(57)【要約】溢流バルブ（２０）と、ノズル制御バルブ（２２）と、燃料噴射を制御するように当接部と嵌合自在であるバルブニードル（１２）とを有する燃料噴射システムのための制御方法。この方法は、溢流バルブ（２２）を閉口状態へ移動させるように溢流バルブ（２２）へ第１駆動電流信号（３０）を印加することと、ノズル制御バルブ（２２）を開口状態へ移動させるようにノズル制御バルブ（２２）へ第２駆動電流信号（４０）を印加することにより、バルブニードル（１２）を当接部から上昇させて主要燃料噴射を開始させることとを含む。ノズル制御バルブ（２２）を開口状態から閉口状態へ移動させるように第２駆動電流信号（４０）が修正される「溢流バルブ開口時間」中に、溢流バルブ（２０）を開口状態へ移動させるように第１駆動電流信号（３０）が修正される。その結果、バルブニードル（１２）が当接して主要燃料噴射を終了させる。
2005533955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溢流バルブ（２０）と、ノズル制御バルブ（２２）と、燃料噴射を制御するように当接部と嵌合自在であるバルブニードル（１２）とを有する燃料噴射システムのための制御方法において、
前記溢流バルブ（２０）を閉口状態へ移動させるように該溢流バルブ（２０）へ第１駆動電流信号（３０；１３０）を印加するとともに、前記ノズル制御バルブ（２２）を開口状態へ移動させるように該ノズル制御バルブ（２２）へ第２駆動電流信号（４０）を印加することにより、前記バルブニードル（１２）を前記当接部から上昇させて主要燃料噴射を開始することと、
溢流バルブ開口時間中に前記溢流バルブ（２０）を前記閉口状態から開口状態へ移動させるように、該溢流バルブ（２０）へ印加される前記第１駆動電流信号（３０；１３０）を修正するとともに、前記バルブニードル（１２）を当接部へ付勢して前記主要燃料噴射を終了させるため、該溢流バルブ開口時間中に前記ノズル制御バルブ（２２）を前記開口状態から閉口状態へ移動させるように該ノズル制御バルブ（２２）へ印加される前記第２駆動電流信号（４０）を修正することと、
を含む方法。
【請求項２】
前記溢流バルブ開口時間を開始させる第１作動パルス（１３１）を設けるように前記第１駆動電流信号（１３０）をオフに切り換えることと、該溢流バルブ開口時間の終了前に、第２作動パルス（１３２）を設けるように該第１駆動電流信号（１３０）をオンに切り換えてから再びオフに切り換えることとを含む、請求の範囲第１項に記載の制御方法。
【請求項３】
溢流バルブの開口を示すグリッチ検出信号を監視することと、該グリッチ検出信号に基づいて、前記溢流バルブ開口時間の終了に関する時点で前記第２作動パルス（１３２）を設けるように前記第１駆動電流信号（１３０）を修正することとを含む、請求の範囲第２項に記載の制御方法。
【請求項４】
噴射事象中に前記グリッチ検出信号を周期的に監視することを含む、請求の範囲第３項に記載の制御方法。
【請求項５】
前記ノズル制御バルブ（２２）を閉口状態へ移動させるように前記第２駆動電流信号（４０）が修正される時点（ｔ７）より０．０５から２ミリ秒前の時点（ｔ６）に、前記溢流バルブ（２０）を開口状態へ移動させるように前記第１駆動電流信号（３０；１３０）が修正される、請求の範囲第１項から第４項のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項６】
前記第２駆動電流信号（４０）が修正される前の０．１から１ミリ秒の間に前記第１駆動電流信号（３０；１３０）が修正される、請求の範囲第５項に記載の制御方法。
【請求項７】
前記ノズル制御バルブ（２２）を開口状態へ移動させるように、前記第２駆動電流信号（４０）がオンに切り換えられる、請求の範囲第１項から第６項のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項８】
前記ノズル制御バルブ（２２）を開口状態へ移動させるように、前記第２駆動電流信号（４０）がオフに切り換えられる、請求の範囲第１項から第６項のいずれか１項に記載の制御方法。
【請求項９】
遅延燃料噴射に先立って主要燃料噴射を実施するための制御方法において、
主要燃料噴射を開始するように溢流バルブ（２０）とノズル制御バルブ（２２）とを作動させることと、
（ｉ）前記溢流バルブ（２０）を開口状態へ移動させるように第１時点で該溢流バルブ（２０）を作動させることと、（ｉｉ）ノズル制御バルブ（２２）を閉口状態へ移動させるように第２時点で該ノズル制御バルブ（２２）を作動させることとにより、前記主要燃料噴射を終了させることと、
続いて、前記溢流バルブ（２０）を開口状態から閉口状態へ移動させるように第３時点で該溢流バルブ（２０）を作動させることと、
開口状態へ移動するように前記ノズル制御バルブ（２２）を作動させることにより前記遅延燃料噴射を開始し、排煙レベルを低下させるため比較的高圧の遅延燃料噴射を行うように、前記第１時点と第３時点との差が選択されることと、
を含む方法。
【請求項１０】
溢流バルブ駆動電流信号（３０）を修正することにより、開口状態と閉口状態との間で移動するように前記溢流バルブ（２０）が作動される、請求の範囲第９項に記載の制御方法。
【請求項１１】
前記遅延噴射圧力が最低１７００バールとなるように、前記溢流バルブ（２０）の開口と閉口との相対的タイミングが選択される、請求の範囲第１０項に記載の制御方法。
【請求項１２】
前記遅延噴射圧が最低２０００バールとなるように、前記溢流バルブ（２０）の開口と閉口との相対的タイミングが選択される、請求の範囲第１１項に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧状態の燃料を圧縮点火式内燃機関のシリンダへ吐出するのに使用される燃料噴射システムのための制御方法に関連する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンによって生成される排出物質のレベルを許容レベル内まで確実に低下させるには、燃料吐出のタイミングと関係なく、燃料がエンジンのシリンダへ噴射される際の燃料圧力を制御できることが望ましい。噴射圧力と噴射タイミングを制御するための別々のバルブ、つまり溢流バルブとノズル制御バルブとをそれぞれ用いることによりこれを実現することは、周知である。
【０００３】
ＥＰ０８２３５４９Ａ１には、図１に概略図示された上述のタイプの周知の燃料噴射システムが記載されている。同システムは、ばね負荷１３によってバルブニードル当接部へ付勢されるバルブニードル１２を含む、全体として１０で表された噴射ノズルを含む。バルブニードル１２は、ノズル吐出室（不図示）とエンジンへの噴射ノズル出口との間の燃料吐出を制御するように、当接部と嵌合自在である。同システムはまた、高圧供給ライン１８を介してノズル１０と連通状態にあるポンプ室１６の中の燃料を加圧するように、機械的駆動装置（不図示）によって駆動されるポンプ供給プランジャ１４を含む、ポンプ装置を含む。溢流制御バルブ２０は、ポンプ室１６と低圧排出口（不図示）との間の連通を制御するように作動可能であり、ゆえにポンプ室１６内の燃料加圧の開始タイミングを制御する。ノズル制御バルブ２２は、圧力制御室２４と低圧排出口との間の連通を制御するように作動可能であるとともに、噴射開始タイミングを制御するように作動可能である。溢流制御バルブ２０が低圧側に開口している場合には、プランジャの移動により、燃料がバルブ２０を介して引き込まれて低圧側へ流出するが、溢流バルブ２０が閉口している場合には、ポンプ室１６の容積を縮小する方向へのプランジャの移動によって、ポンプ室１６内の燃料圧力が上昇する。ノズル制御バルブ２２が閉口している場合には、高圧供給ライン１８からの連続的な燃料供給のために制御室２４内の燃料圧力が上昇するが、ノズル制御バルブ２２が開口すると、制御室２４が低圧排出口と連通して制御室２４内の燃料圧力が低下する。ポンプ室１６内で所望の燃料圧力に達すると、ノズル制御バルブ２２が開口して制御室２４内の燃料圧力を緩和し、油圧力によりバルブニードル１２が当接部から離間するように上昇して噴射を開始する。
【０００４】
プランジャ１４の機械的駆動装置は一般的に、従動カム（不図示）と、回転の際にカムの表面に乗るローラとを含む。ローラは、プランジャに結合された駆動部材と協働し、駆動部材は、プランジャ１４へ駆動力を印加して、ポンプ室１６の容積を減少させる方向にプランジャ１４が駆動されるポンプ供給行程を実施する。ローラがカムローブに乗ると、戻りばねがプランジャ戻り行程を実施するように作用し、その間にプランジャは、ポンプ室の容積を増大させる方向に移動する。
【０００５】
噴射の最後には駆動列部品が離間する傾向があり、続いて部品が接触すると、望ましくないレベルの機械的ノイズが発生することが観察されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
機械的ノイズの問題が軽減される概ね上述したタイプの燃料噴射システムのための制御方法を提供することが、本発明の一目的である。
【０００７】
排出物質のレベル、例えばともに環境に関する目的のためＮＯｘと排煙のレベルを低下させるとともに、エンジン効率を向上させる必要性も自動車産業で高まっており、望ましい排出物質レベルにする制御方法を提供することは、本発明のさらなる目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第一の面によれば、溢流バルブと、ノズル制御バルブと、燃料噴射を制御するように当接部と嵌合自在であるバルブニードルとを有する燃料噴射システムのための制御方法が提供され、同方法は、溢流バルブを閉口状態へ移動させるように溢流バルブへ第１駆動電流信号を印加するとともに、ノズル制御バルブを開口状態へ移動させるようにノズル制御バルブへ第２駆動電流信号を印加することによって、バルブニードルを当接部から上昇させて主要燃料噴射を開始させることと、溢流バルブ開口時間中に溢流バルブを閉口状態から開口状態へ移動させるように溢流バルブへ印加される第１駆動電流信号を修正するとともに、バルブニードルを当接部へ付勢して主要燃料噴射を終了させるため、溢流バルブ開口時間中にノズル制御バルブを開口状態から閉口状態へ移動させるようにノズル制御バルブに印加される第２駆動電流信号を修正することと、を含む。
【０００９】
本発明の長所の一つは、溢流バルブが閉口状態から開口状態へ移動する間にバルブニードルが閉口することである。そのため、溢流バルブを介した低圧への燃料の流量（つまり「溢流量」）と、噴射の最後での噴射圧力の低下率とは、バルブニードルの閉口により発生する反射または正の圧力波のために減少する。こうして、駆動負荷オーバーシュートと関連のポンプ駆動部品の離間および再接触の結果として発生する機械的ノイズを、減少または回避できる。
【００１０】
特に好適な実施例においてこの方法は、溢流バルブ開口時間を開始させるため第１作動パルスを設けるように第１駆動電流信号をオフに切り換えることと、溢流バルブ開口時間の終了前に第２作動パルスを設けるように第１駆動電流信号をオンにそれから再びオフに切り換えることとを含む。
【００１１】
溢流バルブ開口時間中（つまり圧力降下中）の溢流バルブのための第２作動パルスは、エンジンノイズをさらに低下させるという有益な作用を持つ。
【００１２】
この方法はさらに、溢流バルブの開口を示すグリッチ検出信号を監視することと、グリッチ検出信号に基づいて、溢流バルブ開口時間の終了に関する時点で第２作動パルスを設けるように第１駆動電流信号を修正することとを含む。グリッチ検出信号は、噴射事象中に周期的に監視されるため、第２作動パルスが設けられない噴射事象中に時折実行される。
【００１３】
好適な実施例では、第２駆動電流信号がオフに切り換えられてノズル制御バルブが閉口状態へ移動する前に、０．０５から２ミリ秒の時間、第１駆動電流信号がオフに切り換えられて溢流バルブを開口状態へ移動させるが、第２駆動電流信号がオフに切り換えられる前に第１駆動電流信号が０．１から１ミリ秒の間、オフに切り換えられることがより望ましい。噴射事象を終了させるため溢流バルブとノズル制御バルブの作動の間に見られるこの特別な相対的タイミング関係は、（ｉ）ポンプ駆動部品からの機械的ノイズを最小にするため噴射の終わりに噴射圧力の低下率を低くすることと、（ｉｉ）排煙レベルを最低にするため噴射の終わりに燃料吐出量を充分に低くすることと、（ｉｉｉ）ノズルの逆流を防止するため噴射圧を充分に高くすることの間に、適当な折り合いを与えることが分かっている。
【００１４】
本発明の第二の面によれば、遅延燃料噴射に先立って主要燃料噴射を行うための制御方法が提供され、同方法は、主要燃料噴射を開始するように溢流バルブとノズル制御バルブとを作動させることと、（ｉ）溢流バルブを開口状態へ移動させるように第１時点で溢流バルブを作動させることと、（ｉｉ）ノズル制御バルブを閉口状態へ移動させるように第２時点でノズル制御バルブを作動させることにより、主要燃料噴射を終了させることと、
続いて、溢流バルブを開口状態から閉口状態へ移動させるように第３時点で溢流バルブを作動させることと、開口状態へ移動するようにノズル制御バルブを作動させることにより遅延燃料噴射を開始させ、排煙レベルを低下させるため、比較的高圧の遅延燃料噴射を行うように第１時点と第２時点との差が選択されることと、を含む。
【００１５】
排出物質を改善するには、遅延燃料噴射に先立って主要燃料噴射を行うことが望ましいことが分かっている。
【００１６】
主要および遅延燃料噴射を開始させるようにノズル制御バルブのみが作動して、極めて高い圧力レベルにより生じる装置内の応力によって構造的な問題が発生する方法に対して、本発明は長所を持つ。
【００１７】
好適な実施例では、溢流バルブ駆動電流信号を修正することにより、開口状態と閉口状態との間で移動するように溢流バルブが作動する。溢流バルブの開口と閉口との相対的なタイミングは、遅延噴射圧が最低１７００バールとなるように選択されることが望ましい。
【００１８】
さらに好適な実施例では、遅延噴射圧が最低２０００バールとなるように相対的タイミングが選択される。
【００１９】
本発明の第一の面の好適なおよび／または任意の特徴は、本発明の第二の面にも等しく適用されることは理解できるだろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
さて、添付図面を参照して本発明を単なる例として説明する。
【００２１】
図２と３は、図１の燃料噴射システムのための周知の一制御方法を用いた、噴射事象中の駆動負荷特性を示す。時点ｔ１とｔ２の間では、溢流バルブ２０は閉口しており、ポンプ室１６内の燃料圧力は上昇する。時点ｔ２とｔ３の間では、ノズル制御バルブ２２が開口して制御室２４内の燃料圧力が低下し、ばね負荷１３に対して反作用を行う吐出室内の高い燃料圧力のため、バルブニードル１２が当接部から上昇し始め、噴射が開始する。時点ｔ３とｔ４の間ではノズル制御バルブ２２が閉口し、供給ライン１８から制御室２４への高圧燃料の流れがバルブニードルを当接部との嵌合状態（時点ｔ４で）へ付勢するように作用して、噴射を終了させる。
【００２２】
時点ｔ４とｔ５の間では、供給ライン１８から高圧燃料が連続的に流れることにより、制御室２４の加圧が継続し、機械的駆動負荷が増大する。時点ｔ５で溢流バルブ２０が開口するため、ポンプ室１６と供給ライン１８の中の燃料圧力が低下し、時点ｔ６の直前には駆動負荷がマイナスとなる点（ここでは「駆動負荷オーバーシュート」と呼ぶ）に達する。サイクル中の時点ｔ６では、そのためポンプ部品が離間する。駆動負荷がゼロを中心として上下する（時点ｔ６とｔ７の間）際に駆動部品が相互に再接触する結果として発生する機械的ノイズは望ましくない。
【００２３】
この噴射制御方法を用いると、制御室２４内の圧力を上昇させるようにノズル制御バルブ２２を作動させることにより噴射が終了し始めることが理解できるだろう。
【００２４】
さて、図３を参照して代替制御方法について説明する。同図は、溢流バルブ２０を作動させることによって噴射が終了する噴射サイクル中の駆動負荷を示す。上述したように、時点ｔ１とｔ２の間では溢流バルブ２０が閉口し、ポンプ室１６内の燃料圧力が上昇する。時点ｔ２とｔ３の間では、ノズル制御バルブ２２が開口して制御室２４内の燃料圧力を低下させ、バルブニードル１２が当接部から上昇し始めて噴射が開始する。時点ｔ３では、溢流バルブ２０が開口し、供給ライン１８を介してノズルへ吐出される燃料圧力を低下させるため、ニードル１２に作用する力が低下し、ノズルばね負荷１３によりバルブニードル１２が当接部へ付勢される。溢流バルブ２０が開口する時には駆動負荷の急速な低下が見られ、低圧側への溢流燃料の流量が比較的高いために駆動負荷がオーバーシュートする（時点ｔ４）。バルブニードルは時点ｔ３Ａで当接する。上述したように、時点ｔ４で駆動列部品が離間するまで駆動負荷はオーバーシュートする。続いて駆動列部品が再接触する（時点ｔ４とｔ５の間）と機械的ノイズが発生し、時点ｔ４とｔ６の間で駆動負荷がゼロを中心として上下するとノイズは継続し、おそらくは超えてからも継続する。
【００２５】
「噴射終了時の同期化」と呼ばれる本発明の一面は、上述した問題に対処するものであり、噴射を終了させるための溢流バルブ２０とノズル制御バルブ２２の略同期動作によって、機械的ノイズという不都合な影響を回避する。図４は、噴射終了時同期化方法について（ａ）溢流バルブ２０の駆動電流信号と、（ｂ）溢流バルブ上昇値と、（ｃ）駆動負荷（図２と３に図示）と、（ｄ）ノズル制御バルブ２２の駆動電流信号と、（ｅ）ノズル制御バルブ上昇値と、（ｆ）バルブニードル上昇値とを示す。図５は、図４の噴射終了時同期化方法を用いた（ａ）シリンダ圧力と、（ｂ）噴射圧力と、（ｃ）バルブニードル上昇値とを示す。
【００２６】
噴射サイクルの開始時には、溢流バルブ２０の駆動電流信号３０がオンに切り換えられ、時点ｔ１とｔ２の間で比較的高い第１電流レベルまで傾斜する。溢流バルブ２０は時点ｔ３で完全閉口状態へ移動し、図４（ｃ）に見られるようにポンプ室１６内の燃料加圧が開始する。時点ｔ３では、駆動電流信号４０がノズル制御バルブ２２へ印加されてノズル制御バルブ２２を上昇（開口）させることにより、時点ｔ４でバルブニードル１２がばね負荷１３に反して当接部から上昇し始めて噴射を開始するまで、制御室２４内の燃料圧力を低下させる。
【００２７】
燃料噴射事象の終了は、以下のようにして達成される。時点ｔ５では、駆動電流信号３０がオフに切り換えられて駆動信号オフパルスを画定し、短時間の後（ｔ８）に、溢流バルブ２０が開口状態へ移動し始める。時点ｔ７では、溢流バルブ２０の駆動電流信号３０がオフに切り換えられた直後に、ノズル制御バルブ２２の駆動電流信号４０がオフに切り換えられ、ノズル制御バルブ２２が閉口状態へ移動し始めて（ｔ８）、制御室２４内に高い燃料圧力を再び発生させる。そのため、溢流バルブ開口時間中にノズル制御バルブ２２が作動する。噴射を終了させる（ｔ９）ための溢流バルブ２０の開口とノズル制御バルブ２２の閉口との略同期化は、駆動負荷がゼロまで降下するが、ゼロを中心に上下して駆動負荷のオーバーシュートが回避されるという効果を持つ。この好都合な効果は、図４（ｃ）で時点ｔ９とｔ１０の間に図示されている。
【００２８】
噴射が終了した直後の時点ｔ９とｔ１０の間では、溢流バルブ２０が完全開口位置へまだ移動していると生じるバルブニードル１２の閉口の際に発生する付加的な正の（反射）圧力波のため、開口した溢流バルブ２０を介した低圧側への燃料の流量が従来方法（図２と３）を用いたものと比較して低下する。そのため、圧力降下の終了時にバルブニードル１２が実際に閉口する瞬間（時点ｔ９）に、溢流バルブ２０が開口位置（図４（ｂ）参照）へまだ移動している、つまり溢流中であることが、本発明の重要な特徴である。溢流バルブ２０とノズル制御バルブ２２とがこのような位相を持つようにこれらを制御することにより、駆動負荷オーバーシュートそしてそれゆえの機械的ノイズに関連する問題が軽減される。実際には、バルブ作動の間の最適な相対的タイミングは、アクチュエータの遅延、パイプの長さと容積など、システムのパラメータによって決定される。都合のいいことには噴射を終了させるためのバルブ２０，２２の相対的な切換えタイミングは、参照テーブルまたはデータマップを用いて予め校正されたデータを参照して決定される。
【００２９】
代替実施例では、噴射を終了させるための開口溢流バルブ２０を介した溢流量は、或る流路／制限路を再構成することにより、さらに時点ｔ９とｔ１０の間の圧力降下量を低下させて、噴射終了時に駆動列部品によって発生される機械的ノイズを軽減することによって、さらに修正できる。
【００３０】
本発明の別の面では、溢流バルブ２０とノズル制御バルブ２２に特別な駆動電流信号タイミングを選択することにより、噴射事象の終了時に排煙レベルを低下させることができる。ニードル上昇値が低い場合（例えば噴射終了時）にはこれに関連する燃料噴霧形状はあまり望ましくないことが分かっている。ゆえに、このような低い上昇値について燃料の量と噴射圧力を最小にすることにより、排気流中の煙のレベルを減少させられる。しかし、ノズルへのシリンダガスの逆流を回避するため、バルブニードルの閉口中には噴射圧力が充分に高いレベルに維持されることが重要である。
【００３１】
さらに、上述したように、駆動列部品によって発生される機械的ノイズの影響を小さくするためには、噴射終了時の噴射圧力の低下量を下げる（図４（ｃ）で時点ｔ９からｔ１０）と有益である。排煙レベルを比較的低くすることと、ノズル逆流が見られないことと、機械的ノイズが低いことの間に折り合いを付けるためには、ノズル制御バルブ駆動電流信号４０がオフに切り換えられてノズル制御バルブ２２を閉口し、ゆえにバルブニードル１２を当接させる前に、０．１から１ミリ秒、溢流バルブ駆動電流信号３０をオフに切り換えるべきであることが分かっている。
【００３２】
或る動作条件では、主要噴射の前にパイロット燃料噴射がエンジンへ吐出されること、または主要燃料噴射の後に遅延噴射が行われることも望ましい。例えば、主要噴射前のパイロット噴射使用は、燃焼ノイズの低下に利用され、主要噴射直後の遅延噴射使用は、煤煙の削減という燃焼上の利点を持つ。
【００３３】
遅延噴射に先立って主要噴射を行うという燃焼上の利点を最適にするには、遅延噴射圧力が高くなるように、遅延燃料噴射の噴射圧力を変化させることが望ましい。溢流バルブ２０とノズル制御バルブ２２のそれぞれの駆動電流信号３０，４０を示す図６に図示された方法を用いると、これが実現する。噴射圧力は、ピーク噴射圧力値が下がっている３本の線５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃで図示されている。図６の一番下の線は、バルブニードル上昇値を示し、同じ噴射サイクル内の主要燃料噴射（６０Ａ）とその後の遅延噴射（６０Ｂ）とを示す。
【００３４】
遅延噴射の前に主要燃料噴射を終了させるため、溢流バルブ２０を開口状態へ移動させるように、溢流駆動電流信号３０がオフに切り換えられる（図４（ｂ）に見られるように時点ｔ８に対応する）。ノズル制御バルブ２２は、主要噴射事象の終了時に閉口状態である。図６の駆動電流信号３０，４０はそれぞれのバルブを作動させるためマイナスに切り換えられるものとして図示されているが、同じように、バルブへの電気接続は、駆動電流信号３０，４０がプラスに切り換えられてそれぞれのバルブを作動させるように構成されてもよいことは理解できるだろう。
【００３５】
遅延燃料噴射を開始するには、供給ライン１８およびポンプ室１６から低圧側へ燃料が流出する速度を低下させるように、溢流バルブ２０の駆動電流信号３０がオンに切り換えられて、ポンプ供給が継続するとノズル吐出室の燃料圧力が上昇し始める。遅延燃料噴射が必要な時は、ノズル制御バルブ２２が開口状態に移動して制御室２４内の燃料圧力を緩和するように、駆動電流信号４０がオンに切り換えられ、バルブニードル１２が再び上昇する。
【００３６】
３本の線５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃから分かるように、溢流バルブ２０が閉口し始めるように溢流バルブ２０の駆動電流信号３０がオンに切り換えられる主要噴射終了後の時間は、主要噴射と遅延噴射との間の燃料圧力の降下速度を決定し、ゆえに遅延噴射事象の噴射圧力を決定する。遅延噴射圧力が高い場合には排出物質にとってかなりの利点が見られ、主要噴射事象を終了させるための溢流バルブ２０の開口と遅延噴射事象のための溢流バルブ２０の閉口との相対的タイミングを注意深く選択することにより、高圧の遅延燃料噴射を達成できる。図７には例として、図６に対応する幾つかの試験結果が示されており、遅延噴射圧力が高いと排出物質中の煙レベルがかなり低下することがこれから分かる。１７００バール（５０Ｂ）より高い遅延噴射圧力では、遅延噴射圧力が低い場合（５０Ｃ）と比較して排出される煙のレベルは著しく低下し、遅延噴射圧力が２０００バールを超える（５０Ａ）と、排煙レベルがさらに改善される。線Ｃのみについては主要燃料噴射と遅延燃料噴射との間で噴射圧力がほぼゼロまで低下することも、図６から分かる。
【００３７】
ノズル制御バルブ２２のみを作動させることによって、遅延燃料噴射に先立って主要燃料噴射を実施することは、従来から提案されている。この技術を用いると、主要噴射と遅延噴射との間で溢流バルブ２０は閉口状態のままであり、代わりにノズル制御バルブ２２のみが開口して制御室２４内の燃料圧力を緩和し、遅延燃料噴射を開始させ、遅延噴射終了時には閉口して、制御室２４内に高い燃料圧力を再び発生させる。しかしこの方法を用いる結果として、主要噴射事象と遅延噴射事象との間に長い離間時間が必要である場合には特に、遅延噴射での噴射圧力レベルは独立制御下になく、極めて高い。本発明の利点は、主要噴射と遅延噴射との間の離間とは無関係に噴射圧力が発生することである。
【００３８】
図８は、本発明の別の代替実施例を用いて達成される実験結果を示し、ここで溢流バルブ駆動信号１３０は二つのパルス、つまり溢流バルブの開口を開始させるものと、後で印加されるがやはり溢流バルブ開口段階中に印加される追加パルスとを含む。以下の例では、主要燃料噴射の終了のみについて説明するが、前述するように、遅延燃料噴射が後に続くことが理解できるだろう。図８の溢流バルブ駆動信号１３０は、図６の例のようにオフに切り換えられると開口するが、電流軸は図６と比較して逆転していることが理解できるだろう。
【００３９】
圧力降下の開始が必要な時には、溢流バルブ駆動信号１３０が最初にオフに切り換えられて、溢流バルブ２０が開口状態へ移動し始める。最初の溢流バルブ作動パルスは、図８ではパルス１３１と表されている。時点ｔ８では（上述したように）、溢流バルブ２０は完全に開口している。溢流バルブ２０が完全に開口する前に溢流バルブ駆動信号１３０をオンに切り換えてから再びオフに切り換えることによって溢流バルブ開口段階中に溢流バルブ駆動信号１３０が修正されることが、この実施例の特別な特徴である。１３２で表された第２溢流バルブ作動パルスの存在がこれを示している。
【００４０】
前のように、溢流バルブ２０の完全な開口に先立って、溢流バルブ開口段階でノズル制御バルブ２２を閉口させるようにノズル制御バルブ駆動信号が作動停止する（つまり噴射終了時の同期化）。簡単にするため、ノズル制御バルブ駆動信号は図８には図示されていない。溢流バルブ開口時間中に、ゆえにノズル制御バルブ２２の作動とほぼ同時に、追加溢流バルブ作動パルス１３２が発生する。
【００４１】
図８を参照すると、追加作動パルス１３２が設けられる時点は、グリッチ検出技術によって決定される。グリッチ検出技術は燃料噴射制御方法では周知であり、この分野の熟練者は熟知している。たとえばＥＰ０８５７２５１を参照。このような方法は、溢流バルブ２０が完全開口（閉口）状態に達した時を正確に示すのに使用される。
【００４２】
実際には、追加溢流バルブ作動パルス１３２はすべてではないが大抵の噴射事象について実施される。このパルスが印加されない事象については、追加溢流バルブ作動パルス１３２が後の事象で印加されるべき正確な時点を示すために、電流信号の電流グリッチまたは不連続性の検出が可能である。電流信号グリッチ検出の不連続部分は、図８に実線で示された電流信号の７０で表されている（つまり、第２パルス１３２が設けられず、図６の駆動電流信号３０と類似している）。第２作動パルス１３２が印加される事象については、グリッチ検出不連続部分７０が生じる時点の直前に発生するようにタイミング調整されることが分かるだろう。
【００４３】
溢流バルブ開口時間中に追加溢流バルブ作動パルス１３２を設けることの利点は、「噴射圧力Ａ」で表された２パルス駆動信号１３０の噴射圧力を、単パルス駆動信号３０で得られる「噴射圧力Ｂ」と比較することによって分かるだろう。追加パルス１３２を設けると、結果的に、単パルス駆動信号３０で得られるものと比較して噴射圧力降下速度の低下が見られるため、噴射終了時にノイズの点で有利であることが分かる。
【００４４】
グリッチ検出方法は、適応制御アルゴリズムによって実施される。あるいは、データマップまたは参照テーブルが使用される。
【００４５】
グリッチ検出技術を使用する代わりとして、第２作動パルス１３２の正確なタイミングを決定するのにデータマッピング技術が使用されてもよい。
【００４６】
図１に示された燃料システムでは、相互に離れて配置された溢流バルブ２０とノズル制御バルブ２２とが示されているが、本発明は、溢流バルブとノズル制御バルブが共通ハウジング内に配置されるか、溢流バルブとノズル制御バルブの機能が共通アクチュエータの制御下にあるユニットポンプ噴射システムにも、同じように適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】周知の燃料噴射システムの概略図である。
【図２】図１の燃料噴射システムのための周知の制御方法の駆動負荷特性を示し、機械的ノイズの出所が特定可能である概略グラフである。
【図３】図１の燃料噴射システムのための周知の代替制御方法の駆動負荷特性を示し、機械的ノイズの出所がまた特定可能である概略グラフである。
【図４】本発明による制御方法について、（ａ）溢流バルブの駆動電流信号と、（ｂ）溢流バルブ上昇値と、（ｃ）噴射圧力／駆動負荷特性と、（ｄ）ノズル制御バルブの駆動電流信号と、（ｅ）ノズル制御バルブ上昇値と、（ｆ）バルブニードル上昇値とを示す。
【図５】図４の制御方法を用いた（ａ）シリンダ圧力と（ｂ）噴射圧力と（ｃ）ニードル上昇値の実験結果を示す。
【図６】制御方法の代替実施例について、（ａ）シリンダ圧力と（ｂ）噴射圧力と（ｃ）ニードル上昇値と（ｄ）溢流バルブ駆動電流信号と（ｅ）ノズル制御バルブ駆動電流信号の実験結果を示す。
【図７】図６に図示された制御方法を用いて得られる排出物質の利点を示す、図６に対応する結果の表を示す。
【図８】制御方法の代替実施例について、（ａ）溢流バルブ駆動電流信号と（ｂ）噴射圧力の実験結果を示す。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成16年7月15日(2004.7.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
溢流バルブ（２０）と、ノズル制御バルブ（２２）と、燃料噴射を制御するように当接部と嵌合自在であるバルブニードル（１２）とを有する燃料噴射システムのための制御方法にであって、
前記溢流バルブ（２０）を閉口状態へ移動させるように該溢流バルブ（２０）へ第１駆動電流信号（３０；１３０）を印加するとともに、前記ノズル制御バルブ（２２）を開口状態へ移動させるように該ノズル制御バルブ（２２）へ第２駆動電流信号（４０）を印加することにより、前記バルブニードル（１２）を当接部から上昇させて主要燃料噴射を開始させることと、
前記バルブニードル（１２）を当接部へ付勢して前記主要燃料噴射を終了させるため、前記溢流バルブ開口時間中に前記ノズル制御バルブ（２２）を前記開口状態から閉口状態へ移動させるように該ノズル制御バルブ（２２）へ印加される前記第２駆動電流信号（４０）を修正することに続く溢流バルブ開口時間中に、前記溢流バルブ（２０）を該閉口状態から開口状態へ移動させるように、該溢流バルブ（２０）へ印加される前記第１駆動電流信号（３０；１３０）を修正することと、を含む制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
遅延燃料噴射に先立って主要燃料噴射を実施するための制御方法にであって、
前記主要燃料噴射を開始させるように溢流バルブ（２０）とノズル制御バルブ（２２）とを作動させることと、
（ｉ）前記溢流バルブ（２０）を開口状態へ移動させるように第１時点で該溢流バルブ（２０）を作動させてから、（ｉｉ）前記ノズル制御バルブ（２２）を閉口状態へ移動させるように第２時点でノズル制御バルブ（２２）を作動させることにより、前記主要燃料噴射を終了させることと、
前記溢流バルブ（２０）を開口状態から閉口状態へ移動させるように、第３時点で該溢流バルブ（２０）を作動させることと、
開口状態へ移動するように前記ノズル制御バルブ（２２）を作動させることにより前記遅延燃料噴射を開始し、前記第１時点と第３時点との差が、排煙レベルを低下させるように比較的高圧の遅延燃料噴射を行うように選択されることと、を含む方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の第一の面によれば、溢流バルブと、ノズル制御バルブと、燃料噴射を制御するように当接部と嵌合自在であるバルブニードルとを有する燃料噴射システムのための制御方法が提供され、同方法は、溢流バルブを閉口状態へ移動させるように溢流バルブへ第１駆動電流を印加するとともに、ノズル制御バルブを開口状態へ移動させるようにノズル制御バルブへ第２駆動電流信号を印加することにより、バルブニードルを当接部から上昇させて主要燃料噴射を開始させることと、続いて、溢流バルブ開口時間の間に溢流バルブを閉口状態から開口状態へ移動させるように、溢流バルブへ印加される第１駆動電流信号を修正するとともに、バルブニードルを当接部へ付勢して主要燃料噴射を終了させるため、溢流バルブ開口時間中にノズル制御バルブを開口状態から閉口状態へ移動させるようにノズル制御バルブに印加される第２駆動電流信号を修正することと、を含む。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
好適な実施例では、溢流バルブ駆動電流信号を修正することにより、開口状態と閉口状態との間で移動するように溢流バルブが作動する。溢流バルブの開口と閉口との相対的なタイミングは、遅延噴射圧が最低１７００バールとなるように選択されることが望ましい。


【国際調査報告】
2005533955.tif 000011
2005533955.tif 000012