JP4221570B2 - 燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の各気筒毎の回転速度変動の偏差に応じて、気筒間の回転速度変動を平滑化するように内燃機関の各気筒毎に搭載された燃料噴射弁の噴射期間を個別に制御することが可能な内燃機関用燃料噴射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、多気筒ディーゼルエンジン（以下エンジンと言う）は、各気筒間の爆発力のバラツキによる各気筒の爆発行程毎の回転速度変動によってエンジン振動が発生する。特に、エンジンの無負荷状態、つまりアイドル安定状態においては、そのエンジン振動、騒音が運転者（ドライバー）に不快感を与える場合がある。そして、エンジンの気筒間の回転速度変動は、各気筒毎のインジェクタの個体差による気筒間の燃料噴射量とエンジンの燃焼要因のバラツキによって発生することが知られている。
【０００３】
そこで、エンジンの気筒間の回転速度変動を減少させてエンジン全体のエンジン振動を減少させる目的で、エンジンの各気筒の爆発行程毎の回転速度変動を検出し、気筒間の回転速度変動を平滑化するように、各気筒毎への最適な燃料噴射量を個々に調整する不均量補償制御（ＦＣＣＢ学習制御）が実施されている。この不均量補償制御は、気筒毎噴射量補正量更新（反映）条件が成立している時に、エンジンの各気筒の爆発行程毎の回転速度変動を検出し、各気筒毎の回転速度変動の検出値と全気筒の回転速度変動の平均値とを比較し、気筒間の回転速度変動を平滑化するように、各気筒毎の噴射量補正量を更新し記憶して、エンジンの各気筒毎への燃料噴射量を個々に補償している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３５５５００号公報（第１−９頁、図１−図８）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の不均量補償制御を実施することが可能な燃料噴射システムにおいては、気筒毎噴射量補正量更新（反映）条件が成立から不成立となった場合には、その条件成立時の前回の各気筒毎の噴射量補正量を保持しているが、気筒毎噴射量補正量更新（反映）条件が不成立の間にエンジンの機関温度や燃料温度等の温度環境が変化して、気筒間の回転速度変動に差が生じた場合、あらためて各気筒毎の噴射量補正量を更新するまでの間は、エンジン振動による不快感をドライバーに与えるという問題が生じている。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、気筒毎噴射量補正量反映条件が不成立となっている内燃機関の運転状態が継続している状態から気筒毎噴射量補正量反映条件が成立する内燃機関の運転状態へ移行した時に、気筒毎噴射量補正量反映条件が不成立の間の温度環境が変化しても、気筒毎噴射量補正量反映条件が成立した初期時から安定したエンジン振動の抑制制御を実現することのできる燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、前回から気筒毎噴射量補正量反映条件が成立している時には、各気筒の爆発行程毎の最高回転速度と最低回転速度とから、各気筒毎の回転速度変動が検出され、続いて、各気筒毎の回転速度変動の検出値と全気筒の回転速度変動の平均値とから、各気筒毎の回転速度変動の偏差が算出される。
続いて、各気筒毎の回転速度変動の偏差に応じて、気筒間の回転速度変動を平滑化するように各気筒毎の噴射量補正量が更新される。続いて、機関温度検出手段によって検出される機関温度と燃料温度検出手段によって検出される燃料温度との２つの温度条件を取り込み、補正量更新手段によって更新された各気筒毎の噴射量補正量が、２つの温度条件に対応した各気筒毎の噴射量補正量として補正量記憶手段に記憶される。
【０００８】
また、気筒毎噴射量補正量反映条件が不成立となっている前記内燃機関の運転状態が継続している状態から気筒毎噴射量補正量反映条件が成立する前記内燃機関の運転状態へ移行した時には、補正量記憶手段に記憶された２つの温度条件に対応した各気筒毎の噴射量補正量、機関温度検出手段によって検出される機関温度、および燃料温度検出手段によって検出される燃料温度から、各気筒毎の初期噴射量補正量が算出される。
そして、この初期噴射量補正量が、前記補正量更新手段で更新される前記各気筒毎の噴射量補正量の初期値として反映される。
【０００９】
したがって、気筒毎噴射量補正量反映条件が不成立の間に、機関温度や燃料温度等の温度環境が変化しても、新たに各気筒毎の噴射量補正量を更新するまでの間、すなわち、気筒毎噴射量補正量反映条件が不成立となっている内燃機関の運転状態が継続している状態から気筒毎噴射量補正量反映条件が成立する内燃機関の運転状態へ移行した初期時には、上記の各気筒毎の初期噴射量補正量を基にエンジン振動の抑制制御を実施することで、内燃機関の各気筒間の燃料噴射量のバラツキが小さくなり、気筒間の回転速度変動の偏差が小さくなる。これにより、内燃機関の各気筒間の爆発力のバラツキによるエンジン振動や騒音を抑えることができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、内燃機関を始動後初めて気筒毎噴射量補正量反映条件が成立した時とは、完全暖機状態で内燃機関を停止した後に内燃機関を冷間始動した直後のアイドル運転時、あるいは内燃機関を冷間始動した直後に車両走行した後のアイドル運転（アイドル安定状態）時であることを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、エンジン回転速度が所定値以下の時に、内燃機関の気筒間の回転速度変動を平滑化するように、各気筒毎への最適な燃料噴射量を個々に調整する不均量補償制御を実行することにより、内燃機関のアイドル運転（アイドル安定状態）時において、内燃機関の各気筒間の爆発力のバラツキによるエンジン振動や騒音を抑えることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明によれば、車両の走行速度が所定値以下の時に、内燃機関の気筒間の回転速度変動を平滑化するように、各気筒毎への最適な燃料噴射量を個々に調整する不均量補償制御を実行することにより、特に車両の停車状態において、内燃機関の各気筒間の爆発力のバラツキによるエンジン振動や騒音を抑えることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
［実施例の構成］
図１ないし図６は本発明の実施例を示したもので、図１はコモンレール式燃料噴射システムの全体構成を示した図で、図２はコモンレール式燃料噴射システムの噴射量制御装置の概略構成を示した図である。
【００１４】
本実施例のコモンレール式燃料噴射システムは、多気筒ディーゼルエンジン（以下エンジンと略す）の各気筒毎に搭載された複数個（本例では４個）のインジェクタ１〜４と、燃料噴射圧に相当する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器としてのコモンレール５と、燃料タンク６から汲み上げた燃料を加圧してコモンレール５に吐出する可変吐出量型のサプライポンプ７と、複数のインジェクタ１〜４およびサプライポンプ７を電子制御する電子制御式コントロールユニット（以下ＥＣＵと言う）１０とを備えた電子制御方式の燃料噴射システムである。
【００１５】
エンジンの各気筒に対応したインジェクタ１〜４は、コモンレール５より分岐する分岐管に連結された高圧パイプ（高圧燃料経路）８に接続されて、コモンレール５内に蓄圧された高圧燃料をエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給する。これらのインジェクタ１〜４は、噴孔を開閉するノズルニードル（弁体）およびこのノズルニードルを閉弁方向に付勢するスプリング等の弁体付勢手段等よりなる燃料噴射ノズルと、この燃料噴射ノズルのノズルニードルの背圧制御を行なうアクチュエータとしての噴射量制御用電磁弁１１〜１４とが一体化された電磁式燃料噴射弁である。
【００１６】
そして、各インジェクタ１〜４からエンジンの各気筒の燃焼室内への燃料噴射量および燃料噴射時期は、各噴射量制御用電磁弁（噴射期間可変手段）１１〜１４への通電および通電停止をＥＣＵ１０で電子制御することにより決定される。つまり、各噴射量制御用電磁弁１１〜１４が開弁している間、ノズルニードルの背圧制御室内の圧力が抜かれてノズルニードルが弁座よりリフトすることによって、コモンレール５内に蓄圧された高圧燃料が燃料噴射ノズルの噴孔からエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射される。なお、エンジンの各気筒に対応したインジェクタ１〜４の開弁時期から閉弁時期までの噴射期間が長い程、エンジンの各気筒の燃焼室内に噴射される燃料噴射量が多くなり、各インジェクタ１〜４のノズルニードルの開弁時期から閉弁時期までの噴射期間が短い程、各気筒の燃焼室内に噴射される燃料噴射量が少なくなる。
【００１７】
コモンレール５には、連続的に燃料噴射圧に相当する高い圧力が蓄圧される必要があり、そのために燃料配管（高圧燃料経路）１８を介して高圧燃料を吐出するサプライポンプ７の吐出口と接続されている。なお、エンジンの各気筒に対応したインジェクタ１〜４からのリーク燃料およびサプライポンプ７からのリーク燃料は、リターン配管（リーク配管、低圧燃料経路）９を経て燃料タンク６にリターンされる。また、コモンレール５から燃料タンク６へ燃料をリリーフするリターン配管（リリーフ配管、低圧燃料経路）９には、コモンレール５内のコモンレール圧が限界蓄圧圧力（限界設定圧）を超えることがないように圧力を逃がすためのプレッシャリミッタ１５が取り付けられている。
【００１８】
サプライポンプ７は、エンジンのクランク軸（クランクシャフト）の回転に伴ってポンプ駆動軸（ドライブシャフト）が回転することで、燃料タンク６内の燃料を燃料フィルター１６を介在した燃料配管１７を経て汲み上げるフィードポンプ（低圧供給ポンプ：図示せず）を内蔵し、このフィードポンプにより吸い出された燃料を加圧して吐出口から燃料配管（高圧燃料経路）１８を経てコモンレール５内に高圧燃料を圧送する高圧供給ポンプよりなる。
【００１９】
このサプライポンプ７には、アクチュエータとしての電磁弁１９が取り付けられている。その電磁弁１９は、ＥＣＵ１０からの制御信号により電子制御されることにより、サプライポンプ７から燃料配管１８を経てコモンレール５への高圧燃料の圧送量を調整することで、各インジェクタ１〜４からエンジンの各気筒の燃焼室内に燃料噴射する燃料噴射圧を変更する燃料噴射圧可変手段である。
【００２０】
ＥＣＵ１０は、本発明の回転速度検出手段、回転速度変動算出手段、補正量更新手段、初期補正量算出手段に相当するもので、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種の制御プログラムおよびデータを保存するＲＯＭやスタンバイＲＡＭ（補正量記憶手段）等のメモリ、入力回路、出力回路、電源回路およびインジェクタ駆動回路（インジェクタドライブ回路：以下ＥＤＵと言う）２０等より構成されている。本実施例のＥＤＵ２０は、ＥＣＵ１０より出力される制御信号（例えば制御パルス信号）を受けて、ＥＣＵ１０で算出された噴射時期（開弁時期）、燃料噴射量（噴射期間）に応じて開弁、閉弁させるように、各気筒に対応したインジェクタ１〜４の各噴射量制御用電磁弁１１〜１４への通電状態を制御するように構成されている。
【００２１】
そして、ＥＣＵ１０に入力する基本センサとしては、エンジンのカム軸の回転角を検出して燃料噴射する気筒を判別するための気筒判別センサ２１、エンジンのクランク軸の回転角を検出するクランク角センサ（回転速度検出手段）２２、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ２３、エンジンの冷却水温を検出する冷却水温センサ（機関温度検出手段）２４、サプライポンプ７内に吸入される燃料の温度を検出する燃料温度センサ（燃料温度検出手段）２５、コモンレール５内に蓄圧された高圧燃料の燃料圧力（燃料噴射圧に相当するコモンレール圧）を検出するコモンレール圧センサ（燃料圧センサ）２６等がある。
【００２２】
気筒判別センサ２１は、エンジンのカム軸に対応して回転するシグナルロータ（例えばクランク軸が２回転する間に１回転する回転体）と、このシグナルロータに設けられた各気筒に対応した凸状歯と、この凸状歯の接近と離間によってカム軸回転パルス（気筒判別パルス信号）を発生するピックアップとを備えている。そして、エンジンの第１気筒♯１の第１ピストンの位置を検出するための基準気筒パルス信号（Ｇ）を発生する凸状歯は、他の気筒の凸状歯よりも回転方向の幅が広く設けられているか、あるいは複数の凸状歯よりなる。具体的には、クランク軸回転パルス信号（ＮＥ）が２回発生する間隔よりも基準気筒パルス信号（Ｇ）は長く設けられ、他の気筒判別パルス信号（Ｇ）はクランク軸回転パルス信号（ＮＥ）が２回発生する間隔よりも短く設けられている。
【００２３】
したがって、気筒判別センサ２１は、上述のような構成を採用することにより、カム軸の回転に伴って、図３（ａ）および図３（ｂ）に示したような波形信号を出力する。つまり、第１気筒♯１の第１ピストンが噴射直前の位置に達した時に幅広の基準気筒パルス信号（Ｇ）または複数の基準気筒パルス信号（Ｇ）が出力され、その後に、第３気筒♯３の第３ピストンが噴射直前の位置に達した時に幅狭の気筒判別パルス信号（Ｇ）が出力され、第４気筒♯４の第４ピストンが噴射直前の位置に達した時に幅狭の気筒判別パルス信号（Ｇ）が出力され、第２気筒♯２の第２ピストンが噴射直前の位置に達した時に幅狭の気筒判別パルス信号（Ｇ）が出力される。
【００２４】
クランク角センサ２２は、エンジンのクランク軸に対応して回転するシグナルロータ（例えばクランク軸が１回転する間に１回転する回転体）と、このシグナルロータに多数形成されたクランク角検出用の凸状歯と、これらの凸状歯の接近と離間によってクランク軸回転パルス信号（ＮＥパルス信号：ＮＥ）を発生するピックアップとを備えている。そのシグナルロータには、基準気筒パルス信号（Ｇ）の発生直後の位置に幅広の欠歯信号（Ｄ）を発生させるための欠歯（凸状歯が１つ欠けた部分）が形成されている。この欠歯は、１８０°対向した位置にも形成されており、第１気筒♯１の第１ピストンを検出する基準気筒パルス信号（Ｇ）の発生直後と、第４気筒♯４の第４ピストンを検出する気筒判別パルス信号（Ｇ）の発生直後に、欠歯信号（Ｄ）が発生するように設けられている。
【００２５】
したがって、クランク角センサ２２は、上述のような構成を採用することにより、クランク軸の回転に伴って、図３（ａ）および図３（ｂ）に示したような波形信号を出力する。つまり、第１気筒♯１の第１ピストンの位置を判別するための基準気筒パルス信号（Ｇ）が出力された直後と、第４気筒♯４の第４ピストンの位置を判別するための気筒判別パルス信号（Ｇ）が出力された直後に欠歯信号（Ｄ）を発生する以外は、所定角度で連続した幅狭のクランク軸回転パルス信号（ＮＥ）を繰り返して出力する。なお、本実施例のＥＣＵ１０は、クランク軸回転パルス信号（ＮＥ）の間隔時間を計測することによってエンジン回転速度（以下エンジン回転数と言う：ＮＥ）を検出する。
【００２６】
ここで、ＥＣＵ１０は、エンジンの定常運転時には、気筒判別センサ２１より入力した気筒判別パルス信号（Ｇ）およびクランク角センサ２２より入力したクランク軸回転パルス信号（ＮＥ）を基準にして、インジェクタ１〜４の噴射時期（開弁時期）やサプライポンプ７の吐出量（燃料圧送期間）を算出することで、最適な燃料噴射圧力（目標コモンレール圧）に保持するようにサプライポンプ７の電磁弁１９への通電タイミングを制御する。
【００２７】
また、ＥＣＵ１０は、エンジンの運転状態、つまりクランク角センサ２２より取り込んだクランク軸回転パルス信号（ＮＥ）より検出（演算）したエンジン回転数（ＮＥ）とアクセル開度センサ２３より取り込んだアクセル開度（ＡＣＣＰ）と冷却水温センサ２４より取り込んだ冷却水温（ｔｈｗ）と燃料温度センサ２５より取り込んだ燃料温度（ｔｈｆ）とから基本制御噴射量（ｑ）を算出し、この算出した基本制御噴射量（ｑ）を達成するために、基本制御噴射量（ｑ）とコモンレール圧センサ２６より取り込んだコモンレール圧（ＰＣ）とから噴射量指令値（噴射パルス幅：Ｔｑ）を算出し、この算出された噴射量指令値（Ｔｑ）に応じたパルス状のインジェクタ駆動電流（ＴＱパルス）を、各インジェクタ１〜４の噴射量制御用電磁弁１１〜１４に個別に印加することで、エンジンが運転される。
【００２８】
ここで、本実施例のＥＣＵ１０は、エンジンのアイドル運転（アイドル安定状態）時に、エンジンの各気筒の爆発行程毎の回転速度変動を検出し、エンジンの各気筒毎の回転速度変動の検出値と全気筒の回転速度変動の平均値とを比較し、エンジンの気筒間の回転速度変動を平滑化するように、エンジンの各気筒毎への最適な燃料噴射量を個々に調整する不均量補償制御（ＦＣＣＢ学習制御）を実施するように構成されている。
【００２９】
具体的には、クランク角センサ２２より取り込んだクランク軸回転パルス信号（ＮＥ）の間隔時間を計算することで、エンジンの各気筒の爆発行程毎の瞬時回転速度を算出し、ＢＴＤＣ９０°ＣＡ〜ＡＴＤＣ９０°ＣＡ間のクランク軸回転パルス信号（ＮＥ）の間隔時間の最大値を当該気筒の瞬時回転速度の最低回転速度（以下最低回転数と言う：Ｎｌ）として読み込む。また、ＢＴＤＣ９０°ＣＡ〜ＡＴＤＣ９０°ＣＡ間のクランク軸回転パルス信号（ＮＥ）の間隔時間の最小値を当該気筒の瞬時回転速度の最高回転速度（以下最高回転数と言う：Ｎｈ）として読み込む。
【００３０】
そして、これらの計算を各気筒毎に行った後に、各気筒毎の最高回転数（Ｎｈ）と各気筒毎の最低回転数（Ｎｌ）との気筒毎回転数差分（ΔＮｋ）を算出する。これにより、エンジンの各気筒毎の回転速度変動の検出値を算出する。そして、エンジンの全気筒の回転数差分（ΣΔＮｋ）の平均値を算出する。つまり、エンジンの全気筒の回転速度変動を平均化して、全気筒の回転速度変動の平均値を算出した後に、各気筒毎の回転速度変動の検出値と全気筒の回転速度変動の平均値から各気筒毎の回転速度変動の偏差（ｄΔＮｋ）を算出する。そして、エンジンの各気筒間の回転速度変動が平滑化するように、エンジンの各気筒毎への燃料噴射量を補正している。
【００３１】
［実施例の噴射量制御方法］
次に、本実施例のインジェクタ１〜４の噴射量制御方法を図１ないし図６に基づいて簡単に説明する。ここで、図４および図５はインジェクタの噴射量制御方法を示したフローチャートである。
【００３２】
イグニッションスイッチが投入（ＩＧ・ＯＮ）されてＥＣＵ１０に電源の供給が成されると、図４および図５のルーチンが起動する。先ず、各種センサからエンジンパラメータを取り込む。具体的には、気筒判別パルス信号（Ｇ）、クランク軸回転パルス信号（ＮＥ）、アクセル開度（ＡＣＣＰ）、エンジンの冷却水温（以下水温と略す：ｔｈｗ）や燃料温度（以下燃温と略す：ｔｈｆ）等を取り込む。また、クランク角センサ２２より入力したクランク軸回転パルス信号（ＮＥ）の間隔時間を計測することによって算出されるエンジン回転数（ＮＥ）を取り込む（エンジン回転速度検出手段：ステップＳ１）。
【００３３】
次に、クランク角センサ２２より入力したクランク軸回転パルス信号（ＮＥ）の間隔時間を計測することによって算出されるエンジン回転数（ＮＥ）と、アクセル開度センサ２３より入力したアクセル開度（ＡＣＣＰ）と、冷却水温センサ２４より入力した水温（ｔｈｗ）と、燃料温度センサ２５より入力した燃温（ｔｈｆ）等から、エンジンの各気筒の燃焼室内に噴射する各気筒毎のインジェクタ（ＩＮＪ）１〜４の基本制御噴射量（目標噴射量：ｑ）および噴射時期（Ｔ）を算出する（噴射量・噴射時期算出手段：ステップＳ２）。
【００３４】
次に、気筒判別センサ２１より入力した気筒判別パルス信号（Ｇ）とクランク角センサ２２より入力したクランク軸回転パルス信号（ＮＥ）とから、燃料を噴射する気筒を判別（ｋ気筒？）する（気筒判別手段：ステップＳ３）。次に、気筒毎噴射量補正量反映条件が成立している（ＯＮ）か否かを判定する（ステップＳ４）。この判定結果がＮＯの場合、つまり気筒毎噴射量補正量反映条件がＯＦＦの場合には、ドライバーがアイドル運転から車両走行に移行したと判断して、気筒毎噴射量補正量反映フラグ（ｘｑｋｃｆ）をＯＦＦする（ステップＳ５）。次に、気筒間噴射量補正量（当該気筒の噴射量補正量：ΣΔｑｋ（ｉ））をクリアする（ステップＳ６）。その後に、ステップＳ１７に進む。
【００３５】
また、ステップＳ４の判定結果がＹＥＳの場合、つまり気筒毎噴射量補正量反映条件がＯＮの場合には、前回気筒毎噴射量補正量反映条件が成立している（ＯＮ）か否かを判定する（ステップＳ７）。この判定結果がＹＥＳの場合には、気筒毎噴射量補正量更新（反映）条件が成立している（ＯＮ）か否かを判定する。具体的には、エンジンの各気筒毎の回転速度変動を検出するアイドル安定状態（エンジン回転数が所定値以下、例えば８５０ｒｐｍ程度のアイドル回転数）に有るか否かを判別する（ステップＳ８）。
【００３６】
この判定結果がＮＯの場合には、下記のステップＳ１７の処理を実施することで、スタンバイＲＡＭ等のメモリに記憶されている前回までの噴射量補正量（ΣΔｑｋｉ）を取り出し（ステップＳ９）、エンジンパラメータに応じた補正係数｛Ｋ＝ｆ（ＮＥ，ｑ）｝を算出し（ステップＳ１０）、今回の気筒間噴射量補正量（当該気筒の噴射量補正量：ΣΔｑｋ（ｉ））として、前記同様、ステップＳ１７以降の処理を実行する。
【００３７】
また、ステップＳ８の判定結果がＹＥＳの場合、つまり気筒毎噴射量補正量更新（反映）条件がＯＮの場合には、エンジンの各気筒毎の最高回転数（Ｎｈ）と各気筒毎の最低回転数（Ｎｌ）との気筒毎回転数差分（ΔＮｋ）を算出する。つまり、エンジンの各気筒毎の回転速度変動の検出値を算出する（回転速度変動検出手段：ステップＳ１１）。
【００３８】
次に、エンジンの全気筒の回転数差分（ΣΔＮｋ）の平均値を算出する。つまり、エンジンの全気筒の回転速度変動の平均値を算出する（ステップＳ１２）。次に、エンジンの各気筒毎の回転速度変動の検出値と全気筒の回転速度変動の平均値から各気筒毎の回転速度変動の偏差（ｄΔＮｋ）を算出する（回転速度変動算出手段：ステップＳ１３）。
【００３９】
次に、ステップＳ１３で算出した値から今回の当該気筒の噴射量補正量（Δｑｋ）を算出し（ステップＳ１４）、当該気筒の前回までの噴射量補正量（ΣΔｑｋ（ｉ-1））と当該気筒の今回の噴射量補正量（Δｑｋ）を更新（加算）して、気筒間噴射量補正量（ΣΔｑｋ（ｉ））を求める（補正量更新手段：ステップＳ１５）。次に、当該気筒毎の噴射量補正量を当該気筒の記憶データ（ｔｈｗ−ｔｈｆの２次元マップ：図６参照）にメモリする（補正量記憶手段：ステップＳ１６）。
【００４０】
次に、当該気筒毎の噴射量補正量（ΣΔｑｋ（ｉ））を、噴射量補正量（ΣΔｑｋｉ）に変換してスタンバイＲＡＭ等にメモリする（補正量記憶手段：ステップＳ１７）。次に、ステップＳ２で算出した基本制御噴射量（ｑ）に気筒間噴射量補正量（ΣΔｑｋ（ｉ）×Ｋ）を反映させる。つまり、ステップＳ２で算出したインジェクタ１〜４の基本制御噴射量（ｑ）にステップＳ６、Ｓ１６、Ｓ２１の気筒間噴射量補正量（当該気筒の噴射量補正量：ΣΔｑｋ（ｉ））を加算し（ステップＳ１８）、このステップＳ１８での基本制御噴射量（ｑ）を噴射時期（Ｔ）や噴射パルス幅（Ｔｑ）等の噴射量指令値（開弁指令値、閉弁指令値）に変換し、開弁指令値、閉弁指令値を出力段にセットする（ステップＳ１９）。
【００４１】
ここで、噴射量指令値に噴射量補正量を増量する場合には、各気筒毎のインジェクタ１〜４の開弁時期（噴射量制御用電磁弁１１〜１４の通電開始時期）を一定にし、各気筒毎のインジェクタ１〜４の閉弁時期（噴射量制御用電磁弁１１〜１４の通電終了時期）のみを遅角させるようにして開弁期間（噴射期間）を長くする噴射量補正制御を行う。また、噴射量指令値に噴射量補正量を減量する場合には、各気筒毎のインジェクタ１〜４の開弁時期（噴射量制御用電磁弁１１〜１４の通電開始時期）を一定にし、各気筒毎のインジェクタ１〜４の閉弁時期（噴射量制御用電磁弁１１〜１４の通電終了時期）のみを進角させるようにして開弁期間（噴射期間）を短くする噴射量補正制御を行う。
【００４２】
また、ステップＳ７の判定結果がＮＯの場合、つまり気筒毎噴射量補正量反映フラグ（ｘｑｋｃｆ）がＯＦＦの場合には、当該気筒の噴射量補正量の初期値（ΣΔｑｋ０ｉ）を、当該気筒の記憶データ〔ΣΔｑｋ０ｆ｛ｔｈｗ（ｎ），ｔｈｆ（ｍ）｝：ｔｈｗ−ｔｈｆの２次元マップ（図６参照）〕より算出する（初期噴射量算出手段：ステップＳ２０）。次に、当該気筒の噴射量補正量の初期値（ΣΔｑｋ０ｉ）を、当該気筒の噴射量補正量（ΣΔｑｋ（ｉ））に反映させる（ステップＳ２１）。次に、気筒毎噴射量補正量反映フラグ（ｘｑｋｃｆ）をＯＮする（ステップＳ２２）。その後に、ステップＳ１７に進む。
【００４３】
［実施例の特徴］
従来より、気筒毎噴射量補正量反映フラグ（ｘｑｋｃｆ）がＯＮからＯＦＦとなった場合、すなわち、ドライバーがアイドル運転から車両走行に移行して気筒毎噴射量補正量更新（反映）条件が成立から不成立となった場合には、条件成立時の前回の各気筒毎の噴射量補正量（ΣΔｑｋ（ｉ））等の学習（更新）した内容をスタンバイＲＡＭ等のメモリに保持（記憶）している。
【００４４】
しかし、例えば完全暖機状態でエンジン停止する直前のアイドル運転時に、各気筒毎の噴射量補正量（ΣΔｑｋ（ｉ））等の学習（更新）した内容をスタンバイＲＡＭ等のメモリに保持（記憶）し、次回のエンジン始動直後のアイドル運転時、つまり気筒毎噴射量補正量更新（反映）条件がＯＦＦ→ＯＮ時にエンジンの水温（ｔｈｗ）が所定値以下の冷間の場合、気筒毎噴射量補正量更新（反映）条件がＯＮとなっても、新たに各気筒毎の噴射量補正量（ΣΔｑｋ（ｉ））を更新して保持（記憶）するまでの間、つまり気筒毎噴射量補正量更新（反映）条件が成立した初期時は、エンジン振動による不快感をドライバーに与えるという問題が生じる。
【００４５】
あるいはエンジンを冷間始動した直後に車両走行し（気筒毎噴射量補正量更新（反映）条件がＯＦＦ）、それから所定時間経過後のアイドル運転時、つまり気筒毎噴射量補正量更新（反映）条件がＯＦＦ→ＯＮ時に、エンジンの水温（ｔｈｗ）が所定値以上の温間の場合、上記と同様にして、新たに各気筒毎の噴射量補正量（ΣΔｑｋ（ｉ））を更新するまでの間は、エンジン振動による不快感をドライバーに与えるという問題が生じる。
【００４６】
なお、エンジンの水温（ｔｈｗ）や燃温（ｔｈｆ）等の温度環境が変化すると、例えばエンジンの各気筒（ボア、ピストン、ピストンリング等）のばらつきによる、フリクション感度が異なったり、あるいは各インジェクタ１〜４の内装部品のクリアランス等のばらつきにより、燃料噴射量の燃温特性が異なったりするため、エンジンの気筒間の回転速度変動に差が生じ、エンジン振動がより顕著に現れることが分かっている。
【００４７】
そこで、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、エンジンの各気筒間の回転速度変動を平滑化するための気筒毎の噴射量補正量をエンジンの水温（ｔｈｗ）と燃温（ｔｈｆ）との２次元マップ（図６参照）よりなる記憶データに記憶し、気筒毎噴射量補正量更新（反映）条件がＯＦＦからＯＮとなった初期時、つまり新たに各気筒毎の噴射量補正量（ΣΔｑｋ（ｉ））を更新するまでの間の初期値データとして、上記の記憶データよりエンジンの水温（ｔｈｗ）および燃温（ｔｈｆ）をパラメータにして算出した気筒毎の噴射量補正量を用いてエンジン振動の抑制制御（不均量補償制御）を実施するようにしている。
【００４８】
したがって、気筒毎噴射量補正量更新（反映）条件がＯＦＦの間に、エンジンの水温（ｔｈｗ）や燃温（ｔｈｆ）等の温度環境が変化しても、新たに各気筒毎の噴射量補正量を更新するまでの間、すなわち、前回は気筒毎噴射量補正量更新（反映）条件がＯＦＦで、今回は気筒毎噴射量補正量更新（反映）条件がＯＮした直後の初期時には、上記の各気筒毎の噴射量補正量の初期値（ΣΔｑｋ０ｉ）を基にエンジン振動の抑制制御（不均量補償制御）を実施することで、エンジンの各気筒間の燃料噴射量のバラツキが小さくなり、気筒間の回転速度変動の偏差が小さくなる。これにより、エンジンの各気筒間の爆発力のバラツキによるエンジン振動や騒音を抑えることができる。
【００４９】
［他の実施例］
本実施例では、本発明を、サプライポンプ７により加圧された高圧燃料を蓄圧するコモンレール５を備えた多気筒ディーゼルエンジン用電子制御方式のコモンレール式燃料噴射システムに適用した例を説明したが、本発明を、コモンレールを持たず、分配型燃料噴射ポンプまたは列型燃料噴射ポンプとインジェクタ（燃料噴射ノズル）を組み合わせた多気筒ディーゼルエンジン用電子制御方式燃料噴射システムに適用しても良い。
【００５０】
本実施例では、エンジンとして４気筒のディーゼルエンジンを適用した例を説明したが、エンジンとして２気筒、６気筒または８気筒以上のディーゼルエンジンを採用しても良い。また、エンジンとして２気筒以上のガソリンエンジンを採用しても良い。この場合には、電磁式燃料噴射弁としてのインジェクタは、各気筒の吸気ポートよりも上流側の吸気管に取り付けられる。
【００５１】
本実施例では、補正量記憶手段として、気筒毎噴射量補正量更新（反映）条件がＯＮの間に学習（更新）して記憶した前回の気筒間噴射量補正量（前回の当該気筒の噴射量補正量）をイグニッションスイッチのオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）時にも記憶するためのスタンバイＲＡＭを用いたが、スタンバイＲＡＭを用いずに、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュ・メモリ等の不揮発性メモリ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいはフレキシブル・ディスクのような他の記憶媒体を用いて、気筒毎噴射量補正量更新（反映）条件がＯＮの間に更新（学習）して記憶した前回の気筒間噴射量補正量（前回の当該気筒の噴射量補正量）を記憶するようにしても良い。この場合にも、ＩＧ・ＯＦＦ時にバッテリからの電源の供給が停止しても学習（更新）して記憶した内容（前回の気筒間噴射量補正量）は保存される。
【図面の簡単な説明】
【図１】コモンレール式燃料噴射システムの全体構成を示した概略構成図である（実施例）。
【図２】コモンレール式燃料噴射システムの噴射量制御装置の概略構成を示したブロック図である（実施例）。
【図３】（ａ）、（ｂ）は気筒判別センサおよびクランク角センサの出力波形を示した図である（実施例）。
【図４】コモンレール式燃料噴射システムの噴射量制御方法を示したフローチャートである（実施例）。
【図５】コモンレール式燃料噴射システムの噴射量制御方法を示したフローチャートである（実施例）。
【図６】エンジンの水温と燃温の２次元マップである（実施例）。
【符号の説明】
１ インジェクタ（燃料噴射弁）
２ インジェクタ（燃料噴射弁）
３ インジェクタ（燃料噴射弁）
４ インジェクタ（燃料噴射弁）
１０ ＥＣＵ（回転速度検出手段、回転速度変動算出手段、補正量更新手段、初期補正量算出手段）
１１ 噴射量制御用電磁弁
１２ 噴射量制御用電磁弁
１３ 噴射量制御用電磁弁
１４ 噴射量制御用電磁弁
２２ クランク角センサ（回転速度検出手段）
２４ 冷却水温センサ（機関温度検出手段）
２５ 燃料温度センサ（燃料温度検出手段）

Claims (4)

1. （ａ）内燃機関の各気筒毎に搭載されて、前記内燃機関の各気筒に燃料を噴射供給する燃料噴射弁と、
   （ｂ）前記内燃機関の機関温度を検出する機関温度検出手段と、
   （ｃ）前記内燃機関の各気筒に噴射供給される燃料の温度を検出する燃料温度検出手段と、
   （ｄ）前記内燃機関の各気筒の爆発行程毎の最高回転速度と最低回転速度を検出する回転速度検出手段と、
   （ｅ）前回から気筒毎噴射量補正量反映条件が成立している時に、
   前記各気筒の爆発行程毎の最高回転速度と最低回転速度とから、各気筒毎の回転速度変動を検出し、
   各気筒毎の回転速度変動の検出値と全気筒の回転速度変動の平均値とから、各気筒毎の回転速度変動の偏差を算出する回転速度変動算出手段と、
   （ｆ）前記各気筒毎の回転速度変動の偏差に応じて、気筒間の回転速度変動を平滑化するように各気筒毎の噴射量補正量を更新する補正量更新手段と、
   （ｇ）前記機関温度検出手段によって検出される機関温度と前記燃料温度検出手段によって検出される燃料温度との２つの温度条件を取り込み、前記補正量更新手段によって更新された前記各気筒毎の噴射量補正量を、前記２つの温度条件に対応した各気筒毎の噴射量補正量として記憶する補正量記憶手段と、
   （ｈ）気筒毎噴射量補正量反映条件が不成立となっている前記内燃機関の運転状態が継続している状態から気筒毎噴射量補正量反映条件が成立する前記内燃機関の運転状態へ移行した時に、
   前記補正量記憶手段に記憶された前記２つの温度条件に対応した各気筒毎の噴射量補正量、前記機関温度検出手段によって検出される機関温度、および前記燃料温度検出手段によって検出される燃料温度から、各気筒毎の初期噴射量補正量を算出する初期補正量算出手段とを備え、
   この初期噴射量補正量を、前記補正量更新手段で更新される前記各気筒毎の噴射量補正量の初期値として反映させることを特徴とする燃料噴射装置。
2. 請求項１に記載の燃料噴射装置において、
   気筒毎噴射量補正量反映条件が不成立となっている前記内燃機関の運転状態が継続している状態から気筒毎噴射量補正量反映条件が成立する前記内燃機関の運転状態へ移行した時とは、
   前記内燃機関を始動後初めて気筒毎噴射量補正量反映条件が成立した時、あるいは完全暖機状態で前記内燃機関を停止した後に前記内燃機関を冷間始動した直後に気筒毎噴射量補正量反映条件が成立した時、あるいは前記内燃機関を冷間始動した直後に車両走行した後に気筒毎噴射量補正量反映条件が成立した時であることを特徴とする燃料噴射装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の燃料噴射装置において、
   エンジン回転速度が所定値以下の時に、前記気筒間の回転速度変動を平滑化するように、各気筒毎への最適な燃料噴射量を個々に調整する不均量補償制御を実行することを特徴とする燃料噴射装置。
4. 請求項１ないし請求項３のうちいずれかに記載の燃料噴射装置において、
   車両の走行速度が所定値以下の時に、前記気筒間の回転速度変動を平滑化するように、各気筒毎への最適な燃料噴射量を個々に調整する不均量補償制御を実行することを特徴とする燃料噴射装置。

Images