(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンの運転状態に応じて燃料噴射時期制御を行うディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置において、
エミッションを設定要因としてディーゼルエンジンの運転状態に基づいて基本燃料噴射時期を求める一方、失火限界を設定要因としてディーゼルエンジンの運転状態の内のエンジン回転数とエンジン負荷とをパラメータとする関係に基づいて基本失火限界噴射時期を求めるに際し、前記基本燃料噴射時期とは独立して求め、該基本失火限界噴射時期を、ディーゼルエンジンの運転状態の内の限界変更要因をパラメータとする関係に基づいて求められた限界変更補正値にて補正して失火限界噴射時期を求め、前記基本燃料噴射時期が前記失火限界噴射時期より遅角側に存在する場合には前記失火限界噴射時期に基づいて実燃料噴射時期を制御し、前記基本燃料噴射時期が前記失火限界噴射時期より進角側に存在する場合には前記基本燃料噴射時期に基づいて実燃料噴射時期を制御することを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置。
【請求項２】
ディーゼルエンジンの運転状態に応じて燃料噴射時期制御を行うディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置において、
ディーゼルエンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、
エミッションを設定要因として前記運転状態検出手段にて検出されたディーゼルエンジンの運転状態に応じて基本燃料噴射時期を求める基本燃料噴射時期算出手段と、
失火限界を設定要因として前記運転状態検出手段にて検出されたディーゼルエンジンの運転状態の内のエンジン回転数とエンジン負荷とをパラメータとする関係に基づいて、前記基本燃料噴射時期とは独立して基本失火限界噴射時期を求める基本失火限界算出手段と、
前記運転状態検出手段にて検出されたディーゼルエンジンの運転状態の内の限界変更要因をパラメータとする関係に基づいて限界変更補正値を求める限界変更補正値算出手段と、
前記基本失火限界算出手段にて求められた基本失火限界噴射時期を、前記限界変更補正値算出手段にて求められた限界変更補正値にて補正して失火限界噴射時期を求める失火限界噴射時期補正手段と、
前記失火限界噴射時期補正手段にて求められた失火限界噴射時期と、前記基本燃料噴射時期算出手段にて求められた基本燃料噴射時期とを比較して、前記失火限界噴射時期よりも前記基本燃料噴射時期の方が遅角側である場合には前記失火限界噴射時期に基づいて実燃料噴射時期を制御し、前記失火限界噴射時期よりも前記基本燃料噴射時期の方が進角側である場合には前記基本燃料噴射時期に基づいて実燃料噴射時期を制御する燃料噴射時期制御手段と、
を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置。
【請求項３】
前記限界変更要因は、吸気圧、冷却水温および吸気温の内から選択された１つ以上の値およびエンジン回転数であることを特徴とする請求項２記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置。
【請求項４】
前記限界変更補正値算出手段は、前記限界変更要因をパラメータとするマップに基づいて前記限界変更補正値を求めることを特徴とする請求項２または３記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか記載の構成に加えて、
前記燃料噴射時期制御手段が前記失火限界噴射時期に基づいて実燃料噴射時期を制御するとき、
前記失火限界噴射時期補正手段にて求められた失火限界噴射時期がディーゼルエンジンの保護上問題となる過剰な進角状態となることを防止するための進角上限ガード値よりも進角側である場合は、該進角上限ガード値に基づいて前記失火限界噴射時期を再設定する進角上限ガード手段を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置。
【請求項６】
前記進角上限ガード手段は、前記進角上限ガード値を、前記運転状態検出手段にて検出されたディーゼルエンジンの運転状態に応じて求めることを特徴とする請求項５記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置。
【請求項７】
前記進角上限ガード手段は、前記進角上限ガード値を、前記運転状態検出手段にて検出されたディーゼルエンジンの運転状態の内のエンジン回転数とエンジン負荷とに応じて求めることを特徴とする請求項６記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はディーゼルエンジンの運転状態に応じて燃料噴射時期制御を行うディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ディーゼルエンジンの燃料噴射時期は、燃費、騒音、出力、エミッション等の観点から適切な基本燃料噴射時期が決定されると共に、この基本燃料噴射時期に対して、失火を防止するための燃料噴射時期補正がなされている（特開平６−２９９８９４号公報、特開平１０−２５２５２９号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
特開平６−２９９８９４号公報記載の技術では高度に応じて基本燃料噴射時期を進角補正し、特開平１０−２５２５２９号公報記載の技術では吸気圧および吸気温に応じて基本燃料噴射時期を補正している。
【０００４】
しかし、失火を防止するために基本燃料噴射時期をディーゼルエンジンの運転状態に基づいて進角補正することにおいては、次のような問題点が存在する。
すなわち、この噴射時期の進角補正は、吸気圧や吸気温等とエンジン回転数とをパラメータとするマップなどに示された関係に基づいて行われるものであり、エンジン負荷がパラメータに含まれていない。したがってエンジン負荷分の補正量をカバーするために、すべての補正量にエンジン負荷による補正の最大値が加味されたものとなっている。このようにエンジン負荷分の最大値が加味されているため、ほとんどの運転領域において実際に比較して過剰な進角補正がなされることになる。
【０００５】
また、進角補正の対象となる基本燃料噴射時期については、エンジン負荷はパラメータに含まれるが、基本燃料噴射時期の設定は暖機時（温間時）におけるエミッションなどの要求にて行われているものであり、少なくとも失火が主要な決定要因ではない。
【０００６】
このため、失火を防止するために基本燃料噴射時期を吸気圧や吸気温等をパラメータとして進角補正して得られた燃料噴射時期は、ほとんどの運転領域において失火領域からは過剰に進角したものとして設定されてしまう。特に高負荷時において進角の過剰の程度が大きいものとなる。
【０００７】
このような高負荷時における燃料噴射時期の過進角は、燃焼音を大きくするのでエンジン騒音による環境上の問題を生じるおそれがある。
なお、フィードバック制御により燃料噴射時期が過進角とならないようにする技術（特開平１０−１０３１２６号公報、特開平７−９１３００号公報）も提案されているが、フィードバック制御であるため、適切な噴射時期に収束するのが遅く、一時的に過進角状態を招いてしまい、燃焼音の抑制が十分とは言えない。
【０００８】
本発明は、ディーゼルエンジンにおいて失火防止のための燃料噴射時期制御における過進角を防止して、燃焼騒音を抑制することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置は、ディーゼルエンジンの運転状態に応じて燃料噴射時期制御を行うディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置において、エミッションを設定要因としてディーゼルエンジンの運転状態に基づいて基本燃料噴射時期を求める一方、失火限界を設定要因としてディーゼルエンジンの運転状態の内のエンジン回転数とエンジン負荷とをパラメータとする関係に基づいて基本失火限界噴射時期を求めるに際し、前記基本燃料噴射時期とは独立して求め、該基本失火限界噴射時期を、ディーゼルエンジンの運転状態の内の限界変更要因をパラメータとする関係に基づいて求められた限界変更補正値にて補正して失火限界噴射時期を求め、前記基本燃料噴射時期が前記失火限界噴射時期より遅角側に存在する場合には前記失火限界噴射時期に基づいて実燃料噴射時期を制御し、前記基本燃料噴射時期が前記失火限界噴射時期より進角側に存在する場合には前記基本燃料噴射時期に基づいて実燃料噴射時期を制御することを特徴とする。
【００１０】
本発明では、従来技術のごとくエミッションを設定要因として求められる基本燃料噴射時期に対して失火を防止するための補正を行うのでなく、失火限界を設定要因としてエンジン回転数とエンジン負荷とをパラメータとする関係に基づいて基本失火限界噴射時期を求めるに際し、これを基本燃料噴射時期とは独立して求める。そのため基本失火限界噴射時期にはエンジン負荷が反映される。そしてこの基本失火限界噴射時期に対して、ディーゼルエンジンの運転状態の内の限界変更要因をパラメータとする関係に基づいて求められた限界変更補正値にて補正して失火限界噴射時期を求める。このことにより、失火限界噴射時期には従来技術にて基本燃料噴射時期を補正した場合のごとくエミッションなどの設定要因が含まれず、しかもエンジン負荷が反映された精度の高い失火限界噴射時期を求めることができる。
【００１１】
そして、この失火限界噴射時期を用いて、基本燃料噴射時期が失火限界噴射時期より遅角側に存在する場合には失火限界噴射時期に基づいて実燃料噴射時期を制御している。このことにより、失火限界位置に実燃料噴射時期が設定されるので、確実に失火を防止することができるとともに、過剰な進角がなされることがない。
【００１２】
また、エミッションを設定要因として求められる基本燃料噴射時期が失火限界噴射時期より進角側に存在する場合には基本燃料噴射時期に基づいて実燃料噴射時期を制御している。この場合は、基本燃料噴射時期は失火限界より進角した状態にあるが、基本燃料噴射時期自身は失火防止の観点から進角補正されているわけではないので、実燃料噴射時期には過剰な進角がなされることはない。
【００１３】
したがって、実燃料噴射時期は失火限界以上の進角状態に制御できると共に、過進角とはならないので燃焼騒音を抑制することができる。
請求項２記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置は、ディーゼルエンジンの運転状態に応じて燃料噴射時期制御を行うディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置において、ディーゼルエンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、エミッションを設定要因として前記運転状態検出手段にて検出されたディーゼルエンジンの運転状態に応じて基本燃料噴射時期を求める基本燃料噴射時期算出手段と、失火限界を設定要因として前記運転状態検出手段にて検出されたディーゼルエンジンの運転状態の内のエンジン回転数とエンジン負荷とをパラメータとする関係に基づいて、前記基本燃料噴射時期とは独立して基本失火限界噴射時期を求める基本失火限界算出手段と、前記運転状態検出手段にて検出されたディーゼルエンジンの運転状態の内の限界変更要因をパラメータとする関係に基づいて限界変更補正値を求める限界変更補正値算出手段と、前記基本失火限界算出手段にて求められた基本失火限界噴射時期を、前記限界変更補正値算出手段にて求められた限界変更補正値にて補正して失火限界噴射時期を求める失火限界噴射時期補正手段と、前記失火限界噴射時期補正手段にて求められた失火限界噴射時期と、前記基本燃料噴射時期算出手段にて求められた基本燃料噴射時期とを比較して、前記失火限界噴射時期よりも前記基本燃料噴射時期の方が遅角側である場合には前記失火限界噴射時期に基づいて実燃料噴射時期を制御し、前記失火限界噴射時期よりも前記基本燃料噴射時期の方が進角側である場合には前記基本燃料噴射時期に基づいて実燃料噴射時期を制御する燃料噴射時期制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
基本失火限界算出手段は、失火限界を設定要因としてエンジン回転数とエンジン負荷とをパラメータとする関係に基づいて、基本燃料噴射時期とは独立して基本失火限界噴射時期を求める。そして、限界変更補正値算出手段は、ディーゼルエンジンの運転状態の内の限界変更要因をパラメータとする関係に基づいて限界変更補正値を求める。そして失火限界噴射時期補正手段は基本失火限界噴射時期を、限界変更補正値にて補正して失火限界噴射時期を求める。このことにより、基本燃料噴射時期を補正した従来技術の場合におけるエミッションなどの設定要因が含まれず、しかもエンジン負荷が反映された精度の高い失火限界噴射時期を求めることができる。
【００１５】
そして、燃料噴射時期制御手段は、失火限界噴射時期と基本燃料噴射時期とを比較して、失火限界噴射時期よりも基本燃料噴射時期の方が遅角側である場合には失火限界噴射時期に基づいて実燃料噴射時期を制御する。このことにより、失火限界位置に実燃料噴射時期が設定されるので、確実に失火を防止することができるとともに、過剰な進角がなされることがない。
【００１６】
また、燃料噴射時期制御手段は、失火限界噴射時期よりもエミッションを設定要因として求められる基本燃料噴射時期の方が進角側である場合には基本燃料噴射時期に基づいて実燃料噴射時期を制御する。この場合は、基本燃料噴射時期は失火限界より進角した状態にあるが、基本燃料噴射時期自身は失火防止の観点から進角補正されているわけではないので、実燃料噴射時期は過剰な進角がなされることはない。
【００１７】
したがって、請求項１と同様に、実燃料噴射時期は失火限界以上の進角状態に制御できると共に、過進角とはならないので燃焼騒音を抑制することができる。
請求項３記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置は、請求項２記載の構成に対して、前記限界変更要因は、吸気圧、冷却水温および吸気温の内から選択された１つ以上の値およびエンジン回転数であることを特徴とする。
【００１８】
このように限界変更要因として、吸気圧、冷却水温および吸気温の内から選択された１つ以上の値、およびエンジン回転数を用いることにより、ディーゼルエンジンの運転状態に適合させた最適な限界変更補正値を得ることができる。このため、この限界変更補正値により補正されて得られた失火限界噴射時期を用いることにより、請求項２の作用効果に加えて、より一層精密な制御が可能となる。
【００１９】
請求項４記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置は、請求項２または３記載の構成に対して、前記限界変更補正値算出手段は、前記限界変更要因をパラメータとするマップに基づいて前記限界変更補正値を求めることを特徴とする。
【００２０】
このように実験データを反映できるマップにより限界変更補正値を求めることができるので、請求項２または３の作用効果に加えて、より一層実際に適合した精密な制御が可能となる。
【００２１】
請求項５記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置は、請求項２〜４のいずれか記載の構成に加えて、前記燃料噴射時期制御手段が前記失火限界噴射時期に基づいて実燃料噴射時期を制御するとき、前記失火限界噴射時期補正手段にて求められた失火限界噴射時期がディーゼルエンジンの保護上問題となる過剰な進角状態となることを防止するための進角上限ガード値よりも進角側である場合は、該進角上限ガード値に基づいて前記失火限界噴射時期を再設定する進角上限ガード手段を備えたことを特徴とする。
【００２２】
進角上限ガード手段は、失火限界噴射時期補正手段にて求められた失火限界噴射時期が、ディーゼルエンジンの保護上問題となる過剰な進角状態となることを防止するための進角上限ガード値よりも進角側である場合は、該進角上限ガード値に基づいて前記失火限界噴射時期を再設定する。
【００２３】
このことにより、請求項２〜４のいずれかの作用効果に加えて、失火限界噴射時期がディーゼルエンジンの保護上問題となる過剰な進角状態となることを防止できる。このため燃料噴射時期制御手段により実燃料噴射時期にディーゼルエンジンの保護上問題となる過剰に進角した噴射時期が設定されるのを防止でき、ディーゼルエンジンを保護することができる。
【００２４】
請求項６記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置は、請求項５記載の構成に対して、前記進角上限ガード手段は、前記進角上限ガード値を、前記運転状態検出手段にて検出されたディーゼルエンジンの運転状態に応じて求めることを特徴とする。
【００２５】
このようにディーゼルエンジンの運転状態に応じて進角上限ガード値を設定することにより、請求項５の作用効果に加えて、より精密な進角上限ガードが可能となる。
【００２６】
請求項７記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置は、請求項６記載の構成に対して、前記進角上限ガード手段は、前記進角上限ガード値を、前記運転状態検出手段にて検出されたディーゼルエンジンの運転状態の内のエンジン回転数とエンジン負荷とに応じて求めることを特徴とする。
【００２７】
具体的にはこのように進角上限ガード値を求めることにより、請求項６の作用効果を生じさせることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は、上述した発明が適用されたディーゼルエンジン制御装置２の概略構成を表すブロック図である。
【００２９】
ディーゼルエンジン４は自動車の駆動用として車両に搭載されている。このディーゼルエンジン４は、ターボチャージャー６を備えており、エアクリーナー８を介して吸気管１０に導入された空気は、ターボチャージャー６によって過給され、インタークーラー１２、ベンチュリー１４を介して、シリンダー１６内の燃焼室１８に導かれる。
【００３０】
燃焼室１８内にて燃料噴射弁２０から燃料が噴射され、燃焼した後の排気は、排気管２２に排出され、ターボチャージャー６を駆動させて外部に排出される。なお、ターボチャージャー６より上流側の排気管２２と、ベンチュリー１４よりも下流の吸気管１０との間には、排気環流管２４が設けられている。この排気環流管２４には、電子制御装置（以下単に「ＥＣＵ」という）５１の指示により電気式負圧調整弁（ＥＶＲＶ）７４を介して開閉が調整されるＥＧＲバルブ２６が設けられている。排気環流管２４は、ＥＧＲバルブ２６が開状態の場合に、その開度に応じて排気を排気管２２から吸気管１０へ供給し、排気再循環を実現している。
【００３１】
燃料噴射弁２０へは、分配型燃料噴射ポンプ２８から高圧燃料が、燃料噴射時期と燃料噴射量とが調整されて供給されている。この分配型燃料噴射ポンプ２８にはタイミングコントロールバルブ３０が設けられて、ＥＣＵ５１により駆動されて燃料噴射時期が調整される。更に、分配型燃料噴射ポンプ２８には電磁スピル弁３２が設けられ、ＥＣＵ５１により駆動されて燃料噴射量が調整される。
【００３２】
また、ベンチュリー１４内の第１絞り弁３４はアクセルペダル３６と連動して開閉すると共に、第１絞り弁３４の回動軸にはアクセルセンサ３８が設けられて、アクセル開度ＡＣＣＰ、すなわち、運転者によるアクセルペダル３６の操作量を検出している。ベンチュリー１４内に第１絞り弁３４と並列に設けられた第２絞り弁４０はダイヤフラム機構４２と負圧切換弁７２とを介して、ＥＣＵ５１により調整される。
【００３３】
ＥＣＵ５１の電気的構成について、図２のブロック図に従って説明する。
ＥＣＵ５１は、中央処理制御装置（ＣＰＵ）５２、制御に必要なプログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）５３、ＣＰＵ５２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）５４、予め記憶されたデータ等を保存するバックアップＲＡＭ５５、タイマカウンタ５６、入力インターフェース５７および出力インターフェース５８等を備えている。また、上記各部５２〜５６と入力インターフェース５７および出力インターフェース５８とは、バス５９によって接続されている。
【００３４】
前述したアクセルセンサ３８、ベンチュリー１４より下流の吸入空気の圧力を検出する吸気圧センサ６２、ディーゼルエンジン４のエンジン冷却水温ＴＨＷを検出する水温センサ６４、分配型燃料噴射ポンプ２８内で燃料の温度を検出する燃温センサ６６、吸気管１０に設けられて吸入空気の温度を検出する吸気温センサ６７、その他のセンサは、それぞれバッファ、マルチプレクサ、Ａ／Ｄ変換器（いずれも図示せず）を介して入力インターフェース５７に接続されている。
【００３５】
また、分配型燃料噴射ポンプ２８の回転からディーゼルエンジン４のエンジン回転数ｅｎｅを検出する回転数センサ６８、ディーゼルエンジン４のクランクシャフトの基準角度位置を検出するクランクポジションセンサ７０、車速センサ７１、その他のセンサは、波形整形回路（図示せず）を介して入力インターフェース５７に接続されている。さらに、図示していないがスタータスイッチ等は入力インターフェース５７に直接接続されている。このことで、ＣＰＵ５２は、上記各センサの信号を読み込むことができる。
【００３６】
また、前述したタイミングコントロールバルブ３０、電磁スピル弁３２、ダイヤフラム機構４２の動作を図示していないバキュームポンプが発生する負圧と大気圧との供給状態にて調整することで第２絞り弁４０の開度を調整する負圧切換弁７２、およびＥＧＲバルブ２６の開度を前記バキュームポンプの負圧と大気圧との供給状態にて調整することで排気環流管２４による排気の環流量を調整するＥＶＲＶ７４は、それぞれ駆動回路（図示せず）を介して出力インターフェース５８に接続されている。
【００３７】
したがって、ＣＰＵ５２は、前述のごとく入力インターフェース５７を介して読み込んだセンサ類の検出値に基づき、出力インターフェース５８を介してタイミングコントロールバルブ３０、電磁スピル弁３２、負圧切換弁７２、ＥＶＲＶ７４等を好適に調整し、ディーゼルエンジン４の駆動状態を適切に制御している。
【００３８】
次に、本実施の形態において、ＥＣＵ５１により実行される制御のうち、燃料噴射時期制御について説明する。図３および図４は燃料噴射時期設定処理のフローチャートを示す。この処理は、爆発行程毎のクランク角割り込みで実行される。なお個々の処理に対応するフローチャート中のステップを「Ｓ〜」で表す。
【００３９】
処理が開始されると、まずＲＡＭ５４内の作業メモリに、回転数センサ６８の検出値から得られているエンジン回転数ｅｎｅを読み込み（Ｓ１１０）、吸気圧センサ６２の検出値から得られている吸気圧ｅｐｉｍを読み込む（Ｓ１２０）。更に、ＲＡＭ５４内の作業メモリに、水温センサ６４の検出値から得られている冷却水温ｇｔｈｗを読み込み（Ｓ１３０）、吸気温センサ６７の検出値から得られている吸気温ｇｔｈａを読み込む（Ｓ１４０）。そして、別途実行された図示していない燃料噴射量設定処理にて算出されている最終燃料噴射量ｅｑｆｉｎ（エンジン負荷に相当する）をＲＡＭ５４内の作業メモリに読み込む（Ｓ１５０）。
【００４０】
次に、エンジン回転数ｅｎｅおよび最終燃料噴射量ｅｑｆｉｎに基づいて、図５に示すエンジン回転数ｅｎｅと最終燃料噴射量ｅｑｆｉｎとをパラメータとする基本失火限界噴射時期ｅａｂｓｅｌの２次元マップから、基本失火限界噴射時期ｅａｂｓｅｌを算出する（Ｓ１６０）。次にエンジン回転数ｅｎｅおよび吸気圧ｅｐｉｍに基づいて、図６に示すエンジン回転数ｅｎｅと吸気圧ｅｐｉｍとをパラメータとする吸気圧進角補正値ｅａｐｉｍの２次元マップから、吸気圧進角補正値ｅａｐｉｍを算出する（Ｓ１７０）。次にエンジン回転数ｅｎｅおよび冷却水温ｇｔｈｗに基づいて、図７に示すエンジン回転数ｅｎｅと冷却水温ｇｔｈｗとをパラメータとする冷間進角補正値ｅａｃｌｄの２次元マップから、冷間進角補正値ｅａｃｌｄを算出する（Ｓ１８０）。次にエンジン回転数ｅｎｅおよび吸気温ｇｔｈａに基づいて、図８に示すエンジン回転数ｅｎｅと吸気温ｇｔｈａとをパラメータとする吸気温進角補正値ｅａｔｈａの２次元マップから、吸気温進角補正値ｅａｔｈａを算出する（Ｓ１９０）。
【００４１】
なお、ステップＳ１７０，Ｓ１８０，Ｓ１９０の処理においてパラメータとして用いられているエンジン回転数ｅｎｅ、吸気圧ｅｐｉｍ、冷却水温ｇｔｈｗおよび吸気温ｇｔｈａが限界変更要因に相当し、それぞれ算出される吸気圧進角補正値ｅａｐｉｍ、冷間進角補正値ｅａｃｌｄおよび吸気温進角補正値ｅａｔｈａが限界変更補正値に相当する。
【００４２】
また、ステップＳ１６０〜Ｓ１９０で用いた基本失火限界噴射時期ｅａｂｓｅｌ、吸気圧進角補正値ｅａｐｉｍ、冷間進角補正値ｅａｃｌｄおよび吸気温進角補正値ｅａｔｈａの各２次元マップは、噴射時期とディーゼルエンジン４の失火の程度とに基づいて実験により設定したものである。例えば排気から白煙が生じる噴射時期の限界を失火限界として設定したものである。
【００４３】
次に、このようにして求めた吸気圧進角補正値ｅａｐｉｍ、冷間進角補正値ｅａｃｌｄおよび吸気温進角補正値ｅａｔｈａを用いて、次式１のごとく、基本失火限界噴射時期ｅａｂｓｅｌに対して補正を行って失火限界噴射時期Ａを求める（Ｓ２００）。
【００４４】
【数１】
Ａ  ←  ｅａｂｓｅｌ＋ｅａｐｉｍ＋ｅａｃｌｄ＋ｅａｔｈａ    …［式１］
次に、エンジン回転数ｅｎｅおよび最終燃料噴射量ｅｑｆｉｎに基づいて、図９に示すエンジン回転数ｅｎｅと最終燃料噴射量ｅｑｆｉｎとをパラメータとする進角上限ガード値ｅａｔｍｘの２次元マップから、進角上限ガード値ｅａｔｍｘを算出する（Ｓ２１０）。
【００４５】
次に、次式２のごとく、進角上限ガード値ｅａｔｍｘと失火限界噴射時期Ａとの内、小さい方を新たな失火限界噴射時期Ｂとして設定する（Ｓ２２０）。
【００４６】
【数２】
Ｂ  ←  Ｍｉｎ（ｅａｔｍｘ，Ａ）        …  ［式２］
ここでＭｉｎ（）は、カッコ内の数値の小さい方を抽出する演算子を表す。
【００４７】
次に、エンジン回転数ｅｎｅおよび最終燃料噴射量ｅｑｆｉｎに基づいて、図１０に示すエンジン回転数ｅｎｅと最終燃料噴射量ｅｑｆｉｎとをパラメータとする温間時ベース噴射時期ｅａｂｓｅの２次元マップから、温間時ベース噴射時期ｅａｂｓｅを算出する（Ｓ２３０）。
【００４８】
次に、次式３のごとく、温間時ベース噴射時期ｅａｂｓｅと失火限界噴射時期Ｂとの内、大きい方を目標噴射時期ｅａｔｒｇとして設定する（Ｓ２４０）。
【００４９】
【数３】
ｅａｔｒｇ  ←  Ｍａｘ（ｅａｂｓｅ，Ｂ）        …  ［式３］
ここでＭａｘ（）は、カッコ内の数値の大きい方を抽出する演算子を表す。
【００５０】
こうして一旦処理を終了する。以後、制御周期毎に、上述した処理が繰り返される。
そして、ＥＣＵ５１はタイミングコントロールバルブ３０を調整して、実噴射時期が上述のごとく求められる目標噴射時期ｅａｔｒｇになるように制御する。
【００５１】
上述したＥＣＵ５１が実行する処理の内、ステップＳ１１０〜Ｓ１５０が運転状態検出手段としての処理に相当し、ステップＳ１６０が基本失火限界算出手段としての処理に相当し、ステップＳ１７０〜Ｓ１９０が限界変更補正値算出手段としての処理に相当し、ステップＳ２００が失火限界噴射時期補正手段としての処理に相当し、ステップＳ２１０，Ｓ２２０が進角上限ガード手段としての処理に相当し、ステップＳ２３０が基本燃料噴射時期算出手段としての処理に相当し、ステップＳ２４０が燃料噴射時期制御手段としての処理に相当する。
【００５２】
以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．本実施の形態１では、まずステップＳ１６０にてエンジン回転数ｅｎｅとエンジン負荷（ここでは最終燃料噴射量ｅｑｆｉｎ）とをパラメータとする関係（ここでは図５に示したマップ）に基づいて基本失火限界噴射時期ｅａｂｓｅｌを求めている。このため基本失火限界噴射時期ｅａｂｓｅｌにはエンジン負荷が反映される。
【００５３】
そして、更にこの基本失火限界噴射時期ｅａｂｓｅｌに対して、ディーゼルエンジン４の運転状態の内の限界変更要因（ここではエンジン回転数ｅｎｅ、吸気圧ｅｐｉｍ、冷却水温ｇｔｈｗおよび吸気温ｇｔｈａ）をパラメータとする関係（ここでは図６，７，８に示したマップ）に基づいて求められた限界変更補正値（ここでは吸気圧進角補正値ｅａｐｉｍ、冷間進角補正値ｅａｃｌｄおよび吸気温進角補正値ｅａｔｈａ）にて補正して失火限界噴射時期Ａを求めている。
【００５４】
このことにより、図１１に示すごとく、従来技術のように基本燃料噴射時期を補正した場合では過剰な進角となっているが、本実施の形態１では、エミッションなどの設定要因が失火限界噴射時期Ａに含まれることが無いので、失火限界噴射時期Ａは過剰に進角されることがない。しかもエンジン負荷が反映された精度の高い失火限界噴射時期Ａを求めることができる。
【００５５】
そして、この失火限界噴射時期Ａ（ステップＳ２２０にてガードされた場合は失火限界噴射時期Ｂ）を用いて、図１１のＱ点よりも左側に示されているごとく、基本燃料噴射時期（ここでは温間時ベース噴射時期ｅａｂｓｅ）が失火限界噴射時期Ａ（またはＢ）より遅角側に存在する場合には、失火限界噴射時期Ａ（またはＢ）に基づいて目標噴射時期ｅａｔｒｇを求めて実燃料噴射時期を制御している。したがって失火限界位置に実燃料噴射時期が設定されるので、確実に失火を防止することができるとともに、過剰な進角がなされることがない。ここでＱ点は基本燃料噴射時期（温間時ベース噴射時期ｅａｂｓｅ）と失火限界噴射時期Ａ（またはＢ）とが一致する点を示している。
【００５６】
また、図１１のＱ点よりも右側に示されているごとく、基本燃料噴射時期（温間時ベース噴射時期ｅａｂｓｅ）が失火限界噴射時期Ａ（またはＢ）より進角側に存在する場合には、基本燃料噴射時期（温間時ベース噴射時期ｅａｂｓｅ）に基づいて目標噴射時期ｅａｔｒｇを求めて実燃料噴射時期を制御している。この場合は、基本燃料噴射時期（温間時ベース噴射時期ｅａｂｓｅ）は失火限界より進角した状態にあるが、この基本燃料噴射時期（温間時ベース噴射時期ｅａｂｓｅ）自身は失火防止の観点から進角補正されているわけではないので、実燃料噴射時期に過剰な進角がなされることはない。
【００５７】
したがって、いずれの場合においても実燃料噴射時期は失火限界以上の進角状態に設定できると共に、過進角とはならないので燃焼騒音を抑制することができる。
【００５８】
従来技術では、失火防止のために基本燃料噴射時期（温間時ベース噴射時期ｅａｂｓｅ）を、図１１に破線で示すごとく進角補正してしまうので、破線のハッチングで示す分、過進角されてしまい、燃焼騒音を抑制することができない。
【００５９】
（ロ）．また、失火限界噴射時期Ａを求めるための限界変更補正値（吸気圧進角補正値ｅａｐｉｍ、冷間進角補正値ｅａｃｌｄおよび吸気温進角補正値ｅａｔｈａ）は、運転状態をパラメータとするマップにより算出される。このようにマップを用いているため、実際のディーゼルエンジン４に適合した実験値を限界変更補正値として抽出させることができる。このことにより、理論値よりも一層実際のディーゼルエンジン４に適合した限界変更補正値を得ることができ、一層実際に適合した精密な制御が可能となる。
【００６０】
（ハ）．ステップＳ２２０にて、失火限界噴射時期Ａが進角上限ガード値ｅａｔｍｘよりも進角側である場合は、進角上限ガード値ｅａｔｍｘが失火限界噴射時期Ｂとして再設定される。この進角上限ガード値ｅａｔｍｘは、噴射時期がディーゼルエンジン４の保護上問題となる過剰な進角状態となることを防止するために設けられているものである。
【００６１】
このことにより、失火限界噴射時期Ｂがディーゼルエンジン４の保護上問題となる過剰な進角状態となることを防止できる。このためステップＳ２４０にてディーゼルエンジン４の保護上問題となる過剰に進角した目標噴射時期ｅａｔｒｇが設定されるのを防止でき、ディーゼルエンジン４を保護することができる。
【００６２】
（ニ）．また、前記進角上限ガード値ｅａｔｍｘは、ディーゼルエンジンの運転状態（ここではエンジン回転数ｅｎｅおよび最終燃料噴射量ｅｑｆｉｎ）に応じて２次元マップから求められている。
【００６３】
このようにディーゼルエンジンの運転状態に応じて進角上限ガード値を設定することにより、より精密な進角上限ガードが可能となる。
［その他の実施の形態］
・前記実施の形態１において、図５〜図８に示した基本失火限界噴射時期ｅａｂｓｅｌ、吸気圧進角補正値ｅａｐｉｍ、冷間進角補正値ｅａｃｌｄおよび吸気温進角補正値ｅａｔｈａの各２次元マップは、噴射時期と白煙発生の程度とに基づいて実験により設定したものである。これ以外に、ディーゼルエンジン４の回転変動が大きくなる噴射時期の限界を失火限界として設定してもよい。また失火の程度を反映する他の物理量を測定することによりマップを作成してもよい。
【００６４】
・前記実施の形態１においては、燃料噴射用に分配型燃料噴射ポンプ２８を用いたが、これ以外に列型燃料噴射ポンプ、蓄圧式燃料噴射装置等を用いることができる。
【００６５】
【発明の効果】
請求項１記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置においては、失火限界を設定要因としてエンジン回転数とエンジン負荷とをパラメータとする関係に基づいて基本失火限界噴射時期を求めるに際し、これを基本燃料噴射時期とは独立して求める。。そのため基本失火限界噴射時期にはエンジン負荷が反映される。そしてこの基本失火限界噴射時期に対して、ディーゼルエンジンの運転状態の内の限界変更要因をパラメータとする関係に基づいて求められた限界変更補正値にて補正して失火限界噴射時期を求める。このことにより、失火限界噴射時期には従来技術にて基本燃料噴射時期を補正した場合のごとくエミッションなどの設定要因が含まれず、しかもエンジン負荷が反映された精度の高い失火限界噴射時期を求めることができる。そして、この失火限界噴射時期を用いて、基本燃料噴射時期が失火限界噴射時期より遅角側に存在する場合には失火限界噴射時期に基づいて実燃料噴射時期を制御している。このことにより、失火限界位置に実燃料噴射時期が設定されるので、確実に失火を防止することができるとともに、過剰な進角がなされることがない。また、エミッションを設定要因として求められる基本燃料噴射時期が失火限界噴射時期より進角側に存在する場合には基本燃料噴射時期に基づいて実燃料噴射時期を制御する。この場合は、基本燃料噴射時期は失火限界より進角した状態にあるが、基本燃料噴射時期自身は失火防止の観点から進角補正されているわけではないので、実燃料噴射時期には過剰な進角がなされることはない。したがって、実燃料噴射時期は失火限界以上の進角状態に制御できると共に、過進角とはならないので燃焼騒音を抑制することができる。
【００６６】
請求項２記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置においては、基本失火限界算出手段は、失火限界を設定要因としてエンジン回転数とエンジン負荷とをパラメータとする関係に基づいて、基本燃料噴射時期とは独立して基本失火限界噴射時期を求める。そして、限界変更補正値算出手段は、ディーゼルエンジンの運転状態の内の限界変更要因をパラメータとする関係に基づいて限界変更補正値を求める。そして失火限界噴射時期補正手段は基本失火限界噴射時期を、限界変更補正値にて補正して失火限界噴射時期を求める。このことにより、基本燃料噴射時期を補正した従来技術の場合におけるエミッションなどの設定要因が含まれず、しかもエンジン負荷が反映された精度の高い失火限界噴射時期を求めることができる。そして、燃料噴射時期制御手段は、失火限界噴射時期と基本燃料噴射時期とを比較して、失火限界噴射時期よりも基本燃料噴射時期の方が遅角側である場合には失火限界噴射時期に基づいて実燃料噴射時期を制御する。このことにより、失火限界位置に実燃料噴射時期が設定されるので、確実に失火を防止することができるとともに、過剰な進角がなされることがない。また、燃料噴射時期制御手段は、失火限界噴射時期よりもエミッションを設定要因として求められる基本燃料噴射時期の方が進角側である場合には基本燃料噴射時期に基づいて実燃料噴射時期を制御する。この場合は、基本燃料噴射時期は失火限界より進角した状態にあるが、基本燃料噴射時期自身は失火防止の観点から進角補正されているわけではないので、実燃料噴射時期は過剰な進角がなされることはない。したがって、請求項１と同様に、実燃料噴射時期は失火限界以上の進角状態に制御できると共に、過進角とはならないので燃焼騒音を抑制することができる。
【００６７】
請求項３記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置においては、請求項２記載の構成に対して、前記限界変更要因は、吸気圧、冷却水温および吸気温の内から選択された１つ以上の値およびエンジン回転数であることとしている。このように限界変更要因として、吸気圧、冷却水温および吸気温の内から選択された１つ以上の値、およびエンジン回転数を用いることにより、ディーゼルエンジンの運転状態に適合させた最適な限界変更補正値を得ることができる。このため、この限界変更補正値により補正されて得られた失火限界噴射時期を用いることにより、請求項２の作用効果に加えて、より一層精密な制御が可能となる。
【００６８】
請求項４記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置においては、請求項２または３記載の構成に対して、前記限界変更補正値算出手段は、前記限界変更要因をパラメータとするマップに基づいて前記限界変更補正値を求めることとしている。このように実験データを反映できるマップにより限界変更補正値を求めることができるので、請求項２または３の作用効果に加えて、より一層実際に適合した精密な制御が可能となる。
【００６９】
請求項５記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置においては、請求項２〜４のいずれか記載の構成に加えて、進角上限ガード手段を備えている。この進角上限ガード手段は、失火限界噴射時期補正手段にて求められた失火限界噴射時期が、ディーゼルエンジンの保護上問題となる過剰な進角状態となることを防止するための進角上限ガード値よりも進角側である場合は、該進角上限ガード値に基づいて前記失火限界噴射時期を再設定する。このことにより、請求項２〜４のいずれかの作用効果に加えて、失火限界噴射時期がディーゼルエンジンの保護上問題となる過剰な進角状態となることを防止できる。このため燃料噴射時期制御手段により実燃料噴射時期にディーゼルエンジンの保護上問題となる過剰に進角した噴射時期が設定されるのを防止でき、ディーゼルエンジンを保護することができる。
【００７０】
請求項６記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置においては、請求項５記載の構成に対して、前記進角上限ガード手段は、前記進角上限ガード値を、前記運転状態検出手段にて検出されたディーゼルエンジンの運転状態に応じて求めることとしている。このようにディーゼルエンジンの運転状態に応じて進角上限ガード値を設定することにより、請求項５の作用効果に加えて、より精密な進角上限ガードが可能となる。
【００７１】
請求項７記載のディーゼルエンジンの燃料噴射時期制御装置においては、請求項６記載の構成に対して、前記進角上限ガード手段は、前記進角上限ガード値を、前記運転状態検出手段にて検出されたディーゼルエンジンの運転状態の内のエンジン回転数とエンジン負荷とに応じて求めることとしている。具体的にはこのように進角上限ガード値を求めることにより、請求項６の作用効果を生じさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１としてのディーゼルエンジン制御装置の概略構成を表すブロック図。
【図２】実施の形態１で用いられるＥＣＵの電気的構成を示すブロック図。
【図３】実施の形態１でＥＣＵにより実行される燃料噴射時期制御処理を示すフローチャート。
【図４】実施の形態１でＥＣＵにより実行される燃料噴射時期制御処理を示すフローチャート。
【図５】前記燃料噴射時期制御処理で用いられる基本失火限界噴射時期マップの構成説明図。
【図６】前記燃料噴射時期制御処理で用いられる吸気圧進角補正値マップの構成説明図。
【図７】前記燃料噴射時期制御処理で用いられる冷間進角補正値マップの構成説明図。
【図８】前記燃料噴射時期制御処理で用いられる吸気温進角補正値マップの構成説明図。
【図９】前記燃料噴射時期制御処理で用いられる進角上限ガード値マップの構成説明図。
【図１０】前記燃料噴射時期制御処理で用いられる温間時ベース噴射時期マップの構成説明図。
【図１１】実施の形態１における効果を示すグラフ。
【符号の説明】
２…ディーゼルエンジン制御装置、４…ディーゼルエンジン、６…ターボチャージャー、８…エアクリーナー、１０…吸気管、１２…インタークーラー、１４…ベンチュリー、１６…シリンダー、１８…燃焼室、２０…燃料噴射弁、２２…排気管、２４…排気環流管、２６…ＥＧＲバルブ、２８…分配型燃料噴射ポンプ、３０…タイミングコントロールバルブ、３２…電磁スピル弁、３４…第１絞り弁、３６…アクセルペダル、３８…アクセルセンサ、４０…第２絞り弁、４２…ダイヤフラム機構、５１…電子制御装置（ＥＣＵ）、５２…中央処理制御装置（ＣＰＵ）、５３…読出専用メモリ（ＲＯＭ）、５４…ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、５５…バックアップＲＡＭ、５６…タイマカウンタ、５７…入力インターフェース、５８…出力インターフェース、５９…バス、６２…吸気圧センサ、６４…水温センサ、６６…燃温センサ、６７…吸気温センサ、６８…回転数センサ、７０…クランクポジションセンサ、７１…車速センサ、７２…負圧切換弁、７４…電気式負圧調整弁（ＥＶＲＶ）。
【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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