(57)【要約】【課題】燃焼時期制御系の内部安定状態を維持しつつ、燃焼時期制御の応答性を極力高める燃料噴射制御装置を提供する。【解決手段】燃料噴射制御装置は、筒内圧センサの出力信号から気筒内の燃焼時期を検出し（Ｓ３００）、エンジン回転数とアクセル開度とに基づいて目標燃焼時期を算出する（Ｓ３０２）。燃料噴射制御装置は、排気Ｏ2濃度またはＥＧＲ率等の物理量と噴射時期が変化するときに燃焼時期が変化する燃焼時期感度との相関と、燃焼時期感度と燃焼時期制御のフィードバックゲインとの相関に基づき、物理量とフィードバックゲインとの相関を相関マップとして記憶している。燃料噴射制御装置は、検出した物理量（Ｓ３０４）を元に相関マップからフィードバックゲインを取得し（Ｓ３０６）、フィードバックゲインから指令噴射時期を算出し（Ｓ３０８）、インジェクタに指令する（Ｓ３１０）。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の各気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁の燃料噴射を制御する燃料噴射制御装置において、
前記気筒における燃焼時期を検出する燃焼時期検出手段と、
前記燃焼時期検出手段が検出する前記燃焼時期が目標燃焼時期になるように前記燃料噴射弁の噴射時期を制御する噴射時期制御手段と、
前記噴射時期を制御して前記燃焼時期検出手段が検出する前記燃焼時期を前記目標燃焼時期にする制御系の内部安定性余裕と相関のある少なくとも一つの物理量を検出する物理量検出手段と、
前記噴射時期制御手段が前記噴射時期を制御する制御量を算出するための制御パラメータを前記物理量に応じて設定するパラメータ設定手段と、
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記パラメータ設定手段は、前記物理量と前記噴射時期の変化に対して前記燃焼時期が変化する燃焼時期感度との相関と、前記燃焼時期感度と前記燃焼時期制御系の内部安定状態を維持する前記制御パラメータの限界値との相関と、に基づいて前記物理量に応じて前記制御パラメータを設定す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】
前記物理量と前記燃焼時期感度との相関と、前記燃焼時期感度と前記燃焼時期制御系の内部安定状態を維持する前記制御パラメータの限界値との相関と、に基づいて設定された前記物理量と前記制御パラメータとの相関を記憶している記憶手段をさらに備え、
前記パラメータ設定手段は、前記記憶手段に記憶されている前記物理量と前記制御パラメータとの相関から前記物理量に応じて前記制御パラメータを設定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記噴射時期制御手段は、比例フィードバック制御と積分フィードバック制御と微分フィードバック制御との少なくとも一つで構成されるフィードバック制御器を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記制御パラメータは、前記フィードバック制御器を構成するフィードバック制御のゲインであることを特徴とする請求項４に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記物理量は排気Ｏ2濃度であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
前記物理量はＥＧＲ率であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項８】
前記物理量は吸気温であることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項９】
前記物理量は水温であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１０】
前記物理量は空燃比であることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１１】
前記物理量は過給圧であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１２】
前記物理量は吸気量であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関における燃焼時期が目標燃焼時期になるように燃料噴射弁の噴射時期を制御する燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年強化されるエミッション規制に対応するために、気筒内にＥＧＲ(Exhaust Gas Recirculation)ガスを大量に導入してＮＯｘを低減する技術が開発されている。このように、気筒内にＥＧＲを大量に導入する技術を低圧縮比のディーゼルエンジンに適用すると、筒内温度が低く大量のＥＧＲガスが導入された状態で燃料が燃焼するため、吸気温または大気圧等の環境条件または燃料性状の変化により燃料の燃焼時期が変化しやすくなる。そして、大量ＥＧＲによる燃焼または低圧縮比エンジンに限らず、燃焼時期が変化し目標燃焼時期からずれると、燃焼音の増加およびエミッションの悪化等の問題が生じる。
【０００３】
そこで、例えばディーゼルエンジンにおいては、筒内圧センサの出力信号から気筒内の燃焼状態を検出し、噴射時期を制御することにより、検出した燃焼時期を目標燃焼時期に一致させることが知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。噴射時期を制御することにより気筒内の燃焼時期を目標燃焼時期に一致させる燃焼時期制御の場合、燃焼時期制御の応答性を極力高めるように、つまり燃焼時期が極力早く目標燃焼時期に一致するように噴射時期の制御量を算出するための制御パラメータを設定することが望ましい。
【特許文献１】特開平１１−１２５１４１号公報
【特許文献２】特開２０００−１００５５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば、加速に伴う過給遅れ時、または吸気温の低温時等の外乱要因により燃焼が不安定になることがある。このように燃焼が不安定になりやすいエンジン運転状態では、通常運転時には噴射時期を制御することにより安定して燃焼時期制御の応答性を高めることができる制御パラメータであっても、燃焼時期制御系が不安定になることがある。燃焼時期制御系が不安定になると、燃焼時期が目標燃焼時期に収束せず、発散する恐れがある。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、燃焼時期制御系の内部安定状態を維持しつつ、燃焼時期制御の応答性を極力高める燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
噴射時期を制御して燃焼時期を目標燃焼時期にする燃焼時期制御系の内部安定性余裕と相関のある物理量が変化すると、燃焼時期制御系の内部安定性余裕は小さくまたは大きくなる。尚、内部安定性とは所謂制御工学上の用語であり、内部安定性余裕とはゲイン余裕または位相余裕を示すものである。ゲイン余裕または位相余裕が負になると、制御系の入出力が逆相になり出力が発散する。ちなみに、内部安定性余裕が小さいと制御対象値が収束するまでの振動は大きくなり、内部安定性余裕が大きいと制御対象値が収束するまでの振動は小さくなる。
【０００７】
ここで、燃焼時期制御系の内部安定性余裕と相関のある物理量とは、気筒内の燃焼状態を変化させる物理量を表している。燃焼時期制御系の内部安定性が変化すると、燃焼時期制御系の内部安定状態を維持できる噴射時期に対する制御量の設定範囲は変化する。
【０００８】
そこで、請求項１から１２に記載の発明によると、噴射時期制御手段が燃料噴射弁の噴射時期を制御することにより燃焼時期検出手段が検出する燃焼時期を目標燃焼時期に一致させる燃焼時期制御系において、燃焼時期制御系の内部安定性余裕と相関のある少なくとも一つの物理量に応じて、噴射時期制御手段が噴射時期を制御する制御量を算出するための制御パラメータをパラメータ設定手段が設定する。
【０００９】
これにより、燃焼状態が不安定になる外乱が発生する場合にも、燃焼時期制御系の内部安定性余裕と相関のある少なくとも一つの物理量に応じて、燃焼時期制御系の内部安定状態を維持しつつ、燃焼時期制御の応答性を極力高めることができるように、パラメータ設定手段は、噴射時期を制御する制御量を算出するための制御パラメータを設定できる。
【００１０】
ところで、噴射時期の変化に対して燃焼時期が変化する燃焼時期感度が高くなると、同じ制御量で噴射時期を制御しても燃焼時期の変化は大きくなる。つまり、燃焼時期感度が高くなると、噴射時期の制御量に対する制御系の内部安定性余裕は小さくなる。一方、燃焼時期感度が低くなると、同じ制御量で噴射時期を制御しても燃焼時期の変化は小さくなる。つまり、燃焼時期感度が低くなると、噴射時期の制御量に対する制御系の内部安定性余裕は大きくなる。このように、燃焼時期感度と燃焼時期制御系の内部安定性余裕との間には強い相関がある。したがって、燃焼時期感度と、制御系の内部安定状態を維持できる制御パラメータの設定範囲との間には強い相関がある。また、気筒内の燃焼状態を変化させる物理量と燃焼時期感度との間には強い相関がある。したがって、燃焼時期感度を介在させることにより、内部安定性余裕と相関がある物理量と、物理量に対して設定できる制御パラメータの設定範囲との間に強い相関を持たせることができる。
【００１１】
そこで、請求項２に記載の発明によると、パラメータ設定手段は、物理量と燃焼時期感度との相関と、燃焼時期感度と燃焼時期制御系の内部安定状態を維持できる制御パラメータの設定範囲の限界値との相関と、に基づいて物理量に応じて制御パラメータを設定する。
【００１２】
このように、燃焼時期感度を介在させることにより、内部安定性余裕と相関がある物理量に応じて、内部安定状態を維持しつつ、燃焼時期制御系の応答性を極力高める制御パラメータを高精度に設定できる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によると、物理量と燃焼時期感度との相関と、燃焼時期感度と燃焼時期制御系の内部安定状態を維持できる制御パラメータの設定範囲の限界値との相関と、に基づいて設定された物理量と制御パラメータとの相関を記憶手段に記憶しておく。そして、パラメータ設定手段は、記憶手段に記憶されている物理量と制御パラメータとの相関から物理量に応じて制御パラメータを設定する。
【００１４】
これにより、燃焼時期感度を介在した物理量と制御パラメータとの相関を記憶している記憶手段から、物理量に応じて容易に、かつ速やかに制御パラメータを取得して制御パラメータを設定できる。
【００１５】
請求項６に記載の発明によると、物理量として排気Ｏ2濃度を採用している。排気Ｏ2濃度は気筒内の燃焼状態と密接に関係しており、排気Ｏ2濃度が変化すると燃焼状態は大きく変化する。つまり、排気Ｏ2濃度が変化すると、噴射時期を制御して燃焼時期を目標燃焼時期にする燃焼時期制御系の内部安定性余裕は大きく変化する。したがって、物理量として排気Ｏ2濃度を採用し、排気Ｏ2濃度に応じて制御パラメータを設定することにより、内部安定状態を維持しつつ、燃焼時期制御系の応答性を極力高める制御パラメータを高精度に設定できる。
【００１６】
請求項７に記載の発明によると、物理量としてＥＧＲ率を採用している。ＥＧＲ率は気筒内の燃焼状態と密接に関係しており、ＥＧＲ率が変化すると燃焼状態は大きく変化する。つまり、ＥＧＲ率が変化すると燃焼時期制御系の内部安定性余裕は大きく変化する。したがって、物理量としてＥＧＲ率を採用し、ＥＧＲ率に基づいて制御パラメータを設定することにより、内部安定状態を維持しつつ、制御系の応答性を極力高める制御パラメータを高精度に設定できる。
【００１７】
尚、本発明に備わる複数の手段の各機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、またはそれらの組み合わせにより実現される。また、これら複数の手段の各機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図１に、本実施形態の燃料噴射システム１０を示す。
（燃料噴射システム１０）
蓄圧式の燃料噴射システム１０は、図示しないコモンレールと、インジェクタ１２、インジェクタ駆動回路１４、電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）２０等から構成されており、例えば４気筒の過給機付きのディーゼルエンジン（以下、単にエンジンとも言う。）２の各気筒に燃料を噴射する。
【００１９】
燃料噴射弁としてのインジェクタ１２は、４気筒のディーゼルエンジン２の各気筒に搭載され、図示しないコモンレールが蓄圧している燃料を気筒内に噴射する。インジェクタ１２は、エンジン２の運転状態に応じて、１回の燃焼サイクルにおいて、エンジン２の主なトルクを発生するメイン噴射の前後にパイロット噴射およびポスト噴射を含む多段噴射を行うことがある。インジェクタ１２は、ノズルニードルに閉弁方向に燃料圧力を加える制御室の圧力を制御することにより燃料噴射量を制御する公知の電磁駆動式の噴射弁である。
【００２０】
インジェクタ駆動回路１４は、ＥＣＵ２０が出力する制御信号に基づいてインジェクタ１２に駆動電流または駆動電圧を供給するための駆動装置である。
燃料噴射制御装置としてのＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、書換可能なフラッシュメモリ、入出力インタフェース等を中心とするマイクロコンピュータ（マイコン）からなり、燃焼時期検出部３０、ＰＩＤ制御器４０、Ｆ／Ｂゲイン算出部５０等を有している。
【００２１】
ＥＣＵ２０は、アクセル開度を検出するアクセルセンサ、コモンレール圧を検出するコモンレール圧センサ、エンジン回転数（ＮＥ）を検出する回転数センサ、吸気量センサ、吸気温センサ、Ｏ2センサ、吸気圧センサ、筒内圧センサ、水温センサ等の各種センサ４の出力信号からエンジン２の運転状態を検出する。そして、ＥＣＵ２０は、検出したエンジン運転状態に基づいてエンジン運転状態を制御する。例えば、ＥＣＵ２０は、インジェクタ１２の噴射量、噴射時期、およびメイン噴射の前後にパイロット噴射、ポスト噴射等を実施する場合の多段噴射のパターンを制御する。ＥＣＵ２０は、インジェクタ１２の噴射時期および噴射量を制御する噴射制御信号としてパルス信号をインジェクタ駆動回路１４に出力する。
【００２２】
次に、ＥＣＵ２０のＲＯＭまたはフラッシュメモリに記憶されている制御プログラムにより、燃料噴射制御装置としてＥＣＵ２０が機能する各手段について以下に説明する。
（燃焼時期検出手段）
ＥＣＵ２０の燃焼時期検出手段としての燃焼時期検出部３０は、各種センサ４のうち筒内圧センサの出力信号に基づき、次式（１）により熱発生率を求める。
【００２３】
熱発生率＝（Ｖ・ｄＰ＋κ・Ｐ・ｄＶ）／（κ−１）      ・・・（１）
式（１）において、Ｖは気筒内容積を、Ｐは筒内圧センサが検出した筒内圧を、κは比熱比をそれぞれ示している。燃焼時期検出部３０は、メイン噴射による燃料の着火により熱発生率が上昇し予め設定している所定の閾値を超えるときのクランク角度を、メイン噴射の燃焼時期である着火時期として検出する。
【００２４】
また、燃焼時期検出部３０は、着火時期の代わりに燃焼時期を表す指標として、１燃焼サイクルにおいて気筒内の燃焼質量割合が全体の５０％になる燃焼質量割合５０時期（ＭＦＢ５０：Mass Fraction Burned  ５０）を筒内圧に基づいて検出してもよい。ＭＦＢ５０は、筒内圧に基づいて１燃焼サイクルの燃焼質量を積算していき、燃焼質量の合計の５０％になる燃焼時期として検出される。
【００２５】
（目標燃焼時期算出手段）
ＥＣＵ２０は、エンジン回転数およびアクセル開度に基づいて、メイン噴射の目標燃焼時期を算出する。
【００２６】
（噴射時期制御手段）
圧縮自着火式のディーゼルエンジン２では、燃料の噴射時期により燃焼時期が決定される。したがって、噴射時期制御手段としてのＰＩＤ制御器４０は、筒内圧センサの出力信号に基づいて燃焼時期検出部３０が検出した燃焼時期と、エンジン運転状態に基づいて目標燃焼時期算出手段が算出した目標燃焼時期との偏差に基づいて、検出した燃焼時期が目標燃焼時期に一致するように噴射時期を算出してインジェクタ駆動回路１４に指令する。ＰＩＤ制御器４０は、インジェクタ駆動回路１４に出力するパルス信号の立ち上がり時期を噴射時期としてインジェクタ駆動回路１４に指令する。
【００２７】
ＰＩＤ制御器４０は、燃焼時期検出部３０が検出した燃焼時期と目標燃焼時期との偏差の比例項、積分項、微分項に対して、比例ゲインＫP、積分ゲインＫI、微分ゲインＫDをそれぞれ掛け合わせて指令噴射時期、つまりパルス信号の立ち上がり時期を制御する。
【００２８】
（パラメータ設定手段）
パラメータ設定手段としてのＦ／Ｂゲイン算出部５０は、例えば、各種センサ４のうち排気通路に設置されたＯ2センサの出力信号に基づいて排気中のＯ2濃度を検出する。また、Ｆ／Ｂゲイン算出部５０は、各種センサ４の出力信号に基づいて、気筒内に吸入されるガス量に対するＥＧＲガス量の割合であるＥＧＲ率を検出する。
【００２９】
気筒内の燃焼時期が変化すると排気中のＯ2濃度が変化するので、排気中のＯ2濃度と気筒内の燃焼時期とは相関関係にある。また、気筒内の燃焼時期はＥＧＲ率によって変化するので、ＥＧＲ率と気筒内の燃焼時期とは相関関係にある。
【００３０】
ここで、インジェクタ１２の噴射時期が変化するときに燃焼時期が変化する割合である燃焼時期感度が高くなると、同じ値のフィードバックゲインにより算出された制御量で噴射時期をＰＩＤ制御しても、噴射時期の変化に対して燃焼時期の変化は大きくなる。尚、燃焼時期感度は、噴射時期がクランク角度として１度変化するときに、燃焼時期がクランク角度として変化する割合で表す。
【００３１】
燃焼時期感度が高くなると、噴射時期の制御量に対する燃焼時期制御系の内部安定性余裕は小さくなる。一方、燃焼時期感度が低くなると、同じ制御量で噴射時期をＰＩＤ制御しても、噴射時期の変化に対して燃焼時期の変化は小さくなる。つまり、燃焼時期感度が低くなると、噴射時期の制御量に対する燃焼時期制御系の内部安定性余裕は大きくなる。
【００３２】
このように、燃焼時期感度と燃焼時期制御系の内部安定性余裕との間には強い相関がある。したがって、燃焼時期感度と、燃焼時期制御系の内部安定状態を維持できるように設定される制御パラメータとしてのフィードバックゲインの設定範囲、つまりＰＩＤ制御における比例ゲインＫP、積分ゲインＫI、微分ゲインＫDのそれぞれとの間には強い相関がある。
【００３３】
また、内部安定性余裕と相関があり気筒内の燃焼時期を変化させる物理量として前述した排気Ｏ2濃度およびＥＧＲ率と、燃焼時期感度との間には強い相関がある。
ここで、物理量として排気Ｏ2濃度を例にして、排気Ｏ2濃度と燃焼時期感度との相関について図２に基づいて説明する。図２において、排気Ｏ2濃度の減少量は、通常の噴射時期制御を行った場合の排気Ｏ2濃度を排気Ｏ2濃度の減少量が０％である基準点とし、基準点における排気Ｏ2濃度に対する減少量を表している。排気Ｏ2濃度の減少量が大きくなることは、排気Ｏ2濃度が低くなることを表している。
【００３４】
図２は、排気Ｏ2濃度の基準点におけるフィードバックゲインを固定にした状態において、排気Ｏ2濃度減少量と燃焼時期感度との相関を表しており、排気Ｏ2濃度の減少量が大きくなると燃焼時期感度は上昇する。図２において、符号２００が示す境界は、ＰＩＤ制御による燃焼時期制御系の内部安定状態を維持できる燃焼時期感度の設定範囲の限界値を表している。境界２００よりも燃焼時期感度が低いほど、燃焼時期制御系の内部安定性余裕は大きくなる。つまり、排気Ｏ2濃度減少量が０％の場合には、排気Ｏ2濃度減少量がマイナスの場合に比べ、境界２００に達するまでに燃焼時期感度に余裕がある。そして、境界２００と燃焼時期感度との差の余裕度が大きいほど、フィードバックゲインを大きくして応答性を向上させることができる。したがって、排気Ｏ2濃度が高くなるにしたがい、燃焼時期制御系の内部安定状態を維持できる範囲内で設定できるフィードバックゲインの値は大きくなる。
【００３５】
これに対し、ＥＧＲ率が上昇すると燃焼時期感度は上昇する。したがって、ＥＧＲ率が上昇するにしたがい、燃焼時期制御系の内部安定状態を維持できる範囲内で設定できるフィードバックゲインの値は小さくなる。
【００３６】
すなわち、図３の（Ａ）の実線２１０に示すように、排気Ｏ2濃度のように物理量が大きくなるにしたがい燃焼時期感度が低くなる特性の場合、図３の（Ｂ）の実線２１２に示すように、物理量が大きくなるにしたがい燃焼時期制御系の内部安定状態を維持できる範囲内で設定できるフィードバックゲインの値は大きくなる。
【００３７】
一方、図３の（Ａ）の点線２２０に示すように、ＥＧＲ率のように物理量が大きくなるにしたがい燃焼時期感度が高くなる特性の場合、図３の（Ｂ）の点線２２２に示すように、物理量が大きくなるにしたがい燃焼時期制御系の内部安定状態を維持できる範囲内で設定できるフィードバックゲインの値は小さくなる。
【００３８】
Ｆ／Ｂゲイン算出部５０は、図３の（Ｂ）に示すような物理量とフィードバックゲインとの相関を、比例ゲインＫP、積分ゲインＫI、微分ゲインＫDのそれぞれについてＲＯＭまたはフラッシュメモリ等の記憶装置に相関マップとして記憶している。そして、Ｆ／Ｂゲイン算出部５０は、相関マップから物理量に応じてフィードバックゲインを取得し、ＰＩＤ制御器４０のフィードバックゲインを設定する。この場合、相関マップにおける設定範囲内で極力大きなフィードバックゲインを選択することにより、燃焼時期制御系の内部安定状態を維持しつつ、燃焼時期制御の応答性を極力高めることができる。尚、物理量として排気Ｏ2濃度とＥＧＲ率との複数の物理量を採用する場合、相関マップとしては、複数の物理量とフィードバックゲインとの相関を表すものになる。
【００３９】
尚、燃焼時期制御の制御周期、つまり燃焼サイクルの１周期の長さが変化すると、燃焼時期制御系の内部安定性は変化する。燃焼サイクルの１周期の長さは、エンジン回転数に応じて変化する。燃焼時期制御の制御周期が長くなる、つまりエンジン回転数が小さくなると燃焼時期制御系の内部安定性余裕は小さくなるので、燃焼時期制御系の内部安定状態を維持できる範囲内で設定できるフィードバックゲインの値は小さくなる。また、燃焼時期制御の制御周期が短くなる、つまりエンジン回転数が大きくなると燃焼時期制御系の内部安定性余裕は大きくなるので、燃焼時期制御系の内部安定状態を維持できる範囲内で設定できるフィードバックゲインの値は大きくなる。
【００４０】
このように、燃焼時期制御の制御周期である燃焼サイクルの１周期の長さと、燃焼時期制御系の内部安定状態を維持できるフィードバックゲインの設定範囲との間にも相関があるので、エンジン回転数で規定される燃焼時期制御の制御周期毎に、物理量とフィードバックゲインとの相関を相関マップとして記憶装置に記憶してもよい。
【００４１】
（燃焼時期制御）
図４に、燃焼時期制御ルーチンのフローチャートを示す。燃焼期制御ルーチンは、１燃焼サイクル毎に実行される。図４において、「Ｓ」はステップを表している。
【００４２】
Ｓ３００においてＥＣＵ２０は、筒内圧センサの出力信号から式（１）に基づいて熱発生率を算出する。そして、熱発生率が所定値を超えるときを燃焼時期である着火時期として検出する。前述したように、着火時期に代えてＭＦＢ５０を燃焼時期として検出してもよい。
【００４３】
Ｓ３０２においてＥＣＵ２０は、エンジン回転数とアクセル開度とに基づき、目標燃焼時期を算出する。
Ｓ３０４においてＥＣＵ２０は、燃焼時期制御系の内部安定性余裕と相関のある物理量として排気Ｏ2濃度またはＥＧＲ率等を各種センサから検出し、Ｓ３０６において、検出した物理量を元に物理量とフィードバックゲインとの相関マップから、現在の物理量において燃焼時期制御系の内部安定状態を維持できる範囲内で設定できる噴射時期に対するＰＩＤ制御の各フィードバックゲインを取得する。前述したように、物理量とフィードバックゲインとの相関マップは、燃焼時期制御の制御周期毎に設定されていてもよい。
【００４４】
Ｓ３０８においてＥＣＵ２０は、相関マップから取得したフィードバックゲインからインジェクタ１２に対する指令噴射時期を算出し、Ｓ３１０においてインジェクタ駆動回路１４に指令する。
【００４５】
以上説明した本実施形態では、排気Ｏ2濃度またはＥＧＲ率等の物理量と燃焼時期感度との相関と、燃焼時期感度とフィードバックゲインとの相関とから、物理量とフィードバックゲインとの相関を予め測定して取得し、記憶装置に相関マップとして記憶しておく。そして、燃焼時期制御において各種センサの出力信号から物理量を検出し、検出した物理量を元に相関マップからフィードバックゲインを取得する。このように、互いに強い相関関係にある物理量と燃焼時期感度と、燃焼時期感度とフィードバックゲインとに基づいて物理量とフィードバックゲインとの相関を求めているので、燃焼時期感度を介して燃焼時期制御系の内部安定状態を維持できる範囲内で、燃焼時期制御の応答性を極力高めるフィードバックゲインを物理量に応じて高精度に設定できる。
【００４６】
［他の実施形態］
上記実施形態において物理量として例に挙げた排気Ｏ2濃度およびＥＧＲ率以外にも、物理量が変化すると燃焼時期感度が変化し、燃焼時期感度に対してフィードバックゲインが変化する物理量として、吸気温、水温、空燃比、過給圧、吸気量等を適宜採用して組み合わせてもよい。
【００４７】
また、燃焼時期制御は、ＰＩＤ制御のうち比例フィードバック制御、積分フィードバック制御および微分フィードバック制御の全てに限るものではなく、ＰＩＤの３制御のうち一つのフィードバック制御だけでもよいし、ＰＩＤ制御以外の他の制御でもよい。また、噴射時期の制御量を算出するための制御パラメータは、フィードバックゲインに限らず、他のパラメータでもよい。
【００４８】
上記実施形態では、燃焼時期検出手段、噴射時期制御手段、物理量検出手段、パラメータ設定手段の機能を、制御プログラムにより機能が特定されるＥＣＵ２０により実現している。これに対し、上記複数の手段の機能の少なくとも一部を、回路構成自体で機能が特定されるハードウェアで実現してもよい。
【００４９】
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本実施形態による燃料噴射システムを示すブロック図。
【図２】排気Ｏ2濃度減少量と燃焼時期感度との相関を示す特性図。
【図３】（Ａ）は物理量と燃焼時期感度との相関を示し、（Ｂ）は燃焼時期感度とフィードバックゲインとの相関を示す特性図。
【図４】燃焼時期制御ルーチンを示すフローチャート。
【符号の説明】
【００５１】
２：エンジン（内燃機関）、４：各種センサ、１０：燃料噴射システム、１２：インジェクタ（燃料噴射弁）、２０：ＥＣＵ（燃焼時期検出手段、噴射時期制御手段、物理量検出手段、パラメータ設定手段、フィードバック制御器、記憶手段）、３０：燃焼時期検出部（燃焼時期検出手段）、４０：ＰＩＤ制御器（フィードバック制御器）、５０：Ｆ／Ｂゲイン算出部（パラメータ設定手段、記憶手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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