(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランジャにより燃料を圧送するジャーク式燃料噴射ポンプ
を備えるディーゼルエンジンにおいて、
タイマピストン位置とポンプセット角から定まる静的噴射時期を前記プランジャの圧送開始時期として検出する手段と、
燃料を噴射供給するノズルの開弁時期を検出する手段と、
前記プランジャの圧送開始時期とノズルの開弁時期の差を噴射遅れ期間として算出する手段と、
この噴射遅れ期間に応じて設定された相関関係に基づいて燃料粘度を検出する手段と
を設けたことを特徴とするディーゼルエンジンの燃料性状検出装置。
【請求項２】
プランジャにより燃料を圧送するジャーク式燃料噴射ポンプ
を備えるディーゼルエンジンにおいて、
タイマピストン位置とポンプセット角から定まる静的噴射時期を前記プランジャの圧送開始時期として検出する手段と、
燃料を噴射供給するノズルの開弁時期を検出する手段と、
前記プランジャの圧送開始時期とノズルの開弁時期の差を噴射遅れ期間として算出する手段と、
この噴射遅れ期間の変動から異常噴射時かどうかを判別する手段と、
この判別結果より異常噴射時に噴射時期を進角補正する手段と
を設けたことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項３】
プランジャにより燃料を圧送する一方で、燃料噴射量制御部材を噴射量制御アクチュエータに与える駆動量に応じて調整するジャーク式燃料噴射ポンプ
を備えるディーゼルエンジンにおいて、
基準燃料に対してマッチングした目標噴射量を算出する手段と、
前記基準燃料に対してマッチングした基準ポンプ特性を記憶する手段と、
この基準ポンプ特性を用いて前記目標噴射量を前記噴射量制御アクチュエータへの駆動量に変換する手段と、
タイマピストン位置とポンプセット角から定まる静的噴射時期を前記プランジャの圧送開始時期として検出する手段と、
燃料を噴射供給するノズルの開弁時期を検出する手段と、
前記プランジャの圧送開始時期とノズルの開弁時期の差を噴射遅れ期間として算出する手段と、
この噴射遅れ期間に応じて設定された相関関係に基づいて燃料粘度を検出する手段と、
この燃料粘度の検出値が前記基準燃料の燃料粘度と異なるときは燃料粘度の検出値に応じて前記噴射量制御アクチュエータへの駆動量を補正する手段と、
この補正された駆動量を前記噴射量制御アクチュエータに出力する手段と
を設けたことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項４】
プランジャにより燃料を圧送する一方で、燃料噴射量制御部材を噴射量制御アクチュエータに与える駆動量に応じて調整する分配型燃料噴射ポンプ
を備えるディーゼルエンジンにおいて、
基準燃料に対してマッチングした目標噴射量を算出する手段と、
前記基準燃料に対してマッチングした基準ポンプ特性を記憶する手段と、
タイマピストン位置とポンプセット角から定まる静的噴射時期を前記プランジャの圧送開始時期として検出する手段と、
燃料を噴射供給するノズルの開弁時期を検出する手段と、
前記プランジャの圧送開始時期とノズル開弁時期の差を噴射遅れ期間として算出する手段と、
この噴射遅れ期間に応じて設定された相関関係に基づいて燃料粘度を検出する手段と、
この燃料粘度の検出値が前記基準燃料の燃料粘度と異なるときは燃料粘度の検出値に応じて前記基準ポンプ特性の全体を書き換えた新たなポンプ特性を作成して記憶する手段と、
この新たなポンプ特性を用いて前記目標噴射量を前記噴射量制御アクチュエータへの駆動量に変換する手段と、
この駆動量を前記噴射量制御アクチュエータに出力する手段と
を設けたことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項５】
プランジャにより燃料を圧送する一方で、燃料噴射量制御部材を噴射量制御アクチュエータに与える駆動量に応じて調整する分配型燃料噴射ポンプ
を備えるディーゼルエンジンにおいて、
基準燃料に対してマッチングした目標噴射量を算出する手段と、
前記基準燃料に対してマッチングした基準ポンプ特性を記憶する手段と、
前記基準燃料とは燃料粘度の異なる燃料に対してマッチングしたポンプ特性を少なくとも１つ記憶する手段と、
タイマピストン位置とポンプセット角から定まる静的噴射時期を前記プランジャの圧送開始時期として検出する手段と、
燃料を噴射供給するノズルの開弁時期を検出する手段と、
前記プランジャの圧送開始時期とノズルの開弁時期の差を噴射遅れ期間として算出する手段と、
この噴射遅れ期間に応じて設定された相関関係に基づいて燃料粘度を検出する手段と、
この燃料粘度の検出値に応じ前記複数のポンプ特性を用いて前記目標噴射量を前記噴射量制御アクチュエータへの駆動量に変換する手段と、
この駆動量を前記噴射量制御アクチュエータに出力する手段と
を設けたことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項６】
プランジャにより燃料を圧送する一方で、燃料噴射量制御部材を噴射量制御アクチュエータに与える駆動量に応じて調整するとともに、燃料噴射時期制御部材を噴射時期制御アクチュエータに与える駆動量に応じて調整するジャーク式燃料噴射ポンプ
を備えるディーゼルエンジンにおいて、
基準燃料に対してマッチングした目標噴射量を算出する手段と、
この目標噴射量を前記噴射量制御アクチュエータへの駆動量に変換する手段と、
この駆動量を前記噴射量制御アクチュエータに出力する手段と、
前記基準燃料に対してマッチングした目標噴射時期をエンジン回転数と燃料噴射量を制御パラメータとして記憶する手段と、
タイマピストン位置とポンプセット角から定まる静的噴射時期を前記プランジャの圧送開始時期として検出する手段と、
燃料を噴射供給するノズルの開弁時期を検出する手段と、
前記プランジャの圧送開始時期とノズルの開弁時期の差を噴射遅れ期間として算出する手段と、
この噴射遅れ期間に応じて設定された相関関係に基づいて燃料粘度を検出する手段と、
この燃料粘度の検出値が前記基準燃料の燃料粘度と異なるときは燃料粘度の検出値に応じて前記目標噴射量を補正する手段と、
この補正された燃料噴射量とエンジン回転数を前記制御パラメータとして用いて目標噴射時期を算出する手段と、
この算出された目標噴射時期を前記噴射時期制御アクチュエータへの駆動量に変換する手段と、
この駆動量を前記噴射時期制御アクチュエータに出力する手段と
を設けたことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項７】
プランジャにより燃料を圧送する一方で、燃料噴射量制御部材を噴射量制御アクチュエータに与える駆動量に応じて調整するとともに、燃料噴射時期制御部材を噴射時期制御アクチュエータに与える駆動量に応じて調整するジャーク式燃料噴射ポンプ
を備えるディーゼルエンジンにおいて、
基準燃料に対してマッチングした目標噴射量を算出する手段と、
この目標噴射量を前記噴射量制御アクチュエータへの駆動量に変換する手段と、
この駆動量を前記噴射量制御アクチュエータに出力する手段と、
前記基準燃料に対してマッチングした目標噴射時期をエンジン回転数と燃料噴射量を制御パラメータとして記憶する手段と、
前記燃料噴射量制御部材の位置を検出する手段と、
この燃料噴射量制御部材の位置検出値から燃料噴射量を推定する手段と、
タイマピストン位置とポンプセット角から定まる静的噴射時期を前記プランジャの圧送開始時期として検出する手段と、
燃料を噴射供給するノズルの開弁時期を検出する手段と、
前記プランジャの圧送開始時期とノズルの開弁時期の差を噴射遅れ期間として算出する手段と、
この噴射遅れ期間に応じて設定された相関関係に基づいて燃料粘度を検出する手段と、
この燃料粘度の検出値が前記基準燃料の燃料粘度と異なるときは燃料粘度の検出値に応じて前記推定された燃料噴射量を補正する手段と、
この補正された燃料噴射量とエンジン回転数を前記制御パラメータとして用いて目標噴射時期を算出する手段と、
この算出された目標噴射時期を前記噴射時期制御アクチュエータへの駆動量に変換する手段と、
この駆動量を前記噴射時期制御アクチュエータに出力する手段と
を設けたことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項８】
プランジャにより燃料を圧送する一方で、燃料噴射量制御部材を噴射量制御アクチュエータに与える駆動量に応じて調整するジャーク式燃料噴射ポンプ
を備えるディーゼルエンジンにおいて、
基準燃料に対してマッチングした目標噴射量を算出する手段と、
この目標噴射量を前記噴射量制御アクチュエータへの駆動量に変換する手段と、
この駆動量を前記噴射量制御アクチュエータに出力する手段と、
駆動量に応じてＥＧＲ量を可変に調整する手段と、
前記基準燃料に対してマッチングした目標ＥＧＲ量をエンジン回転数と燃料噴射量を制御パラメータとして記憶する手段と、
タイマピストン位置とポンプセット角から定まる静的噴射時期を前記プランジャの圧送開始時期として検出する手段と、
燃料を噴射供給するノズルの開弁時期を検出する手段と、
前記プランジャの圧送開始時期とノズルの開弁時期の差を噴射遅れ期間として算出する手段と、
この噴射遅れ期間に応じて設定された相関関係に基づいて燃料粘度を検出する手段と、
この燃料粘度の検出値が前記基準燃料の燃料粘度と異なるときは燃料粘度の検出値に応じて前記目標噴射量を補正する手段と、
この補正された燃料噴射量とエンジン回転数を前記制御パラメータとして用いて目標ＥＧＲ量を算出する手段と、
この算出された目標ＥＧＲ量を前記ＥＧＲ量可変手段への駆動量に変換して出力する手段と
を設けたことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項９】
プランジャにより燃料を圧送する一方で、燃料噴射量制御部材を噴射量制御アクチュエータに与える駆動量に応じて調整するジャーク式燃料噴射ポンプ
を備えるディーゼルエンジンにおいて、
基準燃料に対してマッチングした目標噴射量を算出する手段と、
この目標噴射量を前記噴射量制御アクチュエータへの駆動量に変換する手段と、
この駆動量を前記噴射量制御アクチュエータに出力する手段と、
駆動量に応じてＥＧＲ量を可変に調整する手段と、
前記基準燃料に対してマッチングした目標ＥＧＲ量をエンジン回転数と燃料噴射量を制御パラメータとして記憶する手段と、
前記燃料噴射量制御部材の位置を検出する手段と、
この燃料噴射量制御部材の位置検出値から燃料噴射量を推定する手段と、
タイマピストン位置とポンプセット角から定まる静的噴射時期を前記プランジャの圧送開始時期として検出する手段と、
燃料を噴射供給するノズルの開弁時期を検出する手段と、
前記プランジャの圧送開始時期とノズルの開弁時期の差を噴射遅れ期間として算出する手段と、
この噴射遅れ期間に応じて設定された相関関係に基づいて燃料粘度を検出する手段と、
この燃料粘度の検出値が前記基準燃料の燃料粘度と異なるときは燃料粘度の検出値に応じて前記推定された燃料噴射量を補正する手段と、
この補正された燃料噴射量とエンジン回転数を前記制御パラメータとして用いて目標ＥＧＲ量を算出する手段と、
この算出された目標ＥＧＲ量を前記ＥＧＲ量可変手段への駆動量に変換して出力する手段と
を設けたことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項１０】
吸入空気量と吸気温度とを検出する手段を備え、これら吸入空気量と吸気温度の各検出値と前記補正された燃料噴射量とに基づいて空燃比を算出し、この計算空燃比をも前記目標ＥＧＲ量を算出するための制御パラメータとすることを特徴とする請求項８または９に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項１１】
プランジャにより燃料を圧送する一方で、燃料噴射量制御部材を噴射量制御アクチュエータに与える駆動量に応じて調整するジャーク式燃料噴射ポンプ
を備えるディーゼルエンジンにおいて、
タイマピストン位置とポンプセット角から定まる静的噴射時期を前記プランジャの圧送開始時期として検出する手段と、
燃料を噴射供給するノズルの開弁時期を検出する手段と、
前記プランジャの圧送開始時期とノズルの開弁時期の差を噴射遅れ期間として算出する手段と、
この噴射遅れ期間に応じて設定された相関関係に基づいて燃料粘度を検出する手段と、
この燃料粘度の検出値に応じた比例定数を設定する手段と、
アイドル回転数を検出する手段と、
このアイドル回転数の検出値と目標アイドル回転数との差と前記比例定数に基づいて比例分を算出する手段と、
この比例分を少なくとも用いてアイドル時の燃料噴射量補正量を算出する手段と、
このアイドル時の燃料噴射量補正量の分だけ前記アクチュエータを駆動する手段と
を設けたことを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【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燃料性状検出装置および制御装置、特にジャーク式の電子制御燃料噴射ポンプを備えるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンの分配型電子制御噴射ポンプでは、コントロールスリーブ位置で燃料の噴射量を決定し、また、噴射時期はタイマピストンの端面高圧室から低圧室への漏れ量を調整するタイミングコントロールバルブをデューティー制御することで調整している（１９８４年（株）グランプリ出版発行「ディーゼル乗用車」ｐ．１３０〜１４１参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図３３に示したように、基準燃料（一定の燃温における標準的な燃料粘度の燃料）での燃料噴射量とコントロールスリーブ位置との相関からマッチングされた基準ポンプ特性（噴射量からコントロールスリーブ位置への変換マップのこと）に基づいてコントロールスリーブ位置を調節する分配型の燃料噴射ポンプでは、基準燃料と燃料粘度の異なる燃料が使用されたとき、等コントロールスリーブ位置での実際の燃料噴射量が目標を外れて増減する。
【０００４】
たとえば、軽質燃料（基準燃料より燃料粘度が低い）が使用されると、ポンプ内部のポンプ効率が低下し、またプランジャー圧送行程でのリーク量が多くなるため、コントロールスリーブ位置が同じでも燃料噴射量が減少して出力が低下する。このことは、基準燃料に対してマッチングした目標噴射量（あるいはコントロールスリーブ位置からの推定燃料噴射量）が実際より過剰に見積もられることを意味するため、アイドル回転制御時に燃料噴射量の補正量不足に起因してエンストが生じたり、アイドル以外の通常運転時に所望の燃料噴射量に対し実際の燃料噴射量が不足するためアクセルレスポンスが悪化したりするわけである（図３４参照）。この反対に重質燃料（基準燃料より燃料粘度が高い）が使用されるときは、ポンプ内部のポンプ効率の増大やプランジャー圧送行程でのリーク量の減少によりコントロールスリーブ位置が同じでも燃料噴射量が増大し、目標噴射量が実際よりも過少に見積もられる。この場合には、アイドル回転制御時に燃料噴射量の補正量過剰に起因してアイドル回転の不安定が生じたり、アイドル以外の通常の運転時に所望の燃料噴射量に対し実際の燃料噴射量が過剰となるためアクセルレスポンスが敏感になりすぎることがある（図３４参照）。なお、図３４は燃料粘度の変化が燃料噴射量制御とそのほかのエンジン制御（後述する噴射時期制御、ＥＧＲ制御）に及ぼす影響をまとめたものである。
【０００５】
一方、燃料噴射時期やＥＧＲ量を制御する場合、その目標値をエンジンの回転数と負荷に応じて設定しているが、そのさい燃料噴射量はほぼエンジントルクとみなせるので、燃料噴射量を負荷のパラメータとするため、目標噴射量を燃料噴射時期やＥＧＲ量を求めるための制御パラメータとしているものがある（図３３参照）。
【０００６】
このものでは、目標噴射量を基準燃料でマッチングしている場合に軽質燃料が使用されると、目標噴射量が実際の燃料噴射量より多く見積もられることから、ＥＧＲ制御と燃料噴射時期制御のいずれにおいても負荷が高いと判断され、これによってＥＧＲ量の減少側へのずれが生じ、またコントロールスリーブ、デリバリバルブ等での損失（漏れ）が多くなるので、燃料噴射時期の遅角側へのずれが生じ、排気エミッションが悪化することがある。この反対に重質燃料が使用されるときは、目標噴射量が実際の燃料噴射量より少なく見積もられることから、負荷が低いと判断されてＥＧＲ量が増加し、また噴射時期が所望の噴射時期より進角して、この場合も排気エミッションが悪化することがある。図３５、図３６、図３７は、それぞれ低負荷低回転時（定常運転）、発進直後、加速時における燃料噴射時期とＥＧＲ率に対するＰＭ排出量の一例であり、こうした特性を考慮してＮＯｘ排出量とＰＭ排出量とが許容値以内に収まるように目標噴射時期と目標ＥＧＲ量とを定めるわけであるが、上記のように燃料粘度の変化によって噴射時期やＥＧＲ量が目標からずれると、ＮＯｘ排出量とＰＭ排出量が許容値を超えて増加することがあるのである。
【０００７】
また、図３８、図３９、図４０、図４１はそれぞれエンジン負荷に対するＮＯｘ，ＰＭ、ＨＣ、ＦＣの各排出量の一例であり、燃料噴射量が燃料粘度の変化に影響されると、負荷の検出を誤ることになり、排気エミッションの悪化の原因となるのである。
【０００８】
このように、燃料噴射量は燃料粘度の影響を受けるので、その影響を受けないようにするため、タイミングコントロールバルブに与えるデューティー比、または所定運転条件のコントロールスリーブ位置を基準燃料に対する所定値と比較することにより、燃料粘度を検出し、この結果に応じて上記のポンプ特性を補正することにより、燃料粘度の変化があっても常に変わらない量の燃料噴射量を供給するようにしたものを先に提案した（特願平７−２３５４７５号参照）。
【０００９】
しかしながら、タイミングコントロールバルブは個体毎の流量特性にバラツキを含むため、タイミングコントロールバルブに与えるデューティー比の比較だけでは燃料粘度を誤判別することがある。また、タイミングコントロールバルブに与えるデューティー比はタイミングコントロールバルブや噴射ポンプの経時劣化により燃料粘度が同一の燃料でも変化する。
【００１０】
一方、コントロールスリーブ位置より燃料粘度を検出する方式では、コントロールスリーブが精密加工部品であり、噴射ポンプ毎に燃料流量特性の調整を行っているため、生産バラツキの影響は少ない。しかしながら、検出精度を高めるためには、コントロールスリーブ位置がそれほど動くことのない運転条件（つまり回転数と負荷がそれほど変化しない運転条件）を選択しなければならないのに、アイドル時を例にとっても、油水温度、エンジンの経時劣化、補機類の運転状況等で負荷が常に変化するのであるから、精度よく燃料粘度を検出することはなかなか困難である。
【００１１】
以上では分配型燃料噴射ポンプを例にとって燃料粘度が及ぼす影響を述べたが、燃料粘度の影響を受けることは、分配型燃料噴射ポンプに固有のものでなく、列型、カムシャフトレス型の各燃料噴射ポンプおよびユニットインジェクタについても当てはまる（これら３種類の燃料噴射ポンプはユニットインジェクタを含めてジャーク式燃料噴射ポンプと総称される）。
【００１２】
そこで本発明では、ジャーク式燃料噴射ポンプを備えるディーゼルエンジンにおいて、プランジャの幾何学的に設定された圧送開始時期（静的噴射時期）とノズルの開弁時期（動的噴射時期）との差から燃料粘度を検出することにより、簡単な方法で精度よく燃料粘度を検出することを第１の目的とし、またその検出した燃料粘度に応じてディーゼルエンジンの各種制御（燃料噴射量制御、噴射時期制御、ＥＧＲ制御）を行うことにより各種制御に燃料粘度の変化に起因する不具合を生じさせないことを第２の目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第１の発明では、図４２に示すように、プランジャにより燃料を圧送するジャーク式燃料噴射ポンプを備えるディーゼルエンジンにおいて、タイマピストン位置とポンプセット角から定まる静的噴射時期を前記プランジャの圧送開始時期として検出する手段２０２と、燃料を噴射供給するノズルの開弁時期を検出する手段２０３と、前記プランジャの圧送開始時期とノズルの開弁時期の差を噴射遅れ期間として算出する手段２０４と、この噴射遅れ期間に応じて設定された相関関係に基づいて燃料粘度を検出する手段２０５とを設けた。
【００１４】
第２の発明では、図４３に示すように、プランジャにより燃料を圧送するジャーク式燃料噴射ポンプを備えるディーゼルエンジンにおいて、タイマピストン位置とポンプセット角から定まる静的噴射時期を前記プランジャの圧送開始時期として検出する手段２０２と、燃料を噴射供給するノズルの開弁時期を検出する手段２０３と、前記プランジャの圧送開始時期とノズルの開弁時期の差を噴射遅れ期間として算出する手段２０４と、この噴射遅れ期間の変動から異常噴射時かどうかを判別する手段２１１と、この判別結果より異常噴射時に噴射時期を進角補正する手段２１２とを設けた。
【００１５】
第３の発明では、図４４に示すように、プランジャにより燃料を圧送する一方で、燃料噴射量制御部材（たとえば分配型燃料噴射ポンプではコントロールスリーブ）を噴射量制御アクチュエータ６１に与える駆動量に応じて調整するジャーク式燃料噴射ポンプを備えるディーゼルエンジンにおいて、基準燃料（軽質燃料、重質燃料等、どんな燃料粘度の燃料を基準燃料としてもよい）に対してマッチングした目標噴射量を算出する手段６２と、前記基準燃料に対してマッチングした基準ポンプ特性を記憶する手段６３と、この基準ポンプ特性を用いて前記目標噴射量を前記噴射量制御アクチュエータへの駆動量に変換する手段６４と、タイマピストン位置とポンプセット角から定まる静的噴射時期を前記プランジャの圧送開始時期として検出する手段２０２と、燃料を噴射供給するノズルの開弁時期を検出する手段２０３と、前記プランジャの圧送開始時期とノズルの開弁時期の差を噴射遅れ期間として算出する手段２０４と、この噴射遅れ期間に応じて設定された相関関係に基づいて燃料粘度を検出する手段２０５と、この燃料粘度の検出値が前記基準燃料の燃料粘度と異なるときは燃料粘度の検出値に応じて前記噴射量制御アクチュエータへの駆動量を補正（軽質燃料の使用時に燃料増量補正、重質燃料の使用時に燃料減量補正）する手段６６と、この補正された駆動量を前記噴射量制御アクチュエータ６１に出力する手段６７とを設けた。
【００１６】
第４の発明では、図４５に示すように、プランジャにより燃料を圧送する一方で、燃料噴射量制御部材（たとえば分配型燃料噴射ポンプではコントロールスリーブ）を噴射量制御アクチュエータ６１に与える駆動量に応じて調整するジャーク式燃料噴射ポンプを備えるディーゼルエンジンにおいて、基準燃料（軽質燃料、重質燃料等、どんな燃料粘度の燃料を基準燃料としてもよい）に対してマッチングした目標噴射量を算出する手段６２と、前記基準燃料に対してマッチングした基準ポンプ特性を記憶する手段６３と、タイマピストン位置とポンプセット角から定まる静的噴射時期を前記プランジャの圧送開始時期として検出する手段２０２と、燃料を噴射供給するノズルの開弁時期を検出する手段２０３と、前記プランジャの圧送開始時期とノズル開弁時期の差を噴射遅れ期間として算出する手段２０４と、この噴射遅れ期間に応じて設定された相関関係に基づいて燃料粘度を検出する手段２０５と、この燃料粘度の検出値が前記基準燃料の燃料粘度と異なるときは燃料粘度の検出値に応じて前記基準ポンプ特性の全体を書き換えた新たなポンプ特性を作成して記憶する手段７１と、この新たなポンプ特性を用いて前記目標噴射量を前記噴射量制御アクチュエータへの駆動量に変換する手段７２と、この駆動量を前記噴射量制御アクチュエータ６１に出力する手段６７とを設けた。
【００１７】
第５の発明では、図４６に示すように、プランジャにより燃料を圧送する一方で、燃料噴射量制御部材（たとえば分配型燃料噴射ポンプではコントロールスリーブ）を噴射量制御アクチュエータ６１に与える駆動量に応じて調整するジャーク式燃料噴射ポンプを備えるディーゼルエンジンにおいて、基準燃料（軽質燃料、重質燃料等、どんな燃料粘度の燃料を基準燃料としてもよい）に対してマッチングした目標噴射量を算出する手段６２と、前記基準燃料に対してマッチングした基準ポンプ特性を記憶する手段６３と、前記基準燃料とは燃料粘度の異なる燃料に対してマッチングしたポンプ特性を少なくとも１つ記憶する手段８１と、タイマピストン位置とポンプセット角から定まる静的噴射時期を前記プランジャの圧送開始時期として検出する手段２０２と、燃料を噴射供給するノズルの開弁時期を検出する手段２０３と、前記プランジャの圧送開始時期とノズルの開弁時期の差を噴射遅れ期間として算出する手段２０４と、この噴射遅れ期間に応じて設定された相関関係に基づいて燃料粘度を検出する手段２０５と、この燃料粘度の検出値に応じ前記複数のポンプ特性を用いて前記目標噴射量を前記噴射量制御アクチュエータへの駆動量に変換する（たとえば複数のポンプ特性の中から燃料粘度の検出値に合うポンプ特性を選択し、その選択されたポンプ特性を用いて目標噴射量を噴射量制御アクチュエータへの駆動量に変換するか、または燃料粘度の検出値にピッタリのポンプ特性がないとき補間計算付きで求める）手段８２と、この駆動量を前記噴射量制御アクチュエータ６１に出力する手段６７とを設けた。
【００１８】
第６の発明では、図４７に示すように、プランジャにより燃料を圧送する一方で、燃料噴射量制御部材（たとえば分配型燃料噴射ポンプではコントロールスリーブ）を噴射量制御アクチュエータ６１に与える駆動量に応じて調整するとともに、燃料噴射時期制御部材（たとえば分配型燃料噴射ポンプではタイマピストン）を噴射時期制御アクチュエータ９１に与える駆動量に応じて調整するジャーク式燃料噴射ポンプを備えるディーゼルエンジンにおいて、基準燃料（軽質燃料、重質燃料等、どんな燃料粘度の燃料を基準燃料としてもよい）に対してマッチングした目標噴射量を算出する手段６２と、この目標噴射量を前記噴射量制御アクチュエータ６１への駆動量に変換する手段９２と、この駆動量を前記噴射量制御アクチュエータ６１に出力する手段６７と、前記基準燃料に対してマッチングした目標噴射時期をエンジン回転数と燃料噴射量を制御パラメータとして記憶する手段９３と、タイマピストン位置とポンプセット角から定まる静的噴射時期を前記プランジャの圧送開始時期として検出する手段２０２と、燃料を噴射供給するノズルの開弁時期を検出する手段２０３と、前記プランジャの圧送開始時期とノズルの開弁時期の差を噴射遅れ期間として算出する手段２０４と、この噴射遅れ期間に応じて設定された相関関係に基づいて燃料粘度を検出する手段２０５と、この燃料粘度の検出値が前記基準燃料の燃料粘度と異なるときは燃料粘度の検出値に応じて前記目標噴射量を補正（軽質燃料の使用時に減量補正、重質燃料の使用時に増量補正）する手段９４と、この補正された燃料噴射量とエンジン回転数を前記制御パラメータとして用いて目標噴射時期を算出する手段９５と、この算出された目標噴射時期を前記噴射時期制御アクチュエータ９１への駆動量に変換する手段９６と、この駆動量を前記噴射時期制御アクチュエータ９１に出力する手段９７とを設けた。
【００１９】
第７の発明では、図４８に示すように、プランジャにより燃料を圧送する一方で、燃料噴射量制御部材（たとえば分配型燃料噴射ポンプではコントロールスリーブ）を噴射量制御アクチュエータ６１に与える駆動量に応じて調整するとともに、燃料噴射時期制御部材（たとえば分配型燃料噴射ポンプではタイマピストン）を噴射時期制御アクチュエータ９１に与える駆動量に応じて調整するジャーク式燃料噴射ポンプを備えるディーゼルエンジンにおいて、基準燃料（軽質燃料、重質燃料等、どんな燃料粘度の燃料を基準燃料としてもよい）に対してマッチングした目標噴射量を算出する手段６２と、この目標噴射量を前記噴射量制御アクチュエータ６１への駆動量に変換する手段９２と、この駆動量を前記噴射量制御アクチュエータ６１に出力する手段６７と、前記基準燃料に対してマッチングした目標噴射時期をエンジン回転数と燃料噴射量を制御パラメータとして記憶する手段９３と、前記燃料噴射量制御部材の位置を検出する手段１０１と、この燃料噴射量制御部材の位置検出値から燃料噴射量を推定する手段１０２と、タイマピストン位置とポンプセット角から定まる静的噴射時期を前記プランジャの圧送開始時期として検出する手段２０２と、燃料を噴射供給するノズルの開弁時期を検出する手段２０３と、前記プランジャの圧送開始時期とノズルの開弁時期の差を噴射遅れ期間として算出する手段２０４と、この噴射遅れ期間に応じて設定された相関関係に基づいて燃料粘度を検出する手段２０５と、この燃料粘度の検出値が前記基準燃料の燃料粘度と異なるときは燃料粘度の検出値に応じて前記推定された燃料噴射量を補正（軽質燃料の使用時に減量補正、重質燃料の使用時に増量補正）する手段１０３と、この補正された燃料噴射量とエンジン回転数を前記制御パラメータとして用いて目標噴射時期を算出する手段９５と、この算出された目標噴射時期を前記噴射時期制御アクチュエータ９１への駆動量に変換する手段９６と、この駆動量を前記噴射時期制御アクチュエータ９１に出力する手段９７とを設けた。
【００２０】
第８の発明では、図４９に示すように、プランジャにより燃料を圧送する一方で、燃料噴射量制御部材（たとえば分配型燃料噴射ポンプではコントロールスリーブ）を噴射量制御アクチュエータ６１に与える駆動量に応じて調整する分配型燃料噴射ポンプを備えるディーゼルエンジンにおいて、基準燃料（軽質燃料、重質燃料等、どんな燃料粘度の燃料を基準燃料としてもよい）に対してマッチングした目標噴射量を算出する手段６２と、この目標噴射量を前記噴射量制御アクチュエータ６１への駆動量に変換する手段９２と、この駆動量を前記噴射量制御アクチュエータ６１に出力する手段６７と、駆動量に応じてＥＧＲ量を可変に調整する手段１１１と、前記基準燃料に対してマッチングした目標ＥＧＲ量をエンジン回転数と燃料噴射量を制御パラメータとして記憶する手段１１２と、タイマピストン位置とポンプセット角から定まる静的噴射時期を前記プランジャの圧送開始時期として検出する手段２０２と、燃料を噴射供給するノズルの開弁時期を検出する手段２０３と、前記プランジャの圧送開始時期とノズルの開弁時期の差を噴射遅れ期間として算出する手段２０４と、この噴射遅れ期間に応じて設定された相関関係に基づいて燃料粘度を検出する手段２０５と、この燃料粘度の検出値が前記基準燃料の燃料粘度と異なるときは燃料粘度の検出値に応じて前記目標噴射量を補正（軽質燃料の使用時に増量補正、重質燃料の使用時に減量補正）する手段９４と、この補正された燃料噴射量とエンジン回転数を前記制御パラメータとして用いて目標ＥＧＲ量を算出する手段１１３と、この算出された目標ＥＧＲ量を前記ＥＧＲ量可変手段１１１への駆動量に変換して出力する手段１１４とを設けた。
【００２１】
第９の発明では、図５０に示すように、プランジャにより燃料を圧送する一方で、燃料噴射量制御部材（たとえば分配型燃料噴射ポンプではコントロールスリーブ）を噴射量制御アクチュエータ６１に与える駆動量に応じて調整する分配型燃料噴射ポンプを備えるディーゼルエンジンにおいて、基準燃料（軽質燃料、重質燃料等、どんな燃料粘度の燃料を基準燃料としてもよい）に対してマッチングした目標噴射量を算出する手段６２と、この目標噴射量を前記噴射量制御アクチュエータ６１への駆動量に変換する手段９２と、この駆動量を前記噴射量制御アクチュエータ６１に出力する手段６７と、駆動量に応じてＥＧＲ量を可変に調整する手段１１１と、前記基準燃料に対してマッチングした目標ＥＧＲ量をエンジン回転数と燃料噴射量を制御パラメータとして記憶する手段１１２と、前記燃料噴射量制御部材の位置を検出する手段１０１と、この燃料噴射量制御部材の位置検出値から燃料噴射量を推定する手段１０２と、タイマピストン位置とポンプセット角から定まる静的噴射時期を前記プランジャの圧送開始時期として検出する手段２０２と、燃料を噴射供給するノズルの開弁時期を検出する手段２０３と、前記プランジャの圧送開始時期とノズルの開弁時期の差を噴射遅れ期間として算出する手段２０４と、この噴射遅れ期間に応じて設定された相関関係に基づいて燃料粘度を検出する手段２０５と、この燃料粘度の検出値が前記基準燃料の燃料粘度と異なるときは燃料粘度の検出値に応じて前記推定された燃料噴射量を補正（軽質燃料の使用時に増量補正、重質燃料の使用時に減量補正）する手段１０３と、この補正された燃料噴射量とエンジン回転数を前記制御パラメータとして用いて目標ＥＧＲ量を算出する手段１２１と、この算出された目標ＥＧＲ量を前記ＥＧＲ量可変手段１１１への駆動量に変換して出力する手段１１４とを設けた。
【００２２】
第１０の発明では、第８または第９の発明において、吸入空気量と吸気温度とを検出する手段を備え、これら吸入空気量と吸気温度の各検出値と前記補正された燃料噴射量とに基づいて空燃比を算出し、この計算空燃比をも前記目標ＥＧＲ量を算出するための制御パラメータとする。
【００２３】
第１１の発明では、図５１に示すように、プランジャにより燃料を圧送する一方で、燃料噴射量制御部材（たとえば分配型燃料噴射ポンプではコントロールスリーブ）を噴射量制御アクチュエータ６１に与える駆動量に応じて調整する分配型燃料噴射ポンプを備えるディーゼルエンジンにおいて、タイマピストン位置とポンプセット角から定まる静的噴射時期を前記プランジャの圧送開始時期として検出する手段２０２と、燃料を噴射供給するノズルの開弁時期を検出する手段２０３と、前記プランジャの圧送開始時期とノズルの開弁時期の差を噴射遅れ期間として算出する手段２０４と、この噴射遅れ期間に応じて設定された相関関係に基づいて燃料粘度を検出する手段２０５と、この燃料粘度の検出値に応じた比例定数を設定する手段２２１と、アイドル回転数を検出する手段２２２と、このアイドル回転数の検出値と目標アイドル回転数との差と前記比例定数に基づいて比例分を算出する手段２２３と、この比例分を少なくとも用いてアイドル時の燃料噴射量補正量を算出する手段２２４と、このアイドル時の燃料噴射量補正量の分だけ前記アクチュエータ６１を駆動する手段２２５とを設けた。
【００２４】
【作用】
プランジャの圧送開始時期（静的噴射時期）とノズルの開弁時期（動的噴射時期）の差である噴射遅れ期間は燃料粘度が一定条件のもとで噴射系の特性（たとえば分配型燃料噴射ポンプであれば、ノズルの開弁圧、プランジャ径、フェイスカムのカム特性、デリバリバルブの流量特性等）により決まるのであるが、燃料の粘度（正確には動粘度）との関係を調べてみたところ、噴射遅れ期間と燃料粘度の間に強い相関があり、しかも、噴射遅れ期間に対する燃料粘度の比（ゲイン）も大きいことが実験により明らかになったので、第１の発明により噴射遅れ期間に応じて設定された相関関係に基づいて燃料粘度を検出することで、高い精度での燃料粘度の検出が可能である。
【００２５】
また、分配型燃料噴射ポンプのタイミングコントロールバルブに与えるデューティー比より燃料粘度を検出する方式では、タイミングコントロールバルブや噴射ポンプの経時劣化により燃料粘度の検出精度が低下するが、第１の発明では、タイミングコントロールバルブや噴射ポンプに経時劣化が生じても精度良く燃料粘度を検出できる。さらに、コントロールスリーブ位置より燃料粘度を検出する方式では、負荷が常に変化する運転条件での検出精度が低下するが、第１の発明では、エンジン回転数が大幅（たとえば±１００ｒｐｍ程度）に変動しない限り、負荷によっては噴射遅れ期間が概ね変化しないとみなせるので、負荷が常に変化する運転条件においても、精度よく燃料粘度を検出できる。
【００２６】
第２の発明では、噴射遅れ期間の変動から異常噴射時を判別したときに噴射時期を進角補正するので、特に軽質燃料使用時の異常噴射に起因するトルク変動を抑制することができる。
【００２７】
基準ポンプ特性に基づいて燃料噴射量制御部材を調節する燃料噴射ポンプでは、基準燃料と燃料粘度の異なる燃料が使用されたとき、等しい燃料噴射量制御部材の位置での実際の燃料噴射量が目標を外れて増減する。このとき第３の発明では、目標噴射量を、基準燃料でマッチングした基準ポンプ特性によって噴射量制御アクチュエータへの駆動量へと変換した後に、この噴射量制御アクチュエータへの駆動量を燃料粘度の検出値に応じて補正し、この燃料粘度補正後の値を目標値として噴射量制御アクチュエータに与えるので、基準燃料のときと同量の燃料噴射量を与えることができ、これによって燃料粘度が基準燃料と異なる燃料粘度の燃料が使用されるときでも、アイドル回転数制御時に燃料噴射量の不足に起因するエンストや噴射量の過剰に起因するアイドル回転の不安定が生じることがなく、またアイドル以外の通常運転時には、アクセルレスポンスが悪化したり、敏感になることがない。
【００２８】
燃料噴射のたびに燃料粘度の検出値に応じて噴射量制御アクチュエータへの駆動量を補正することは、従来よりも計算負荷の増大となるが、第４の発明では、ポンプ特性の書き換え後は、従来と変わらない計算負荷で燃料噴射量制御を行うことが可能となるため、演算処理装置の処理速度が遅い場合や燃料噴射量以外の制御も１つ演算処理装置で行う場合にも演算処理装置に対する計算負荷を増大させることがない。
【００２９】
第５の発明では、基準ポンプ特性のほかに、基準燃料とは燃料粘度の異なる燃料に対してマッチングしたポンプ特性を少なくとも１つ用意しており、使用燃料の燃料粘度が基準燃料と異なるときは、その異なる燃料粘度の燃料に応じたポンプ特性を用いる（またはその異なる燃料粘度ににピッタリのポンプ特性がないときは補間計算付きで求める）ので、基準ポンプ特性により変換される噴射量制御アクチュエータへの駆動量を燃料粘度の検出値で補正しても修正できないような特殊なポンプ特性を有する噴射系をもつ場合（たとえば、可変噴射率機構をもつような場合など）においても、燃料粘度に応じて正確に噴射量制御アクチュエータへの駆動量を補正できる。
【００３０】
基準ポンプ特性に基づいて燃料噴射量制御部材を調節する噴射ポンプでは、軽質燃料の使用時に燃料噴射量制御部材の位置が同じでも実際の燃料噴射量が減少する現象により目標噴射量が実際の燃料噴射量より多めに見積もられることになるため、従来装置のように、軽質燃料の使用時にも目標噴射量を燃料噴射時期を求めるための制御パラメータとして用いたのでは、燃料の漏れ損失が多くなる（たとえば分配型燃料噴射ポンプではコントロールスリーブ、デリバリバルブ等の漏れ損失が多くなる）ことから燃料噴射時期が目標値よりも遅角側にずれる。同様にして、重質燃料の使用時に目標噴射量を燃料噴射時期を求めるための制御パラメータとして用いたのでは、燃料噴射時期が目標値よりも進角側にずれる。このとき第６の発明では目標噴射量を燃料粘度の検出値により補正した値を、また第７の発明では燃料噴射量制御部材の位置を検出する手段から推定される燃料噴射量を燃料粘度の検出値により補正した値を、燃料噴射時期を求めるための制御パラメータとして用いるので、燃料粘度が基準燃料に対するより変化したときでも、燃料噴射時期が目標より外れることがなく、これによって排気エミッションの悪化や運転性の低下を抑制できる。
【００３１】
基準ポンプ特性に基づいて燃料噴射量制御部材を調節する噴射ポンプでは、軽質燃料の使用時に燃料噴射量制御部材の位置が同じでも実際の燃料噴射量が減少する現象により目標噴射量が実際の燃料噴射量より多めに見積もられることになるため、従来装置のように、軽質燃料の使用時にも目標噴射量を目標ＥＧＲ量を求めるための制御パラメータとして用いたのでは、ＥＧＲ量が目標値よりも減少側にずれる。同様にして、重質燃料の使用時に目標噴射量を目標ＥＧＲ量を求めるための制御パラメータとして用いたのでは、ＥＧＲ量が目標値よりも減少側にずれる。このとき第８の発明では目標噴射量を燃料粘度の検出値により補正した値を、また第９の発明では燃料噴射量制御部材の位置を検出する手段から推定される燃料噴射量を燃料粘度の検出値により補正した値を、ＥＧＲ量を求めるための制御パラメータとして用いるので、燃料粘度によるＥＧＲ量のバラツキを低減することができ、これによって排気エミッションの悪化、運転性の低下を抑制できる。
【００３２】
基準ポンプ特性に基づいて燃料噴射量制御部材を調節する噴射ポンプでは、軽質燃料の使用時に目標噴射量が実際の燃料噴射量より多めに見積もられることになるため、軽質燃料の使用時に目標噴射量を用いて空燃比を計算したのでは、計算空燃比が実際より小さい側（リッチ側）にずれる。同様にして、重質燃料の使用時に目標噴射量を用いて空燃比を計算したのでは、計算空燃比が実際より大きい側（リーン側）にずれる。このとき第１０の発明では、目標噴射量を燃料粘度の検出値で補正した値を、空燃比を計算するための制御パラメータとして用いるので、燃料粘度による空燃比の計算誤差を大幅に低減することができ、これによって排気エミッションの悪化や運転性の低下を抑制できる。
【００３３】
可変噴射率機構（ＳＳＰ：ステップスピルポート、ＶＩＰＳ：バリアブルインジェクションパターンコントロール）を持つ噴射ポンプやノズルの開弁圧が高い直接噴射式ディーゼルエンジンに用いられる噴射ポンプなど特殊な噴射特性を有する噴射ポンプでは、アイドル回転数付近に変位点を持つため、特に軽質燃料使用時のアイドル制御が不安定になったり、エンストしたりすることがあるが、第１１の発明では、燃料粘度の検出値に応じた比例定数を設定するので、軽質燃料の使用時には比例定数が基準燃料のときより大きくなり、これによってアイドル回転数付近に変位点を持つ特殊な噴射特性を有する噴射ポンプを用いての軽質燃料の使用時にも、アイドル制御が不安定になったり、エンストしたりすることがない。
【００３４】
図１に分配型燃料噴射ポンプ１の詳細を示す。図１において、燃料噴射ポンプはポンプハウジングを形成する噴射ポンプ本体２内にカムローラと係合しつつ回転往復動しながら、加圧室４内の燃料を圧縮するプランジャ３を備える。このプランジャ３の外周には、プランジャ３に形成されたカットオフポート３ａを開閉することにより燃料噴射量を調量するコントロールスリーブ５が摺動自由に嵌合され、このコントロールスリーブ５を駆動するロータリソレノイド６が設けられる。コントロールスリーブ５は、ロータリソレノイド６への出力電圧が高くなるほどプランジャ３の侵入方向に移動して燃料の噴射終了時期が遅くなり、燃料の噴射量が増加する。
【００３５】
また、ポンプ駆動軸に取りつけられたフィードポンプ７からの吐出燃料は、ポンプ内部を潤滑するとともにポンプ室８に蓄圧され、ここから前記加圧室４に吸引される。なお、フィードポンプ７と後述するタイマピストン９とは、説明のため、９０°だけ回転させた状態で図示してある。
【００３６】
燃料の噴射時期を制御するために、プランジャ３を駆動するカムローラと係合しつつカムローラの位相を動かす噴射時期制御部材としてのタイマピストン９が備えられる。このタイマピストン９は、一端の高圧室から低圧室側に漏らされる燃料流量を制御するタイミングコントロールバルブ１０により、その位置が制御され、これにより燃料噴射時期を進角させたり遅角させたりする。
【００３７】
そして、燃料の噴射量、噴射時期などを制御するために、コントローラ２１を備える。このコントローラ２１には、運転条件を検出するために、エンジン負荷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２２、燃料噴射ポンプの回転数を検出するための回転数センサ２３、冷却水温を検出する水温センサ２４、燃料温度を検出する燃温センサ２５からの信号が入力する。さらに、コントローラ２１には、燃料噴射量を検出するためにコントロールスリーブ５の位置を検出するコントロールスリーブ位置センサ２６、燃料噴射ノズル２７に装着されて噴射時期を実測する実噴射時期検出手段としてのノズルリフトセンサ２８、エンジンの始動指令を認識するキースイッチ２９などからの信号も入力する。
【００３８】
ところで、基準燃料での燃料噴射量とコントロールスリーブ位置との相関からマッチングされた基準ポンプ特性に基づいてコントロールスリーブ位置を調節する分配型燃料噴射ポンプでは、基準燃料と燃料粘度の異なる燃料が使用されたとき、等コントロールスリーブ位置での実際の燃料噴射量が目標を外れて増減するので、タイミングコントロールバルブに与えるデューティー比、または所定運転条件のコントロールスリーブ位置を基準燃料に対する所定値と比較することにより、燃料粘度を検出し、この結果に応じてポンプ特性（燃料噴射量からコントロールスリーブ位置への変換マップ）を補正することにより、燃料粘度の変化があっても常に変わらない量の燃料噴射量を供給するものを先に提案した（特願平７−２３５４７５号参照）。
【００３９】
しかしながら、タイミングコントロールバルブは個体毎の流量特性にバラツキを含むため、タイミングコントロールバルブに与えるデューティー比の比較だけでは燃料粘度を誤判定することがある。また、タイミングコントロールバルブに与えるデューティー比はタイミングコントロールバルブや噴射ポンプの経時劣化により燃料粘度が同一の燃料でも変化する。
【００４０】
一方、コントロールスリーブ位置より燃料粘度を検出する方式では、コントロールスリーブが精密加工部品であり、噴射ポンプ毎に燃料流量特性の調整を行っているため、生産バラツキの影響は少ない。しかしながら、検出精度を高めるためには、コントロールスリーブ位置がそれほど動くことのない運転条件（つまり回転数と負荷がそれほど変化しない運転条件）を選択しなければならないのに、アイドル時を例にとっても、油水温度、エンジンの経時劣化、補機類の運転状況等で負荷が常に変化するのであるから、精度よく燃料粘度を検出することは困難である。
【００４１】
これに対処するため本発明では、プランジャの圧送開始時期と噴射ノズルの開弁時期の差から燃料粘度を検出し、その検出した燃料粘度に応じてコントロールスリーブ位置に対する燃料噴射量を補正する。
【００４２】
プランジャ３が圧送を開始しても、噴射ノズル２７の開弁圧に達して開弁するまでに所定の時間がかかることから、以下の実施形態の説明では、プランジャの圧送開始時期を静的噴射時期、噴射ノズルの開弁時期を動的噴射時期と呼んで区別する。
【００４３】
ここで、静的噴射時期は幾何学的にたとえば
0003744036.tif 000002
の式により与えられる。ただし、最小進角位置でのタイマピストン位置が０［ｍｍ］である。これに対して、動的噴射時期はＴＤＣセンサ（上記の回転数センサ２３のこと。この回転数センサ２３の信号がＴＤＣ毎に立ち上がる）とノズルリフトセンサ２８により検出され、こちらの単位も［°ＣＡ  ＢＴＤＣ］である。
【００４４】
いま、静的噴射時期と動的噴射時期の差を噴射遅れ期間ΔＩＴ［°ＣＡ］とすれば、ΔＩＴは燃料粘度一定の条件のもとで噴射系の特性（噴射ノズルの開弁圧、プランジャ径、フェイスカムのカム特性、デリバリバルブの流量特性等）により決まる。このΔＩＴＩと燃料の粘度（正確には動粘度）との関係を調べてみたところ、図２に示す実験データが得られた。なお、同図はアイドル回転数を一定としたときの特性で、燃料粘度の軸は対数目盛である。
【００４５】
同図によれば、ΔＩＴと燃料粘度の間に強い相関があり、しかも、ΔＩＴに対する燃料粘度の比（つまりゲイン）も大きいので、この特性を用いれば、高い精度での燃料粘度の検出が可能となることがわかる。また、ポンプセット角、噴射ノズルの開弁圧ともに工場で数値管理されており、同一燃料、一定燃温での噴射時期のバラツキは±０．５°ＣＡ以下程度に管理されているため、図２に示した特性のバラツキも抑えられている。
【００４６】
なお、図２において、軽質になるほどΔＩＴが大きくなるのは、軽質燃料の場合、プランジャ圧送行程での漏れ量が増加したり、デリバリバルブの吸い戻し量が増加することによって噴射管内の圧力上昇に時間がかかるためであると思われる。重質燃料の場合は、この逆の理由でΔＩＴが小さくなる。
【００４７】
また、タイミングコントロールバルブや噴射ポンプに経時劣化が生じても、精度よく燃料粘度を検出することができる。▲１▼たとえばノズルの劣化（スプリングのへたり）により動的噴射時期が早まる現象がおきても、また、タイミングコントロールバルブの劣化で動的噴射時期が変化しても、動的噴射時期をフィードバック制御する限り、動的噴射時期が変化することはない。▲２▼噴射ポンプ（エンジンを含む）が劣化すると、静的噴射時期が遅角側にずれるが、そのずれは１０万ｋｍ耐久でも０．４°ＣＡ程度であるため問題とならない。▲１▼、▲２▼の結果より、ΔＩＴがタイミングコントロールバルブや噴射ポンプの経時劣化により変化することがないのである。
【００４８】
このようにして、図２に示した実験データにより噴射遅れ期間ΔＩＴから燃料粘度を精度良く検出できることになると、検出した燃料粘度に応じてコントロールスリーブ位置に対する燃料噴射量を補正することで、燃料粘度に左右されずに基準燃料のときと同量の燃料噴射量を与えることができる。このときには、目標噴射量（あるいはコントロールスリーブ位置により検出される実測の燃料噴射量）が燃料粘度に影響されない正確な負荷を表すことになり、目標噴射量を負荷信号として用いる燃料噴射時期、ＥＧＲ制御においても、燃料粘度の影響を受けて排気エミションが悪化することがない。
【００４９】
コントローラ２１で実行されるこの制御の内容を図３の制御ブロック図にしたがって説明する。
【００５０】
図３において、Ｓ１ではエンジン回転数（ポンプ回転数の２倍）とアクセル開度から燃料噴射量特性（ドライブＱマップ）を検索して基準燃料噴射量Ｑｄｒｖを、Ｓ２ではアイドル運転時に目標エンジン回転数となるように、目標エンジン回転数と実測エンジン回転数とからＰＩＤ制御により燃料噴射量補正値Ｑｉｄｌｅを求める。
【００５１】
Ｓ３はアイドル回転数制御条件であるかどうかを判断してスイッチングするところで、アイドル回転数制御条件（たとえばアクセル開度とエンジン回転数がそれぞれ所定値内に入っている）であればＡの側に、またこの条件以外ではＢの側にスイッチングする。
【００５２】
Ｓ４では補機類によるエンジン負荷の増大に対する燃料噴射量の増分を算出する。エアコンディショナ、バッテリ電圧、パワステアリングそれぞれについて燃料噴射量増分を決めておき、エアコンスイッチ、バッテリ電圧モニター値、パワステアリングスイッチのＯＮ，ＯＦＦ信号から合計の燃料噴射量増分（補機類増量分）Ｑａｓｔを算出する。
【００５３】
Ｓ５では基準燃料噴射量Ｑｄｒｖに補機類増量分ＱａｓｔとＳ３からの出力を加算した値を目標噴射量Ｑ０として計算する。
【００５４】
Ｓ６ではスモーク防止等のため最大噴射量Ｑｆｕｌを、エンジン回転数と過給圧（ターボ車のみ）に応じて設定された最大噴射量マップを検索して求め、この最大噴射量Ｑｆｕｌと目標噴射量Ｑ０とをＳ７において比較し、小さい側の値を通常走行時の目標噴射量とする。
【００５５】
Ｓ８では冷却水温とエンジン回転数から始動時の燃料噴射量Ｑｓｔを検索し、Ｓ９においてエンジン始動時であるかどうかを判断する。始動時（たとえばキースイッチがスタート位置にありかつエンジン回転数が所定値以内である）のときはＤの側に、それ以外ではＣの側にスイッチングする。
【００５６】
Ｓ１０では、目標噴射量Ｑ１（始動時はＱｓｔ、始動時以外はＱｆｕｌとＱ０の小さいほう）とエンジン回転数とから、基準燃料に対してマッチングしている基準ポンプ特性を検索して目標ロータリソレノイド出力電圧Ｕαｓｏｌ０（コントロールスリーブ位置相当）を求める。
Ｓ１１では燃料粘度とエンジン回転数とから、マップ（燃料粘度補正係数マップ）を検索して、燃料粘度補正係数Ｋ-Ｑfvを検索し、この補正係数をＳ１２において目標ロータリソレノイド出力電圧Ｕαｓｏｌ０に乗じ、乗じた後の値を新ためて目標ロータリソレノイド出力電圧Ｕαｓｏｌ１（＝Ｕαｓｏｌ０×Ｋ-Ｑfv）とする。
【００５７】
ここで、燃料粘度補正係数Ｋ-Ｑfvの値は、軽質燃料の使用時に１より大きくなる値である。これは、軽質燃料の使用時に、コントロールスリーブ位置に対応する燃料噴射量よりも実際の燃料噴射量が少なくなるので、その減少分を補わせるため、ロータリソレノイド出力電圧を高電圧側に補正して、基準燃料のときよりコントロールスリーブ位置を増量側に移動させるためである。同様にして、基準燃料のときより多めの燃料が供給される重質燃料の使用時には、ロータリソレノイド出力電圧を低電圧側に補正して、コントロールスリーブ位置を減量側に移動させるため、重質燃料の使用時にＫ-Ｑfvの値を１より小さくしている。
【００５８】
また、燃料粘度補正係数Ｋ-Ｑfvは回転数に応じても割り付けている。等コントロールスリーブ位置での噴射量は、燃料粘度のほか、回転数の相違によっても変化するからである。
【００５９】
図３のＳ１１の内容をさらに図４のフローチャートにより詳述する。
【００６０】
図４のＳ４１ではエンジン回転数Ｎｅ、燃料噴射量Ｑｆ（＝目標噴射量Ｑ１）、ＴＤＣセンサとノズルリフトセンサより得られる実測噴射時期ＩＴｉ、アクセル開度などを読み込む。
【００６１】
Ｓ４２とＳ４３では、次の条件、
〈１〉準定常運転時であること、
〈２〉燃料粘度判別条件を満たすこと
を１つずつチェックし、すべてを満たすときは、Ｓ４４以降に進んで燃料粘度の判別を行い、いずれかの条件でも満たさないときは、図４のフローを終了する。具体的にはアイドル時や４０ｋｍ定常時など、燃料噴射量の単位時間当たりの変化量ΔＱｆが所定値Ｑｓｔ以下となる条件（あるいはアクセル開度の単位時間当たりの変化量ΔＣＬが所定値ＣＬｓｔ以下かつ回転数の単位時間当たりの変化量ΔＮｅが所定値Ｎｅｓｔ以下となる条件）であるとき準定常運転時であると、また燃料温度Ｔｆが所定温度範囲内にありかつ実測噴射時期の単位時間当たりの変化量ΔＩＴｉがしきい値ＩＴｉｓｄ以下であるとき燃料粘度判別条件であると判断する。
【００６２】
Ｓ４４、Ｓ４５ではタイマピストン位置センサより得られる静的噴射時期ＩＴTPSと、ＴＤＣセンサ、ノズルリフトセンサ２８より得られる動的噴射時期ＩＴNLS（＝ＩＴｉ）を読み込み、Ｓ４５において
ΔＩＴ＝ＩＴTPS−ＩＴNLS
の式により噴射遅れ期間ΔＩＴを計算する。
【００６３】
このΔＩＴからＳ４６では図５を内容とするテーブルを検索して燃料粘度判別指数Ｆｖｉｓを求め、この燃料粘度判別指数Ｆｖｉｓと回転数から図６を内容とするマップを検索して、燃料粘度補正係数Ｋ-Ｑfvを求める。
【００６４】
図５に示したように、燃料粘度を表すＦｖｉｓの値は、同一回転数のときΔＩＴが大きくなるほど軽質側になり、ΔＩＴが同じであれば、回転数が大きくなるほど重質側に移動する。図６に示した特性と図３のＳ１１に示した特性とは書き方が相違しているが、特性は同じものである。
【００６５】
図３に戻り、Ｓ１３では燃温センサで検出した燃温とエンジン回転数とから、マップ（燃温補正係数マップ）を検索して、燃温補正係数Ｋ-Ｑtfを求め、これをＳ１４において燃料粘度補正後の目標ロータリソレノイド出力電圧Ｕαｓｏｌ１に乗じ、乗じた後の値を新ためて目標ロータリソレノイド出力電圧Ｕαｓｏｌ（＝Ｕαｓｏｌ１×Ｋ-Ｑtf）とする。この燃温補正は、基準ポンプ特性が一定燃温に対してマッチングされているため、この一定燃温と異なる燃温のときは燃料噴射量が異なってくるので、燃温が相違しても同じ燃料噴射量が得られるようにするための補正である。
【００６６】
Ｓ１５では燃料噴射ポンプ、エンジンに異常があるかどうかみて、異常が判定されたときは、Ｆ側にスイッチングしてフェールセーフを行い（たとえばフュエルカットバルブを閉じる）、異常がないときはＥ側にスイッチングする。
【００６７】
Ｓ１６では目標ロータリソレノイド出力電圧αｓｏｌと、コントロールスリーブ位置センサから得られる実測のロータリソレノイド出力電圧Ｕαｉｓｔ（実測コントロールスリーブ位置相当）とからＰＩＤ制御によりロータリソレノイド６へのＰＷＭ信号を作って出力する。
【００６８】
このようにして、第１実施形態では、目標噴射量を、基準燃料でマッチングした基準ポンプ特性によってコントロールスリーブ位置へと変換した後に、このコントロールスリーブ位置を燃料粘度の検出値に応じて補正（軽質燃料のときは増量補正、重質燃料のときは減量補正）し、この燃料粘度補正後の値を目標値としてコントロールスリーブ位置を制御するロータリソレノイドに与えるので、基準燃料のときと同量の燃料噴射量を与えることができ、これによって燃料粘度が基準燃料と異なる燃料粘度の燃料が使用されるときでも、アイドル回転数制御時に燃料噴射量の不足に起因するエンストや噴射量の過剰に起因するアイドル回転の不安定が生じることがなく、またアイドル以外の通常運転時には、アクセルレスポンスが悪化したり、敏感になることがない。
【００６９】
図７、図８は第２実施形態、第３実施形態の燃料噴射量の各制御ブロック図で、図７において図３とはＳ２１、２２、２３、２４が、また図８において図３とはＳ３１、３２、３３、３４が相違する。なお、図３と同じ部分は同じ番号を付して説明は説明する。
【００７０】
まず、図７の第２実施形態では、Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３の操作により基準ポンプ特性を燃料粘度の検出値に応じて書き換え、Ｓ２４において書き換え後のポンプ特性を用いて、目標噴射量Ｑ１（図３の値と同じ）を目標ロータリソレノイド出力電圧に変換させるようにしたものである。
【００７１】
詳細には、図７において、Ｓ２１では基準ポンプ特性が、またＳ２２では燃料粘度補正係数の特性が予めマップとして記憶されている。この場合に、使用燃料の燃料粘度が検出されると、燃料粘度補正係数の特性が（Ｋ-Ｑfv、Ｎｅ）の２次元データの集まりとなり、また基準ポンプ特性は（Ｕαｓｏｌ０、Ｑ１、Ｎｅ）の３次元データの集まりである。したがって、各回転数ごとにＵαｓｏｌ０×Ｋ-Ｑfvの計算を行った値を改めて目標ロータリソレノイド出力電圧Ｕαｓｏｌ１とおき、（Ｕαｓｏｌ１、Ｑ１、Ｎｅ）の３次元データの集まりを作る。この新たな３次元データの集まりを記憶すれば、燃料粘度の検出値に合ったポンプ特性が得られるわけである。
【００７２】
なお、使用燃料の燃料粘度は給油でしか変わらないので、ポンプ特性の書き換えは、バックグランドジョブ等でコントローラの負荷が低いときに行う。
【００７３】
図３の第１実施形態では、燃料噴射のたびに燃料粘度補正係数マップを検索することがコントローラに所定の計算負荷となって作用するのであるが、この第２実施形態では、ポンプ特性の書き換え後は、従来と変わらない計算負荷で燃料噴射量制御を行うことが可能となるので、コントローラの処理速度が遅い場合や燃料噴射量以外の制御も１つのコントローラで行う場合にもコントローラに対する計算負荷を増大させることがない。
【００７４】
図８の第３実施形態では、基準ポンプ特性のほかに、軽質燃料、重質燃料でマッチングされたポンプ特性を予めマップとして用意しており、使用燃料の燃料粘度が基準燃料と異なるときは、軽質燃料、重質燃料の各ポンプ特性に切換えるようにしたものである。なお、軽質燃料、重質燃料と一口にいっても、燃料粘度の相違するさまざまの軽質燃料や重質燃料があるので、噴射量制御精度を上げるためには、最軽質燃料、最重質燃料でマッチングした各ポンプ特性を用意しておき、使用燃料の燃料粘度がたとえば基準燃料と最軽質燃料との中間粘度のときは、基準ポンプ特性と最軽質燃料のポンプ特性の間を補間した値を用いるようにすればよい。
【００７５】
第３実施形態では、使用燃料の燃料粘度の変化に対して基準ポンプ特性から検索した目標ロータリソレノイド出力電圧に燃料粘度補正係数をかけても修正できないような特殊なポンプ特性を有する噴射系をもつ場合（たとえば、可変噴射率機構をもつような場合など）でも燃料粘度に応じて正確にロータリソレノイド出力電圧（コントロールスリーブ位置）を補正できる。
【００７６】
ところで、可変噴射率機構（ＳＳＰ：ステップスピルポート、ＶＩＰＳ：バリアブルインジェクションパターンコントロール）を持つ噴射ポンプや噴射ノズルの開弁圧が高い直接噴射式ディーゼルエンジンに用いられる噴射ポンプなど特殊な噴射特性を有する噴射ポンプでは、アイドル回転数付近に変位点を持つため、特に軽質燃料使用時のアイドル制御が不安定になったり、エンストしたりすることがある。なお、変位点とは同じコントロールスリーブ位置でありながら、少しポンプ回転数が違っても燃料噴射量が大きく変動する領域のことである。
【００７７】
これに対処するため、前述の第１、第２、第３の３つの実施形態のいずれかにより燃料粘度に応じた燃料噴射量の適正化を行うほかに、図９に示したように、アイドル時のＰＩＤ制御の比例分計算に用いる比例定数を燃料粘度に応じた値とすれば、前述の問題が改善されることが実験的に明らかになった。軽質燃料の使用時には重質燃料の使用時よりも比例定数を大きくすることにより、アイドル回転数が目標値を外れて低下したときに、より多くの燃料噴射量補正量Ｑｉｄｌｅを与えて、応答よく目標値へと戻すのである。
【００７８】
具体的には、図９に示す内容の比例定数テーブルを用意しておき、このテーブルを検索して燃料粘度に応じた比例定数を求め、この比例定数を用いて燃料噴射量補正量Ｑｉｄｌｅを、
Ｑｉｄｌｅ＝比例項＋積分項＋微分項
＝ＫＰ×ＫｐｆＰ×ε（ｎ）
＋ＫＩ×ＫｐｆＩ×ε（ｎ）＋ＹＩ（ｎ−１）
＋ＫＤ×ＫｐｆＤ×（ε（ｎ）−ε（ｎ−１））
ただし、ε（ｎ）：今回の誤差（目標値−実際値）
ε（ｎ−１）：前回の誤差
ＫＰ：比例定数
ＫＩ：積分定数
ＫＤ：微分定数
ＫｐｆＰ：比例用プレスケーリングファクタ
ＫｐｆＩ：積分用プレスケーリングファクタ
ＫｐｆＤ：微分用プレスケーリングファクタ
ＹＩ（ｎ−１）：前回の積分項
の式により計算する。
【００７９】
このようにして、燃料噴射量制御について前述の３つの実施形態のいずれかを前提とし、かつ軽質になるほどアイドル時のＰＩＤ制御の比例分を大きくすることで（第４実施形態）、アイドル回転数付近に変位点を持つ特殊な噴射特性を有する噴射ポンプを備える場合でも、商品性に問題のない程度にまで軽質燃料使用時のアイドル制御が可能である。
【００８０】
図１０は第５実施形態の燃料噴射時期の制御ブロック図、また図１３は第６実施形態のＥＧＲ量の制御ブロック図である。
【００８１】
従来の燃料噴射時期制御では、図３３左下に示したように、回転数のほか、負荷としての目標噴射量に応じて通常運転時の燃料噴射時期を求め、これを噴射時期制御アクチュエータ（タイミングコントロールバルブ）への指令信号に、また、従来のＥＧＲ制御では、図３３右下のように回転数のほか、負荷としての目標噴射量に応じて、目標ＥＧＲ弁リフト量と目標吸気絞り弁開度を求め、このうち目標ＥＧＲ弁リフト量をＥＧＲ弁制御信号に、目標吸気絞り弁開度を吸気絞り弁制御信号にそれぞれ変換している。
【００８２】
さて、基準燃料でマッチングした基準ポンプ特性に基づいてコントロールスリーブ位置を調節する噴射ポンプでは、軽質燃料の使用時にコントロールスリーブ位置が同じでも実際の燃料噴射量が減少することを前述したが、この現象により目標噴射量が実際の燃料噴射量より多めに見積もられることになるため、従来装置のように、軽質燃料の使用時にも目標噴射量を燃料噴射時期を求めるための制御パラメーターとして用いたのでは、コントロールスリーブ、デリバリバルブでの損失（漏れ）が多くなることから、燃料噴射時期が目標値よりも遅角側にずれ（図１１参照）、また目標噴射量を目標ＥＧＲ弁リフト量、目標吸気絞り弁開度を求めるための制御パラメーターとして用いたのでは、ＥＧＲ量が目標値よりも減少側にずれる（図１４参照）。同様にして、重質燃料の使用時に目標噴射量を燃料噴射時期を求めるための制御パラメーターとして用いたのでは、燃料噴射時期が目標値よりも進角側にずれ、また重質燃料の使用時に目標噴射量を目標ＥＧＲ弁リフト量、目標吸気絞り弁開度を求めるための制御パラメーターとして用いたのでは、ＥＧＲ量が目標値よりも減少側にずれる。
【００８３】
これに対処するため、第５実施形態、第６実施形態では、目標噴射量を燃料粘度の検出値で補正した値を制御パラメーターとして用いる。
【００８４】
ただし、図１０、図１３は燃料噴射量制御について前述した第１、第２、第３の３つの実施形態のいずか（つまり燃料噴射量制御のほうに燃料粘度に応じた補正を行っている）を前提とするため、図１０は図３３に示した従来例の燃料噴射時期制御と、また図１３は図３３に示した従来例のＥＧＲ制御と見かけ上変わるところがない。前述した３つの実施形態によれば、目標噴射量Ｑ１（あるいはコントロールスリーブ位置により検出される実測の燃料噴射量）が燃料粘度に左右されないエンジン負荷を正確に表すので、重複して燃料粘度補正を行う必要がないからである。
【００８５】
これに対して、燃料噴射量制御が図３３に示した従来例と同じであることを前提とするときは、図１０に代えて図２７（第８実施形態）を、また図１３に代えて図２８（第９実施形態）を用いなければならない。後述する第７実施形態の図１９も、燃料噴射量制御について前述した３つの実施形態のいずれかと同じであることが前提であり、図３３に示した従来例の燃料噴射量制御を前提とするときは図１９に代えて図２９（第９実施形態）を用いなければならない。
【００８６】
まず、図１０の燃料噴射時期制御については、Ｓ１２３で目標噴射量Ｑ１と回転数とから噴射時期の回転−負荷特性（マップ）を検索して通常運転時の燃料噴射時期ＩＴｎｌを、またＳ１２４では回転数と冷却水温から始動噴射時期進角特性（マップ）を検索して始動噴射時期進角値ＩＴｓｔを求める。
【００８７】
Ｓ１２５では、エンジン始動時であるかどうかを判断し、始動時（たとえばキースイッチがスタート位置にありかつエンジン回転数が所定値以内である）のときはＢの側に、それ以外ではＡの側にスイッチングする。
【００８８】
Ｓ１２６では、目標噴射時期ＩＴｔ（通常運転時はＩＴｔ＝ＩＴｎｌ、始動時はＩＴｔ＝ＩＴｓｔ）と、ＴＤＣセンサ、ノズルリフトセンサによって実測された実測噴射時期ＩＴｉとを比較し、ＰＩＤ制御により、タイマーピストンの移動量を求め、噴射時期制御アクチュエーター指令信号ＩＴａを出力し、これにより燃料噴射時期を制御する。
【００８９】
なお、この実施形態での噴射時期制御では、目標噴射時期ＩＴｔと実測噴射時期ＩＴｉとの比較に基づくものであるが、回転数と負荷に応じた目標タイマピストン位置と実測タイマピストン位置との比較に基づくものでもかまわない。
【００９０】
次に、図１３の第６実施形態においては、Ｓ１３３で目標噴射量Ｑ１と回転数とから、ＥＧＲ弁リフト量の回転−負荷特性（マップ）を検索して目標ＥＧＲ弁リフト量ＬＩＦＴａを、また吸気絞り弁開度の回転−負荷特性（マップ）を検索して目標吸気絞り弁開度Ｔ／Ｃａを求める。
【００９１】
Ｓ１３４では回転数と冷却水温から水温補正特性を検索して水温補正量ＬＩＦＴｂを求め、これをＳ１３５において目標ＥＧＲ弁リフト量ＬＩＦＴａと目標吸気絞り弁開度Ｔ／Ｃａに乗ずる。
【００９２】
Ｓ１３６では、水温補正後の目標ＥＧＲ弁リフト量ＬＩＦＴｔ（＝ＬＩＦＴａ×水温補正量）とＥＧＲ弁に設けたリフトセンサ４５（図１６参照）からの実測ＥＧＲ弁リフト量ＬＩＦＴｉとを比較し、また水温補正後の目標吸気絞り弁開度Ｔ／Ｃｂ（＝Ｔ／Ｃａ×水温補正量）と実測吸気絞り弁開度（吸気絞り弁用アクチュエータの作動状態から判別）Ｔ／Ｃｉとを比較し、各ＰＩＤ制御により、ＥＧＲ弁制御信号と吸気絞り弁制御信号を出力し、これによりＥＧＲ量を制御する。
【００９３】
図１０の第５実施形態では、前述した３つの実施形態のいずかの燃料噴射量制御により基準燃料のときと同量の燃料噴射量を与えることができるので、目標噴射量を燃料噴射時期を求めるための制御パラメータとしている場合に、燃料粘度が基準燃料に対するより変化したときでも、燃料噴射時期が目標より外れることがなく、これによって排気エミッションの悪化や運転性の低下を抑制できる（図１２参照）。図１３の第６実施形態でも、前述した３つの実施形態のいずかの燃料噴射量制御により基準燃料のときと同量の燃料噴射量を与えることができるので、目標噴射量をＥＧＲ弁リフト量と吸気絞り弁開度を求めるための制御パラメータとしている場合に、燃料粘度が基準燃料に対するより変化したときでも、燃料粘度によるＥＧＲ量のバラツキを低減することができ、これによって排気エミッションの悪化、運転性の低下を抑制できる（図１５参照）。
【００９４】
ただし、図１３では、ＥＧＲ量を連続的に可変制御できるものを対象として構成しているが、簡易には、図１６に示したように、ダイアフラム式のＥＧＲ弁３４への制御負圧通路３５に一対のデューティー制御弁３６、３７を、また２段階ダイアフラム式の吸気絞り弁３８への制御負圧通路にも一対の吸気絞り電磁弁を設け（負圧通路４０に吸気絞り電磁弁４２、負圧通路４３に吸気絞り電磁弁４４）、これら４つの弁を運転領域に応じてＯＮ、ＯＦＦ制御することによって（図１７、図１８参照）、ＥＧＲ量を４段階に可変制御するものでかまわない。なお、図１６において、３１は吸気通路、３２は排気通路、３３はＥＧＲ通路、４１はオリフィス、４５はリフトセンサである。
【００９５】
図１９は、第７実施形態のＥＧＲ量の制御ブロック図で、この実施形態は、回転数、負荷としての燃料噴射量に加えて、空燃比をも制御パラメータとしてＥＧＲ量（あるいは最大燃料噴射量）を制御するものを対象とするものである。
【００９６】
さて、基準燃料でマッチングした基準ポンプ特性に基づいてコントロールスリーブ位置を調節する噴射ポンプでは、軽質燃料の使用時にコントロールスリーブ位置が同じでも実際の燃料噴射量が減少することを前述したが、この現象により目標噴射量が実際の燃料噴射量より多めに見積もられることになるため、軽質燃料の使用時に目標噴射量を用いて空燃比を計算したのでは、計算空燃比が実際より小さい側（リッチ側）にずれる。同様にして、重質燃料の使用時に目標噴射量を用いて空燃比を計算したのでは、計算空燃比が実際より大きい側（リーン側）にずれる。
【００９７】
これに対処するため、第７実施形態では、目標噴射量を燃料粘度の検出値で補正した値を、空燃比を計算するための制御パラメータとして用いる。
【００９８】
ただし、これは、図３３に示した従来例の燃料噴射量制御を前提とするときの話であって、燃料噴射量制御について前述した３つの実施形態のいずれかと同じであることを前提とするときは、目標噴射量をそのまま空燃比を計算するための制御パラメータとして用いればよい。
【００９９】
詳細には、図１９のＳ１４１でエアフローメータ５１（図２６参照）で検出される吸入空気量と吸気温度センサ５２（図２６参照）で検出される吸気温度と目標噴射量Ｑ１（図１３と同じ）とに基づいて空燃比Ａ／Ｆを計算する。このＡ／Ｆ計算については図２０のフローチャートで説明する。
【０１００】
図２０において、Ｓ１５１では吸入空気量Ｑａｉｒと吸入空気温度Ｔａｉｒを読み込み、これらからＳ１５２において
Ｐｉｎ＝Ａ１×Ｔａｉｒ／Ｑａｉｒ                          …（５）
ただし、Ａ１：定数
の式により絞り弁下流の吸気管圧力（図ではインマニ圧力で略記）Ｐｉｎを計算する。この式は、理想気体に対して成り立つ状態方程式（ＰＶ＝ｎＲＴ）に従うものである。
【０１０１】
Ｓ１５３では、吸入空気量Ｑａｉｒと燃料噴射量Ｑｆから、図２１と図２２を内容とする各マップを検索して、排気流量推測係数Ｋ１、Ｋ２を、また図２３と図２４を内容とする各マップを検索して、排気温度推測係数Ｋ３、Ｋ４をそれぞれ求め、これらの値を用いて
Ｑｅｘｈ＝Ｋ１×Ｑａｉｒ＋Ｋ２×Ｑｆ                      …（６）
Ｔｅｘｈ＝Ｋ３×Ｑａｉｒ＋Ｋ４×Ｑｆ                      …（７）
ただし、Ｑｆ：燃料噴射量
の式により、排気流量Ｑｅｘｈと排気温度Ｔｅｘｈを計算する。
【０１０２】
これは、エンジンでの熱損失、燃料の発熱量、および管内の流れ（ベルヌーイの式）を最終的にまとめると、排気温度、排気流量ともに吸入空気量と燃料噴射量の関数として与えられることから、（６）、（７）式の排気温度推測式、排気流量推測式の係数Ｋ１〜Ｋ４を予め実験してマップとして記憶しておけば、そのマップを回転数と燃料噴射量Ｑｆから検索することで、排気温度と排気流量を求めることができるのである。
【０１０３】
Ｓ１５４ではＳ１５２と同様にして、
Ｐｏｕｔ＝Ａ１×Ｔｅｘｈ／Ｑｅｘｈ                        …（８）
ただし、Ａ１：定数
の式により排気管圧力（図ではエキマニ圧力で略記）Ｐｏｕｔを計算し、このＰｏｕｔと上記のＰｉｎの差とＥＧＲ重量推測係数Ｋ５とを用い、Ｓ１５５において
ＱＥＧＲ＝Ａｅｇｒ×Ｋ５×（Ｐｏｕｔ−Ｐｉｎ）            …（９）
ただし、Ａｅｇｒ：ＥＧＲ弁開口面積
の式により、ＥＧＲ重量であるＱＥＧＲを計算し、Ｓ１５６において
Ａ／Ｆ＝（Ｑａｉｒ−ＱＥＧＲ）／Ｑｆ                    …（１０）
の式により、空燃比Ａ／Ｆを計算する。
【０１０４】
なお、（９）式のＫ５も図２５に示したように、予め実験してマップとして記憶させてある値で、そのマップを回転数と燃料噴射量Ｑｆから検索する。また、ＡｅｇｒはＥＧＲ弁リフト量からテーブル検索して求めている。
【０１０５】
このようにして空燃比Ａ／Ｆの計算を終了したら、図１９のＳ１４２に戻り、計算空燃比Ａ／Ｆ、エンジン回転数、目標噴射量Ｑ１（図１３と同じ）に基づいて、計算空燃比に対する目標ＥＧＲ弁リフト量と目標吸気絞り弁開度を検索する。Ｓ１４２においては、図示したように、ある１つの空燃比に対するＥＧＲ弁リフト量（あるいは吸気絞り弁開度）の回転−負荷特性（マップ）を代表させて示しているが、実際には、幾つかの代表的な空燃比毎にＥＧＲ弁リフト量と吸気絞り弁開度の各回転−負荷特性を用意しており、その中から計算空燃比と合致する特性のマップを選択して、目標ＥＧＲ弁リフト量と目標吸気絞り弁開度を求めるわけである。
【０１０６】
第７実施形態では、前述した３つの実施形態のいずかの燃料噴射量制御により基準燃料のときと同量の燃料噴射量を与えることができるので、目標噴射量をＥＧＲ弁リフト量と吸気絞り弁開度を求めるための制御パラメータとするとともに、さらに目標噴射量を計算空燃比を求めるための制御パラメータともしている場合に、燃料粘度が基準燃料に対するより変化したときでも、燃料粘度による空燃比の計算誤差を大幅に低減することができ、これによって排気エミッションの悪化や運転性の低下を抑制できる。第７実施形態のように、空燃比を制御パラメータにＥＧＲ量を制御するものにおいては、ＥＧＲ量の計算精度の向上および排気エミッションの低減、運転性向上のために空燃比を用いているわけで、このものでは燃料噴射量の計測誤差がそのまま空燃比誤差となるため、燃料粘度による燃料噴射量バラツキに対する補正は必須である。
【０１０７】
図２７は第８実施形態の噴射時期の制御ブロック図、また図２８、図２９は第９実施形態、第１０実施形態のＥＧＲ量の制御ブロック図で、図２７は図１０に、図２８は図１３に、また図２９は図１９に対応する。
【０１０８】
これら３つの実施形態は、燃料噴射量制御が図３３に示した従来例と同じであることを前提とするものであるため、これらの実施形態においては、図１０、図１３、図１９と相違して、目標噴射量Ｑ１を燃料粘度により補正した値を用いなければならない。
【０１０９】
図１０、図１３、図１９との相違点を主に述べると、まず、図２７の燃料噴射時期制御については、Ｓ１２１で燃料粘度の検出値とエンジン回転数から所定のマップを検索することにより、目標噴射量に対する燃料粘度補正係数Ｋ-Ｑfv2を求め、この補正係数をＳ１２２において目標噴射量Ｑ１（図３と同じ）に乗じ、乗じた後の値をあたらめて目標噴射量Ｑ３（＝Ｑ１×Ｋ-Ｑfv2）とする。
【０１１０】
燃料粘度補正係数Ｋ-Ｑfv2の値は、図３における燃料粘度補正係数Ｋ-Ｑfvと同様の特性で、軽質燃料の使用時に１より大きくなる値である。これは、軽質燃料の使用時に燃料噴射時期が遅角側にずれることのないようにするため、制御パラメーターとしての燃料噴射量を基準燃料のときより増加させる必要があるからである。同様にして、重質燃料の使用時には、制御パラメーターとしての燃料噴射量を基準燃料のときより減少させなければならないので、重質燃料の使用時にＫ-Ｑfv2の値を１より小さくしている。
【０１１１】
次に、図２８、図２９のＥＧＲ量制御については、Ｓ１３１、Ｓ１３２で、図２７のＳ１２１、１２２と同様にして、燃料粘度の検出値とエンジン回転数から所定のマップを検索することにより、目標ＥＧＲ弁リフト量と目標吸気絞り弁開度に対する燃料粘度補正係数Ｋ-Ｑfv3を求め、この補正係数を目標噴射量Ｑ１（図３と同じ）に乗じ、乗じた後の値をあたらめて目標噴射量Ｑ４（＝Ｑ１×Ｋ-Ｑfv3）とする。
【０１１２】
補正係数Ｋ-Ｑfv3の値は、図３における補正係数Ｋ-Ｑfvと同様の特性で、軽質燃料の使用時に１より大きくなる値である。これは、軽質燃料の使用時にＥＧＲ量が減少側にずれることのないようにするため、制御パラメーターとしての燃料噴射量を基準燃料のときより増大させる必要があるからである。同様にして、重質燃料の使用時には、制御パラメーターとしての燃料噴射量を基準燃料のときより減少させなければならないので、重質燃料の使用時にＫ-Ｑfv3の値を１より小さくしている。
【０１１３】
図３０は第１１実施形態の燃料噴射時期の制御ブロック図で、第５実施形態の図１０に対応する。この実施形態は、第５実施形態を前提としてさらにＳ１２７、Ｓ１２８を加えたものである。
【０１１４】
軽質燃料を高温で使用すると、極端に燃料粘度が低下し、これによってプランジャ圧送行程での漏れ量やデリバリバルブの吸い戻し量が増加するため、第１圧力波で噴射ノズルが開弁するはずのところが開弁しない現象が起こり、噴射時期が著しく遅れる。本願でいう異常噴射とは、このような噴射状態に断続的にまたは連続的になることを指している。異常噴射時には著しく噴射時期が遅れるため（たとえば遅角量は８〜１２°ＣＡにもなる）、トルクが極端に低下する。そのため、異常噴射が断続的に生じる場合にはトルク変動が生じるのである。
【０１１５】
そこで第１１実施形態では、噴射遅れ期間の変動量に応じた進角補正を行うことにより、軽質燃料使用時の異常噴射や不整噴射に起因するトルク変動を抑制するようにしたものである。
【０１１６】
詳細には、図３０のＳ１２７、Ｓ１２８において、噴射遅れ期間の変動量ΔｄＩＴ／ｄＴとエンジン回転数からマップ検索により噴射時期の燃料粘度補正量ＩＴｈを求め、これを通常運転時の燃料噴射時期ＩＴｎｌに加算することによって燃料粘度補正を行う。
【０１１７】
これをさらに図３１のフローチャートにより説明すると、図３１のフローチャートは、第１実施形態の図４のフローチャートに続けて、一定時間周期あるいは回転同期で実行する。
【０１１８】
図３１のＳ４１、Ｓ４２は図４と同じであり、準定常運転時である場合にＳ５１以降に進む。
【０１１９】
Ｓ５１、Ｓ５２では噴射遅れ期間の前回値ΔＩＴBFと噴射遅れ期間の今回値であるΔＩＴを読み込み、Ｓ５３、Ｓ５４において
ΔｄＩＴ／ｄＴ＝ΔＩＴBF−ΔＩＴ
の式により噴射遅れ期間の変動量ΔｄＩＴ／ｄＴを計算し、この噴射遅れ期間変動量ΔｄＩＴ／ｄＴとエンジン回転数から図３２を内容とする噴射時期補正量マップを検索して、噴射時期補正量ＩＴｈを求める。図３２に示したように、低回転域でＩＴｈの値を大きくしているのは、軽質燃料使用時の異常噴射が低回転域で発生しやすいためである。
【０１２０】
このようにして、第１１実施形態では異常噴射を噴射遅れ期間の変動で直接測定する構成であるため異常噴射時の進角補正が可能となり、また図４に示した高精度の燃料粘度の検出を前提としているため、噴射遅れ期間変動量の精度がよく、これによって不要な領域での誤進角補正を防止できる。なお、第１１実施形態での噴射時期制御も第５実施形態と同じに目標噴射時期ＩＴｔと実測噴射時期ＩＴｉとの比較に基づくものであるが、回転数と負荷に応じた目標タイマピストン位置と実測タイマピストン位置との比較に基づくものでもかまわない。
【０１２１】
実施形態では、ノズルリフトセンサ２８により噴射ノズルの開弁時期を検出する場合で説明したが、これに限られるものでなく、噴射管の膨張測定（歪みゲージ方式）や噴射管内圧測定（圧力計測方式）でもよい。
【０１２２】
実施形態では燃料噴射ポンプを分配型で説明したが、列型、カムシャフトレス型の各燃料噴射ポンプおよびユニットインジェクタについても、またインナカム噴射ポンプと呼ばれる分配型の一種についても、本発明を適用することができる。
【０１２３】
【発明の効果】
ププランジャの圧送開始時期（静的噴射時期）とノズルの開弁時期（動的噴射時期）の差である噴射遅れ期間は燃料粘度が一定条件のもとで噴射系の特性により決まるのであるが、燃料の粘度との関係を調べてみたところ、噴射遅れ期間と燃料粘度の間に強い相関があり、しかも、噴射遅れ期間に対する燃料粘度の比（ゲイン）も大きいことが実験により明らかになったので、第１の発明により噴射遅れ期間に応じて設定された相関関係に基づいて燃料粘度を検出することで、燃料噴射ポンプに経時劣化が生じたときでも、また負荷が常に変化する運転条件においても、高い精度での燃料粘度の検出が可能である。
【０１２４】
第２の発明では、噴射遅れ期間の変動から異常噴射時を判別したときに噴射時期を進角補正するので、特に軽質燃料使用時の異常噴射に起因するトルク変動を抑制することができる。
【０１２５】
第３の発明では、目標噴射量を、基準燃料でマッチングした基準ポンプ特性によって噴射量制御アクチュエータへの駆動量へと変換した後に、この噴射量制御アクチュエータへの駆動量を燃料粘度の検出値に応じて補正し、この燃料粘度補正後の値を目標値として噴射量制御アクチュエータに与えるので、基準燃料のときと同量の燃料噴射量を与えることができ、これによって燃料粘度が基準燃料と異なる燃料粘度の燃料が使用されるときでも、アイドル回転数制御時に燃料噴射量の不足に起因するエンストや噴射量の過剰に起因するアイドル回転の不安定が生じることがなく、またアイドル以外の通常運転時には、アクセルレスポンスが悪化したり、敏感になることがない。
【０１２６】
燃料噴射のたびに燃料粘度の検出値に応じて噴射量制御アクチュエータへの駆動量を補正することは、従来よりも計算負荷の増大となるが、第４の発明では、ポンプ特性の書き換え後は、従来と変わらない計算負荷で燃料噴射量制御を行うことが可能となるため、演算処理装置の処理速度が遅い場合や燃料噴射量以外の制御も１つ演算処理装置で行う場合にも演算処理装置に対する計算負荷を増大させることがない。
【０１２７】
第５の発明では、基準ポンプ特性のほかに、基準燃料とは燃料粘度の異なる燃料に対してマッチングしたポンプ特性を少なくとも１つ用意しており、使用燃料の燃料粘度が基準燃料と異なるときは、その異なる燃料粘度の燃料に応じたポンプ特性を用いるので、基準ポンプ特性により変換される噴射量制御アクチュエータへの駆動量を燃料粘度の検出値で補正しても修正できないような特殊なポンプ特性を有する噴射系をもつ場合においても、燃料粘度に応じて正確に噴射量制御アクチュエータへの駆動量を補正できる。
【０１２８】
第６の発明では目標噴射量を燃料粘度の検出値により補正した値を、また第７の発明では燃料噴射量制御部材の位置検出手段から推定される燃料噴射量を燃料粘度の検出値により補正した値を、燃料噴射時期を求めるための制御パラメータとして用いるので、燃料粘度が基準燃料に対するより変化したときでも、燃料噴射時期が目標より外れることがなく、これによって排気エミッションの悪化や運転性の低下を抑制できる。
【０１２９】
第８の発明では目標噴射量を燃料粘度の検出値により補正した値を、また第９の発明では燃料噴射量制御部材の位置検出手段から推定される燃料噴射量を燃料粘度の検出値により補正した値を、ＥＧＲ量を求めるための制御パラメータとして用いるので、燃料粘度によるＥＧＲ量のバラツキを低減することができ、これによって排気エミッションの悪化、運転性の低下を抑制できる。
【０１３０】
第１０の発明では、目標噴射量を燃料粘度の検出値で補正した値を、空燃比を計算するための制御パラメーターとして用いるので、燃料粘度による空燃比の計算誤差を大幅に低減することができ、これによって排気エミッションの悪化や運転性の低下を抑制できる。
【０１３１】
可変噴射率機構を持つ噴射ポンプやノズルの開弁圧が高い直接噴射式ディーゼルエンジンに用いられる噴射ポンプなど特殊な噴射特性を有する噴射ポンプでは、アイドル回転数付近に変位点を持つため、特に軽質燃料使用時のアイドル制御が不安定になったり、エンストしたりすることがあるが、第１１の発明では、燃料粘度の検出値に応じた比例定数を設定するので、軽質燃料の使用時には比例定数が基準燃料のときより大きくなり、これによってアイドル回転数付近に変位点を持つ特殊な噴射特性を有する噴射ポンプを用いての軽質燃料の使用時にも、アイドル制御が不安定になったり、エンストしたりすることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】分配型燃料噴射ポンプの詳細図である。
【図２】アイドル時の噴射遅れ期間と燃料粘度の関係を示す特性図である。
【図３】第１実施形態の燃料噴射量の制御ブロック図である。
【図４】第１実施形態の燃料粘度の判別と燃料粘度補正係数の算出を説明するためのフローチャートである。
【図５】燃料粘度判別テーブルの特性図である。
【図６】燃料粘度補正係数マップの特性図である。
【図７】第２実施形態の燃料噴射量の制御ブロック図である。
【図８】第３実施形態の燃料噴射量の制御ブロック図である。
【図９】第４実施形態の比例定数の特性図である。
【図１０】第５実施形態の燃料噴射時期の制御ブロック図である。
【図１１】燃料粘度変化による噴射時期バラツキの特性図である。
【図１２】燃料粘度変化による噴射時期バラツキの影響を示す特性図である。
【図１３】第６実施形態のＥＧＲ量の制御ブロック図である。
【図１４】燃料粘度変化によるＥＧＲ量バラツキの特性図である。
【図１５】燃料粘度変化によるＥＧＲ量バラツキの影響を示す特性図である。
【図１６】ＥＧＲ量を４段階に制御する場合のＥＧＲ制御装置の制御システム図である。
【図１７】運転領域図である。
【図１８】４つの各運転領域に対する一対のデューティー制御弁３６、３７と一対の吸気絞り弁４２、４４の各作動を説明するための表図である。
【図１９】第７実施形態のＥＧＲ量の制御ブロック図である。
【図２０】空燃比計算を説明するためのフローチャートである。
【図２１】排気流量推測係数マップの特性図である。
【図２２】排気流量推測係数マップの特性図である。
【図２３】排気温度推測係数マップの特性図である。
【図２４】排気温度推測係数マップの特性図である。
【図２５】ＥＧＲ重量推測係数マップの特性図である。
【図２６】ＥＧＲ量を４段階に制御する場合のＥＧＲ制御装置の制御システム図である。
【図２７】第８実施形態の燃料噴射時期の制御ブロック図である。
【図２８】第９実施形態のＥＧＲ量の制御ブロック図である。
【図２９】第１０実施形態のＥＧＲ量の制御ブロック図である。
【図３０】第１１実施形態の燃料噴射時期の制御ブロック図である。
【図３１】第１１実施形態の噴射時期補正量の算出を説明するためのフローチャートである。
【図３２】噴射時期補正量ＩＴｈの特性図である。
【図３３】従来のディーゼルエンジンの制御ブロック図である。
【図３４】燃料粘度変化が燃料噴射量制御とその他のエンジン制御に及ぼす影響をまとめて示した図である。
【図３５】定常運転時における燃料噴射時期とＥＧＲ率に対するＰＭ排出量の特性図である。
【図３６】発進直後における燃料噴射時期とＥＧＲ率に対するＰＭ排出量の特性図である。
【図３７】加速時における燃料噴射時期とＥＧＲ率に対するＰＭ排出量の特性図である。
【図３８】エンジン負荷に対するＮＯｘ排出量の特性図である。
【図３９】エンジン負荷に対するＰＭ排出量の特性図である。
【図４０】エンジン負荷に対するＨＣ排出量の特性図である。
【図４１】エンジン負荷に対するＦＣ排出量の特性図である。
【図４２】第１の発明のクレーム対応図である。
【図４３】第２の発明のクレーム対応図である。
【図４４】第３の発明のクレーム対応図である。
【図４５】第４の発明のクレーム対応図である。
【図４６】第５の発明のクレーム対応図である。
【図４７】第６の発明のクレーム対応図である。
【図４８】第７の発明のクレーム対応図である。
【図４９】第８の発明のクレーム対応図である。
【図５０】第９の発明のクレーム対応図である。
【図５１】第１１の発明のクレーム対応図である。
【符号の説明】
１  噴射ポンプ
５  コントロールスリーブ（燃料噴射量制御部材）
６  ロータリソレノイド（噴射量制御アクチュエータ）
９  タイマピストン（燃料噴射時期制御部材）
１０  タイミングコントロールバルブ（噴射時期制御アクチュエータ）
２１  コントローラ
２８  リフトセンサ
３４  ＥＧＲ弁
３６、３７  デューティー制御弁
４２、４４  吸気絞り電磁弁
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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