JP4747211B2 - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料を噴射する燃料噴射弁を備える内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。

従来、この種の内燃機関の燃料噴射制御装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この内燃機関は複数の気筒を有するディーゼルエンジンであり、この従来の燃料噴射制御装置では、燃料タンク内の燃料が、燃料ポンプにより、コモンレールを介して燃料噴射弁に圧送される。また、コモンレールには、燃料の圧力を逃がすために燃料を燃料タンクに戻すためのリターンホースが接続されている。さらに、従来の燃料噴射制御装置では、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力（以下「燃圧」という）の全領域に対して、燃料噴射弁の経時劣化などに起因する複数の気筒間での燃料噴射量のばらつきを補償するために、燃料噴射弁の指令値である指令噴射量が補正量に応じて補正されるとともに、この補正量が次のように算出される。

すなわち、燃料ポンプを制御することによって、燃圧が、互いに異なる複数の所定の圧力に順に制御されるとともに、所定の圧力ごとに、指令噴射量に基づく燃料噴射が複数の気筒に対して行われる。その状態で、回転数の変化量が気筒ごとに算出されるとともに、複数の気筒間における回転数の変化量の平均値が算出される。そして、算出された気筒ごとの回転数の変化量、および複数の気筒間における回転数の変化量の平均値を用いて、上記の補正量が算出される。

特許第４０９６９２４号公報

一般に、ディーゼルエンジンでは、燃料を圧縮着火するために、非常に高圧の燃料を噴射する必要がある。これに対して、上述した従来の燃料噴射制御装置では、燃圧の全領域に対して補正量を算出するために、燃圧を、複数の所定の圧力に順に制御するので、燃料の温度が比較的高いにもかかわらず、燃圧が非常に高くなるように制御される場合がある。その場合には、すでに高温状態にある燃料が、そのような燃圧の制御によってさらに昇温され、その結果、過熱状態の燃料が上述したリターンホースに流れることがあり、それにより、リターンホースの寿命が短くなってしまう。このような不具合を回避するために、複数の所定の圧力を全体として低めに設定した場合には、燃圧の全領域に対して、補正量を算出することができず、ひいては、燃料噴射量を精度良く制御することができない。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、寿命を延ばすことができるとともに、燃料噴射圧の全領域に対して、補正量を適切に算出でき、それにより、燃料噴射量を精度良く制御することができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明による内燃機関３の燃料噴射制御装置１は、内燃機関３の燃焼室で燃焼する燃料を噴射する燃料噴射弁４と、燃料噴射弁４から噴射される燃料の燃料噴射圧を変更する燃料噴射圧変更手段（燃料調量弁１０ａ、リリーフ弁１３）と、内燃機関３の出力を得るための燃料の噴射を停止するフューエルカット運転中に、燃料噴射圧変更手段を制御することにより、燃料噴射圧を互いに異なる複数の所定の圧力（第１〜第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ１〜５）のいずれかに変更した状態で、燃料噴射弁４を制御することにより、所定の微少量（微少指令燃料噴射量ＱＬＣＭＤ）の燃料を噴射する微少量噴射を、複数の所定の圧力のそれぞれに対して実行する制御手段（ＥＣＵ２、ステップ４１〜５５、５８〜６０、２６、２９、７２、７３、８５）と、微少量噴射の実行中における内燃機関３の回転変動を検出する回転変動検出手段（クランク角センサ３３、ＥＣＵ２、ステップ７５）と、検出された内燃機関３の回転変動（トルク増加量ＤＴＲＱ）を用いて、燃料噴射弁４から噴射される燃料噴射量を制御するための制御入力（指令燃料噴射量ＱＣＭＤ）を補正するための補正量（学習値ＱＣＬＲＮ）を、複数の所定の圧力のそれぞれに対して算出する補正量算出手段（ＥＣＵ２、ステップ７９〜８４）と、算出された補正量に応じて、制御入力を補正する補正手段（ＥＣＵ２、ステップ９３）と、燃料の温度を検出する燃料温度検出手段（燃料温度センサ３２）と、微少量噴射に用いられる所定の圧力（目標燃圧ＰＦＯＢＪ）が高いほど、判定温度ＴＪＵＤをより低くなるように設定する判定温度設定手段（ＥＣＵ２、ステップ５６、図６）と、検出された燃料の温度（燃料温度ＴＦＵＥＬ）が設定された判定温度ＴＪＵＤよりも高いときに、当該判定温度ＴＪＵＤに対応する所定の圧力を用いた微少量噴射を禁止する禁止手段（ＥＣＵ２、ステップ５７、６１）と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、内燃機関の出力を得るための燃料の噴射を停止するフューエルカット運転中に、制御手段により燃料噴射圧変更手段および燃料噴射弁が制御されることによって、燃料噴射圧を互いに異なる複数の所定の圧力のいずれかに変更した状態で所定の微少量の燃料を噴射する微少量噴射が、複数の所定の圧力のそれぞれに対して実行される。また、微少量噴射の実行中における内燃機関の回転変動が、回転変動検出手段により検出されるとともに、検出された内燃機関の回転変動を用いて、補正量算出手段により、燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量を制御するための制御入力を補正するための補正量が、複数の所定の圧力のそれぞれに対して算出される。さらに、算出された補正量に応じ、補正手段によって、制御入力が補正される。

フューエルカット運転中に微少量噴射を実行した場合、噴射された燃料が燃焼することによって回転変動が発生するため、微少量噴射の実行中に検出された回転変動は、燃料噴射弁から微少量の燃料が実際に噴射されれば、微少量に見合った大きさになる。したがって、上述した構成によれば、そのような回転変動を用いて、上記の補正量を適切に算出することができる。また、燃料噴射圧が異なれば、燃料噴射弁の燃料噴射特性が異なることにより、同じ制御入力に対して異なる燃料噴射量が得られる。これに対して、上述した構成によれば、複数の所定の圧力のそれぞれに対して、微少量噴射を実行するとともに、それらの実行中における内燃機関の回転変動に応じて補正量を算出するので、燃料噴射圧の全領域に対して、補正量を適切に算出することができる。したがって、燃料噴射圧の全領域に対して、そのように適切に算出された補正量を用いて、上記の制御入力を適切に補正でき、ひいては、燃料噴射量を精度良く制御することができる。

また、上述した構成によれば、判定温度設定手段によって、判定温度が、制御手段による微少量噴射に用いられる所定の圧力が高いほど、より低くなるように設定されるとともに、検出された燃料の温度が設定された判定温度よりも高いときに、当該判定温度に対応する所定の圧力を用いた微少量噴射が、禁止手段によって禁止される。これにより、もともと高い燃料の温度が、微少量噴射に伴う燃料噴射圧の変更により非常に高い温度までさらに上昇するのを回避することができ、したがって、燃料噴射制御装置の寿命を延ばすことができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関３の燃料噴射制御装置１において、制御手段は、フューエルカット運転中、所定の圧力を用いた微少量噴射が禁止手段によって禁止されたときには、禁止手段により禁止されないような、当該所定の圧力よりも低い所定の圧力に燃料噴射圧を変更した状態で、微少量噴射を実行する（ステップ４１〜６０）ことを特徴とする。

請求項１の作用で述べたように、微少量噴射に用いられる所定の圧力が高いほど、判定温度がより低くなるように設定されるとともに、燃料の温度が判定温度よりも高いときに、当該判定温度に対応する所定の圧力を用いた微少量噴射が、禁止手段により禁止される。また、上述した構成によれば、フューエルカット運転中、所定の圧力を用いた微少量噴射が禁止されたときには、禁止手段により禁止されないような、この所定の圧力よりも低い所定の圧力に燃料噴射圧を変更した状態で、微少量噴射が実行される。

このため、今回のフューエルカット運転中に、ある１つの所定の圧力を用いた微少量噴射が禁止された場合でも、禁止手段で禁止されない、より低い他の所定の圧力を用いた微少量噴射の実行が許可され、ひいては、補正量の算出が行われる。したがって、補正量の算出の実行頻度を高めることができるとともに、燃料噴射制御装置の寿命を延ばすことができる。

本実施形態による燃料噴射制御装置を、これを適用した内燃機関とともに概略的に示す図である。 本実施形態による燃料噴射制御装置のうちのＥＣＵなどを示すブロック図である。 前条件判定処理を示すフローチャートである。 実行条件判定処理を示すフローチャートである。 図４で実行される燃圧制御処理のサブルーチンを示すフローチャートである。 図５の処理で用いられる判定温度を算出するためのマップの一例である。 学習値算出処理を示すフローチャートである。 図７の処理の続きを示すフローチャートである。 図７の処理で用いられる燃圧補正係数を算出するためのマップの一例である。 図７の処理で用いられる吸気温補正係数を算出するためのマップの一例である。 燃料噴射量制御処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本実施形態による燃料噴射制御装置１を、これを適用した内燃機関３とともに概略的に示している。内燃機関（以下「エンジン」という）３は、車両（図示せず）に搭載された直列４気筒型のディーゼルエンジンである。

燃料噴射制御装置１は、図示しない気筒ごとに設けられた燃料噴射弁４（１つのみ図示）と、これらの燃料噴射弁４に燃料を供給するための燃料供給機構５と、燃料噴射弁４および燃料供給機構５の動作を制御するためのＥＣＵ２を有している（図２参照）。

燃料噴射弁４は、燃料供給機構５に接続されており、燃料供給機構５から供給された燃料を気筒内に噴射する。燃料噴射弁４の開弁時間は、ＥＣＵ２からの後述する制御入力によって制御され、それにより、燃料噴射弁４から噴射される燃料噴射量が制御される。

燃料供給機構５は、燃料を貯留する燃料タンク６と、燃料タンク６に第１フィードホース７および第１リターンホース８を介して接続され、燃料を高圧状態で貯留するコモンレール９と、第１フィードホース７の途中に設けられた高圧ポンプ１０を有している。

燃料タンク６内には、低圧ポンプ１１が設けられている。低圧ポンプ１１は、ＥＣＵ２により制御される電動ポンプタイプのものであり、エンジン３の運転中、常に運転され、燃料タンク６内の燃料を所定圧まで昇圧し、第１フィードホース７を介して高圧ポンプ１０に圧送する。

高圧ポンプ１０には、燃料調量弁１０ａが設けられている。燃料調量弁１０ａは、ソレノイドとスプール弁機構を組合わせたものであり、低圧ポンプ１１から高圧ポンプ１０に供給される燃料量を調整するとともに、不要な燃料を、第２リターンホース１２を介して燃料タンク６に戻す。これらの高圧ポンプ１０への供給燃料量および燃料タンク６への戻し燃料量は、燃料調量弁１０ａに供給される電流のデューティ比（以下「調量弁デューティ比」という）ＴＤＵＴＹをＥＣＵ２で制御することによって変化する。

高圧ポンプ１０は、エンジン３のクランクシャフト（図示せず）に連結された容積式のものであり、クランクシャフトで駆動されることによって、燃料調量弁１０ａからの燃料をさらに昇圧し、コモンレール９に圧送する。

また、コモンレール９の第１リターンホース８との接続部分には、リリーフ弁１３が設けられている。リリーフ弁１３は、常開式の電磁弁で構成されており、供給される電流のデューティ比（以下「リリーフ弁デューティ比」という）ＲＤＵＴＹをＥＣＵ２で制御することにより、その弁開度がリニアに変化することによって、コモンレール９から燃料タンク６への戻し燃料量が制御される。

以上の構成の燃料供給機構５では、調量弁デューティ比ＴＤＵＴＹにより、コモンレール９に流入する燃料量を制御するとともに、リリーフ弁デューティ比ＲＤＵＴＹにより、コモンレール９から流出する燃料量を制御することによって、コモンレール９内の燃料の圧力（以下「燃圧」という）が制御される。これにより、コモンレール９内に、燃料が高圧状態で貯留される。また、コモンレール９内の燃料は、第２フィードホース１４を介して燃料噴射弁４に供給される。

さらに、コモンレール９には、燃圧センサ３１が取り付けられている。燃圧センサ３１は、燃圧（コモンレール９内の燃料の圧力）ＰＦを検出するとともに、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。上述したように、コモンレール９内の燃料が燃料噴射弁４に供給されるので、検出された燃圧ＰＦは、燃料噴射弁４から噴射される燃料の圧力と等しい。また、第１フィードホース７の燃料調量弁１０ａの付近には、燃料温度センサ３２が設けられており、燃料温度センサ３２は、当該付近における燃料の温度（以下「燃料温度」という）ＴＦＵＥＬを検出するとともに、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。

また、エンジン３には、マグネットロータおよびＭＲＥピックアップで構成されたクランク角センサ３３が設けられている。クランク角センサ３３は、エンジン３のクランクシャフトの回転に伴い、いずれもパルス信号であるＣＲＫ信号、ＴＤＣ信号およびＣＹＬ信号をＥＣＵ２に出力する。このＣＲＫ信号は、所定クランク角（例えば６゜）ごとに出力され、ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを算出する。また、ＴＤＣ信号は、エンジン３のいずれかの気筒のピストン（図示せず）が吸気行程のＴＤＣ位置よりも若干、手前の所定のクランク角位置にあることを表す信号であり、本実施形態では、エンジン３が４気筒型のため、クランク角１８０°ごとに出力される。さらに、ＣＹＬ信号は、特定の気筒のピストンが所定のクランク角位置にあることを表す信号であり、ＥＣＵ２は、このＣＹＬ信号に基づいて、圧縮行程にある気筒を判別する。

さらに、エンジン３には、水温センサ３４が設けられており、水温センサ３４は、エンジン３を冷却するための冷却水の温度（以下「エンジン水温」という）ＴＷを検出するとともに、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。

また、エンジン３の吸気通路３ａには、インテークシャッタ２１が設けられており、このインテークシャッタ２１の開度がＥＣＵ２により制御されることによって、エンジン３に吸入される吸入空気量が制御される。さらに、吸気通路３ａのインテークシャッタ２１よりも下流側には、吸気圧センサ３５および吸気温センサ３６が設けられている。吸気圧センサ３５は、吸気通路３ａ内の圧力（以下「吸気圧」という）ＰＢＡを絶対圧として検出するとともに、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。吸気温センサ３６は、吸入空気の温度（以下「吸気温」という）ＴＡを検出するとともに、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。

また、ＥＣＵ２には、車速センサ３７から車速ＶＰを表す検出信号が、アクセル開度センサ３８から車両のアクセルペダル（図示せず）の操作量（以下「アクセル開度」という）ＡＰを表す検出信号が、それぞれ出力される。

ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどからなるマイクロコンピュータで構成されている。ＥＣＵ２は、前述した各種のセンサ３１〜３８からの検出信号に応じ、このＲＯＭに記憶された制御プログラムなどに従って、エンジン３の運転状態を判別するとともに、判別した運転状態に応じ、燃料噴射弁４の燃料噴射量の制御を含むエンジン制御を実行する。

以下、ＥＣＵ２によって実行される各種の処理について説明する。具体的には、ＥＣＵ２は、学習値ＱＣＬＲＮを算出するための学習値算出処理を実行する。この学習値ＱＣＬＲＮは、次の趣旨に基づくものである。すなわち、燃料噴射弁４の経時劣化によりその燃料噴射特性が経時変化するため、燃料噴射弁４に同じ制御入力を入力しても、実際の燃料噴射量は徐々に変化（通常は減少）する。学習値ＱＣＬＲＮは、そのような燃料噴射量の変化を補償することにより燃料噴射量を精度良く制御するためのものである。

また、学習値算出処理では、微少量噴射による燃料が燃焼することによって発生したエンジン３の回転変動を検出するとともに、検出されたエンジン３の回転変動と、微少量噴射の実行中に検出された燃圧ＰＦとを用いて、上記の学習値ＱＣＬＲＮが算出される。この微少量噴射は、エンジン３の出力を得るための燃料の噴射を停止するフューエルカット（以下「Ｆ／Ｃ」という）運転中に、所定の微少量の燃料を噴射するものである。

また、学習値ＱＣＬＲＮの算出は、燃圧ＰＦが異なれば、燃料噴射弁４の燃料噴射特性が異なることにより、同じ制御入力に対して異なる燃料噴射量が得られるため、燃圧ＰＦに関する複数の所定の圧力のそれぞれに対して行われる。このため、微少量噴射は、燃圧ＰＦを複数の所定の圧力のいずれかになるように制御した状態で行われ、複数の所定の圧力のそれぞれに対して行われる。さらに、学習値ＱＣＬＲＮの算出は、燃料噴射弁４がエンジン３の気筒ごとに設けられていることから、気筒ごとに行われる。

また、学習値算出処理は、上述したような学習値ＱＣＬＲＮの算出を適切に行うために、エンジン３の運転状態や燃圧ＰＦに関する所定の実行条件が成立しているときに、実行される。図３〜図５は、これらの実行条件が成立しているか否かを判定するための処理を示している。まず、図３に示す前条件判定処理について説明する。本処理は、所定周期（例えば１００ｍｓｅｃ）で繰り返し実行される。

図３のステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）〜ステップ３ではそれぞれ、故障判定処理（図示せず）により燃料噴射制御装置１やエンジン３に何らかの故障が発生していると判定されているか否か、検出された吸気温ＴＡが所定温度ＴＡ０（例えば５℃）よりも高いか否か、および、検出された燃料温度ＴＦＵＥＬが所定の上下限温度ＴＦＬＨ，ＴＦＬＬ（例えばそれぞれ、１２０℃，１０℃）の範囲内にあるか否かを、判別する。続くステップ４〜６ではそれぞれ、検出されたエンジン水温ＴＷが所定水温ＴＷ０（例えば７０℃）よりも高いか否か、算出されたエンジン回転数ＮＥが、所定の上下限回転数ＮＥＬＨ，ＮＥＬＬ（例えばそれぞれ、３０００ｒｐｍ，１０００ｒｐｍ）の範囲内にあるか否か、および、検出された吸気圧ＰＢＡが所定吸気圧ＰＢＡ０（例えば８００ｈＰａ）よりも高いか否かを、判別する。

続くステップ７〜９ではそれぞれ、検出された車速ＶＰが所定車速ＶＰ０（例えば３０ｋｍ／ｈ）よりも高いか否か、推定燃焼室内温度ＴＣＹＬＥが所定温度ＴＣＹＬ０（例えば２００℃）よりも高いか否か、および、学習値ＱＣＬＲＮの更新が必要と判定されているときに「１」に設定される学習要求フラグＦ＿ＺＦＣＬＲＮが「１」であるか否かを、判別する。続くステップ１０〜１２ではそれぞれ、エンジン３を動力源とする空調装置が作動しているときに「１」に設定される空調フラグＦ＿ＡＣＯＮが「１」であるか否か、エンジン３と車両の駆動輪の間を接続・遮断するクラッチが接続状態にあるときに「１」に設定されるクラッチフラグＦ＿ＣＬＯＮが「１」であるか否か、および、エンジン３に連結された車両の変速機のギヤ位置が所定範囲にあるときに「１」に設定されるギヤレンジフラグＦ＿ＧＲＯＫが「１」であるか否かを、判別する。

以上のステップ２〜９、１１および１２の答がいずれもＹＥＳで、かつ、ステップ１および１０の答がいずれもＮＯのときには、所定の前条件が成立していると判定するとともに、そのことを表すために、前条件成立フラグＦ＿ＺＦＣＰＲＥＣＯＮを「１」に設定し（ステップ１３）、本処理を終了する。一方、ステップ２〜９、１１および１２の答のいずれかがＮＯのとき、あるいは、ステップ１および１０の答のいずれかがＹＥＳのときには、前条件が成立していないと判定するとともに、前条件成立フラグＦ＿ＺＦＣＰＲＥＣＯＮを「０」に設定し（ステップ１４）、本処理を終了する。

次に、図４を参照しながら、実行条件判定処理について説明する。前述したように、学習値ＱＣＬＲＮの算出は、微少量噴射の実行中に行われ、この微少量噴射は、Ｆ／Ｃ運転中に燃圧ＰＦを所定の複数の圧力のいずれかに制御した状態で燃料を噴射するものである。このため、この実行条件判定処理では、Ｆ／Ｃ運転および燃圧ＰＦに関する実行条件の双方が成立しているか否かが、判定される。また、本処理は、上述した前条件判定処理と同様、所定周期で繰り返し実行される。

まず、図４のステップ２１では、検出されたアクセル開度ＡＰが所定開度ＡＰＴＨよりも小さいか否かを判別する。この答がＮＯで、アクセルペダルが操作されているときには、実行条件が成立していないと判定するとともに、そのことを表すために、実行条件成立フラグＦ＿ＺＦＣＣＯＮを「０」に設定し（ステップ２２）、本処理を終了する。一方、ステップ２１の答がＹＥＳのときには、Ｆ／ＣフラグＦ＿ＦＣが「１」であるか否かを判別する（ステップ２３）。このＦ／ＣフラグＦ＿ＦＣは、Ｆ／Ｃ運転中に「１」に設定されるものである。

このステップ２３の答がＮＯで、Ｆ／Ｃ運転中でないときには、上記ステップ２２を実行し、本処理を終了する一方、ＹＥＳで、Ｆ／Ｃ運転中であるときには、Ｆ／Ｃ運転の開始から所定時間ＴＭＦＣ（例えば１秒）が経過したか否かを判別する（ステップ２４）。この答がＮＯのときには、Ｆ／Ｃ運転の開始から間もないことから、前述したエンジン３の回転変動に応じた学習値ＱＣＬＲＮの算出を適切に行えないおそれがあるため、実行条件が成立していないと判定するとともに、ステップ２２を実行し、本処理を終了する。

一方、ステップ２４の答がＹＥＳのときには、Ｆ／Ｃ運転に関する実行条件が成立していると判定するとともに、続くステップ２５以降において、微少量噴射のための燃圧ＰＦの制御（以下「微少量噴射用の燃圧制御」という）を行うとともに、燃圧ＰＦに関する実行条件が成立しているか否かを判定する。

まず、ステップ２５において、燃圧制御処理を実行する。この燃圧制御処理は、上記の微少量噴射用の燃圧制御を行うための処理であり、図５は、本処理のサブルーチンを示している。

まず、燃圧制御処理の概要について述べると、本処理では、学習値ＱＣＬＲＮの算出のために、燃圧ＰＦを、複数の所定の圧力である第１〜第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ１〜５のいずれかになるように制御することによって、微少量噴射用の燃圧制御が実行される。この場合、学習値ＱＣＬＲＮを前述したように第１〜第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ１〜５のそれぞれに対して算出するために、燃圧ＰＦの目標値である目標燃圧ＰＦＯＢＪは、学習値ＱＣＬＲＮが全ての気筒について算出されるごとに、第１〜第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ１〜５に順に変更される。

なお、第１〜第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ１〜５は、この順でより低い圧力に設定されており、第１および第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ１，５はそれぞれ、エンジン３の運転中にとり得る燃圧ＰＦの最大値および最小値、例えば１５０ＭＰａおよび２３ＭＰａに設定されている。また、第２、第３および第４目標燃圧ＰＦＯＢＪ２，３，４は、例えば１００ＭＰａ、８０ＭＰａおよび４０ＭＰａにそれぞれ設定されている。さらに、所定の圧力の数は、複数であれば、本実施形態における５つに限らず、任意である。

また、燃圧制御処理では、微少量噴射用の燃圧制御の実行に伴い、過熱状態の燃料が第１リターンホース８に流れるのを回避し、第１リターンホース８を保護するために、目標燃圧ＰＦＯＢＪと燃料温度ＴＦＵＥＬとの関係に基づいて、この目標燃圧ＰＦＯＢＪを用いた微少量噴射用の燃圧制御の実行の可否が判定されるとともに、その実行が禁止されたときには、目標燃圧ＰＦＯＢＪが、第１〜第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ１〜５のうちのより低いものに変更される。

まず、図５のステップ４１では、燃圧制御フラグＦ＿ＺＦＣＰＦが「１」であるか否かを判別する。この燃圧制御フラグＦ＿ＺＦＣＰＦは、微少量噴射用の燃圧制御の実行中に「１」に設定されるものであり、Ｆ／Ｃ運転の開始時、または、後述するように今回の目標燃圧ＰＦＯＢＪに対する学習値ＱＣＬＲＮの算出がすべての気筒について終了したときに、「０」にリセットされる。このステップ４１の答がＮＯで、微少量噴射用の燃圧制御の実行中でないときには、そのときに得られている燃圧ステータスＳ＿ＣＰＦが「５」であるか否かを判別する（ステップ４２）。

この燃圧ステータスＳ＿ＣＰＦは、現在の目標燃圧ＰＦＯＢＪの設定状態を表すものであり、具体的には、目標燃圧ＰＦＯＢＪが第１〜第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ１〜５に設定されているときに、「１」〜「５」にそれぞれ設定される。また、燃圧ステータスＳ＿ＣＰＦは、エンジン３の始動時に、「５」にリセットされる。

このステップ４２の答がＹＥＳで、Ｓ＿ＣＰＦ＝５のとき、すなわち、今回がエンジン３の始動後の１回目のループであるとき、あるいは、現在の目標燃圧ＰＦＯＢＪが第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ５のときには、目標燃圧ＰＦＯＢＪを第１目標燃圧ＰＦＯＢＪ１に設定・変更する（ステップ４３）とともに、燃圧ステータスＳ＿ＣＰＦを「１」に設定する（ステップ４４）。

一方、ステップ４２の答がＮＯのときには、ステップ４２〜４４と同様、ステップ４５〜４７においてそれぞれ、そのときの燃圧ステータスＳ＿ＣＰＦが「１」〜「３」であるか否かを判別するとともに、その判別結果に応じて、ステップ４８〜５５において、目標燃圧ＰＦＯＢＪおよび燃圧ステータスＳ＿ＣＰＦの設定を行う。これにより、現在の目標燃圧ＰＦＯＢＪが第１〜第３目標燃圧ＰＦＯＢＪ１〜３のときには、目標燃圧ＰＦＯＢＪが第２〜第４目標燃圧ＰＦＯＢＪ２〜４にそれぞれ設定・変更されるとともに、燃圧ステータスＳ＿ＣＰＦが「２」〜「４」にそれぞれ設定される。

また、前記ステップ４４および５２〜５５のいずれかに続くステップ５６では、ステップ４３および４８〜５１のいずれかで設定された目標燃圧ＰＦＯＢＪに応じ、図６に示すマップを検索することによって、判定温度ＴＪＵＤを算出する。この判定温度ＴＪＵＤは、燃料温度ＴＦＵＥＬと比較することによって、当該目標燃圧ＰＦＯＢＪを用いた微少量噴射用の燃圧制御の実行の可否を判定するためのものである。上記のマップでは、判定温度ＴＪＵＤは、微少量噴射用の燃圧制御の実行に伴って過熱状態の燃料が第１リターンホース８に流れるのを回避するために、目標燃圧ＰＦＯＢＪが高いほど、より低い値に設定されている。

上記ステップ５６に続くステップ５７では、燃料温度ＴＦＵＥＬが、ステップ５６で算出された判定温度ＴＪＵＤ以下であるか否かを判別する。この答がＹＥＳのときには、当該目標燃圧ＰＦＯＢＪを用いた微少用燃料噴射用の燃圧制御を実行するために、燃圧制御フラグＦ＿ＺＦＣＰＦを「１」に設定し（ステップ５８）、ステップ５９を実行する。また、このステップ５８の実行により、前記ステップ４１の答がＹＥＳになり、その場合には、前記ステップ４２〜５８をスキップし、ステップ５９を実行する。

このステップ５９では、目標燃圧ＰＦＯＢＪと燃圧ＰＦとの偏差に応じ、所定のフィードバック制御アルゴリズムによって、前述した調量弁デューティ比ＴＤＵＴＹおよびリリーフ弁デューティ比ＲＤＵＴＹを算出するとともに、算出されたこれらのデューティ比ＴＤＵＴＹおよびＲＤＵＴＹに基づく電流を、燃料調量弁１０ａおよびリリーフ弁１３にそれぞれ供給し（ステップ６０）、本処理を終了する。これらのステップ５９および６０の実行によって、燃圧ＰＦが目標燃圧ＰＦＯＢＪになるようにフィードバック制御される。

以上のように、燃圧制御処理では、今回の目標燃圧ＰＦＯＢＪに対する学習値ＱＣＬＲＮの算出が全ての気筒について終了したときに、燃圧制御フラグＦ＿ＺＦＣＰＦが「０」にリセットされることによって、今回の目標燃圧ＰＦＯＢＪに対する学習値ＱＣＬＲＮの算出のための微少量噴射用の燃圧制御が終了される。さらに、前記ステップ４２〜５５による目標燃圧ＰＦＯＢＪおよび燃圧ステータスＳ＿ＣＰＦの設定は、一旦行われた後には、前記ステップ４１の実行によって、今回の目標燃圧ＰＦＯＢＪに対する学習値ＱＣＬＲＮの算出のための微少量噴射用の燃圧制御が終了するまで、行われない。

以上により、燃圧制御処理における目標燃圧ＰＦＯＢＪおよび燃圧ステータスＳ＿ＣＰＦの設定・変更は、学習値ＱＣＬＲＮが全ての気筒について算出されるごとに行われる。この場合、微少量噴射に用いられる目標燃圧ＰＦＯＢＪが、第１〜第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ１〜５に、高いものから順に変更される。

一方、前記ステップ５７の答がＮＯで、ＴＦＵＥＬ＞ＴＪＵＤのときには、判定温度ＴＪＵＤに対応する目標燃圧ＰＦＯＢＪを用いて微少量噴射用の燃圧制御を実行すると、それに伴って過熱状態の燃料が第１リターンホース８に流れるおそれがあるとして、その実行を禁止すべきと判定する。また、目標燃圧ＰＦＯＢＪを用いた微少量噴射用の燃圧制御を禁止するために、燃圧制御フラグＦ＿ＺＦＣＰＦを「０」に設定する（ステップ６１）とともに、ステップ５９および６０を実行することなく、そのまま本処理を終了する。

以上のように、燃圧制御処理では、燃料温度ＴＦＵＥＬが、目標燃圧ＰＦＯＢＪに応じて算出された判定温度ＴＪＵＤよりも高い限り、ステップ５７の答がＮＯになり、ステップ６１の実行により燃圧制御フラグＦ＿ＺＦＣＰＦが「０」に設定され、当該目標燃圧ＰＦＯＢＪを用いた微少量噴射用の燃圧制御が禁止される。また、燃圧制御フラグＦ＿ＺＦＣＰＦが「０」に設定されることによって、前記ステップ４１（Ｆ＿ＺＦＣＰＦ＝１？）の答がＮＯになる結果、前記ステップ４２〜５５による目標燃圧ＰＦＯＢＪおよび燃圧ステータスＳ＿ＣＰＦの設定・変更が行われる。

以上により、目標燃圧ＰＦＯＢＪは、微少量噴射用の燃圧制御が許可されるまで、第１〜第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ１〜５のうちのより低いものに順に変更される。その結果、目標燃圧ＰＦＯＢＪは、第１〜第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ１〜５のうちの、微少量噴射用の燃圧制御が禁止されたときの目標燃圧ＰＦＯＢＪよりも低いものに、変更される。この場合、判定温度ＴＪＵＤは、前述した目標燃圧ＰＦＯＢＪに応じた設定手法から明らかなように、目標燃圧ＰＦＯＢＪが最も低い第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ５に設定されたときに、最も高い温度に設定される。その際、判定温度ＴＪＵＤは、必ず燃料温度ＴＦＵＥＬが判定温度ＴＪＵＤ以下になるように設定されており、それにより、少なくとも第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ５を用いた微少量噴射用の燃圧制御が許可される。換言すれば、目標燃圧ＰＦＯＢＪが第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ５に設定されたときには、微少量噴射用の燃圧制御が禁止されることはない。

図４に戻り、前記ステップ２５に続くステップ２６では、図５のステップ５８または６１で設定された燃圧制御フラグＦ＿ＺＦＣＰＦが「１」であるか否かを判別する。この答がＮＯで、微少量噴射用の燃圧制御の実行中でないときには、実行条件が成立していないと判定するとともに、前記ステップ２２を実行することによって、実行条件成立フラグＦ＿ＺＦＣＣＯＮを「０」に設定し、本処理を終了する。

一方、上記ステップ２６の答がＹＥＳで、微少量噴射用の燃圧制御の実行中であるときには、燃圧フラグＦ＿ＰＦが「１」であるか否かを判別する（ステップ２７）。この燃圧フラグＦ＿ＰＦは、燃圧ＰＦが目標燃圧ＰＦＯＢＪに収束しているときに、「１」に設定されるものである。この答がＮＯのときには、燃圧ＰＦが目標燃圧ＰＦＯＢＪに収束しておらず、それにより、学習値ＱＣＬＲＮを適切に算出できないおそれがあるため、実行条件が成立していないと判定するとともに、前記ステップ２２を実行し、本処理を終了する。

一方、上記ステップ２７の答がＹＥＳのときには、燃圧フラグＦ＿ＰＦが「１」に設定されてから、所定時間ＴＭＰＦ（例えば１秒）が経過したか否かを判別する（ステップ２８）。この答がＮＯのときには、燃圧ＰＦが目標燃圧ＰＦＯＢＪに安定して収束した状態になっていないとして、それにより、学習値ＱＣＬＲＮを適切に算出できないおそれがあるため、実行条件が成立していないと判定するとともに、前記ステップ２２を実行し、本処理を終了する。

一方、上記ステップ２８の答がＹＥＳのときには、Ｆ／Ｃ運転および燃圧ＰＦに関する実行条件の双方が成立していると判定し、そのことを表すために、実行条件成立フラグＦ＿ＺＦＣＣＯＮを「１」にセットする（ステップ２９）とともに、本処理を終了する。

次に、図７および図８を参照しながら、前述した学習値算出処理について説明する。本処理では、学習値ＱＣＬＲＮ（ｎ）は、前述したように第１〜第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ１〜５のそれぞれに対して算出されるとともに、気筒ごとに算出される。ここで、添字ｎは、気筒を識別するためのパラメータであり、本実施形態では、エンジン３が４気筒タイプであるため、値１〜４のいずれかに設定される。また、算出された学習値ＱＣＬＲＮ（ｎ）は、気筒と前述した燃圧ステータスＳ＿ＣＰＦに対応させて、ＥＣＵ２のＲＡＭに記憶される。

また、本処理は、任意の気筒のピストンが圧縮行程中の所定のクランク角度位置に位置したときに実行され、当該気筒に対して学習値ＱＣＬＲＮ（ｎ）を算出する。以下、学習値ＱＣＬＲＮ（ｎ）の算出の対象となる気筒を「学習対象気筒」という。

まず、図７のステップ７１では、図３のステップ１３または１４で設定された前条件成立フラグＦ＿ＺＦＣＰＲＥＣＯＮが「１」であるか否かを判別するとともに、ステップ７２において、図４のステップ２２または２９で設定された実行条件成立フラグＦ＿ＺＦＣＣＯＮが「１」であるか否かを判別する。これらのステップ７１および７２の答のいずれかがＮＯで、前述した前条件が成立していないとき、または、前述したＦ／Ｃ運転および燃圧ＰＦに関する実行条件の双方が成立していないときには、学習値ＱＣＬＲＮを算出せずに、そのまま本処理を終了する。

一方、ステップ７１および７２の答がいずれもＹＥＳで、前条件、Ｆ／Ｃ運転および燃圧ＰＦに関する実行条件のすべてが成立しているときには、学習対象気筒において、微少量噴射を実行する（ステップ７３）。具体的には、微少指令燃料噴射量ＱＬＣＭＤ（ｎ）に基づく制御入力を、学習対象気筒に対応する燃料噴射弁４に出力することによって、燃料噴射弁４から燃料を噴射させる。

次いで、瞬時回転速度に基づき、微少量噴射による回転速度上昇量ＤＯＭＧを算出する（ステップ７４）。この瞬時回転速度は、ＣＲＫ信号の発生時間間隔を用いて他の処理で算出されるものであり、エンジン回転数ＮＥは、瞬時回転速度の移動平均値に相当する。次に、ステップ７４で算出された回転速度上昇量ＤＯＭＧと、エンジン回転数ＮＥに応じて、トルク増加量ＤＴＲＱを算出する（ステップ７５）。

次いで、燃圧ＰＦに応じ、図９に示す所定のマップを検索することによって、燃圧補正係数ＣＯＲＰＦを算出する（ステップ７６）。このマップでは、燃圧補正係数ＣＯＲＰＦは、後述する理由により、燃圧ＰＦが所定値ＰＦＲＥＦのときに値１．０に設定され、燃圧ＰＦ＜所定値ＰＦＲＥＦの範囲では、燃圧ＰＦが低いほど、より大きな値に、燃圧ＰＦ＞所定値ＰＦＲＥＦの範囲では、燃圧ＰＦが高いほど、より大きな値に、それぞれ設定されている。

次に、吸気温ＴＡに応じ、図１０に示す所定のマップを検索することによって、吸気温補正係数ＣＯＲＴＡを算出する（ステップ７７）。このマップでは、吸気温補正係数ＣＯＲＴＡは、後述する理由により、吸気温ＴＡが高いほど、より小さな値に設定されている。

次いで、上記ステップ７６および７７でそれぞれ算出された燃圧補正係数ＣＯＲＰＦおよび吸気温補正係数ＣＯＲＴＡを用いて、ステップ７５で算出されたトルク増加量ＤＴＲＱを補正する（ステップ７８）。具体的には、両補正係数ＣＯＲＰＦ，ＣＯＲＴＡをトルク増加量ＤＴＲＱに乗算した値を、トルク増加量ＤＴＲＱとして設定する。

次に、このステップ７８で補正されたトルク増加量ＤＴＲＱが所定増加量ＤＴＲＱ０以上であるか否かを判別する（ステップ７９）。この所定増加量ＤＴＲＱ０は、燃料噴射弁４が経時劣化しているか否かを判定するためのものである。具体的には、所定増加量ＤＴＲＱ０は、燃料噴射弁４が経時劣化しておらず、かつ、燃圧ＰＦが前述した図９のマップにおける所定値ＰＦＲＥＦである場合において微少量噴射を実行することにより得られたトルク増加量に相当し、実験により求められる。

したがって、燃料噴射弁４が経時劣化しておらず、かつ、燃圧ＰＦが所定値ＰＦＲＥＦであれば、トルク増加量ＤＴＲＱは、所定増加量ＤＴＲＱ０とほぼ等しくなる。また、前述したように、燃料噴射弁４が経時劣化している場合には、経時劣化していない新品の場合よりも実際の燃料噴射量が小さくなるため、同じ燃圧ＰＦに対して、トルク増加量ＤＴＲＱは所定増加量ＤＴＲＱ０よりも小さくなる。

一方、微少量噴射による燃料は、燃圧ＰＦが所定値ＰＦＲＥＦよりも低いほど、その霧化の度合が低くなることによって、燃焼しにくくなる。このため、燃料噴射弁４が新品の場合でも、ステップ７５で算出された実際のトルク増加量ＤＴＲＱは、上述したように所定値ＰＦＲＥＦに基づいて設定された所定増加量ＤＴＲＱ０よりも小さくなる。また、微少量噴射による燃料は、燃圧ＰＦが所定値ＰＦＲＥＦよりも高いほど、噴射された燃料が壁面に付着する度合が高くなることによって、実際に燃焼する燃料量が小さくなる。このため、燃料噴射弁４が新品の場合でも、実際のトルク増加量ＤＴＲＱは、所定増加量ＤＴＲＱ０よりも小さくなる。

これに対して、前述したように、ステップ７５で算出されたトルク増加量ＤＴＲＱを補正するために乗算される燃圧補正係数ＣＯＲＰＦが、燃圧ＰＦ＝所定値ＰＦＲＥＦで値１．０に、燃圧ＰＦ＜所定値ＰＦＲＥＦの範囲では、燃圧ＰＦが低いほど、より大きな値に、燃圧ＰＦ＞所定値ＰＦＲＥＦの範囲では、燃圧ＰＦが高いほど、より大きな値に、それぞれ設定されている。したがって、上述した燃圧ＰＦに起因するトルク増加量ＤＴＲＱの変化分を補償しながら、ステップ７９による所定増加量ＤＴＲＱ０を用いた燃料噴射弁４の経時劣化の有無の判定を適切に行うことができる。

また、微少量噴射による燃料は、吸気温ＴＡが低いほど、燃焼しにくくなる。このため、燃料噴射弁４が新品の場合でも、ステップ７５で算出された実際のトルク増加量ＤＴＲＱは、所定増加量ＤＴＲＱ０よりも小さくなる。これに対して、前述したように、トルク増加量ＤＴＲＱを補正するために乗算される吸気温補正係数ＣＯＲＴＡが、吸気温ＴＡが低いほど、より大きな値に設定されている。したがって、上述した吸気温ＴＡに起因するトルク増加量ＤＴＲＱの変化分を補償しながら、ステップ７９による所定増加量ＤＴＲＱ０を用いた燃料噴射弁４の経時劣化の有無の判定を適切に行うことができる。

以上から、ステップ７９の答がＮＯのときには、燃料噴射弁４が経時劣化しているとして、微少指令燃料噴射量ＱＬＣＭＤ（ｎ）を所定量α分、増量し（ステップ８０）、本処理を終了する。このステップ８０の実行により、微少量噴射で噴射される燃料量が増加することによって、トルク増加量ＤＴＲＱが増大する。なお、微少指令燃料噴射量ＱＬＣＭＤ（ｎ）の初期値は、所定の微少量に設定されている。

そして、ステップ７９の答がＹＥＳになり、トルク増加量ＤＴＲＱが所定増加量ＤＴＲＱ０以上になったときには、前述したように気筒および燃圧ステータスＳ＿ＣＰＦに対応させて記憶されている学習値ＱＣＬＲＮ（ｎ）から、学習対象気筒と、図５のステップ４４および５２〜５５のいずれかで設定された燃圧ステータスＳ＿ＣＰＦすなわち今回の目標燃圧ＰＦＯＢＪとに対応するものを、読み出す（ステップ８１）。

次いで、ステップ７３における微少量噴射で用いられた微少指令燃料噴射量ＱＬＣＭＤ（ｎ）と、ステップ８１で読み出された学習値ＱＣＬＲＮ（ｎ）を用い、次式（１）によって、学習値偏差ＤＱＬＲＮ（ｎ）を算出する（ステップ８２）。
ＤＱＬＲＮ（ｎ）＝ＱＬＣＭＤ（ｎ）−ＱＣＬＲＮ（ｎ） ……（１）

なお、学習値ＱＣＬＲＮ（ｎ）の初期値は、前記ステップ８０の実行によって所定量α分、増量されていない微少指令燃料噴射量ＱＬＣＭＤ（ｎ）の初期値に設定されている。このことと、前述したトルク増加量ＤＴＲＱと所定増加量ＤＴＲＱ０の関係から明らかなように、燃料噴射弁４が新品の場合には、前記ステップ７２の答がＹＥＳになった直後に、前記ステップ７９の答がＹＥＳになるとともに、微少指令燃料噴射量ＱＬＣＭＤ（ｎ）および学習値ＱＣＬＲＮ（ｎ）が互いに等しくなり、上記ステップ８２で算出される学習値偏差ＤＱＬＲＮ（ｎ）は、値０になる。

上記ステップ８２に続くステップ８３では、ステップ８２で算出された学習値偏差ＤＱＬＲＮ（ｎ）に応じて、学習値ＱＣＬＲＮ（ｎ）を算出（更新）する。これにより、学習値ＱＣＬＲＮ（ｎ）は、燃料噴射弁４が新品の場合には、前回値、すなわち初期値に維持される。一方、燃料噴射弁４が経時劣化している場合には、学習値偏差ＤＱＬＲＮ（ｎ）が正値になり、学習値偏差ＤＱＬＲＮ（ｎ）が大きいほど、学習値ＱＣＬＲＮ（ｎ）は増大される。

次いで、ステップ８３で更新された学習値ＱＣＬＲＮ（ｎ）を、気筒および燃圧ステータスＳ＿ＣＰＦに対応させて、ＲＡＭに記憶する（ステップ８４）。次に、今回の目標燃圧ＰＦＯＢＪに対する学習値ＱＣＬＲＮの算出が全ての気筒について終了したときに、今回の目標燃圧ＰＦＯＢＪを用いた微少量噴射用の燃圧制御を終了するために、燃圧制御フラグＦ＿ＺＦＣＰＦを「０」にリセットする（ステップ８５）。

次いで、第１〜第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ１〜５のすべてに対して、学習値ＱＣＬＲＮの算出（更新）が終了したか否かを判別する（ステップ８６）。この答がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する一方、ＹＥＳのときには、学習値ＱＣＬＲＮの算出が完了したことを表すために、学習完了フラグＦ＿ＺＦＣＥＮＤを「１」に設定し（ステップ８７）、本処理を終了する。

以上のように、燃圧制御処理および学習値算出処理では、第１〜第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ１〜５のそれぞれに対して、微少量噴射が実行されるとともに、それらの実行中におけるトルク増加量ＤＴＲＱに応じて学習値ＱＣＬＲＮ（ｎ）が算出される。

また、算出された学習値ＱＣＬＲＮ（ｎ）は、燃料噴射弁４による燃料噴射量の制御に、次のように用いられる。図１１は、燃料噴射量を制御するための燃料噴射量制御処理を示している。本処理は、ＴＤＣ信号の発生に同期して、気筒ごとに実行される。なお、以下の説明では、添字ｎを省略するものとする。また、今回の燃料噴射量の制御の対象となる気筒を「制御対象気筒」という。

まず、図１１のステップ９１では、エンジン回転数ＮＥおよび要求トルクに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、要求燃料噴射量ＱＳＥＴを算出する。この要求トルクは、要求トルク算出処理（図示せず）において、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じ、所定のマップ（図示せず）を検索することによって算出される。次いで、気筒および燃圧ステータスＳ＿ＣＰＦに対応させて記憶されている学習値ＱＣＬＲＮから、今回の制御対象気筒と、そのときの燃圧ＰＦとに対応する学習値ＱＣＬＲＮを読み出す（ステップ９２）。

このステップ９２では、燃圧ＰＦに対応する学習値ＱＣＬＲＮの読出しは、次のように行われる。すなわち、前述した燃圧ステータスＳ＿ＣＰＦの設定手法、および学習値ＱＣＬＲＮの学習手法から明らかなように、燃圧ステータスＳ＿ＣＰＦ＝「１」〜「５」にそれぞれ対応する学習値ＱＣＬＲＮは、第１〜第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ１〜５にそれぞれ対応している。ステップ９２では、これらの学習値ＱＣＬＲＮから、第１〜第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ１〜５のうちのそのときの燃圧ＰＦに等しいものに対応する学習値ＱＣＬＲＮが、読み出される。この場合、そのときの燃圧ＰＦが第１〜第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ１〜５と一致しないときには、学習値ＱＣＬＲＮは、補間演算によって算出される。

ステップ９２に続くステップ９３では、上記ステップ９１で算出された要求燃料噴射量ＱＳＥＴと、ステップ９２で読み出された学習値ＱＣＬＲＮを用いて、指令燃料噴射量ＱＣＭＤを算出する。具体的には、学習値ＱＣＬＲＮとその初期値との偏差を算出するとともに、算出された偏差を要求燃料噴射量ＱＳＥＴに加算することによって、指令燃料噴射量ＱＣＭＤを算出する。

この場合、前述した学習値ＱＣＬＲＮの算出手法から明らかなように、燃料噴射弁４が新品の場合には、学習値ＱＣＬＲＮとその初期値との偏差は値０になり、その結果、上述したように算出される指令燃料噴射量ＱＣＭＤは、要求燃料噴射量ＱＳＥＴになる。一方、燃料噴射弁４が経時劣化していることによって、実際の燃料噴射量が新品の場合よりも減少しているときには、学習値ＱＣＬＲＮとその初期値との偏差は、正値になり、燃料噴射弁４の経時劣化による燃料噴射量の減少分と等しくなる。その結果、指令燃料噴射量ＱＣＭＤは、要求燃料噴射量ＱＳＥＴにこの減少分を加算した値に算出され、新品の場合よりも増大側に補正される。

上記ステップ９３に続くステップ９４では、ステップ９３で算出された指令燃料噴射量ＱＣＭＤに基づく制御入力を、制御対象気筒に対応する燃料噴射弁４に出力し、本処理を終了する。これにより、燃料噴射弁４による実際の燃料噴射量は、燃料噴射弁４の劣化状態にかかわらず、要求燃料噴射量ＱＳＥＴと等しくなる。

また、本実施形態における各種の要素と、本発明（特許請求の範囲に記載された発明）の各種の要素との対応関係は、次のとおりである。すなわち、本実施形態におけるＥＣＵ２が、本発明における制御手段、回転変動検出手段、補正量算出手段、補正手段、判定温度設定手段、および禁止手段に相当する。また、本実施形態における燃料調量弁１０ａおよびリリーフ弁１３が、本発明における燃料噴射圧変更手段に相当するとともに、本実施形態におけるクランク角センサ３３、燃料温度センサ３２および吸気温センサ３６が、本発明における回転変動検出手段、燃料温度検出手段および吸気温度検出手段に、それぞれ相当する。

さらに、本実施形態における第１〜第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ１〜５が、本発明における複数の所定の圧力に相当し、本実施形態における微少指令燃料噴射量ＱＬＣＭＤ、トルク増加量ＤＴＲＱ、および指令燃料噴射量ＱＣＭＤが、本発明における所定の微少量、検出された内燃機関の回転変動、および制御入力に、それぞれ相当する。また、本実施形態における、学習値ＱＣＬＲＮ、目標燃圧ＰＦＯＢＪおよび燃料温度ＴＦＵＥＬが、本発明における補正量、微少量噴射に用いられる所定の圧力、および検出された燃料の温度に、それぞれ相当する。

以上のように、本実施形態によれば、Ｆ／Ｃ運転中に、微少量噴射が、第１〜第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ１〜５のそれぞれに対して実行されるとともに、その実行中におけるトルク増加量ＤＴＲＱが算出される。また、算出されたトルク増加量ＤＴＲＱを用いて、学習値ＱＣＬＲＮが、第１〜第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ１〜５のそれぞれに対して算出されるとともに、算出された学習値ＱＣＬＲＮに応じて、指令燃料噴射量ＱＣＭＤが補正される。したがって、燃圧ＰＦの全領域に対して、学習値ＱＣＬＲＮを適切に算出できるとともに、そのように適切に算出された学習値ＱＣＬＲＮを用いて、指令燃料噴射量ＱＣＭＤを適切に補正でき、ひいては、燃料噴射量を精度良く制御することができる。

また、判定温度ＴＪＵＤが、微少量噴射に用いられる目標燃圧ＰＦＯＢＪが高いほど、より低くなるように算出されるとともに、検出された燃料温度ＴＦＵＥＬが算出された判定温度ＴＪＵＤよりも高いときに、当該判定温度ＴＪＵＤに対応する目標燃圧ＰＦＯＢＪを用いた微少量噴射が禁止される。これにより、微少量噴射用の燃圧制御の実行に伴って過熱状態の燃料が第１リターンホース８に流れるのを回避することができ、したがって、燃料噴射制御装置１の寿命を延ばすことができる。

さらに、目標燃圧ＰＦＯＢＪを用いた微少量噴射用の燃圧制御が一旦、禁止されたとしても、第１〜第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ１〜５のうちのより低いものについて順に、上述した判定温度ＴＪＵＤに基づく微少量噴射用の燃圧制御の実行の可否が判定され、その実行が許可された目標燃圧ＰＦＯＢＪを用いて、微少量噴射用の燃圧制御が実行される。したがって、学習値ＱＣＬＲＮの算出の実行頻度を高めることができるとともに、燃料噴射制御装置１の寿命を延ばすことができる。

また、検出された燃圧ＰＦおよび吸気温ＴＡに応じてトルク増加量ＤＴＲＱが補正されるので、学習値ＱＣＬＲＮを、燃圧ＰＦおよび吸気温ＴＡにそれぞれ起因するトルク増加量ＤＴＲＱ（エンジン３の実際の回転変動）の変化分をいずれも補償しながら、燃圧ＰＦに応じて適切に算出することができ、ひいては、燃料噴射弁４による燃料噴射量をより精度良く制御することができる。

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁４を用いているが、吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁を用いてもよい。また、実施形態では、本発明における内燃機関の回転変動は、トルク増加量ＤＴＲＱであるが、クランクシャフトの回転速度の変化量でもよい。

さらに、学習値ＱＣＬＲＮは、内燃機関の回転変動を用いるのであれば、実施形態以外の適当な算出手法で算出してもよい。例えば、学習値ＱＣＬＲＮを、学習値偏差ＤＱＬＲＮに代えて、次のようなパラメータに応じて算出してもよい。前述したように、トルク増加量ＤＴＲＱと所定増加量ＤＴＲＱ０との関係、すなわち、所定増加量ＤＴＲＱ０に対するトルク増加量ＤＴＲＱの乖離度合を表す乖離度合パラメータである後者と前者との偏差や比は、燃料噴射弁４の経時劣化による燃料噴射量の変化分を表す。このため、そのような乖離度合パラメータに応じたマップ検索、あるいは、乖離度合パラメータに応じた演算などによって、学習値ＱＣＬＲＮを算出してもよい。

また、前述したように、燃料噴射弁４が経時劣化している場合には、同じ燃圧ＰＦに対して、トルク増加量ＤＴＲＱは所定増加量ＤＴＲＱ０よりも小さくなる。このため、実施形態のように燃圧ＰＦを用いて補正されたトルク増加量ＤＴＲＱと所定増加量ＤＴＲＱ０との比較結果に応じて学習値ＱＣＬＲＮを算出するのではなく、燃圧ＰＦに応じて所定増加量ＤＴＲＱ０を補正するとともに、補正された所定増加量ＤＴＲＱ０と、ステップ７５で算出されたトルク増加量ＤＴＲＱとの比較結果に応じて、学習値ＱＣＬＲＮを算出してもよい。あるいは、トルク増加量ＤＴＲＱおよび所定増加量ＤＴＲＱ０を燃圧ＰＦで補正せずに学習値ＱＣＬＲＮを算出するとともに、そのように算出した学習値ＱＣＬＲＮを、燃圧ＰＦに応じて補正してもよい。

以上のことは、吸気温ＴＡに応じたトルク増加量ＤＴＲＱの補正についても同様に当てはまる。すなわち、吸気温ＴＡに応じて所定増加量ＤＴＲＱ０を補正するとともに、補正された所定増加量ＤＴＲＱ０と、ステップ７５で算出されたトルク増加量ＤＴＲＱとの比較結果に応じて、学習値ＱＣＬＲＮを算出してもよい。あるいは、トルク増加量ＤＴＲＱおよび所定増加量ＤＴＲＱ０を吸気温ＴＡで補正せずに学習値ＱＣＬＲＮを算出するとともに、そのように算出した学習値ＱＣＬＲＮを、吸気温ＴＡに応じて補正してもよい。

また、実施形態では、学習値ＱＣＬＲＮの算出および微少量噴射用の燃圧制御を、第１〜第５目標燃圧ＰＦＯＢＪ１〜５のうちの高圧のものから順に行っているが、低圧のものから順に行ってもよい。さらに、実施形態では、学習値ＱＣＬＲＮによる制御入力の補正を、指令燃料噴射量ＱＣＭＤを介して行っているが、制御入力に対して直接行ってもよい。また、実施形態は、本発明を、車両用の４気筒型のディーゼルエンジンであるエンジン３に適用した例であるが、本発明は、ガソリンエンジンや、ＣＮＧ（Compressed Natural Gas）エンジン、クランク軸を鉛直方向に配置した船外機などのような船舶推進機用エンジンなど、産業用の各種の内燃機関に適用可能である。さらに、気筒の数は、４つに限らず、１つでも、４つ以外の複数でもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

１ 燃料噴射制御装置
２ ＥＣＵ（制御手段、回転変動検出手段、補正量算出手段、補正手段、判定 温度設定手段、禁止手段）
３ エンジン
４ 燃料噴射弁
１０ａ 燃料調量弁（燃料噴射圧変更手段）
１３ リリーフ弁（燃料噴射圧変更手段）
３３ クランク角センサ（回転変動検出手段）
３２ 燃料温度センサ（燃料温度検出手段）
３６ 吸気温センサ（吸気温度検出手段）
ＰＦＯＢＪ１ 第１目標燃圧（複数の所定の圧力）
ＰＦＯＢＪ２ 第２目標燃圧（複数の所定の圧力）
ＰＦＯＢＪ３ 第３目標燃圧（複数の所定の圧力）
ＰＦＯＢＪ４ 第４目標燃圧（複数の所定の圧力）
ＰＦＯＢＪ５ 第５目標燃圧（複数の所定の圧力）
ＱＬＣＭＤ 微少指令燃料噴射量（所定の微少量）
ＤＴＲＱ トルク増加量（検出された内燃機関の回転変動）
ＱＣＭＤ 指令燃料噴射量（制御入力）
ＱＣＬＲＮ 学習値（補正量）
ＰＦＯＢＪ 目標燃圧（微少量噴射に用いられる所定の圧力）
ＴＪＵＤ 判定温度
ＴＦＵＥＬ 燃料温度（検出された燃料の温度）

Claims (2)

1. 内燃機関の燃焼室で燃焼する燃料を噴射する燃料噴射弁と、
   前記燃料噴射弁から噴射される燃料の燃料噴射圧を変更する燃料噴射圧変更手段と、
   前記内燃機関の出力を得るための燃料の噴射を停止するフューエルカット運転中に、前記燃料噴射圧変更手段を制御することにより、燃料噴射圧を互いに異なる複数の所定の圧力のいずれかに変更した状態で、前記燃料噴射弁を制御することにより、所定の微少量の燃料を噴射する微少量噴射を、前記複数の所定の圧力のそれぞれに対して実行する制御手段と、
   前記微少量噴射の実行中における前記内燃機関の回転変動を検出する回転変動検出手段と、
   当該検出された内燃機関の回転変動を用いて、前記燃料噴射弁から噴射される燃料噴射量を制御するための制御入力を補正するための補正量を、前記複数の所定の圧力のそれぞれに対して算出する補正量算出手段と、
   当該算出された補正量に応じて、前記制御入力を補正する補正手段と、
   燃料の温度を検出する燃料温度検出手段と、
   前記微少量噴射に用いられる前記所定の圧力が高いほど、判定温度をより低くなるように設定する判定温度設定手段と、
   前記検出された燃料の温度が前記設定された判定温度よりも高いときに、当該判定温度に対応する所定の圧力を用いた前記微少量噴射を禁止する禁止手段と、
   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. 前記制御手段は、前記フューエルカット運転中、前記所定の圧力を用いた前記微少量噴射が前記禁止手段によって禁止されたときには、前記禁止手段により禁止されないような、当該所定の圧力よりも低い所定の圧力に燃料噴射圧を変更した状態で、前記微少量噴射を実行することを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。

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