(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多気筒ディーゼルエンジンの気筒毎に設けられ、バネのセット圧以上の高圧燃料の供給にて開弁して燃料を噴射する燃料噴射弁と、
燃料を加圧して高圧燃料として前記気筒毎の燃料噴射弁にそれぞれ供給する噴射ポンプと、
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、
前記運転状態検出手段によるディーゼルエンジンの運転状態に応じた燃料噴射量を演算する噴射量演算手段と、
エンジンの安定運転状態における気筒毎のエンジン回転数の偏差を検出する気筒毎エンジン回転偏差検出手段と、
前記気筒毎エンジン回転偏差検出手段による気筒毎のエンジン回転数の偏差に基づいて気筒毎の燃料噴射量の補正量を算出する気筒毎燃料噴射量補正量算出手段と、
前記気筒毎燃料噴射量補正量算出手段による気筒毎の燃料噴射量の補正量にて、前記噴射量演算手段による燃料噴射量を補正し、この補正後の気筒毎の燃料噴射量となるように噴射量制御用アクチュエータを制御する噴射量制御手段と、
前記気筒毎の燃料噴射弁のうちのいずれかに設けられ、実際の燃料噴射時期を検出する実噴射時期検出手段と、
前記運転状態検出手段によるディーゼルエンジンの運転状態に応じた燃料噴射時期を演算する噴射時期演算手段と、
前記実噴射時期検出手段を設けた気筒での燃料噴射に際し、前記実噴射時期検出手段による実際の燃料噴射時期が前記噴射時期演算手段による燃料噴射時期となるように噴射時期制御用アクチュエータを制御する第１の噴射時期制御手段と、
前記実噴射時期検出手段を設けた気筒以外での燃料噴射に際し、前記気筒毎燃料噴射量補正量算出手段における前記実噴射時期検出手段を設けた気筒での燃料噴射量の補正量と、今回燃料噴射を行わせようとする気筒での燃料噴射量の補正値との偏差を算出する燃料噴射量補正量偏差算出手段と、
前記燃料噴射量補正量偏差算出手段による偏差と、前記実噴射時期検出手段を設けた気筒での当該実噴射時期検出手段による実燃料噴射時期とから燃料噴射時期を推定し、この推定された燃料噴射時期で前記噴射時期演算手段による燃料噴射時期を補正し、この補正した値に基づいて噴射時期制御用アクチュエータを制御する第２の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制御装置。
【請求項２】
前記第２の噴射時期制御手段は、偏差が大きいほど、噴射時期が進角側であると推定するものである請求項１に記載のディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子制御ディーゼルエンジンにおいては燃料噴射時期制御に際して、エンジンの所定のクランク角毎に発生するパルス信号と実際に燃料を噴射したタイミングを示す噴射時期信号（例えばノズルリフト信号）より実噴射時期を検出し、エンジン運転状態より算出される目標噴射時期との偏差に応じてタイマ制御弁を制御し、目標噴射時期と実噴射時期を一致させる、いわゆるノズルリフトフィードバック制御が行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のようなノズルリフトフィードバック制御が行われている噴射時期制御装置において、コスト・搭載性の制約により多気筒（例えば４気筒）中の任意の一気筒での燃料噴射弁のみリフトセンサを搭載しているため、気筒間の噴射時期の差は検出できず初期の調整のみに頼っているのが実状である。このため、燃料噴射弁の劣化時における気筒間の噴射時期のバラツキによりスモーク・エミッション・ドラビリ性能が損なわれるという問題が生じている。
【０００４】
そこで、この発明の目的は、気筒毎に設けた燃料噴射弁が劣化により噴射特性にバラツキが発生した場合にも噴射時期を精度よく制御することができるディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
燃料噴射量を制御するシステム、特に、多気筒ディーゼルエンジンの気筒毎に、バネのセット圧以上の高圧燃料の供給にて燃料噴射を行う燃料噴射弁（インジェクタ）を備えたシステムにおいて、ディーゼルエンジンの運転を続けていると経時的に燃料噴射弁の劣化が進み、その開弁圧（バネのセット圧）が低下し、図１１に示すように噴射量が増加する。この際、気筒毎に開弁圧低下の度合いが異なると、増加する噴射量Δｑも気筒毎に異なるため気筒毎の回転変動も変化する。この気筒毎の回転変動の度合いにより気筒毎の噴射量の差を推定し、噴射量指令値を気筒毎に補正するものがある。
【０００６】
ここで、図１１に示すように気筒毎に開弁圧低下の度合いが異なると、気筒毎の噴射時期の進角量も異なる。つまり、図１２に示すように、気筒毎の噴射量の差と噴射時期進角量（噴射時期の差）は相関がある。
【０００７】
このことに着目し、以下の構成を採用した。
請求項１に記載の発明は、図１３に示すように、多気筒ディーゼルエンジンの気筒毎に設けられ、バネのセット圧以上の高圧燃料の供給にて開弁して燃料を噴射する燃料噴射弁Ｍ１と、燃料を加圧して高圧燃料として前記気筒毎の燃料噴射弁Ｍ１にそれぞれ供給する噴射ポンプＭ２と、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Ｍ３と、前記運転状態検出手段Ｍ３によるディーゼルエンジンの運転状態に応じた燃料噴射量を演算する噴射量演算手段Ｍ４と、エンジンの安定運転状態における気筒毎のエンジン回転数の偏差を検出する気筒毎エンジン回転偏差検出手段Ｍ５と、前記気筒毎エンジン回転偏差検出手段Ｍ５による気筒毎のエンジン回転数の偏差に基づいて気筒毎の燃料噴射量の補正量を算出する気筒毎燃料噴射量補正量算出手段Ｍ６と、前記気筒毎燃料噴射量補正量算出手段Ｍ６による気筒毎の燃料噴射量の補正量にて、前記噴射量演算手段Ｍ４による燃料噴射量を補正し、この補正後の気筒毎の燃料噴射量となるように噴射量制御用アクチュエータを制御する噴射量制御手段Ｍ７と、前記気筒毎の燃料噴射弁Ｍ１のうちのいずれかに設けられ、実際の燃料噴射時期を検出する実噴射時期検出手段Ｍ８と、前記運転状態検出手段Ｍ３によるディーゼルエンジンの運転状態に応じた燃料噴射時期を演算する噴射時期演算手段Ｍ９と、前記実噴射時期検出手段Ｍ８を設けた気筒での燃料噴射に際し、前記実噴射時期検出手段Ｍ８による実際の燃料噴射時期が前記噴射時期演算手段Ｍ９による燃料噴射時期となるように噴射時期制御用アクチュエータを制御する第１の噴射時期制御手段Ｍ１０と、前記実噴射時期検出手段Ｍ８を設けた気筒以外での燃料噴射に際し、前記気筒毎燃料噴射量補正量算出手段Ｍ６における前記実噴射時期検出手段Ｍ８を設けた気筒での燃料噴射量の補正量と、今回燃料噴射を行わせようとする気筒での燃料噴射量の補正量との偏差を算出する燃料噴射量補正量偏差算出手段Ｍ１１と、前記燃料噴射量補正量偏差算出手段Ｍ１１による偏差と、前記実噴射時期検出手段Ｍ８を設けた気筒での当該実噴射時期検出手段Ｍ８による実燃料噴射時期とから燃料噴射時期を推定し、この推定された燃料噴射時期で前記噴射時期演算手段Ｍ９による燃料噴射時期を補正し、この補正した値に基づいて噴射時期制御用アクチュエータを制御する第２の噴射時期制御手段Ｍ１２とを備えたディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置をその要旨とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明における前記第２の噴射時期制御手段Ｍ１２は、偏差が大きいほど、噴射時期が進角側であると推定するものであるディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置をその要旨とする。
【０００９】
【作用】
請求項１に記載の発明によれば、運転状態検出手段Ｍ３は、ディーゼルエンジンの運転状態を検出する。噴射量演算手段Ｍ４は、運転状態検出手段Ｍ３によるディーゼルエンジンの運転状態に応じた燃料噴射量を演算する。気筒毎エンジン回転偏差検出手段Ｍ５は、エンジンの安定運転状態における気筒毎のエンジン回転数の偏差を検出する。気筒毎燃料噴射量補正量算出手段Ｍ６は、気筒毎エンジン回転偏差検出手段Ｍ５による気筒毎のエンジン回転数の偏差に基づいて気筒毎の燃料噴射量の補正量を算出する。噴射量制御手段Ｍ７は、気筒毎燃料噴射量補正量算出手段Ｍ６による気筒毎の燃料噴射量の補正量にて、噴射量演算手段Ｍ４による燃料噴射量を補正し、この補正後の気筒毎の燃料噴射量となるように噴射量制御用アクチュエータを制御する。
【００１０】
実噴射時期検出手段Ｍ８は、実際の燃料噴射時期を検出する。噴射時期演算手段Ｍ９は、運転状態検出手段Ｍ３によるディーゼルエンジンの運転状態に応じた燃料噴射時期を演算する。第１の噴射時期制御手段Ｍ１０は、実噴射時期検出手段Ｍ８を設けた気筒での燃料噴射に際し、実噴射時期検出手段Ｍ８による実際の燃料噴射時期が噴射時期演算手段Ｍ９による燃料噴射時期となるように噴射時期制御用アクチュエータを制御する。燃料噴射量補正量偏差算出手段Ｍ１１は、実噴射時期検出手段Ｍ８を設けた気筒以外での燃料噴射に際し、気筒毎燃料噴射量補正量算出手段Ｍ６における実噴射時期検出手段Ｍ８を設けた気筒での燃料噴射量の補正量と、今回燃料噴射を行わせようとする気筒での燃料噴射量の補正量との偏差を算出する。第２の噴射時期制御手段Ｍ１２は、燃料噴射量補正量偏差算出手段Ｍ１１による偏差と、実噴射時期検出手段Ｍ８を設けた気筒での実噴射時期検出手段Ｍ８による実燃料噴射時期とから燃料噴射時期を推定し、この推定された燃料噴射時期で噴射時期演算手段Ｍ９による燃料噴射時期を補正し、この補正した値に基づいて噴射時期制御用アクチュエータを制御する。
【００１１】
この第２の噴射時期制御手段Ｍ１２により、図１１，１２に示すように、気筒毎の噴射量の差と噴射時期の差との相関関係を利用して、気筒毎に設けた燃料噴射弁が劣化により噴射特性にバラツキが発生した場合にも噴射時期が高精度に制御される。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、第２の噴射時期制御手段Ｍ１２は、偏差が大きいほど、噴射時期が進角側であると推定する。
【００１３】
つまり、図１２に示す気筒毎の噴射量の差と噴射時期の差との相関が噴射時期制御に正確に反映される。
【００１４】
【実施例】
以下、この発明を具体化した一実施例を図面に従って説明する。
図１には、多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置の全体構成を示す。
【００１５】
ここで、多気筒ディーゼルエンジン３６は４気筒ディーゼルエンジンであり、気筒毎に設けられた燃料噴射弁３７に対し燃料噴射ポンプ１からの高圧燃料が供給され、燃料噴射弁３７から燃料が所定時期に所定量だけ噴射されるようになっている。
【００１６】
以下、詳細に説明していく。はじめに、同図１を参照して、これらディーゼルエンジン３６及び燃料噴射ポンプ１の概要を説明する。
まず、噴射ポンプ１としては、スピル時期を電気的に調整して燃料噴射量を制御するタイプの噴射ポンプ、特にここでは電磁スピル式分配型の燃料噴射ポンプを想定している。この電磁スピル式分配型燃料噴射ポンプ１は、シリンダ内壁面とプランジャ先端面とで形成される高圧室１０とポンプ室（低圧室）７とを連通させる連通路１９に電磁弁２０を設け、この電磁弁２０をオン／オフ制御することにより該連通路１９を遮断／連通（スピル）させて、その燃料噴射量を制御するものである。
【００１７】
さて、この噴射ポンプ１において、ドライブシャフト（駆動軸）２はディーゼルエンジン３６の出力軸（クランクシャフト）と駆動連結されている。そして、図示しないフィルタにより濾過された燃料は、ドライブシャフト２で駆動されるベーン式フィードポンプ（図１では９０°展開して図示）３によって給油口４からプレッシャレギュレーティングバルブ５に導かれる。このプレッシャレギュレーティングバルブ５により圧力が調整された後、ポンプハウジング６内の低圧室であるポンプ室７内に充填される。
【００１８】
ポンプ室７内に充填された燃料は、ポンプ室７内で作動部分の潤滑を行うとともに、吸入ポート８を介して、プランジャ９の先端部に形成される高圧室１０に送られる。又、同ポンプ室７内に充填された燃料の一部は、過剰燃料の排出と作動部分の冷却のために、オーバフローバルブ１１から燃料タンクに戻され循環される。
【００１９】
上記プランジャ９の先端部には、エンジンの気筒数（この例では４）と同数の吸入グルーブ１２が穿設され、また後端部には、カムプレート１３が固定されている。このカムプレート１３には、ローラリング１４に嵌合された、これも気筒数と同数のローラ１５が接触されている。
【００２０】
又、プランジャ９は、先端側からシリンダ１６に挿入され、その先端面とシリンダ１６の内壁面とによって高圧室１０を形成している。このシリンダ１６には、上記吸入ポート８が穿設されるとともに、シリンダ内面からデリバリバルブ１７に連通する、気筒数と同数の分配通路１８が穿設されている。
【００２１】
一方、上記ポンプハウンジ６には、連通路１９を連通／遮断するスピル制御用の電磁弁２０が取り付けられている。この連通路１９は高圧室１０とポンプ室７とを連通させるものである。
【００２２】
噴射量制御用アクチュエータとしての電磁弁２０は、ソレノイド２１がオンされることにより、弁体２２を突出して連通路１９を遮断し、ソレノイド２１がオフされることにより、弁体２２を吸引して連通路１９を連通する。こうして連通路１９が連通されることにより、高圧室１０にある燃料がポンプ室７にスピルされ、その噴射供給が終了される。
【００２３】
又、上記ドライブシャフト２はカップリングを介してカムプレート１３に連結されている。このカムプレート１３は、上述の如くプランジャ９の後端部に固定されており、またスプリング２３によってローラ１５に押圧されている。したがって、回転するカムプレート１３のカム山にローラ１５が乗り上げる都度プランジャ９は図中右方向に移動するようになり、結局このプランジャ９は、カムプレート１３の１回転中に、エンジンの気筒数と等しい回数だけ往復動されることとなる。
【００２４】
また一方、同噴射ポンプ１の下部には、燃料送油圧力を利用してドライブシャフト２とプランジャ９を駆動するカムプレート１３との位相を変化させることにより燃料噴射時期を調整する油圧式タイマ（図１では９０°展開して図示）２４が設けられている。
【００２５】
このタイマ２４において、ポンプハウジング６内の摺動孔２５にはタイマピストン２６が配置され、タイマピストン２６により摺動孔２５が低圧室２７と高圧室２８とに区画されている。又、このタイマピストン２６はドライブシャフト２と直角になるよう組み込まれている。低圧室２７は給油口（フィードポンプ吸入側）４と連通するとともに、低圧室２７にはタイマスプリング２９が配置されている。高圧室２８はポンプ室７と連通している。そして、タイマピストン２６は低圧室２７のフィードポンプ吸入側燃料圧およびタイマスプリング２９の付勢力と、高圧室２８の燃料圧とのバランスにより摺動孔２５を摺動するように構成されている。このタイマピストン２６の動きは、ロッド３０を介して、円筒状のローラリング１４を回転させる動きに変換される。
【００２６】
ここで、タイマスプリング２９は、上記タイマピストン２６を噴射遅れの方向に押している。しかし、エンジン回転数が上昇して、ポンプ室７の燃料圧が上昇すると、タイマピストン２６は、タイマスプリング２９の付勢力に抗する方向に押されるようになる。そして、こうしたタイマピストン２６の動きにより、ローラリング１４はドライブシャフト２の回転方向と反対の方向に回転されるようになり、噴射時期が進められる。又、低圧室２７と高圧室２８とは噴射時期制御用アクチュエータとしてのタイマ制御弁３１を介して接続され、このタイマ制御弁３１の駆動によりタイマピストン２６に作用する燃料圧が調整され、噴射時期が変更できるようになっている。
【００２７】
又、ドライブシャフト２の先端部には、シグナルロータ３２がドライブシャフト２と同軸に固定され、ローラリング１４には該シグナルロータ３２の周面に対向するようにピックアップ（電磁ピックアップセンサ）３３が取り付けられている。
【００２８】
磁性体からなるシグナルロータ３２には、所定角（例えば、５．６２５°）毎に凸状歯が複数個配設されるとともに、エンジン気筒数と同数だけ、等間隔に、該凸状歯が切欠かれた欠歯部が形成されている。
【００２９】
因みに、ここで対象とする４気筒ディーゼルエンジンの場合には、図２に示されるように、５．６２５°（１１．２５°ＣＡ（クランク角）に相当する）毎に凸状歯３２ａ、３２ｂ、…が複数個配設されるとともに、９０°（１８０°ＣＡに相当する）毎に欠歯部３４ａ〜３４ｄが形成されることとなる。
【００３０】
このため、ドライブシャフト２とともに該シグナルロータ３２が回転すると、上記凸状歯がピックアップ３３に対して接近離反し、電磁誘導によって、ピックアップ３３からは、図３に示されるようなパルス信号が出力されるようになる。このパルス信号の幅広の谷部は基準位置信号として作用し、その他の部分は回転角信号として作用する。なお、このパルス信号の発生周期が当該噴射ポンプ１の回転数に対応する。
【００３１】
又、図１のポンプハウジング６には更に、上記吸入ポート８を遮断することによって燃料噴射を停止させる燃料噴射カットバルブ３５が取り付けられている。この燃料噴射カットバルブ３５を通じて上記吸入ポート８を遮断することで、以下に説明するディーゼルエンジン３６の運転を停止することができるようになる。
【００３２】
次に、ディーゼルエンジン３６の概要について説明する。
ディーゼルエンジン３６の各気筒（第１気筒＃１，第２気筒＃２，第３気筒＃３，第４気筒＃４）には副燃焼室が設けられ、この各副燃焼室には燃料噴射弁３７がそれぞれ取り付けられている。各燃料噴射弁３７が噴射ポンプ１の上記デリバリバルブ１７と接続されている。
【００３３】
燃料噴射弁３７の詳細を図４を用いて説明する。
燃料噴射弁３７のハウジング３８内にはニードル弁摺動孔３９が設けられ、摺動孔３９にはニードル弁４０が摺動可能に支持されている。又、摺動孔３９の下側には燃料室４１が設けられ、燃料室４１には連通孔４２を介して噴射ポンプ１からの高圧燃料が供給される。ニードル弁４０はバネ４３により噴射口を塞ぐ方向に付勢されている。そして、このバネ４３のセット圧以上の高圧燃料が供給されると、バネ４３の付勢力に抗してニードル弁４０が上動して噴射口から燃料が噴射される。
【００３４】
又、本実施例では、第１気筒における燃料噴射弁３７にのみ図５に示すように、実噴射時期検出手段としてのノズルリフトセンサ４４が取り付けられている。つまり、ニードル弁４０の上端には連結部材４５（バネ４３の受け部材）が設けられ、この連結部材４５の外周面の一部に凹部４６が形成されている。又、ハウジング３８には電磁ピックアップ４７が取り付けられ、ニードル弁４０の上動に伴う凹部４６の変位を検出し、燃料噴射が行われているとオン信号を出力する。このように、ノズルリフトセンサ４４にて実際の燃料噴射時期が検出されるようになっている。
【００３５】
図１において、ディーゼルエンジン３６における各気筒の副燃焼室にはグロープラグ４８が取り付けられている。
又、エンジン３６の吸気通路には、スロットル弁４９が配設され、このスロットル弁４９を含んでベンチュリ５０が構成されている。スロットル弁４９はアクセルペダル５１とリンクにて駆動連結されている。
【００３６】
そして、同エンジン３６の周辺には、アクセルペダル５１の開度（アクセル開度）を検出するアクセルセンサ５２、吸気管圧力を検出する圧力センサ５３、及びエンジン冷却水温を検出する水温センサ５４が配設されている。
【００３７】
又、同エンジン３６の出力軸であるクランクシャフト５５には、各気筒の上死点に対応する位置に突起が設けられたシグナルロータ５６が固定され、更にこのシグナルロータ５６の近傍には、上記突起の回転通過に伴って上死点信号（ＴＤＣパルス）を出力する上死点センサ（電磁ピックアップセンサ）５７が設けられている。
【００３８】
上記アクセルセンサ５２、圧力センサ５３、水温センサ５４、上死点センサ５７、ピックアップ３３、およびノズルリフトセンサ４４の各出力は、制御装置（以下、ＥＣＵという）５８に入力される。
【００３９】
ＥＣＵ５８はマイクロコンピュータ、入力回路、出力回路等から構成されている。ＥＣＵ５８は、上記エンジン３６の始動に際し、グローリレー５９を介してグロープラグ４８を駆動するとともに、これら入力される各種センサ出力に基づいて、上記電磁弁２０のソレノイド２１や上記燃料噴射カットバルブ３５のソレノイドやタイマ制御弁３１を制御する。又、ＥＣＵ５８はピックアップ３３からのＮｅパルスによりその時のエンジン回転数Ｎｅを算出するとともに、各気筒毎のエンジン回転数を算出する。
【００４０】
尚、本エンジンの爆発気筒順序は１−２−４−３となっている。
本実施例では、ピックアップ３３およびアクセルセンサ５２によりエンジン運転状態検出手段が構成されている。又、ＥＣＵ５８により運転状態検出手段、噴射量演算手段、気筒毎エンジン回転偏差検出手段、気筒毎燃料噴射量補正量算出手段、噴射量制御手段、噴射時期演算手段、第１の噴射時期制御手段、燃料噴射量補正量偏差算出手段、第２の噴射時期制御手段が構成されている。
【００４１】
次に、このように構成したディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置の作用を説明する。
図６には、ＥＣＵ５８が実行する燃料噴射量の演算処理ルーチンを示す。この処理は所定のクランク角（燃料量演算タイミング）にて起動されるものである。又、図７にはタイミングチャートを示す。図７においては、ＴＤＣパルスと，ノズルリフトセンサ４４の出力信号（ＬＮパルス）と，ノズルリフトと，エンジン回転数Ｎｅの推移を示す。図７において、エンジン回転数Ｎｅは各気筒での爆発行程において山なりに変化する。つまり、燃料噴射により燃焼室にて爆発が起こり大きな回転トルクが発生し回転数は上昇し、その後低下していく。
【００４２】
ＥＣＵ５８は図６のステップ１００でエンジン運転状態を示すパラメータ信号（アクセル開度信号，ノズルリフト信号、ＴＤＣパルス，Ｎｅパルス等）を取り込む。そして、ＥＣＵ５８は図７に示す各気筒のエンジン回転数Ｎｅ#1，Ｎｅ#2，Ｎｅ#4，Ｎｅ#3を算出する。即ち、山なりに変化するエンジン回転数数における各山毎の平均回転数を各気筒のエンジン回転数Ｎｅ#1，Ｎｅ#2，Ｎｅ#4，Ｎｅ#3として算出する。さらに、ＥＣＵ５８はステップ１０１で取り込んだノズルリフト信号およびＮｅパルスにより気筒判別を行う。
【００４３】
引き続き、ＥＣＵ５８はステップ１０２でエンジン回転数Ｎｅおよびアクセル開度ＡＣＣＰより基本噴射量ｑBASEを算出する。つまり、ディーゼルエンジの運転状態に応じた燃料噴射量ｑBASEを演算する。そして、ＥＣＵ５８はステップ１０３でアクセルセンサ５２からの信号によりエンジンがアイドル状態か否か判定し、アクセル開度ＡＣＣＰが所定値以下でありアイドル状態であると判定すると、ステップ１０４に移行して第１気筒のエンジン回転数Ｎｅ#1から第２気筒のエンジン回転数Ｎｅ#2を減算して第２気筒のエンジン回転数偏差ΔＮｅ#2を求める。同様に、第２気筒のエンジン回転数Ｎｅ#2から第４気筒のエンジン回転数Ｎｅ#4を減算して第４気筒のエンジン回転数偏差ΔＮｅ#4を、第４気筒のエンジン回転数Ｎｅ#4から第３気筒のエンジン回転数Ｎｅ#3を減算して第３気筒のエンジン回転数偏差ΔＮｅ#3を、第３気筒のエンジン回転数偏差ΔＮｅ#3から第１気筒のエンジン回転数Ｎｅ#1を減算して第１気筒のエンジン回転数偏差ΔＮｅ#1を、それぞれ求める。
【００４４】
そして、ＥＣＵ５８はステップ１０５で第１気筒のエンジン回転数偏差ΔＮｅ#1から各気筒の回転数偏差の平均値ΔＮｅAVE を減算し、その値（＝ΔＮｅ#1−ΔＮｅAVE ）に応じた第１気筒の噴射量補正量Δｑ#1を算出する。尚、各気筒の回転数偏差の平均値ΔＮｅAVE とは、（ΔＮｅ#1＋ΔＮｅ#2＋ΔＮｅ#4＋ΔＮｅ#3）／４にて求めたものである。同様に、第２気筒のエンジン回転数偏差ΔＮｅ#2から各気筒の回転数偏差の平均値ΔＮｅAVE を減算し、その値（＝ΔＮｅ#2−ΔＮｅAVE ）に応じた第２気筒の噴射量補正量Δｑ#2を、第３気筒のエンジン回転数偏差ΔＮｅ#3から各気筒の回転数偏差の平均値ΔＮｅAVE を減算し、その値（＝ΔＮｅ#3−ΔＮｅAVE ）に応じた第３気筒の噴射量補正量Δｑ#3を、第４気筒のエンジン回転数偏差ΔＮｅ#4から各気筒の回転数偏差の平均値ΔＮｅAVE を減算し、その値（＝ΔＮｅ#4−ΔＮｅAVE ）に応じた第４気筒の噴射量補正量Δｑ#4を、それぞれ算出する。
【００４５】
この噴射量補正量Δｑ#1，Δｑ#2，Δｑ#3，Δｑ#4は、噴射時期演算の際にも使われるので、同データはメモリに格納される。
そして、ＥＣＵ５８はステップ１０６で図８に示す第１気筒の学習値ΔＱ#1に噴射量補正量Δｑ#1を加減算して学習値ΔＱ#1を更新する。ここで、図８に示す学習値ΔＱ#1，ΔＱ#2，ΔＱ#3，ΔＱ#4はバックアップメモリあるいは不揮発性メモリに記憶され、エンジン運転停止のためにキースイッチをオフしてもその記憶内容が保持されるようになっている。同様に、図８に示す第２気筒の学習値ΔＱ#2に噴射量補正量Δｑ#2を加減算して学習値ΔＱ#2を、第３気筒の学習値ΔＱ#3に噴射量補正量Δｑ#3を加減算して学習値ΔＱ#3を、第４気筒の学習値ΔＱ#4に噴射量補正量Δｑ#4を加減算して学習値ΔＱ#4を、それぞれ更新する。
【００４６】
このように、ステップ１０４〜１０６の処理により、アイドル時において燃料噴射量の補正量ΔＱの学習が行われる。
ＥＣＵ５８はステップ１０７で、基本噴射量ｑBASEに気筒毎の学習値ΔＱ#1，ΔＱ#2，ΔＱ#3，ΔＱ#4をそれぞれ加算した各気筒毎の最終噴射量Ｑ#1FIN ，Ｑ#2FIN ，Ｑ#3FIN ，Ｑ#4FIN を算出する。一方、ＥＣＵ５８はステップ１０３においてアイドルでない時は、ステップ１０７に移行して学習処理を行うことなく最終噴射量Ｑ#1FIN ，Ｑ#2FIN ，Ｑ#3FIN ，Ｑ#4FIN を算出する。そして、ＥＣＵ５８はこの最終噴射量Ｑ#1FIN ，Ｑ#2FIN ，Ｑ#3FIN ，Ｑ#4FIN となるようにスピル電磁弁２０を制御する。
【００４７】
図９には、ＥＣＵ５８が実行する燃料噴射時期の演算処理ルーチンを示す。この処理は気筒毎の所定のクランク角（燃料時期演算タイミング）にて起動されるものである。
【００４８】
ＥＣＵ５８はステップ２００でエンジン運転状態を示すパラメータ信号（アクセル開度信号，ノズルリフト信号、ＴＤＣパルス，Ｎｅパルス等）を取り込む。ＥＣＵ５８はステップ２０１で取り込んだノズルリフト信号およびＮｅパルスにより気筒判別を行う。
【００４９】
ＥＣＵ５８はステップ２０２でエンジン回転数Ｎｅおよびアクセル開度ＡＣＣＰより目標噴射時期ＴT を算出する。つまり、ディーゼルエンジンの運転状態に応じた燃料噴射時期ＴT を演算する。そして、ＥＣＵ５８はステップ２０３でＮｅパルス，ＴＤＣパルス，ノズルリフト信号より実噴射時期ＴR を算出する。
【００５０】
この実噴射時期ＴR は、第１気筒での噴射時期のフィードバック制御の際に使われるとともに、第２，３，４気筒での噴射時期の制御の際にも使われるものである。
【００５１】
引き続き、ＥＣＵ５８はステップ２０４に移行して前記図６のステップ１０４にて求めた回転数偏差ΔＮｅ#1，ΔＮｅ#2，ΔＮｅ#3，ΔＮｅ#4が全て所定値ａ以下の時（｜ΔＮｅ#1｜＜ａかつ｜ΔＮｅ#2｜＜ａかつ｜ΔＮｅ#3｜＜ａかつ｜ΔＮｅ#4｜＜ａ）、気筒毎の噴射量補正量の学習が終了したと判定し次ステップに進む。
【００５２】
ＥＣＵ５８はステップ２０５で今回の処理がノズルリフトセンサ４４を設置した第１気筒の噴射時期演算処理であるか否か判定し、第１気筒のための処理であるとステップ２０６で目標噴射時期ＴT から実噴射時期ＴR を減算し、その値（＝ＴT −ＴR ）に応じた最終噴射時期指令値Ｄ#1を設定し、ステップ２０７でタイマ制御弁３１を制御する。
【００５３】
このように第１気筒での燃料噴射時期制御として、目標噴射時期ＴT とノズルリフトセンサ４４による実際の噴射時期ＴR とを一致させるフィードバック制御（閉ループ制御）が行われる。
【００５４】
又、ＥＣＵ５８はステップ２０５において第１気筒でないと、ステップ２０８に移行して図６のステップ１０５にて求めた第１気筒の噴射量補正量Δｑ#1から第２気筒の噴射量補正量Δｑ#2を減算して、この値（＝Δｑ#1−Δｑ#2）に応じた第２気筒の噴射時期補正量ΔＴR#2 を算出する。同様に、第１気筒での噴射量補正量Δｑ#1から第３気筒での噴射量補正量Δｑ#3を減算して、この値（＝Δｑ#1−Δｑ#3）に応じた第３気筒での噴射時期補正量ΔＴR#3 を、第１気筒での噴射量補正量Δｑ#1から第４気筒での噴射量補正量Δｑ#4を減算して、この値（＝Δｑ#1−Δｑ#4）に応じた第４気筒での噴射時期補正量ΔＴR#4 を、それぞれ算出する。このとき、図１０に示すマップが用いられる。つまり、第１気筒での噴射量補正量Δｑ#1とその他の気筒での噴射量補正量Δｑ#i(i=2,3,4) との差（＝Δｑ#1−Δｑ#i）に対応する噴射時期補正量ΔＴが求められる。図１０においては、偏差（Δｑ#1−Δｑ#i）が大きいほど、噴射時期ΔＴが進角側であると推定して、遅角側への補正値が設定される。
【００５５】
ＥＣＵ５８はステップ２０９において第１気筒でのノズルリフトセンサ４４による実噴射時期ＴR と第２気筒の噴射時期補正量ΔＴR#2 とを加算して第２気筒の推定噴射時期ＴR#2 を求める。同様に、実噴射時期ＴR と第３気筒の噴射時期補正量ΔＴR#3 とを加算して第３気筒の推定噴射時期ＴR#3 を、実噴射時期ＴR と第４気筒の噴射時期補正量ΔＴR#4 とを加算して第４気筒の推定噴射時期ＴR#4 を、それぞれ求める。
【００５６】
ＥＣＵ５８はステップ２１０で目標噴射時期ＴT から第２気筒の推定噴射時期ＴR#2 を減算し、その値（＝ＴT −ＴR#2 ）に応じた第２気筒の最終噴射時期指令値Ｄ#2を設定する。同様に、目標噴射時期ＴT から第３気筒の推定噴射時期ＴR#3 を減算し、その値（＝ＴT −ＴR#3 ）に応じた第３気筒の最終噴射時期指令値Ｄ#3を、目標噴射時期ＴT から第４気筒の推定噴射時期ＴR#4 を減算し、その値（＝ＴT −ＴR#4 ）に応じた第４気筒の最終噴射時期指令値Ｄ#4を、それぞれ求める。そして、ＥＣＵ５８はステップ２０７でタイマ制御弁３１を制御する。
【００５７】
このように第２，３，４気筒での燃料噴射時期として、目標噴射時期ＴT に推定噴射時期ＴR#2 ，ＴR#3 ，ＴR#4 による補正を行い、この値によりタイマ制御弁３１への指令値を設定するオープンループ制御が行われる。
【００５８】
尚、ステップ２０４において回転数偏差ΔＮｅ#1，ΔＮｅ#2，ΔＮｅ#3，ΔＮｅ#4が一つでも所定値ａ以下の場合には第１気筒での噴射時期制御として前述のステップ２０６と同様に目標噴射時期ＴT とノズルリフトセンサ４４による実際の噴射時期ＴR とを一致させるフィードバック制御が行われ、他の気筒（第２，３，４気筒）での噴射時期制御として前述のステップ２１０と同様に目標噴射時期ＴT に第１気筒での実噴射時期ＴR による補正（ＴT −ＴR ）を行い、この値（＝ＴT −ＴR ）によりタイマ制御弁３１への指令値Ｄを設定するオープンループ制御が行われる。
【００５９】
このように本実施例では、ＥＣＵ５８は図６のステップ１０４での処理によりエンジンアイドル時（エンジンの安定運転状態）における気筒毎のエンジン回転数の偏差ΔＮｅを検出し、図６のステップ１０５，１０６での処理により気筒毎のエンジン回転数の偏差ΔＮｅに基づいて気筒毎の燃料噴射量の補正量ΔＱを算出し、ステップ１０７での処理により気筒毎の燃料噴射量の補正量ΔＱにて燃料噴射量ｑBASEを補正し、この補正後の気筒毎の燃料噴射量ＱFIN となるように電磁弁２０を制御する。又、ＥＣＵ５８は図９のステップ２０６での処理によりノズルリフトセンサ４４を設けた第１気筒での燃料噴射に際しノズルリフトセンサ４４による実際の燃料噴射時期ＴR が目標噴射時期ＴT となるようにタイマ制御弁３１を制御し、ノズルリフトセンサ４４を設けた気筒以外での燃料噴射に際し、図９のステップ２０８での処理によりノズルリフトセンサ４４を設けた第１気筒の燃料噴射量の補正量Δｑ#1と、今回燃料噴射を行わせようとする気筒の燃料噴射量の補正量Δｑ#i(i=2,3,4) との偏差（Δｑ#1−Δｑ#i）を算出し、図９のステップ２０９，２１０での処理によりその偏差（Δｑ#1−Δｑ#i）と、ノズルリフトセンサ４４を設けた第１気筒のノズルリフトセンサ４４による実燃料噴射時期ＴR とから燃料噴射時期ＴR#2 ，ＴR#3 ＴR#4 を推定し、この推定された燃料噴射時期ＴR#2 ，ＴR#3 ＴR#4 で目標噴射時期ＴT を補正し、この補正した値に基づいてタイマ制御弁３１を制御する。よって、図１１，１２に示すように、気筒毎の噴射量の差と噴射時期の差との相関関係を利用して、気筒毎に設けた燃料噴射弁３７が劣化により噴射特性にバラツキが発生した場合にも噴射時期が高精度に制御できる。
【００６０】
又、図９のステップ２０８において図１０に示すマップを用いて偏差（Δｑ#1−Δｑ#i）が大きいほど、噴射時期が進角側であると推定して遅角側への補正値が決定される。よって、図１２に示す気筒毎の噴射量の差と噴射時期の差との相関を噴射時期制御に正確に反映させることができる。
【００６１】
尚、この発明の他の態様としては、４気筒以外の多気筒エンジンに具体化してもよい。又、実噴射時期検出手段は、図５に示す構造のノズルリフトセンサに限ることはなく、他の構造のノズルリフトセンサを用いたり、他の方式のセンサにて実噴射時期を検出するようにしてもよい。
【００６２】
【発明の効果】
以上詳述したように請求項１に記載の発明によれば、気筒毎に設けた燃料噴射弁が劣化により噴射特性にバラツキが発生した場合にも噴射時期を精度よく制御することができる優れた効果を発揮する。
【００６３】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、気筒毎の噴射量の差と噴射時期の差との相関を噴射時期制御に正確に反映することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】多気筒ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置の全体構成図。
【図２】シグナルロータの正面図。
【図３】回転数パルスの波形図。
【図４】燃料噴射弁の断面図。
【図５】ノズルリフトセンサの断面図。
【図６】燃料噴射量の算出するためのフローチャート。
【図７】タイミングチャート。
【図８】学習値を示す説明図。
【図９】燃料噴射時期の算出するためのフローチャート。
【図１０】マップを示す説明図。
【図１１】ノズルリフトと噴射弁への印加燃圧との関係を示す説明図。
【図１２】気筒毎の噴射量の差と噴射時期の差の関係を示す説明図。
【図１３】クレームの構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１…噴射ポンプ、２０…噴射量制御用アクチュエータとしての電磁弁、３１…噴射時期制御用アクチュエータとしてのタイマ制御弁、３３…運転状態検出手段としてのピックアップ、３６…ディーゼルエンジン、３７…燃料噴射弁、４３…バネ、４４…実噴射時期検出手段としてのノズルリフトセンサ、５２…運転状態検出手段としてのアクセルセンサ、５８…噴射量演算手段、気筒毎エンジン回転偏差検出手段、気筒毎燃料噴射量補正量算出手段、噴射量制御手段、噴射時期演算手段、第１の噴射時期制御手段、燃料噴射量補正量偏差算出手段、第２の噴射時期制御手段としてのＥＣＵ。
【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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