前記内燃機関（２）が減速されているときに、学習対象となる気筒の燃料噴射弁（３０）に噴射指令を出力して、前記燃料噴射弁（３０）から指令噴射量だけ学習用の燃料噴射を実施させる学習噴射制御手段と、
前記学習噴射制御手段からの噴射指令によって学習用の燃料噴射を実施した場合と実施しなかった場合との前記内燃機関（２）の回転速度変動量に基づき、前記学習噴射制御手段からの噴射指令による前記燃料噴射弁（３０）からの実噴射量を算出する実噴射量算出手段と、
前記実噴射量算出手段にて算出された実噴射量と前記指令噴射量とのずれに基づき、噴射量補正値を算出する補正値算出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。
前記学習指令を受けていない通常運転時に設定される前記レール圧の目標レール圧を通常時の目標レール圧としたとき、
前記学習時レール圧制御手段は、
前記学習用の目標レール圧及び前記通常時の目標レール圧を算出し、
前記通常時の目標レール圧が前記学習用の目標レール圧を超え、且つ前記学習時加減速制御手段により前記内燃機関（２）が加速されている場合は、前記レール圧が学習用の目標レール圧になるように、前記燃料供給手段（１４、１６、１８）から前記コモンレール（２０）への燃料供給量を制御するとともに、
前記通常時の目標レール圧が前記学習用の目標レール圧以下で、且つ前記学習時加減速制御手段により前記内燃機関（２）が加速されている場合は、前記レール圧が通常時の目標レール圧になるように、前記燃料供給手段（１４、１６、１８）から前記コモンレール（２０）への燃料供給量を制御することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
前記学習指令を受けていない通常運転時に設定される前記レール圧の目標レール圧を通常時の目標レール圧としたとき、
前記学習時レール圧制御手段は、
前記学習用の目標レール圧及び前記通常時の目標レール圧を算出し、
前記第１所定回転数よりも低く前記第２所定回転数よりも高い第３所定回転数を設定し、
前記内燃機関（２）の回転数が前記第３所定回転数以上で、且つ前記学習時加減速制御手段により前記内燃機関（２）が加速されている場合は、前記レール圧が学習用の目標レール圧になるように、前記燃料供給手段（１４、１６、１８）から前記コモンレール（２０）への燃料供給量を制御するとともに、
前記内燃機関（２）の回転数が前記第３所定回転数未満で、且つ前記学習時加減速制御手段により前記内燃機関（２）が加速されている場合は、前記レール圧が通常時の目標レール圧になるように、前記燃料供給手段（１４、１６、１８）から前記コモンレール（２０）への燃料供給量を制御することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。