燃料噴射制御装置
【課題】燃圧センサの個数削減を図った燃料噴射システムにおいて、その削減対象となった燃料噴射弁における噴射量を高精度で制御することを、マップ作成に要する作業負荷軽減を図りつつ実現可能にする。
【解決手段】センサ有り噴射弁から噴射された燃料の燃焼に伴い生じた第１出力ΔＮＥ（＃１）、およびセンサ無し噴射弁から噴射された燃料の燃焼に伴い生じた第２出力ΔＮＥ（＃２）を検出する出力検出手段Ｓ１２と、第１出力を生じさせたセンサ有り噴射弁からの燃料噴射量である第１噴射量Ｑ（＃１）を、燃圧センサの検出値に基づき算出する第１噴射量算出手段Ｓ１３と、第２出力を生じさせたセンサ無し噴射弁からの燃料噴射量である第２噴射量Ｑ（＃２）を、検出した第１出力、第２出力、および算出した第１噴射量に基づき推定する第２噴射量推定手段Ｓ１５と、を備える。
【解決手段】センサ有り噴射弁から噴射された燃料の燃焼に伴い生じた第１出力ΔＮＥ（＃１）、およびセンサ無し噴射弁から噴射された燃料の燃焼に伴い生じた第２出力ΔＮＥ（＃２）を検出する出力検出手段Ｓ１２と、第１出力を生じさせたセンサ有り噴射弁からの燃料噴射量である第１噴射量Ｑ（＃１）を、燃圧センサの検出値に基づき算出する第１噴射量算出手段Ｓ１３と、第２出力を生じさせたセンサ無し噴射弁からの燃料噴射量である第２噴射量Ｑ（＃２）を、検出した第１出力、第２出力、および算出した第１噴射量に基づき推定する第２噴射量推定手段Ｓ１５と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射弁から噴射された燃料の噴射量を推定して、その推定結果に基づき燃料噴射弁の作動を制御する燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のエンジン（内燃機関）では、燃料噴射弁から噴射させる燃料の噴射量指令値（開弁時間指令値）を、以下に説明する微小Ｑ学習を実施して補正している。すなわち、燃料を噴射していない減速運転時に微小量の燃料を噴射する。すると、その微小噴射に伴いエンジン回転速度ＮＥが僅かに上昇する。そして、この上昇量ΔＮＥに基づけばエンジンの出力トルクの増加量ΔＴｒｑ（仕事量）を算出でき、このトルク増加量ΔＴｒｑに基づけば、実際の燃料噴射量Ｑａｃｔを算出できる。よって、このように算出した実噴射量Ｑａｃｔと微小噴射にかかる開弁時間指令値とのずれを噴射量補正値として学習（微小Ｑ学習）し、開弁時間指令値を補正する。
【０００３】
しかしながら、上記微小Ｑ学習を実施するためには、トルク増加量ΔＴｒｑを噴射量Ｑａｃｔに換算する換算値を、試験等により予め取得しておく必要がある。しかも、微小噴射時の燃料供給圧力（コモンレール内圧力）やエンジン回転速度ＮＥ、燃料温度等の各種噴射条件毎に前記換算値は異なる値となるため、前記試験を噴射条件毎に実施して換算値のマップを作成する必要があり、当該マップを作成する作業負荷が極めて大きい。
【０００４】
この問題に対し特許文献１〜４等には、コモンレール（蓄圧容器）の吐出口から燃料噴射弁の噴孔に至るまでの燃料通路に燃圧センサを配置して、燃料噴射に伴い生じた圧力変化（燃圧波形）を検出する技術が開示されている。これによれば、検出した燃圧波形に基づき、時間経過に伴い変化する噴射率の値を表した噴射率波形を算出することができるので、例えば噴射率波形の面積（図２（ｂ）中の網点部分）から噴射量を算出できるようになる。つまり、実際の噴射量を燃圧センサにより直接検出することができるので、上述した微小Ｑ学習による補正を不要にでき、ひいては、先述した換算値マップの作成作業を不要にできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２２３１８２号公報
【特許文献２】特開２０１０−２２３１８３号公報
【特許文献３】特開２０１０−２２３１８４号公報
【特許文献４】特開２０１０−２２３１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１〜４記載の技術を多気筒エンジンに適用させる場合には、複数の燃料噴射弁の各々に対して燃圧センサを備えることとなり、多くの燃圧センサを要するので多大なコストアップを招く。
【０００７】
この問題に対し、全ての燃料噴射弁のうち特定の噴射弁に対してのみ燃圧センサを備えさせるようにすると、燃圧センサの個数を低減できるものの、燃圧センサが備えられていない燃料噴射弁に対しては先述の微小Ｑ学習が必要となり、換算値マップ作成に要する作業負荷が大きいとの問題が再浮上する。
【０００８】
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、燃圧センサの個数削減を図った燃料噴射システムにおいて、その削減対象となった燃料噴射弁における噴射量を高精度で制御することを、マップ作成に要する作業負荷軽減を図りつつ実現可能にした燃料噴射制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
請求項１記載の発明では、内燃機関の第１気筒に備えられた第１燃料噴射弁、および第２気筒に備えられた第２燃料噴射弁と、前記第１燃料噴射弁からの燃料噴射時に、前記第１燃料噴射弁の内部で生じた燃料の圧力変化を検出する燃圧センサと、を備える燃料噴射システムに適用されることを前提とする。
【００１１】
そして、前記内燃機関の出力であって、前記第１燃料噴射弁から噴射された燃料の燃焼に伴い生じた第１出力、および前記第２燃料噴射弁から噴射された燃料の燃焼に伴い生じた第２出力を検出する出力検出手段と、前記第１出力を生じさせた前記第１燃料噴射弁からの燃料噴射量である第１噴射量を、前記燃圧センサの検出値に基づき算出する第１噴射量算出手段と、前記第２出力を生じさせた前記第２燃料噴射弁からの燃料噴射量である第２噴射量を、検出した前記第１出力、前記第２出力、および算出した前記第１噴射量に基づき推定する第２噴射量推定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
上記発明によれば、第１燃料噴射弁からの第１噴射量とその噴射による第１出力とを、内燃機関の運転中に検出できる。また、第２燃料噴射弁からの燃料噴射による第２出力を、内燃機関の運転中に検出できる。そして、第１噴射量および第１出力の相関と、第２噴射量および第２出力の相関とは類似すると見なすことができるため、検出した第１噴射量、第１出力および第２出力に基づけば、第２噴射量を精度よく推定できる筈である。
【００１３】
したがって、第２燃料噴射弁については燃圧センサが備えられていなくても、上記発明の如く、検出した第１出力、第２出力および第１噴射量に基づき第２噴射量を推定すれば、第２出力から第２噴射量を換算するための換算値のマップを不要にできる。
【００１４】
或いは、前記マップを用いた場合であっても、そのマップに記憶されている換算値を、推定した第２噴射量に基づき補正して換算値の精度向上を図ることができるため、噴射条件（例えば燃料供給圧力（コモンレール内圧力）やエンジン回転速度ＮＥ、燃料温度等）毎に換算値を記憶させるにあたり、噴射条件の領域分割数を少なくして換算値のデータ点数を少なくできる。よって、換算値のマップ作成に要する作業負荷軽減を図りつつ、燃圧センサの削減対象となった第２燃料噴射弁の噴射量を高精度で制御することを実現できる。
【００１５】
請求項２記載の発明では、燃料噴射を停止して減速運転している時に、所定量未満の微小量の燃料を前記第１燃料噴射弁および前記第２燃料噴射弁から順次噴射し、それらの噴射に伴い生じた前記第１出力および前記第２出力を前記出力検出手段により検出させることを特徴とする（第１実施形態参照）。
【００１６】
上記発明の如く、燃料噴射を停止して減速運転している時に微小量を噴射すれば、その微小量の噴射により生じた第１出力を高精度に検出できる。よって、第２噴射量推定手段による推定精度を向上できる。また、噴射の量を所定量未満に制限するので、当該噴射によりエンジン出力が変動することを、無視できる程度に小さくできる。
【００１７】
請求項３記載の発明では、前記第１燃料噴射弁および前記第２燃料噴射弁から順次燃料を噴射して運転している時に、それらの噴射に伴い生じた前記第１出力および前記第２出力を前記出力検出手段により検出させることを特徴とする（第２実施形態参照）。
【００１８】
これによれば、無噴射減速運転中であるか否かに拘わらず第２噴射量を推定できるので、第２噴射量を推定する機会を多くできる。よって、その推定値を用いて第２燃料噴射弁を噴射制御するにあたり、その制御の精度向上を促進できる。
【００１９】
請求項４記載の発明では、検出した前記第１出力および算出した前記第１噴射量の相関を表した第１相関値を算出する第１相関値算出手段を備え、前記第２噴射量推定手段は、検出した前記第２出力および前記第１相関値に基づき前記第２噴射量を推定することを特徴とする（第１および第２実施形態参照）。
【００２０】
これによれば、第１燃料噴射弁にかかる第１相関値を算出し、その第１相関値を用いて第２出力から第２噴射量を推定するので、燃圧センサが搭載されていない第２燃料噴射弁についても噴射量を把握できるようになる。よって、第２出力から第２噴射量を換算するための換算値のマップを不要にできる。
【００２１】
請求項５記載の発明では、前記第２出力および前記第２噴射量の相関を表した第２相関値であって、試験により予め取得しておいた前記第２相関値を記憶する記憶手段と、検出した前記第１出力および算出した前記第１噴射量の相関を表した第１相関値に基づき、前記記憶手段に記憶されている前記第２相関値を補正する補正手段と、を備え、前記第２噴射量推定手段は、前記補正手段により補正された前記第２相関、および検出した前記第２出力に基づき前記第２噴射量を推定することを特徴とする（第３実施形態参照）。
【００２２】
これによれば、記憶手段にマップ等の形式で記憶されている第２相関値（例えば先述した換算値）を、第１相関値に基づき補正して第２相関値の精度向上を図ることができる。よって、噴射条件（例えば燃料供給圧力（コモンレール内圧力）やエンジン回転速度ＮＥ、燃料温度等）毎に第２相関値を記憶させるにあたり、噴射条件の領域分割数を少なくして換算値のデータ点数を少なくできる。よって、予め試験して取得しておくべき第２相関値のデータ点数を少なくするようにできるので、第２相関値を取得する試験に要する作業負荷を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる燃料噴射制御装置が適用される、燃料噴射システムの概略を示す図。
【図２】噴射指令信号に対応する噴射率および燃圧の変化を示す図。
【図３】第１実施形態において、センサ有り噴射弁（＃１，＃３）に対する噴射指令信号の設定等の概要を示すブロック図。
【図４】噴射時燃圧波形Ｗａ、非噴射時燃圧波形Ｗｕ、噴射波形Ｗｂを示す図。
【図５】第１実施形態において、センサ無し噴射弁１０（＃２，＃４）から噴射される燃料の噴射量を推定する手順を示すフローチャート。
【図６】図５の処理による微小噴射を実施した場合の一態様を示すタイムチャート。
【図７】本発明の第２実施形態において、センサ無し噴射弁１０（＃２，＃４）から噴射される燃料の噴射量を推定する手順を示すフローチャート。
【図８】図７の処理を実施した場合の一態様を示すタイムチャート。
【図９】本発明の第３実施形態において、センサ無し噴射弁１０（＃２，＃４）から噴射される燃料の噴射量を推定する手順を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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、以下に説明する燃料噴射状態推定装置は、車両用のエンジン（内燃機関）に搭載されたものであり、当該エンジンには、複数の気筒＃１〜＃４について高圧燃料を噴射して圧縮自着火燃焼させるディーゼルエンジンを想定している。
【００２５】
（第１実施形態）
図１は、上記エンジンの各気筒に搭載された燃料噴射弁１０、燃料噴射弁１０に搭載された燃圧センサ２２、及び車両に搭載された電子制御装置であるＥＣＵ３０等を示す模式図である。
【００２６】
先ず、燃料噴射弁１０を含むエンジンの燃料噴射システムについて説明する。燃料タンク４０内の燃料は、燃料ポンプ４１によりコモンレール４２（蓄圧容器）に圧送されて蓄圧され、各気筒の燃料噴射弁１０（＃１〜＃４）へ分配供給される。複数の燃料噴射弁１０（＃１〜＃４）は、予め設定された順番で燃料の噴射を順次行う。本実施形態では、＃１→＃３→＃４→＃２の順番で噴射することを想定している。
【００２７】
なお、燃料ポンプ４１にはプランジャポンプが用いられているため、プランジャの往復動に同期して燃料は圧送される。そして、当該燃料ポンプ４１はエンジン出力を駆動源としてクランク軸により駆動するので、１燃焼サイクル中に決められた回数だけ燃料ポンプ４１から燃料を圧送することとなる。
【００２８】
燃料噴射弁１０は、以下に説明するボデー１１、ニードル形状の弁体１２及びアクチュエータ１３等を備えて構成されている。ボデー１１は、内部に高圧通路１１ａを形成するとともに、燃料を噴射する噴孔１１ｂを形成する。弁体１２は、ボデー１１内に収容されて噴孔１１ｂを開閉する。
【００２９】
ボデー１１内には弁体１２に背圧を付与する背圧室１１ｃが形成されており、高圧通路１１ａ及び低圧通路１１ｄは背圧室１１ｃと接続されている。高圧通路１１ａ及び低圧通路１１ｄと背圧室１１ｃとの連通状態は制御弁１４により切り替えられており、電磁コイルやピエゾ素子等のアクチュエータ１３へ通電して制御弁１４を図１の下方へ押し下げ作動させると、背圧室１１ｃは低圧通路１１ｄと連通して背圧室１１ｃ内の燃料圧力は低下する。その結果、弁体１２へ付与される背圧力が低下して弁体１２はリフトアップ（開弁作動）する。これにより、弁体１２のシート面１２ａがボデー１１のシート面から離座して、噴孔１１ｂから燃料が噴射される。
【００３０】
一方、アクチュエータ１３への通電をオフして制御弁１４を図１の上方へ作動させると、背圧室１１ｃは高圧通路１１ａと連通して背圧室１１ｃ内の燃料圧力は上昇する。その結果、弁体１２へ付与される背圧力が上昇して弁体１２はリフトダウン（閉弁作動）する。これにより、弁体１２のシート面１２ａがボデー１１のシート面に着座して、噴孔１１ｂからの燃料噴射が停止される。
【００３１】
したがって、ＥＣＵ３０がアクチュエータ１３への通電を制御することで、弁体１２の開閉作動が制御される。これにより、コモンレール４２から高圧通路１１ａへ供給された高圧燃料は、弁体１２の開閉作動に応じて噴孔１１ｂから噴射される。
【００３２】
燃料噴射弁１０の内部燃料の圧力変化を検出する燃圧センサ２２は、全ての燃料噴射弁１０に搭載されているわけではなく、本実施形態では、＃１，＃３の燃料噴射弁１０（センサ有り噴射弁）に燃圧センサ２２が搭載され、＃２，＃４の燃料噴射弁１０（センサ無し噴射弁）には燃圧センサ２２が搭載されていない。なお、＃１気筒のセンサ有り噴射弁１０（＃１）が「第１燃料噴射弁」に相当し、＃２気筒のセンサ無し噴射弁１０（＃２）が「第２燃料噴射弁」に相当する。
【００３３】
燃圧センサ２２を有するセンサ装置２０は、以下に説明するステム２１（起歪体）、燃温センサ２３及びモールドＩＣ２４等を備えて構成されている。ステム２１はボデー１１に取り付けられており、ステム２１に形成されたダイヤフラム部２１ａが高圧通路１１ａを流通する高圧燃料の圧力を受けて弾性変形する。圧力センサ素子により構成される燃圧センサ２２はダイヤフラム部２１ａに取り付けられており、ダイヤフラム部２１ａで生じた弾性変形量に応じて圧力検出信号をＥＣＵ３０へ出力する。
【００３４】
また、ダイヤフラム部２１ａには、温度センサ素子により構成される燃温センサ２３が取り付けられている。この燃温センサ２３により検出された温度は、分岐通路内の燃料の温度とみなすことができる。つまり、センサ装置２０は燃温センサの機能を備えていると言える。但し、本発明の実施にあたり、この燃温センサ２３は廃止してもよい。
【００３５】
モールドＩＣ２４は、燃圧センサ２２や燃温センサ２３から出力された検出信号を増幅する増幅回路や、検出信号を送信する送信回路等の電子部品を樹脂モールドして形成されており、ステム２１とともに燃料噴射弁１０に搭載されている。モールドＩＣ２４はＥＣＵ３０と電気接続されており、増幅された検出信号はＥＣＵ３０に送信される。
【００３６】
ＥＣＵ３０は、アクセルペダルの操作量やエンジン負荷、エンジン回転速度ＮＥ等に基づき目標噴射状態（例えば噴射段数、噴射開始時期、噴射終了時期、噴射量等）を算出する。例えば、エンジン負荷及びエンジン回転速度に対応する最適噴射状態を噴射状態マップにして記憶させておく。そして、現状のエンジン負荷及びエンジン回転速度に基づき、噴射状態マップを参照して目標噴射状態を算出する。そして、算出した目標噴射状態に対応する噴射指令信号ｔ１、ｔ２、Ｔｑ（図２（ａ）参照）を、後に詳述する噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒα，Ｒβ，Ｒｍａｘに基づき設定し、燃料噴射弁１０へ出力することで燃料噴射弁１０の作動を制御する。
【００３７】
次に、センサ有り噴射弁１０（＃１，＃３）から燃料を噴射させる場合における、噴射制御の手法について、図２〜図４を用いて以下に説明する。
【００３８】
例えば＃１気筒の燃料噴射弁１０（＃１）で燃料噴射した時には、そのセンサ有り噴射弁１０に搭載されている燃圧センサ２２（＃１）の検出値に基づき、噴射に伴い生じた燃料圧力の変化を燃圧波形（図２（ｃ）参照）として検出する。そして、検出した燃圧波形に基づき単位時間当たりの燃料噴射量の変化を表した噴射率波形（図２（ｂ）参照）を演算して噴射状態を検出する。そして、検出した噴射率波形（噴射状態）を特定する噴射率パラメータＲα，Ｒβ，Ｒｍａｘを学習するとともに、噴射指令信号（パルスオン時期ｔ１、パルスオフ時期ｔ２及びパルスオン期間Ｔｑ）と噴射状態との相関関係を特定する噴射率パラメータｔｄ，ｔｅを学習する。
【００３９】
具体的には、燃圧波形のうち、噴射開始に伴い燃圧降下を開始する変曲点Ｐ１から降下が終了する変曲点Ｐ２までの降下波形を、最小二乗法等により直線に近似した降下近似直線Ｌαを算出する。そして、降下近似直線Ｌαのうち基準値Ｂαとなる時期（ＬαとＢαの交点時期ＬＢα）を算出する。この交点時期ＬＢαと噴射開始時期Ｒ１とは相関が高いことに着目し、交点時期ＬＢαに基づき噴射開始時期Ｒ１を算出する。例えば、交点時期ＬＢαよりも所定の遅れ時間Ｃαだけ前の時期を噴射開始時期Ｒ１として算出すればよい。
【００４０】
また、燃圧波形のうち、噴射終了に伴い燃圧上昇を開始する変曲点Ｐ３から降下が終了する変曲点Ｐ５までの上昇波形を、最小二乗法等により直線に近似した上昇近似直線Ｌβを算出する。そして、上昇近似直線Ｌβのうち基準値Ｂβとなる時期（ＬβとＢβの交点時期ＬＢβ）を算出する。この交点時期ＬＢβと噴射終了時期Ｒ４とは相関が高いことに着目し、交点時期ＬＢβに基づき噴射終了時期Ｒ４を算出する。例えば、交点時期ＬＢβよりも所定の遅れ時間Ｃβだけ前の時期を噴射終了時期Ｒ４として算出すればよい。
【００４１】
次に、降下近似直線Ｌαの傾きと噴射率増加の傾きとは相関が高いことに着目し、図２（ｂ）に示す噴射率波形のうち噴射増加を示す直線Ｒαの傾きを、降下近似直線Ｌαの傾きに基づき算出する。例えば、Ｌαの傾きに所定の係数を掛けてＲαの傾きを算出すればよい。同様にして、上昇近似直線Ｌβの傾きと噴射率減少の傾きとは相関が高いので、噴射率波形のうち噴射減少を示す直線Ｒβの傾きを、上昇近似直線Ｌβの傾きに基づき算出する。
【００４２】
次に、噴射率波形の直線Ｒα，Ｒβに基づき、噴射終了を指令したことに伴い弁体１２がリフトダウンを開始する時期（閉弁作動開始時期Ｒ２３）を算出する。具体的には、両直線Ｒα，Ｒβの交点を算出し、その交点時期を閉弁作動開始時期Ｒ２３として算出する。また、噴射開始時期Ｒ１の噴射開始指令時期ｔ１に対する遅れ時間（噴射開始遅れ時間ｔｄ）を算出する。また、閉弁作動開始時期Ｒ２３の噴射終了指令時期ｔ２に対する遅れ時間（閉弁開始遅れ時間ｔｅ）を算出する。
【００４３】
また、降下近似直線Ｌα及び上昇近似直線Ｌβの交点に対応した圧力を交点圧力Ｐαβとして算出し、後に詳述する基準圧力Ｐbaseと交点圧力Ｐαβとの圧力差ΔＰγを算出し、この圧力差ΔＰγと最大噴射率Ｒｍａｘとは相関が高いことに着目し、圧力差ΔＰγに基づき最大噴射率Ｒｍａｘを算出する。具体的には、圧力差ΔＰγに相関係数Ｃγを掛けることで最大噴射率Ｒｍａｘを算出する。但し、圧力差ΔＰγが所定値ΔＰγｔｈ未満である小噴射の場合には、上述の如くＲｍａｘ＝ΔＰγ×Ｃγとする一方で、ΔＰγ≧ΔＰγｔｈである大噴射の場合には、予め設定しておいた値（設定値Ｒγ）を最大噴射率Ｒｍａｘとして算出する。
【００４４】
なお、上記「小噴射」とは、噴射率がＲγに達する前に弁体１２がリフトダウンを開始する態様の噴射を想定しており、シート面１２ａで燃料が絞られて噴射量が制限されている時の噴射率が最大噴射率Ｒｍａｘとなる。一方、上記「大噴射」とは、噴射率がＲγに達した後に弁体１２がリフトダウンを開始する態様の噴射を想定しており、噴孔１１ｂで燃料が絞られて噴射量が制限されている時の噴射率が最大噴射率Ｒｍａｘとなる。要するに、噴射指令期間Ｔｑが十分に長く、最大噴射率に達した以降も開弁状態を継続させる場合においては、図２（ｂ）に示す噴射率波形は台形となる。一方、最大噴射率に達する前に閉弁作動を開始させるような小噴射の場合には、噴射率波形は三角形となる。
【００４５】
大噴射時の最大噴射率Ｒｍａｘである上記設定値Ｒγは、燃料噴射弁１０の経年変化に伴い変化していく。例えば、噴孔１１ｂにデポジット等の異物が堆積して噴射量が減少するといった経年劣化が進行すると、図２（ｃ）に示す圧力降下量ΔＰは小さくなっていく。また、シート面１２ａが磨耗して噴射量が増大するといった経年劣化が進行すると、圧力降下量ΔＰは大きくなっていく。なお、圧力降下量ΔＰとは、噴射率上昇に伴い生じた検出圧力の降下量のことであり、例えば、基準圧力Ｐbaseから変曲点Ｐ２までの圧力降下量、又は、変曲点Ｐ１から変曲点Ｐ２までの圧力降下量のことである。
【００４６】
そこで本実施形態では、大噴射時の最大噴射率Ｒｍａｘ（設定値Ｒγ）と圧力降下量ΔＰとは相関が高いことに着目し、圧力降下量ΔＰの検出結果から設定値Ｒγを算出して学習する。つまり、大噴射時における最大噴射率Ｒｍａｘの学習値は、圧力降下量ΔＰに基づく設定値Ｒγの学習値に相当する。
【００４７】
以上により、燃圧波形から噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒα，Ｒβ，Ｒｍａｘを算出することができる。そして、これらの噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒα，Ｒβ，Ｒｍａｘの学習値に基づき、噴射指令信号（図２（ａ）参照）に対応した噴射率波形（図２（ｂ）参照）を算出することができる。なお、このように算出した噴射率波形の面積（図２（ｂ）中の網点ハッチ参照）は噴射量に相当するので、噴射率パラメータに基づき噴射量を算出することもできる。
【００４８】
図３は、これら噴射率パラメータの学習、及びセンサ有り噴射弁１０（＃１，＃３）へ出力する噴射指令信号の設定等の概要を示すブロック図であり、ＥＣＵ３０により機能する各手段３１，３２，３３について以下に説明する。噴射率パラメータ算出手段３１は、燃圧センサ２２により検出された燃圧波形に基づき噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒα，Ｒβ，Ｒｍａｘを算出する。
【００４９】
学習手段３２は、算出した噴射率パラメータをＥＣＵ３０のメモリ３０ａに記憶更新して学習する。なお、噴射率パラメータは、その時の供給燃圧（コモンレール４２内の圧力）や燃料温度等に応じて異なる値となるため、供給燃圧又は後述する基準圧力Ｐbase（図２（ｃ）参照）や、燃温センサ２３により検出された燃温と関連付けて学習させることが望ましい。図３の例では、燃圧に対応する噴射率パラメータの値を噴射率パラメータマップＭに記憶させている。
【００５０】
設定手段３３は、現状の燃圧に対応する噴射率パラメータ（学習値）を、噴射率パラメータマップＭから取得する。そして、取得した噴射率パラメータに基づき、目標噴射状態に対応する噴射指令信号ｔ１、ｔ２、Ｔｑを設定する。そして、このように設定した噴射指令信号にしたがって燃料噴射弁１０を作動させた時の燃圧波形を燃圧センサ２２で検出し、検出した燃圧波形に基づき噴射率パラメータ算出手段３１は噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒα，Ｒβ，Ｒｍａｘを算出する。
【００５１】
要するに、噴射指令信号に対する実際の噴射状態（つまり噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒα，Ｒβ，Ｒｍａｘ）を検出して学習し、その学習値に基づき、目標噴射状態に対応する噴射指令信号を設定する。そのため、実際の噴射状態に基づき噴射指令信号がフィードバック制御されることとなり、先述した経年劣化が進行しても、実噴射状態が目標噴射状態に一致するよう燃料噴射状態を高精度で制御できる。特に、実噴射量が目標噴射量となるように、噴射率パラメータに基づき噴射指令期間Ｔｑを設定するようフィードバック制御することで、実噴射量が目標噴射量となるように補償している。
【００５２】
以下の説明では、燃料噴射弁１０から燃料を噴射させている気筒を噴射気筒（表気筒）、この噴射気筒が燃料を噴射している時に燃料噴射させていない気筒を非噴射気筒（裏気筒）とし、かつ、噴射気筒に対応する燃圧センサ２２を噴射時燃圧センサ、非噴射気筒に対応する燃圧センサ２２を非噴射時燃圧センサと呼ぶ。
【００５３】
噴射時燃圧センサにより検出された燃圧波形である噴射時燃圧波形Ｗａ（図４（ａ）参照）は、噴射による影響のみを表しているわけではなく、以下に例示する噴射以外の影響で生じた波形成分をも含んでいる。すなわち、燃料タンク４０の燃料をコモンレール４２へ圧送する燃料ポンプ４１がプランジャポンプの如く間欠的に燃料を圧送するものである場合には、燃料噴射中にポンプ圧送が行われると、そのポンプ圧送期間中における噴射時燃圧波形Ｗａは全体的に圧力が高くなった波形となる。つまり、噴射時燃圧波形Ｗａ（図４（ａ）参照）には、噴射による燃圧変化を表した燃圧波形である噴射波形Ｗｂ（図４（ｃ）参照）と、ポンプ圧送による燃圧上昇を表した燃圧波形（図４（ｂ）中の実線Ｗｕ’参照）とが含まれていると言える。
【００５４】
また、このようなポンプ圧送が燃料噴射中に行われなかった場合であっても、燃料を噴射した直後は、その噴射分だけ噴射システム内全体の燃圧が低下する。そのため、噴射時燃圧波形Ｗａは全体的に圧力が低くなった波形となる。つまり、噴射時燃圧波形Ｗａには、噴射による燃圧変化を表した噴射波形Ｗｂの成分と、噴射システム内全体の燃圧低下を表した燃圧波形（図４（ｂ）中の点線Ｗｕ参照）の成分とが含まれていると言える。
【００５５】
そこで本実施形態では、非噴射気筒センサにより検出される非噴射時燃圧波形Ｗｕ’（Ｗｕ）はコモンレール内の燃圧（噴射システム内全体の燃圧）の変化を表していることに着目し、噴射気筒センサにより検出された噴射時燃圧波形Ｗａから、非噴射気筒センサによる非噴射時燃圧波形Ｗｕ’（Ｗｕ）を差し引いて噴射波形Ｗｂを演算する処理（裏消し処理）を実施している。なお、図２（ｃ）に示す燃圧波形は噴射波形Ｗｂである。
【００５６】
また、多段噴射を実施する場合には、前段噴射にかかる燃圧波形の脈動Ｗｃ（図２（ｃ）参照）が燃圧波形Ｗａに重畳する。特に、前段噴射とのインターバルが短い場合には、燃圧波形Ｗａは脈動Ｗｃの影響を大きく受ける。そこで、非噴射時燃圧波形Ｗｕ’（Ｗｕ）に加えて脈動Ｗｃを燃圧波形Ｗａから差し引く処理（うねり消し処理）を実施して、噴射波形Ｗｂを算出することが望ましい。
【００５７】
以上、センサ有り噴射弁１０（＃１，＃３）に対する噴射制御の手法について、図２〜図４を用いて説明してきたが、センサ無し噴射弁１０（＃２，＃４）については、以下に説明する手法により噴射量を推定し、その推定した噴射量に基づき、目標噴射状態に対応する噴射指令信号Ｔｑを設定する。
【００５８】
図５は、センサ無し噴射弁１０（＃２，＃４）から噴射される燃料の噴射量を推定する手順を示すフローチャートであり、当該処理は、ＥＣＵ３０が有するマイクロコンピュータにより繰り返し実行される。
【００５９】
先ず、図５に示すステップＳ１０において、エンジン運転状態が、燃料を噴射していない無噴射状態であり、かつ、エンジン回転速度が低下している減速運転中であるか否かを判定する。無噴射減速運転中であると判定された場合には、次のステップＳ１１において、予め所定量未満に設定された微小量の燃料を、センサ有り噴射弁１０（＃１）およびセンサ無し噴射弁１０（＃２）から順次噴射する。
【００６０】
より詳細に説明すると、センサ有り噴射弁１０（＃１）に対する噴射指令期間Ｔｑ（＃１）と、センサ無し噴射弁１０（＃２）に対する噴射指令期間Ｔｑ（＃２）とを同じに設定している。また、Ｔｑ（＃１）にかかる噴射開始時期ｔ１ａ（図６（ｂ）参照）を、例えば圧縮上死点よりも所定クランク角だけ進角させたタイミングで噴射させた場合、Ｔｑ（＃２）にかかる噴射開始時期ｔ１ｂ（図６（ｄ）参照）についても、同じクランク角だけ進角させたタイミングで噴射させる。要するに、各気筒での噴射条件を同じに設定している。
【００６１】
また、センサ有り噴射弁１０（＃１）に対する噴射開始時期ｔ１ａから、センサ無し噴射弁１０（＃２）に対する噴射開始時期ｔ１ｂまでのクランク軸回転角度が、所定角未満となるように設定している。換言すれば、ｔ１ａからｔ１ｂまでの時間間隔が所定時間未満となるように設定している。図６の例では、センサ有り噴射弁１０（＃１）からの微小噴射の直後に、センサ無し噴射弁１０（＃２）からの微小噴射を実施している。
【００６２】
図６は、ステップＳ１１にかかる微小噴射を実施した場合の一態様を示すタイムチャートである。図中の（ｂ）（ｄ）に示すように微小量を噴射するよう、センサ有り噴射弁１０（＃１）およびセンサ無し噴射弁１０（＃２）へ噴射指令を出力したことに伴い、（ｃ）（ｄ）中の符合Ｑ（＃１），Ｑ（＃２）に示す如く微小量の噴射が為されている。その結果、（ａ）に示すように、降下するエンジン回転速度ＮＥがΔＮＥ（＃１），ΔＮＥ（＃２）だけ増大している。これらのΔＮＥ（＃１），ΔＮＥ（＃２）は、Ｑ（＃１），Ｑ（＃２）の燃焼に伴い生じたエンジン出力の増大分を表す。
【００６３】
図５の説明に戻り、続くステップＳ１２（出力検出手段）では、各々の微小噴射量Ｑ（＃１），Ｑ（＃２）に対する、エンジン回転速度の増大分ΔＮＥ（＃１），ΔＮＥ（＃２）を検出する。なお、ΔＮＥ（＃１）が「第１出力」に相当し、ΔＮＥ（＃２）が「第２出力」に相当する。
【００６４】
続くステップＳ１３（第１噴射量算出手段）では、ステップＳ１１で実施した、センサ有り噴射弁１０（＃１）からの微小噴射量について、燃圧センサ２２の検出値に基づき図２の手法により算出した値（実噴射量Ｑ（＃１））を取得する。続くステップＳ１４では、ステップＳ１２で検出したΔＮＥ（＃１）と、ステップＳ１３で取得した実噴射量Ｑ（＃１）との相関値Ｃａ（＃１）を算出する。詳細には、図６中の式１に示すように、センサ有り噴射弁１０（＃１）にかかる実噴射量Ｑ（＃１）とΔＮＥ（＃１）との比率を相関値Ｃａ（＃１）として算出する。
【００６５】
続くステップＳ１５（第２噴射量推定手段）では、ステップＳ１１で実施したセンサ無し噴射弁１０（＃２）からの微小噴射の値（実噴射量Ｑ（＃２））を、ステップＳ１４で算出した相関値Ｃａ（＃１）およびステップＳ１２で検出したΔＮＥ（＃２）に基づき推定する。詳細には、図６中の式２に示すように、センサ有り噴射弁１０（＃１）にかかる相関値Ｃａ（＃１）に、センサ無し噴射弁１０（＃２）にかかるΔＮＥ（＃２）を乗算して、実噴射量Ｑ（＃２）を算出する。
【００６６】
要するに、センサ有り噴射弁１０（＃１）にかかるＱ（＃１）とΔＮＥ（＃１）との相関値Ｃａ（＃１）は、センサ無し噴射弁１０（＃２）にかかるＱ（＃２）とΔＮＥ（＃２）との相関値Ｃａ（＃２）と殆ど同じであると見なしており、検出可能なＱ（＃１）、ΔＮＥ（＃１）およびΔＮＥ（＃２）の値から、検出不能であるＱ（＃２）を推定している。なお、Ｑ（＃１）は「第１噴射量」に相当し、Ｑ（＃２）は「第２噴射量」に相当する。また、相関値Ｃａ（＃１）は「第１相関値」に相当する。
【００６７】
ここで、センサ有り噴射弁１０（＃１）の噴射制御については、学習した噴射率パラメータを噴射率パラメータマップＭに記憶させ、当該マップＭの値を参照して、目標噴射状態に対応する噴射指令信号ｔ１、ｔ２、Ｔｑを設定することは先述した通りである。これに対し、センサ無し噴射弁１０（＃２）の噴射制御については、噴射率パラメータマップＭの替わりに、目標噴射量Ｑに対する噴射指令期間Ｔｑの値を記憶させたＴｑ−Ｑマップを用いて噴射制御している。なお、Ｔｑ−Ｑマップは、基準圧力Ｐbaseやエンジン回転速度、燃料温度等と関連付けて、目標噴射量Ｑに対する噴射指令期間Ｔｑの値をメモリ３０ａに記憶させることが望ましい。
【００６８】
そして、Ｔｑ−Ｑマップに記憶されているＴｑの値は、図５の処理により推定した噴射量Ｑ（＃２）、およびステップＳ１１にてセンサ無し噴射弁１０（＃２）に指令した指令信号Ｔｑ（図６（ｄ）参照）との値に基づき補正される。例えば、Ｑ（＃２）に対するＴｑ（＃２）の比率を算出し、Ｔｑ−Ｑマップに記憶されているＱに対するＴｑ値が、前記比率となるようにＴｑ値を補正する。
【００６９】
以上により、本実施形態によれば、ΔＮＥ（＃２）から微小噴射量Ｑ（＃２）を換算するための換算値マップを要することなく、センサ無し噴射弁１０（＃２）にかかる微小噴射量Ｑ（＃２）を推定できる。また、このように推定した微小噴射量Ｑ（＃２）を用いて、センサ無し噴射弁１０（＃２）の噴射制御に用いるＴｑ−Ｑマップを補正するので、センサ無し噴射弁１０（＃２）の噴射状態を高精度で制御できる。
【００７０】
また、本実施形態によれば、無噴射減速運転中（Ｓ１０：ＹＥＳ）に微小噴射を実施してΔＮＥ（第１出力および第２出力に相当）を検出するので、その微小量の噴射に起因して生じたΔＮＥ（＃１，＃２）を高精度に検出でき、ひいては微小噴射量Ｑ（＃２）の推定精度を向上できる。
【００７１】
ここで、微小噴射を実施するにあたり、センサ有り噴射弁１０（＃１）に対する噴射開始時期ｔ１ａから、センサ無し噴射弁１０（＃２）に対する噴射開始時期ｔ１ｂまでの時間間隔ｔ１ａ〜ｔ１ｂが長いほど、センサ有り噴射弁１０（＃１）での噴射条件と、センサ無し噴射弁１０（＃２）での噴射条件とが異なってくることが懸念される。前記噴射条件の具体例としては、基準圧力Ｐbaseやエンジン回転速度ＮＥ、燃料温度等が挙げられる。そして、上述の如く噴射条件が異なってくると、センサ有り噴射弁１０（＃１）にかかる相関値Ｃａ（＃１）と、センサ無し噴射弁１０（＃２）にかかる相関値Ｃａ（＃２）とのずれが大きくなるので、微小噴射量Ｑ（＃２）の推定精度悪化が懸念される。この点を鑑みた本実施形態では、前記時間間隔ｔ１ａ〜ｔ１ｂが所定時間未満となるように微小噴射を実施することで、上記懸念の解消を図っている。
【００７２】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、無噴射減速運転中（Ｓ１０：ＹＥＳ）であることを条件として、微小噴射を実施してΔＮＥ（第１出力および第２出力に相当）を検出している。これに対し、本実施形態では、このような条件に拘わらず、通常の走行時に瞬時ＮＥを逐次検出し、その瞬時ＮＥの変化に基づき第１出力および第２出力を検出する。以下、このように検出した出力を用いてセンサ無し噴射弁１０（＃２）からの噴射量を推定する本実施形態の手法について、図７および図８を用いて説明する。
【００７３】
図７に示す処理は、ＥＣＵ３０が有するマイクロコンピュータによりエンジン運転中に繰り返し実行されるものであり、先ずステップＳ２０において、エンジン回転速度ＮＥの瞬時値（瞬時ＮＥ）を算出する。なお、図８（ａ）は瞬時ＮＥの変化を示す。
【００７４】
続くステップＳ２１（出力検出手段）では、ステップＳ２０で算出した瞬時ＮＥに基づき、エンジン出力の瞬時値（瞬時トルク）を算出する。詳細には、瞬時ＮＥの変化率に換算係数を乗算することで瞬時トルクを算出する。なお、図８（ｂ）中の実線は瞬時トルクの変化を示す。
【００７５】
続くステップＳ２２（出力検出手段）では、ステップＳ２１で算出した瞬時トルクに基づき、各気筒の仕事量Ｗを算出する。詳細には、各気筒の爆発周期（１８０ＣＡ）の区間において、瞬時トルクの値を積分した値（図８（ｂ）中の斜線を付した面積）を、各気筒の仕事量Ｗとする。なお、図８（ｃ）中の符号Ｗ（＃１）〜Ｗ（＃４）に示す各点は、各気筒の仕事量を表す。
【００７６】
なお、仕事量Ｗ（＃１）が「第１出力」に相当し、仕事量Ｗ（＃２）が「第２出力」に相当する。ちなみに、検出した仕事量Ｗ（＃１）〜Ｗ（＃４）を用いて、各気筒の仕事量Ｗ（＃１）〜Ｗ（＃４）のばらつきを解消させるように、各気筒に対する噴射指令信号Ｔｑを補正する気筒間補正を実施してもよい。
【００７７】
続くステップＳ２３（第１噴射量算出手段）では、＃１気筒の仕事量Ｗ（＃１）に寄与した燃料噴射量、つまり、センサ有り噴射弁１０（＃１）からの噴射量Ｑ（＃１）について、燃圧センサ２２の検出値に基づき図２の手法により算出した値（実噴射量Ｑ（＃１））を取得する。
【００７８】
続くステップＳ２４では、ステップＳ２２で算出した＃１気筒の仕事量Ｗ（＃１）と、ステップＳ２３で取得した＃１気筒の実噴射量Ｑ（＃１）との相関値Ｃｂ（＃１）を算出する。詳細には、センサ有り噴射弁１０（＃１）にかかる実噴射量Ｑ（＃１）と仕事量Ｗ（＃１）との比率を相関値Ｃｂ（＃１）として算出する。なお、相関値Ｃｂ（＃１）は「第１相関値」に相当する。
【００７９】
続くステップＳ２５（第２噴射量推定手段）では、＃２気筒の仕事量Ｗ（＃２）に寄与した燃料噴射量、つまり、センサ無し噴射弁１０（＃２）からの実噴射量Ｑ（＃２）を、ステップＳ２４で算出した相関値Ｃｂ（＃１）およびステップＳ２２で検出した＃２気筒の仕事量Ｗ（＃２）に基づき推定する。詳細には、センサ有り噴射弁１０（＃１）にかかる相関値Ｃｂ（＃１）に、センサ無し噴射弁１０（＃２）にかかる仕事量Ｗ（＃２）を乗算して、実噴射量Ｑ（＃２）を算出する。
【００８０】
要するに、センサ有り噴射弁１０（＃１）にかかるＱ（＃１）とＷ（＃１）との相関値Ｃｂ（＃１）は、センサ無し噴射弁１０（＃２）にかかるＱ（＃２）とＷ（＃２）との相関値Ｃｂ（＃２）と殆ど同じであると見なしており、検出可能なＱ（＃１）、Ｗ（＃１）およびＷ（＃２）の値から、検出不能であるＱ（＃２）を推定している。
【００８１】
また、上記第１実施形態と同様にして、センサ有り噴射弁１０（＃１）の噴射制御については、噴射率パラメータマップＭの値を参照して噴射指令信号ｔ１、ｔ２、Ｔｑを設定し、センサ無し噴射弁１０（＃２）の噴射制御については、Ｔｑ−Ｑマップを用いて噴射制御する。そして、Ｔｑ−Ｑマップに記憶されているＴｑの値は、図７の処理により推定した噴射量Ｑ（＃２）、およびその噴射量Ｑ（＃２）を噴射指令した時の指令信号Ｔｑとの値に基づき補正される。例えば、Ｑ（＃２）に対するＴｑ（＃２）の比率を算出し、Ｔｑ−Ｑマップに記憶されているＱに対するＴｑ値が、前記比率となるようにＴｑ値を補正する。
【００８２】
以上により、本実施形態によれば、仕事量Ｗ（＃２）から噴射量Ｑ（＃２）を換算するための換算値マップを要することなく、センサ無し噴射弁１０（＃２）にかかる噴射量Ｑ（＃２）を推定できる。また、このように推定した噴射量Ｑ（＃２）を用いて、センサ無し噴射弁１０（＃２）の噴射制御に用いるＴｑ−Ｑマップを補正するので、センサ無し噴射弁１０（＃２）の噴射状態を高精度で制御できる。
【００８３】
また、本実施形態によれば、無噴射減速運転中であるか否かに拘わらずセンサ無し噴射弁１０（＃２）にかかる噴射量Ｑ（＃２）を推定できるので、上記第１実施形態に比べてＴｑ−Ｑマップを補正する機会（学習機会）を多くでき、当該Ｔｑ−Ｑマップの精度向上を促進できる。
【００８４】
（第３実施形態）
上記第１実施形態では、ΔＮＥ（＃２）から微小噴射量Ｑ（＃２）を換算するための換算値マップを廃止しているのに対し、本実施形態では、当該換算値マップを用いてセンサ無し噴射弁１０（＃２）の微小噴射量Ｑ（＃２）を算出している。以下、図９を用いて、本実施形態による微小噴射量Ｑ（＃２）の算出手法を説明する。
【００８５】
先ず、センサ無し噴射弁１０（＃２）において、図５のステップＳ１０〜Ｓ１２と同様にして、無噴射減速運転時に微小噴射を実施し（手段Ｆ１）、エンジン回転速度の増大分ΔＮＥ（＃２）を検出する（手段Ｆ２）。そして、検出したΔＮＥ（＃２）をエンジンの出力トルクＴｒｑ（＃２）に換算する（手段Ｆ３）。このトルク換算では、瞬時ＮＥの変化率に換算係数を乗算することで瞬時トルクを算出し、算出した瞬時トルクの値を爆発周期（１８０ＣＡ）の区間において積分し、その積分値を出力トルクＴｒｑ（＃２）として算出すればよい。
【００８６】
ここで、メモリ３０ａ（記憶手段）には、以下に説明するマップＭ１（図９参照）が予め記憶されている。すなわち、センサ無し噴射弁１０（＃２）から噴射された燃料の燃焼により生じた出力トルクＴｒｑ（＃２）と、その出力トルクＴｒｑ（＃２）を生じさせた燃料の噴射量Ｑ（＃２）との相関値Ｃｃ（＃２）を、予め試験を実施して取得しておく。この試験により取得した相関値Ｃｃ（＃２）を試験条件と関連付けて記憶させたのが、前記マップＭ１である。前記試験条件の具体例としては、微小噴射時の燃料供給圧力（基準圧力Ｐbase）やエンジン回転速度ＮＥ、燃料温度等が挙げられる。
【００８７】
そして、次の手段Ｆ４では、前記マップＭ１のうち、手段Ｆ１により微小噴射させた時の条件に該当する相関値Ｃｃ（＃２）を用いて、手段Ｆ３で算出したＴｒｑ（＃２）を噴射量（＃２）に換算する（手段Ｆ４）。詳細には、Ｔｒｑ（＃２）に相関値Ｃｃ（＃２）を乗算して噴射量（＃２）を算出する。
【００８８】
一方、センサ有り噴射弁１０（＃１）においても、手段Ｆ１〜Ｆ３と同様にして、無噴射減速運転時に微小噴射を実施し（手段Ｆ５）、エンジン回転速度の増大分ΔＮＥ（＃１）を検出し（手段Ｆ６）、検出したΔＮＥ（＃１）をエンジンの出力トルクＴｒｑ（＃１）に換算する（手段Ｆ７）。そして、手段Ｆ１により微小噴射した時の噴射量Ｑ（＃１）について、燃圧センサ２２の検出値に基づき図２の手法により算出した値（実噴射量Ｑ（＃１））を取得する（手段Ｆ８）。
【００８９】
そして、次の手段Ｆ９では、手段Ｆ７で算出した出力トルクＴｒｑ（＃１）と、手段Ｆ８で取得した実噴射量Ｑ（＃１）との相関値Ｃｃ（＃１）を算出する。詳細には、センサ有り噴射弁１０（＃１）にかかる実噴射量Ｑ（＃１）と出力トルクＴｒｑ（＃１）との比率を相関値Ｃｃ（＃１）として算出する。なお、相関値Ｃｃ（＃１）は「第１相関値」に相当し、相関値Ｃｃ（＃２）は「第２相関値」に相当する。
【００９０】
さらに、手段Ｆ９（補正手段）は、算出した相関値Ｃｃ（＃１）を用いて、先述したマップＭ１に記憶されている相関値Ｃｃ（＃２）を補正する。詳細には、マップＭ１のうち、手段Ｆ５により微小噴射させた時の条件に該当する相関値Ｃｃ（＃２）を、相関値Ｃｃ（＃１）に置き換えて補正する。或いは、前記相関値Ｃｃ（＃２）を相関値Ｃｃ（＃１）に近づけるように補正する。
【００９１】
要するに、基準圧力Ｐbaseやエンジン回転速度ＮＥ、燃料温度等の条件が同じであれば、センサ有り噴射弁１０（＃１）にかかる相関値Ｃｃ（＃１）と、センサ無し噴射弁１０（＃２）にかかる相関値Ｃｃ（＃２）とは殆ど同じであると見なしており、検出可能な相関値Ｃｃ（＃１）から、検出不能である相関値Ｃｃ（＃２）を補正している。
【００９２】
以上により、本実施形態によれば、センサ無し噴射弁１０（＃２）について、出力トルクＴｒｑ（＃２）を噴射量Ｑ（＃２）に換算するマップＭ１が必要となるものの、燃圧センサ２２により把握可能な、センサ有り噴射弁１０（＃１）についての相関値Ｃｃ（＃１）を用いてマップＭ１を補正するので、マップＭ１に記憶されている、センサ無し噴射弁１０（＃２）についての相関値Ｃｃ（＃２）を高精度にできる。
【００９３】
或いは、基準圧力Ｐbaseやエンジン回転速度ＮＥ、燃料温度等の各種条件と関連付けて相関値Ｃｃ（＃２）を記憶させるにあたり、各種条件の領域数を少なくして、相関値Ｃｃ（＃２）のデータ点数を少なくできる。よって、試験によりマップＭ１を作成する作業負荷の軽減を図ることができる。
【００９４】
（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、以下のように変更して実施してもよい。また、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。
【００９５】
・上記第１実施形態では、微小噴射量の燃焼に伴い生じたエンジン回転速度ＮＥの増大量ΔＮＥを、エンジン出力の増大分とみなして検出しているが、このような増大量ΔＮＥの検出に替え、例えば筒内圧センサにより燃焼室内の圧力の増大量を検出し、その筒内圧増大量をエンジン出力の増大分とみなして検出するようにしてもよい。
【００９６】
・上記第２実施形態では、エンジン回転速度ＮＥの変化に基づき瞬時トルク（仕事量Ｗ）を算出しているが、先述した筒内圧センサにより燃焼室内の圧力の変化を検出し、その筒内圧変化に基づき仕事量Ｗを検出するようにしてもよい。
【００９７】
・上記第１実施形態では、ΔＮＥ（＃１）と噴射量Ｑ（＃１）との相関値Ｃａ（＃１）を、噴射量Ｑ（＃２）の推定に用いているが、ΔＮＥ（＃１）に基づきエンジンの出力トルクＴｒｑ（＃１）の増加分を算出し、当該トルク増加分とΔＮＥ（＃１）との相関値を噴射量Ｑ（＃２）の推定に用いるようにしてもよい。
【００９８】
・上記各実施形態では、燃圧センサ２２を２つの気筒に搭載させているが、１つの気筒だけに搭載するようにしてもよい。また、図１に示す上記実施形態では、燃圧センサ２２を燃料噴射弁１０に搭載しているが、本発明にかかる燃圧センサはコモンレール４２の吐出口４２ａから噴孔１１ｂに至るまでの燃料供給経路内の燃圧を検出するよう配置された燃圧センサであればよい。よって、例えばコモンレール４２と燃料噴射弁１０とを接続する高圧配管４２ｂに燃圧センサを搭載してもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１０（＃１）…センサ有り噴射弁（第１燃料噴射弁）、１０（＃２）…センサ無し噴射弁（第２燃料噴射弁）、２２…燃圧センサ、３０ａ…記憶手段、Ｃｂ（＃１），Ｃｃ（＃１）…第１相関値、Ｃｃ（＃２）…第２相関値、Ｆ９…補正手段、Ｑ（＃１）…第１噴射量、Ｑ（＃２）…第２噴射量、Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２…出力検出手段、Ｓ１３，Ｓ２３…第１噴射量算出手段、Ｓ１５，Ｓ２５…第２噴射量推定手段、Ｗ（＃１）…仕事量（第１出力）、Ｗ（＃２）…仕事量（第２出力）、Ｃａ（＃１），ΔＮＥ（＃１）…エンジン回転速度の増大分（第１出力）、ΔＮＥ（＃２）…エンジン回転速度の増大分（第２出力）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射弁から噴射された燃料の噴射量を推定して、その推定結果に基づき燃料噴射弁の作動を制御する燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のエンジン（内燃機関）では、燃料噴射弁から噴射させる燃料の噴射量指令値（開弁時間指令値）を、以下に説明する微小Ｑ学習を実施して補正している。すなわち、燃料を噴射していない減速運転時に微小量の燃料を噴射する。すると、その微小噴射に伴いエンジン回転速度ＮＥが僅かに上昇する。そして、この上昇量ΔＮＥに基づけばエンジンの出力トルクの増加量ΔＴｒｑ（仕事量）を算出でき、このトルク増加量ΔＴｒｑに基づけば、実際の燃料噴射量Ｑａｃｔを算出できる。よって、このように算出した実噴射量Ｑａｃｔと微小噴射にかかる開弁時間指令値とのずれを噴射量補正値として学習（微小Ｑ学習）し、開弁時間指令値を補正する。
【０００３】
しかしながら、上記微小Ｑ学習を実施するためには、トルク増加量ΔＴｒｑを噴射量Ｑａｃｔに換算する換算値を、試験等により予め取得しておく必要がある。しかも、微小噴射時の燃料供給圧力（コモンレール内圧力）やエンジン回転速度ＮＥ、燃料温度等の各種噴射条件毎に前記換算値は異なる値となるため、前記試験を噴射条件毎に実施して換算値のマップを作成する必要があり、当該マップを作成する作業負荷が極めて大きい。
【０００４】
この問題に対し特許文献１〜４等には、コモンレール（蓄圧容器）の吐出口から燃料噴射弁の噴孔に至るまでの燃料通路に燃圧センサを配置して、燃料噴射に伴い生じた圧力変化（燃圧波形）を検出する技術が開示されている。これによれば、検出した燃圧波形に基づき、時間経過に伴い変化する噴射率の値を表した噴射率波形を算出することができるので、例えば噴射率波形の面積（図２（ｂ）中の網点部分）から噴射量を算出できるようになる。つまり、実際の噴射量を燃圧センサにより直接検出することができるので、上述した微小Ｑ学習による補正を不要にでき、ひいては、先述した換算値マップの作成作業を不要にできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２２３１８２号公報
【特許文献２】特開２０１０−２２３１８３号公報
【特許文献３】特開２０１０−２２３１８４号公報
【特許文献４】特開２０１０−２２３１８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１〜４記載の技術を多気筒エンジンに適用させる場合には、複数の燃料噴射弁の各々に対して燃圧センサを備えることとなり、多くの燃圧センサを要するので多大なコストアップを招く。
【０００７】
この問題に対し、全ての燃料噴射弁のうち特定の噴射弁に対してのみ燃圧センサを備えさせるようにすると、燃圧センサの個数を低減できるものの、燃圧センサが備えられていない燃料噴射弁に対しては先述の微小Ｑ学習が必要となり、換算値マップ作成に要する作業負荷が大きいとの問題が再浮上する。
【０００８】
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、燃圧センサの個数削減を図った燃料噴射システムにおいて、その削減対象となった燃料噴射弁における噴射量を高精度で制御することを、マップ作成に要する作業負荷軽減を図りつつ実現可能にした燃料噴射制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【００１０】
請求項１記載の発明では、内燃機関の第１気筒に備えられた第１燃料噴射弁、および第２気筒に備えられた第２燃料噴射弁と、前記第１燃料噴射弁からの燃料噴射時に、前記第１燃料噴射弁の内部で生じた燃料の圧力変化を検出する燃圧センサと、を備える燃料噴射システムに適用されることを前提とする。
【００１１】
そして、前記内燃機関の出力であって、前記第１燃料噴射弁から噴射された燃料の燃焼に伴い生じた第１出力、および前記第２燃料噴射弁から噴射された燃料の燃焼に伴い生じた第２出力を検出する出力検出手段と、前記第１出力を生じさせた前記第１燃料噴射弁からの燃料噴射量である第１噴射量を、前記燃圧センサの検出値に基づき算出する第１噴射量算出手段と、前記第２出力を生じさせた前記第２燃料噴射弁からの燃料噴射量である第２噴射量を、検出した前記第１出力、前記第２出力、および算出した前記第１噴射量に基づき推定する第２噴射量推定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
上記発明によれば、第１燃料噴射弁からの第１噴射量とその噴射による第１出力とを、内燃機関の運転中に検出できる。また、第２燃料噴射弁からの燃料噴射による第２出力を、内燃機関の運転中に検出できる。そして、第１噴射量および第１出力の相関と、第２噴射量および第２出力の相関とは類似すると見なすことができるため、検出した第１噴射量、第１出力および第２出力に基づけば、第２噴射量を精度よく推定できる筈である。
【００１３】
したがって、第２燃料噴射弁については燃圧センサが備えられていなくても、上記発明の如く、検出した第１出力、第２出力および第１噴射量に基づき第２噴射量を推定すれば、第２出力から第２噴射量を換算するための換算値のマップを不要にできる。
【００１４】
或いは、前記マップを用いた場合であっても、そのマップに記憶されている換算値を、推定した第２噴射量に基づき補正して換算値の精度向上を図ることができるため、噴射条件（例えば燃料供給圧力（コモンレール内圧力）やエンジン回転速度ＮＥ、燃料温度等）毎に換算値を記憶させるにあたり、噴射条件の領域分割数を少なくして換算値のデータ点数を少なくできる。よって、換算値のマップ作成に要する作業負荷軽減を図りつつ、燃圧センサの削減対象となった第２燃料噴射弁の噴射量を高精度で制御することを実現できる。
【００１５】
請求項２記載の発明では、燃料噴射を停止して減速運転している時に、所定量未満の微小量の燃料を前記第１燃料噴射弁および前記第２燃料噴射弁から順次噴射し、それらの噴射に伴い生じた前記第１出力および前記第２出力を前記出力検出手段により検出させることを特徴とする（第１実施形態参照）。
【００１６】
上記発明の如く、燃料噴射を停止して減速運転している時に微小量を噴射すれば、その微小量の噴射により生じた第１出力を高精度に検出できる。よって、第２噴射量推定手段による推定精度を向上できる。また、噴射の量を所定量未満に制限するので、当該噴射によりエンジン出力が変動することを、無視できる程度に小さくできる。
【００１７】
請求項３記載の発明では、前記第１燃料噴射弁および前記第２燃料噴射弁から順次燃料を噴射して運転している時に、それらの噴射に伴い生じた前記第１出力および前記第２出力を前記出力検出手段により検出させることを特徴とする（第２実施形態参照）。
【００１８】
これによれば、無噴射減速運転中であるか否かに拘わらず第２噴射量を推定できるので、第２噴射量を推定する機会を多くできる。よって、その推定値を用いて第２燃料噴射弁を噴射制御するにあたり、その制御の精度向上を促進できる。
【００１９】
請求項４記載の発明では、検出した前記第１出力および算出した前記第１噴射量の相関を表した第１相関値を算出する第１相関値算出手段を備え、前記第２噴射量推定手段は、検出した前記第２出力および前記第１相関値に基づき前記第２噴射量を推定することを特徴とする（第１および第２実施形態参照）。
【００２０】
これによれば、第１燃料噴射弁にかかる第１相関値を算出し、その第１相関値を用いて第２出力から第２噴射量を推定するので、燃圧センサが搭載されていない第２燃料噴射弁についても噴射量を把握できるようになる。よって、第２出力から第２噴射量を換算するための換算値のマップを不要にできる。
【００２１】
請求項５記載の発明では、前記第２出力および前記第２噴射量の相関を表した第２相関値であって、試験により予め取得しておいた前記第２相関値を記憶する記憶手段と、検出した前記第１出力および算出した前記第１噴射量の相関を表した第１相関値に基づき、前記記憶手段に記憶されている前記第２相関値を補正する補正手段と、を備え、前記第２噴射量推定手段は、前記補正手段により補正された前記第２相関、および検出した前記第２出力に基づき前記第２噴射量を推定することを特徴とする（第３実施形態参照）。
【００２２】
これによれば、記憶手段にマップ等の形式で記憶されている第２相関値（例えば先述した換算値）を、第１相関値に基づき補正して第２相関値の精度向上を図ることができる。よって、噴射条件（例えば燃料供給圧力（コモンレール内圧力）やエンジン回転速度ＮＥ、燃料温度等）毎に第２相関値を記憶させるにあたり、噴射条件の領域分割数を少なくして換算値のデータ点数を少なくできる。よって、予め試験して取得しておくべき第２相関値のデータ点数を少なくするようにできるので、第２相関値を取得する試験に要する作業負荷を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる燃料噴射制御装置が適用される、燃料噴射システムの概略を示す図。
【図２】噴射指令信号に対応する噴射率および燃圧の変化を示す図。
【図３】第１実施形態において、センサ有り噴射弁（＃１，＃３）に対する噴射指令信号の設定等の概要を示すブロック図。
【図４】噴射時燃圧波形Ｗａ、非噴射時燃圧波形Ｗｕ、噴射波形Ｗｂを示す図。
【図５】第１実施形態において、センサ無し噴射弁１０（＃２，＃４）から噴射される燃料の噴射量を推定する手順を示すフローチャート。
【図６】図５の処理による微小噴射を実施した場合の一態様を示すタイムチャート。
【図７】本発明の第２実施形態において、センサ無し噴射弁１０（＃２，＃４）から噴射される燃料の噴射量を推定する手順を示すフローチャート。
【図８】図７の処理を実施した場合の一態様を示すタイムチャート。
【図９】本発明の第３実施形態において、センサ無し噴射弁１０（＃２，＃４）から噴射される燃料の噴射量を推定する手順を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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、以下に説明する燃料噴射状態推定装置は、車両用のエンジン（内燃機関）に搭載されたものであり、当該エンジンには、複数の気筒＃１〜＃４について高圧燃料を噴射して圧縮自着火燃焼させるディーゼルエンジンを想定している。
【００２５】
（第１実施形態）
図１は、上記エンジンの各気筒に搭載された燃料噴射弁１０、燃料噴射弁１０に搭載された燃圧センサ２２、及び車両に搭載された電子制御装置であるＥＣＵ３０等を示す模式図である。
【００２６】
先ず、燃料噴射弁１０を含むエンジンの燃料噴射システムについて説明する。燃料タンク４０内の燃料は、燃料ポンプ４１によりコモンレール４２（蓄圧容器）に圧送されて蓄圧され、各気筒の燃料噴射弁１０（＃１〜＃４）へ分配供給される。複数の燃料噴射弁１０（＃１〜＃４）は、予め設定された順番で燃料の噴射を順次行う。本実施形態では、＃１→＃３→＃４→＃２の順番で噴射することを想定している。
【００２７】
なお、燃料ポンプ４１にはプランジャポンプが用いられているため、プランジャの往復動に同期して燃料は圧送される。そして、当該燃料ポンプ４１はエンジン出力を駆動源としてクランク軸により駆動するので、１燃焼サイクル中に決められた回数だけ燃料ポンプ４１から燃料を圧送することとなる。
【００２８】
燃料噴射弁１０は、以下に説明するボデー１１、ニードル形状の弁体１２及びアクチュエータ１３等を備えて構成されている。ボデー１１は、内部に高圧通路１１ａを形成するとともに、燃料を噴射する噴孔１１ｂを形成する。弁体１２は、ボデー１１内に収容されて噴孔１１ｂを開閉する。
【００２９】
ボデー１１内には弁体１２に背圧を付与する背圧室１１ｃが形成されており、高圧通路１１ａ及び低圧通路１１ｄは背圧室１１ｃと接続されている。高圧通路１１ａ及び低圧通路１１ｄと背圧室１１ｃとの連通状態は制御弁１４により切り替えられており、電磁コイルやピエゾ素子等のアクチュエータ１３へ通電して制御弁１４を図１の下方へ押し下げ作動させると、背圧室１１ｃは低圧通路１１ｄと連通して背圧室１１ｃ内の燃料圧力は低下する。その結果、弁体１２へ付与される背圧力が低下して弁体１２はリフトアップ（開弁作動）する。これにより、弁体１２のシート面１２ａがボデー１１のシート面から離座して、噴孔１１ｂから燃料が噴射される。
【００３０】
一方、アクチュエータ１３への通電をオフして制御弁１４を図１の上方へ作動させると、背圧室１１ｃは高圧通路１１ａと連通して背圧室１１ｃ内の燃料圧力は上昇する。その結果、弁体１２へ付与される背圧力が上昇して弁体１２はリフトダウン（閉弁作動）する。これにより、弁体１２のシート面１２ａがボデー１１のシート面に着座して、噴孔１１ｂからの燃料噴射が停止される。
【００３１】
したがって、ＥＣＵ３０がアクチュエータ１３への通電を制御することで、弁体１２の開閉作動が制御される。これにより、コモンレール４２から高圧通路１１ａへ供給された高圧燃料は、弁体１２の開閉作動に応じて噴孔１１ｂから噴射される。
【００３２】
燃料噴射弁１０の内部燃料の圧力変化を検出する燃圧センサ２２は、全ての燃料噴射弁１０に搭載されているわけではなく、本実施形態では、＃１，＃３の燃料噴射弁１０（センサ有り噴射弁）に燃圧センサ２２が搭載され、＃２，＃４の燃料噴射弁１０（センサ無し噴射弁）には燃圧センサ２２が搭載されていない。なお、＃１気筒のセンサ有り噴射弁１０（＃１）が「第１燃料噴射弁」に相当し、＃２気筒のセンサ無し噴射弁１０（＃２）が「第２燃料噴射弁」に相当する。
【００３３】
燃圧センサ２２を有するセンサ装置２０は、以下に説明するステム２１（起歪体）、燃温センサ２３及びモールドＩＣ２４等を備えて構成されている。ステム２１はボデー１１に取り付けられており、ステム２１に形成されたダイヤフラム部２１ａが高圧通路１１ａを流通する高圧燃料の圧力を受けて弾性変形する。圧力センサ素子により構成される燃圧センサ２２はダイヤフラム部２１ａに取り付けられており、ダイヤフラム部２１ａで生じた弾性変形量に応じて圧力検出信号をＥＣＵ３０へ出力する。
【００３４】
また、ダイヤフラム部２１ａには、温度センサ素子により構成される燃温センサ２３が取り付けられている。この燃温センサ２３により検出された温度は、分岐通路内の燃料の温度とみなすことができる。つまり、センサ装置２０は燃温センサの機能を備えていると言える。但し、本発明の実施にあたり、この燃温センサ２３は廃止してもよい。
【００３５】
モールドＩＣ２４は、燃圧センサ２２や燃温センサ２３から出力された検出信号を増幅する増幅回路や、検出信号を送信する送信回路等の電子部品を樹脂モールドして形成されており、ステム２１とともに燃料噴射弁１０に搭載されている。モールドＩＣ２４はＥＣＵ３０と電気接続されており、増幅された検出信号はＥＣＵ３０に送信される。
【００３６】
ＥＣＵ３０は、アクセルペダルの操作量やエンジン負荷、エンジン回転速度ＮＥ等に基づき目標噴射状態（例えば噴射段数、噴射開始時期、噴射終了時期、噴射量等）を算出する。例えば、エンジン負荷及びエンジン回転速度に対応する最適噴射状態を噴射状態マップにして記憶させておく。そして、現状のエンジン負荷及びエンジン回転速度に基づき、噴射状態マップを参照して目標噴射状態を算出する。そして、算出した目標噴射状態に対応する噴射指令信号ｔ１、ｔ２、Ｔｑ（図２（ａ）参照）を、後に詳述する噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒα，Ｒβ，Ｒｍａｘに基づき設定し、燃料噴射弁１０へ出力することで燃料噴射弁１０の作動を制御する。
【００３７】
次に、センサ有り噴射弁１０（＃１，＃３）から燃料を噴射させる場合における、噴射制御の手法について、図２〜図４を用いて以下に説明する。
【００３８】
例えば＃１気筒の燃料噴射弁１０（＃１）で燃料噴射した時には、そのセンサ有り噴射弁１０に搭載されている燃圧センサ２２（＃１）の検出値に基づき、噴射に伴い生じた燃料圧力の変化を燃圧波形（図２（ｃ）参照）として検出する。そして、検出した燃圧波形に基づき単位時間当たりの燃料噴射量の変化を表した噴射率波形（図２（ｂ）参照）を演算して噴射状態を検出する。そして、検出した噴射率波形（噴射状態）を特定する噴射率パラメータＲα，Ｒβ，Ｒｍａｘを学習するとともに、噴射指令信号（パルスオン時期ｔ１、パルスオフ時期ｔ２及びパルスオン期間Ｔｑ）と噴射状態との相関関係を特定する噴射率パラメータｔｄ，ｔｅを学習する。
【００３９】
具体的には、燃圧波形のうち、噴射開始に伴い燃圧降下を開始する変曲点Ｐ１から降下が終了する変曲点Ｐ２までの降下波形を、最小二乗法等により直線に近似した降下近似直線Ｌαを算出する。そして、降下近似直線Ｌαのうち基準値Ｂαとなる時期（ＬαとＢαの交点時期ＬＢα）を算出する。この交点時期ＬＢαと噴射開始時期Ｒ１とは相関が高いことに着目し、交点時期ＬＢαに基づき噴射開始時期Ｒ１を算出する。例えば、交点時期ＬＢαよりも所定の遅れ時間Ｃαだけ前の時期を噴射開始時期Ｒ１として算出すればよい。
【００４０】
また、燃圧波形のうち、噴射終了に伴い燃圧上昇を開始する変曲点Ｐ３から降下が終了する変曲点Ｐ５までの上昇波形を、最小二乗法等により直線に近似した上昇近似直線Ｌβを算出する。そして、上昇近似直線Ｌβのうち基準値Ｂβとなる時期（ＬβとＢβの交点時期ＬＢβ）を算出する。この交点時期ＬＢβと噴射終了時期Ｒ４とは相関が高いことに着目し、交点時期ＬＢβに基づき噴射終了時期Ｒ４を算出する。例えば、交点時期ＬＢβよりも所定の遅れ時間Ｃβだけ前の時期を噴射終了時期Ｒ４として算出すればよい。
【００４１】
次に、降下近似直線Ｌαの傾きと噴射率増加の傾きとは相関が高いことに着目し、図２（ｂ）に示す噴射率波形のうち噴射増加を示す直線Ｒαの傾きを、降下近似直線Ｌαの傾きに基づき算出する。例えば、Ｌαの傾きに所定の係数を掛けてＲαの傾きを算出すればよい。同様にして、上昇近似直線Ｌβの傾きと噴射率減少の傾きとは相関が高いので、噴射率波形のうち噴射減少を示す直線Ｒβの傾きを、上昇近似直線Ｌβの傾きに基づき算出する。
【００４２】
次に、噴射率波形の直線Ｒα，Ｒβに基づき、噴射終了を指令したことに伴い弁体１２がリフトダウンを開始する時期（閉弁作動開始時期Ｒ２３）を算出する。具体的には、両直線Ｒα，Ｒβの交点を算出し、その交点時期を閉弁作動開始時期Ｒ２３として算出する。また、噴射開始時期Ｒ１の噴射開始指令時期ｔ１に対する遅れ時間（噴射開始遅れ時間ｔｄ）を算出する。また、閉弁作動開始時期Ｒ２３の噴射終了指令時期ｔ２に対する遅れ時間（閉弁開始遅れ時間ｔｅ）を算出する。
【００４３】
また、降下近似直線Ｌα及び上昇近似直線Ｌβの交点に対応した圧力を交点圧力Ｐαβとして算出し、後に詳述する基準圧力Ｐbaseと交点圧力Ｐαβとの圧力差ΔＰγを算出し、この圧力差ΔＰγと最大噴射率Ｒｍａｘとは相関が高いことに着目し、圧力差ΔＰγに基づき最大噴射率Ｒｍａｘを算出する。具体的には、圧力差ΔＰγに相関係数Ｃγを掛けることで最大噴射率Ｒｍａｘを算出する。但し、圧力差ΔＰγが所定値ΔＰγｔｈ未満である小噴射の場合には、上述の如くＲｍａｘ＝ΔＰγ×Ｃγとする一方で、ΔＰγ≧ΔＰγｔｈである大噴射の場合には、予め設定しておいた値（設定値Ｒγ）を最大噴射率Ｒｍａｘとして算出する。
【００４４】
なお、上記「小噴射」とは、噴射率がＲγに達する前に弁体１２がリフトダウンを開始する態様の噴射を想定しており、シート面１２ａで燃料が絞られて噴射量が制限されている時の噴射率が最大噴射率Ｒｍａｘとなる。一方、上記「大噴射」とは、噴射率がＲγに達した後に弁体１２がリフトダウンを開始する態様の噴射を想定しており、噴孔１１ｂで燃料が絞られて噴射量が制限されている時の噴射率が最大噴射率Ｒｍａｘとなる。要するに、噴射指令期間Ｔｑが十分に長く、最大噴射率に達した以降も開弁状態を継続させる場合においては、図２（ｂ）に示す噴射率波形は台形となる。一方、最大噴射率に達する前に閉弁作動を開始させるような小噴射の場合には、噴射率波形は三角形となる。
【００４５】
大噴射時の最大噴射率Ｒｍａｘである上記設定値Ｒγは、燃料噴射弁１０の経年変化に伴い変化していく。例えば、噴孔１１ｂにデポジット等の異物が堆積して噴射量が減少するといった経年劣化が進行すると、図２（ｃ）に示す圧力降下量ΔＰは小さくなっていく。また、シート面１２ａが磨耗して噴射量が増大するといった経年劣化が進行すると、圧力降下量ΔＰは大きくなっていく。なお、圧力降下量ΔＰとは、噴射率上昇に伴い生じた検出圧力の降下量のことであり、例えば、基準圧力Ｐbaseから変曲点Ｐ２までの圧力降下量、又は、変曲点Ｐ１から変曲点Ｐ２までの圧力降下量のことである。
【００４６】
そこで本実施形態では、大噴射時の最大噴射率Ｒｍａｘ（設定値Ｒγ）と圧力降下量ΔＰとは相関が高いことに着目し、圧力降下量ΔＰの検出結果から設定値Ｒγを算出して学習する。つまり、大噴射時における最大噴射率Ｒｍａｘの学習値は、圧力降下量ΔＰに基づく設定値Ｒγの学習値に相当する。
【００４７】
以上により、燃圧波形から噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒα，Ｒβ，Ｒｍａｘを算出することができる。そして、これらの噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒα，Ｒβ，Ｒｍａｘの学習値に基づき、噴射指令信号（図２（ａ）参照）に対応した噴射率波形（図２（ｂ）参照）を算出することができる。なお、このように算出した噴射率波形の面積（図２（ｂ）中の網点ハッチ参照）は噴射量に相当するので、噴射率パラメータに基づき噴射量を算出することもできる。
【００４８】
図３は、これら噴射率パラメータの学習、及びセンサ有り噴射弁１０（＃１，＃３）へ出力する噴射指令信号の設定等の概要を示すブロック図であり、ＥＣＵ３０により機能する各手段３１，３２，３３について以下に説明する。噴射率パラメータ算出手段３１は、燃圧センサ２２により検出された燃圧波形に基づき噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒα，Ｒβ，Ｒｍａｘを算出する。
【００４９】
学習手段３２は、算出した噴射率パラメータをＥＣＵ３０のメモリ３０ａに記憶更新して学習する。なお、噴射率パラメータは、その時の供給燃圧（コモンレール４２内の圧力）や燃料温度等に応じて異なる値となるため、供給燃圧又は後述する基準圧力Ｐbase（図２（ｃ）参照）や、燃温センサ２３により検出された燃温と関連付けて学習させることが望ましい。図３の例では、燃圧に対応する噴射率パラメータの値を噴射率パラメータマップＭに記憶させている。
【００５０】
設定手段３３は、現状の燃圧に対応する噴射率パラメータ（学習値）を、噴射率パラメータマップＭから取得する。そして、取得した噴射率パラメータに基づき、目標噴射状態に対応する噴射指令信号ｔ１、ｔ２、Ｔｑを設定する。そして、このように設定した噴射指令信号にしたがって燃料噴射弁１０を作動させた時の燃圧波形を燃圧センサ２２で検出し、検出した燃圧波形に基づき噴射率パラメータ算出手段３１は噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒα，Ｒβ，Ｒｍａｘを算出する。
【００５１】
要するに、噴射指令信号に対する実際の噴射状態（つまり噴射率パラメータｔｄ，ｔｅ，Ｒα，Ｒβ，Ｒｍａｘ）を検出して学習し、その学習値に基づき、目標噴射状態に対応する噴射指令信号を設定する。そのため、実際の噴射状態に基づき噴射指令信号がフィードバック制御されることとなり、先述した経年劣化が進行しても、実噴射状態が目標噴射状態に一致するよう燃料噴射状態を高精度で制御できる。特に、実噴射量が目標噴射量となるように、噴射率パラメータに基づき噴射指令期間Ｔｑを設定するようフィードバック制御することで、実噴射量が目標噴射量となるように補償している。
【００５２】
以下の説明では、燃料噴射弁１０から燃料を噴射させている気筒を噴射気筒（表気筒）、この噴射気筒が燃料を噴射している時に燃料噴射させていない気筒を非噴射気筒（裏気筒）とし、かつ、噴射気筒に対応する燃圧センサ２２を噴射時燃圧センサ、非噴射気筒に対応する燃圧センサ２２を非噴射時燃圧センサと呼ぶ。
【００５３】
噴射時燃圧センサにより検出された燃圧波形である噴射時燃圧波形Ｗａ（図４（ａ）参照）は、噴射による影響のみを表しているわけではなく、以下に例示する噴射以外の影響で生じた波形成分をも含んでいる。すなわち、燃料タンク４０の燃料をコモンレール４２へ圧送する燃料ポンプ４１がプランジャポンプの如く間欠的に燃料を圧送するものである場合には、燃料噴射中にポンプ圧送が行われると、そのポンプ圧送期間中における噴射時燃圧波形Ｗａは全体的に圧力が高くなった波形となる。つまり、噴射時燃圧波形Ｗａ（図４（ａ）参照）には、噴射による燃圧変化を表した燃圧波形である噴射波形Ｗｂ（図４（ｃ）参照）と、ポンプ圧送による燃圧上昇を表した燃圧波形（図４（ｂ）中の実線Ｗｕ’参照）とが含まれていると言える。
【００５４】
また、このようなポンプ圧送が燃料噴射中に行われなかった場合であっても、燃料を噴射した直後は、その噴射分だけ噴射システム内全体の燃圧が低下する。そのため、噴射時燃圧波形Ｗａは全体的に圧力が低くなった波形となる。つまり、噴射時燃圧波形Ｗａには、噴射による燃圧変化を表した噴射波形Ｗｂの成分と、噴射システム内全体の燃圧低下を表した燃圧波形（図４（ｂ）中の点線Ｗｕ参照）の成分とが含まれていると言える。
【００５５】
そこで本実施形態では、非噴射気筒センサにより検出される非噴射時燃圧波形Ｗｕ’（Ｗｕ）はコモンレール内の燃圧（噴射システム内全体の燃圧）の変化を表していることに着目し、噴射気筒センサにより検出された噴射時燃圧波形Ｗａから、非噴射気筒センサによる非噴射時燃圧波形Ｗｕ’（Ｗｕ）を差し引いて噴射波形Ｗｂを演算する処理（裏消し処理）を実施している。なお、図２（ｃ）に示す燃圧波形は噴射波形Ｗｂである。
【００５６】
また、多段噴射を実施する場合には、前段噴射にかかる燃圧波形の脈動Ｗｃ（図２（ｃ）参照）が燃圧波形Ｗａに重畳する。特に、前段噴射とのインターバルが短い場合には、燃圧波形Ｗａは脈動Ｗｃの影響を大きく受ける。そこで、非噴射時燃圧波形Ｗｕ’（Ｗｕ）に加えて脈動Ｗｃを燃圧波形Ｗａから差し引く処理（うねり消し処理）を実施して、噴射波形Ｗｂを算出することが望ましい。
【００５７】
以上、センサ有り噴射弁１０（＃１，＃３）に対する噴射制御の手法について、図２〜図４を用いて説明してきたが、センサ無し噴射弁１０（＃２，＃４）については、以下に説明する手法により噴射量を推定し、その推定した噴射量に基づき、目標噴射状態に対応する噴射指令信号Ｔｑを設定する。
【００５８】
図５は、センサ無し噴射弁１０（＃２，＃４）から噴射される燃料の噴射量を推定する手順を示すフローチャートであり、当該処理は、ＥＣＵ３０が有するマイクロコンピュータにより繰り返し実行される。
【００５９】
先ず、図５に示すステップＳ１０において、エンジン運転状態が、燃料を噴射していない無噴射状態であり、かつ、エンジン回転速度が低下している減速運転中であるか否かを判定する。無噴射減速運転中であると判定された場合には、次のステップＳ１１において、予め所定量未満に設定された微小量の燃料を、センサ有り噴射弁１０（＃１）およびセンサ無し噴射弁１０（＃２）から順次噴射する。
【００６０】
より詳細に説明すると、センサ有り噴射弁１０（＃１）に対する噴射指令期間Ｔｑ（＃１）と、センサ無し噴射弁１０（＃２）に対する噴射指令期間Ｔｑ（＃２）とを同じに設定している。また、Ｔｑ（＃１）にかかる噴射開始時期ｔ１ａ（図６（ｂ）参照）を、例えば圧縮上死点よりも所定クランク角だけ進角させたタイミングで噴射させた場合、Ｔｑ（＃２）にかかる噴射開始時期ｔ１ｂ（図６（ｄ）参照）についても、同じクランク角だけ進角させたタイミングで噴射させる。要するに、各気筒での噴射条件を同じに設定している。
【００６１】
また、センサ有り噴射弁１０（＃１）に対する噴射開始時期ｔ１ａから、センサ無し噴射弁１０（＃２）に対する噴射開始時期ｔ１ｂまでのクランク軸回転角度が、所定角未満となるように設定している。換言すれば、ｔ１ａからｔ１ｂまでの時間間隔が所定時間未満となるように設定している。図６の例では、センサ有り噴射弁１０（＃１）からの微小噴射の直後に、センサ無し噴射弁１０（＃２）からの微小噴射を実施している。
【００６２】
図６は、ステップＳ１１にかかる微小噴射を実施した場合の一態様を示すタイムチャートである。図中の（ｂ）（ｄ）に示すように微小量を噴射するよう、センサ有り噴射弁１０（＃１）およびセンサ無し噴射弁１０（＃２）へ噴射指令を出力したことに伴い、（ｃ）（ｄ）中の符合Ｑ（＃１），Ｑ（＃２）に示す如く微小量の噴射が為されている。その結果、（ａ）に示すように、降下するエンジン回転速度ＮＥがΔＮＥ（＃１），ΔＮＥ（＃２）だけ増大している。これらのΔＮＥ（＃１），ΔＮＥ（＃２）は、Ｑ（＃１），Ｑ（＃２）の燃焼に伴い生じたエンジン出力の増大分を表す。
【００６３】
図５の説明に戻り、続くステップＳ１２（出力検出手段）では、各々の微小噴射量Ｑ（＃１），Ｑ（＃２）に対する、エンジン回転速度の増大分ΔＮＥ（＃１），ΔＮＥ（＃２）を検出する。なお、ΔＮＥ（＃１）が「第１出力」に相当し、ΔＮＥ（＃２）が「第２出力」に相当する。
【００６４】
続くステップＳ１３（第１噴射量算出手段）では、ステップＳ１１で実施した、センサ有り噴射弁１０（＃１）からの微小噴射量について、燃圧センサ２２の検出値に基づき図２の手法により算出した値（実噴射量Ｑ（＃１））を取得する。続くステップＳ１４では、ステップＳ１２で検出したΔＮＥ（＃１）と、ステップＳ１３で取得した実噴射量Ｑ（＃１）との相関値Ｃａ（＃１）を算出する。詳細には、図６中の式１に示すように、センサ有り噴射弁１０（＃１）にかかる実噴射量Ｑ（＃１）とΔＮＥ（＃１）との比率を相関値Ｃａ（＃１）として算出する。
【００６５】
続くステップＳ１５（第２噴射量推定手段）では、ステップＳ１１で実施したセンサ無し噴射弁１０（＃２）からの微小噴射の値（実噴射量Ｑ（＃２））を、ステップＳ１４で算出した相関値Ｃａ（＃１）およびステップＳ１２で検出したΔＮＥ（＃２）に基づき推定する。詳細には、図６中の式２に示すように、センサ有り噴射弁１０（＃１）にかかる相関値Ｃａ（＃１）に、センサ無し噴射弁１０（＃２）にかかるΔＮＥ（＃２）を乗算して、実噴射量Ｑ（＃２）を算出する。
【００６６】
要するに、センサ有り噴射弁１０（＃１）にかかるＱ（＃１）とΔＮＥ（＃１）との相関値Ｃａ（＃１）は、センサ無し噴射弁１０（＃２）にかかるＱ（＃２）とΔＮＥ（＃２）との相関値Ｃａ（＃２）と殆ど同じであると見なしており、検出可能なＱ（＃１）、ΔＮＥ（＃１）およびΔＮＥ（＃２）の値から、検出不能であるＱ（＃２）を推定している。なお、Ｑ（＃１）は「第１噴射量」に相当し、Ｑ（＃２）は「第２噴射量」に相当する。また、相関値Ｃａ（＃１）は「第１相関値」に相当する。
【００６７】
ここで、センサ有り噴射弁１０（＃１）の噴射制御については、学習した噴射率パラメータを噴射率パラメータマップＭに記憶させ、当該マップＭの値を参照して、目標噴射状態に対応する噴射指令信号ｔ１、ｔ２、Ｔｑを設定することは先述した通りである。これに対し、センサ無し噴射弁１０（＃２）の噴射制御については、噴射率パラメータマップＭの替わりに、目標噴射量Ｑに対する噴射指令期間Ｔｑの値を記憶させたＴｑ−Ｑマップを用いて噴射制御している。なお、Ｔｑ−Ｑマップは、基準圧力Ｐbaseやエンジン回転速度、燃料温度等と関連付けて、目標噴射量Ｑに対する噴射指令期間Ｔｑの値をメモリ３０ａに記憶させることが望ましい。
【００６８】
そして、Ｔｑ−Ｑマップに記憶されているＴｑの値は、図５の処理により推定した噴射量Ｑ（＃２）、およびステップＳ１１にてセンサ無し噴射弁１０（＃２）に指令した指令信号Ｔｑ（図６（ｄ）参照）との値に基づき補正される。例えば、Ｑ（＃２）に対するＴｑ（＃２）の比率を算出し、Ｔｑ−Ｑマップに記憶されているＱに対するＴｑ値が、前記比率となるようにＴｑ値を補正する。
【００６９】
以上により、本実施形態によれば、ΔＮＥ（＃２）から微小噴射量Ｑ（＃２）を換算するための換算値マップを要することなく、センサ無し噴射弁１０（＃２）にかかる微小噴射量Ｑ（＃２）を推定できる。また、このように推定した微小噴射量Ｑ（＃２）を用いて、センサ無し噴射弁１０（＃２）の噴射制御に用いるＴｑ−Ｑマップを補正するので、センサ無し噴射弁１０（＃２）の噴射状態を高精度で制御できる。
【００７０】
また、本実施形態によれば、無噴射減速運転中（Ｓ１０：ＹＥＳ）に微小噴射を実施してΔＮＥ（第１出力および第２出力に相当）を検出するので、その微小量の噴射に起因して生じたΔＮＥ（＃１，＃２）を高精度に検出でき、ひいては微小噴射量Ｑ（＃２）の推定精度を向上できる。
【００７１】
ここで、微小噴射を実施するにあたり、センサ有り噴射弁１０（＃１）に対する噴射開始時期ｔ１ａから、センサ無し噴射弁１０（＃２）に対する噴射開始時期ｔ１ｂまでの時間間隔ｔ１ａ〜ｔ１ｂが長いほど、センサ有り噴射弁１０（＃１）での噴射条件と、センサ無し噴射弁１０（＃２）での噴射条件とが異なってくることが懸念される。前記噴射条件の具体例としては、基準圧力Ｐbaseやエンジン回転速度ＮＥ、燃料温度等が挙げられる。そして、上述の如く噴射条件が異なってくると、センサ有り噴射弁１０（＃１）にかかる相関値Ｃａ（＃１）と、センサ無し噴射弁１０（＃２）にかかる相関値Ｃａ（＃２）とのずれが大きくなるので、微小噴射量Ｑ（＃２）の推定精度悪化が懸念される。この点を鑑みた本実施形態では、前記時間間隔ｔ１ａ〜ｔ１ｂが所定時間未満となるように微小噴射を実施することで、上記懸念の解消を図っている。
【００７２】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、無噴射減速運転中（Ｓ１０：ＹＥＳ）であることを条件として、微小噴射を実施してΔＮＥ（第１出力および第２出力に相当）を検出している。これに対し、本実施形態では、このような条件に拘わらず、通常の走行時に瞬時ＮＥを逐次検出し、その瞬時ＮＥの変化に基づき第１出力および第２出力を検出する。以下、このように検出した出力を用いてセンサ無し噴射弁１０（＃２）からの噴射量を推定する本実施形態の手法について、図７および図８を用いて説明する。
【００７３】
図７に示す処理は、ＥＣＵ３０が有するマイクロコンピュータによりエンジン運転中に繰り返し実行されるものであり、先ずステップＳ２０において、エンジン回転速度ＮＥの瞬時値（瞬時ＮＥ）を算出する。なお、図８（ａ）は瞬時ＮＥの変化を示す。
【００７４】
続くステップＳ２１（出力検出手段）では、ステップＳ２０で算出した瞬時ＮＥに基づき、エンジン出力の瞬時値（瞬時トルク）を算出する。詳細には、瞬時ＮＥの変化率に換算係数を乗算することで瞬時トルクを算出する。なお、図８（ｂ）中の実線は瞬時トルクの変化を示す。
【００７５】
続くステップＳ２２（出力検出手段）では、ステップＳ２１で算出した瞬時トルクに基づき、各気筒の仕事量Ｗを算出する。詳細には、各気筒の爆発周期（１８０ＣＡ）の区間において、瞬時トルクの値を積分した値（図８（ｂ）中の斜線を付した面積）を、各気筒の仕事量Ｗとする。なお、図８（ｃ）中の符号Ｗ（＃１）〜Ｗ（＃４）に示す各点は、各気筒の仕事量を表す。
【００７６】
なお、仕事量Ｗ（＃１）が「第１出力」に相当し、仕事量Ｗ（＃２）が「第２出力」に相当する。ちなみに、検出した仕事量Ｗ（＃１）〜Ｗ（＃４）を用いて、各気筒の仕事量Ｗ（＃１）〜Ｗ（＃４）のばらつきを解消させるように、各気筒に対する噴射指令信号Ｔｑを補正する気筒間補正を実施してもよい。
【００７７】
続くステップＳ２３（第１噴射量算出手段）では、＃１気筒の仕事量Ｗ（＃１）に寄与した燃料噴射量、つまり、センサ有り噴射弁１０（＃１）からの噴射量Ｑ（＃１）について、燃圧センサ２２の検出値に基づき図２の手法により算出した値（実噴射量Ｑ（＃１））を取得する。
【００７８】
続くステップＳ２４では、ステップＳ２２で算出した＃１気筒の仕事量Ｗ（＃１）と、ステップＳ２３で取得した＃１気筒の実噴射量Ｑ（＃１）との相関値Ｃｂ（＃１）を算出する。詳細には、センサ有り噴射弁１０（＃１）にかかる実噴射量Ｑ（＃１）と仕事量Ｗ（＃１）との比率を相関値Ｃｂ（＃１）として算出する。なお、相関値Ｃｂ（＃１）は「第１相関値」に相当する。
【００７９】
続くステップＳ２５（第２噴射量推定手段）では、＃２気筒の仕事量Ｗ（＃２）に寄与した燃料噴射量、つまり、センサ無し噴射弁１０（＃２）からの実噴射量Ｑ（＃２）を、ステップＳ２４で算出した相関値Ｃｂ（＃１）およびステップＳ２２で検出した＃２気筒の仕事量Ｗ（＃２）に基づき推定する。詳細には、センサ有り噴射弁１０（＃１）にかかる相関値Ｃｂ（＃１）に、センサ無し噴射弁１０（＃２）にかかる仕事量Ｗ（＃２）を乗算して、実噴射量Ｑ（＃２）を算出する。
【００８０】
要するに、センサ有り噴射弁１０（＃１）にかかるＱ（＃１）とＷ（＃１）との相関値Ｃｂ（＃１）は、センサ無し噴射弁１０（＃２）にかかるＱ（＃２）とＷ（＃２）との相関値Ｃｂ（＃２）と殆ど同じであると見なしており、検出可能なＱ（＃１）、Ｗ（＃１）およびＷ（＃２）の値から、検出不能であるＱ（＃２）を推定している。
【００８１】
また、上記第１実施形態と同様にして、センサ有り噴射弁１０（＃１）の噴射制御については、噴射率パラメータマップＭの値を参照して噴射指令信号ｔ１、ｔ２、Ｔｑを設定し、センサ無し噴射弁１０（＃２）の噴射制御については、Ｔｑ−Ｑマップを用いて噴射制御する。そして、Ｔｑ−Ｑマップに記憶されているＴｑの値は、図７の処理により推定した噴射量Ｑ（＃２）、およびその噴射量Ｑ（＃２）を噴射指令した時の指令信号Ｔｑとの値に基づき補正される。例えば、Ｑ（＃２）に対するＴｑ（＃２）の比率を算出し、Ｔｑ−Ｑマップに記憶されているＱに対するＴｑ値が、前記比率となるようにＴｑ値を補正する。
【００８２】
以上により、本実施形態によれば、仕事量Ｗ（＃２）から噴射量Ｑ（＃２）を換算するための換算値マップを要することなく、センサ無し噴射弁１０（＃２）にかかる噴射量Ｑ（＃２）を推定できる。また、このように推定した噴射量Ｑ（＃２）を用いて、センサ無し噴射弁１０（＃２）の噴射制御に用いるＴｑ−Ｑマップを補正するので、センサ無し噴射弁１０（＃２）の噴射状態を高精度で制御できる。
【００８３】
また、本実施形態によれば、無噴射減速運転中であるか否かに拘わらずセンサ無し噴射弁１０（＃２）にかかる噴射量Ｑ（＃２）を推定できるので、上記第１実施形態に比べてＴｑ−Ｑマップを補正する機会（学習機会）を多くでき、当該Ｔｑ−Ｑマップの精度向上を促進できる。
【００８４】
（第３実施形態）
上記第１実施形態では、ΔＮＥ（＃２）から微小噴射量Ｑ（＃２）を換算するための換算値マップを廃止しているのに対し、本実施形態では、当該換算値マップを用いてセンサ無し噴射弁１０（＃２）の微小噴射量Ｑ（＃２）を算出している。以下、図９を用いて、本実施形態による微小噴射量Ｑ（＃２）の算出手法を説明する。
【００８５】
先ず、センサ無し噴射弁１０（＃２）において、図５のステップＳ１０〜Ｓ１２と同様にして、無噴射減速運転時に微小噴射を実施し（手段Ｆ１）、エンジン回転速度の増大分ΔＮＥ（＃２）を検出する（手段Ｆ２）。そして、検出したΔＮＥ（＃２）をエンジンの出力トルクＴｒｑ（＃２）に換算する（手段Ｆ３）。このトルク換算では、瞬時ＮＥの変化率に換算係数を乗算することで瞬時トルクを算出し、算出した瞬時トルクの値を爆発周期（１８０ＣＡ）の区間において積分し、その積分値を出力トルクＴｒｑ（＃２）として算出すればよい。
【００８６】
ここで、メモリ３０ａ（記憶手段）には、以下に説明するマップＭ１（図９参照）が予め記憶されている。すなわち、センサ無し噴射弁１０（＃２）から噴射された燃料の燃焼により生じた出力トルクＴｒｑ（＃２）と、その出力トルクＴｒｑ（＃２）を生じさせた燃料の噴射量Ｑ（＃２）との相関値Ｃｃ（＃２）を、予め試験を実施して取得しておく。この試験により取得した相関値Ｃｃ（＃２）を試験条件と関連付けて記憶させたのが、前記マップＭ１である。前記試験条件の具体例としては、微小噴射時の燃料供給圧力（基準圧力Ｐbase）やエンジン回転速度ＮＥ、燃料温度等が挙げられる。
【００８７】
そして、次の手段Ｆ４では、前記マップＭ１のうち、手段Ｆ１により微小噴射させた時の条件に該当する相関値Ｃｃ（＃２）を用いて、手段Ｆ３で算出したＴｒｑ（＃２）を噴射量（＃２）に換算する（手段Ｆ４）。詳細には、Ｔｒｑ（＃２）に相関値Ｃｃ（＃２）を乗算して噴射量（＃２）を算出する。
【００８８】
一方、センサ有り噴射弁１０（＃１）においても、手段Ｆ１〜Ｆ３と同様にして、無噴射減速運転時に微小噴射を実施し（手段Ｆ５）、エンジン回転速度の増大分ΔＮＥ（＃１）を検出し（手段Ｆ６）、検出したΔＮＥ（＃１）をエンジンの出力トルクＴｒｑ（＃１）に換算する（手段Ｆ７）。そして、手段Ｆ１により微小噴射した時の噴射量Ｑ（＃１）について、燃圧センサ２２の検出値に基づき図２の手法により算出した値（実噴射量Ｑ（＃１））を取得する（手段Ｆ８）。
【００８９】
そして、次の手段Ｆ９では、手段Ｆ７で算出した出力トルクＴｒｑ（＃１）と、手段Ｆ８で取得した実噴射量Ｑ（＃１）との相関値Ｃｃ（＃１）を算出する。詳細には、センサ有り噴射弁１０（＃１）にかかる実噴射量Ｑ（＃１）と出力トルクＴｒｑ（＃１）との比率を相関値Ｃｃ（＃１）として算出する。なお、相関値Ｃｃ（＃１）は「第１相関値」に相当し、相関値Ｃｃ（＃２）は「第２相関値」に相当する。
【００９０】
さらに、手段Ｆ９（補正手段）は、算出した相関値Ｃｃ（＃１）を用いて、先述したマップＭ１に記憶されている相関値Ｃｃ（＃２）を補正する。詳細には、マップＭ１のうち、手段Ｆ５により微小噴射させた時の条件に該当する相関値Ｃｃ（＃２）を、相関値Ｃｃ（＃１）に置き換えて補正する。或いは、前記相関値Ｃｃ（＃２）を相関値Ｃｃ（＃１）に近づけるように補正する。
【００９１】
要するに、基準圧力Ｐbaseやエンジン回転速度ＮＥ、燃料温度等の条件が同じであれば、センサ有り噴射弁１０（＃１）にかかる相関値Ｃｃ（＃１）と、センサ無し噴射弁１０（＃２）にかかる相関値Ｃｃ（＃２）とは殆ど同じであると見なしており、検出可能な相関値Ｃｃ（＃１）から、検出不能である相関値Ｃｃ（＃２）を補正している。
【００９２】
以上により、本実施形態によれば、センサ無し噴射弁１０（＃２）について、出力トルクＴｒｑ（＃２）を噴射量Ｑ（＃２）に換算するマップＭ１が必要となるものの、燃圧センサ２２により把握可能な、センサ有り噴射弁１０（＃１）についての相関値Ｃｃ（＃１）を用いてマップＭ１を補正するので、マップＭ１に記憶されている、センサ無し噴射弁１０（＃２）についての相関値Ｃｃ（＃２）を高精度にできる。
【００９３】
或いは、基準圧力Ｐbaseやエンジン回転速度ＮＥ、燃料温度等の各種条件と関連付けて相関値Ｃｃ（＃２）を記憶させるにあたり、各種条件の領域数を少なくして、相関値Ｃｃ（＃２）のデータ点数を少なくできる。よって、試験によりマップＭ１を作成する作業負荷の軽減を図ることができる。
【００９４】
（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、以下のように変更して実施してもよい。また、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。
【００９５】
・上記第１実施形態では、微小噴射量の燃焼に伴い生じたエンジン回転速度ＮＥの増大量ΔＮＥを、エンジン出力の増大分とみなして検出しているが、このような増大量ΔＮＥの検出に替え、例えば筒内圧センサにより燃焼室内の圧力の増大量を検出し、その筒内圧増大量をエンジン出力の増大分とみなして検出するようにしてもよい。
【００９６】
・上記第２実施形態では、エンジン回転速度ＮＥの変化に基づき瞬時トルク（仕事量Ｗ）を算出しているが、先述した筒内圧センサにより燃焼室内の圧力の変化を検出し、その筒内圧変化に基づき仕事量Ｗを検出するようにしてもよい。
【００９７】
・上記第１実施形態では、ΔＮＥ（＃１）と噴射量Ｑ（＃１）との相関値Ｃａ（＃１）を、噴射量Ｑ（＃２）の推定に用いているが、ΔＮＥ（＃１）に基づきエンジンの出力トルクＴｒｑ（＃１）の増加分を算出し、当該トルク増加分とΔＮＥ（＃１）との相関値を噴射量Ｑ（＃２）の推定に用いるようにしてもよい。
【００９８】
・上記各実施形態では、燃圧センサ２２を２つの気筒に搭載させているが、１つの気筒だけに搭載するようにしてもよい。また、図１に示す上記実施形態では、燃圧センサ２２を燃料噴射弁１０に搭載しているが、本発明にかかる燃圧センサはコモンレール４２の吐出口４２ａから噴孔１１ｂに至るまでの燃料供給経路内の燃圧を検出するよう配置された燃圧センサであればよい。よって、例えばコモンレール４２と燃料噴射弁１０とを接続する高圧配管４２ｂに燃圧センサを搭載してもよい。
【符号の説明】
【００９９】
１０（＃１）…センサ有り噴射弁（第１燃料噴射弁）、１０（＃２）…センサ無し噴射弁（第２燃料噴射弁）、２２…燃圧センサ、３０ａ…記憶手段、Ｃｂ（＃１），Ｃｃ（＃１）…第１相関値、Ｃｃ（＃２）…第２相関値、Ｆ９…補正手段、Ｑ（＃１）…第１噴射量、Ｑ（＃２）…第２噴射量、Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２…出力検出手段、Ｓ１３，Ｓ２３…第１噴射量算出手段、Ｓ１５，Ｓ２５…第２噴射量推定手段、Ｗ（＃１）…仕事量（第１出力）、Ｗ（＃２）…仕事量（第２出力）、Ｃａ（＃１），ΔＮＥ（＃１）…エンジン回転速度の増大分（第１出力）、ΔＮＥ（＃２）…エンジン回転速度の増大分（第２出力）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の第１気筒に備えられた第１燃料噴射弁、および第２気筒に備えられた第２燃料噴射弁と、
前記第１燃料噴射弁からの燃料噴射時に、前記第１燃料噴射弁の内部で生じた燃料の圧力変化を検出する燃圧センサと、
を備える燃料噴射システムに適用され、
前記内燃機関の出力であって、前記第１燃料噴射弁から噴射された燃料の燃焼に伴い生じた第１出力、および前記第２燃料噴射弁から噴射された燃料の燃焼に伴い生じた第２出力を検出する出力検出手段と、
前記第１出力を生じさせた前記第１燃料噴射弁からの燃料噴射量である第１噴射量を、前記燃圧センサの検出値に基づき算出する第１噴射量算出手段と、
前記第２出力を生じさせた前記第２燃料噴射弁からの燃料噴射量である第２噴射量を、検出した前記第１出力、前記第２出力、および算出した前記第１噴射量に基づき推定する第２噴射量推定手段と、
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
燃料噴射を停止して減速運転している時に、所定量未満の微小量の燃料を前記第１燃料噴射弁および前記第２燃料噴射弁から順次噴射し、それらの噴射に伴い生じた前記第１出力および前記第２出力を前記出力検出手段により検出させ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。
【請求項３】
前記第１燃料噴射弁および前記第２燃料噴射弁から順次燃料を噴射して運転している時に、それらの噴射に伴い生じた前記第１出力および前記第２出力を前記出力検出手段により検出させ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。
【請求項４】
検出した前記第１出力および算出した前記第１噴射量の相関を表した第１相関値を算出する第１相関値算出手段を備え、
前記第２噴射量推定手段は、検出した前記第２出力および前記第１相関値に基づき前記第２噴射量を推定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記第２出力および前記第２噴射量の相関を表した第２相関値であって、試験により予め取得しておいた前記第２相関値を記憶する記憶手段と、
検出した前記第１出力および算出した前記第１噴射量の相関を表した第１相関値に基づき、前記記憶手段に記憶されている前記第２相関値を補正する補正手段と、
を備え、
前記第２噴射量推定手段は、前記補正手段により補正された前記第２相関、および検出した前記第２出力に基づき前記第２噴射量を推定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１】
内燃機関の第１気筒に備えられた第１燃料噴射弁、および第２気筒に備えられた第２燃料噴射弁と、
前記第１燃料噴射弁からの燃料噴射時に、前記第１燃料噴射弁の内部で生じた燃料の圧力変化を検出する燃圧センサと、
を備える燃料噴射システムに適用され、
前記内燃機関の出力であって、前記第１燃料噴射弁から噴射された燃料の燃焼に伴い生じた第１出力、および前記第２燃料噴射弁から噴射された燃料の燃焼に伴い生じた第２出力を検出する出力検出手段と、
前記第１出力を生じさせた前記第１燃料噴射弁からの燃料噴射量である第１噴射量を、前記燃圧センサの検出値に基づき算出する第１噴射量算出手段と、
前記第２出力を生じさせた前記第２燃料噴射弁からの燃料噴射量である第２噴射量を、検出した前記第１出力、前記第２出力、および算出した前記第１噴射量に基づき推定する第２噴射量推定手段と、
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
燃料噴射を停止して減速運転している時に、所定量未満の微小量の燃料を前記第１燃料噴射弁および前記第２燃料噴射弁から順次噴射し、それらの噴射に伴い生じた前記第１出力および前記第２出力を前記出力検出手段により検出させ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。
【請求項３】
前記第１燃料噴射弁および前記第２燃料噴射弁から順次燃料を噴射して運転している時に、それらの噴射に伴い生じた前記第１出力および前記第２出力を前記出力検出手段により検出させ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。
【請求項４】
検出した前記第１出力および算出した前記第１噴射量の相関を表した第１相関値を算出する第１相関値算出手段を備え、
前記第２噴射量推定手段は、検出した前記第２出力および前記第１相関値に基づき前記第２噴射量を推定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記第２出力および前記第２噴射量の相関を表した第２相関値であって、試験により予め取得しておいた前記第２相関値を記憶する記憶手段と、
検出した前記第１出力および算出した前記第１噴射量の相関を表した第１相関値に基づき、前記記憶手段に記憶されている前記第２相関値を補正する補正手段と、
を備え、
前記第２噴射量推定手段は、前記補正手段により補正された前記第２相関、および検出した前記第２出力に基づき前記第２噴射量を推定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の燃料噴射制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−４４２３７（Ｐ２０１３−４４２３７Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８０３１９（Ｐ２０１１−１８０３１９）
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]