(57)【要約】【課題】拡散燃焼における燃料過濃領域の形成を抑制することができるエンジンの燃料噴射制御装置を提供する。【解決手段】エンジン（２）の各気筒に設けられた燃料噴射装置（４）は、燃焼室内に燃料を噴射する噴射ノズル（２８）と、噴射ノズル（２８）に供給される加圧燃料の圧力を一時的に低下させる圧力変更装置（３０）とを備え、ＥＣＵ（２０）は、噴射ノズル（２８）を制御して燃料の主噴射を実行しているときに、エンジン（２）の運転状態に応じ、圧力変更装置（３０）を制御して噴射ノズル（２８）に供給される加圧燃料の圧力を一時的に低下させることにより、噴射ノズル（２８）の燃料噴射率を一時的に低下させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射手段と、
上記燃料噴射手段が噴射するための加圧燃料を供給する燃料供給手段と、
上記燃料供給手段から上記燃料噴射手段に供給される加圧燃料の圧力を一時的に低下させる減圧手段と、
上記燃料噴射手段を制御して上記エンジンのトルク発生に寄与する燃料の主噴射を実行しているときに、上記減圧手段を制御して上記燃料噴射手段に供給される加圧燃料の圧力を一時的に低下させることにより、上記燃料噴射手段の燃料噴射率を一時的に低下させる制御手段と
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
上記減圧手段は、シリンダ内を摺動するピストンによって画成される拡大室を備え、上記燃料供給手段から供給される加圧燃料を、上記拡大室を介して上記燃料噴射手段に供給し、
上記制御手段は、上記減圧手段の上記ピストンを移動させて上記拡大室の容積を拡大することにより、上記燃料噴射手段に供給される加圧燃料の圧力を一時的に低下させることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
上記減圧手段は、
筒状をなす第１シリンダと、上記第１シリンダの軸線方向に上記第１シリンダから延設されて上記第１シリンダより小径の筒状をなす第２シリンダとからなるケーシングと、
上記第１シリンダ内に摺動可能に設けられ、上記第１シリンダ内を、上記第１シリンダ側の上記ケーシングの端部である第１端部の側の第１圧力室と、上記第２シリンダ側の上記ケーシングの端部である第２端部の側の第２圧力室とに分割する第１ピストンと、
上記第２シリンダ内に摺動可能に設けられて上記第１ピストンと連結され、上記第２シリンダ内の上記第２端部側に上記拡大室を形成する第２ピストンと、
上記第１ピストンが上記第１端部側に移動するときに上記第１ピストンを上記第２端部側に向けて付勢する付勢スプリングと、
上記燃料供給手段から供給される加圧燃料を、上記第１圧力室に連通する第１供給路を介して上記第１圧力室に供給する第１位置と、上記第１圧力室内の燃料を上記第１供給路を介して排出させる第２位置とに選択的に切り換え可能な制御弁と、
上記第２圧力室に連通し、上記燃料供給手段から供給される加圧燃料を上記第２圧力室に供給する第２供給路と、
上記拡大室に連通し、上記燃料供給手段から供給される加圧燃料を、オリフィスを介して上記拡大室に供給する第３供給路と、
上記拡大室に連通し、上記拡大室内の燃料を上記燃料噴射手段に供給する第４供給路とを備え、
上記制御手段は、上記制御弁を上記第１位置として上記主噴射を実行しているときに、上記制御弁を一時的に上記第２位置とすることにより、上記燃料噴射手段に供給される燃料の圧力を一時的に低下させることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
上記第１ピストンは、上記第１圧力室と上記第２圧力室とを連通する連通路を有することを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
上記制御手段は、上記エンジンの負荷が所定の負荷より低負荷であると共に、上記エンジンの回転数が所定の回転数より低回転となる運転領域において、上記燃料噴射手段に供給される燃料の圧力を一時的に低下させることにより、上記燃料噴射手段の燃料噴射率を一時的に低下させることを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの燃料噴射制御装置に係り、詳しくはエンジンの燃焼室内に燃料の主噴射を行っているときに、主噴射における燃料噴射率を変化させることが可能な燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼室内に燃料を噴射するディーゼルエンジン等の燃焼室内における燃焼形態は、噴射燃料と周囲の圧縮空気との境界の可燃混合気層で燃焼を生起する拡散燃焼が主体となる。このような拡散燃焼は、燃料の噴射圧、燃焼室形状、燃焼室内の空気流動等の種々の要因に対して敏感であり、何れかの要因が僅かに不適切になるだけで、可燃混合気層で燃料と空気とが良好に混合せずに燃料過濃の領域が形成されてしまう傾向がある。
【０００３】
一方、エンジンの燃焼室内に燃料を噴射するための燃料噴射ノズルは、エンジンの全ての運転領域において必要とされる燃料の噴射量を確保することができるように、燃料を噴射する噴孔の開口面積が定められている。従って、高負荷高回転領域においても適正な燃料量を確保することができる程度の大きさの噴孔が設けられるため、特に低負荷低速領域においては燃焼室内への単位時間あたりの燃料供給量が過剰となって、上述したような燃料過濃領域が形成されやすくなる。
【０００４】
燃料過濃領域では過剰に存在する燃料が、空気の不足によって正常に燃焼できなくなっているため、燃焼室内でのスモーク生成量が増大し、これに伴って燃焼室からのスモーク排出量も増大することになる。また、噴射された燃料の不完全燃焼により燃焼効率が低下し、燃費が悪化するという問題もある。
エンジンの燃焼室内での燃焼状態を改善するための対策としては、例えば、特許文献１などにより種々の技術が提案されている。特許文献１の技術では、燃料噴射期間中の初期において燃料噴射率の急増を抑制し、その後に燃料噴射率を最大値まで増加させるように燃料噴射弁のリフト量を制御している。
【特許文献１】特開２００３−１４８２２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の燃料噴射制御装置において行われる噴射初期の燃料噴射率の抑制は、燃焼室内に噴射された燃料の急激な燃焼の防止を目的としたものであり、燃焼室内における燃料過濃領域の形成の抑制を目的とするものではない。従って、特許文献１の燃料噴射制御装置では、燃焼音の抑制や燃焼室内におけるＮＯｘ生成量の低減という効果があるものの、上述したような燃料過濃領域の形成に伴って生じる問題の解決策とはなり得ない。このため、従来よりこのような燃料過濃領域の形成に伴う問題への効果的な対策が要望されていた。
【０００６】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、拡散燃焼における燃料過濃領域の形成を抑制することができるエンジンの燃料噴射制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の燃料噴射制御装置は、エンジンの燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射手段と、上記燃料噴射手段が噴射するための加圧燃料を供給する燃料供給手段と、上記燃料供給手段から上記燃料噴射手段に供給される加圧燃料の圧力を一時的に低下させる減圧手段と、上記燃料噴射手段を制御して上記エンジンのトルク発生に寄与する燃料の主噴射を実行しているときに、上記減圧手段を制御して上記燃料噴射手段に供給される加圧燃料の圧力を一時的に低下させることにより、上記燃料噴射手段の燃料噴射率を一時的に低下させる制御手段とを備えることを特徴とする（請求項１）。
【０００８】
このように構成された燃料噴射制御装置によれば、制御手段が燃料噴射手段を制御することにより、燃料供給手段から供給された加圧燃料が燃料噴射手段からエンジンの燃焼室内に噴射され、燃焼室内で拡散燃焼が生起されてエンジンが運転される。制御手段は、このようにしてエンジンのトルク発生に寄与する燃料の主噴射を実行しているときに、減圧手段を制御して燃料噴射手段に供給される燃料の圧力を一時的に低下させることにより、燃料噴射手段の燃料噴射率を一時的に低下させる。
【０００９】
燃料噴射手段の燃料噴射率を一時的に低下させた場合には、燃料噴射率の低下に伴って燃焼室内に供給される燃料が一時的に減少するので、燃焼室内における燃料過濃領域の形成が抑制されると共に、燃焼室内の濃混合気が希薄化傾向となって燃焼が促進される。従って、燃焼室内に形成される燃料過濃領域に起因した燃焼室内でのスモークの生成が抑制される。また、燃料と空気との混合が理論等量比に近くなって燃焼温度が上昇するため、既に燃焼室内で生成されているスモークの再燃焼が促進され、結果として燃焼室からのスモーク排出量が低減される。更に、燃焼温度の上昇は燃焼室内での熱発生率の増加に繋がることから、燃焼効率が改善され燃費が向上する。
【００１０】
具体的には、上記のような燃料噴射制御装置において、上記減圧手段は、シリンダ内を摺動するピストンによって画成される拡大室を備え、上記燃料供給手段から供給される加圧燃料を、上記拡大室を介して上記燃料噴射手段に供給し、上記制御手段は、上記減圧手段の上記ピストンを移動させて上記拡大室の容積を拡大することにより、上記燃料噴射手段に供給される加圧燃料の圧力を一時的に低下させることを特徴とする（請求項２）。
【００１１】
このように構成された燃料噴射制御装置によれば、燃料供給手段から減圧手段の拡大室を介して燃料噴射手段に供給された燃料を、主噴射によって燃料噴射手段からエンジンの燃焼室内に噴射しているときに、制御手段が減圧手段のピストンを移動させると、ピストンの移動による拡大室の容積の拡大に伴い、拡大室を介して燃料噴射手段に供給される燃料の圧力が一時的に低下する。このような燃料圧力の低下に伴い、燃料噴射手段の燃料噴射率が一時的に低下する。
【００１２】
より具体的には、上記のような燃料噴射制御装置において、上記減圧手段は、筒状をなす第１シリンダと、上記第１シリンダの軸線方向に上記第１シリンダから延設されて上記第１シリンダより小径の筒状をなす第２シリンダとからなるケーシングと、上記第１シリンダ内に摺動可能に設けられ、上記第１シリンダ内を、上記第１シリンダ側の上記ケーシングの端部である第１端部の側の第１圧力室と、上記第２シリンダ側の上記ケーシングの端部である第２端部の側の第２圧力室とに分割する第１ピストンと、上記第２シリンダ内に摺動可能に設けられて上記第１ピストンと連結され、上記第２シリンダ内の上記第２端部側に上記拡大室を形成する第２ピストンと、上記第１ピストンが上記第１端部側に移動するときに上記第１ピストンを上記第２端部側に向けて付勢する付勢スプリングと、上記燃料供給手段から供給される加圧燃料を、上記第１圧力室に連通する第１供給路を介して上記第１圧力室に供給する第１位置と、上記第１圧力室内の燃料を上記第１供給路を介して排出させる第２位置とに選択的に切り換え可能な制御弁と、上記第２圧力室に連通し、上記燃料供給手段から供給される加圧燃料を上記第２圧力室に供給する第２供給路と、上記拡大室に連通し、上記燃料供給手段から供給される加圧燃料を、オリフィスを介して上記拡大室に供給する第３供給路と、上記拡大室に連通し、上記拡大室内の燃料を上記燃料噴射手段に供給する第４供給路とを備え、上記制御手段は、上記制御弁を上記第１位置として上記主噴射を実行しているときに、上記制御弁を一時的に上記第２位置とすることにより、上記燃料噴射手段に供給される燃料の圧力を一時的に低下させることを特徴とする（請求項３）。
【００１３】
このように構成された燃料噴射制御装置によれば、制御弁が第１位置にある場合、燃料供給手段から供給される加圧燃料は、制御弁から第１供給路を介して第１圧力室に供給されると共に、第２圧力室及び拡大室にも供給されている。このため、第１圧力室内の加圧燃料により第１ピストンに作用する押圧力は、第２圧力室内の加圧燃料及び拡大室内の加圧燃料により第１ピストンに作用する押圧力と等しくなっている。従って、第１ピストン及び第２ピストンは、付勢スプリングの付勢力が生じない位置で停止している。
【００１４】
このとき拡大室内の燃料の圧力は、燃料供給手段から供給される加圧燃料の圧力に等しくなっており、拡大室の燃料が第４供給路を介して燃料噴射手段に供給される。従って、燃料噴射手段からは、燃料供給手段から供給される加圧燃料の圧力に対応した燃料噴射率で、燃料が燃焼室内に噴射されることになる。
一方、このようにして燃料噴射手段から燃焼室内に燃料を噴射しているときに制御手段が制御弁を第２位置に切り換えると、第１圧力室内の燃料は第１供給路を介して第１圧力室から排出される。このとき、第２圧力室及び拡大室には引き続き燃料供給手段からの加圧燃料が供給されている。このため、第１圧力室から燃料が排出されるのに伴って第１圧力室側から燃料により第１ピストンに作用する押圧力が低下すると、第１ピストン及び第２ピストンは付勢スプリングの付勢力に抗して第１圧力室側に移動していく。
【００１５】
このような第２ピストンの動きにより拡大室の容積が拡大していくが、このとき拡大室には、第３供給路のオリフィスを介して燃料供給手段からの加圧燃料が補充される。従って、拡大室の容積の拡大に遅れて加圧燃料が拡大室に補充されることになり、結果として拡大室の容積が拡大している間は、拡大室内の燃料の圧力が燃料供給手段から供給される加圧燃料の圧力より低下することになる。このようにして圧力の低下した燃料が拡大室から燃料噴射手段に供給されるので、燃料噴射手段の燃料噴射率は制御弁が第１位置にあるときよりも低下する。
【００１６】
制御手段による制御弁の第２位置への制御は一時的に行われるので、主噴射が行われている間に制御弁は再び第１位置に戻される。制御弁が第１位置に戻ると、第１圧力室には再び燃料供給手段からの加圧燃料が供給されるようになる。従って、第１圧力室内の加圧燃料により第１ピストンに作用する押圧力は、第２圧力室内の加圧燃料及び拡大室内の燃料により第１ピストンに作用する押圧力と等しくなる。このため、第１ピストン及び第２ピストンは、付勢スプリングの付勢力によって拡大室側に移動し、付勢スプリングの付勢力が発生しなくなる位置で停止する。
【００１７】
このように、制御弁が第１位置に戻されることにより、拡大室の容積拡大が停止するので、上述したような拡大室の容積拡大に伴う燃料の圧力低下が生じなくなる。この結果、拡大室から燃料噴射手段に供給される燃料の圧力は、燃料供給手段から供給される加圧燃料の圧力に復帰する。従って、低下していた燃料噴射手段の燃料噴射率も、低下前の状態に戻ることになる。
【００１８】
更に、このように構成される燃料噴射制御装置において、上記第１ピストンは、上記第１圧力室と上記第２圧力室とを連通する連通路を有することを特徴とする（請求項４）。
このように構成された燃料噴射制御装置によれば、制御弁が第２位置から第１位置に戻されて、第１圧力室に燃料供給手段からの加圧燃料が供給されることによって第１ピストンが第２圧力室及び拡大室側に移動する際に、第２圧力室内の燃料が第１ピストンの連通路を通って第１圧力室側に流動する。
【００１９】
このとき、連通路の流路断面積が大きいほど多量の燃料が第２圧力室から第１圧力室に流入するので、より速く第１ピストンを移動させることができる。従って、制御弁を第２位置から第１位置に切り換えて、上述のようにして拡大室内の燃料の圧力を復帰させる際の圧力の変化率を、連通路の流路断面積の大きさで調整することが可能である。即ち、制御弁を第２位置から第１位置に切り換えたときの、拡大室における燃料の圧力の復帰が所望の変化率で行われるように、連通路の流路断面積を設定することができる。
【００２０】
また、具体的には上記燃料噴射制御装置において、上記制御手段は、上記エンジンの負荷が所定の負荷より低負荷であると共に、上記エンジンの回転数が所定の回転数より低回転となる運転領域において、上記燃料噴射手段に供給される加圧燃料の圧力を一時的に低下させることにより、上記燃料噴射手段の燃料噴射率を一時的に低下させることを特徴とする（請求項５）。
【００２１】
燃料噴射ノズルについて前述したように、燃料噴射手段は、エンジンの全ての運転領域において必要とされる量の燃料を噴射できるように構成する必要があり、低負荷低速領域においては燃焼室内への単位時間あたりの燃料供給量が過剰となって、燃焼室内に燃料過濃領域が形成されやすくなる。
そこで、燃料噴射制御装置を上記のように構成することにより、燃焼室内に燃料過濃領域が形成されやすい低負荷低速領域において、燃料噴射手段の燃料噴射率を一時的に低下させ、燃焼室内における燃料過濃領域の形成を抑制する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の燃料噴射制御装置によれば、エンジンのトルク発生に寄与する燃料の主噴射を実行しているときに、燃料噴射手段に供給される加圧燃料の圧力を一時的に低下させることにより、燃料噴射手段の燃料噴射率を一時的に低下させるので、燃焼室内に供給される燃料が一時的に減少し、燃焼室内における燃料過濃領域の形成を良好に抑制することが可能となる。
【００２３】
この結果、燃焼室内に形成される燃料過濃領域に起因した燃焼室内でのスモークの生成を良好に抑制することができる。また、燃料と空気との混合が理論等量比に近くなって燃焼温度が上昇するため、既に燃焼室内で生成されているスモークの再燃焼が促進され、結果として燃焼室内からのスモーク排出量を低減することができる。更に、燃焼温度の上昇は燃焼室内での熱発生率の増加に繋がることから、燃焼効率を改善して燃費を向上させることができる。
【００２４】
また、請求項２の燃料噴射制御装置によれば、減圧手段のピストンを移動させて拡大室の容積を拡大することにより、燃料噴射手段に供給される加圧燃料の圧力を低下させて、燃料噴射手段の燃料噴射率を一時的に低下させるので、燃料噴射手段に燃料噴射率を低下させるための複雑な機構を設ける必要がない。
また、請求項３の燃料噴射制御装置によれば、制御弁を第１位置から第２位置に切り換えることにより、拡大室の容積を拡大して燃料噴射手段に供給される加圧燃料の圧力を低下させることができるので、燃料噴射手段から主噴射を行っている間の任意のタイミングで燃料噴射手段の燃料噴射率を一時的に低下させることが可能となる。
【００２５】
また、請求項４の燃料噴射制御装置によれば、第１圧力室と第２圧力室とを連通する連通路を第１ピストンに設けることにより、制御弁を第２位置から第１位置に切り換えて拡大室の燃料の圧力を復帰させる際の圧力の変化率を、連通路の流路断面積の大きさで調整することが可能となる。従って、拡大室における燃料の圧力の復帰が所望の変化率で行われるように、連通路の流路断面積を設定することができる。
【００２６】
また、請求項５の燃料噴射制御装置によれば、エンジンの負荷が所定の負荷より低負荷であると共に、エンジンの回転数が所定回転数より低回転となる運転領域において、燃料噴射手段に供給される加圧燃料の圧力を一時的に低下させることにより、燃料噴射手段の燃料噴射率を一時的に低下させるようにしたので、燃焼室内に燃料過濃領域が形成されやすい低負荷低速領域において、燃料噴射手段の燃料噴射率を一時的に低下させ、燃焼室内における燃料過濃領域の形成を良好に抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面に基づき本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る燃料噴射制御装置１の全体構成図である。燃料噴射制御装置１が適用されるエンジン２は直列６気筒のディーゼルエンジンであって、本実施形態では動力源として車両に搭載されている。
エンジン２には、各気筒に対応してそれぞれ燃料噴射装置４が設けられている。各燃料噴射装置４には、コモンレール（燃料供給手段）６に連通する燃料分配管８が接続されている。コモンレール６には、燃料タンク１０に蓄えられている燃料が、サプライポンプ１２により燃料圧送管１４を介して圧送される。サプライポンプ１２は、エンジン２の駆動力によって作動する容積型プランジャポンプからなり、燃料タンク１０からの燃料を加圧してコモンレール６に供給することにより、コモンレール６内の燃料の圧力であるレール圧が所定レール圧（例えば１００ＭＰａ）に維持されるようになっている。サプライポンプ１２で余剰となった燃料は、サプライポンプ１２に接続された戻し管１６を介して燃料タンク１０に戻される。また、各燃料噴射装置４において余剰となった燃料は、各燃料噴射装置４に接続された戻し管１８を介して燃料タンク１０に戻されるようになっている。
【００２８】
コモンレール６に貯留されている燃料は、燃料分配管８を介して各燃料噴射装置４に供給され、各燃料噴射装置４は、ＥＣＵ（制御手段）２０からの制御信号に応じて、それぞれ対応する気筒の燃焼室内に燃料を噴射する。なお、各燃料噴射装置４の詳細については後述する。
ＥＣＵ２０は、各燃料噴射装置４の制御のほか、コモンレール６内の燃料のレール圧を所定レール圧に維持するための制御など、エンジン２の運転を適正に行うための様々な制御を行うものであって、入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置、中央処理装置、タイマカウンタ等を備えている。
【００２９】
ＥＣＵ２０には、その入力装置（図示せず）を介し、コモンレール６内の実レール圧を検出する圧力センサ２２、運転者のアクセル操作量を検出するアクセルセンサ２４、及びエンジン２のクランク角に応じたクランク角パルスを出力するクランク角センサ２６等の各種センサやスイッチ類が接続されている。また、ＥＣＵ２０には、その出力装置（図示せず）を介し、各燃料噴射装置４及びサプライポンプ１２等の各種デバイス類が接続されている。
【００３０】
ＥＣＵ２０は、これらのセンサ類からの検出情報に基づき、コモンレール６内のレール圧や燃料噴射装置４の燃料噴射期間及び燃料噴射時期を制御する。燃料噴射装置４からの燃料噴射量は、コモンレール６の実レール圧Ｐと燃料噴射装置４の燃料噴射期間とで一義的に定まる。そこでＥＣＵ２０は、エンジン１の運転状態に応じた最適な燃料噴射量が達成されるように、実レール圧及び燃料噴射期間を制御する。
【００３１】
実レール圧は、サプライポンプ１２に内蔵された図示しない電磁弁の開閉状態に応じて制御される。ＥＣＵ２０は、クランク角センサ２６のクランク角パルスから求めたエンジン回転数や前回の燃焼サイクルの燃料噴射量等から図示しないマップに従って目標レール圧を算出し、圧力センサ２２によって検出された実レール圧が目標レール圧に保持されるようにサプライポンプ１２の電磁弁を開閉制御する。
【００３２】
またＥＣＵ２０は、上述のようにして検出されたエンジン回転数及びアクセルセンサ２４によって検出されたアクセル操作量から、図示しないマップに従って各燃料噴射装置４からの燃料噴射量に対応した燃料噴射期間を求める。更にＥＣＵ２０は、こうして求めた燃料噴射期間及びエンジン回転数から、図示しないマップに従って各燃料噴射装置４の噴射開始時期を求める。ＥＣＵ２０は、これら燃料噴射期間及び噴射開始時期に基づいて各燃料噴射装置４を制御し、各燃料噴射装置４から対応する気筒の燃焼室内に燃料を噴射することによりエンジン２の運転を制御する。
【００３３】
ＥＣＵ２０は、このような燃料噴射装置４の制御を行う際に、各気筒の燃焼室内における燃料過濃領域の形成を抑制すべく、燃料噴射装置４の燃料噴射率を可変制御する。以下では、この燃料噴射率の可変制御を含んでＥＣＵ２０が実行する燃料噴射制御について、燃料噴射装置４の構成と併せ、詳細に説明する。
図２は、エンジン２の各気筒に設けられ、燃料噴射率の可変制御を含む燃料噴射制御が行われる燃料噴射装置４の構成図である。図２に示されるように燃料噴射装置４は、エンジン２の燃焼室内に燃料を噴射する噴射ノズル（燃料噴射手段）２８と、この噴射ノズル２８に供給される加圧燃料の圧力を変更するための圧力変更装置（減圧手段）３０とを有している。
【００３４】
噴射ノズル２８は、筒状のケーシング３２内に摺動可能に設けられたピストン３４を有し、このピストン３４とケーシング３２とによって、ケーシング３２の第１端部３６の側には第１圧力室３８が形成されている。この第１圧力室３８内には、第１圧力室３８が拡大する方向にピストン３４を付勢する付勢スプリング４０が設けられている。
軸線方向においてケーシング３２の中程となる位置には、ケーシング３２を拡径して形成された環状の第２圧力室４２が設けられている。そして、ピストン３４の第１圧力室３８とは反対側となる端部は、第２圧力室４２内に臨む段部４４を介して針弁４６と一体的に結合され、針弁４６とケーシング３２との間には、第２圧力室に連通する間隙４８が形成されている。
【００３５】
ケーシング３２の第２端部５０には、この燃料噴射装置４が装着された気筒の燃焼室内に開口する複数の噴孔５２が設けられている。そして、ピストン３４が付勢スプリング４０の付勢力によって付勢され、図２に示されるように針弁４６の端部が第２端部５０に当接した状態にあるとき、これらの噴孔５０は針弁４６の端部によって閉塞されるようになっている。
【００３６】
なお、第２圧力室４２には、後述するようにして、燃焼室内に噴射するための加圧燃料が供給されるが、第２圧力室４２に供給された加圧燃料によってピストン３４を第１端部３６側に押圧する力が付勢スプリング４０の付勢力よりも大きくなるように、付勢スプリング４０の付勢力が設定されている。従って、第２圧力室４２に加圧燃料が供給された場合には、この加圧燃料により、付勢スプリング４０の付勢力に抗してピストン３４が第１端部３６側に移動する。このようなピストン３４の移動により、針弁４６の端部が第２端部５０から離間するので、噴孔５２が開放され、第２圧力室４２から間隙４８を介して供給される燃料が噴孔５２から燃焼室内に噴射される。
【００３７】
圧力変更装置３０のケーシング５４は、筒状をなす第１シリンダ５４ａと、第１シリンダ５４ａと同一軸線上に第１シリンダ５４ａから延設されて、第１シリンダ５４ａより小径の筒状をなす第２シリンダ５４ｂとからなる。第１シリンダ５４ａ内には、第１ピストン５６が摺動可能に設けられ、第１ピストン５６によって第１シリンダ５４ａ内は、ケーシング５４の第１端部５８側となる第１圧力室６０と、ケーシング５４の第２端部６２側となる第２圧力室６４とに分割されている。第１圧力室６０と第２圧力室６４とは、第１ピストン５６に形成されてオリフィスとして機能する連通路６６により連通されている。
【００３８】
第１ピストン５６と同一軸線上に第１ピストン５６から一体的に第２端部６２側に向けて延設された第２ピストン６８は、第１ピストン５６より小さい径を有して第２シリンダ５４ｂに摺動可能に嵌挿されており、第２ピストン６８と第２シリンダ５４ｂとによって拡大室７０が形成されている。
第１圧力室６０内には付勢スプリング７２が設けられ、図２に示されるように第１ピストン５６が所定位置にあるときには付勢スプリング７２の付勢力が発生せず、この所定位置から第１端部５８側に第１ピストン５６が移動すると、付勢スプリング７２が第１ピストン５６を第２端部６２側に向けて付勢する付勢力を発生するようになっている。
【００３９】
このように構成される噴射ノズル２８及び圧力変更装置３０の作動を制御するため、燃料噴射装置４には第１電磁弁７４及び第２電磁弁（制御弁）７６が設けられている。これら第１電磁弁７４及び第２電磁弁７６は、それぞれ別個にＥＣＵ２０からの制御信号によって第１位置と第２位置とに選択的に切り換えることができるようになっている。
より具体的に説明すると、第１電磁弁７４は、コモンレール６から燃料分配管８を介して供給される加圧燃料、即ち前述したように実レール圧が目標レール圧となるように調整された燃料（以下、所定レール圧の燃料という）を、第１電磁弁７４と噴射ノズル２８の第１圧力室３８との間に設けられた燃料供給路７８を介して第１圧力室３８に供給する第１位置と、第１圧力室３８内の燃料を燃料供給路７８を介して排出させ、戻し管１８を介して燃料タンク１０に戻す第２位置とに選択的に切り換え可能となっている。
【００４０】
また、第２電磁弁７６は、コモンレール６から燃料分配管８を介して供給される所定レール圧の燃料を、第２電磁弁７６と圧力変更装置３０の第１圧力室６０との間に設けられた第１供給路８０を介して第１圧力室６０に供給する第１位置と、第１圧力室６０内の燃料を第１供給路８０を介して排出させ、戻し管１８を介して燃料タンク１０に戻す第２位置とに選択的に切り換え可能となっている。
【００４１】
図２に示されるように、圧力変更装置３０の第２圧力室６４には、コモンレール６から燃料分配管８を介して供給される所定レール圧の燃料が、第２圧力室６４に接続された第２供給路８２によって常時供給されるようになっている。また、第２圧力室６４と拡大室７０とは、オリフィス８４を有した第３供給路８６を介して連通されており、拡大室７０と噴射ノズル２８の第２圧力室４２とは、第４供給路８８を介して連通している。
【００４２】
第２電磁弁７６が第１位置にある場合、コモンレール６から燃料分配管８を介して供給される所定レール圧の燃料は、第２電磁弁７６から第１供給路８０を介して圧力変更装置３０の第１圧力室６０に供給される。このとき、この所定レール圧の燃料は、圧力変更装置３０の第２圧力室６４にも供給されており、更に拡大室７０にも第２圧力室６４から第３供給路８６を介して供給されている。このため、第１圧力室６０内の加圧燃料により第１ピストン５６に作用する押圧力は、第２圧力室６４内の加圧燃料及び拡大室７０内の加圧燃料により第１ピストン５６に作用する押圧力と等しくなっている。従って、第１ピストン５６及び第２ピストン６８は、図２に示されるように付勢スプリング７２の付勢力が生じない所定位置で停止している。
【００４３】
このように、圧力変更装置３０の第１ピストン５６及び第２ピストン６８が図２に示される所定位置にあって移動しない定常状態においては、コモンレール６から供給される所定レール圧の燃料が、圧力変更装置３０の拡大室７０から第４供給路８８を介して噴射ノズル２８の第２圧力室４２に供給されることになる。このとき第１電磁弁７４が第１位置にあれば、噴射ノズル２８の第１圧力室３８には、コモンレール６から供給される所定レール圧の燃料が燃料供給路７８を介して供給されているので、ピストン３４は付勢スプリング４０の付勢力によって第２端部５０側に押圧され、噴孔５２は針弁４６によって閉鎖された状態にある。このため、噴射ノズル２８からこの燃料噴射装置４が装着されている気筒の燃焼室内への燃料の噴射は行われない。
【００４４】
このような状態で、第１電磁弁７４が第２位置に切り換えられると、図３に示されるように、噴射ノズル２８の第１圧力室３８内の燃料が燃料供給路７８から戻し管１８を介して燃料タンク１０に戻される。これに伴い、噴射ノズル２８の第１圧力室３８内の圧力が低下するが、第２圧力室４２には依然としてコモンレール６からの所定レール圧の燃料が供給されている。このため、噴射ノズル２８のピストン３４は、第２圧力室４２内の所定レール圧の燃料の圧力により、付勢スプリング４０の付勢力に抗して第１端部３６に向けて移動する。この結果、針弁４６が第２端部５０から離間して噴孔５２が開放される。これに伴い、第２圧力室４２内の加圧燃料が間隙４８を通って第２端部５０に移動し、噴孔５２から燃焼室内に噴射される。
【００４５】
このとき拡大室７０内の燃料の圧力は、上述したように所定レール圧となっている。従って、噴射ノズル２８の噴孔５２からは、所定レール圧に対応した燃料噴射率で、燃料が燃焼室内に噴射されることになる。
こうして噴射ノズル２８の噴孔５２から燃料を噴射しているときに第１電磁弁７４を第１位置に戻すと、噴射ノズル２８の第１圧力室３８には、コモンレール６から供給される所定レール圧の燃料が燃料供給路７８を介して再び供給されるようになる。従って、第１圧力室３８内の加圧燃料によるピストン３４への押圧力と、第２圧力室４２内に供給された加圧燃料によるピストン３４への押圧力とが等しくなる。このため、ピストン３４は付勢スプリング４０の付勢力により、針弁４６が第２端部５０に当接するまで第２端部５０側に向けて移動する。この結果、噴孔５２が針弁４６によって再び閉鎖され、噴孔５２からの燃料の噴射が停止する。
【００４６】
従って、ＥＣＵ２０は前述のようにして求めた燃料噴射期間と燃料噴射開始時期とに基づき、第１電磁弁７４を第１位置と第２位置とに選択的に切り換えれば、所望の燃料噴射開始時期から所望の燃料噴射期間にわたって、噴射ノズル２８からこの燃料噴射装置４が装着された気筒の燃焼室内に燃料を噴射することができる。
上述のようにして第１電磁弁７４を第２位置とし、噴射ノズル２８から所定レール圧の燃料を噴射しているときに、噴射ノズル２８の燃料噴射率を変更する場合には、図４に示されるように、第２電磁弁７６が第２位置に切り換えられる。第２電磁弁７６が第２位置となることにより、圧力変更装置３０の第１圧力室６０内の燃料は、第１供給路８０を介して第１圧力室６０から排出され、戻し管１８を介して燃料タンク１０に戻される。このとき、圧力変更装置３０の第２圧力室６４及び拡大室７０には、引き続きコモンレール６からの所定レール圧の燃料が供給されている。このため、第１圧力室６０から燃料が排出されるのに伴って第１圧力室６０側から燃料によって第１ピストン５６に作用する押圧力が低下すると、第１ピストン５６及び第２ピストン６８は付勢スプリング７２の付勢力に抗して第１圧力室６０側に移動していく。
【００４７】
このような第２ピストン６８の動きにより拡大室７０の容積が拡大していくが、このとき拡大室７０には、コモンレール６から第２圧力室６４に供給された所定レール圧の燃料が、第３供給路８６に設けられたオリフィス８４を介して補充される。従って、拡大室７０の容積の拡大に遅れて燃料が拡大室７０に補充されることになり、結果として拡大室７０の容積が拡大している間は、拡大室７０内の燃料の圧力が所定レール圧より低下することになる。こうして圧力の低下した燃料が拡大室７０から噴射ノズル２８の第２圧力室４２に供給されるので、噴射ノズル２８における燃料噴射率は、第２電磁弁７６が第１位置にあるときよりも低下する。
【００４８】
なお、このときの拡大室７０内の燃料圧力の変化率は、第３供給路８６に設けられたオリフィス８４によって定まる。従って、本実施形態では、第２電磁弁７６を第１位置から第２位置に切り換えたときに、所望の変化率で拡大室７０内の燃料圧力が低下していくようにオリフィス８４が設定されている。
こうして第２電磁弁７６を第２位置とすることにより、噴射ノズル２８における燃料噴射率を低下させた後、第２電磁弁７６を再び第１位置に戻すと、圧力変更装置３０の第１圧力室６０には、再びコモンレール６から供給される所定レール圧の燃料が供給されるようになる。従って、第１圧力室６０内の加圧燃料により第１ピストン５６に作用する押圧力は、第２圧力室６４内の加圧燃料及び拡大室７０内の加圧燃料により第１ピストン５６に作用する押圧力と等しくなる。このため、第１ピストン５６及び第２ピストン６８は、付勢スプリング７２の付勢力によって拡大室７０側に移動し、図２に示されるように、付勢スプリング７２の付勢力が発生しなくなる所定位置で停止する。
【００４９】
このように、第２電磁弁７６が第１位置に戻されることにより、それまで行われていた拡大室７０の容積拡大が停止するので、上述したような拡大室７０の容積拡大に伴う燃料の圧力低下が生じなくなる。そして、第１ピストン５６及び第２ピストン６８の拡大室７０側への移動、及び第２圧力室６４から第３供給路８６を介した所定レール圧の燃料の供給により、拡大室７０内の燃料の圧力は徐々に所定レール圧に復帰していく。従って、拡大室７０から噴射ノズル２８に供給される加圧燃料の圧力も、徐々に所定レール圧に復帰していき、燃料圧力の低下に伴い減少していた噴射ノズル２８の燃料噴射率も、減少前の状態に戻ることになる。
【００５０】
このようにして第１ピストン５６及び第２ピストン６８が拡大室７０側に移動する際には、第２圧力室６４内の燃料が第１ピストン５６に形成されたオリフィス機能を有する連通孔６６を介して第１圧力室６０に流入する。このときの連通路６６における燃料の単位時間あたりの流量が多いほど、第１ピストン５６及び第２ピストン６８が速く拡大室７０側に移動できるので、連通路６６の流路断面積などを調整して燃料の流量に関する特性を調整することにより、上述のようにして拡大室７０の加圧燃料の圧力を所定レール圧に復帰させる際の圧力の変化率を調整することが可能である。そこで本実施形態では、第２電磁弁７６を第１位置に切り換えたときの、拡大室７０における燃料圧力の所定レール圧への復帰が所望の変化率で行われるように、連通路６６のオリフィス機能を設定している。
【００５１】
なお、第２電磁弁７６が第１位置から第２位置に切り換えられて、前述したようにして第１ピストン５６が第１圧力室６０側に移動する際にも、第２圧力室６４内の燃料が連通路６６を介して第１圧力室６０に流入する。しかしながら、このときにも連通路６６はオリフィスとして作用するので、第１ピストン５６の移動は実質的に第１供給路８０における燃料の流量によって左右され、第１ピストン５６の移動を阻害するものではない。このため、拡大室７０内の燃料圧力が低下する際の圧力の変化率は、実質的に第３供給路８６に設けられたオリフィス８４によって定まる。
【００５２】
以上のように構成される燃料噴射装置４を用い、エンジン２のトルク発生に寄与する燃料の主噴射を行うために、ＥＣＵ２０は燃料噴射率の可変制御を含む燃料噴射制御を実行する。図５はＥＣＵ２０が実行する燃料噴射制御のフローチャートであり、図６は燃料噴射制御に伴うエンジン２の１つの気筒における各所の状態を説明するためのタイムチャートである。なお、図６において圧力変更装置３０の第２ピストン６８の状態は、圧力変更装置３０の第１端部５８側に移動する場合を上昇とし、第２端部６２側に移動する場合と下降として示されている。
【００５３】
ＥＣＵ２０は各気筒毎に、クランク角センサ２６から出力されるクランク角パルスに基づき、１燃焼サイクルを１制御周期として、図５のフローチャートに従い燃料噴射制御を繰り返し実行する。
燃料噴射制御を実行しているとき、１つの制御周期が始まると、まずＥＣＵ２０はステップＳ１において、クランク角センサ２６から出力されるクランク角パルスに基づき判定したタイミングｔ１で、第１電磁弁７４を第１位置から第２位置に切り換える。なお、図６に示されるように、各制御周期においてタイミングｔ１に達する前の時点では、第１電磁弁７４及び第２電磁弁７６のいずれも第１位置にあり、前述したように噴射ノズル２８から対応する気筒の燃焼室内への燃料の噴射は行われていない状態にある。従って、タイミングｔ１までは、噴射ノズル２８の燃料噴射率が０となっている。
【００５４】
ステップＳ１で第１電磁弁７４が第２位置とされることにより、噴射ノズル２８の第１圧力室３８内の燃料が第１電磁弁７４を介して排出され、図３に示されるようにピストン３４が第１端部３６側に移動することにより噴射ノズル２８の噴孔５２が開放される。このとき、噴射ノズル２８の第２圧力室４２には、前述したようにコモンレール６から圧力調整装置３０を介して所定レール圧の燃料が供給されているので、噴射ノズル２８の噴孔５２から、この燃料噴射装置４が装着された気筒の燃焼室内に燃料の噴射が開始され、このときの噴射ノズル２８における燃料噴射圧は所定レール圧となっている。従って、噴射ノズル２８の燃料噴射率は所定レール圧に対応した大きさまで上昇することになる。
【００５５】
次にＥＣＵ２０はステップＳ２において、エンジン２が燃料噴射率減少領域で運転されているか否かを判定する。この燃料噴射率減少領域は、エンジン２の負荷と回転数とに基づき予め設定されており、例えば図７のグラフに示されるように、所定の負荷Ｌｄｒと所定の回転数Ｎｅｒとに基づき定まる、ハッチング部分で示されるような低負荷低回転領域が燃料噴射率減少領域として予め設定されている。ＥＣＵ２０は、アクセルセンサ２４が検出したアクセルペダル操作量に基づいて求めたエンジン負荷と、クランク角センサ２６が出力するクランク角パルスから求めたエンジン回転数とに基づき、エンジン２がこのような燃料噴射率減少領域で運転されているか否かを判定する。
【００５６】
ステップＳ２において、エンジン２が燃料噴射率減少領域で運転されていると判定した場合、ＥＣＵ２０は処理をステップＳ３に進め、クランク角センサ２６から出力されるクランク角パルスに基づき判定したタイミングｔ２で、第２電磁弁７６を第１位置から第２位置に切り換える。
これにより、圧力変更装置３０の第１圧力室６０内の燃料が第１供給路８０を介して排出され、前述したようにして第１ピストン５６及び第２ピストン６８は、図４及び図６に示されるように付勢スプリング７２の付勢力に抗して第１端部５８側に移動する。このような第１ピストン５６及び第２ピストン６８の移動に伴い拡大室７０の容積が拡大し、拡大室７０の容積の拡大に対して第３供給路８６を介した拡大室７０への燃料の補充が遅れるので、拡大室７０内の加圧燃料の圧力が徐々に低下していく。従って、図６に示されるように、拡大室７０から供給される燃料を噴射している噴射ノズル２８における燃料噴射圧も徐々に低下していき、燃料噴射圧の低下に従い噴射ノズル２８の燃料噴射率が徐々に減少していく。
【００５７】
ここで、ＥＣＵ２０が第２電磁弁７６を第１位置から第２位置に切り換えるタイミングｔ２は、エンジン２が燃料噴射率減少領域で運転されていて、噴射ノズル２８からエンジン２の燃焼室内に燃料の主噴射を行っているときに、燃焼室内に燃料過濃領域が形成され始めるタイミングに対応して予め設定されている。
従って、タイミングｔ２で第２電磁弁７６が第２位置となり、上述のようにして噴射ノズル２８の燃料噴射率が徐々に低下していくことにより、この燃料噴射装置４が装着された気筒の燃焼室内に供給される燃料が減少するので、燃焼室内における燃料過濃領域の形成が抑制されると共に、燃焼室内の濃混合気が希薄化傾向となって燃焼が促進される。
【００５８】
次に、燃料噴射制御においてＥＣＵ２０は処理をステップＳ４に進め、クランク角センサ２６から出力されるクランク角パルスに基づき判定したタイミングｔ３で、第２電磁弁７６を第２位置から第１位置に戻す。
これにより、圧力変更装置３０の第１圧力室６０には、第１供給路８０を介してコモンレール６からの所定レール圧の燃料が再び供給されるようになるので、前述したようにして第１ピストン５６及び第２ピストン６８は、図６に示されるように付勢スプリング７２の付勢力によって第２端部６２側に移動する。
【００５９】
従って、上述したような容積拡大に伴う拡大室７０の加圧燃料の圧力低下が生じなくなり、第１ピストン５６及び第２ピストン６８の拡大室７０側への移動、及び第２圧力室６４から第３供給路８６を介した所定レール圧の燃料の供給により、拡大室７０内の燃料の圧力は所定レール圧に復帰していき、タイミングｔ４で所定レール圧に達する。拡大室７０内におけるこのような燃料の圧力変化に対応し、図６に示されるように噴射ノズル２８における燃料噴射圧も所定レール圧に向けて上昇していき、タイミングｔ４で所定レール圧に達する。従って、燃料噴射圧の低下により減少していた噴射ノズル２８の燃料噴射率も、図６に示されるように、所定レール圧に対応する大きさに向けて増大し、タイミングｔ４で所定レール圧に対応した燃料噴射率に復帰する。
【００６０】
上述のようにして燃料噴射率を低下させたままの状態が継続すると、燃料の不足によって熱発生率の低い状態が継続され、燃焼効率の面で好ましくない。そこで、燃料過濃領域を形成する燃料が完全に燃焼し終える適正時期を予め実験などによって把握し、タイミングｔ４がこの適正時期となるように、タイミングｔ３からタイミングｔ４までの時間が設定されている。即ち、前述したように、低下した拡大室７０内の燃料の圧力を再び所定レール圧に復帰させる際の圧力の変化率は、圧力変更装置３０の第１ピストン５６に設けられた連通孔６６を流動する燃料流量によって調整することができる。そこで、タイミングｔ４が上述した適正時期となるように、燃料の流動に関する連通孔６６の特性が定められている。
【００６１】
次に、燃料噴射制御においてＥＣＵ２０は処理をステップＳ５に進め、クランク角センサ２６から出力されるクランク角パルスに基づき判定したタイミングｔ５で、第１電磁弁７４を第２位置から第１位置に戻す。
これにより、噴射ノズル２８の第１圧力室３８には所定レール圧の燃料が再び供給されるようになる。このため、前述したように噴射ノズル２８のピストン３４は、付勢スプリング４０の付勢力によって第２端部５０側に移動し、針弁４６が噴射ノズル２８の噴孔を閉鎖する。従って、噴射ノズル２８からの燃料の噴射が終了し、噴射ノズル２８の燃料噴射率は、図６に示されるように０となる。
【００６２】
このようにして燃料噴射制御を実行し、１燃焼サイクルの終了に対応してその制御周期が終了すると、ＥＣＵ２０は次の燃焼サイクルに対応して次の制御周期を開始する。そしてＥＣＵ２０は、ステップＳ２においてエンジン２が噴射率減少領域で運転されていると判定する限り、上述したような燃料噴射制御を実行する。
一方、燃料噴射制御のステップＳ２において、エンジン２が噴射率減少領域で運転されていないとＥＣＵ２０が判定した場合、ＥＣＵ２０は処理をステップＳ２からステップＳ５に直接進める。従って、タイミングｔ１で噴射ノズル２８から燃焼室内への燃料の噴射を開始した後、タイミングｔ５に達するまでの間に、上述したような第２電磁弁７６の一時的な第２位置への切り換えは行われず、噴射ノズル２８における燃料噴射圧は所定レール圧から低減されないことになる。このため、図６に一点鎖線で示されるように、タイミングｔ２からタイミングｔ４にかけても、噴射ノズル２８の燃料噴射率は所定レール圧に対応した大きさに維持される。
【００６３】
以上のようにしてＥＣＵ２０が燃料噴射制御を行うことにより、燃焼室内において特に燃料過濃領域が形成されやすい低負荷低速領域でエンジン２が運転されている場合に、エンジン２のトルク発生に寄与する燃料の主噴射を行う際には、噴射ノズル２８に供給される燃料の圧力を一時的に所定レール圧より低下させることにより、噴射ノズル２８の燃料噴射率が一時的に減少される。これにより、燃焼室内に供給される燃料が一時的に減少するので、燃焼室内における燃料過濃領域の形成を良好に抑制することができる。
【００６４】
この結果、エンジン２の燃焼室内に形成される燃料過濃領域に起因した燃焼室内でのスモークの生成を良好に抑制することができる。また、燃料と空気との混合が理論等量比に近くなって燃焼温度が上昇するため、既に燃焼室内で生成されているスモークの再燃焼が促進され、結果として燃焼室からのスモーク排出量を低減することができる。更に、燃焼温度の上昇は燃焼室内での熱発生率の増加に繋がることから、エンジン２における燃焼効率を改善して燃費を向上させることが可能となる。
【００６５】
また、本実施形態では、圧力変更装置３０において第ピストン５６及び第２ピストン６８を移動させて拡大室７０の容積を拡大することにより、噴射ノズル２８に供給される加圧燃料の圧力を低下させて燃料噴射率を一時的に減少させるようにしているので、噴射ノズル２８には燃料噴射率を低下させるための複雑な機構を設ける必要がない。
しかも、第２電磁弁７６を第１位置から第２位置に切り換えることにより、噴射ノズル２８に供給される加圧燃料の圧力を低下させることができるので、噴射ノズル２８から主噴射を行っている間の任意のタイミングで噴射ノズル２８の燃料噴射率を一時的に低下させることが可能となる。
【００６６】
以上で本発明の一実施形態に係る燃料噴射制御装置についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、本実施形態では、図７に示されるように、所定回転数Ｎｅｒと所定負荷Ｌｄｒとを結ぶ直線により燃料噴射率減少領域を定めたが、燃料噴射率減少領域の設定方法はこれに限定されるものではない。例えば、予め基準回転数と基準負荷とを定め、エンジン回転数が基準回転数以下であると共にエンジン負荷が基準負荷以下のときに、エンジン２が燃料噴射率減少領域で運転されていると判定するようにしてもよい。或いは、燃料噴射率減少領域の境界を図７のように直線状とせずに曲線状として、燃料噴射率減少領域を定めるようにしてもよい。いずれにしても、エンジン２の燃焼室内に燃料過濃領域が形成されやすい運転領域を予め実験などによって把握し、そのような運転領域において噴射ノズル２８の燃料噴射率を一時的に低減するように、燃料噴射率減少領域を定めればよい。
【００６７】
また、燃料圧力を一時的に低下させるための機構及び燃料をエンジン２の燃焼室内に噴射するための機構については、本実施形態に限定されるものではなく、様々な機構を適用することが可能である。但し、本実施形態のような第２電磁弁７６及び圧力変更装置３０を採用した場合には、上述したように、複雑な機構を設けることなく主噴射中の任意のタイミングで燃料噴射率の減少が可能となるという格別の効果を得ることができる。
【００６８】
なお、本実施形態では、エンジン２を直列６気筒のディーゼルエンジンとしたが、エンジン２の気筒数、形式などについてはこれに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施形態に係る燃料噴射制御装置の全体構成図である。
【図２】図１の燃料噴射制御装置に用いられる燃料噴射装置の構成図である。
【図３】図２の燃料噴射装置において、第１電磁弁が第２位置にあると共に第２電磁弁が第１位置にある状態を示す図である。
【図４】図２の燃料噴射装置において、第１電磁弁及び第２電磁弁が共に第２位置にある状態を示す図である。
【図５】図１の燃料噴射制御装置においてＥＣＵが実行する燃料噴射制御のフローチャートである。
【図６】図５のフローチャートに従ってＥＣＵが燃料噴射制御を実行したときのエンジン各所の状態を説明するためのタイムチャートである。
【図７】図１の燃料噴射制御装置において噴射ノズルの燃料噴射率を低下させる運転領域を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７０】
１  燃料噴射制御装置
２  エンジン
４  燃料噴射装置
６  コモンレール（燃料供給手段）
２０  ＥＣＵ（制御手段）
２８  噴射ノズル（燃料噴射手段）
３０  圧力変更装置（減圧手段）
５４  ケーシング
５４ａ  第１シリンダ
５４ｂ  第２シリンダ
５６  第１ピストン
５８  第１端部
６０  第１圧力室
６２  第２端部
６４  第２圧力室
６６  連通路
６８  第２ピストン
７０  拡大室
７２  付勢スプリング
７６  第２電磁弁（制御弁）
８０  第１供給路
８２  第２供給路
８４  オリフィス
８６  第３供給路
８８  第４供給路
【図１】
2010121586.tif 000003
【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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