(57)【要約】【課題】失火異常に対処できる内燃機関の燃料噴射制御装置および方法を提供する。【解決手段】圧縮着火式内燃機関１の燃焼室１６内に燃料を噴射する燃料噴射バルブ１７に対し、燃料噴射時期をフィードバック制御する信号を出力する制御装置であって、前記内燃機関の燃焼状態を検出する検出手段６３と、前記検出手段により検出された燃焼状態が失火状態である場合は、前記燃焼状態が非失火状態である場合に設定される第１ゲインより大きい第２ゲインでフィードバック制御を実行する制御手段５０と、を備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮着火式内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射バルブに対し、燃料噴射時期をフィードバック制御する信号を出力する制御装置であって、
前記内燃機関の燃焼状態を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された燃焼状態が失火状態である場合は、前記燃焼状態が非失火状態である場合に設定される第１ゲインより大きい第２ゲインでフィードバック制御を実行する制御手段と、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。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記制御手段は、主噴射または当該主噴射に先立ってなされる先行噴射の少なくとも一方の燃料噴射時期をフィードバック制御することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記制御手段は、前記第２ゲインでフィードバック制御する場合には、フィードバック制御の補正量の制限値を、前記第１ゲインでフィードバック制御する場合の第１制限値の絶対値より大きい絶対値の第２制限値に設定することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記制御手段は、前記補正量の制限値を前記第２制限値に設定したのちであって、失火状態が解消した場合、前記フィードバック制御の補正量の絶対値が前記第１制限値の絶対値以下になってから、フィードバック制御の補正量の制限値を前記第１制限値に設定することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
圧縮着火式内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射バルブに対し、燃料噴射時期をフィードバック制御する制御方法であって、
前記内燃機関の燃焼状態を検出し、当該燃焼状態が失火状態である場合は、前記燃焼状態が非失火状態である場合に設定される第１ゲインより大きい第２ゲインでフィードバック制御を実行することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼル機関などの燃料噴射制御装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンなどの圧縮着火式内燃機関において、燃焼室内の圧力に基づいて燃料噴射バルブを制御し、着火時期を目標着火時期にフィードバック制御するものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−５７３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記先行技術は所定の気筒の着火時期に他の気筒の着火時期を一致させるだけのものであり、失火などの異常燃焼には対処できないという問題がある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、失火異常に対処できる内燃機関の燃料噴射制御装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、内燃機関が失火状態である場合は、非失火状態である場合の第１ゲインより大きい第２ゲインに切り換えてフィードバック制御を実行することによって上記課題を解決する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、失火状態の場合は大きいゲインに切り換えるので、燃料噴射時期の補正量が大きくなり、その結果、失火状態を短時間で回復することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る内燃機関の燃料噴射制御装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図１の燃料噴射制御装置を示す制御ブロック図（その１）である。
【図３】図１の燃料噴射制御装置を示す制御ブロック図（その２）である。
【図４】図１の燃料噴射制御装置による制御手順を示すフローチャートである。
【図５】図１の燃料噴射制御装置による制御内容を説明するグラフ（時間−フィードバック補正量）である。
【図６】図１の燃料噴射制御装置による制御内容を説明するグラフ（センサ出力−時間）である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明をディーゼル機関の燃料噴射制御装置に適用した場合の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１は、本発明に係る圧縮着火式内燃機関の燃料噴射制御装置の一実施の形態を示すブロック図であり、ディーゼル機関１の吸気通路１１には、エアーフィルタ１２、吸入空気流量Ｑａを検出するエアフローメータ１３、吸入空気流量Ｑａを制御するスロットルバルブ１４およびコレクタ１５が設けられている。
【００１１】
スロットルバルブ１４には、当該スロットルバルブ１４の開度を検出するスロットルセンサと、スロットルバルブ１４の開度をＤＣモータ等のアクチュエータにより制御することができるスロットルバルブ制御装置とが設けられている。このスロットルバルブ制御装置は、運転者のアクセルペダル操作量等に基づき演算される要求トルクを達成するように、コントロールユニット５０からの駆動信号に基づき、スロットルバルブ１４の開度を電子制御する。
【００１２】
また、本例のディーゼル機関１は、コモンレール式燃料噴射装置を備え、当該燃料噴射装置は、図示しない燃料タンクから燃料を圧送するサプライポンプ１９と、蓄圧室を構成するコモンレール１８と、各気筒の燃焼室１６に臨ませた燃料噴射バルブ１７とを備える。そして、サプライポンプ１９により加圧された燃料はフューエルパイプを介してコモンレール１８に一旦蓄えられたのち、コモンレール１８内の高圧燃料が各気筒の燃料噴射バルブ１７に分配される。
【００１３】
燃料噴射バルブ１７は、コントロールユニット５０において設定される駆動パルス信号によって開弁駆動され、ＯＮ信号によって燃料を燃焼室１６に噴射し、ＯＦＦ信号によって噴射を停止する。駆動パルス信号による燃料噴射バルブ１７へのＯＮ信号の期間が長いほど燃料噴射量が多くなり、またコモンレール１８の燃料圧力が高いほど燃料噴射量が多くなる。また、燃料噴射のタイミングについてもコントロールユニット５０からの信号により制御される。これについては後述する。
【００１４】
一方、排気通路２１には、排気を浄化するための排気浄化触媒２２が設けられている。この排気浄化触媒２２には、排気空燃比がリーンのときに排気中のＮＯｘをトラップし、トラップしたＮＯｘを排気空燃比がリッチのときに脱離浄化するＮＯｘトラップ触媒を採用することができる。また、この排気浄化触媒２２に、貴金属などの酸化触媒を担持させて、流入する炭化水素ＨＣや一酸化炭素ＣＯなどの排気成分を酸化する機能を持たせてもよい。
【００１５】
また、排気通路２１の排気浄化触媒２２の下流には、排気中の粒子状物質であるＰＭ（Particulate Matter）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦという）２３が設けられている。このＤＰＦ２３にも、貴金属などの酸化触媒を担持させて、流入する炭化水素ＨＣや一酸化炭素ＣＯなどの排気成分を酸化する機能を持たせてもよい。
【００１６】
排気通路２１には、排気浄化触媒２２の下流側かつＤＰＦ２３の上流側の位置で排気温度を検出する排気温度センサ２５と、ＤＰＦ２３の上流側にて排気圧力を検出する排気圧力センサ２６と、ＤＰＦ２３の下流側にて排気温度を検出する排気温度センサ２７と、ＤＰＦ２３の下流側にて排気空燃比を検出する空燃比センサ２８とが設けられ、これら各センサの出力信号はコントロールユニット５０に送出される。なお、排気温度センサ２５，２７は、排気浄化触媒２２の触媒温度やＤＰＦ２３のフィルタ温度を直接検出するのは困難であるため、これらの温度を推定するために設けられたセンサである。
【００１７】
図１において２４はマフラである。
【００１８】
本例のディーゼル機関１は過給機３０を有する機関であり、図示する過給機３０は、排気通路２１に設けられたタービン３２と、ロータシャフト３３を介してタービンに直結されたコンプレッサ３４とを備え、排気ガスによりタービン３２を回転させ、これにより回転するコンプレッサ３４によって吸気を圧縮してコレクタ１５へ送り込む。
【００１９】
吸気通路１１の過給機３０のコンプレッサ３４の下流とスロットルバルブ１４との間には、過給機３０のコンプレッサ３４によって圧縮されて高温となった吸気を冷却するインタークーラ３１が設けられている。このインタークーラ３１は空冷式または水冷式のいずれをも用いることができる。
【００２０】
なお図示は省略するが、過給機３０のタービン３２側に、燃焼室１６からの排気ガスの一部または全部が、タービン３２を迂回して排気浄化触媒２２に至る迂回路を設けるとともに、この迂回路を通過する排気ガス量を制御するウェイストゲートバルブを当該迂回路に設けることもできる。そして、タービン３２の回転によって過給圧が所定値以上に高くなりすぎないように、ウェイストゲートバルブを開閉制御し、排気ガスの一部または全部を逃がすようにしてもよい。
【００２１】
本例のディーゼル機関１はいわゆる外部ＥＧＲ装置４０を備えた機関であり、排気通路２１の上流とコレクタ１５との間に還流通路４１が設けられ、この還流通路４１にＥＧＲバルブ４２が設けられている。そして、燃焼室１６から排気通路２１へ流出した排気ガスの一部は、還流通路４１によりＥＧＲバルブ４２を介して、ＥＧＲガスとしてコレクタ１５へ還流される。排気の残りは過給機３０のタービン３２を通過してこれを駆動する。なお、ＥＧＲバルブ４２の開閉動作は、コントロールユニット５０により制御される。
【００２２】
本例のディーゼル機関１のクランク軸にはクランク角センサ６１が設けられ、コントロールユニット５０は、クランク角センサ６１から機関回転と同期して出力されるクランク単位角信号を一定時間カウントすることで、又は、クランク基準角信号の周期を計測することで、機関回転速度Ｎｅを検出する。
【００２３】
また、運転者により操作されるアクセルペダルには、その踏込み量に相当するアクセル開度を検出するアクセル開度センサ６２が設けられ、その検出信号はコントロールユニット５０へ出力される。
【００２４】
また、各燃焼室１６の圧力を検出する筒内圧センサ６３が設けられ、その検出信号はコントロールユニット５０へ出力される。筒内圧センサ６３は各燃焼室１６における燃焼状態を検出するためのセンサであり、その検出された出力信号は燃焼波形に相関する。なお、燃焼室１６の燃焼状態を検出するセンサとして、機関１のノッキングによるシリンダブロックの振動を検出するノックセンサを用いることもできる。ノックセンサを用いる場合は、検出される振動数の時間の積分値が燃焼波形に相関するのでこの積分値を用いて燃焼状態を検出する。
【００２５】
さらに、図示は省略するが、ディーゼル機関１の負荷に相当する駆動系のトルクを検出するトルクセンサ、エンジン冷却系の水温センサ、コモンレール１８の燃料圧力を検出する燃料圧力センサ、燃料温度を検出する燃料温度センサ、吸気温度を検出する吸気温度センサ、吸気圧力を検出する吸気圧力センサ、コレクタ１５内の作動ガスの温度を検出する温度センサなども設けられ、これらの検出信号はコントロールユニット５０へ出力される。
【００２６】
既述したように、各種センサ類１３，１４，２５，２６，２７，２８，６１，６２，６３からの検出信号は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器及び入出力インタフェース等を含んで構成されるマイクロコンピュータからなるコントロールユニット５０に入力され、当該コントロールユニット５０は、センサ類からの信号に基づいて検出される運転状態に応じて、スロットルバルブ１４の開度を制御し、燃料噴射バルブ１７を駆動して燃料噴射量と燃料噴射時期を制御する。
【００２７】
なお、筒内圧力センサ６３が本発明の検出手段、コントロールユニット５０が本発明の制御手段にそれぞれ対応する。
【００２８】
次に、本実施形態に係る制御手順を説明する。
【００２９】
図２および図３は、図１のコントロールユニット５０を示す制御ブロック図、図４はコントロールユニット５０の制御手順を示すフローチャート、図５は図１のコントロールユニット５０による制御内容を説明するグラフ（時間−フィードバック補正量）、図６は同じくコントロールユニット５０による制御内容を説明するグラフ（センサ出力−時間）である。
【００３０】
本例のコントロールユニット５０は、筒内圧センサ６３を用いて燃焼室１６における燃焼状態（着火時期、先行噴射と主噴射との燃焼割合など）を検出し、目標値と検出値とに基づいて燃料噴射状態（噴射時期、先行噴射量、先行噴射間隔）をフィードバック制御する。その際に、燃焼状態が失火状態であると判定された場合には、燃料噴射状態を制御して失火を回復させる制御を実行する。以下、この点について詳述する。
【００３１】
なお、本例の燃料噴射制御は、所定の運転条件において、主噴射と、この主噴射に先立ってなされる先行噴射を行うものとして説明するが、主噴射のみであっても良いし、３回以上の噴射を行うこともできる。本例の先行噴射は、たとえば噴射時期はＢＴＤＣ４０〜１０°ＣＡ、噴射量１〜３ｍｍ３／ｓｔであり、これに対する主噴射は、たとえば噴射時期ＢＴＤＣ１０〜−５°ＣＡであり、先行噴射と主噴射との間隔は１０〜３０°ＣＡである。また、フィードバック制御としてＰＩ制御を例示するものとする。
【００３２】
図２に示すように、着火時期の制御においては、目標着火時期と筒内圧センサ６３で検出された実着火時期が減算器５０１に入力され、偏差演算器５０２にてその偏差が演算される。
【００３３】
ここで実着火時期とは、実際に主噴射の燃焼が開始した時期（クランク角度〔°ＣＡ〕）であり、種々の判定方法により定義することができるが、本例では図６に示すように、所定の先行噴射の熱発生率のピークをスライスレベルに設定し、このスライスレベルと主噴射の熱発生率曲線とのクロスポイントを主噴射の実着火時期とする。また、本例では検出された主噴射の実着火時期が、正常な燃焼の場合に検出されるべき着火時期に対して大きくリタード側になった場合に失火状態にあると判定し、リタード側にない場合は非失火状態であると判定する。
【００３４】
図２に戻り、偏差演算器５０２で演算された目標着火時期と実着火時期との偏差値は２つの乗算器５０３，５０４と、非失火時のＰゲイン抽出部５０５と、非失火時のＩゲイン抽出部５０６とにそれぞれ入力される。
【００３５】
非失火時のＰゲイン抽出部５０５は、入力された偏差値に応じたＰゲインを抽出し、このＰゲインを切換器５０７に出力する。同様に、非失火時のＩゲイン抽出部５０６は、入力された偏差値に応じたＩゲインを抽出し、このＩゲインを切換器５０８に出力する。
【００３６】
また切換器５０７には、失火時Ｐゲイン記憶部５０９に記憶された、所定の固定値である失火時のＰゲインが入力され、また第１失火フラグが入力される。同様に、切換器５０８には、失火時Ｉゲイン記憶部５１０に記憶された、所定の固定値である失火時のＩゲインが入力され、また第１失火フラグが入力される。
【００３７】
第１失火フラグは、上述したように検出された主噴射の実着火時期が、正常な燃焼の場合に検出されるべき着火時期に対して大きくリタード側になった場合、すなわち失火状態と判定される場合に「１」となり、それ以外の場合は「０」となる。
【００３８】
そして、切換器５０７に「１」の第１失火フラグが入力すると、当該切換器５０７の出力端子が失火時Ｐゲイン記憶部５０９に切り換わって、失火時のＰゲインを乗算器５０３へ出力する。これに対し、切換器５０７に「０」の第１失火フラグが入力すると、当該切換器５０７の出力端子が非失火時のＰゲイン抽出部５０５に切り換わって、非失火時のＰゲインを乗算器５０３へ出力する。
【００３９】
同様に、切換器５０８に「１」の第１失火フラグが入力すると、当該切換器５０８の出力端子が失火時Ｉゲイン記憶部５１０に切り換わって、失火時のＩゲインを乗算器５０４へ出力する。これに対し、切換器５０８に「０」の第１失火フラグが入力すると、当該切換器５０８の出力端子が非失火時のＩゲイン抽出部５０６に切り換わって、非失火時のＩゲインを乗算器５０４へ出力する。
【００４０】
乗算器５０３は、目標着火時期と実着火時期の偏差値とＰゲインとを乗算し、偏差演算器５１１にてＰゲインによる補正量が演算され、これが加算器５１２に出力される。また乗算器５０４は、目標着火時期と実着火時期の偏差値とＩゲインとを乗算し、加算器５１３と偏差演算器５１４によりＩゲインによる補正量が演算され、これが加算器５１２に出力される。
【００４１】
加算器５１２及び偏差演算器５１５では、Ｐゲインによる補正量とＩゲインによる補正量が加算演算され、最終的な噴射制御（噴射時期、先行噴射量、先行噴射間隔）のフィードバック補正量が求められる。この補正量に基づいて燃料噴射バルブ１７を制御し、主噴射の噴射時期を補正し、以上の処理をたとえば数ｍｓｅｃの間隔で繰り返す。なお、上記フィードバック制御は、噴射時期、先行噴射量、先行噴射間隔のみであっても良いし、少なくとも２つのパラメータを組み合わせて実行しても良い。
【００４２】
特に本実施形態では、失火時Ｐゲイン記憶部５０９に設定された失火時のＰゲインを、非失火時Ｐゲイン抽出部５０５で抽出される非失火時のＰゲインに対し、大きい値に設定している。同様に、失火時Ｉゲイン記憶部５１０に設定された失火時のＩゲインを、非失火時Ｉゲイン抽出部５０６で抽出される非失火時のＩゲインに対し、大きい値に設定している。
【００４３】
これにより、失火状態であると判定されて第１失火フラグ「１」が切換器５０７，５０８に入力すると、それまで非失火時のＰゲイン及び非失火時のＩゲインにより補正量をフィードバック制御していたものを、それより大きい失火時のＰゲイン及び失火時のＩゲインによりフィードバック制御するので短時間で目標着火時期に収束させることができる。すなわち、短時間で失火状態を回復させることができる。
【００４４】
なお、図２に示す制御ブロック例では、ＰＩ制御においてＰゲインとＩゲインの両方のゲインを切り換えるように構成したが、Ｐゲイン又はＩゲインのいずれか一方のみを、失火時と非失火時とで切り換えるように構成することもできる。
【００４５】
非失火時のＰゲイン・Ｉゲインが本実施形態の第１ゲインに相当し、失火時のＰゲイン・Ｉゲインが本実施形態の第２ゲインに相当する。
【００４６】
ところで、本例のＰＩ制御においては、異常な補正量でフィードバック制御する過補正を抑制するために、演算された補正量に対してリミッタ（上限値及び下限値）が設けられ、補正量がリミッタ上限値を超えると補正量をリミッタ上限値に変更し、補正量がリミッタ下限値を超えると補正量をリミッタ下限値に変更する。しかしながら、上記のような失火状態においてＰゲイン及びＩゲインを大きい値に変更してＰＩ制御を実行すると、その補正量がリミッタ上限値またはリミッタ下限値を超えることが考えられる。
【００４７】
このため、本実施形態では失火状態においてＰゲイン及びＩゲインを大きい値に設定した場合は、リミッタの上限値及び下限値もそれに応じた値に変更する。
【００４８】
すなわち、図３に示すように失火時のリミッタ下限値抽出部５２１、非失火時のリミッタ下限値抽出部５２２、失火時のリミッタ上限値抽出部５２３及び非失火時のリミッタ上限値抽出部５２４のそれぞれには、燃料噴射量とクランク角センサ６１により求められるエンジン回転速度とが入力され、それぞれの抽出部５２１〜５２４においてエンジン回転速度及び燃料噴射量に応じたリミッタ下限値及びリミッタ上限値が抽出される。
【００４９】
また、各抽出部５２１〜５２４には第２失火フラグの信号が入力される。第２失火フラグは、上述した第１失火フラグが「０」であり、かつフィードバック補正量（図２の加算器５１２及び偏差演算器５１５の出力）が非失火時のリミッタ下限値と非失火時のリミッタ上限値との間にある場合に「１」となり、それ以外の場合に「０」となるフラグである。
【００５０】
失火時のリミッタ下限値抽出部５２１及び非失火時のリミッタ下限値抽出部５２２から出力されるリミッタ下限値は切換器５２５に出力され、同様に失火時のリミッタ上限値抽出部５２３及び非失火時のリミッタ上限値抽出部５２４から出力されるリミッタ上限値は切換器５２６に出力される。
【００５１】
切換器５２５に「０」の第２フラグが入力すると、当該切換器５２５の出力端子が失火時のリミッタ下限値抽出部５２１に切り換わって、失火時のリミッタ下限値を最大値比較器５２７へ出力する。また、切換器５２５に「１」の第２フラグが入力すると、当該切換器５２５の出力端子が非失火時のリミッタ下限値抽出部５２２に切り換わって、非失火時のリミッタ下限値を最大値比較器５２７へ出力する。
【００５２】
同様に、切換器５２６に「０」の第２フラグが入力すると、当該切換器５２６の出力端子が失火時のリミッタ上限値抽出部５２３に切り換わって、失火時のリミッタ上限値を最小値比較器５２８へ出力する。また、切換器５２６に「１」の第２フラグが入力すると、当該切換器５２６の出力端子が非失火時のリミッタ上限値抽出部５２４に切り換わって、非失火時のリミッタ上限値を最小値比較器５２８へ出力する。
【００５３】
特に本例の失火時のリミッタ上限値は非失火時のリミッタ上限値より大きく、また失火時のリミッタ下限値は非失火時のリミッタ下限値より小さく設定されている。なお、非失火時のリミッタ上限値・下限値が本実施形態の第１制限値に相当し、失火時のリミッタ上限値・下限値が本実施形態の第２制限値に相当する。
【００５４】
したがって、第１フラグが「０」となる非失火状態であって、かつフィードバック補正量が非失火時のリミッタ上下限値を超えている状態（第２フラグが「０」）では、切換器５２５の出力端子から失火時のリミッタ下限値が最大値比較器５２７に出力され、当該最大値比較器５２７にてフィードバック補正量と失火時のリミッタ下限値が比較される。
【００５５】
フィードバック補正量が失火時のリミッタ下限値未満ではない場合、すなわちリミッタが働かない場合は最大値比較器５２７からそのままフィードバック補正量が最小値比較器５２８へ出力されるが、フィードバック補正量が失火時のリミッタ下限値未満である場合、すなわちリミッタが働くと最大値比較器５２７から失火時のリミッタ下限値が最小値比較器５２８へ出力される。
【００５６】
また、第１フラグが「０」となる非失火状態であって、かつフィードバック補正量が非失火時のリミッタ上下限値を超えている状態（第２フラグが「０」）では、切換器５２６の出力端子から失火時のリミッタ上限値が最小値比較器５２８に出力され、最大値比較器５２７の出力（フィードバック補正量またはリミッタ下限値のいずれか一方）と失火時のリミッタ上限値が比較される。
【００５７】
最大値比較器５２７からの出力がフィードバック補正量である場合は、フィードバック補正量が失火時のリミッタ上限値以上ではない場合、すなわちリミッタが働かない場合は最小値比較器５２８からそのままフィードバック補正量が出力されるが、フィードバック補正量が失火時のリミッタ上限値未満である場合、すなわちリミッタが働くと最小値比較器５２８から失火時のリミッタ上限値が出力される。
【００５８】
これに対して、第１フラグが「０」となる非失火状態であって、かつフィードバック補正量が非失火時のリミッタ上下限値の範囲内にある状態（第２フラグが「１」）では、切換器５２５の出力端子から非失火時のリミッタ下限値が最大値比較器５２７に出力され、当該最大値比較器５２７にてフィードバック補正量と非失火時のリミッタ下限値が比較される。また、切換器５２６の出力端子から非失火時のリミッタ上限値が最小値比較器５２８に出力され、最大値比較器５２７の出力（フィードバック補正量またはリミッタ下限値のいずれか一方）と非失火時のリミッタ上限値が比較される。すなわち、失火状態を示す第１フラグが「０」であってフィードバック補正量が非失火時のリミッタ上下限値の範囲内に入ると、それまでの失火時のリミッタから非失火時のリミッタに切り換わり、過補正を抑制することができる。
【００５９】
次に、以上の失火時の制御手順を図４のフローチャート及び図５のグラフを参照しながら説明する。
【００６０】
ステップＳ１では筒内圧センサ６３により燃焼状態が失火状態であるか否かを判定する。既述したとおり主噴射の実着火時期がスライスレベルとのクロスポイントよりリタード側になった場合に失火状態にあると判定し、リタード側にない場合は非失火状態であると判定する。このとき、図５に示す第１フラグが「１」となる（時間ｔ１）。
【００６１】
失火状態であると判定されるとステップＳ３へ進み、失火時のフィードバック演算を実行してフィードバック補正量を求める。失火時のフィードバック制御は、既述したとおりフィードバック制御のループゲインを大きいゲインに変更することにより行う。
【００６２】
続くステップＳ４では、フィードバック制御のリミッタを失火時のリミッタに設定する。失火時のリミッタは非失火時のリミッタより大きい上限値及び小さい下限値とされているので、大きいゲインに設定されてフィードバック補正量が大きくなってもリミッタが働くことが抑制され、短時間での復帰を阻害するのを防止することができる。
【００６３】
ステップＳ７では、ステップＳ３で演算されたフィードバック補正量に基づいて燃料噴射バルブ１７を操作して着火時期を補正する。
【００６４】
ここで、ゲインを大きくしてフィードバック補正量を大きくすることでステップＳ１にて判定される失火状態は短時間で復帰する（図５の時間ｔ２）。しかしながら、失火状態が復帰してもフィードバック補正量が非失火時のリミッタを超えている場合は（ステップＳ１→Ｓ２→Ｓ３）、以上の処理を繰り返す。この様子は図５の時間ｔ１〜ｔ２〜ｔ３に相当する。
【００６５】
ステップ１にて燃焼状態が非失火状態となり、ステップＳ２にてフィードバック補正量が非失火時のリミッタの範囲内になるとステップＳ５へ進んで非失火時の相対的に小さいゲインに切り換えてフィードバック制御を実行し、ステップＳ６にてリミッタを非失火時のリミッタに切り換える（図５の時間ｔ３以降）。そして、非失火時の制御条件で演算されたフィードバック補正量に基づいて燃料噴射バルブ１７を操作して着火時期を補正する。
【００６６】
以上のとおり、本実施形態に係る燃料噴射制御装置及び方法によれば、失火状態の際にはフィードバックゲインを大きいゲインに切り換えて補正量を求めるので、短時間で失火状態を解消することができる。
【００６７】
また、フィードバックゲインを大きいゲインに切り換える際にリミッタの上限値及び下限値も大きくするので補正量が大きくなってもリミッタによる制限を抑制することができる。
【００６８】
さらに、失火状態が解消して補正量も非失火時のリミッタ内に収束したらリミッタを非失火時のリミッタに戻すので、過補正を抑制することができ、運転性の低下や失火状態の再発を防止することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１…内燃機関
１１…吸気通路
１２…エアーフィルタ
１３…エアフローメータ
１４…スロットルバルブ
１５…コレクタ
１６…燃焼室
１７…燃料噴射バルブ
１８…コモンレール
１９…サプライポンプ
２１…排気通路
２２…排気浄化触媒
２３…ディーゼルパティキュレートフィルタ
２４…マフラ
２５…排気温度センサ
２６…排気圧力センサ
２７…排気温度センサ
２８…空燃比センサ
３０…過給機
３１…インタークーラ
３２…タービン
３３…ロータシャフト
３４…コンプレッサ
４０…外部ＥＧＲ装置
４１…還流通路
４２…ＥＧＲバルブ
５０…コントロールユニット（制御手段）
６１…クランク角センサ
６２…アクセル開度センサ
６３…筒内圧センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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