JP4992825B2

JP4992825B2 - 内燃機関の仕様判別装置及び慣性モーメント検出装置

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Publication number: JP4992825B2
Application number: JP2008137525A
Authority: JP
Inventors: 真市森本; 祐季樽澤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2008-05-27
Filing date: 2008-05-27
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2028-05-27
Also published as: JP2009287398A

Description

本発明は、内燃機関の仕様を判別する仕様判別装置、及びその内燃機関の慣性モーメントを推定する慣性モーメント検出装置に関する。

従来、燃料噴射制御等のエンジン制御に用いる内燃機関の各種設定を、市場出荷前に行うことがある。例えば、燃料噴射弁の開弁時間ｔｑと内燃機関の出力トルクとの関係を出荷前に試験（後述する微小Ｑ学習）しておき、試験により得られた関係をマップとして記憶させておけば、出荷後においてそのマップを用いることで、所望の出力トルクとなるよう開弁時間を精度良く制御できる。

上記試験の内容をより詳細に説明すると、燃料噴射カット期間中、かつ、内燃機関のクランク軸（出力軸）の回転速度ＮＥが減速する減速期間中に、微小量（例えば５ｍｍ³／ｓｔ）の燃料を噴射し、その微小噴射に伴い生じる回転速度ＮＥの増加量ΔＮＥを検出する。これによれば、微小噴射に起因して増大した出力トルクを把握でき、そのトルク増大量に基づき前記マップを補正して学習させる（例えば特許文献１参照）。
特開２００５−３６７８８号公報

ここで、内燃機関が例えば車両に搭載されるものである場合には、適用される車両に応じて内燃機関の仕様は異なり、内燃機関の仕様の違いにより慣性モーメントが異なることに起因して、上述の如く燃料噴射カット期間中かつ無噴射減速期間中における回転速度ＮＥの低下状態は、内燃機関の仕様によって異なる。例えば、マニュアル式の変速機ＭＴが搭載された仕様の内燃機関においては、図３中の(1)に示すように回転速度ＮＥは低下し、自動式の変速機ＡＴが搭載される仕様の内燃機関においては、図３中の(2)に示すように回転速度ＮＥは低下する。そして、このように低下状態が異なることに起因して、先述した増加量ΔＮＥは、ＭＴ仕様の場合にはＡＴ仕様の場合に比べて小さくなる。なお、変速機の違いは仕様の違いの一例であり、例えば、エンジンの気筒数、排気量、ピストン等の部品形状の違いによっても増加量ΔＮＥは異なってくる。

そこで従来では、微小Ｑ学習を行う装置に車両の仕様（つまり内燃機関の仕様）を手動で入力しておき、入力された仕様に応じてマップに対する補正量を調整している。なお、上記微小Ｑ学習はエンジン制御に用いる各種設定作業の一例であり、例えば、燃料の噴射時期や点火装置による点火時期等の各種設定作業を行うにあたり、入力された仕様に応じてその設定内容を調整している。

しかしながら従来では、微小Ｑ学習等の各種設定に用いる内燃機関仕様を手動で入力しているため、入力ミスによる誤設定（微小Ｑ学習の例ではマップの誤学習）が懸念される。また、先述した慣性モーメントの違いは同じ仕様の内燃機関であっても生じ得るものであるため、仕様の手動入力ミスがなかったとしても、エンジン制御に用いる各種設定の精度を向上させる余地があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、内燃機関仕様の手動入力ミスによる誤設定の回避を図った内燃機関の仕様判別装置、及び設定精度の向上を図った内燃機関の慣性モーメント検出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、及びその作用効果について記載する。
＜仕様判別装置について＞
第１の発明では、内燃機関の仕様を判別する仕様判別装置であって、前記内燃機関の燃焼に用いる燃料の噴射が停止された燃料噴射カット期間中、かつ、前記内燃機関の出力軸の回転速度が減速する減速期間中に、前記回転速度の低下状態を検出する低下状態検出手段と、前記低下状態検出手段により検出された前記低下状態に基づき、前記内燃機関の仕様を判別する仕様判別手段と、を備えることを特徴とする。

本発明者らは、内燃機関の仕様の違いは慣性モーメントの違いに現れることに着目するとともに、燃料噴射カット期間中かつ減速期間中における回転速度ＮＥの低下状態は、内燃機関の慣性モーメントの違いに応じて異なる低下状態となることに着目した。したがって、上記第１の発明によれば、燃料噴射カット期間中かつ減速期間中に回転速度ＮＥの低下状態を検出し、その検出結果に基づき内燃機関の仕様を判別するので、該当する内燃機関の仕様を容易に判別できる。そのため、内燃機関の仕様を手動入力に依存することなく自動で取得できるので、仕様の手動入力ミスによる誤設定の回避を図ることができる。

第２の発明では、前記仕様判別手段は、前記内燃機関のクランク軸に取り付けられる変速機の仕様がマニュアル式及び自動式のいずれであるかを前記内燃機関の仕様として判別することを特徴とする。変速機の仕様の違いは、内燃機関の慣性モーメントの違いに顕著に現れるため、変速機の仕様の判別に適用すれば、高い精度で判定でき好適である。

ここで、クランク軸に変速機又は変速機の一部（例えばクランク軸とともに回転するフライホイール）が取り付けられていなくても、クランク軸と変速機との連結構造等の違いに起因して、上記慣性モーメントは異なる値となる。したがって、クランク軸に変速機又はその一部が取り付けられていない状態で低下状態を検出し、その検出結果に基づき内燃機関の仕様を判別することは可能である。しかしながら、第３の発明の如く、クランク軸に変速機又は変速機の一部が取り付けられた状態において低下状態を検出した場合の方が、取り付けられていない状態で検出した場合に比べて判別の精度を高くできる。

ここで、クランク軸に変速機が取り付けられていなくても、クランク軸とともに回転するフライホイールの形状や、クランク軸と変速機との連結構造の違いに起因して、上記慣性モーメントは異なる値となる。したがって、クランク軸に変速機が取り付けられていない状態で低下状態を検出し、その検出結果に基づき内燃機関の仕様を判別することは可能である。しかしながら、第３の発明の如く、クランク軸に変速機又は変速機の一部が取り付けられた状態において低下状態を検出した場合の方が、取り付けられていない状態で検出した場合に比べて判別の精度を高くできる。

第４の発明では、前記仕様判別手段は、前記低下状態検出手段により検出された前記低下状態の値を予め設定された閾値と比較することにより前記仕様を判別し、前記閾値は、前記低下状態検出手段の検出時における前記回転速度ＮＥの値に応じて可変設定されることを特徴とする。

ところで、回転速度ＮＥが低いほど各種摺動部分の動摩擦抵抗は大きくなる。そのため、上記回転速度ＮＥの低下状態は、その時の回転速度ＮＥに応じて異なる。この点を鑑みた上記第４の発明によれば、仕様判別に用いる閾値を回転速度ＮＥの値に応じて可変設定するので、仕様判別の精度を向上できる。

第５の発明では、前記仕様判別手段は、前記低下状態検出手段により検出された前記低下状態の値を予め設定された閾値と比較することにより前記仕様を判別し、前記閾値は、前記低下状態検出手段の検出時における前記内燃機関の温度に応じて可変設定されることを特徴とする。

ところで、内燃機関の温度が低いほど、各種摺動部分に付与されている潤滑油の粘度上昇等に起因して各種摺動部分の摩擦抵抗は大きくなる。そのため、上記回転速度ＮＥの低下状態は、その時の内燃機関温度に応じて異なる。この点を鑑みた上記第５の発明によれば、仕様判別に用いる閾値を内燃機関の温度に応じて可変設定するので、仕様判別の精度を向上できる。

ここで、内燃機関の温度が極端に低温又は高温である場合には、閾値を可変設定するにあたりその設定を精度良く行うことが困難である。この点を鑑みた上記第６の発明では、前記内燃機関の温度が予め設定された温度範囲外である場合には、前記仕様判別手段による判別を禁止することを特徴とする。よって、仕様判別の精度悪化を回避できる。

第７の発明では、前記低下状態検出手段は、予め設定された所定期間における前記回転速度ＮＥの低下量ΔＮＥ、又は、前記回転速度ＮＥの低下速度Δωを前記低下状態として検出することを特徴とする。これらの低下量ΔＮＥ又は低下速度Δωは内燃機関の慣性モーメントとの相関が高いので、慣性モーメントの推定精度を良好にできる。
＜慣性モーメント検出装置について＞
第８の発明では、内燃機関の燃焼に用いる燃料の噴射が停止された燃料噴射カット期間中、かつ、前記内燃機関の出力軸の回転速度が減速する減速期間中に、前記回転速度の低下状態を検出する低下状態検出手段と、前記低下状態検出手段により検出された前記低下状態に基づき、前記内燃機関の慣性モーメントを推定する慣性モーメント推定手段と、を備えることを特徴とする。

本発明者らは、燃料噴射カット期間中かつ減速期間中における回転速度ＮＥの低下状態は、内燃機関の慣性モーメントの違いに応じて異なる低下状態となることに着目した。すなわち、上記第８の発明によれば、燃料噴射カット期間中かつ減速期間中に回転速度ＮＥの低下状態を検出し、その検出結果に基づき内燃機関の慣性モーメントを推定するので、該当する内燃機関の慣性モーメントを容易に取得できる。そのため、微小Ｑ学習等のエンジン制御に用いる各種設定を行うにあたり、内燃機関の慣性モーメントに応じた設定を行うことを容易に実現でき、設定精度の向上を図ることができる。

ここで、上記第１の発明の仕様判別手段では、低下状態検出手段により検出された低下状態に基づき仕様判別を行っているが、第９の発明の如く、慣性モーメント推定手段により推定された慣性モーメントに基づき内燃機関の仕様を判別するようにしてもよい。

以下、本発明を具体化した各実施形態を図面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）
本実施形態にかかる内燃機関の仕様判別装置及び慣性モーメント検出装置が対象とする内燃機関は、車両に搭載されて走行駆動源として機能する車両用内燃機関であり、本実施形態ではコモンレール式のディーゼル機関を対象としている。図１に、ディーゼル機関（以下、単にエンジンと呼ぶ場合もある）の燃料噴射系システムの全体構成を示す。

図示されるように、燃料タンク２内の燃料は、燃料フィルタ４を介して燃料ポンプ６によって汲み上げられる。燃料ポンプ６は、ディーゼル機関の出力軸であるクランク軸８から動力を付与される機関駆動式のポンプである。詳しくは、燃料ポンプ６は、吸入調量弁１０を備えており、吸入調量弁１０が操作されることで、外部に吐出される燃料量が決定される。

燃料ポンプ６から吐出される燃料は、コモンレール１２に加圧供給（圧送）される。コモンレール１２は、燃料ポンプ６から圧送された燃料を高圧状態で蓄え、高圧燃料通路１４を介して各気筒（ここでは、４気筒を例示）の燃料噴射弁１６に供給する。なお、燃料噴射弁１６は、低圧燃料通路１８を介して燃料タンク２と接続されている。

上記エンジンシステムは、コモンレール１２内の燃圧を検出する燃圧センサ２０や、クランク軸８の回転角度を検出するクランク角センサ２２等、ディーゼル機関の運転状態を検出する各種センサを備えている。更に、エンジンシステムは、ユーザによる加速要求に応じて操作されるアクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ２４を備えている。

一方、電子制御装置（車載ＥＣＵ３０）は、マイクロコンピュータを主体として構成され、常時記憶保持メモリ３２等を備えている。ここで、常時記憶保持メモリ３２とは、給電の有無にかかわらず記憶データを維持するＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリや、常時給電状態が維持されるバックアップメモリ等、イグニッションスイッチの状態や車載ＥＣＵ３０の主電源の状態にかかわらず、データの記憶を維持するメモリである。

車載ＥＣＵ３０では、上記各種センサの検出結果を取り込み、これに基づきエンジン出力を制御する。特に車載ＥＣＵ３０は、エンジン出力を制御するために、コモンレール１２内の燃圧を所望の燃圧としつつ燃料噴射弁１６を操作する燃料噴射制御を行う。すなわち、アクセルセンサ２４によって検出されるアクセルペダルの操作量とクランク角センサ２２の検出値に基づくクランク軸８の回転速度ＮＥとに基づき、要求噴射量を算出する。そして、要求噴射量を、パイロット噴射、メイン噴射、アフタ噴射等のための複数回の噴射量に分割し、これら各噴射量を燃料噴射弁１６に対する噴射量の指令値（指令噴射量）とする。次に、指令噴射量と燃圧センサ２０の検出値とに基づき、燃料噴射弁１６に対する噴射期間の指令値（指令噴射期間）を設定する。そして、指令噴射期間に応じて燃料噴射弁１６を開弁させることで、要求噴射量の燃料噴射を行う。

ちなみに、極微小な燃料を噴射するパイロット噴射は、初期燃焼を緩和して窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を抑制し、燃焼音及び振動を低減するための噴射である。また、メイン噴射は、ディーゼル機関の出力トルクの生成に寄与して且つ多段噴射中の最大の噴射量を有する。アフタ噴射は、微粒子物質（ＰＭ）を再燃焼させる。

ところで、実際の燃料噴射弁１６の噴射特性（指令噴射期間ＴＱに対する実際の噴射量Ｑ）は、燃料噴射弁１６の個体差等に起因して、基準とされる噴射特性からずれを有する可能性がある。そして、各燃料噴射弁１６が基準となる噴射特性であるとの前提のもとで燃料噴射制御を行ったのでは、前記ずれが生じている場合には所望の燃料噴射を行うことができず、ひいては、排気特性の低下等を招く。

そこで本実施形態では、燃料噴射弁１６の製品出荷に先立ち、図２中の丸印にて例示するように、燃圧と指令噴射期間ＴＱとから定まるいくつかの計測点において実際の燃料噴射量を計測し、この計測結果により基準噴射特性を学習させることで、図２中の実線に示す噴射特性を取得する。なお、上記噴射量の計測は異なる燃圧毎に実施され、燃圧毎に噴射特性を学習して取得する。そして、取得した噴射特性（各学習値）を記憶手段に記憶させる。記憶手段の具体例としては、例えば図４に示すＱＲコード１６ａ（登録商標）が挙げられる。

ここで、先述の如く極微小のパイロット噴射を行うエンジンにおいては、噴射特性のうち微小噴射量の領域にて高精度な学習が要求される。そこで本実施形態では、以下に説明する微小Ｑ学習を実施している。当該微小Ｑ学習は、製品出荷前に実施してもよいし、出荷後にオンボードで実施することで、経年劣化による特性変化を反映させるようにしてもよい。

微小Ｑ学習では、先ず、燃料の噴射が停止された燃料噴射カット期間中かつ回転速度ＮＥが減速する減速期間中、つまり無噴射減速期間中において、図３（ｂ）に例示されるように極小の指令噴射期間ＴＱによる微小噴射を単発で実施する。すると、図３（ａ）に例示されるように、下降するエンジン回転速度ＮＥは単発微小噴射時に一瞬上昇し、その後再び下降することとなる。この単発微小噴射時の回転速度ＮＥの上昇量Ｄをクランク角センサ２２で検出する。この上昇量Ｄは実際の燃料噴射量と相関が高いため、上昇量Ｄに基づき実噴射量を算出することができる。これにより、極小の指令噴射期間ＴＱと実噴射量Ｑとの関係を取得することができ、ひいては、微小噴射量の領域における噴射特性の学習を高精度にできる。

ここで、内燃機関の仕様（車両の仕様）に応じて無噴射減速期間中における回転速度ＮＥの下降プロフィールは異なる。特に、クランク軸８に取り付けられる変速機（トランスミッション）がマニュアル式トランスミッション（ＭＴ）であるか自動式トランスミッション（ＡＴ）であるかによって、エンジンの慣性モーメントは大きくことなるため、前記下降プロフィールは大きく異なることとなる（図３中の実線(1)(2)参照）。すると、微小Ｑ学習の実施において、例えば、ＭＴ車仕様の慣性モーメントがＡＴ車仕様の慣性モーメントより大きい場合においては、ＭＴ車仕様の上昇量Ｄ(MT)はＡＴ車仕様の上昇量Ｄ(AT)に比べて小さくなるので、上昇量Ｄと実噴射量との相関が変化する。したがって、上昇量Ｄに基づき実噴射量を算出するにあたり、車両の仕様に応じた算出を行う必要がある。

そこで、以下に説明する仕様判別装置によりエンジンの慣性モーメントと相関のある物理量（後述する低下量ΔＮＥ）を検出し、検出した低下量ΔＮＥに基づき、取り付けられる変速機Ｔ（図４（ｂ）参照）がＭＴかＡＴかを判別する（判別手法は後に詳述する）。そして、その判別結果に応じて上昇量Ｄに基づく実噴射量の算出を行い上記微小Ｑ学習を実施する。

本実施形態にかかる仕様判別装置は、図４（ａ）に示す検査ベンチＭ３に備え付けられた検査ＥＣＵ３１により構成される。検査ベンチＭ３はエンジン組立工場に設置されるものであり、エンジン組立工場では、先ず部品組付工程Ｍ１において、シリンダブロック及びシリンダヘッド等に燃料噴射弁１６等の各種部品を組み付ける作業が行われる。このようにして組み付けられたエンジンＥはターンテーブルＭ２に送り出され、ターンテーブルＭ２上にてエンジンＥの暖機運転が行われる。

その後エンジンＥは、検査ベンチＭ３に送り出され、検査ベンチＭ３上にて、エンジン制御に用いる各種チューニング（例えばフィードバック制御に用いる各種ゲインの設定や、マップ制御に用いるマップデータの計測等）が行われる。このチューニングの一つに先述した微小Ｑ学習も含まれており、また、検査ベンチＭ３上では、先述した変速機ＴのＭＴ／ＡＴ判別も実施される。

このようにして各種検査及びチューニングが為されたエンジンＥは、エンジン組立工場から図４（ｂ）に示す車両組立工場に出荷される。車両組立工場では、エンジンＥをボディに搭載するとともに、エンジンＥと変速機Ｔとを連結する等の組み付け作業を行い、組み付けられた車両に対して各種試験及びチューニングを行った後、車両は市場に出荷される。

図５は、検査ベンチＭ３で行われる検査のうち、微小Ｑ学習値の取得に関する検査についての手順を示す図である。図に示すように、先ずステップＳ１において、検査ベンチＭ３での作業者は、検査ベンチＭ３に備え付けられた検査ＥＣＵ３１と検査対象となるエンジンＥとを接続する作業を行う。具体的には、エンジンシステムに備えられた燃圧センサ２０等の各種センサ、及び燃料噴射弁１６等の各種アクチュエータを検査ＥＣＵ３１と接続して、各種センサの検出信号に基づき各種アクチュエータの作動を検査ＥＣＵ３１が制御できる状態にする。

続くステップＳ２では、検査ＥＣＵ３１は、検査ベンチＭ３上の検査対象エンジンＥに対してエンジンの慣性モーメントを検出する慣性モーメント検出を実施し、検出した慣性モーメントに基づき先述したＭＴ／ＡＴ判別を実施する。図６は、検査ＥＣＵ３１が有するマイコンが実行する慣性モーメント検出及びＭＴ／ＡＴ判別の処理手順を示すフローチャートであり、図６に示す一連の処理は所定時間（例えばＣＰＵの演算周期）毎に繰り返し実行される。

図６の処理では、先ずステップＳ１０において、無噴射減速中であるといった慣性モーメント検出条件を満たし、かつ、ＭＴ／ＡＴ判別の終了信号（例えばフラグ）がオンになっていない状態であるか否かを判定する。減速中であるか否かの判定は、噴射量を増大させてエンジン回転速度ＮＥを上昇させた後、噴射量を減少させるように切り替えた時点からの経過期間が判定値β１（図７（ｂ）参照）を超え、かつ、クランク角センサ２２により検出されたエンジン回転速度ＮＥが判定値β２（図７（ｂ）参照）以下となったことをもってして、減速中であると判定する。

そして、減速中であると判定されると減速状態判定信号をオンにする（図７（ｃ）参照）。また、指令噴射期間ＴＱの値に基づき無噴射状態であるか否かを判定し、ＴＱ＝０となり無噴射判定がなされると噴射状態信号をオフにする（図７（ｄ）参照）。

これらの信号に基づき無噴射減速状態であると判定（Ｓ１０：ＹＥＳ）されると、続くステップＳ１１において、演算サイクル数ｉが、後のステップＳ１３，Ｓ１５にてインクリメントされていない初回状態であるか否かを判定する。ｉ＝０である場合には初回状態であると判定してステップＳ１２（低下状態検出手段）に進み、無噴射減速状態を検出した時点でのエンジン回転速度ＮＥｓ（図７（ａ）参照）の値を記憶し、続くステップＳ１３にてサイクル数ｉをインクリメント処理する。

ステップＳ１１にて初回状態でないと判定された場合には、ステップＳ１４に進み、ｉ＝０の時点から所定期間ｔｃが経過したか否かを判定する。具体的には、演算サイクル数ｉが所定回数ｎ以上になった時点を所定期間ｔｃの経過時点と判定する。所定期間ｔｃが経過していなければ続くステップＳ１５においてサイクル数ｉをインクリメント処理し、所定期間ｔｃが経過したと判定されれば、続くステップＳ１６（低下状態検出手段）においてその時のエンジン回転速度ＮＥｅ（図７（ａ）参照）の値を記憶する。

次のステップＳ１７（低下状態検出手段）では、ステップＳ１２にて記憶した値ＮＥｓからステップＳ１６にて記憶した値ＮＥｅを減算することで、所定期間ｔｃにおけるエンジン回転速度の低下量ΔＮＥを算出する（ΔＮＥ＝ＮＥｓ−ＮＥｅ）。この低下量ΔＮＥはエンジンの慣性モーメントに応じて異なる値となる。つまり、図３を用いて先述した通り、ＭＴ／ＡＴの仕様の違いに起因して回転速度ＮＥの下降プロフィールは異なる（図７（ａ）中の実線(1)(2)参照）。よって、算出した低下量ΔＮＥもＭＴ／ＡＴ仕様に応じて異なる。したがって、低下量ΔＮＥの算出が慣性モーメント検出に相当する。

この点を鑑み続くステップＳ１８（仕様判別手段）では、ステップＳ１７にて算出した低下量ΔＮＥに基づき、検査対象エンジンＥの仕様がＭＴ／ＡＴのいずれであるかを判定する。具体的には、例えばＭＴ車仕様の慣性モーメントがＡＴ車仕様の慣性モーメントより大きい場合においては、算出した低下量ΔＮＥが判定値α（図７（ｅ）参照）以上であれば、ＡＴ仕様のエンジンであると判定し、判定値αよりも小さければＭＴ仕様のエンジンであると判定する。

ここで、以下の各種パラメータが変化すれば、エンジンの慣性モーメントも変化する。
・所定期間ｔｃの開始時点での回転速度ＮＥｓ、又は所定期間ｔｃの終了時点での回転速度ＮＥｅ
・エンジン冷却水温の温度、又はエンジン潤滑油の温度
そこで、上記判定値αは、上記各種パラメータに応じて可変設定されている。

ＭＴ仕様と判定された場合にはステップＳ１９にてＭＴ仕様のエンジンであると確定し、ＡＴ仕様と判定された場合にはステップＳ２０にてＡＴ仕様のエンジンであると確定する処理を行い、ＭＴ／ＡＴ判別の処理を終了する。そして、これらの確定処理がなされると、ＭＴ／ＡＴ判別の終了信号はオンにされる。また、ステップＳ１０において、無噴射減速状態かつＭＴ／ＡＴ判別の終了信号がオフであるとの条件を満たさなかった場合には、ステップＳ２１において、サイクル数ｉをクリアしてｉ＝０にする。

図５の説明に戻り、図６の処理によりＭＴ／ＡＴ仕様が判別された後、続くステップＳ３において、検査ＥＣＵ３１は、検出したＭＴ／ＡＴ仕様に基づき、該当する仕様に適した定数の設定（例えばフィードバック制御に用いる各種ゲインの設定）や制御方式の選択（例えばフィードバック制御にＰＤＩ方式及びＰＩ方式のいずれを採用するかの選択）を行う。

続くステップＳ４では、図３を用いて先述した微小Ｑ学習を実施する。この微小Ｑ学習では、上昇量Ｄに基づき実噴射量を算出するにあたり、ステップＳ２にて検出したＭＴ／ＡＴ仕様に基づき算出している。例えば図３の場合、仮に実際の微小噴射量が同じであったとしても、ＭＴ車仕様の場合の方がＡＴ車仕様の場合に比べて現れる上昇量Ｄは小さい。この点を考慮して上昇量Ｄから実噴射量の算出を行う。なお、ステップＳ４で実施した微小Ｑ学習により得られた噴射特性（図２中の実線に示す特性）の情報は、ＱＲコード１６ａに変換され、当該ＱＲコード１６ａが印字されたカードをエンジンＥに取り付けておく。

以上の作業により、エンジン組立工場から出荷されるエンジンＥには、噴射特性が情報として記憶されたＱＲコード１６ａのカードが取り付けられており、その噴射特性は、ＭＴ／ＡＴ仕様の判別結果に基づき行われた微小Ｑ学習により取得されたものとなる。そして、エンジン組立工場又は車両組立工場において、ＱＲコード１６ａをスキャナで読み込み、読み込んだ情報を車載ＥＣＵ３０に転送し、車載ＥＣＵ３０のメモリ３２等に記憶させる。或いは、ＱＲコード１６ａの印字出力を廃止して、微小Ｑ学習により得られた噴射特性の情報を、検査ＥＣＵ３１から車載ＥＣＵ３０へ通信等により送信してもよい。

車両組立工場から市場に出荷された後、車載ＥＣＵ３０は、ＱＲコード１６ａから取得した噴射特性情報を用いて先述した燃料噴射制御を行う。つまり、指令噴射量と燃圧センサ２０の検出値とに基づき指令噴射期間を設定するにあたり、噴射特性を用いて設定する。これにより、燃料噴射弁１６の個体差に起因した噴射特性のばらつきを補償して燃料噴射制御をすることが可能となる。

なお、市場出荷後においても、車載ＥＣＵ３０により微小Ｑ学習等を行うことで、ＱＲコード１６ａから取得した噴射特性情報によるマップ値（図２中の実線に示す値）を、点線に示す値に補正するよう学習させている。これにより、噴射特性の経年変化に応じた燃料噴射制御を行うことができる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

すなわち、無噴射減速時における回転速度ＮＥの低下量ΔＮＥは、エンジンの慣性モーメントの違いに応じて異なる値となり、その慣性モーメントは、変速機Ｔの仕様に応じたエンジン構造の違い（例えばフライホイールの形状や、クランク軸８と変速機Ｔとの連結構造の違い）に起因して異なる値となる。この点に着目した上記実施形態では、上記低下量ΔＮＥを検出し、検出した低下量ΔＮＥに基づき変速機ＴのＭＴ／ＡＴ仕様を判別するので、当該判別作業を自動化でき、エンジンＥの検査作業の自動化を促進できる。よって、ＭＴ／ＡＴ仕様を検査ＥＣＵ３１に手動で入力する従来作業で生じ得る、仕様情報の入力ミスを回避できる。

また、検査対象エンジンＥの仕様がＭＴ／ＡＴのいずれであるかを低下量ΔＮＥに基づき判定するにあたり、判定の閾値となる判定値αを慣性モーメントに影響を与える各種パラメータ（ＮＥｓ，ＮＥｅ及び各種温度等）に応じて可変設定するので、ＭＴ／ＡＴ判定の判定精度を向上できる。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、無噴射減速時における低下量ΔＮＥに基づきＭＴ／ＡＴ判定を実施するのに対し、本実施形態では、無噴射減速時におけるエンジン回転速度ＮＥの変化量Δωに基づきＭＴ／ＡＴ判定を実施する。

具体的には、先述した図７（ａ）の所定期間ｔｃ中に、所定期間ｔｃ中の予め設定された所定時点における回転速度ＮＥを微分演算することで、その所定時点における変化量Δωを算出する。なお、変化量Δωは図７（ｂ）に示す如く変化する。そして、前記所定時点における変化量Δωが、予め設定された判定値よりも大きければ（つまり回転速度ＮＥの低下速度が速ければ）、ＡＴ車仕様であると判定し、変化量Δωが判定値よりも小さければＭＴ車仕様であると判定する。本実施形態によっても上記第１実施形態と同様の効果が発揮される。

（第３実施形態）
ところで、エンジンＥの仕様が同じであっても、エンジンＥの機種が異なる場合やエンジンＥの個体差等により上記慣性モーメントは異なる。すると、微小Ｑ学習時における回転速度ＮＥの下降プロフィールも異なってくる（図８（ａ）中の実線(1)(2)参照）。本実施形態はこの点に鑑みてなされたものであり、上記第１実施形態と同様の処理により検出した低下量ΔＮＥに基づき、エンジンＥの個体差による慣性モーメントの違いを検出する。つまり、上記実施形態の検査ＥＣＵ３１は仕様判別装置に相当するのに対し、本実施形態の検査ＥＣＵ３１は慣性モーメント検出装置に相当する。

具体的には、減速状態判定信号がオン（図８（ｂ）参照）、かつ、噴射状態信号がオフ（図８（ｃ）参照）であることにより無噴射減速状態を検出した時点から所定期間が経過するまでの期間ｔｃにおいて、回転速度ＮＥの低下量ΔＮＥを算出する。そして、算出した低下量ΔＮＥに基づき検査対象エンジンＥの慣性モーメントを算出する（慣性モーメント推定手段）。例えば、低下量ΔＮＥが大きいほど慣性モーメントを小さくするよう算出する。そして、検出した低下量ΔＮＥに基づき（つまり慣性モーメントの個体差に基づき）、各種チューニング（例えばフィードバック制御に用いる各種ゲインの設定や、マップ制御に用いるマップデータの計測等）を実施する。

以上により本実施形態によれば、エンジンＥの仕様が同じであっても、個体差による慣性モーメントを検出し、検出した慣性モーメント個体差に応じて各種チューニングを実施するので、当該チューニングを実際のエンジンＥに精度良く適合させることができる。

（他の実施形態）
上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。また、本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。

・エンジン温度（例えば冷却水温度）が極端に低温又は高温である場合には、ＭＴ／ＡＴ判定に用いる判定値αを可変設定するにあたりその設定を精度良く行うことが困難となる。そこで、図６の処理によりＭＴ／ＡＴ判定を実施する時のエンジン温度が予め設定された温度範囲外である場合には、当該ＭＴ／ＡＴ判定を禁止することが望ましい。

・上記実施形態では、低下量ΔＮＥ又は低下速度Δωの検出作業をエンジン組立工場で実施しているため、クランク軸８に変速機Ｔが取り付けられていない状態で前記検出がなされている。これに反し、前記検出作業を車両組立工場で実施することで、クランク軸８に変速機Ｔが取り付けられた状態で前記検出を実施するようにしてもよい。これによれば、各種判別及びチューニング設定の精度を高めることができる。

・低下量ΔＮＥ又は低下速度Δωの検出を、エンジン組立工場又は車両組立工場等にて市場出荷前に実施することに替え、市場出荷後にオンボードで前記検出を実施するようにしてもよい。この場合には、車載ＥＣＵ３０が「仕様判別装置」又は「慣性モーメント検出装置」として前記検出を実施することとなる。なお、前記検出を市場出荷前に実施する場合においても、検査ＥＣＵ３１に替えて車載ＥＣＵ３０により前記検出を実施するようにしてもよい。

・上記実施形態では、噴射特性情報をＱＲコード１６ａに記憶させているが、記憶させる情報として、ＭＴ／ＡＴ仕様の判別結果、低下量ΔＮＥ、低下速度Δω、回転速度ＮＥの低下状態に基づき算出した慣性モーメント等の情報をＱＲコード１６ａに記憶させるようにしてもよい。

本発明の第１実施形態にかかる仕様判別装置が対象とするエンジンの、燃料噴射系システムの全体構成を示す図。図１の燃料噴射弁の噴射特性を示す図。無噴射減速時における回転速度ＮＥの低下プロフィールを示す図。第１実施形態にかかる仕様判別装置（検査ＥＣＵ）の設置場所を示す図。図４の検査ベンチで実施される仕様判定の作業手順を示すフローチャート。図４の検査ＥＣＵによる仕様判定の処理手順を示すフローチャート。図６の処理により仕様判定を実施する際の、エンジン回転速度ＮＥの変化等の一態様を示すタイムチャート。本発明の第３実施形態により仕様判定を実施する際の、エンジン回転速度ＮＥの変化等の一態様を示すタイムチャート。

符号の説明

Ｓ１２，Ｓ１６，Ｓ１７…低下状態検出手段、Ｓ１８…仕様判別手段、３１…検査ＥＣＵ（仕様判別装置、慣性モーメント検出装置）、Ｅ…内燃機関。

Claims

内燃機関のクランク軸に取り付けられる又は取り付けられた変速機の仕様を判別する仕様判別装置であって、
前記内燃機関の燃焼に用いる燃料の噴射が停止された燃料噴射カット期間中、かつ、前記内燃機関の出力軸の回転速度が減速する減速期間中に、前記回転速度の低下状態を検出する低下状態検出手段と、
前記低下状態検出手段により検出された前記低下状態に基づき、前記変速機の仕様が自動式か、前記自動式よりも前記内燃機関の慣性モーメントが大きいマニュアル式かを判別する仕様判別手段と、
を備え、
前記低下状態検出手段は、前記クランク軸に前記変速機又は前記変速機の一部が取り付けられた状態において前記低下状態を検出し、
前記仕様判別手段は、前記低下状態が予め設定された閾値よりも小さければ前記変速機の仕様をマニュアル式と判定し、前記低下状態が前記閾値以上であれば前記変速機の仕様を自動式と判定することを特徴とする変速機の仕様判別装置。
前記閾値は、前記低下状態検出手段の検出時における前記回転速度の値に応じて可変設定されることを特徴とする請求項１に記載の変速機の仕様判別装置。
前記閾値は、前記低下状態検出手段の検出時における前記内燃機関の温度に応じて可変設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の変速機の仕様判別装置。
前記内燃機関の温度が予め設定された温度範囲外である場合には、前記仕様判別手段による判別を禁止することを特徴とする請求項３に記載の変速機の仕様判別装置。
前記低下状態検出手段は、予め設定された所定期間における前記回転速度の低下量、又は、前記回転速度の低下速度を前記低下状態として検出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の変速機の仕様判別装置。
内燃機関の燃焼に用いる燃料の噴射が停止された燃料噴射カット期間中、かつ、前記内燃機関の出力軸の回転速度が減速する減速期間中に、前記回転速度の低下状態を検出する低下状態検出手段と、
前記低下状態検出手段により検出された前記低下状態に基づき、前記内燃機関の慣性モーメントを推定する慣性モーメント推定手段と、
前記慣性モーメント推定手段により推定された前記慣性モーメントに基づき、前記内燃機関のクランク軸に取り付けられる又は取り付けられた変速機の仕様が、自動式か、前記自動式よりも前記内燃機関の慣性モーメントが大きいマニュアル式かを判別する仕様判別手段と、
を備え、
前記慣性モーメント推定手段は、前記内燃機関のクランク軸に前記変速機又は前記変速機の一部が取り付けられた状態において前記慣性モーメントを検出し、
前記仕様判別手段は、前記慣性モーメントが予め設定された閾値よりも大きければ前記変速機の仕様をマニュアル式と判定し、前記低下状態が前記閾値以下であれば前記変速機の仕様を自動式と判定することを特徴とする内燃機関の慣性モーメント検出装置。