(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
遅角方向に付勢されたタイマピストンを備え、フィードバック制御手段により実燃料噴射開始時期が目標噴射開始時期と一致するよう前記タイマピストンをフィードバック制御することにより噴射開始時期を制御するタイマを具備してなる電子制御ディーゼルエンジンの噴射時期制御装置において、
前記タイマピストンが最大進角位置に進角するようにオープンループ制御するオープンループ制御手段と、
始動時であって、クランキング中でエンジン回転数が所定回転数以下である場合には、上記オープンループ制御手段を動作させ、前記タイマピストンを最大進角位置にオープンループ制御し、その後、実噴射開始時期が目標開始時期を越えた時点から、又は、目標噴射開始時期と実燃料噴射開始時期との差が所定値以内となった時点或いは実燃料噴射開始時期の目標噴射開始時期に対する比が所定値以上となった時点から前記タイマピストンを前記フィードバック制御手段によりフィードバック制御するように切り換える制御切換手段と
を設けたことを特徴とする電子制御ディーゼルエンジンの噴射時期制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子制御ディーゼルエンジンの噴射時期制御装置に係り、特に油圧式タイマを用いて噴射開始時期制御を行なう電子制御ディーゼルエンジンの噴射時期制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプとして、圧送すべき燃料を受け入れる高圧室内に所定方向に摺動可能にプランジャを設け、ローラとカムプレートとにより構成されるカム機構等によってこのプランジャを往復動させて燃料の圧送を図る構成が知られている。即ち、プランジャが高圧室の容積を増大させる方向にストロークする際に燃料を吸入し、その容積を減少させる方向にストロークする際に吸入した燃料を圧送する構成とされている。
【０００３】
ところで、ディーゼルエンジンの如き圧縮着火式の内燃機関においては、機関の着火タイミング、すなわち圧縮工程において燃焼室内の温度が着火温度に到達するタイミングと、燃焼室内に燃料が噴射されるタイミングとの同期関係の変動により燃料の燃焼特性が変化し、特に着火前に多量の燃料が噴射された場合には、着火と同時に多量の燃料が燃焼していわゆるディーゼルノックを生じやすくなる。
【０００４】
一方、エンジン始動時においては、圧縮工程において燃焼室内の温度が着火温度に到達するタイミングが通常の状態に比べて遅延傾向となり、かかる現象下では相対的に着火前に噴射される燃料の量が増大して失火やディーゼルノックが生じやすい状態となる。
【０００５】
そこで、例えば特開平７−２５９６２２号公報に示されるように、従来より噴射時期制御装置により噴射開始時期を最適化制御することが行なわれている。この噴射時期制御装置は、燃料噴射ポンプに内設された油圧式タイマを駆動制御することにより噴射開始時期を制御する構成とされている。
【０００６】
油圧式タイマは、ローラが配設されると共にポンプハウジングの内部に回動変位可能に保持されたローラリングと、このローラリングをフィードポンプから供給される油圧により周方向に回動変位させるタイマピストンと、このタイマピストンを遅角方向に付勢するタイマスプリングと、フィードポンプから供給される油液量を制御することによりタイマピストンの移動量を制御するタイミングコントロールバルブ（ＴＣＶ）等により構成されている。
【０００７】
そして、噴射時期制御装置はディーゼルエンジンの運転条件に応じて、ＴＣＶの開閉動作をデューティ制御することにより、タイマピストンを介してローラリングを周方向に移動し、これによりカムプレートを押圧するローラの位置を移動させることにより燃料噴射開始時期を制御する構成とされている。
【０００８】
具体的な制御方法としては、ディーゼルエンジンの運転条件としてエンジン回転数及びアクセル開度を取込み、このエンジン回転数及びアクセル開度から目標噴射開始時期を演算する。また、クランク各信号及びエンジン回転数より現在の実際の燃料噴射開始時期（実燃料噴射開始時期）を演算する。そして、この実燃料噴射開始時期が上記の目標噴射開始時期と一致するようＴＣＶをフィードバック制御することが行なわれていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記したようにエンジン始動時においては失火やディーゼルノックが生じやすい状態であるため、タイマピストンを進角側に制御したい。しかるに、エンジン始動直後においては燃料噴射ポンプに設けられたフィードポンプが生成する油圧はゼロであり、この状態からフィードポンプ油圧がタイマスプリングに常時遅角側に付勢されたタイマピストンを進角側に移動させうる値に達するまでにはある程度の時間が必要となる。
【００１０】
また、始動時からフィードバック制御を実施すると、フィードバック制御量は実燃料噴射開始時期が目標噴射開始時期に近づくにつれて小さくなる特性となっており、これによっても実燃料噴射開始時期が目標噴射開始時期となるまでに時間を要してしまう。このように、始動時からフィードバック制御を行なうと、目標噴射開始時期に到達するまでの時間が長くなり、完爆が遅れてエミッションが悪化してしまうという問題点が生じる。
【００１１】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、実燃料噴射開始時期が目標噴射開始時期に到達するまでは所定の進角位置にオープンループ制御を行なうと共に到達した後にフィードバック制御を行なうことにより、応答性よく目標噴射開始時期に進角制御しうる電子制御ディーゼルエンジンの噴射時期制御装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明では、次に述べる手段を講じたことを特徴とするものである。
請求項１記載の発明では、
遅角方向に付勢されたタイマピストンを備え、フィードバック制御手段により実燃料噴射開始時期が目標噴射開始時期と一致するよう前記タイマピストンをフィードバック制御することにより噴射開始時期を制御するタイマを具備してなる電子制御ディーゼルエンジンの噴射時期制御装置において、
前記タイマピストンが最大進角位置に進角するようにオープンループ制御するオープンループ制御手段と、
始動時であって、クランキング中でエンジン回転数が所定回転数以下である場合には、上記オープンループ制御手段を動作させ、前記タイマピストンを最大進角位置にオープンループ制御し、その後、実噴射開始時期が目標開始時期を越えた時点から、又は、目標噴射開始時期と実燃料噴射開始時期との差が所定値以内となった時点或いは実燃料噴射開始時期の目標噴射開始時期に対する比が所定値以上となった時点から前記タイマピストンを前記フィードバック制御手段によりフィードバック制御するように切り換える制御切換手段と
を設けたことを特徴とするものである。
【００１４】
上記の各手段は、次のように作用する。
タイマに設けられたタイマピストンは遅角方向に付勢されているため、例えば始動開始時においてはタイマピストンは略最遅角位置に位置している。このタイマは、制御切換手段の動作によりフィードバック制御手段によるフィードバック制御、またはオープンループ制御手段によるオープンループ制御が選択的に実施されることにより駆動制御される。
【００１５】
オープンループ制御実施時においては、タイマピストンはオープンループ制御手段により最大進角位置に進角するようにオープンループ制御される。また、フィードバック制御実施時においては、タイマピストンはフィードバック制御手段により実燃料噴射開始時期が目標噴射開始時期と一致するようフィードバック制御される。
【００１６】
ここで、制御切換手段は、始動時にはオープンループ制御手段によりタイマピストンを最大進角位置にオープンループ制御し、実噴射開始時期が目標開始時期を越えた時点から、又は、目標噴射開始時期と実燃料噴射開始時期との差が所定値以内となった時点或いは実燃料噴射開始時期の目標噴射開始時期に対する比が所定値以上となった時点からフィードバック制御手段によるフィードバック制御を開始する。
【００１７】
このため、始動時においてはオープンループ制御が実施され、タイマピストンを最大進角位置に設定することにより、早期に進角を進めることができ、短時間で目標噴射開始時期に対応する進角位置にタイマピストンを到達させることができる。これにより、完爆までの時間を短縮することができ、始動性の向上を図ることができると共に、エミッションの悪化を抑制することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
図１は、本発明の一実施例である電子制御ディーゼルエンジンの噴射時期制御装置を適用した燃料噴射ポンプの概略構成を示している。先ず、この燃料噴射ポンプの構成について説明する。
【００１９】
燃料噴射ポンプ１は、図示しないディーゼルエンジンのクランク軸にベルト等を介して駆動連結されたドライブプーリ３を備えている。そして、そのドライブプーリ３の回転によって燃料噴射ポンプ１が駆動され、ディーゼルエンジンの各気筒毎に設けられた各燃料噴射ノズル４に燃料が圧送されて燃料噴射を行う。
【００２０】
燃料噴射ポンプ１において、ドライブプーリ３はドライブシャフト５の先端に取付けられている。また、そのドライブシャフト５の途中には、ベーン式ポンプよりなる燃料フィードポンプ（この図では９０度展開されている）６が設けられている。更に、ドライブシャフト５の基端側には円板状のパルサ７が取付けられている。
【００２１】
このパルサ７の外周面には、ディーゼルエンジンの気筒数と同数の、例えば４気筒内燃機関であれば４個の切歯が等角度間隔で形成され、更に各欠歯の間には例えばクランクアングルにして3.75度毎に等角度間隔で突起が形成されている。そして、ドライブシャフト５の基端部は図示しないカップリングを介してカムプレート８に連結されている。
【００２２】
パルサ７とカムプレート８との間には、ローラリング９が設けられ、このローラリング９の円周に沿ってカムプレート８のカムフェイス８ａに対向する複数のカムローラ１０が取付けられている。カムフェイス８ａはディーゼルエンジンの気筒数と同数だけ設けられている。また、カムプレート８はスプリング１１によって常にカムローラ１０に付勢係合されている。
【００２３】
カムプレート８には、本実施例において前記したプランジャを構成する燃料加圧用プランジャ（以下、単にプランジャと称す）１２の基端が一体回転可能に取付けられ、それらカムプレート８及びプランジャ１２がドライブシャフト５の回転に連動して回転される。
【００２４】
即ち、ドライブシャフト５の回転力がカップリングを介してカムプレート８に伝達されることにより、カムプレート８が回転しながらカムローラ１０に係合して、気筒数と同数だけ図中左右方向へ往復駆動される。また、この往復運動に伴ってプランジャ１２が回転しながら同方向へ往復動せられる。つまり、カムプレート８のカムフェイス８ａがローラリング９のカムローラ１０に乗り上げる過程でプランジャ１２が往動（リフト）され、その逆にカムフェイス８ａがカムローラ１０を乗り下げる過程でプランジャ１２が復動される。
【００２５】
プランジャ１２はポンプハウジング１３に形成されたシリンダ１４に嵌挿されており、プランジャ１２の先端面とシリンダ１４の底面との間が高圧室１５となっている。また、プランジャ１２の先端側外周には、ディーゼルエンジンの気筒数と同数の吸入溝１６と分配ポート１７が形成されている。一方、これら吸入溝１６及び分配ポート１７に対応して、ポンプハウジング１３には分配通路１８及び吸入ポート１９が形成されている。
【００２６】
そして、ドライブシャフト５が回転されて燃料フィードポンプ６が駆動されることにより、図示しない燃料タンクから燃料供給ポート２０を介して燃料室２１内へ燃料が供給される。また、プランジャ１２が復動されて高圧室１５が減圧される吸入工程中に、吸入溝１６の一つが吸入ポート１９に連通することにより、燃料室２１から高圧室１５へと燃料が導入される。一方、プランジャ１２が往動されて高圧室１５が加圧される圧縮工程中に、分配通路１８から各気筒毎の燃料噴射ノズル４へ燃料が圧送されて噴射される。
【００２７】
ポンプハウジング１３には、高圧室１５と燃料室２１とを連通させる燃料溢流（スピル）用のスピル通路２２が形成されている。このスピル通路２２の途中には、高圧室１５からの燃料スピルを調整する溢流調整弁として、電磁スピル弁２３が設けられている。この電磁スピル弁２３は常開型の弁であり、コイル２４が無通電（オフ）の状態では弁体２５が開放されて高圧室１５内の燃料が燃料室２１へスピルされる。また、コイル２４が通電（オン）されることにより、弁体２５が閉鎖されて高圧室１５から燃料室２１への燃料のスピルが止められる。
【００２８】
従って、電磁スピル弁２３の通電時間を制御することにより、同弁２３が閉弁・開弁制御され、高圧室１５から燃料室２１への燃料のスピル調量が行われる。そして、プランジャ１２の圧縮工程中に電磁スピル弁２３を開弁させることにより、高圧室１５内における燃料が減圧されて、燃料噴射ノズル４からの燃料噴射が停止される。
【００２９】
つまり、プランジャ１２が往動しても、電磁スピル弁２３が開弁している間は高圧室１５内の燃料圧力が上昇せず、燃料噴射ノズル４からの燃料噴射が行われない。また、プランジャ１２の往動中に、電磁スピル弁２３の閉弁・開弁の時期を制御することにより、燃料噴射ノズル４からの燃料噴射量が制御される。
【００３０】
ポンプハウシング１３の下側には、燃料噴射時期を調整するための油圧式タイマ（図１では９０度展開されている）２６が設けられている。このタイマ２６は、ドライブシャフト５の回転方向に対するローラリング９の位置を変更することにより、カムフェイス８ａがカムローラ１０に係合する時期、即ちカムプレート８及びプランジャ１２の往復駆動時期を変更する機能を奏するものである。
【００３１】
このタイマ２６は油圧により駆動されるものであり、図１に加え図２に示すように、タイマハウジング２７と、このハウジング２７内に嵌挿されたタイマピストン２８と、同じくタイマハジング２７内の低圧室２９にてタイマピストン２８を遅角方向へ（即ち、他側の加圧室３０へ）押圧付勢するタイマスプリング３１等とから構成されている。そして、タイマピストン２８はスライドピン３２を介してローラリング９に接続されている。
【００３２】
タイマハウジング２７の加圧室３０には、燃料フィードポンプ６により加圧された燃料が導入されるようになっている。そして、その燃料圧力とタイマスプリング３１の付勢力との釣り合い関係によってタイマピストン２８の位置（進角位置）が決定される。また、タイマピストン２８の進角位置が決定されることにより、ローラリング９の位置が決定され、ドライブシャフト５の回転角に対するプランジャ１２の往復動タイミングが決定される。
【００３３】
また、タイマの燃料圧力、即ち制御油圧を調整するために、タイマ２６にはタイミングコントロールバルブ３３が設けられている。即ち、タイマハウジング２７の加圧室３０と低圧室２９とは連通路３４によって連通されており、この連通路３４の途中にタイミングコントロールバルブ３３が設けられている。
【００３４】
このタイミングコントロールバルブ３３は、後述する電子制御ユニット４０（ＥＣＵ）が出力するデューティ制御信号によって開閉制御される電磁弁であり、このタイミングコントロールバルブ３３の開閉制御によって加圧室３０内の燃料圧力が調整される。そして、その燃料圧力調整によってプランジャ１２のリフトタイミングが制御され、これにより噴射時期を制御することができる。
【００３５】
具体的には、タイマピストン２８が図２における矢印Ｘ１方向に移動することにより噴射開始時期は進角し、矢印Ｘ２方向に移動することにより噴射開始時期は遅角することとなる。また、タイミングコントロールバルブ３３が開弁することにより加圧室３０内の燃料圧力は上昇するため噴射開始時期は進角し、タイミングコントロールバルブ３３が閉弁することにより噴射開始時期は遅角する構成となっている。
【００３６】
一方、ローラリング９の上部には、電磁ピックアップコイルよりなるエンジン回転検出手段としての回転数センサ３５がパルサ７の外周面に対向して取付けられている。この回転数センサ３５はパルサ７の突起等が横切る際に、それらの通過を検出してエンジン回転数ＮＥに相当するタイミング信号、即ち所定のクランク角度毎（本実施例の場合は3.75°ＣＡ毎）の回転角度信号としてのエンジン回転パルスを出力する。また、この回転数センサ３５は、ローラリング９と一体であるため、タイマ２６の制御動作に関わりなく、プランジャリフトに対して一定のタイミングで基準となるタイミング信号を出力する。
【００３７】
上記の如く燃料噴射ポンプ１に設けられた電磁スピル弁２３、タイミングコントロールバルブ３３は、後述の処理を実行することにより前記したフィードバック制御，オープンループ制御手段，及び制御切換手段を実現するＥＣＵ４０に接続され、このＥＣＵ４０によってその駆動が制御される。
【００３８】
尚、本実施例の燃料噴射ポンプ１においては、ディーゼルエンジンの運転状態を検出するセンサとして、上記した回転数センサ３５に加えて、図３に示す以下の各種センサがＥＣＵ４０に接続されている。
図３は、本実施例の燃料噴射ポンプのＥＣＵ４０周辺構成を表すブロック構成図である。同図に示すイグニッションスイッチ４１（以下、ＩＧスイッチという）は、エンジン始動時に運転者により操作されるスイッチである。ＩＧスイッチ４１がＯＮされることによりスタータは起動し、ディーゼルエンジンは始動する。アクセル開度センサ４２は、吸気管内に設けられるスロットルバルブの開閉位置から、ディーゼルエンジンの負荷に相当するアクセル開度ＡＣＣＰを検出すべく設けられたセンサである。吸気圧センサ４３は、吸気管内の吸入空気圧を検出し、水温センサ４４は、ディーゼルエンジンの冷却水温ＴＨＷを検出する。
【００３９】
また、クランク角センサ４５は、ディーゼルエンジンのクランク軸回転基準位置、例えば特定気筒の上死点に対するクランク軸の回転位置を検出すべく設けられている。更に、車速センサ４６は、図示しないトランスミッションのギアの回転速度、すなわち車両速度（車速）ＳＰを検出するセンサで、車速に応じた周期でパルス信号を発生する。
【００４０】
そして、ＥＣＵ４０は、上述した各センサ４１〜４６、及び回転数センサ３５から出力される信号に基づいて、電磁スピル弁２３及びタイミングコントロールバルブ３３を好適に制御する。
次に、前述したＥＣＵ４０の構成について、図３のブロック図に従って説明する。ＥＣＵ４０は中央処理装置（ＣＰＵ）４７、所定の制御プログラム及びマップ等を予め記憶した読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）４８、ＣＰＵ４７の演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）４９、予め記憶されたデータを保存するバックアップＲＡＭ５０、所定のクロック信号を生成するクロック５８等と、これら各部と入力ポート５１及び出力ポート５２等とをバス５３によって接続した論理演算回路として構成されている。
【００４１】
入力ポート５１には、前述したＩＧスイッチ４１、アクセル開度センサ４２、吸気圧センサ４３及び水温センサ４４が、各バッファ５４，５５，５６，５７、マルチプレクサ５８及びＡ／Ｄ変換機５９を介して接続されている。同じく、入力ポート５１には、前述した回転数センサ３５、クランク角センサ４５及び車速センサ４６が、波形整形回路６０を介して接続されている。そして、ＣＰＵ４７は入力ポート５１を介して入力される各センサ３５，４１〜４６等の検出信号を入力値として読み込む。
【００４２】
また、出力ポート５２には各駆動回路６１，６２を介して電磁スピル弁２３、及びタイミングコントロールバルブ３３が接続されている。そして、ＣＰＵ４７は各センサ３５，４１〜４６から読み込んだ入力値に基づき、電磁スピル弁２３、及びタイミングコントロールバルブ３３を好適に制御する。
【００４３】
続いて、上記構成とされた燃料噴射ポンプ１に適用された噴射時期制御装置の動作について説明する。
【００４４】
図４は、始動時噴射時期制御装置が実施する始動時噴射時期制御処理を示すフローチャートである。この始動時噴射時期制御処理のプログラムは前記したＲＯＭ４８に格納されており、所定時間毎に繰り返し実施されるルーチン処理である。同図に示す始動時噴射時期制御装置が起動すると、先ずステップ１０において、ＩＧスイッチ４１が操作されることによりスタータが起動（ＳＴＡ  ＯＮ）した否かが判断される。
【００４５】
このステップ１０において否定判断がされた場合は、ＩＧスイッチ４１が操作されていない状態、即ちディーゼルエンジンが停止されている状態か、或いは通常運転状態（始動時以外の運転状態）である。このような状態下においては、始動時噴射時期制御を実施する必要がないため、処理はステップ２４に進み、後述する始動時フラグＦＳＴＡをリセット（ＦＳＴＡ←Ｏ）して本制御処理を終了する。
【００４６】
一方、ステップ１０において肯定判断がされた場合は、処理はステップ１２に進み、ＥＣＵ４０は回転数センサ３５から供給されるタイミング信号に基づき、現在のエンジン回転数ＮＥを演算すると共に、この現在のエンジン回転数ＮＥが基準エンジン回転数ＮＥ１以下であるか否かが判断される。ここで、基準エンジン回転数ＮＥ１は、スタータがディーゼルエンジンのクランクシャフトを回転させる回転数と略等しい値（例えば、900rpm）が設定されており、よってステップ１２において肯定判断がされた状態はディーゼルエンジンがまだ初爆していない状態である。
【００４７】
本実施例で実施する始動時噴射時期制御処理は、スタータが起動した後、ディーゼルエンジンが始動するまでの、いわゆるクランキング期間に実施する処理である。このため、ステップ１２において否定判断がされた場合、即ち現在のエンジン回転数ＮＥがスタータがクランクシャフトを回転させる回転数ＮＥ１より大きい場合には、始動時噴射時期制御を実施する必要がないため、ステップ１４以降の処理を実施することなく本制御処理を終了する。
【００４８】
一方、ステップ１０及びステップ１２で共に肯定判断がされた場合は、エンジンはクランキング期間（以下、始動時という）であり、この始動時においては、ステップ１４以降の処理を実施する。先ず、ステップ１４では、始動時フラグＦＳＴＡがリセット状態（ＦＳＴＡ＝０）であるか否かが判断される。
【００４９】
いま、機関状態がＩＧスイッチ４１がＯＮされスタータが始動した直後の状態であるとすると、スタータが始動された直後においては、前記したステップ２４の処理により始動時フラグＦＳＴＡはリセット状態（ＦＳＴＡ＝０）となっている。このため、ステップ１４では肯定判断が行なわれ、処理はステップ１６に進む。
【００５０】
ステップ１６では、ＥＣＵ４０は回転数センサ３５から出力される信号に基づき演算されるエンジン回転数ＮＥと、水温センサ４４から出力される信号に基づき演算されるエンジン温度ＴＨＷから目標噴射開始時期ＡＴＲＧを演算すると共に、上記のエンジン回転数ＮＥとクランク角センサ４５が出力するクランク角信号に基づき実噴射開始時期ＡＡＣＴを演算する。
【００５１】
ここで、目標噴射開始時期ＡＴＲＧとは、前記したタイマ２６のタイマピストン２８の進角位置をこの目標噴射開始時期ＡＴＲＧに対応する位置に設定させた場合にディーゼルエンジンを最適に運転できる噴射開始時期である。これに対し、実噴射開始時期ＡＡＣＴとは、現在のタイマピストン２８の進角位置に対応した噴射開始時期である。この目標噴射開始時期ＡＴＲＧ及び実噴射開始時期ＡＡＣＴは、共にクランクアングル（°ＣＡ）として示される。
【００５２】
上記のように目標噴射開始時期ＡＴＲＧと実噴射開始時期ＡＡＣＴが演算されると、続いてＥＣＵ４０は目標噴射開始時期ＡＴＲＧが実噴射開始時期ＡＡＣＴより小さいか否かが判断される。ここで、ステップ１６において否定判断がされた場合と、肯定判断がされた場合を以下区別して説明する。
【００５３】
まず、ステップ１６において否定判断が行なわれた場合について説明する。ステップ１６の処理において否定判断がされた状態は、実噴射開始時期ＡＡＣＴが目標噴射開始時期ＡＴＲＧより小さい状態である。よって、失火の発生及びエミッションの悪化を抑制しうる最適なエンジン状態とするためには、短時間で実噴射開始時期ＡＡＣＴを目標噴射開始時期ＡＴＲＧとなるよう進角処理を行なう必要がある。具体的には、タイマ２６のタイマピストン２８の進角位置を目標噴射開始時期ＡＴＲＧと対応する進角位置（目標進角位置）に早急に進角させる必要がある。
【００５４】
ところが、前記したように始動直後においては、タイマピストン２８はタイマスプリング２８に付勢されることにより略最遅角位置に位置していると共に、フィードポンプ６からタイマ２６に供給される油圧も低い。従って、始動直後においては実噴射開始時期ＡＡＣＴと目標噴射開始時期ＡＴＲＧとの間は大きな値となっている。
【００５５】
このような状態下において、従来のようにフィードバック制御により実噴射開始時期ＡＡＣＴを目標噴射開始時期ＡＴＲＧに一致させるよう制御した場合、実噴射開始時期ＡＡＣＴが目標噴射開始時期ＡＴＲＧに到達するまでの時間が長くなり完爆が遅れると共にエミッションが悪化してしまうことは前述した通りである。
【００５６】
そこで、本実施例では、ステップ１６で否定判断が行なわれた場合には、処理をステップ２０に進め、タイマピストン２８をオープンループ制御（Ｏ／Ｌ制御）する構成とした。具体的には、ＥＣＵ４０はタイミングコントロールバルブ３３に最大開弁度に対応した固定デューティ比ＦＡＦＩＮを出力し、目標噴射開始時期ＡＴＲＧに拘わらず実噴射開始時期ＡＡＣＴが固定デューティ比ＦＡＦＩＮに対応する最大進角位置（ＡＭＡＸ）に進角するよう制御する構成とした。この構成とすることにより、実噴射開始時期ＡＡＣＴを短時間で応答性良く目標噴射開始時期ＡＴＲＧに到達させることができる。
【００５７】
次に、ステップ１６において肯定判断が行なわれた場合について説明する。ステップ１６の処理において肯定判断がされた状態は、実噴射開始時期ＡＡＣＴが目標噴射開始時期ＡＴＲＧを始めて越えた状態、即ちタイマピストン２８が目標噴射開始時期ＡＴＲＧに対応する進角位置まで移動した状態である。
【００５８】
このように実噴射開始時期ＡＡＣＴが目標噴射開始時期ＡＴＲＧを初めて越えた状態において、更にステップ２０によるオープンループ制御を続行した場合には、実噴射開始時期ＡＡＣＴが目標噴射開始時期ＡＴＲＧをオーバーシュートしてしまい、過進角となって却って失火やノッキングを発生させることとなってしまう。このため、ステップ１６で肯定判断がされた場合には、ステップ１８において始動時フラグＦＳＴＡをセット（ＦＳＴＡ←１）し、続くステップ２２においてステップ２０により実施されていたオープンループ制御を停止し、進角制御をフィードバック制御（Ｆ／Ｂ制御）に切り換える構成としている。
【００５９】
尚、ステップ１８で始動時フラグＦＳＴＡをセットすることにより、次回以降のルーチン処理においては、ステップ１４において否定判断がされることとなる。従って、ステップ１６の処理によりオープンループ制御がフィードバック制御に切り換えられた後は、前記したステップ２４において始動時フラグＦＳＴＡがリセットされるまではフィードバック制御が続行されることとなる（オープンループ制御は実施されない）。これにより、実噴射開始時期ＡＡＣＴが目標噴射開始時期ＡＴＲＧに到達した後にオープンループ制御が実施され過進角となることを確実に防止することができる。
【００６０】
上記したステップ２０及びステップ２２の制御処理が選択的に実施されると、今回のルーチン処理は終了する。
続いて、本実施例に係る始動時噴射時期制御処理を実施した場合における作用を従来と比較しつつ図５を用いて説明する。
【００６１】
図５は、横軸に時間を取ると共に縦軸にタイマピストン２８の進角位置（噴射開始時期）を示している。尚、タイマピストン２８の進角位置は実噴射開始時期ＡＡＣＴと対応するため、図ではタイマピストン２８の進角位置を実噴射開始時期ＡＡＣＴとして示している。
【００６２】
図５では、本実施例に係る始動時噴射時期制御処理を実施した場合における実噴射開始時期ＡＡＣＴ（タイマピストン２８の進角位置）の進角位置変化を実線で示し、また従来における始動時噴射時期制御処理（フィードバック制御のみを実施する）を実施した場合における実噴射開始時期ＡＡＣＴ（タイマピストン２８の進角位置）の進角位置変化を破線で示している。
【００６３】
先ず、破線で示される従来の始動時噴射時期制御処理の進角位置変化に注目すると、従来の始動時噴射時期制御処理ではオープンループ制御を実施することなく始動時においてもフィードバック制御を実施していたため、進角位置変化は目標噴射開始時期ＡＴＲＧに向け緩やかに漸増する特性を示す。特に、実噴射開始時期ＡＡＣＴが目標噴射開始時期ＡＴＲＧに近くなると、オーバーシュートを防止する面よりフィードバック制御による更新量が緩慢となり、実噴射開始時期ＡＡＣＴが目標噴射開始時期ＡＴＲＧに到達するまでの時間（同図にｔ２で示す）が長くなる。
【００６４】
これに対し、本実施例に係る始動時噴射時期制御処理を実施した場合には、始動時においてはオープンループ制御が実施され、目標噴射開始時期ＡＴＲＧに拘わらず実噴射開始時期ＡＡＣＴが固定デューティ比ＦＡＦＩＮに対応する最大進角位置（ＡＭＡＸ）に進角するよう制御されるため、同図に示されるように実噴射開始時期ＡＡＣＴを短時間（同図にｔ１で示す）で目標噴射開始時期ＡＴＲＧに到達させることができる。これにより、始動時における完爆までの時間を従来に比べて大幅に短縮（ｔ１＜ｔ２）することができ、始動性の向上を図ることができると共に、エミッションの悪化を抑制することができる。
【００６５】
また、実噴射開始時期ＡＡＣＴが目標噴射開始時期ＡＴＲＧを初めて越えた時点でステップ２０によるオープンループ制御を停止し、ステップ２２によるフィードバック制御に切り換える構成としたため、実噴射開始時期ＡＡＣＴが目標噴射開始時期ＡＴＲＧを初めて越えた時以降において、実噴射開始時期ＡＡＣＴが目標噴射開始時期ＡＴＲＧに対してオーバーシュートすることはなく、精度の高い噴射開始時期制御を行なうことができる。
【００６６】
尚、上記した実施例において、前記したステップ２０の処理はオープンループ制御手段に相当し、前記したステップ２２の処理はフィードバック制御手段に相当し、更にステップ１６の処理は制御切換手段に相当するものである。
また、上記した実施例においては、ステップ１６の処理において、実噴射開始時期ＡＡＣＴが目標噴射開始時期ＡＴＲＧを初めて越えた時点でオープンループ制御をフィードバック制御に切り換える構成を示したが、このオープンループ制御をフィードバック制御に切り換えるタイミングはこれに限定されるものではなく、例えば目標噴射開始時期ＡＴＲＧと実噴射開始時期ＡＡＣＴとの差が所定値（α）以下となった時点（ＡＴＲＧ−ＡＡＣＴ≦α）、或いは実噴射開始時期ＡＡＣＴと目標噴射開始時期ＡＴＲＧとの比が所定値（β）以上となった時点（ＡＡＣＴ／ＡＴＲＧ≧β）でオープンループ制御をフィードバック制御に切り換える構成としてもよい。
【００６８】
【発明の効果】
上述の如く本発明によれば、始動時における完爆までの時間を短縮することができ、始動性の向上を図ることができると共に、エミッションの悪化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である始動時噴射時期制御装置を適用した燃焼噴射装置の構成図である。
【図２】燃焼噴射装置に設けられるタイマを拡大して示す図である。
【図３】ＥＣＵの構成を示すブロック図である。
【図４】始動時噴射時期制御装置が実施する始動時噴射時期制御処理を示すフローチャートである。
【図５】本実施例におけるタイミングコントロールバルブを制御するデューティ比を従来と比較しつつ示す図である。
【符号の説明】
１  燃料ポンプ
６  フィードポンプ
７  パルサ
８  カムプレート
９  ローラリング
１０  カムローラ
１２  プランジャ
１３  ポンプハウジング
２１  燃料室
２２  スピル通路
２３  電磁スピル弁
２６  タイマ
２７  タイマハウジング
２８  タイマピストン
２９  低圧室
３０  加圧室
３１  タイマスプリング
３２  スライドピン
３３  タイミングコントロールバルブ
３５  回転数センサ
４０  ＥＣＵ
４１  ＩＧスイッチ
４４  水温センサ
４５  クランク角センサ
【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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