(57)【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噴孔を備えた本体、前記本体の中空部内を往復動し且つ一端で前記噴孔を開閉する針弁、前記針弁のリフト量を制御するため噴射燃料の一部が導入され且つ燃料圧の受圧面となる前記針弁の他端が露呈している圧力制御室、前記圧力制御室に燃料圧を供給する供給路、前記圧力制御室内の燃料圧を解放する排出路、前記排出路を開閉するための開閉弁、前記開閉弁を駆動する電磁アクチュエータ、前記エンジンの運転状態を検出するセンサ、及び前記センサが検出した前記運転状態に応じて前記電磁アクチュエータへの通電を制御するコントローラを具備してなる燃料噴射制御装置において、
前記コントローラは、前記センサが検出した前記運転状態が低負荷運転であることに応答して前記開閉弁の開弁のために前記電磁アクチュエータに供給する駆動電流のプルイン電流通電期間を、前記センサが検出した前記運転状態が高負荷運転であることに応答して前記開閉弁の開弁のために前記電磁アクチュエータに供給する駆動電流のプルイン電流通電期間よりも短く設定していると共に、前記噴射燃料は、燃料ポンプによって送り出された燃料を貯留するコモンレールを通じて前記本体に供給され、前記低負荷運転時の前記コモンレール内の燃料圧力は、前記高負荷運転時の前記コモンレール内の燃料圧力よりも低く設定されていることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記低負荷運転は、前記エンジンがアイドリング状態にあるときの運転であ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】
前記低負荷運転時の前記駆動電流の通電開始時期は、前記高負荷運転時の前記駆動電流の通電開始時期よりも早い時期に設定され、前記低負荷運転時の前記駆動電流のトータル通電期間は、前記高負荷運転時の前記駆動電流のトータル通電期間よりも長い期間に設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記電磁アクチュエータは、ソレノイドと前記ソレノイドの励磁によって駆動されるアーマチュアとを有するソレノイド部、前記アーマチュアに駆動連結されていると共に、前記ソレノイドの励磁状態で作動位置を占めて前記開閉弁を開弁する制御ロッド、及び前記ソレノイドの非励磁状態で前記開閉弁を閉弁するため前記制御ロッドを非作動位置に復帰させる復帰手段から構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記開閉弁は、前記排出路内に延びると共に前記制御ロッドと駆動連結されている弁ステム、前記弁ステムの先端に設けられ且つ前記排出路の前記圧力制御室側の開口部に形成された弁座に座着可能な弁フェースを有する弁傘、及び前記弁フェースを前記弁座に座着させる方向に付勢する戻しばねから構成されていることを特徴とする請求項４に記載の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は，ディーゼルエンジン或いは直噴式ガソリンエンジンのようなエンジン等に適用される燃料噴射制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，ディーゼル機関等のエンジンにおいて，圧力制御室内の燃料を排出する排出路に設けられた開閉弁を電磁アクチュエータで開閉駆動し，圧力制御室内の圧力を制御することによって，圧力制御室内の燃料圧を受ける針弁のリフトを制御し，エンジンの回転数や負荷等の運転状態に応じて燃料の噴射量や噴射時期等を最適に制御する燃料噴射装置が知られている。かかる燃料噴射装置は，本体の先端にエンジンの燃焼室に燃料を噴射する噴孔を備えており，本体の中空部内を往復動する針弁によって一端で噴孔を開閉し，圧力制御室内の燃料圧が圧力制御室内に露呈している針弁の受圧面となる他端に作用してリフト量を制御している（例えば，特開平３−９６５号公報，特開平４−１７１２６６号公報参照）。圧力制御室には供給路を通じて燃料圧が供給され，圧力制御室内の燃料圧は排出路を通じて解放される。排出路を開閉するための開閉弁が電磁アクチュエータによって駆動される。当出願人も，既に，圧力制御室内の燃料を排出する排出路に設けられる開閉弁を，排出路を貫通して圧力制御室内に延びた弁ステム部とこの弁ステム部の先端に設けられて排出路の入口側開口部に形成された弁シートに対して接触したときに閉弁状態となる弁フェースとを有する弁傘から構成した燃料噴射装置を提案している（特願平８−２４９０８８号）。
【０００３】
燃料噴射の制御においては，排気ガス規制，特にスモーク発生量の低減要請に対応するため，燃料噴射圧力の高圧化が求められている。しかしながら，排気ガス量が比較的少ないアイドル回転時には，振動・騒音対策のために噴射圧力を低下させる方が有利である。即ち，燃料噴射圧力を高くすると，噴射された燃料は燃焼室内の空気は勿論のこと，シリンダボア内の空気を充分利用できるように燃料を拡散させることができるので，高負荷運転に対応しつつ，不完全燃焼によるスモークの発生を低下させることができる。しかし，燃料噴射圧力が高いと燃料噴射率が大となって急激な燃焼が生じ，エンジン騒音が大きくなる。一方，燃料噴射圧力を低くすると，低負荷運転に対応することができるが，大きな燃料流量を必要とする高負荷運転時には，必要な燃料流量を確保するために１燃焼サイクル中での噴射期間が長くなり，噴霧が微粒化されにくくなって，エンジン出力と排気ガス特性が共に悪化する。したがって，燃料ポンプによって送り出された燃料を貯留するコモンレール内の燃料圧であるコモンレール圧力を定めるコモンレール圧力マップでは，一般に，エンジン負荷と回転速度に応じて，高負荷・高回転時には高い圧力に，低負荷・低回転時には低い圧力に設定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ポペット弁で構成した開閉弁の弁傘を圧力制御室側に置いた燃料噴射装置においては，開閉弁の開弁時には，圧力制御室の燃料圧力，即ち，コモンレール圧力に基づく力よりも強い力で開閉弁を圧力制御室側に押し込む必要がある。この駆動力は，構造上，コモンレール圧力が高いほど強い力が要求される。このため，電磁アクチュエータのソレノイドは，コモンレール圧力が最も高くなる時にも開閉弁を押し込むだけの力を出力するように設計されている。しかしながら，電磁アクチュエータをこのように設計すると，コモンレール圧力が低く設定されているアイドル回転状態等の低負荷運転時でも，高いコモンレール圧力に対して用意されている大きな力で開閉弁を駆動することになり，ソレノイドのアーマチュアである制御ロッドとアーマチュアの変位を規制しているストッパとの衝突音を主成分とするインジェクタ騒音が発生する。
【０００５】
即ち，低負荷運転時には圧力制御室内の圧力が低く設定されているので，電磁アクチュエータにより開閉弁を開弁させる時の抵抗が小さい。一方，ソレノイドの吸引力が一定であってもその力の大きさは高い力に設定されている。したがって，アーマチュアの立ち上がり速度が速くて，アーマチュアがストッパに衝突する時の衝撃力が大きくなる。特に，アイドリング運転のような低負荷運転状態では，燃焼騒音自体が小さく且つ風切り音やロードノンズ等の走行音も生じていないので，アーマチュアとストッパとの衝突音が非常に耳障りとなる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は，上記課題を解決することであり，アイドリング運転時のような低負荷運転状態では，インジェクタに設けられている電磁アクチュエータのアーマチュアの立ち上がり速度を遅くする制御を行うことにより，アーマチュアがストッパに衝突するときの衝突音を低くすることである。
【０００７】
この発明は、上記の目的を解決するため、以下のように構成されている。即ち、この発明による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噴孔を備えた本体、前記本体の中空部内を往復動し且つ一端で前記噴孔を開閉する針弁、前記針弁のリフト量を制御するため噴射燃料の一部が導入され且つ燃料圧の受圧面となる前記針弁の他端が露呈している圧力制御室、前記圧力制御室に燃料圧を供給する供給路、前記圧力制御室内の燃料圧を解放する排出路、前記排出路を開閉するための開閉弁、前記開閉弁を駆動する電磁アクチュエータ、前記エンジンの運転状態を検出するセンサ、及び前記センサが検出した前記運転状態に応じて前記電磁アクチュエータへの通電を制御するコントローラを具備してなる燃料噴射制御装置において、前記コントローラは、前記センサが検出した前記運転状態が低負荷運転であることに応答して前記開閉弁の開弁のために前記電磁アクチュエータに供給する駆動電流のプルイン電流通電期間を、前記センサが検出した前記運転状態が高負荷運転であることに応答して前記開閉弁の開弁のために前記電磁アクチュエータに供給する駆動電流のプルイン電流通電期間よりも短く設定していると共に、前記噴射燃料は、燃料ポンプによって送り出された燃料を貯留するコモンレールを通じて前記本体に供給され、前記低負荷運転時の前記コモンレール内の燃料圧力は前記高負荷運転時の前記コモンレール内の燃料圧力よりも低く設定されていることを特徴とする。
【０００８】
この発明による燃料噴射制御装置は、上記のように構成されているため、次のように作用する。即ち、電磁アクチュエータに供給される駆動電流は、ポペット弁から成る開閉弁を開く時の電流をプルイン電流とし、開閉弁が開いた後に開弁状態を維持するのに必要な電流をホールド電流として区別されている。したがって、プルイン電流通電期間に着目すると、電磁アクチュエータのアーマチュアの立ち上がり速度を調節することができる。センサが検出したエンジンの運転状態が低負荷運転であると、噴射燃料の圧力を高くする必要がないので、噴射燃料の一部が導入される圧力制御室内の燃料圧は比較的低く、開閉弁の開弁のために電磁アクチュエータに供給する駆動電流のプルイン電流通電期間が比較的短く設定されていても、開閉弁を充分開くことができる。したがって、開閉弁の開弁のために電磁アクチュエータのアーマチュアの立ち上がり速度が速くなり過ぎることがなく、アーマチュアがストッパに衝突するときの衝撃音が低減する。また、エンジンの運転状態が低負荷運転であるときのコモンレール内の燃料圧力は、エンジンの運転状態が高負荷運転であるときのコモンレール内の燃料圧力よりも低く設定されているので、高負荷運転時には、燃料噴射圧力が高くなってシリンダボア内の空気をも充分利用できるように燃料が拡散し、不完全燃焼によるスモークの発生が低下する。低負荷運転時には、燃料噴射率が小さくなり、燃焼が穏やかになってエンジン騒音が低減する。
【０００９】
また、この発明による燃料噴射制御装置において、前記低負荷運転は、エンジンがアイドリング状態にあるときの運転であることを特徴とする。このようにすることで、アイドリング状態では、車両は停止しており、風切り音を生じておらず且つエンジンの燃焼音自体も大きくないので、電磁アクチュエータが発する衝撃音が耳障りとなることがある。この発明によれば、エンジンがアイドリング状態にあるときには、開閉弁の開弁のために電磁アクチュエータに供給するプルイン電流の通電時間が比較的短く設定されているので、電磁アクチュエータが発する衝撃音が低減される。
【００１０】
また、この発明による燃料噴射制御装置において、前記低負荷運転時の前記駆動電流の通電開始時期は、前記高負荷運転時の前記駆動電流の通電開始時期よりも早い時期に設定され、前記低負荷運転時の前記駆動電流のトータル通電期間は、前記高負荷運転時の前記駆動電流のトータル通電期間よりも長い期間に設定されていることを特徴とする。このようにすることで、開閉弁が開くと、圧力制御室内の圧力が低下するので、開弁状態を維持するのに必要なホールド電流は、プルイン電流よりも小さく設定されている。低負荷運転時の駆動電流の通電開始時期を、高負荷運転時の駆動電流の通電開始時期と同じ時期に設定しておくと、短いプルイン電流の通電後は電流値が低いホールド電流となるので、電磁アクチュエータの作動立ち上がり時期が遅れると共に立ち上がり速度も遅くなり、開閉弁の開弁動作が遅れ、結局、アーマチュアとストッパとの衝突速度を低下させることができるが、噴射時期が遅延すると共に噴射量も減少する。これに対処するため、低負荷運転時の通電開始時期を、高負荷運転時の通電開始時期よりも進めておき、且つトータル通電期間についてもより長く設定しておくと、噴射時期が遅延せず且つ必要な噴射量が確保される。
【００１１】
また、この発明による燃料噴射制御装置において、前記電磁アクチュエータは、ソレノイドと前記ソレノイドの励磁によって駆動されるアーマチュアとを有するソレノイド部、前記アーマチュアに駆動連結されていると共に、前記ソレノイドの励磁状態で作動位置を占めて前記開閉弁を開弁する制御ロッド、及び前記ソレノイドの非励磁状態で前記開閉弁を閉弁するため前記制御ロッドを非作動位置に復帰させる復帰手段から構成されていることを特徴とする。このように電磁アクチュエータを構成すると、ソレノイド部のソレノイドを励磁することによって、制御ロッドが復帰手段に抗して作動位置を占めるときには、開閉弁が開弁し、ソレノイド部のソレノイドを消磁することによって復帰手段が制御ロッドを非作動位置に復帰させるときには、開閉弁が閉弁する。
【００１２】
また、この発明による燃料噴射制御装置において、前記開閉弁は、排出路内に延びると共に制御ロッドと駆動連結されている弁ステム、弁ステムの先端に設けられ且つ排出路の圧力制御室側の開口部に形成された弁座に座着可能な弁フェースを有する弁傘、及び弁フェースを弁座に座着させる方向に付勢する戻しばねから構成されていることを特徴とする。このように開閉弁を構成すると、開閉弁は、制御ロッドが非作動位置を占める状態で戻しばねのばね力によって弁フェースを弁座に座着させて閉弁し、制御ロッドが作動位置を占める状態で制御ロッドが弁ステムを戻しばねに抗して付勢して弁フェースを弁座から離間させて開弁することになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下，添付図面を参照しつつ，この発明の実施例を説明する。図１はこの発明による燃料噴射制御装置が適用されるインジェクタの一例を示す断面図，図２は図１に示すインジェクタの一部拡大断面図，及び図３は図２に示した圧力制御室を中心として更に拡大して示す断面図である。
【００１５】
この発明による燃料噴射制御装置が適用されるインジェクタの一例を図１〜図３に基づいて説明する。図１に示すインジェクタは，コモンレール噴射システム，或いはアキュムレータ噴射システム（図示せず）に適用されるものであり，燃料噴射ポンプから燃料が供給される共通の通路や蓄圧室（図示せず。以下，「コモンレール」という）を通じて供給された高圧燃料は，インジェクタによってエンジンの各燃焼室内に噴射される。インジェクタの本体１は，その基端側に設けられ且つ後述する針弁１７を作動させる電磁アクチュエータ２を備えている。本体１は，エンジン等の固定部材であるブラケット６０に取り付けられる中央部３と，制御部１３及び針弁案内部を兼ねるノズル部１４から成る。制御部１３及びノズル部１４は中央部３に対して固定キャップ１５によりねじ固定されている。
【００１６】
中央部３の内部には，中空穴１１によって長手方向に延びる中空部４が形成されている。中空部４には，針弁１７を作動させるための後述する制御ロッド４６が長手方向に摺動自在に案内されている。コモンレールからの高圧燃料の供給系統は，燃料供給管９，燃料供給管９を接続具１０によって連結し且つ中央部３に形成された燃料入口部７，中央部３に形成された燃料供給路８，制御部１３に形成された燃料供給路２３，及びノズル部１４に形成された燃料供給路２４を経て，針弁１７のテーパ面１７ｃの周りに形成された燃料溜り２１に至っている。
【００１７】
本体１の先端部分，即ち，制御部１３，ノズル部１４には，針弁１７が本体１の軸線に沿って配置されている。針弁１７は，大径部１７ａと，大径部１７ａの先端側に一体的に構成された小径部１７ｂとを有しており，いずれも，ノズル部１４に対応して形成され案内孔１６に摺動自在に案内されており，特に小径部１７ｂと案内孔１６との間には，燃料通路としての隙間１８が形成されている。燃料溜り２１に供給された燃料は，隙間１８にも充満している。針弁１７の大径部１７ａと小径部１７ｂとの境界部に形成されたテーパ面１７ｃは，燃料溜り２１を形成する壁部の一部を構成していると共に，針弁１７をリフト方向に付勢するための燃料圧を受ける受圧面となっている。ノズル部１４の先端には，針弁１７のリフト時に隙間１８を通じて供給される燃料を燃焼室内に噴射するための噴孔１９が形成されている。針弁１７の小径部１７ｂの先端は，ノズル部１４の先端に形成されているテーパ面２０に離間又は座着して，隙間１８に満たされている燃料を噴孔１９から噴射又は遮断する。
【００１８】
制御部１３には，中空穴２９の壁面と針弁１７の上端部１７ｄの端面３１を含む受圧面（リテーナ２２の上面も受圧面となる）で囲まれる圧力制御室（バランスチャンバ）３０が形成されている。圧力制御室３０には，この発明における供給路，即ち，燃料供給路２３から分岐した絞り３２を通じて高圧燃料が供給される。圧力制御室３０内には針弁１７に係止されたリテーナ２２との間にコイルばね２５が圧縮状態で収容されており，コイルばね２５のばね力と圧力制御室３０内の燃料圧とに基づく力が，針弁１７を閉弁方向に付勢している。なお，制御部１３は，中心からオフセットした位置において，中央部３に形成されたピン穴２６と制御部１３に形成されたピン穴２７との間に嵌入されたピン２８によって，中央部３に対する位置ずれが生じるのが防止されている。
【００１９】
図２及び図３に示すように，制御部１３には，圧力制御室３０内の燃料圧を中空部４に解放するため，開閉弁５が開弁したときに燃料を排出する排出路３３が形成されている。開閉弁５の弁ステム３４は排出路３３に挿通されており，弁ステム３４の先端に設けられた弁傘３５の弁フェース３５ａが排出路３３の圧力制御室３０側のテーパ状に形成された弁座３９に対して接離可能である。開閉弁５は，弁ステム３４上に設けられたばね受け３６と制御部１３の上面３７との間に圧縮状態に置かれた戻しばね３８によって閉弁方向に付勢されている。
【００２０】
開閉弁５を駆動するための電磁アクチュエータ２は，直列に配置された２個のソレノイド部４０，４１，その出力を開閉弁５に作動させるための制御ロッド４６，及び復帰手段としての復帰ばね５０を含んでいる。ソレノイド部４０，４１は，アーマチュアのストロークにおいて相違する点があるが，構造的には互いに同様の構造を有しているので，同じ構成要素には同じ符号が付されている。ソレノイド部４０，４１は，環状の固定鉄心４２と，固定鉄心４２の外側を取り囲むソレノイド４３と，ソレノイド４３を励磁することにより付勢されて固定鉄心４２の内側を軸方向に往復動可能に収容され且つ案内されたアーマチュア４４とを備えている。ソレノイド部４０のアーマチュア４４の先端は，ストッパ４４ａを貫通して可動部材４５に当接し可動部材４５を介してソレノイド部４１のアーマチュア４４と駆動連結している。固定鉄心４２と固定的に設けられたストッパ４４ａは，アーマチュア４４のストロークを制限する。例えば，ソレノイド部４０のアーマチュア４４のストロークは比較的短く，ソレノイド部４１のアーマチュア４４のストロークは比較的長く設定されている。
【００２１】
制御ロッド４６は，中央部３の上部に形成された中空凹部４９及び中空部４と連通して形成されている貫通孔４７を貫いて延びている。制御ロッド４６のアクチュエータ２側の大径部４８は，中空凹部４９に対して密封して嵌合されている。中空凹部４９内に収容されている復帰ばね５０が大径部４８に作用して，制御ロッド４６を非作動位置に向けて付勢している。ソレノイド部４０，４１の駆動状態では，制御ロッド４６はアーマチュア４４に当接してアーマチュア４４によって駆動される。制御ロッド４６は，中空部４において，制御ロッド４６と一体構造のガイド片５１によって案内されている。制御ロッド４６は開閉弁５を開閉制御するため開閉弁５と駆動連結されており，具体的には，制御ロッド４６の下端が開閉弁５の弁ステム３４と当接している。
【００２２】
排出路３３から排出された燃料は，中空部４，貫通孔４７を通り，貫通孔４７に交差して形成された横通路５５を通じて，更にブラケット６０に形成されているリーク路５６から燃料排出管５７を通じて燃料タンク等の燃料供給側に戻される。この燃料噴射装置の中央部３は，ブラケット６０に設けられた孔部５８にシール部材を介して密封状態に挿入されている。中央部３は，孔部５８から突出した端部に対して，電磁アクチュエータ２の外側ケース５９をねじ込んで，ブラケット６０を中央部３の肩部と外側ケース５９とで挟むことにより，ブラケット６０に対して固定される。
【００２３】
ソレノイド部４０，４１が駆動されていない場合には，復帰ばね５０が制御ロッド４６を図１で最上方位置に付勢しており，アーマチュア４４は非作動位置にあり，開閉弁５は戻しばね３８のばね力によって排出路３３を閉じる閉弁状態にあり，燃料圧の解放を阻止している。圧力制御室３０には絞り３２を経て高圧燃料が供給されており，この状態では，圧力制御室３０内の燃料圧が針弁１７の受圧面に作用して針弁１７を下方へ押圧する力が大きい。したがって，この燃料圧に基づく力とコイルばね２５との合力は，燃料溜り２１においてテーパ面１７ｃに作用する燃料圧に基づくリフト方向の力よりも大きくなり，針弁１７は噴孔１９を閉じて，燃料の噴射は行われない。
【００２４】
ソレノイド部４０に制御電流を供給してソレノイド４３を励磁すると，アーマチュア４４は図１で下方の作動位置に向かって付勢される。アーマチュア４４の移動は，ソレノイド部４１のアーマチュア４４を介して，制御ロッド４６を復帰ばね５０及び戻しばね３８の力に抗してノズル先端側に移動させる。制御ロッド４６によって弁ステム３４が下方へ押され，弁傘３５の弁フェース３５ａが弁座３９から離脱することによって，排出路３３が開放されるので，圧力制御室３０内の高圧燃料は，図３で矢印で示すように排出路３３を通じて中空部４に排出される。絞り３２の通路断面積は，排出路３３の通路断面積よりも充分小さく設定されているので，燃料供給路２３から直ちに高圧燃料が補充されることがなく，圧力制御室３０内の燃料圧は低下する。この状態では，コイルばね２５のばね力と低下した圧力制御室３０内の燃料圧に基づく力との合力よりも，燃料溜り２１においてテーパ面１７ｃに作用する燃料圧に基づいて針弁１７を押し上げようとする力が大きくなるので，針弁１７はリフトし，針弁の小径部１７ｂと案内孔１６との隙間１８に充満している燃料が噴孔１９から噴射される。
【００２５】
エンジンの負荷が中程度以上の場合には，燃料噴射サイクルの全噴射期間にわたって，又は燃料噴射サイクルの途中から第２段目として，ソレノイド部４１を駆動する。この場合には，ソレノイド４３に大きな制御電流を供給され，開閉弁５の開弁の速度及びストロークが大きくなり，針弁１７が開く速度とストローク量が増加して燃料噴射率が増加する。
【００２６】
電磁アクチュエータ２には，コントローラ７０から制御電流が供給される。コントローラ７０は，エンジンの回転数Ｎｅやアクセルペダル踏込み量Ａｃｃで表されるような負荷に応じて制御電流の大きさを決定してソレノイド部４０，４１のいずれか又は両方に，例えばコマンドパルスの形態で，制御電流を供給する。制御電流は，図６に示すような電流波形を有している。即ち，駆動電流の通電開始時期であるコマンドパルス開始時期Ｔｐから当初のプルイン電流通電期間Ｐｗｐｉでは，ソレノイド部４０，４１にプルイン（引込み）電流として大きな電流が供給されて，圧力制御室３０内の燃料圧に抗して開閉弁５の弁ステム３４を押し込むだけの充分な力をアーマチュア４４に生じさせる。開閉弁５が一旦開弁すると，開弁状態を維持するのに必要な力は小さくて済むので，ソレノイド部４０，４１には，ホールド（保持）電流として比較的小さな電流が供給される。コマンドパルス開始時期Ｔｐからホールド電流通電期間Ｐｗｈの終了までの期間がトータル通電期間（コマンドパルス幅）Ｐｗである。
【００２７】
図４はこの発明による燃料噴射制御装置の一実施例の制御内容を示すフローチャートである。図５は図４に示すフローチャートのステップ９におけるコマンドパルス幅を求めるマップを示すグラフである。この発明による燃料噴射制御装置の制御フローを図４に示すフローチャートに基づいて説明する。
（１）このフローが開始されると、センサからエンジン回転数Ｎｅとアクセル踏込み量Ａｃｃとが入力される（ステップ１（Ｓ１と略す。以下同様））。
（２）コントローラ７０は，エンジンの運転状態がアイドリング状態であるか否かを判定する（Ｓ２）。例えば，センサをエンジン回転数センサとアクセルペダル踏込み量センサとして，エンジン回転数Ｎｅが予め設定された回転数Ｎｉ以下であって，且つアクセルペダル踏込み量Ａｃｃが０％であるときに，アイドリング状態であると判断される。或いはセンサをエンジン回転数センサとアクセル開放でＯＮとなるアイドルスイッチとして，エンジン回転数Ｎｅが予め設定されたアイドリング基準回転数Ｎｉ以下であって，且つアイドルスイッチＯＮであるときに，アイドリング状態であると判断されてもよい。
【００２８】
（３）Ｓ２で，コントローラ７０が，エンジンがアンドリング状態であると判定した場合には，Ｓ１で入力されたエンジン回転数Ｎｅとアクセルペダル踏込み量Ａｃｃとに基づいて、ΔＮ＝Ｎｉ−Ｎｅを求め，ΔＮの関数ｆ（ΔＮ）として，エンジン回転数がアイドリング基準回転数Ｎｉを目標にフィードバック制御する目標噴射量Ｑｂが求められる。関数ｆ（ΔＮ）としては，例えば，ΔＮ＝０の付近でｆ（ΔＮ）＝０の不感帯（一定の誤差範囲内であればフィードバック制御をしない）を有し且つフィードバック制御のために傾きが負の折れ線状の関数が挙げられる。更にエンジン回転数Ｎｅと目標噴射量Ｑｂから，噴孔から燃料が噴射される目標噴射タイミング時期Ｔｉがマップに基づいて求められる（Ｓ３）。
（４）実際のコモンレール内の燃料圧力，即ち，コモンレール圧力Ｐｃが圧力センサによって検出される（Ｓ４）。
（５）目標噴射量Ｑｂとコモンレール圧力Ｐｃとから，予め定めたマップＡに基づいて，電磁アクチュエータへのコマンドパルス幅Ｐｗが求められ，また，目標噴射タイミング時期Ｔｉに対応して，僅かに先行させるように電磁アクチュエータへのコマンドパルス開始時期Ｔｐが求められる（Ｓ５）。マップＡは，図５に示すマップＢと比較して，コモンレール圧力Ｐｃが低く且つ噴射量が少ない領域で，コマンドパルス幅Ｐｗを幅広く設定するようなマップである。アンドリング状態であるときには，コマンドパルス幅Ｐｗにおいて，当初のプルイン電流通電期間（パルス幅）Ｐｗｐｉを短くして，アーマチュア４４の立ち上がり速度を比較的に遅く，トータル通電時間，即ち，コマンドパルス幅Ｐｗを充分長く取る。
（６）上記の内容を有するコマンドパルス幅Ｐｗとコマンドパルス開始時期Ｔｐとに従った制御電流が電磁アクチュエータへ出力される（Ｓ６）。かかる制御電流を受けた電磁アクチュエータの作動によって開閉弁５は開弁し，圧力制御室３０内の燃料圧を開放し，針弁１７をリフトさせて，噴孔１９からアイドリング状態に応じた適切な条件で燃料を噴射する。
【００２９】
（７）Ｓ２で，コントローラ７０が，エンジンがアンドリング状態ではないと判定した場合には，Ｓ１で入力されたエンジン回転数Ｎｅとアクセル踏込み量Ａｃｃとに基づいて、予め求められているマップにより、目標噴射量Ｑｂが求められ，更にエンジン回転数Ｎｅと目標噴射量Ｑｂから，噴孔から燃料が噴射される目標噴射タイミング時期Ｔｉがマップに基づいて求められる（Ｓ７）。即ち、エンジンの基本特性として、エンジン回転数Ｎｅと目標噴射量Ｑｂとは、アクセル踏込み量Ａｃｃをパラメータとして互いの関係が予め求められているので、燃焼サイクル毎に噴射すべき目標となる燃料噴射量は、その時々のエンジン回転数Ｎｅとアクセルペダル踏込み量Ａｃｃとからこの基本噴射量特性マップに基づいて目標噴射量Ｑｂが求められ，エンジン回転数Ｎｅと目標噴射量Ｑｂから最も適切な噴射タイミングが求められる。
（８）実際のコモンレール圧力Ｐｃが圧力センサによって検出される（Ｓ８）。
（９）目標噴射量Ｑｂとコモンレール圧力Ｐｃとから，図５に示す予め定めたマップＢに基づいて，電磁アクチュエータ２へのコマンドパルス幅Ｐｗが求められ，目標噴射タイミング時期Ｔｉに対応して，僅かに先行させるように電磁アクチュエータ２へのコマンドパルス開始時期Ｔｐが求められる（Ｓ９）。エンジンの運転状態が高負荷・高回転運転であるので，コマンドパルス幅Ｐｗにおいて，時間当初のプルイン電流通電期間Ｐｗｐｉを長くして，圧力制御室内の高い燃料圧に対してアーマチュア４４が比較的速く立ち上がることができるようにすると共に，トータル通電期間，即ち，コマンドパルス幅Ｐｗを短くする。
（１０）上記の内容を有するコマンドパルス幅Ｐｗとコマンドパルス開始時期Ｔｐとに従った制御電流が電磁アクチュエータへ出力される（Ｓ６）。
【００３０】
図７はソレノイドへの励磁電流としてのコマンドパルス電流波形の一例を示すグラフであり，その初期に印加する大きな電流値を有するプルイン電流通電期間Ｐｗｐｉを変化させた様子を示すグラフであり，図８は駆動電流のプルイン電流通電期間Ｐｗｐｉを図７に示すように変化させた場合のソレノイド部のアーマチュア変位量の変化を示すグラフである。コマンドパルス電流の時間当初に出力されるプルイン電流通電期間Ｐｗｐｉを広くするほど，図８に示すように，ソレノイド部のアーマチュアの変位は急速に立ち上がり，プルイン電流通電期間Ｐｗｐｉを狭くするほどソレノイド部のアーマチュアの変位はゆっくりと立ち上がる。これと同様のアーマチュアの変位の立ち上がり状態が，燃料噴射装置の電磁アクチュエータ２において生じているので，低負荷運転時のように圧力制御室の燃料圧が低いときには，電磁アクチュエータ２のソレノイド部のソレノイドに供給される励磁電流のプルイン電流通電期間Ｐｗｐｉを狭くして，アーマチュアの立ち上がり速度をゆっくりとすると，ソレノイド部で生じるインジェクタ騒音を低減することができる。
【００３１】
【発明の効果】
この発明は，上記のように構成されているので，次のような効果を奏する。即ち，この燃料噴射制御装置に備わるコントローラは，センサが検出した運転状態が低負荷運転であることに応答して開閉弁の開弁のために電磁アクチュエータに供給する駆動電流のプルイン電流通電期間を，センサが検出した運転状態が高負荷運転であることに応答して開閉弁の開弁時に電磁アクチュエータに供給する駆動電流のプルイン電流通電期間よりも短く設定したので，アイドリング運転時のような低負荷運転状態では，電磁アクチュエータのアーマチュアの立ち上がり速度が遅くなり，アーマチュアがストッパに衝突するときの衝撃力が小さくなり，低負荷運転状態でのエンジンを静音化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による燃料噴射制御装置が適用されるインジェクタの一例を示す断面図である。
【図２】図１に示したインジェクタの一部を拡大して示す拡大断面図である。
【図３】図２に示したインジェクタの一部を更に拡大して示す拡大断面図である。
【図４】この発明による燃料噴射制御装置の制御内容の一例であるフローチャートを示す図である。
【図５】図４に示したこの発明による燃料噴射制御装置の制御内容において，噴射量及びコモンレール圧力とパルス幅との変換マップの一例を示すグラフである。
【図６】この発明による燃料噴射制御装置において，ソレノイドへの駆動電流の波形を示すグラフである。
【図７】プルイン電流の期間を変化させた様子を示すソレノイドへの駆動電流の波形を示すグラフである。
【図８】図７に示すソレノイドへの駆動電流に応じたソレノイドのアーマチュアの変位を示すグラフである。
【符号の説明】
１    本体
２    電磁アクチュエータ
４    中空部
５    開閉弁
１７  針弁
１９  噴孔
２３，２４  燃料供給路
２５  コイルばね
３０  圧力制御室
３１  端面
３２  絞り（供給路）
３３  排出路
３４  弁ステム
３５  弁傘
３５ａ  弁フェース
３８  戻しばね
３９  弁座
４０，４１  ソレノイド部
４２  固定鉄心
４３  ソレノイド
４４  アーマチュア
４６  制御ロッド
５０  復帰ばね
７０  コントローラ
Ｐｃ      コモンレール圧力
Ｐｗｐｉ  プルイン電流通電期間
Ｐｗ      コマンドパルス幅
Ｔｐ      コマンドパルス開始時期
【図１】
0003707210.tif 000002
【図２】
0003707210.tif 000003
【図３】
0003707210.tif 000004
【図４】
0003707210.tif 000005
【図５】
0003707210.tif 000006
【図６】
0003707210.tif 000007
【図７】
0003707210.tif 000008
【図８】
0003707210.tif 000009