(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
サプライポンプから高圧燃料が供給され、該高圧燃料を蓄圧する蓄圧配管と、
前記蓄圧配管に接続され、自身が駆動されることによりエンジンの気筒に燃料を噴射するとともに、自身が駆動された当初の無効噴射時間の間は燃料を開放し前記蓄圧配管内の燃料圧力を低下させうる機構を有する燃料噴射手段と、
前記蓄圧配管内の燃料圧力を検出する燃圧検出手段を含んでなり、エンジン運転中の運転状態を検出するための運転状態検出手段と、
前記運転状態検出手段の検出結果に基づき、目標噴射時間を算出する目標噴射時間算出手段と、
前記目標噴射時間算出手段の算出結果に基づき、前記燃料噴射手段を制御して、前記蓄圧配管からの燃料を気筒に噴射する噴射制御手段と、
前記運転状態検出手段の検出結果に基づき、目標燃圧を算出する目標燃圧算出手段と、
前記燃圧検出手段により検出された実際の燃料圧力が前記目標燃圧算出手段により算出された目標燃圧以上となったとき、所定の無効噴射制御時間の間、前記燃料噴射手段を制御して、前記蓄圧配管内の燃料圧力を低下させる燃圧低下制御手段と
を備えた蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置であって、
前記運転状態検出手段の検出結果に基づき、前記無効噴射制御時間を設定する無効噴射制御時間設定手段を設けたことを特徴とする蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項２】
サプライポンプから高圧燃料が供給され、該高圧燃料を蓄圧する蓄圧配管と、
前記蓄圧配管に接続され、自身が駆動されることによりエンジンの気筒に燃料を噴射するとともに、自身が駆動された当初の無効噴射時間の間は燃料を開放し前記蓄圧配管内の燃料圧力を低下させうる機構を有する燃料噴射手段と、
前記蓄圧配管内の燃料圧力を検出する燃圧検出手段を含んでなり、エンジンの状態を検出するための状態検出手段と、
前記状態検出手段の検出結果に基づき、目標噴射時間を算出する目標噴射時間算出手段と、
前記目標噴射時間算出手段の算出結果に基づき、前記燃料噴射手段を制御して、前記蓄圧配管からの燃料を気筒に噴射する噴射制御手段と、
前記状態検出手段の検出結果に基づき、目標燃圧を算出する目標燃圧算出手段と、
前記燃圧検出手段により検出された実際の燃料圧力が前記目標燃圧算出手段により算出された目標燃圧以上となったとき、所定の無効噴射制御時間の間、前記燃料噴射手段を制御して、前記蓄圧配管内の燃料圧力を低下させる燃圧低下制御手段と
を備えた蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置であって、
前記状態検出手段の検出結果に基づき、前記無効噴射制御時間を設定する無効噴射制御時間設定手段を設けた蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置において、
前記無効噴射制御時間設定手段は、前記状態検出手段により検出された燃料の粘度が高いほど、前記無効噴射制御時間を長く設定するものであることを特徴とする蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項３】
サプライポンプから高圧燃料が供給され、該高圧燃料を蓄圧する蓄圧配管と、
前記蓄圧配管に接続され、自身が駆動されることによりエンジンの気筒に燃料を噴射するとともに、自身が駆動された当初の無効噴射時間の間は燃料を開放し前記蓄圧配管内の燃料圧力を低下させうる機構を有する燃料噴射手段と、
前記蓄圧配管内の燃料圧力を検出する燃圧検出手段を含んでなり、エンジンの状態を検出するための状態検出手段と、
前記状態検出手段の検出結果に基づき、目標噴射時間を算出する目標噴射時間算出手段と、
前記目標噴射時間算出手段の算出結果に基づき、前記燃料噴射手段を制御して、前記蓄圧配管からの燃料を気筒に噴射する噴射制御手段と、
前記状態検出手段の検出結果に基づき、目標燃圧を算出する目標燃圧算出手段と、
前記燃圧検出手段により検出された実際の燃料圧力が前記目標燃圧算出手段により算出された目標燃圧以上となったとき、所定の無効噴射制御時間の間、前記燃料噴射手段を制御して、前記蓄圧配管内の燃料圧力を低下させる燃圧低下制御手段と
を備えた蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置であって、
前記状態検出手段の検出結果に基づき、前記無効噴射制御時間を設定する無効噴射制御時間設定手段を設けた蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置において、
前記燃圧低下制御手段による前記蓄圧配管内の燃料圧力の低下制御は、少なくともエンジンのクランキング状態から完爆状態に切換わったときに行われるものであることを特徴とする蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項４】
請求項２に記載の蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置において、
前記燃圧低下制御手段による前記蓄圧配管内の燃料圧力の低下制御は、少なくともエンジンのクランキング状態から完爆状態に切換わったときに行われるものであることを特徴とする蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置において、
前記無効噴射制御時間設定手段は、前記燃圧検出手段により検出された燃料圧力が低いほど、前記無効噴射制御時間を長く設定するものであることを特徴とする蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置において、
前記エンジンは、ディーゼルエンジンであることを特徴とする蓄圧式エンジン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】
本発明は、ディーゼルエンジン等に用いられる蓄圧式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】
従来より、ディーゼルエンジン用の燃料噴射装置の１つとして、蓄圧式燃料噴射装置が知られている。この装置は、コモンレールと称される蓄圧配管に、サプライポンプからの高圧燃料を蓄圧し、これをインジェクタの開弁によりエンジンの各気筒に噴射するものである。
【０００３】
この種の技術としては、例えば、特開平２−１９１８６５号公報に開示されたものが知られている。この技術においては、サプライポンプから圧送される燃料量が制御されることでコモンレール内の燃料圧力が制御され、また、インジェクタが所定時間開弁されることで、所定の燃料が噴射される。さらに、この技術においては、燃料が噴射される過程において、インジェクタにオン信号が出力されてから実際に噴射が開始されるまでの間に、所定の遅延時間が発生する。つまり、この遅延時間の間は噴射は実行されない（無効噴射時間）。
【０００４】
併せて、上記技術においては、コモンレールの下流側に方向切換弁が設けられている。そして、コモンレール内の燃料圧力が目標圧力よりも大きくなった場合には、前記方向制御弁が制御されるとともに、無効噴射時間未満たる一定時間の間（無効噴射制御時間）、インジェクタにオン信号が出力される。このとき、インジェクタからは燃料が噴射されず、逆に当該燃料は燃料タンク側へリターンされる。これにより、コモンレール内の燃料圧力は、速やかに低下することとなる。その結果、目標圧力よりも大きい燃料圧力でもって噴射されることに起因する大きな燃焼音の発生等の抑制が図られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、インジェクタにオン信号が出力されてから実際に噴射が開始されるまでの間の時間（無効噴射時間）は、インジェクタ、方向制御弁等の構成上、燃料の粘度や、燃料圧力等の運転状態によって異なる。これは、燃料の粘度や、燃料圧力等が異なれば、燃料の流れやすさが異なってくるからである。例えば、燃料の粘度が高い（燃料温度が低い場合）場合や、燃料圧力が低い場合には、無効噴射時間は大きくなる傾向にある。これにもかかわらず、上記従来技術においては、無効噴射制御時間は一定時間とされていた。そのため、そのときどきのエンジンの運転状態に応じた無効噴射時間よりも、無効噴射制御時間が非常に短いものとなってしまうおそれがあった。その結果、コモンレール内の燃料圧力の降圧時間が長くなってしまい、効率良く燃料圧力を低下させることができなくなってしまうおそれがあった。
【０００６】
本発明は前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置において、蓄圧配管内の燃料圧力が目標圧力以上となった場合に、燃料圧力を効率良く低下させ、安定した燃焼を確保することのできる蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明においては、サプライポンプから高圧燃料が供給され、該高圧燃料を蓄圧する蓄圧配管と、前記蓄圧配管に接続され、自身が駆動されることによりエンジンの気筒に燃料を噴射するとともに、自身が駆動された当初の無効噴射時間の間は燃料を開放し前記蓄圧配管内の燃料圧力を低下させうる機構を有する燃料噴射手段と、前記蓄圧配管内の燃料圧力を検出する燃圧検出手段を含んでなり、エンジン運転中の運転状態を検出するための運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段の検出結果に基づき、目標噴射時間を算出する目標噴射時間算出手段と、前記目標噴射時間算出手段の算出結果に基づき、前記燃料噴射手段を制御して、前記蓄圧配管からの燃料を気筒に噴射する噴射制御手段と、前記運転状態検出手段の検出結果に基づき、目標燃圧を算出する目標燃圧算出手段と、前記燃圧検出手段により検出された実際の燃料圧力が前記目標燃圧算出手段により算出された目標燃圧以上となったとき、所定の無効噴射制御時間の間、前記燃料噴射手段を制御して、前記蓄圧配管内の燃料圧力を低下させる燃圧低下制御手段とを備えた蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置であって、前記運転状態検出手段の検出結果に基づき、前記無効噴射制御時間を設定する無効噴射制御時間設定手段を設けたことをその要旨としている。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明では、サプライポンプから高圧燃料が供給され、該高圧燃料を蓄圧する蓄圧配管と、前記蓄圧配管に接続され、自身が駆動されることによりエンジンの気筒に燃料を噴射するとともに、自身が駆動された当初の無効噴射時間の間は燃料を開放し前記蓄圧配管内の燃料圧力を低下させうる機構を有する燃料噴射手段と、前記蓄圧配管内の燃料圧力を検出する燃圧検出手段を含んでなり、エンジンの状態を検出するための状態検出手段と、前記状態検出手段の検出結果に基づき、目標噴射時間を算出する目標噴射時間算出手段と、前記目標噴射時間算出手段の算出結果に基づき、前記燃料噴射手段を制御して、前記蓄圧配管からの燃料を気筒に噴射する噴射制御手段と、前記状態検出手段の検出結果に基づき、目標燃圧を算出する目標燃圧算出手段と、前記燃圧検出手段により検出された実際の燃料圧力が前記目標燃圧算出手段により算出された目標燃圧以上となったとき、所定の無効噴射制御時間の間、前記燃料噴射手段を制御して、前記蓄圧配管内の燃料圧力を低下させる燃圧低下制御手段とを備えた蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置であって、前記状態検出手段の検出結果に基づき、前記無効噴射制御時間を設定する無効噴射制御時間設定手段を設けた蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置において、前記無効噴射制御時間設定手段は、前記状態検出手段により検出された燃料の粘度が高いほど、前記無効噴射制御時間を長く設定するものであることをその要旨としている。
【００１０】
併せて、請求項３に記載の発明では、サプライポンプから高圧燃料が供給され、該高圧燃料を蓄圧する蓄圧配管と、前記蓄圧配管に接続され、自身が駆動されることによりエンジンの気筒に燃料を噴射するとともに、自身が駆動された当初の無効噴射時間の間は燃料を開放し前記蓄圧配管内の燃料圧力を低下させうる機構を有する燃料噴射手段と、前記蓄圧配管内の燃料圧力を検出する燃圧検出手段を含んでなり、エンジンの状態を検出するための状態検出手段と、前記状態検出手段の検出結果に基づき、目標噴射時間を算出する目標噴射時間算出手段と、前記目標噴射時間算出手段の算出結果に基づき、前記燃料噴射手段を制御して、前記蓄圧配管からの燃料を気筒に噴射する噴射制御手段と、前記状態検出手段の検出結果に基づき、目標燃圧を算出する目標燃圧算出手段と、前記燃圧検出手段により検出された実際の燃料圧力が前記目標燃圧算出手段により算出された目標燃圧以上となったとき、所定の無効噴射制御時間の間、前記燃料噴射手段を制御して、前記蓄圧配管内の燃料圧力を低下させる燃圧低下制御手段とを備えた蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置であって、前記状態検出手段の検出結果に基づき、前記無効噴射制御時間を設定する無効噴射制御時間設定手段を設けた蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置において、前記燃圧低下制御手段による前記蓄圧配管内の燃料圧力の低下制御は、少なくともエンジンのクランキング状態から完爆状態に切換わったときに行われるものであることをその要旨としている。
また、請求項４に記載の発明では、請求項２に記載の蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置において、前記燃圧低下制御手段による前記蓄圧配管内の燃料圧力の低下制御は、少なくともエンジンのクランキング状態から完爆状態に切換わったときに行われるものであることをその要旨としている。
【００１１】
さらに、請求項５に記載の発明では、請求項１から４のいずれかに記載の蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置において、前記無効噴射制御時間設定手段は、前記燃圧検出手段により検出された燃料圧力が低いほど、前記無効噴射制御時間を長く設定するものであることをその要旨としている。
加えて、請求項６に記載の発明では、請求項１から５のいずれかに記載の蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置において、前記エンジンは、ディーゼルエンジンであることをその要旨としている。
【００１２】
（作用）
上記請求項１に記載の発明によれば、サプライポンプから蓄圧配管に高圧燃料が供給され、該高圧燃料が蓄圧配管に蓄圧される。蓄圧配管に接続された燃料噴射手段が駆動されることにより、エンジンの気筒に燃料が噴射される。また、燃料噴射手段が駆動された当初の無効噴射時間の間は、燃料が開放され、これにより、蓄圧配管内の燃料圧力が低下しうる。
【００１３】
また、燃圧検出手段により、蓄圧配管内の燃料圧力が検出され、運転状態検出手段により、エンジン運転中の運転状態が検出される。さらに、運転状態検出手段の検出結果に基づき、目標噴射時間算出手段では目標噴射時間が算出され、その算出結果に基づき、噴射制御手段では、燃料噴射手段が制御されて、蓄圧配管からの燃料が気筒に噴射される。
【００１４】
併せて、前記運転状態検出手段の検出結果に基づき、目標燃圧算出手段では目標燃圧が算出される。そして、前記燃圧検出手段により検出された実際の燃料圧力が目標燃圧算出手段により算出された目標燃圧以上となったとき、燃圧低下制御手段によって、所定の無効噴射制御時間の間、燃料噴射手段が制御される。これにより、蓄圧配管内の燃料圧力が低下させられる。
【００１５】
さて、本発明では、無効噴射制御時間設定手段によって、運転状態検出手段の検出結果に基づき、前記無効噴射制御時間が設定される。このため、無効噴射時間は、エンジンの運転状態に応じて異なるが、本発明によれば運転状態に応じて設定された最大限の無効噴射制御時間の間、蓄圧配管内の燃料圧力が低下させられる。従って、そのときどきの運転状態に応じた最大限の圧力低下が図られることとなる。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明によれば、前記無効噴射制御時間設定手段では、状態検出手段により検出された燃料の粘度が高いほど、前記無効噴射制御時間が長く設定される。ここで、燃料の粘度が高いほど、実際の無効噴射時間は長くなる傾向にあるが、本発明によれば、その長くなる無効噴射時間に合わせて無効噴射制御時間が長く設定される。従って、その分だけ、より多くの単位時間当たりの圧力低下が図られる。
【００１８】
併せて、請求項３又は４に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加えて、前記燃圧低下制御手段による前記蓄圧配管内の燃料圧力の低下制御は、少なくともエンジンのクランキング状態から完爆状態に切換わったときに行われる。ここで、エンジンのクランキング状態にあるときには、高い燃料圧力が要求されるが、完爆状態に切換われば、エンジンの始動は完了しており、燃料圧力を低くする必要性がある。本発明によれば、かかる必要性の下において上記作用が確実に奏される。
さらに、請求項５に記載の発明によれば、請求項１から４に記載の発明の作用に加えて、前記無効噴射制御時間設定手段では、燃圧検出手段により検出された燃料圧力が低いほど、無効噴射制御時間が長く設定される。ここで、燃料圧力が低いほど、実際の無効噴射時間は長くなる傾向にあるが、本発明によれば、その長くなる無効噴射時間に合わせて無効噴射制御時間が長く設定される。従って、その分だけ、より多くの単位時間当たりの圧力低下が図られる。
【００１９】
加えて、請求項６に記載の発明によれば、請求項１から５に記載の発明の作用に加えて、前記エンジンは、ディーゼルエンジンである。このため、始動時等において、特に高圧の燃料が必要とされるディーゼルエンジンにおいて、上記作用が奏されることとなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置をディーゼルエンジンのそれに具体化した一実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１は本実施の形態において、車両に搭載された蓄圧式ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置を示す概略構成図である。ディーゼルエンジン１には、複数の気筒（本実施の形態では４つの気筒）♯１〜♯４が設けられており、各気筒♯１〜♯４の燃焼室に対して燃料噴射手段を構成するインジェクタ２が配設されている。インジェクタ２からディーゼルエンジン１の各気筒♯１〜♯４への燃料噴射は、噴射制御用の電磁弁３のオン・オフにより制御される。
【００２２】
インジェクタ２は、各気筒共通の蓄圧配管としてのコモンレール４に接続されており、前記噴射制御用の電磁弁３が開いている間、コモンレール４内の燃料がインジェクタ２より各気筒♯１〜♯４に噴射されるようになっている。前記コモンレール４には、連続的に燃料噴射圧に相当する比較的高い圧力が蓄積される必要があり、特に始動時においてはなおさらである。そのため、コモンレール４は、供給配管５を介してサプライポンプ６の吐出ポート６ａに接続されている。また、供給配管５の途中には、逆止弁７が設けられている。この逆止弁７の存在により、サプライポンプ６からコモンレール４への燃料の供給が許容され、かつ、コモンレール４からサプライポンプ６への燃料の逆流が規制されるようになっている。
【００２３】
前記サプライポンプ６は、吸入ポート６ｂを介して燃料タンク８に接続されており、その途中にはフィルタ９が設けられている。サプライポンプ６は、燃料タンク８からフィルタ９を介して燃料を吸入する。また、これととともに、サプライポンプ６は、ディーゼルエンジン１の回転に同期する図示しないカムによってプランジャを往復運動せしめて、燃料圧力を要求される所定圧にまで高める。そして、サプライポンプ６は、高圧燃料をコモンレール４に供給する。
【００２４】
さらに、サプライポンプ６の吐出ポート６ａ近傍には、圧力制御弁１０が設けられている。この圧力制御弁１０は、吐出ポート６ａからコモンレール４の方へ吐出される燃料圧力（ひいては吐出量）を制御するためのものである。この圧力制御弁１０が開かれることにより、吐出ポート６ａから吐出されない分の余剰燃料が、サプライポンプ６に設けられたリターンポート６ｃからリターン配管１１を経て燃料タンク８へと戻されるようになっている。
【００２５】
前記ディーゼルエンジン１の燃焼室には、吸気通路１３及び排気通路１４がそれぞれ接続されている。吸気通路１３には図示しないスロットルバルブが設けられており、該バルブの開閉により、燃焼室内に導入される吸入空気の流量が調整されるようになっている。
【００２６】
また、ディーゼルエンジン１の燃焼室内には、グロープラグ１６が配設されている。このグロープラグ１６は、エンジン１の始動直前にグローリレー１６ａに電流を流すことにより自身を赤熱させ、これに燃料噴霧の一部を吹きつけて着火・燃焼を促進させる始動補助装置のことである。
【００２７】
さて、本実施の形態におけるインジェクタ２は、その電磁弁３が駆動されることにより、各気筒♯１〜♯４への燃料噴射を実行するのみならず、電磁弁３が駆動された当初の間（以下、これを「無効噴射時間」と称する）は、燃料を開放し前記コモンレール４内の燃料圧力を低下させうる機構を有している。ここで、当該機構について説明する。
【００２８】
図２（ａ）に示すように、インジェクタ２のケーシング６１には、供給ポート６２が設けられており、前記コモンレール４からの燃料が供給配管６３を通って、ケーシング６１の下部に形成された下部燃料溜まり室６４に導入されるようになっている。また、ケーシング６１の最下部には、下部燃料溜まり室６４に連通しうるノズル孔６５が形成されている。さらに、前記供給ポート６２は、オリフィス６６を介して、上部燃料溜まり室６７に連通されている。そして、下部燃料溜まり室６４及び上部燃料溜まり室６７には、１本のノズルニードル６８が摺動可能に設けられている。
【００２９】
ノスルニードル６８は、その下側から順に、先端部６９、大径部７０、小径部７１及びピストン部７２によって構成されており、大径部７０は下部燃料溜まり室６４の上側部分を、ピストン部７２は上部燃料溜まり室６７の下側部分を上下方向に摺動しうる。小径部７１の周囲には、ニードル用スプリング７３が設けられており、該スプリング７３の付勢力により、ノズルニードル６８は、常には図の下方に付勢されている。これにより、常にはノズルニードル６８の先端部６９は、ノズル孔６５の近傍の着座部７４に当接した状態となっている。
【００３０】
また、前記上部燃料溜まり室６７は、オリフィス７５を介して電磁弁収容室７６に連通されている。前記電磁弁３は、弁体７７、ソレノイド７８及び弁体用スプリング７９等によって構成されており、これらは電磁弁収容室７６に収容されている。すなわち、弁体７７は、電磁弁収容室７６の下部に設けられているとともに、弁体用スプリング７９は、この弁体７７及び電磁弁収容室７６の天井部分に当接するようにして設けられており、常には、弁体７７を下方に付勢している。これにより、常には、この付勢された弁体７７によってオリフィス７５が塞がれており、上部燃料溜まり室６７及び電磁弁収容室７６間の連通が遮断されている。ソレノイド７８は、自身が励磁された際に、弁体用スプリング７９の付勢力に抗して弁体７７を図の上方に引き上げるためのものである。弁体７７の上部はフランジ状に形成されており、該フランジ部分に透孔７７ａが形成されている。また、前記ケーシング６１には、電磁弁収容室７６からの燃料を逃がすためのリターンポート８０が形成されており、所定条件下において、このリターンポート８０から、余剰燃料がリターン配管１１を経て燃料タンク８へと戻されるようになっている。なお、前記ニードル用スプリング７３が設けられている空間と、電磁弁収容室７６との間は連通路８１によって連通されている。このため、ニードル用スプリング７３が設けられている空間に少しずつ洩れ出る燃料は、該連通路８１を通って電磁弁収容室７６に流れ、ひいては透孔７７、リターンポート８０を通ってリターン配管１１の方へと少しずつ流れるようになっている。
【００３１】
上記の如く構成されてなるインジェクタ２の動作について説明すると、図２（ａ）に示すように、まず、ソレノイド７８が励磁されていない状態においては、弁体用スプリング７９の付勢力によって弁体７７が下方に付勢され、上部燃料溜まり室６７及び電磁弁収容室７６間の連通が遮断される。このため、かかる状況下においては、供給ポート６２からの燃料は、下部燃料溜まり室６４及び上部燃料溜まり室６７に対し均等に供給されることとなり、圧力のバランスが保たれる。従って、ノズルニードル６８は、ニードル用スプリング７３の付勢力によって下方に付勢され、ノズルニードル６８の先端部６９は、ノズル孔６５の近傍の着座部７４に当接した状態が維持される。そのため、この場合には、ノズル孔６５から燃料が噴射されることがなく、かつ、上部燃料溜まり室６７からの燃料がリターンポート８０を通って速やかに流れ出ることはない。
【００３２】
一方、ソレノイド７８が励磁された場合、弁体用スプリング７９の付勢力に抗して弁体７７が上方へ移動し、上部燃料溜まり室６７及び電磁弁収容室７６間が連通される。そして、その後しばらくの間は、インジェクタ２は図２（ｂ）に示すような挙動を示す。すなわち、弁体７７が上方へ移動することから、上部燃料溜まり室６７内の燃料は、透孔７７ａを通ってリターンポート８０からリターン配管１１へと流れる。このとき、ソレノイド７８が励磁されてからしばらくの間は、下部燃料溜まり室６４の燃料圧力と上部燃料溜まり室６７の燃料圧力との差は、未だニードル用スプリング７３の付勢力よりも小さい。このため、ノズルニードル６８は移動することなく、その先端部６９は着座部７４に当接したままとなる。従って、この状態においては、ノズル孔６５から燃料が噴射されることがなく、かつ、上部燃料溜まり室６７からの燃料がリターンポート８０を通って速やかに流れ出る。この期間が、無効噴射時間である。
【００３３】
そして、上部燃料溜まり室６７の燃料がどんどん抜けて、下部燃料溜まり室６４の燃料圧力と上部燃料溜まり室６７の燃料圧力との差が、ニードル用スプリング７３の付勢力よりも大きくなった場合には、図２（ｃ）に示すように、下部燃料溜まり室６４の燃料圧力によってノズルニードル６８が上動する。これにより、その先端部６９は着座部７４から離間し、下部燃料溜まり室６４とノズル孔６５とが連通する。その結果、ノズル孔６５から高圧燃料が噴射されることとなる。
【００３４】
その後、ソレノイド７８の励磁が解除されることにより、インジェクタ２は再度図２（ａ）の状態になり、燃料噴射が終了する。つまり、ソレノイド７８の励磁時間が無効噴射時間未満の間であれば、上記図２（ｂ）の状態から図２（ｃ）の状態に移行することはないため、燃料が噴射されることがなく、上部燃料溜まり室６７からの燃料がリターンポート８０を通って速やかに流れ出るのみとなる。
【００３５】
さて、ディーゼルエンジン１には、その状態を検出するために、以下の各種センサ等が設けられており、これらは、本実施の形態において、状態検出手段を構成している。すなわち、図１に示すように、アクセルペダル１５の近傍には、アクセル開度ＡＣＣＰを検出するためのアクセルセンサ２１が設けられ、該センサ２１の近傍には、アクセルペダル１５の踏込量がゼロの場合に全閉信号を出力する全閉スイッチ２２が設けられている。
【００３６】
また、吸気通路１３には、フィルタ１７及びバキュームスイッチングバルブ（ＶＳＶ）１８を介して、吸気圧センサ２３が設けられている。この吸気圧センサ２３により、吸気通路１３の内部における吸気の圧力（吸気圧ＰＭ）が検出される。
【００３７】
さらに、ディーゼルエンジン１のシリンダブロックには、その冷却水の温度（冷却水温ＴＨＷ）を検出するための水温センサ２４が設けられている。
併せて、ディーゼルエンジン１には、同エンジン１を始動させるためのスタータ１９が設けられている。このスタータ１９には、その作動状態を検知するスタータスイッチ２５が設けられている。スタータスイッチ２５は、ディーゼルエンジン１の始動時において運転者によりイグニッションスイッチ（図示略）がＯＦＦ位置の状態からスタート位置まで操作され、スタータが作動しているとき（クランキング状態にあるとき）にスタータ信号ＳＴＡを「オン」として出力する。また、ディーゼルエンジン１の始動が完了して（完爆状態となって）、イグニッションスイッチがスタート位置からＯＮ位置まで戻されると、スタータスイッチ２５は、スタータ信号ＳＴＡを「オフ」として出力する。
【００３８】
加えて、前記リターン配管１１には、燃料温度ＴＨＦを検出するための燃温センサ２６が設けられている。本実施の形態において、燃温センサ２６によって、燃料の粘度に相当するパラメータが検出されるようになっている。また、前記コモンレール４には、該コモンレール４内の燃料の圧力（燃圧ＰＣ）を検出するための燃圧検出手段としての燃圧センサ２７が設けられている。
【００３９】
また、本実施の形態においては、ディーゼルエンジン１のクランクシャフト（図示略）に設けられたパルサの近傍には、ＮＥセンサ２８が設けられている。さらに、クランクシャフトの回転は、吸気弁３１及び排気弁３２を開閉動作させるためのカムシャフト（図示略）にタイミングベルト等を介して伝達される。このカムシャフトは、クランクシャフトの１／２回転の回転速度で回転するよう設定されている。このカムシャフトに設けられたパルサの近傍には、Ｇセンサ２９が設けられている。そして、本実施の形態では、これら両センサ２８，２９から出力されるパルス信号により、エンジン回転数ＮＥ、クランク角ＣＡ、各気筒♯１〜♯４の上死点（ＴＤＣ）が算出されるようになっている。
【００４０】
本実施の形態においては、上記ディーゼルエンジン１の各種制御を司るための電子制御装置（ＥＣＵ）５１が設けられており、このＥＣＵ５１により、目標噴射時間算出手段、噴射制御手段、目標燃圧算出手段、燃圧低下制御手段及び無効噴射制御時間設定手段が構成されている。
【００４１】
このＥＣＵ５１の電気的構成について、図３のブロック図に従って説明する。ＥＣＵ５１は、中央処理制御装置（ＣＰＵ）５２、所定のプログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）５３、ＣＰＵ５２の演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５４、予め記憶されたデータ等を保存するバックアップＲＡＭ５５、タイマカウンタ５６等を備えているとともに、入力インターフェース５７及び出力インターフェース５８等を備えている。また、上記各部５２〜５６と入力インターフェース５７及び出力インターフェース５８とは、バス５９によって接続されている。
【００４２】
前述したアクセルセンサ２１、吸気圧センサ２３、水温センサ２４、燃温センサ２６、燃圧センサ２７等は、それぞれバッファ、マルチプレクサ、Ａ／Ｄ変換器（いずれも図示せず）を介して入力インターフェース５７に接続されている。また、ＮＥセンサ２８、Ｇセンサ２９は、波形整形回路を介して入力インターフェース５７に接続されている。さらに、全閉スイッチ２２、スタータスイッチ２５は入力インターフェース５７に直接接続されている。
【００４３】
ＣＰＵ５２は、上記各センサ等２１〜２９の信号を入力インターフェース５７を介して読み込むようになっている。
また、電磁弁３、圧力制御弁１０及びＶＳＶ１８は、それぞれ駆動回路（図示せず）を介して出力インターフェース５８に接続されている。ＣＰＵ５２は、入力インターフェース５８を介して読み込んだ入力値に基づき、前記電磁弁３、圧力制御弁１０及びＶＳＶ１８等を好適に制御するようになっている。
【００４４】
次に、本実施の形態において、ＥＣＵ５１により実行される制御のうち、燃料噴射制御について説明する。まず、図４は、ＥＣＵ５１により実行される「無効噴射制御時間算出ルーチン」を示すフローチャートである。このルーチンは、無効噴射が実行されるに際し採用される無効噴射制御時間τＶを算出するためのものであって、例えばクランク角毎の割り込みで実行される。
【００４５】
処理が本ルーチンに移行すると、ＥＣＵ５１は、まずステップ１０１において、別途のルーチン（後述する「電磁弁制御ルーチン」）で算出されている現在の目標噴射量ＱＦＩＮＣが「０」であるか否かを判断する。そして、目標噴射量ＱＦＩＮＣが「０」でない場合には、通常時の燃料噴射制御を実行するべく、無効噴射制御時間τＶを算出することなく、その後の処理を一旦終了する。
【００４６】
これに対し、目標噴射量ＱＦＩＮＣが「０」の場合には、現在燃料を噴射する必要がないものと判断してステップ１０２へ移行する。ステップ１０２においては、燃温センサ２６から読み込んだ燃料温度ＴＨＦに基づき、燃温補正係数ＫＴＨＦを算出する。ここで、燃温補正係数ＫＴＨＦの算出に際しては、図５に示すようなマップが参酌される。すなわち、そのときどきの燃料温度ＴＨＦが低い場合には、燃料の粘度は高い。この場合には、燃料は流れにくくなる傾向にあり上述した無効噴射時間が長くなる傾向にあることから、燃温補正係数ＫＴＨＦは大きい値に設定される。また、燃料温度ＴＨＦが高い場合には、燃料の粘度は低い。この場合には、燃料は流れやすくなる傾向にあり上述した無効噴射時間が短くなる傾向にあることから、燃温補正係数ＫＴＨＦは小さい値に設定される。
【００４７】
さらに、ステップ１０３において、ＥＣＵ５１は、燃圧センサ２７から読み込んだ燃圧ＰＣに基づき、燃圧補正係数ＫＰＣを算出する。ここで、燃圧補正係数ＫＰＣの算出に際しては、図６に示すようなマップが参酌される。すなわち、そのときどきの燃圧ＰＣが低い場合には、燃料は流れにくくなる傾向にあり上述した無効噴射時間が長くなる傾向にあることから、燃圧補正係数ＫＰＣは大きい値に設定される。また、燃圧ＰＣが高い場合には、燃料は流れやすくなる傾向にあり上述した無効噴射時間が短くなる傾向にあることから、燃圧補正係数ＫＰＣは小さい値に設定される。
【００４８】
その後、ステップ１０４において、ＥＣＵ５１は、予め定められた基準無効噴射制御時間τＶ０に対し、今回算出した燃温補正係数ＫＴＨＦ及び燃圧補正係数ＫＰＣを乗算した値を、最終的な無効噴射制御時間τＶとして設定し、その後の処理を一旦終了する。
【００４９】
このように、上記「無効噴射制御時間算出ルーチン」においては、燃料温度ＴＨＦが低いほど、無効噴射制御時間τＶは長い値に設定される。
次に、ＥＣＵ５１により実行される上記電磁弁３（ソレノイド７８）の制御内容について説明する。すなわち、図７は、ＥＣＵ５１により実行される「電磁弁制御ルーチン」を示すフローチャートであって、例えば所定クランク角毎の割り込みで実行される。
【００５０】
処理がこのルーチンに移行すると、ＥＣＵ５１は、まずステップ２０１において、そのときどきの運転状態に応じた目標燃圧ＰＦＩＮを算出する。
また、ステップ２０２においては、そのときどきのエンジン回転数ＮＥ、アクセル開度ＡＣＣＰ等に基づき、基準噴射量ＱＢＡＳＥを算出するとともに、続くステップ２０３において、エアコンの作動状況、冷間始動時か否か、パワーステアリングの作動状況等に応じた噴射補正項ＱＣＯＲを算出する。
【００５１】
次に、ステップ２０４において、ＥＣＵ５１は、今回算出した基準噴射量ＱＢＡＳＥ及び噴射補正項ＱＣＯＲに基づき、最終噴射量ＱＦＩＮＣを算出する。
また、続くステップ２０５においては、燃圧センサ２７の検出結果に基づき、実際の燃圧ＰＣを読み込む。
【００５２】
次に、ステップ２０６において、ＥＣＵ５１は、現在算出されている最終噴射量ＱＦＩＮＣが「０」よりも大きいか否かを判断する。そして、最終噴射量ＱＦＩＮＣが「０」よりも大きくない、つまり「０」の場合には、ステップ２０７へ移行する。
【００５３】
ステップ２０７においては、今回読み込んだ実際の燃圧ＰＣが、今回算出された目標燃圧ＰＦＩＮを超えているか否かを判断する。そして、実際の燃圧ＰＣが目標燃圧ＰＦＩＮを超えている場合には、実際の燃圧ＰＣを速やかに低下させる必要があるものとしてステップ２０８に移行する。
【００５４】
ステップ２０８においては、無効噴射制御［図２（ｂ）参照］を実行するべく、上記「無効噴射制御時間算出ルーチン」で算出された無効噴射制御時間τＶを最終的な電磁弁３（ソレノイド７８）の通電時間ＴＱＦＩＮとして設定し、その後の処理を一旦終了する。
【００５５】
一方、ステップ２０６で肯定判定された場合、或いは、ステップ２０７で否定判定された場合、すなわち、最終噴射量ＱＦＩＮＣが「０」よりも大きい場合、或いは、実際の燃圧ＰＣが目標燃圧ＰＦＩＮを超えていない場合には、実際の燃料噴射［図２（ｃ）参照］を実行するべくステップ２０９へ移行する。
【００５６】
ステップ２０９においては、今回読み込まれた燃圧ＰＣ及び今回算出された目標噴射量ＱＦＩＮＣに基づき、最終的な電磁弁３（ソレノイド７８）の通電時間ＴＱＦＩＮを算出し、設定する。なお、この場合の通電時間ＴＱＦＩＮの算出に際しては、燃圧ＰＣ及び目標噴射量ＱＦＩＮＣに対し、予め通電時間ＴＱＦＩＮが設定されている図示しないマップが参酌される。そして、ＥＣＵ５１はその後の処理を一旦終了する。
【００５７】
このように、上記「電磁弁制御ルーチン」においては、最終噴射量ＱＦＩＮＣが「０」であり、かつ、実際の燃圧ＰＣが目標燃圧ＰＦＩＮを超えている場合に、無効噴射制御が実行される。
【００５８】
次に、本実施の形態の作用及び効果について説明する。
・本実施の形態によれば、最終噴射量ＱＦＩＮＣが「０」であり、かつ、実際の燃圧ＰＣが目標燃圧ＰＦＩＮを超えている場合に、無効噴射制御が実行され、これにより、コモンレール４内の燃圧ＰＣは低下しうる。
【００５９】
・また、無効噴射制御に際しては、ＥＣＵ５１によって、無効噴射制御時間τＶが最終的な電磁弁３（ソレノイド７８）の通電時間ＴＱＦＩＮとして設定される。本実施の形態では、この無効噴射制御時間τＶは、燃料温度ＴＨＦが低いほど長い値に設定される。ここで、そのときどきの燃料温度ＴＨＦが低い場合には、燃料の粘度は高い。この場合には、燃料は流れにくくなる傾向にあり、構成上の無効噴射時間が長くなる傾向にある。従って、本実施の形態によれば、構成上長くなる無効噴射時間に合わせて、最大限の無効噴射制御時間τＶが確保されることとなる。つまり、最大限の無効噴射制御時間τＶの間、それだけ多くの燃料がリターンポート８０を通ってリターン配管１１へと速やかに流れ出る。従って、コモンレール４内の燃圧ＰＣはより速やかに、効率良く低下しうることとなる。その結果、大きな燃焼音の発生等を抑制することができ、燃焼状態の安定化を図ることができる。
【００６０】
特に、ディーゼルエンジン１のクランキング状態から完爆状態に切換わったときに、上記制御が行われた場合には、より有効となる。すなわち、クランキング状態にあるときには、高い燃料圧力が要求されるが、完爆状態に切換われば、ディーゼルエンジン１の始動は完了しており、燃圧ＰＣをそれまでよりも低くする必要性がある。従って、かかる必要性の下において上記作用効果が確実に奏される。
【００６１】
・さらに、本実施の形態では、インジェクタ２を上記の構成とし、無効噴射制御を実行することで、実際の燃圧ＰＣが目標燃圧ＰＦＩＮを超えている場合に、コモンレール４内の燃圧ＰＣを速やかに低下させることができる。そのため、別途リリーフ弁等を設ける必要がない。そのため、コストの増大を抑制することができる。
【００６２】
尚、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一部を適宜に変更して次のように実施することもできる。
（１）上記実施の形態では、燃料温度ＴＨＦに基づき、燃温補正係数ＫＴＨＦを算出し、これを基準無効噴射制御時間τＶ０に乗算することで、最終的な無効噴射制御時間τＶを算出するようにした。これに対し、燃料温度ＴＨＦに基づき、直接的にマップを参照して無効噴射制御時間τＶを算出するようにしてもよい。また、燃料の粘度に関連するパラメータとして、燃料温度ＴＨＦに代えて、他のパラメータを用いてもよい。例えば、実際の粘度を検出してもよいし、冷却水温、吸気温等を用いてもよい。
【００６３】
（２）また、そのときどきの実際の燃圧ＰＣに基づいて無効噴射制御時間τＶを算出するようにしてもよい。この場合、燃圧ＰＣが低いほど、無効噴射制御時間τＶが長く設定される。つまり、燃圧ＰＣが低いほど、実際の無効噴射時間は長くなる傾向にあるが、このような設定によれば、その長くなる無効噴射時間に合わせて無効噴射制御時間τＶが長く設定される。従って、その分だけ、より多くの単位時間当たりの圧力低下が図られ、効率良く燃圧ＰＣの低下を図ることができる。
【００６４】
さらに、燃料温度ＴＨＦ（粘度に関連するパラメータ）及び燃圧ＰＣの双方によって無効噴射制御時間τＶを算出するようにしてもよい。
【００６５】
（３）上記実施の形態では、ディーゼルエンジン１に本発明を具体化したが、ディーゼルエンジン１に限定されず、ガソリンエンジンにおいても本発明を具体化できる。
【００６６】
（４）上記実施の形態では、インジェクタ２内部に電磁弁３を設ける構成としたが、外部に設けるようにしてもよい。また、例えば、特開平２−１９１８６５号公報に開示されたインジェクタ及び方向制御弁を用いることとしてもよい。
【００６７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、蓄圧配管からサプライポンプへの燃料の逆流を規制する逆流規制手段を備えた蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置において、蓄圧配管内の燃料圧力が高い状態から低い状態に制御される際に、大きな燃焼音の発生が発生してしまうのを抑制することができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した一実施の形態における蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置を示す概略構成図。
【図２】インジェクタの構成を示す図であって、（ａ）はソレノイドが励磁されない状態を、（ｂ）は無効噴射状態を、（ｃ）実際の噴射状態をそれぞれ示す断面図。
【図３】ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図。
【図４】ＥＣＵにより実行される「無効噴射制御時間算出ルーチン」を示すフローチャート。
【図５】燃料温度に対する燃料温度補正係数の関係を示すマップ。
【図６】燃圧に対する燃圧補正係数の関係を示すマップ。
【図７】ＥＣＵにより実行される「電磁弁制御ルーチン」を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…ディーゼルエンジン、２…燃料噴射手段を構成するインジェクタ、３…電磁弁、４…蓄圧配管としてのコモンレール、５…供給配管、６…サプライポンプ、１０…圧力制御弁、１１…リターン配管、２１…運転状態検出手段としてのアクセルセンサ、２２…運転状態検出手段としての全閉スイッチ、２３…運転状態検出手段としての吸気圧センサ、２４…運転状態検出手段としての水温センサ、２５…運転状態検出手段としてのスタータスイッチ、２６…運転状態検出手段としての燃温センサ、２７…運転状態検出手段及び燃圧検出手段としての燃圧センサ、２８…運転状態検出手段としてのＮＥセンサ、２９…運転状態検出手段としてのＧセンサ、５１…目標噴射時間算出手段、噴射制御手段、目標燃圧算出手段、燃圧低下制御手段及び無効噴射制御時間設定手段を構成する電子制御装置（ＥＣＵ）。
【図１】
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【図２】
0003546285.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003546285.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003546285.tif 000007
【図７】
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