JP6252327B2 - 燃料供給制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、燃料供給制御装置に関し、特にディーゼルエンジンの燃料供給システムに好ましく適用可能な燃料供給制御装置に関する。

ディーゼルエンジン等の高圧燃料供給システムとして、燃料を高圧化して吐出する燃料ポンプと、該燃料ポンプから吐出される高圧燃料を蓄えるコモンレール（蓄圧配管）とを備え、コモンレール内に蓄圧した高圧燃料を、燃料噴射弁を介してエンジンに噴射供給するコモンレール式燃料噴射システムが実用化されている。こうしたシステムに搭載された燃料噴射弁は一般にエンジン出力軸の回転力によって駆動される。そのため、エンジン始動初期ではコモンレール内の燃料圧力が十分に高められておらず、燃料噴射弁から適切な噴射状態の燃料を噴射できないことが考えられる。また、車両走行中にコモンレール内の燃料圧力が低下し、燃料噴射弁から適切な噴射状態の燃料を噴射できなくなることも想定される。そこで従来、コモンレール式燃料噴射システムにおいて、燃料噴射弁から適切な噴射状態の燃料を噴射できなくなった場合の制御について種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のシステムは、コモンレール内の燃料圧力が、燃料噴射弁の燃料噴射状態に応じて設定される予め定められた圧力よりも低いか否かを判定する手段を備える。そして、エンジンの非自立運転状態において、コモンレール内の圧力が予め定められた圧力よりも低いと判定された場合にはエンジンへの燃料噴射を停止する。また、エンジンが自立運転状態であるときには、コモンレール内の圧力が予め定められた圧力よりも低い場合であっても燃料噴射を停止せず継続することが開示されている。

特開２００９−１５０２９７号公報

蓄圧配管内の燃料圧力（コモンレール圧）が下限圧力値よりも低くなると、噴射指令を出力しても燃料噴射弁から燃料を噴射することができなくなる。この下限圧力値は、例えば燃料噴射弁やセンサなどの個体差や経時劣化等によって異なる。そのため、下限圧力値として、実験等によって予め定めた一定値を用いてエンジンや燃料ポンプの各種制御を実施した場合、蓄圧配管内の燃料圧力が下限圧力値を下回ることがある。かかる場合、車両走行時にエンジン出力不足やエンジンストールを引き起こしたり、あるいはエンジン始動時に始動性が低下したりするなどの不都合が生じるおそれがある。

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、蓄圧配管を備える燃料供給システムにおいて、エンジンに供給する燃料量が不足することを抑制し、エンジンの出力不安定やエンジンストールの発生を抑制することができる燃料供給制御装置を提供することを一つの目的とする。

本発明は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。

本発明は、燃料ポンプ（２０）から吐出される高圧燃料を蓄える蓄圧配管（１３）と、前記蓄圧配管から供給される高圧燃料を噴射する燃料噴射弁（３２）とを備えるエンジン（３０）の燃料供給システム（５０）に適用される燃料供給制御装置に関する。請求項１に記載の発明は、前記蓄圧配管内の燃料圧力を検出する圧力検出手段と、所定の学習実行条件が成立した場合に、前記蓄圧配管内の燃料圧力を徐々に低下させながら前記燃料噴射弁による燃料噴射の指令を複数回実施する噴射制御手段と、前記燃料噴射弁による燃料噴射を指令した直後のエンジン回転速度の変動量に基づいて、該指令に伴い前記燃料噴射弁から燃料が噴射されたか否かを判定する噴射判定手段と、前記噴射制御手段による複数回の燃料噴射の指令の実行中に前記噴射判定手段により前記燃料噴射弁から燃料が噴射されていないと判定された場合に、該判定された噴射回での前記蓄圧配管内の燃料圧力に基づいて、前記燃料噴射弁からの燃料噴射が可能な前記蓄圧配管内の燃料圧力の下限値である最小噴射圧力を学習する噴射圧学習手段と、を備えることを特徴とする。

上記構成では、所定の学習実行条件が成立した場合に、燃料噴射弁から燃料が噴射されていないと判定されるまで、蓄圧配管内の燃料圧力を徐々に低下させながら燃料噴射弁からの燃料の噴射を複数回指令する。そして、その噴射指令を繰り返すうちに燃料噴射弁から燃料が噴射されなくなると、その噴射回での蓄圧配管内の燃料圧力に基づいて最小噴射圧力を学習する。こうした構成によれば、燃料噴射弁や圧力検出手段などの個体差や経時劣化等の影響を考慮し、燃料供給システムごとに実際の最小噴射圧力を求めることができる。これにより、エンジンへの燃料供給不足が生じることを抑制することができ、ひいてはエンジンの出力不安定やエンジンストールの発生を抑制することができる。

エンジンの燃料供給システムの全体概略構成図。 インジェクタの燃料噴射特性を示す図。 最小噴射圧力学習の処理手順を示すフローチャート。 通電期間設定マップの一例を示す図。 最小噴射圧力学習の具体的態様を示すタイムチャート。 噴射許可／停止判定処理の処理手順を示すフローチャート。 ポンプ吐出量補正処理の処理手順を示すフローチャート。

以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、内燃機関としての車載ディーゼルエンジンに燃料を供給する燃料供給システムを構築するものとしている。当該燃料供給システムは、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという。）を中枢としてエンジンへの燃料供給に関する各種制御を実施する。この制御システムの全体概略構成図を図１に示す。

図１の燃料供給システム５０において、燃料タンク１１は、燃料配管１２を介して燃料ポンプ２０に接続されている。燃料ポンプ２０は、燃料タンク１１から燃料を汲み上げる低圧ポンプ２１と、低圧ポンプ２１により汲み上げられた燃料を高圧化する高圧ポンプ２２とを備えている。なお、本実施形態では低圧ポンプ２１と高圧ポンプ２２とが一体化されているが、別々に設けられていてもよい。

高圧ポンプ２２は、エンジン３０の回転に伴い燃料の吸入及び吐出を行う機械式ポンプである。具体的には、高圧ポンプ２２は、エンジン３０の出力軸３１（クランク軸）の回転に同期してプランジャが往復動されることで低圧燃料を吸入するとともにこれを高圧化し、その高圧燃料を吐出する。高圧ポンプ２２の燃料吸入部には、電磁駆動式の吸入調量弁（ＳＣＶ）２３が設けられており、吸入調量弁２３の通電制御により高圧ポンプ２２からの燃料吐出量（ポンプ吐出量）が調整されるようになっている。なお、吸入調量弁２３に代えて、高圧ポンプ２２からの燃料吐出量を吐出開始タイミングで調整する吐出調量弁（ＰＣＶ）を用いてもよい。

高圧ポンプ２２には、燃料配管を介して蓄圧配管としてのコモンレール１３が接続されている。コモンレール１３には、高圧ポンプ２２から吐出される高圧燃料が逐次供給される。これにより、コモンレール１３内の燃料が高圧状態で保持される。コモンレール１３には圧力検出手段としての燃圧センサ１４が設けられており、燃圧センサ１４によってコモンレール１３内の燃料圧力（実レール圧）が検出される。コモンレール１３には電磁駆動式の減圧弁１７が設けられており、開閉制御によりコモンレール内の余剰の燃料圧力を開放可能になっている。

エンジン３０は多気筒のディーゼルエンジンであり、本実施形態では４気筒エンジンとして構成されている。エンジン３０には、気筒３３ごとに電磁駆動式のインジェクタ３２が設けられている。各インジェクタ３２には、高圧燃料配管１５を通じてコモンレール１３からの高圧燃料が供給される。また、通電に伴いインジェクタ３２が駆動されることにより、エンジン３０の各気筒３３に燃料が噴射供給される。詳しくは、インジェクタ３２は、軸方向に移動することにより噴孔の開閉を行う弁体と、コモンレール１３内の高圧燃料が供給されかつ燃料圧力に応じて弁体を軸方向に移動させる背圧室と、背圧室内の燃料量を調整する電磁弁とを備えており（図示略）、背圧室内の燃料圧力の変化に伴い噴孔が開状態になることで燃料を噴射する。燃料ポンプ２０及びインジェクタ３２には還流配管１６が接続されており、燃料ポンプ２０及びインジェクタ３２で余剰になった燃料が還流配管１６を経由して燃料タンク１１に戻されるようになっている。

ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータを備えた電子制御装置である。ＥＣＵ４０には、上記した燃圧センサ１４の検出信号の他に、エンジン３０の回転速度を検出するクランク角センサ４１、アクセル操作量を検出するアクセルセンサなどの各種センサから検出信号が逐次入力される。ＥＣＵ４０は、エンジン回転速度やアクセル操作量等のエンジン運転情報に基づいて、燃料噴射量の指令値（指令噴射量）及び噴射時期を決定し、それに応じた噴射制御信号をインジェクタ３２に出力する。これにより、各気筒３３においてインジェクタ３２からの燃料噴射量及び噴射時期が最適値で制御される。

また、ＥＣＵ４０は、都度のエンジン回転速度や燃料噴射量に基づいて、コモンレール圧（噴射圧）の目標値である目標レール圧を設定するとともに、燃圧センサ１４により検出された実レール圧が目標レール圧となるようにポンプ吐出量を制御する。その他、本システムにはエンジン３０の始動装置としてのスタータモータ４３が設けられている。ＥＣＵ４０は、図示しないイグニッションスイッチからのオン信号を入力したことに伴いスタータモータ４３を駆動してエンジン３０のクランキングを行う。

ここで、インジェクタ３２では、コモンレール圧が所定圧力よりも低くなると、背圧室内で圧力変化が生じても弁体が変位せず、燃料が噴射されなくなる。つまり、インジェクタ３２からの燃料噴射が可能なコモンレール圧の下限値である最小噴射圧力（Pressure Injection Lowerlimit）が存在する。詳しくは、図２に示すように、コモンレール圧を徐々に低下させていくと、ある値Ｐ１の圧力までは、電磁弁への通電によってインジェクタ３２から所定量の燃料が噴射される。ところが、ある値Ｐ１を下回ると電磁弁に通電してもインジェクタ３２から燃料が噴射されなくなる。この圧力値Ｐ１が最小噴射圧力ＰＩＬに相当する。

コモンレール圧が最小噴射圧力ＰＩＬよりも低圧の状態では、噴射指令を出力してもインジェクタ３２から燃料が噴射されない。かかる場合、車両走行時にエンジン出力不足やエンジンストールを引き起こしたり、あるいはエンジン始動時に始動性が低下したりするなどの不都合が生じるおそれがある。したがって、コモンレール圧が最小噴射圧力ＰＩＬよりも高圧の状態で燃料噴射が実施されるように燃料ポンプ２０や減圧弁１７、インジェクタ３２を制御する必要がある。また、最小噴射圧力ＰＩＬは、インジェクタ３２や燃圧センサ１４などの個体差や経時劣化等によって異なる。そこで本システムでは、エンジン運転状態において実際の最小噴射圧力ＰＩＬを取得するとともに、その取得した最小噴射圧力ＰＩＬを学習値として記憶し、記憶した学習値を用いて各種制御を実施することとしている。

最小噴射圧力ＰＩＬの学習について具体的には、予め定めた学習実行条件が成立した場合に、学習用噴射として、コモンレール圧を徐々に低下させながらインジェクタ３２による燃料噴射の指令を複数回実施する。この学習用噴射は単発噴射として実行される。また、学習用噴射の実行中では、各噴射回において、噴射指令の直後のエンジン回転速度の変動量に基づいて、今回の噴射指令に伴いインジェクタ３２から燃料が噴射されたか否かを判定する。そして、インジェクタ３２から燃料が噴射されていないと判定されると、その噴射指令を行ったときの実レール圧に基づいて最小噴射圧力ＰＩＬを学習する。

次に、本実施形態の最小噴射圧力学習の処理手順について図３のフローチャートを用いて説明する。この処理は、ＥＣＵ４０のマイコンにより所定周期毎に実行される。

図３において、ステップＳ１０１では、最小噴射圧力ＰＩＬの学習実行条件が成立しているか否かを判定する。学習実行条件として本実施形態では、（ａ）前回の学習からの走行距離が所定距離以上となったこと、及び（ｂ）エンジン３０への燃料供給の要求が発生していないこと（要求噴射量がゼロであること）を含んでいる。（ｂ）に該当する場合としては、アクセルオフに伴う車両減速時であること等が挙げられる。本実施形態では、これら（ａ）及び（ｂ）が共に成立している場合にステップＳ１０１で肯定判定される。なお、（ａ）の条件に代えて又は（ａ）の条件と共に、イグニッションスイッチがオンされてから学習が未だ実施されていないこと等といった学習タイミングに関する条件を含んでいてもよい。

学習実行条件が成立している場合にはステップＳ１０２へ進み、今回の燃料噴射における指令噴射量を設定する。ここでは、燃圧センサ１４により検出した実レール圧を取得し、その取得した実レール圧に基づいてインジェクタ３２の通電期間θ（ｉ）を設定する。本実施形態では、コモンレール圧と通電期間θ（ｉ）との関係が、図４に示す通電期間設定マップとして予め定められている。ＥＣＵ４０は、この通電期間設定マップを参照し、燃圧センサ１４により検出される実レール圧に対応する通電期間θ（ｉ）を設定する。同マップによれば、コモンレール圧が低いほど、インジェクタ３２の通電期間が長く（指令噴射量が多く）設定される。

ここで、最小噴射圧力ＰＩＬの学習用噴射の指令噴射量としては、燃費及びドライバビリティへの影響を極力小さくすることが可能な微小量が設定されており、これにより学習用の燃料噴射によってドライバに違和感を与えないようにしている。その一方で、指令噴射量が少なすぎる（通電期間が短すぎる）とインジェクタ３２の弁体が動かず、インジェクタ３２から燃料が噴射されないことがある。また、通電期間を短くしすぎると、インジェクタ３２から燃料が噴射されなかった場合に、その原因が、コモンレール圧が低いことに起因して弁体が動かなかったものか、それとも通電期間が短いことに起因して弁体が動かなかったものかを特定しにくい。また、通電期間をどれだけ短くするとインジェクタ３２から燃料が噴射されなくなるかはコモンレール圧に応じて異なり、コモンレール圧が低いほど、インジェクタ３２から燃料を噴射させるための通電期間を長くする必要がある。この点に着目し、本実施形態では、コモンレール圧に応じてインジェクタ３２の通電期間（指令噴射量）を可変に設定しており、これにより学習精度の向上を図っている。

続くステップＳ１０３では、全気筒の中から今回の噴射指令対象とする気筒を１つ選択し、その選択した気筒のインジェクタ３２に対し、学習用噴射として、今回の指令噴射量に基づく燃料噴射を実施するよう指令する。本実施形態では、燃料噴射を指令する気筒を噴射回ごとに変えながら学習用噴射を実施する。具体的には、学習用噴射を実施する順序が予め設定してあり、その噴射順序（例えば、エンジン運転時の燃料噴射と同じ順序）に従って、１回の学習用噴射毎に今回の噴射指令対象の気筒を選択する。そして、その選択した気筒３３のインジェクタ３２に対して学習用噴射の実施を指令する。

ステップＳ１０４では、エンジン回転速度の変動量ΔＮＥに基づいて、今回の学習用噴射の噴射指令に伴いインジェクタ３２から燃料が噴射されたか否かを判定する。具体的には、クランク角センサ４１の検出値を用い、学習用噴射の指令直後においてエンジン回転速度が下降から上昇に転じたときのエンジン回転速度の極小値と、この極小値が出現した後にエンジン回転速度が上昇から下降に転じたときのエンジン回転速度の極大値との差分を算出し、これを回転変動量ΔＮＥとする。そして、算出した回転変動量ΔＮＥが判定値ｂよりも大きいか否かを判定する。判定値ｂについては、予め定めた一定値としてもよいし、都度の通電期間θ（ｉ）及びコモンレール圧に応じて可変に設定してもよい。後者の場合、通電期間θ（ｉ）が長いほど、又はコモンレール圧が高いほど、燃料噴射量が多くなることを考慮して判定値ｂを大きく設定する。

回転変動量ΔＮＥが判定値ｂよりも大きい場合には、ステップＳ１０４で肯定判定されてステップＳ１０５へ進み、目標レール圧の前回値Ｐｃ（ｉ−１）から所定圧力ａだけ減算し、この値を目標レール圧の今回値Ｐｃ（ｉ）に設定する。これにより、吸入調量弁２３の通電制御によりポンプ吐出量が調整され、実レール圧が所定圧力ａだけ低下する。所定圧力ａについて本実施形態では、予め定めた一定値（例えば１ＭＰａ程度）が設定されている。

そして、ステップＳ１０４で否定判定されるまで、つまりインジェクタ３２から燃料が噴射されていないと判定されるまで、目標レール圧を所定圧力ａずつ徐々に低下させながら学習用噴射を繰り返し実施する。なお、学習用噴射の際の噴射間隔について、予め定めた所定のクランク角期間（例えば３６０℃Ａや７２０℃Ａ）を１周期とし、その１周期内に今回の噴射指令対象の気筒のインジェクタ３２から燃料噴射を１回行う。

さて、学習用噴射を繰り返すうちにステップＳ１０４で否定判定されると、ステップＳ１０６へ進み、インジェクタ３２から燃料が噴射されていないと判定された噴射回で燃圧センサ１４により検出した実レール圧を取得する。また、取得した実レール圧に基づいて最小噴射圧力ＰＩＬの学習値を算出し更新する。本実施形態では、インジェクタ３２から燃料が噴射されていないと判定された噴射回での実レール圧に所定値α１を加算した値を最小噴射圧力ＰＩＬの学習値として記憶する。この所定値α１については、所定圧力ａとしてもよいし、所定圧力ａよりも小さい値又は所定圧力ａよりも大きい値としてもよい。なお、取得した実レール圧をそのまま学習値としてもよい。また、学習値の更新は、現在記憶されている学習値と新たに取得した今回の学習値とを比較し、その差分が所定値以上の場合に更新処理を行う構成としてもよい。

次に、本実施形態の最小噴射圧力学習の具体的態様を図５のタイムチャートを用いて説明する。図５中、（ａ）はインジェクタ３２に対する噴射指令パルスの出力の推移、（ｂ）はエンジン回転速度の推移、（ｃ）は目標レール圧の推移、（ｄ）は最小噴射圧力ＰＩＬの学習値更新の許可／禁止の推移を示している。図５では、燃料カットに伴う車両減速時を想定している。

図５において、燃料カット中の時刻ｔ１１で学習実行条件が成立すると、今回の噴射指令対象の気筒３３のインジェクタ３２に対して、学習用噴射に対応する噴射指令パルスを出力する。なお、噴射指令パルスのオンからオフまでの期間（通電期間）は、燃圧センサ１４によって検出される都度のコモンレール圧に応じて設定する。また、噴射指令パルスの出力に伴いインジェクタ３２から燃料が噴射された時の回転変動量ΔＮＥと判定値ｂとを比較する。

このとき、回転変動量ΔＮＥが判定値ｂよりも大きい場合には、目標レール圧を所定圧力ａだけ低下させ（時刻ｔ１２）、実レール圧を所定圧力ａだけ低下させる。こうした学習用噴射及び目標レール圧の低下の一連の処理を、学習用噴射を行う気筒３３を変えながら繰り返し行う。例えば、時刻ｔ１３で第１気筒のインジェクタ３２から燃料噴射した場合、次の燃料噴射タイミングの時刻ｔ１５では第２気筒のインジェクタ３２から燃料を噴射する。そして、回転変動量ΔＮＥが判定値ｂよりも小さくなると、回転変動量ΔＮＥが判定値ｂよりも小さくなった噴射回での実レール圧を取得するとともに、取得した実レール圧で最小噴射圧力ＰＩＬを更新する。

本実施形態では、こうして求めた学習値をエンジン始動時の燃料噴射の許可／停止の判定処理に用いる。ここで、燃料ポンプ２０はエンジン３０の出力軸３１の回転力により駆動されるため、エンジン始動要求が生じてからの所定期間ではコモンレール１３内の燃料圧力が十分に高圧になっていない場合がある。また、コモンレール１３内の燃料圧力が十分に高圧でない状態でインジェクタ３２からの燃料噴射が開始されると、インジェクタ３２から適正量の燃料を噴射することができず、燃焼が不安定になるおそれがある。この点に鑑み、本システムでは、エンジン始動時において、コモンレール１３内の燃料圧力が最小噴射圧力ＰＩＬよりも高圧になるまではインジェクタ３２による燃料噴射を停止したままとし、コモンレール１３内の燃料圧力が最小噴射圧力ＰＩＬよりも高圧になったことを条件にインジェクタ３２による燃料噴射を許可することとしている。

図６は、エンジン始動時の燃料噴射の許可／停止判定処理の処理手順を示すフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ４０によりのマイコンにより所定周期毎に実行される。

図６において、ステップＳ２０１では、エンジン始動要求後における所定のエンジン始動期間内であるか否かを判定する。ここでは、エンジン始動要求に伴いスタータモータ４３の駆動を開始してから、スタータモータ４３の駆動が停止されるまでの期間である場合に肯定判定される。ステップＳ２０１で肯定判定された場合にはステップＳ２０２へ進み、燃圧センサ１４によって検出される実レール圧が最小噴射圧力ＰＩＬよりも低いか否かを判定する。実レール圧が最小噴射圧力ＰＩＬよりも低い場合にはステップＳ２０３へ進み、インジェクタ３２からの燃料噴射を停止したままにする。一方、実レール圧≧ＰＩＬの場合にはステップＳ２０４へ進み、インジェクタ３２からの燃料噴射を許可し、本ルーチンを終了する。

また、本実施形態では、ポンプ吐出量制御として、エンジン始動後に実レール圧が最小噴射圧力ＰＩＬよりも低圧となる場合に、ポンプ吐出量の要求値又はその相関値を吐出量増大側に補正することとしている。高圧ポンプ２２において、ポンプ吐出量の要求値と吸入調量弁２３の通電量（指示電流値）との関係を示すポンプ吐出特性は適合等により予め定められているが、この特性は個体差や経時劣化等に起因して変化する。また、ポンプ吐出特性が変化することにより、吸入調量弁２３の通電量に対する実吐出量が変わる。そのため、実レール圧が最小噴射圧力ＰＩＬよりも低圧になることがあり、かかる場合、燃料不足によって出力が不安定になったりエンストが発生したりするおそれがある。そこで本システムでは、実レール圧が最小噴射圧力ＰＩＬよりも低圧であることが検出された場合にポンプ吐出量の要求値を増量側に補正することとしている。

図７は、高圧ポンプ２２の吐出量補正処理の処理手順を示すフローチャートである。この処理は、ＥＣＵ４０のマイコンにより所定周期毎に実行される。

図７において、ステップＳ３０１では、エンジン始動後か否かを判定する。エンジン始動後である場合にはステップＳ３０２へ進み、燃圧センサ１４によって検出した実レール圧Ｐｃが最小噴射圧力ＰＩＬよりも低圧側の値か否かを判定する。そして、実レール圧Ｐｃが最小噴射圧力ＰＩＬ以上であればステップＳ３０３へ進み、エンジン運転状態（例えばエンジン負荷及びエンジン回転速度など）に基づいてポンプ吐出量の要求値を算出する。また、その算出した要求値に対応する吸入調量弁２３の指示電流値をポンプ吐出特性から読み出し、その読み出した指示電流値に基づき、吸入調量弁２３に通電する。

一方、実レール圧Ｐｃが最小噴射圧力ＰＩＬよりも低圧である場合にはステップＳ３０４へ進み、ポンプ吐出値の要求値を増量側に補正する。具体的には、都度のエンジン運転状態に基づいてポンプ吐出量の要求値を算出するとともに、その算出した要求値に補正係数を乗算又は加算する。補正係数について本実施形態では、実レール圧Ｐｃの最小噴射圧力ＰＩＬからの乖離量に応じて定められ、乖離量が大きいほど補正係数として大きい値が設定される。そして、その算出した補正値に対応する吸入調量弁２３の指示電流値をポンプ吐出特性から読み出し、その読み出した指示電流値に基づき吸入調量弁２３を通電制御する。なお、吸入調量弁２３の指示電流値に補正係数を乗算又は加算することにより、ポンプ吐出値の要求値を吐出量増大側に補正する構成としてもよい。

以上詳述した本実施形態によれば、次の優れた効果が得られる。

エンジン３０への燃料供給の要求が発生していない場合等の所定の学習実行条件が成立している場合に、コモンレール圧を徐々に低下させながらインジェクタ３２による燃料噴射の指令を複数回実施するとともに、各噴射回において噴射指令した直後のエンジン回転速度の変動量に基づいて、噴射指令に伴いインジェクタ３２から燃料が噴射されたか否かを判定し、インジェクタ３２から燃料が噴射されていないと判定された場合に、該判定された噴射回でのコモンレール圧に基づいて最小噴射圧力ＰＩＬを学習する構成とした。この構成によれば、インジェクタ３２や燃圧センサ１４の個体差や経年劣化に関わらず、燃料供給システムごとに実際の最小噴射圧力を求めることができる。したがって、エンジン３０に供給する燃料量が不足することを抑制することができ、ひいてはエンジン３０の出力不安定やエンジンストールの発生を抑制することができる。

最小噴射圧力ＰＩＬの学習実行条件が成立した場合の学習用噴射におけるインジェクタ３２の通電期間をコモンレール圧に応じて可変とする構成とした。インジェクタ３２に対する通電期間が短すぎると弁体が動かず、インジェクタ３２から燃料が噴射されない反面、学習用噴射の指令噴射量が多いとエンジン回転速度の変動量が大きくなりすぎ、ドライバに違和感を与えるおそれがある。この点を考慮して上記構成とすることにより、回転変動に伴いドライバに違和感を与えることを抑制しつつ、学習精度の向上を図ることができる。

学習用噴射を指令する気筒を噴射回ごとに変えて、コモンレール圧を徐々に低下させながらの学習用噴射の指令を複数回実施する構成とした。最小噴射圧力はインジェクタ３２の個体差の影響を受けて変化することが考えられるが、上記構成によれば、複数気筒（本実施形態では全気筒）のインジェクタ３２を用いて学習用噴射を実施することから、インジェクタ３２の個体差の影響を小さくすることができ、学習精度の向上を図ることができる。

エンジン３０の始動要求が生じた直後では、コモンレール１３内の燃料圧力が十分に高圧になっておらず、噴射指令を出力してもインジェクタ３２から適正量の燃料が噴射されないことがある。その場合、エンジン３０の燃焼が不安定になるおそれがある。この点に鑑み、エンジン始動時において、コモンレール１３内の燃料圧力が最小噴射圧力ＰＩＬよりも高圧になるまではインジェクタ３２による燃料噴射を停止したままとし、コモンレール１３内の燃料圧力が最小噴射圧力ＰＩＬよりも高圧になったことを条件にインジェクタ３２による燃料噴射を許可する構成とした。この構成によれば、インジェクタ３２に対する噴射指令に伴い適正量の燃料が噴射されるようになってから燃料噴射を開始することから、エンジン始動時の燃焼の不安定化を抑制することができ、始動性を向上させることができる。特に上記構成では、最小噴射圧力ＰＩＬの学習値を用いることから、インジェクタ３２から燃料を噴射可能か否かの判定を精度良く行うことができる。

エンジン３０の始動後に実レール圧Ｐｃが最小噴射圧力ＰＩＬよりも低圧となった場合には、ポンプ吐出量の要求値を増量側に補正する構成とした。最小噴射圧力ＰＩＬは個体差や経年劣化等の影響を受けるためシステム毎に異なるところ、上記構成では、最小噴射圧力ＰＩＬの学習値と実レール圧Ｐｃとを比較するため、実レール圧Ｐｃが最小噴射圧力ＰＩＬよりも低圧になったことに起因して燃料噴射が適正に行われないことを正確に判定できる。これにより、エンジン３０への燃料の供給不足によって出力が不安定になったりエンストが発生したりすることを好適に抑制しつつ、エンジン３０による車両走行を継続することができる。

（他の実施形態）
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施されてもよい。

・上記実施形態では、学習用噴射におけるインジェクタ３２の通電期間θ（ｉ）をコモンレール圧に応じて可変に設定する構成としたが、通電期間θ（ｉ）については各噴射回で予め定めた一定値としてもよい。

・上記実施形態では、目標レール圧を徐々に低下させる際の所定圧力ａを一定値としたが、所定圧力ａを可変としてもよい。学習開始時のコモンレール圧が高圧であるほど、コモンレール圧が最小噴射圧力ＰＩＬに低下するまでに時間がかかり、学習完了までに要する時間が長くなる。また、学習実行可能なエンジン３０の運転状態には制限があり、学習頻度を十分に確保できないことも懸念される。こうした点に鑑み、コモンレール圧に応じて所定圧力ａを設定することにより、最小噴射圧力ＰＩＬの学習実行の要求が生じた場合にその学習をできるだけ早期に完了させることができる。具体的には、コモンレール圧が高いほど、所定圧力ａを大きくする構成とするとよい。

・上記実施形態では、学習用噴射を指令する気筒を噴射回ごとに変えながら最小噴射圧力ＰＩＬを学習したが、これを変更し、全気筒のうち１つの気筒３３のインジェクタ３２を用いて最小噴射圧力ＰＩＬを学習する構成としてもよい。

・学習実行条件が成立する毎に異なる気筒３３のインジェクタ３２を用いて最小噴射圧力ＰＩＬを学習する構成としてもよい。この構成では、複数回の学習の実行によって取得した複数個の学習値の平均値、最小値及び最大値のうちのいずれかで学習値の更新を行ってもよい。この場合、エンジン３０への燃料の供給不足を確実に回避するようにするには、気筒毎に取得した学習値の中から最大値を選び、その最大値で学習値の更新を行うことが望ましい。

・上記実施形態では、クランク角センサ４１の検出値を用いて学習用噴射の直後の回転変動量ΔＮＥを算出したが、学習用噴射直後の回転変動量ΔＮＥを検出可能なパラメータであれば特に限定しない。例えば、トルクセンサによって検出した実トルクに基づき回転変動量ΔＮＥを算出してもよい。

・本発明は、車両用ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射システム以外にも適用できる。例えば、直噴式ガソリンエンジンの蓄圧式燃料噴射システムにも適用できる。また、車両用以外のエンジンにも適用できる。

１３…コモンレール（蓄圧配管）、１４…燃圧センサ（圧力検出手段）、２０…燃料ポンプ、２２…高圧ポンプ、２３…吸入調量弁、３０…エンジン、３２…インジェクタ（燃料噴射弁）、３３…気筒、４０…ＥＣＵ（噴射判定手段、噴射制御手段、噴射圧学習手段、圧力判定手段、始動制御手段、低圧判定手段、補正手段）、４１…クランク角センサ、５０…燃料供給システム。

Claims (5)

1. 燃料ポンプ（２０）から吐出される高圧燃料を蓄える蓄圧配管（１３）と、前記蓄圧配管から供給される高圧燃料を噴射する燃料噴射弁（３２）とを備えるエンジン（３０）の燃料供給システム（５０）に適用され、
   前記蓄圧配管内の燃料圧力を検出する圧力検出手段と、
   所定の学習実行条件が成立した場合に、前記蓄圧配管内の燃料圧力を徐々に低下させながら前記燃料噴射弁による燃料噴射の指令を複数回実施する噴射制御手段と、
   前記燃料噴射弁による燃料噴射を指令した直後のエンジン回転速度の変動量に基づいて、該指令に伴い前記燃料噴射弁から燃料が噴射されたか否かを判定する噴射判定手段と、
   前記噴射制御手段による複数回の燃料噴射の指令の実行中に前記噴射判定手段により前記燃料噴射弁から燃料が噴射されていないと判定された場合に、該判定された噴射回での前記蓄圧配管内の燃料圧力に基づいて、前記燃料噴射弁からの燃料噴射が可能な前記蓄圧配管内の燃料圧力の下限値である最小噴射圧力を学習する噴射圧学習手段と、
   を備えることを特徴とする燃料供給制御装置。
2. 前記噴射制御手段は、前記圧力検出手段により検出される燃料圧力に応じて、前記学習実行条件が成立したことに伴い前記燃料噴射を実施する場合の前記燃料噴射弁の通電期間を可変に設定する請求項１に記載の燃料供給制御装置。
3. 前記エンジンは複数の気筒を備え、前記気筒毎に前記燃料噴射弁が設けられており、
   前記噴射制御手段は、前記燃料噴射を指令する気筒を噴射回ごとに変えて、前記蓄圧配管内の燃料圧力を徐々に低下させながらの前記燃料噴射の指令を実施する請求項１又は２に記載の燃料供給制御装置。
4. 前記エンジンの始動時において、前記圧力検出手段により検出される燃料圧力が、前記噴射圧学習手段による前記最小噴射圧力の学習値よりも高圧になったか否かを判定する圧力判定手段と、
   前記圧力判定手段により前記燃料圧力が前記学習値よりも高圧になったと判定されるまでは前記燃料噴射弁による燃料噴射を停止し、前記燃料圧力が前記学習値よりも高圧になったと判定された場合に前記燃料噴射弁による燃料噴射を許可する始動制御手段と、
   を備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の燃料供給制御装置。
5. 前記エンジンの始動後において、前記圧力検出手段により検出される燃料圧力が、前記噴射圧学習手段による前記最小噴射圧力の学習値よりも低圧であるか否かを判定する低圧判定手段と、
   前記低圧判定手段により前記燃料圧力が前記学習値よりも低圧になったと判定された場合に、前記燃料ポンプからの燃料吐出量の要求値又はその相関値を吐出量増大側に補正する補正手段と、
   を備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料供給制御装置。

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