(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転状態に基づいて、燃料噴射弁から燃料の噴射を開始させる目標動的噴射時期を設定する目標動的噴射時期設定手段と、
燃料噴射弁から実際に燃料噴射が開始される実動的噴射時期を検出する実動的噴射時期検出手段と、を備え、
前記実動的噴射時期が、目標動的噴射時期となるように、燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置への駆動量を制御するようにした内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記目標動的噴射時期設定手段により設定される目標動的噴射時期を、運転状態に基づいて、燃料噴射ポンプの燃料の圧縮開始時期或いは燃料噴射ポンプからの燃料の吐出時期に変換した目標値として算出する目標値変換算出手段と、
前記実動的噴射時期検出手段により検出される実動的噴射時期を、運転状態に基づいて、燃料噴射ポンプの燃料の圧縮開始時期或いは燃料噴射ポンプからの燃料の吐出時期に変換した検出値として算出する検出値変換算出手段と、
前記検出値が、前記目標値となるように、燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置への駆動量を制御することで、最終的に、前記実動的噴射時期が、目標動的噴射時期となるように燃料噴射時期を制御する燃料噴射時期制御手段と、
を含んで構成した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】
前記目標値変換算出手段が、燃料噴射ポンプの燃料の圧縮開始時期或いは燃料噴射ポンプからの燃料の吐出時期に変換した目標値を算出する際に、燃料噴射ポンプの回転速度若しくは機関回転速度に基づいて、前記変換を行なうことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記目標値変換算出手段は、燃料噴射ポンプの回転速度若しくは機関回転速度に基づいて、前記燃料噴射ポンプの回転慣性力に応じた前記燃料噴射弁の開弁開始時期の変化分を補正する第１の補正量を算出し、
前記目標動的噴射時期を前記第１の補正量で補正することで、前記燃料噴射ポンプの燃料の圧縮開始時期或いは燃料噴射ポンプからの燃料の吐出時期に変換した目標値を算出することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記目標値変換算出手段が、燃料噴射ポンプの燃料の圧縮開始時期或いは燃料噴射ポンプからの燃料の吐出時期に変換した目標値を算出する際に、燃料噴射量に基づいて、前記変換を行なうことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記目標動的噴射時期を前記燃料噴射弁の開弁重心位置とし、
前記目標値変換算出手段は、燃料噴射量に基づいて、燃料噴射量に応じた前記燃料噴射弁の開弁重心位置の変化分を補正する第２の補正量を算出し、
前記目標動的噴射時期を前記第２の補正量で補正することで、前記燃料噴射ポンプの燃料の圧縮開始時期或いは燃料噴射ポンプからの燃料の吐出時期に変換した目標値を算出することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記検出値変換算出手段が、燃料噴射ポンプの燃料の圧縮開始時期或いは燃料噴射ポンプからの燃料の吐出時期に変換した検出値を算出する際に、燃料噴射ポンプの回転速度若しくは機関回転速度に基づいて、前記変換を行なうことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１つに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
前記検出値変換算出手段は、前記第１の補正量を算出し、
前記実動的噴射時期を前記第１の補正量で補正することで、前記燃料噴射ポンプの燃料の圧縮開始時期或いは燃料噴射ポンプからの燃料の吐出時期に変換した検出値を算出することを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項８】
前記検出値変換算出手段が、燃料噴射ポンプの燃料の圧縮開始時期或いは燃料噴射ポンプからの燃料の吐出時期に変換した検出値を算出する際に、燃料噴射量に基づいて、前記変換を行なうことを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１つに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項９】
前記目標動的噴射時期を前記燃料噴射弁の開弁重心位置とし、
前記検出値変換算出手段は、前記第２の補正量を算出し、
前記実動的噴射時期を前記第２補正量で補正することで、前記燃料噴射ポンプの燃料の圧縮開始時期或いは燃料噴射ポンプからの燃料の吐出時期に変換した検出値を算出することを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１０】
目標動的噴射時期の変化後、燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置の制御遅れを抑制すべく、前記検出値が、前記目標値となるように、前記燃料噴射時期制御手段により設定される燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置への駆動量に、経時と共に減少する増量補正量を付加することを特徴とする請求項１〜請求項９の何れか１つに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関し、詳しくは、燃料噴射時期の制御技術の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンでは、燃焼過程において、燃焼室に燃料が噴射されてから着火するまでの着火遅れ時間が存在するが、この着火遅れ時間は化学反応時間等により定まるものでありエンジン回転速度自体の影響は小さく略一定であるので、エンジン回転速度の上昇に従って噴射開始時期を進角させる必要がある。
【０００３】
即ち、エンジン回転速度が速くなると、１燃焼サイクル当たりの所要時間（換言すれば、クランク角度が１°進むのに必要な時間）が短くなるが、前述したように着火遅れ時間はあまり変化しないので、低速域と同等の噴射開始時期（所定のクランク角度）に設定しておくと、高速域で着火が開始されるときには、低速域の場合に比較してクランク角度が余計に進行していることになるので、高速域での燃焼の重心はより下死点側（膨張行程側）に移行することになり、良好な燃焼が得られなくなる。そこで、従来は、高速域では、噴射開始時期を、低速域に比べて進角させるようにしている。
【０００４】
また、加速時など燃料噴射量が増加する場合、噴射期間が長くなるため、燃料噴射量或いはアクセル開度に応じて、前記噴射時期を変化させる必要もある。
このため、従来のディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプでは、エンジン回転速度の上昇に従って、噴射開始時期を進角させる特性を持たせるため、機関駆動されるドライブシャフトと、ポンププランジャを駆動するカムディスクと、の間の回転位相差を変化させるべく、図１３に示すように、タイマが内装するタイマピストンを回転速度の上昇に連れて上昇する燃料圧力を介して移動させることで、これに連動するように構成されたローラホルダ延いてはカムディスクとドライブシャフトとの間に回転位相差を発生させるようにした所謂機械式タイマ機構と呼ばれる既知のＩＴ制御機構を備えるようにしたものがある。
【０００５】
なお、このものは、所謂静的噴射時期（以下、静的ＩＴとも言う）が予め定めた所望の値になるように機械的に或いは固定的に制御するものである。ここで、静的ＩＴとは、カムディスクに設けられたフェイスカムがプランジャを押し出す瞬間のことを言う。この静的ＩＴは、セットタイミング（機関停止時にセットしたクランク軸とポンプ駆動軸との回転位相差）と、燃料噴射ポンプが備える噴射時期を制御するためのタイマ機構の進角量と、から定まる値である。
【０００６】
従って、この機械式タイマ機構では、予めセットした静的ＩＴで所望の値、即ち実際に燃料が燃料噴射弁から噴射開始される時期（以下、実ＩＴ，動的ＩＴとも言う）が得られないような場合、例えば、セットタイミングのセット誤差や製造誤差やタイマピストンスプリングのへたりや燃料の輸送時間（燃料配管内の圧力上昇速度）誤差等によって得られない場合でも、これを運転中に修正することができず、排気性能，燃費，出力性能等の悪化を招く惧れがある。
【０００７】
そこで、電子制御燃料噴射ポンプ（以下、電制ポンプとも言う）では、図１４に示すように、タイミングコントロールバルブ（高速電磁弁。Timing Controll Valve;TCV ）の開度制御により、高圧室に作用する油圧を低圧室にバイパスさせることで、タイマの内装するタイマピストンの位置を移動させて、前記同様にローラホルダ延いてはカムディスクとドライブシャフトとの間の回転位相差を運転中でも制御可能とする一方、燃料噴射弁の針弁リフト変化等を検出して実際の実ＩＴを検出し、検出された実ＩＴが、所望の実ＩＴとなるように、前記回転位相差（換言すれば、静的ＩＴ）を制御するようにしたものが提案されている。
【０００８】
ここで、従来の電制ポンプのＩＴ制御ブロック図を、図１５に示しておく。
即ち、従来の電制ポンプでは、ブロック１で、運転状態（アクセル開度や吸入空気流量Ｑ，機関回転速度等）に応じて予め設定してあるＩＴ進角特性マップを参照して、現在の運転状態に対応するＩＴ進角量ＩＴｓ（指令ＩＴ）を求める。
ブロック２では、ＩＴ水温補正マップを参照して、水温延いては機関温度に応じた最適なＩＴ進角量を得るための補正量ＩＴtw（水温修正ＩＴ）を求める。
【０００９】
ブロック３では、進角量ＩＴｓと、補正量ＩＴtwと、に基づいて、ＩＴso（修正指令ＩＴ）を求める。
ブロック４では、補正ＩＴh （＝ＩＴso−ＩＴi ，ＩＴi ；検出した実ＩＴ）を求める。
ブロック５では、検出した実際の実ＩＴが、補正ＩＴh となるように、静的ＩＴを変化させるべく、タイミングコントロールバルブをＰＩＤ変換（比例積分制御）により駆動制御する。
【００１０】
これにより、運転状態が変化しても、また、経時劣化や製造誤差等があっても、所望の実ＩＴを達成できることになるので、良好な燃焼を達成でき、排気性能，燃費，出力性能等の悪化を抑制することができることになる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、省資源，環境保護の見地から、より良好な燃焼、延いては燃費の低減、排気性能の向上を促進する必要があり、燃料噴射制御も更に高精度化する必要がある。特に、加速運転時に燃料噴射時期制御に制御遅れ等があると、噴射時期のアンマッチにより燃焼が悪化する可能性が高くなるので、黒煙，パティキュレートの発生が多くなる可能性が高い。また、近年では、排気性能等を改善するために、所謂ＥＧＲ制御を行なう場合が多く、かかる場合には、事実上空気過剰率が小さくなっているので、燃焼に影響を与える燃料噴射時期の制御遅れ等は、より敏感に燃焼悪化に影響し、燃費，排気性能，黒煙，パティキュレートの悪化を招き易い状況となっている。
【００１２】
なお、燃料噴射時期の制御応答性を向上させるためには、例えば、タイマ自体の応答性を向上させるべく、タイマピストンに作用するポンプ内圧（燃料圧力）を高めること、即ちポンプ内圧を調節するレギュレーティングバルブのセット荷重を高めること、或いはタイマピストンスプリング（図１４参照）のバネ定数やセット荷重を上げること等が考えられるが、かかる方法では、高負荷時のとき（即ち、燃料送油量が多く、燃料ポンプの駆動トルクが大きいとき）に合わせて進角特性を設定しておくと、低負荷時や減速時のとき（即ち、燃料送油量が小さく、燃料ポンプの駆動トルクが小のとき）には、反力が小さくなるのでタイマピストンスプリングが、高速回転域でも遅角側に戻されてしまう（進角できない）こととなり、良好な進角特性が得られなくなるという惧れがある。当該問題を解決するには、ポンプ内圧やタイマスプリングを運転状態に応じて切り換える等の必要が生じ構成の複雑化を招き、或いは燃料ポンプやタイマを大容量化等する必要があり、コスト増大は多大なものとなる。また、重量増大の問題や、大型化による搭載レイアウト面での制約も大きくなる。
【００１３】
なお、タイマピストンの位置等に基づいて静的ＩＴを検出し、運転状態に基づき設定される目標の静的ＩＴに制御しようとするものもあるが、このものでは、動的ＩＴが、目標の動的ＩＴからズレていてもこれを修正することができないので、制御精度の面で、動的ＩＴを目標値に制御しようとするものに対して劣ることになる。
【００１４】
そこで、本願出願人等は、種々の実験・研究を重ね、上記問題を発生させずに、燃料噴射時期の制御応答性、制御精度を向上させることができる方法を案出した。
即ち、従来は、実ＩＴ（即ち、実際に燃料が燃料噴射弁から噴射開始される時期）を所望の値に制御するようにしているが、この実ＩＴの変化量は、運転状態が変化しても、静的ＩＴ（セットタイミング＋進角量で定まる値）の変化量に対して小さいものである。換言すれば、運転状態に合わせて実ＩＴを所定量変化させるときには、燃料の輸送（圧送）遅れ（燃料配管内容積と圧送容積との比や、燃料配管内圧力と圧送圧力との比等により生じる輸送遅れ）や燃料ポンプ駆動トルク増大による反力増大によるタイマピストンスプリングの戻り等を考慮して、静的ＩＴの変化量は、実ＩＴの変化量より大きくする必要があるということである（図１６参照）。
【００１５】
従って、比較的変化量の小さい実ＩＴを検出して、所望の値に制御しようとしていた従来のものでは、目標値自体があまり変化せず、検出値がある程度変化してから静的ＩＴ（具体的には、タイミングコントロールバルブ等）を制御するので、また、検出値と目標値との差が小さいことから制御安定性を確保すべく比較的小さい変化幅で静的ＩＴを変化させて動的ＩＴを目標値に維持しようとしていたので、制御応答性を十分に向上できていなかったのである。
【００１６】
これに対し、運転状態に基づいて、検出した実ＩＴを静的ＩＴに変換する一方で、運転状態に応じた目標の静的ＩＴを求めるようにし、実際の静的ＩＴを目標静的ＩＴに制御するようにすれば、運転状態の変化に対して目標値が比較的大きく変化するので、運転状態変化に応答性よく追従した制御が行なえると共に、目標値に比較的急速に近づけるように静的ＩＴを制御しても制御安定性を高く維持することができることになるのである。
【００１７】
本発明は、このような実情に鑑みなされたもので、簡単な構成で、コストの増大等を招くことなく、燃料噴射時期の制御精度を向上させることができ、以って排気性能，黒煙，パティキュレート等を改善することができる内燃機関の燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。また、本装置を、より一層、簡略化すること、或いは高精度化することも、本発明の目的である。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
このため請求項１に記載の発明にかかる内燃機関の制御装置は、
運転状態に基づいて、燃料噴射弁から燃料の噴射を開始させる目標動的噴射時期を設定する目標動的噴射時期設定手段と、
燃料噴射弁から実際に燃料噴射が開始される実動的噴射時期を検出する実動的噴射時期検出手段と、
を備え、
前記実動的噴射時期が、目標動的噴射時期となるように、燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置への駆動量を制御するようにした内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記目標動的噴射時期設定手段により設定される目標動的噴射時期を、運転状態に基づいて、燃料噴射ポンプの燃料の圧縮開始時期或いは燃料噴射ポンプからの燃料の吐出時期に変換した目標値として算出する目標値変換算出手段と、
前記実動的噴射時期検出手段により検出される実動的噴射時期を、運転状態に基づいて、燃料噴射ポンプの燃料の圧縮開始時期或いは燃料噴射ポンプからの燃料の吐出時期に変換した検出値として算出する検出値変換算出手段と、
前記検出値が、前記目標値となるように、燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置への駆動量を制御することで、最終的に、前記実動的噴射時期が、目標動的噴射時期となるように燃料噴射時期を制御する燃料噴射時期制御手段と、
を含んで構成した。
【００１９】
このような構成により、運転状態に基づいて、検出した実際の動的噴射時期を静的噴射時期（検出値）に変換する一方で、運転状態に応じた目標の動的噴射時期を、目標の静的噴射時期（目標値）に変換し、実際の静的噴射時期（検出値）が目標静的噴射時期（目標値）となるように制御するようにしたので、従来のように検出された動的噴射時期を目標の動的噴射時期に制御しようとした場合に比較して、運転状態の変化に対して目標値が比較的大きく変化するので（即ち、従来の動的噴射時期によるフィードバック制御に対し、静的噴射時期によるフィードバック制御とすれば、運転状態の変化に伴い目標値が先に大きく変化することになるので、検出値と目標値との差を早く検知できるので）、運転状態変化に応答性よく追従した制御が行なえると共に、目標値に比較的急速に近づけるように燃料噴射ポンプの噴射時期制御手段（例えば、タイミングコントロールバルブ）への駆動量を制御しても制御安定性を高く維持することができ、以って燃料噴射時期の制御応答性，制御精度を向上させることができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明では、前記目標値変換算出手段が、燃料噴射ポンプの燃料の圧縮開始時期或いは燃料噴射ポンプからの燃料の吐出時期に変換した目標値を算出する際に、燃料噴射ポンプの回転速度若しくは機関回転速度に基づいて、前記変換を行なうように構成した。
また、請求項３に記載の発明では、前記目標値変換算出手段が、燃料噴射ポンプの回転速度若しくは機関回転速度に基づいて、前記燃料噴射ポンプの回転慣性力に応じた前記燃料噴射弁の開弁開始時期の変化分を補正する第１の補正量を算出し、前記目標動的噴射時期を前記第１の補正量で補正することで、前記燃料噴射ポンプの燃料の圧縮開始時期或いは燃料噴射ポンプからの燃料の吐出時期に変換した目標値を算出するようにした。
【００２１】
請求項４に記載の発明では、前記目標値変換算出手段が、燃料噴射ポンプの燃料の圧縮開始時期或いは燃料噴射ポンプからの燃料の吐出時期に変換した目標値を算出する際に、燃料噴射量に基づいて、前記変換を行なうように構成した。
請求項５に記載の発明では、前記目標動的噴射時期を前記燃料噴射弁の開弁重心位置とし、前記目標値変換算出手段が、燃料噴射量に基づいて、燃料噴射量に応じた前記燃料噴射弁の開弁重心位置の変化分を補正する第２の補正量を算出し、前記目標動的噴射時期を前記第２の補正量で補正することで、前記燃料噴射ポンプの燃料の圧縮開始時期或いは燃料噴射ポンプからの燃料の吐出時期に変換した目標値を算出するようにした。
請求項６に記載の発明では、前記検出値変換算出手段が、燃料噴射ポンプの燃料の圧縮開始時期或いは燃料噴射ポンプからの燃料の吐出時期に変換した検出値を算出する際に、燃料噴射ポンプの回転速度若しくは機関回転速度に基づいて、前記変換を行なうように構成した。
請求項７に記載の発明では、前記検出値変換算出手段が、前記第１の補正量を算出し、
前記実動的噴射時期を前記第１の補正量で補正することで、前記燃料噴射ポンプの燃料の圧縮開始時期或いは燃料噴射ポンプからの燃料の吐出時期に変換した検出値を算出するようにした。
【００２２】
請求項８に記載の発明では、前記検出値変換算出手段が、燃料噴射ポンプの燃料の圧縮開始時期或いは燃料噴射ポンプからの燃料の吐出時期に変換した検出値を算出する際に、燃料噴射量に基づいて、前記変換を行なうように構成した。
請求項９に記載に発明では、前記目標動的噴射時期を前記燃料噴射弁の開弁重心位置とし、前記検出値変換算出手段が、前記第２の補正量を算出し、前記実動的噴射時期を前記第２補正量で補正することで、前記燃料噴射ポンプの燃料の圧縮開始時期或いは燃料噴射ポンプからの燃料の吐出時期に変換した検出値を算出するようにした。
上記請求項２〜請求項９に記載の発明のように構成すれば、簡単な構成で、高精度に、目標動的噴射時期や実動的噴射時期を、静的噴射時期（目標値或いは検出値）に変換することができ、別個に設けたセンサ等により、静的噴射時期（検出値）等を検出する必要等を排除することができる。
【００２３】
請求項１０に記載の発明では、目標動的噴射時期の変化後、燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置の制御遅れを抑制すべく、前記検出値が、前記目標値となるように、前記燃料噴射時期制御手段により設定される燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置への駆動量に、経時と共に減少する増量補正量を付加するようにした。
【００２４】
これにより、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を奏するうえに、運転状態が変化し、目標動的噴射時期が変化した直後において、噴射時期制御装置（例えば、タイミングコントロールバルブ）の応答遅れに伴う制御遅れを改善することができ、噴射時期制御の制御精度を、より一層向上させることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
第１の実施の形態の構成を示す図２は、図示しないディーゼル機関等に搭載されるＶＥ型燃料噴射ポンプ本体１００を示している。なお、実ＩＴを検出するために燃料噴射弁１１３の針弁のリフト状態を検出するニードルリフトセンサ１１２が設けられており、該検出信号は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器，入・出力Ｉ／Ｆ等から構成され機関制御（燃料噴射制御を含む）を行なうためのコントロールユニット１０５へ送られるようになっている。なお、コントロールユニット１０５は、以下に説明するように、本発明にかかる目標動的噴射時期設定手段、目標値変換算出手段、検出値変換算出手段、燃料噴射時期制御手段としての機能をソフトウェア的に備えるものである。
【００２６】
また、燃料ポンプ本体１００の回転速度或いは機関回転速度Ｎｅを検出するための回転速度センサ１０１が設けられ、該検出信号もコントロールユニット１０５へ入力される。そして、燃料噴射量を調量するコントロールスリーブ１１０をコントロールユニット１０５からの駆動信号に基づいて駆動するロータリソレノイド１０３が設けられると共に、当該コントロールスリーブ１１０の位置を検出し、燃料噴射量Ｑｆを検出するコントロールスリーブ位置センサ１０２が設けられており、該検出信号もコントロールユニット１０５へ入力されるようになっている。なお、燃料噴射時期を制御するためのタイミングコントロールバルブ１０４は、コントロールユニット１０５からの駆動信号に基づいて駆動されるようになっている。
【００２７】
また、タイミングコントロールバルブ１０４の開度制御により、タイマ１０６の内装するタイマピストン１０７を押圧する高圧室１０６Ａに作用する油圧を低圧室１０６Ｂにバイパスさせることで、タイマピストン１０７の位置を移動させて、従来同様に、レバー１０７Ａを揺動させ、ローラホルダ１０８延いてはカムディスク１０９とドライブシャフト１１１との間の回転位相差（噴射時期）を可変制御可能にしてある。
【００２８】
ここで、第１の実施の形態におけるコントロールユニット１０５が行なう燃料噴射時期制御について、図３の制御ブロック図を参照して説明する。
ブロックａ1 では、各種センサからの検出信号を取込み、予めコントロールユニット１０５内に設定記憶してあるマップ等を参照し、現在の運転状態（燃料ポンプの回転速度若しくは機関回転速度Ｎｅや、燃料噴射量Ｑｆ，機関水温等）における目標動的（目標実）ＩＴ（ＭＩＴ）を求める。具体的には、例えば、図１１に示すように、機関回転速度Ｎｅと、負荷（燃料噴射量Ｑｆ）と、に応じて設定されるようになっている。
【００２９】
ブロックｂ1 では、動的ＩＴを、静的ＩＴに変換（補正）する際の燃料ポンプ回転速度或いは機関回転速度Ｎｅに基づく補正量ＩＴＤＮＥを求める。なお、当該補正量ＩＴＤＮＥは、回転速度Ｎｅの大小により、燃料ポンプ１００の回転慣性力が変化し、これによりレバー１０７Ａ，タイマピストンスプリング１０７Ｂ等に作用する反力が変化し実際の進角量が変化するので、これを補正するためのものである。なお、燃料噴射量Ｑｆの大小により、燃料ポンプ１００の駆動トルクや燃料の輸送（圧送）遅れ時間等が変化するので、これらを補正すべく、補正量ＩＴＤＮＥを設定するに際し、燃料噴射量Ｑｆを考慮するようにしてもよい。
【００３０】
ブロックｃ1 では、動的ＩＴを、静的ＩＴに変換（補正）する際の燃料噴射量Ｑｆに基づく補正量ＩＴＤＱＦを求める。これは、図４に示すように、燃料噴射量Ｑｆの大小によってブロックｅ1 により求める動的ＩＴ（開弁の重心位置）が変化するのを補正するためのものである。
ブロックｄ1 では、目標動的ＩＴと、補正量ＩＴＤＱＦと、補正量ＩＴＤＮＥと、に基づいて、目標静的ＩＴを算出する。
【００３１】
一方、ブロックｅ1 では、ニードルリフトセンサ１１２からの信号に基づいて、実際の動的ＩＴを検出する。
そして、ブロックｆ1 では、当該実際の動的ＩＴを、上記同様の手法で、即ち、補正量ＩＴＤＱＦと、補正量ＩＴＤＮＥと、を用いて、実際の静的ＩＴに変換する。
【００３２】
なお、本実施形態では、検出される実際の動的ＩＴを、針弁リフトの開弁重心位置としている。詳細については、後述するが、図４に示すように、針弁が上昇中にスライスレベルを切った時点と、針弁が下降中にスライスレベルを切った時点と、の中間（即ち、重心位置）を、実際の動的ＩＴとするものである。
そして、ブロックｇ1 では、ブロックｅ1 で求めた実際の静的ＩＴと、ブロックｄ1 で求めた目標静的ＩＴと、を比較して、実際の静的ＩＴが、目標静的ＩＴとなるように、その差に応じた（その差の大きさに比例して設定される）ＰＩ値（比例積分定数）に基づくＰＩ（比例積分）制御により、タイミングコントロールバルブ１０４の駆動量を、フィードバック制御する。
【００３３】
このように、第１の実施形態によれば、運転状態（回転速度と燃料噴射量等）に基づいて、検出した実際の動的ＩＴを静的ＩＴに変換する一方で、運転状態に応じた目標の動的ＩＴを、目標の静的ＩＴに変換し、実際の静的ＩＴが目標静的ＩＴとなるように制御するようにしたので、従来のように検出された動的ＩＴを目標の動的ＩＴに制御しようとした場合に比較して、運転状態の変化に対して目標値が比較的大きく変化するので（即ち、従来の動的ＩＴによるフィードバック制御に対し、静的ＩＴによるフィードバック制御とすれば、運転状態の変化に伴い目標値が先に大きく変化することになるので、検出値と目標値との差を早く検知できるので）、運転状態変化に応答性よく追従した制御が行なえると共に、目標値に比較的急速に近づけるように静的ＩＴ（タイミングコントロールバルブ１０４）を制御しても制御安定性を高く維持することができ、以って燃料噴射時期の制御応答性，制御精度を向上させることができる（図１２参照）。従って、定常時は勿論のこと、加・減速運転中であっても運転状態の変化に燃料噴射時期制御が高精度に追従できるので、運転性能，燃費，排気性能，黒煙，パティキュレート等を最大限改善することができる。
【００３４】
つづけて、第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態は、基本的な構成は、第１の実施形態と略同様であるので説明を省略する。第１の実施形態とは噴射時期制御の方法が異なっており、第１の実施の形態に対して、実際の動的ＩＴを、針弁のリフト開始時としたものである。
【００３５】
ここで、第２の実施の形態におけるコントロールユニット１０５が行なう燃料噴射時期制御について、図５の制御ブロック図を参照して説明する。
ブロックａ2 では、各種センサからの検出信号を取込み、予めコントロールユニット１０５内に設定記憶してあるマップを参照し、現在の運転状態における目標動的（目標実）ＩＴ（ＭＩＴ）を求める。
【００３６】
ブロックｂ2 では、動的ＩＴを、静的ＩＴに変換（補正）する際の燃料ポンプ回転速度或いは機関回転速度Ｎｅに基づく補正量ＩＴＤＮＥを、第１の実施の形態と同様にして求める。なお、本実施形態では、第１の実施形態におけるブロックｃ1 に相当する部分が省略されている。これは、実ＩＴを開弁開始時として検出することに起因するものであるが、開弁開始判定のスライスレベルを大きく誤差が大きくなるような場合には、第１の実施形態と同様に、ブロックｃ1 に相当するブロックを設け、補正量ＩＴＤＱＦで補正するようにしてもよい。
【００３７】
ブロックｄ2 では、目標動的ＩＴと、補正量ＩＴＤＮＥと、に基づいて、目標静的ＩＴを算出する。
ブロックｅ2 では、ニードルリフトセンサ１１２からの信号に基づいて、実際の動的ＩＴを検出する。本実施形態での実際の動的ＩＴは、後述する方法で求められる針弁のリフト開始時（Ｓｆ）である。
【００３８】
ブロックｆ2 では、当該実際の動的ＩＴを、上記同様の手法で、即ち、補正量ＩＴＤＮＥを用いて、実際の静的ＩＴに変換する。なお、本実施形態では、図４に示すように、実際の動的ＩＴを、針弁リフトの開弁開始時としている。
ブロックｇ2 では、ブロックｅ2 で求めた実際の静的ＩＴと、ブロックｄ2 で求めた目標静的ＩＴと、を比較して、実際の静的ＩＴが、目標静的ＩＴとなるように、その差に応じたＰＩ値に基づくＰＩ制御により、タイミングコントロールバルブ１０４の駆動量を、フィードバック制御する。
【００３９】
このように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態に比較して、より簡単な方法で動的ＩＴを検出することができ、また制御ロジックの簡略化も図ることができる。そして、第１の実施形態と同様に、運転状態（回転速度と燃料噴射量等）に基づいて、検出した実際の動的ＩＴを静的ＩＴに変換する一方で、運転状態に応じた目標の動的ＩＴを、目標の静的ＩＴに変換し、実際の静的ＩＴが目標静的ＩＴとなるように制御するようにしたので、以って燃料噴射時期の制御応答性，制御精度を向上させることができる。従って、定常時は勿論のこと、加・減速運転中であっても運転状態の変化に燃料噴射時期制御が高精度に追従できるので、燃費，排気性能、黒煙，パティキュレートを最大限改善することができる。
【００４０】
ここで、前述したブロックｅ1 での針弁リフトの開弁重心位置、或いはブロックｅ2 での開弁開始時を検出するためのフローを、図６のフローチャートに従って説明しておく。該フローチャートが、本発明にかかる実動的噴射時期検出手段に相当するものである。
ステップ（図では、Ｓと記してある。以下、同様）１では、ニードルリフトセンサ（Ｎ／Ｌセンサ）１１２の出力信号を取り込む。
【００４１】
ステップ２では、スライスレベル（SLICE LEVEL)を読み込む。このスライスレベルは、燃料噴射量等により変化させるようにすることもできる。
ステップ３では、ニードルリフトセンサ１１２の出力信号が、スライスレベルを横切った時期を、噴射初め（Ｓｆ）として検出すると共に、再びスライスレベルを横切った時期を、噴射終わり（Ｅｆ）として検出する。
【００４２】
ステップ４では、実ＩＴ＝（Ｓｆ＋Ｅｆ）／２（重心位置，ブロックｅ1 の場合）、或いは実ＩＴ＝（Ｓｆ，ブロックｅ2 の場合）を演算して、本フローを終了する。
なお、スライスレベルを用いずに、ニードルリフトセンサ１１２の出力信号の立上がりを（Ｓｆ），（Ｅｆ）として検出するようにしてもよいが、上記のようにスライスレベルを用いるようにすれば、ノイズ等の影響を受け難くできるので、検出精度を格段に向上させることができる。
【００４３】
次に、第３の実施の形態について説明する。
第３の実施形態では、タイミングコントロールバルブ１０４に駆動信号を送信しても、実際に指令した進角量が得られるまでにある程度の応答遅れ（図７参照）があるので、これを補うような指令値（目標静的ＩＮＤＩＴ）を与え、より一層制御応答性を高めるようにしたものである。
【００４４】
基本的な構成は、第１の実施形態と略同様であるので説明を省略し、図８に示す制御ブロック図に基づいて、燃料噴射時期の制御方法について説明する。
ブロックａ3 では、各種センサからの検出信号を取込み、予めコントロールユニット１０５内に設定記憶してあるマップを参照し、現在の運転状態（燃料ポンプの回転速度若しくは機関回転速度Ｎｅや、燃料噴射量Ｑｆ，機関水温等）における目標動的（目標実）ＩＴ（ＭＩＴ）を求める。
【００４５】
ブロックｂ3 では、動的ＩＴを、静的ＩＴに変換（補正）する際の燃料ポンプ回転速度或いは機関回転速度Ｎｅに基づく補正量ＩＴＤＮＥを、第１の実施形態と同様にして求める。
ブロックｃ3 では、動的ＩＴを、静的ＩＴに変換（補正）する際の燃料噴射量Ｑｆに基づく補正量ＩＴＤＱＦを、第１の実施形態と同様にして求める。
【００４６】
ブロックｄ3 では、目標動的ＩＴと、補正量ＩＴＤＱＦと、補正量ＩＴＤＮＥと、に基づいて、目標静的ＩＴ（ＴＩＴ）を算出する。
更に、ブロックｈ3 において、タイミングコントロールバルブ  の応答遅れ等を補正すべく、以下のようにして、上記の目標静的ＩＴ（ＴＩＴ）を補正する。
即ち、ポンプ特性時定数ＴＣＩＴを、ブロックｈ3 内に示すようなテーブル等を参照して求める。このポンプ特性時定数ＴＣＩＴは、燃料ポンプの回転速度若しくは機関回転速度Ｎｅによって変化する値である。
【００４７】
そして、最終的な指令値（目標値）である静的ＩＴ；ＩＮＤＩＴ（＝２ＴＩＴ−ＲＩＴn-1 ）を求める。なお、ＲＩＴn ＝ＲＩＴn-1 （１−ＴＣＩＴ）＋ＴＩＴ×ＴＣＩＴである。このＲＩＴは、ポンプ特性時定数ＴＣＩＴを基に、燃料噴射時期の変化時の追従性を予測したものである。ポンプ特性時定数ＴＣＩＴと、ＲＩＴと、の関係は図９に示すようになっている。
【００４８】
ブロックｅ3 では、ニードルリフトセンサ１１２からの信号に基づいて、実際の動的ＩＴを検出する。
ブロックｆ3 では、当該実際の動的ＩＴ（重心位置）を、上記同様の手法で、即ち、補正量ＩＴＤＱＦと、補正量ＩＴＤＮＥと、を用いて、実際の静的ＩＴに変換する。
【００４９】
そして、ブロックｇ3 では、ブロックｅ3 で求めた実際の静的ＩＴと、ブロックｇ3 で求めた最終的な目標静的ＩＮＤＩＴと、を比較して、実際の静的ＩＴが、目標静的ＩＮＤＩＴとなるように、その差に応じた（その差の大きさに比例して設定される）ＰＩ値（比例積分定数）に基づくＰＩ（比例積分）制御により、タイミングコントロールバルブ１０４の駆動量を、フィードバック制御する。
【００５０】
このように、第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を奏するうえに、図７に示したように、タイミングコントロールバルブ１０４の追従性を考慮して、タイミングコントロールバルブ１０４への指令値に、追従性予測値（経時と共に徐々に減少する値）を付加させるようにしたので、噴射時期の変化要求直後のタイミングコントロールバルブ１０４等の応答遅れに伴う制御遅れをも改善することができる。従って、図１０に示すように、噴射時期制御の制御精度を、より一層向上させることができる。
【００５１】
なお、第３の実施形態では、動的ＩＴを、針弁の開弁重心位置として検出するようにしたが、第２の実施形態のように、開弁開始時（Ｓｆ）としても良いことは勿論である。
ところで、上記各実施形態では、所謂分配型の燃料ポンプであるＶＥ型燃料ポンプについて説明してきたが、これに限るものではなく、電子制御化された列型ポンプ延いてはユニットインジェクタ等にも適用できるものである。
【００５２】
なお、上記各実施形態では、実際の静的ＩＴを、検出された燃料噴射弁の開弁時期を変換することで求めるようにしたが、例えば、カムディスク１０９とドライブシャフト１１１との間の回転位相差をセンサ等により検出し、この回転位相差に基づいて実際の静的ＩＴを検出し、当該実際の静的ＩＴが、目標の静的ＩＴとなるように、タイミングコントロールバルブ１０４の駆動量を制御することも可能である。
【００５３】
また、上記各実施形態では、静的ＩＴ（実動的噴射時期）を、カムディスクに設けられたフェイスカムがプランジャを押し出す瞬間（圧送開始時）として説明してきたが、燃料噴射ポンプが燃料を吐出する時期等としても代用可能である。即ち、本発明は、燃料噴射ポンプが燃料を送油する時期を所定量変更したにも拘わらず、実際に燃料噴射弁から燃料が噴射開始される時期の変化量が、前記所定量に対して小さいことに起因する従来装置の制御応答性，安定性不足を改善するものであるから、燃料噴射ポンプが燃料を送油する時期を所定量変更した際に、実際に燃料噴射弁から燃料が噴射開始される時期の変化量より大きく変化し、前記所定量の変更幅に近づくように変化するパラメータ（即ち、燃料噴射ポンプが燃料を送油する時期等）を用いて制御しても、その目的を達成することができるからである。なお、燃料噴射ポンプが吐出を開始する時期等は、燃料配管内の圧力や燃料の圧送に伴う燃料配管の振動等を検出すること等により検出することが可能である。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、運転状態に基づいて、検出した実際の動的噴射時期を静的噴射時期（検出値）に変換する一方で、運転状態に応じた目標の動的噴射時期を、目標の静的噴射時期（目標値）に変換し、実際の静的噴射時期（検出値）が目標静的噴射時期（目標値）となるように制御するようにしたので、従来のように検出された動的噴射時期を目標の動的噴射時期に制御しようとした場合に比較して、運転状態の変化に対して目標値が比較的大きく変化するので、運転状態変化に応答性よく追従した制御が行なえると共に、目標値に比較的急速に近づけるように燃料噴射ポンプの噴射時期制御装置への駆動量を制御しても制御安定性を高く維持することができ、以って燃料噴射時期の制御応答性，制御精度を向上させることができる。
【００５５】
請求項２〜請求項９に記載の発明のように構成すれば、簡単な構成で、高精度に、目標動的噴射時期や実動的噴射時期を、静的噴射時期（目標値或いは検出値）に変換することができ、別個に設けたセンサ等により、静的噴射時期（検出値）等を検出する必要等を排除することができる。
請求項１０に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を奏するうえに、運転状態が変化し、目標動的噴射時期が変化した直後において、噴射時期制御装置等の応答遅れに伴う制御遅れを改善することができ、噴射時期制御の制御精度を、より一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項にに記載の発明の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の概略構成図。
【図３】同上実施形態の燃料噴射時期制御を説明するためのブロック図。
【図４】静的ＩＴと動的（実）ＩＴとの関係を説明するタイムチャート。
【図５】第２の実施の形態における燃料噴射時期制御を説明するためのブロック図。
【図６】ニードルリフトセンサを用いて、動的（実）ＩＴを検出する方法を説明するためのフローチャート。
【図７】第３の実施の形態における問題点と、これを解決するための指令値（ＩＮＤＩＴ）の設定の仕方を説明するタイムチャート。
【図８】第３の実施の形態における燃料噴射時期制御を説明するためのブロック図。
【図９】ＴＣＩＴとＲＩＴとの関係を説明するタイムチャート。
【図１０】第３の実施の形態における応答性向上効果を説明するためのタイムチャート。
【図１１】運転状態に基づいて目標動的ＩＴを設定するためのテーブルの一例を説明する図。
【図１２】本発明の実施形態における効果を説明する図。
【図１３】従来装置（機械式タイマを備えた燃料ポンプ）の一例。
【図１４】従来装置の電子制御式タイマ部分の一例。
【図１５】従来の電子制御式燃料噴射制御の制御ブロック図の一例。
【図１６】動的ＩＴと静的ＩＴとの特性の差を説明するためのタイムチャート。
【符号の説明】
１００    燃料噴射ポンプ
１０１    回転速度センサ
１０２    コントロールスリーブ位置センサ
１０３    ロータリソレノイド
１０４    タイミングコントロールバルブ
１０５    コントロールユニット
１０６    タイマ
１０７    タイマピストン
１０７Ａ  レバー
１０８    ローラホルダー
１０９    カムディスク
１１０    コントロールスリーブ
１１１    ドライブシャフト
１１２    ニードルリフトセンサ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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