(57)【要約】【課題】多段噴射の実行時における噴射インターバルを精度良く調節することのできる燃料噴射制御装置を提供する。【解決手段】この装置は、昇圧された状態の燃料を燃料噴射弁に供給する燃料供給系を備えたエンジンに適用され、間隔をおいて実行されるプレ噴射およびメイン噴射を含む多段噴射によって一回の燃焼サイクルにおける燃料噴射弁からの燃料噴射を行う。圧力センサにより検出される燃料噴射弁内部の燃料圧力の変動態様に基づいてプレ噴射の終了時期についての要求値（一点鎖線）と実値（実線）との偏差ΔＰＲを算出する。エンジンの運転状態に基づいて目標メイン噴射時期Ｔｓｍと目標プレインターバルＴｉｐとを各別に設定する。偏差ΔＰＲと目標メイン噴射時期Ｔｓｍと目標プレインターバルＴｉｐとに基づいてプレ噴射の実行期間についての制御目標値を設定する。【選択図】図３
2011190725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇圧された状態の燃料を燃料噴射弁に供給する燃料供給系を備えたエンジンに適用されて、間隔をおいて実行される前段噴射および後段噴射を少なくとも含む多段噴射によって一回の燃焼サイクルにおける前記燃料噴射弁からの燃料噴射を行う燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射弁の開弁時における同燃料噴射弁内部の実燃料圧力の変化に伴い変化する燃料圧力を検出する燃圧検出手段、および、
同燃圧検出手段によって検出された燃料圧力の変動態様に基づいて前記前段噴射の実行期間についての要求値と実値との偏差を算出する偏差算出手段、および、
前記後段噴射の開始時期についての制御目標値と前記前段噴射および前記後段噴射の噴射インターバルについての制御目標値とを前記エンジンの運転状態に基づいて各別に設定するとともに、それら設定した各制御目標値と前記算出手段によって算出した偏差とに基づいて前記前段噴射の実行期間についての制御目標値を設定する前段噴射設定手段
を備える燃料噴射制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射制御装置において、
前記偏差算出手段は、前記偏差として、前記前段噴射の終了時期についての要求値と実値との偏差を算出するものである
ことを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の燃料噴射制御装置において、
前記前段噴射設定手段は、前記前段噴射の実行期間についての制御目標値として、前記前段噴射の開始時期についての制御目標値と同前段噴射の実行時間についての制御目標値とを各別に設定するものである
ことを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載の燃料噴射制御装置において、
前記燃料供給系は、前記昇圧された状態の燃料を蓄える蓄圧容器を有してなるとともに同蓄圧容器が前記燃料噴射弁に接続されてなり、
前記燃料噴射制御装置は、前記エンジンの運転状態に基づいて前記蓄圧容器内の燃料圧力を調節する調節手段を更に備えてなり、
前記前段噴射設定手段は、前記蓄圧容器内の燃料圧力に基づいて、前記前段噴射の開始時期についての制御目標値と同前段噴射の実行時間についての制御目標値とを各別に設定するものである
ことを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置において、
前記前段噴射設定手段は、前記後段噴射の開始時期についての制御目標値および前記噴射インターバルについての制御目標値に基づいて前記前段噴射の実行期間についての制御基本値を算出するとともに前記偏差に基づいて補正項を算出し、前記制御基本値に前記補正項を反映させた値を前記前段噴射の実行期間についての制御目標値として設定するものである
ことを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の燃料噴射制御装置において、
前記前段噴射設定手段は、前記算出した前記補正項を前記偏差に見合う値に徐変させる
ことを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の燃料噴射制御装置において、
当該燃料噴射制御装置は、前記多段噴射として、前記後段噴射の実行完了から間隔をおいて実行される後後段噴射を含む燃料噴射を実行するものであり、
前記燃圧検出手段によって検出された燃料圧力に基づいて前記後段噴射の実行期間についての制御目標値を補正する補正手段と、
前記エンジンの運転状態に基づいて前記後段噴射および前記後後段噴射の噴射インターバルについての要求値を算出する要求値算出手段と、
前記要求値に前記補正手段による補正量を反映した値に基づいて前記後後段噴射の実行期間についての制御目標値を設定する後段噴射設定手段と、をさらに備えてなる
ことを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置において、
前記燃圧検出手段は、前記燃料噴射弁に取り付けられた圧力センサである
ことを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置において、
前記エンジンは、複数の気筒を有してなるとともに、その前記燃料供給系が前記昇圧された状態の燃料を蓄える蓄圧容器を有してなり、
前記燃料噴射弁は、前記エンジンの気筒毎に設けられて前記蓄圧容器に各別に接続されてなり、
前記燃圧検出手段は、前記エンジンの気筒毎に設けられて、前記燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給通路内における前記蓄圧容器と前記燃料噴射弁の噴射孔との間の部位の燃料圧力を検出するものである
ことを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項１０】
請求項１〜９いずれか一項に記載の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射弁は、内部の燃料圧力がニードル弁を閉弁側に付勢するように作用する圧力室と前記昇圧された状態の燃料が供給されるとともに内部の燃料圧力が前記ニードル弁を開弁側に付勢するように作用するノズル室とを有してなるものであり、前記圧力室内の燃料圧力を低下させて前記ニードル弁を移動させることにより噴射孔からの燃料噴射を行うものである
ことを特徴とする燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一回の燃焼サイクルにおける燃料噴射弁からの燃料噴射を複数回に分けて行う多段噴射を実行するエンジンにあって同燃料噴射弁からの燃料噴射態様を制御する燃料噴射制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンにおいては、燃焼騒音の低減や排気性状の清浄化を図るために、一回の燃焼サイクルにおける燃料噴射弁からの燃料噴射を複数回に分けて実行する、いわゆる多段噴射を実行することが多用されている。そうした多段噴射の具体例としては、例えばメイン噴射に先立って少量の燃料を噴射するプレ噴射を行うことや、メイン噴射の後に少量の燃料を再度噴射するアフター噴射を行うことなどが挙げられる。
【０００３】
こうした多段噴射の実行に際して、その効果を適正に発揮させるためには、各噴射の間隔（噴射インターバル）を実際のエンジンの運転状態に見合う値に高い精度で調節することが重要になる。この噴射インターバルの調節は通常、そのときどきのエンジンの運転状態（例えば、エンジン回転速度や吸入空気量）をもとに見込まれる最適値になるように燃料噴射弁の作動を制御することによって行われる。
【０００４】
ここで、燃料噴射弁からの燃料噴射を実行すると、これに起因して燃料噴射弁に燃料を供給するための燃料供給系の内部において圧力脈動が発生する。多段噴射が実行される場合には同多段噴射が実行されない場合と比較して燃料噴射弁からの燃料噴射の実行間隔がごく短いために、前段の燃料噴射の実行に伴って圧力脈動が発生した場合においてその圧力脈動が収まる前に後段の燃料噴射の実行が開始されてしまうことがある。この場合には、燃料圧力が変動している状態で後段の燃料噴射が実行されるようになるために、燃料噴射弁の動作態様の不要な変化を招くおそれがある。そして、この動作態様の不要な変化によって噴射インターバルが変化するようなことがあると、多段噴射の実行による効果が適正に発揮されなくなるおそれがある。
【０００５】
従来、例えば特許文献１に記載されるように、そうした圧力脈動に起因する悪影響を抑えるために、そのときどきのエンジンの運転状態（具体的には、エンジン回転速度）に基づき補正項を算出するとともに同補正項によって後段噴射の実行期間を補正することが提案されている。この装置では、エンジンの運転状態の相違によって圧力脈動の発生態様が異なるとはいえ、これに起因する燃料噴射弁の動作特性（具体的には、開弁時期や開弁時間）の変化分がエンジンの運転状態をもとに見込まれる最適値（標準的なエンジンに適した値）に基づく制御、いわゆる見込み制御を実行することによって抑えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００３／０６１４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、多段噴射における前段噴射の実行に際して発生する圧力脈動は、エンジンの運転状態に応じて異なったものになることに加えて、燃料噴射弁を含む燃料供給系の初期個体差や経時変化によっても異なったものになる。そして、こうした燃料供給系の初期個体差や経時変化の相違による燃料噴射弁の動作特性の変化分は、上述した従来の装置のような見込み制御、すなわち標準的なエンジンに見合う制御を実行したところで、これを抑えることができない。したがって上記従来の装置によっても、多段噴射における前段噴射の実行による圧力脈動の発生に起因して燃料噴射弁の動作特性の不要な変化を招くことは避けられず、これによって噴射インターバルの調節精度が低下することも避けられない。
【０００８】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、多段噴射の実行時における噴射インターバルを精度良く調節することのできる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】
【０００９】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、昇圧された状態の燃料を燃料噴射弁に供給する燃料供給系を備えたエンジンに適用されて、間隔をおいて実行される前段噴射および後段噴射を少なくとも含む多段噴射によって一回の燃焼サイクルにおける前記燃料噴射弁からの燃料噴射を行う燃料噴射制御装置において、前記燃料噴射弁の開弁時における同燃料噴射弁内部の実燃料圧力の変化に伴い変化する燃料圧力を検出する燃圧検出手段、および、同燃圧検出手段によって検出された燃料圧力の変動態様に基づいて前記前段噴射の実行期間についての要求値と実値との偏差を算出する偏差算出手段、および、前記後段噴射の開始時期についての制御目標値と前記前段噴射および前記後段噴射の噴射インターバルについての制御目標値とを前記エンジンの運転状態に基づいて各別に設定するとともに、それら設定した各制御目標値と前記算出手段によって算出した偏差とに基づいて前記前段噴射の実行期間についての制御目標値を設定する前段噴射設定手段を備えることをその要旨とする。
【００１０】
燃料噴射弁からの燃料噴射を実行すると燃料噴射弁の内部の燃料圧力が一時的に低下するために、そうした燃料圧力の変動態様を監視することによって実際に燃料噴射が実行された期間を精度良く把握することができる。しかも、そのようにして把握される実際の燃料噴射の実行期間（実値）とその制御目標値により見込まれる燃料噴射の実行期間（要求値）とを比較することにより、それら実値と要求値との偏差を算出することもできる。
【００１１】
上記構成によれば、燃料噴射弁からの燃料噴射の実行に伴って燃料供給系内で発生する圧力脈動の発生態様が同燃料供給系の初期個体差や経時変化によって異なるとはいえ、これに起因する燃料噴射弁の動作特性（具体的には、開弁時期や開弁時間）の変化による前段噴射の実際の実行期間のずれ分を、燃圧検出手段により検出される燃料圧力の変動態様に基づいて把握することができる。そして、そのようにして把握した前段噴射の実際の実行期間のずれ分を考慮したうえで、エンジンの運転状態に基づいて後段噴射の開始時期の制御目標値と噴射インターバルの制御目標値とを設定するとともに、それら制御目標値をもとに前段噴射の実行期間の制御目標値を設定することができる。そのため、前段噴射の実際の実行期間の不要な変化を的確に抑えることの可能な値を同前段噴射の実行期間の制御目標値として設定することができ、燃料供給系の初期個体差や経時変化によることなく、多段噴射の実行時における噴射インターバルを精度良く調節することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の燃料噴射制御装置において、前記偏差算出手段は、前記偏差として、前記前段噴射の終了時期についての要求値と実値との偏差を算出するものであることをその要旨とする。
【００１３】
多段噴射を実行する際には、噴射インターバルの中でも、前段噴射の終了時期と後段噴射の開始時期との間隔の設定精度が特に重要になる。上記構成によれば、前段噴射の終了時期についての要求値と実値との偏差を算出するとともに同偏差を考慮しつつ前段噴射の実行期間の制御目標値を設定することができる。そのため、前段噴射の終了時期と後段噴射の開始時期との間隔が実態に即した値になるように噴射インターバルを適切に設定することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の燃料噴射制御装置において、前記前段噴射設定手段は、前記前段噴射の実行期間についての制御目標値として、前記前段噴射の開始時期についての制御目標値と同前段噴射の実行時間についての制御目標値とを各別に設定するものであることをその要旨とする。
【００１５】
多段噴射の実行に際しては、前段噴射の開始時期と実行時間とを設定することによって同前段噴射の終了時間が自ずと定まる。上記構成によれば、そうした前段噴射の開始時期および実行時間についての各制御目標値の設定を、前記偏差を考慮しつつ適正に行うことができる。これにより前記偏差を小さく抑えることの可能な時期を前段噴射の終了時期として設定することができるようになるため、前段噴射の終了時期と後段噴射の開始時期との間隔を適切に設定することができるようになる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の燃料噴射制御装置において、前記燃料供給系は、前記昇圧された状態の燃料を蓄える蓄圧容器を有してなるとともに同蓄圧容器が前記燃料噴射弁に接続されてなり、前記燃料噴射制御装置は、前記エンジンの運転状態に基づいて前記蓄圧容器内の燃料圧力を調節する調節手段を更に備えてなり、前記前段噴射設定手段は、前記蓄圧容器内の燃料圧力に基づいて、前記前段噴射の開始時期についての制御目標値と同前段噴射の実行時間についての制御目標値とを各別に設定するものであることをその要旨とする。
【００１７】
前段噴射の開始時期を変更すると、これに伴って同前段噴射の実行時における燃焼室内の圧力が変化してしまうために、燃料噴射弁から噴射される燃料の量も変化してしまう。そのため、前段噴射の開始時期を変更する際には、その変更に併せて前段噴射の実行時間を変更することにより、燃料噴射量の不要な変化を抑えることが可能になる。また、エンジンの運転状態に応じて蓄圧容器内の燃料圧力が調節される装置では、前段噴射の開始時期を同一の期間だけ変更した場合における燃料噴射量の変化度合いが蓄圧容器内の燃料圧力に応じて異なったものとなる。
【００１８】
上記構成によれば、そうした蓄圧容器内の燃料圧力に基づいて前段噴射の開始時期および実行時間が設定されるために、それら開始時期および実行時間の設定を通じて噴射インターバルを適正に設定することができるようになることに加えて、燃料噴射量についてもこれを適正に設定することができるようになる。
【００１９】
なお、請求項５によるように、後段噴射の開始時期についての制御目標値および前記噴射インターバルについての制御目標値に基づいて前段噴射の実行期間についての制御基本値を算出するとともに前記偏差に基づいて補正項を算出し、制御基本値に補正項を反映させた値を前段噴射の実行期間についての制御目標値として設定することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の燃料噴射制御装置において、前記前段噴射設定手段は、前記算出した前記補正項を前記偏差に見合う値に徐変させることをその要旨とする。
【００２１】
上記構成によれば、補正項の急峻な変化が抑えられるために、同補正項の設定精度を低下させるおそれのある値が前記偏差として算出された場合であっても、これに起因する設定精度の低下を抑えることができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６の何れか一項に記載の燃料噴射制御装置において、当該燃料噴射制御装置は、前記多段噴射として、前記後段噴射の実行完了から間隔をおいて実行される後後段噴射を含む燃料噴射を実行するものであり、前記燃圧検出手段によって検出された燃料圧力に基づいて前記後段噴射の実行期間についての制御目標値を補正する補正手段と、前記エンジンの運転状態に基づいて前記後段噴射および前記後後段噴射の噴射インターバルについての要求値を算出する要求値算出手段と、前記要求値に前記補正手段による補正量を反映した値に基づいて前記後後段噴射の実行期間についての制御目標値を設定する後段噴射設定手段と、をさらに備えてなることをその要旨とする。
【００２３】
燃料噴射の実行に伴い燃料供給系内において同一態様の圧力脈動が発生した場合であっても、噴射インターバルが異なると、その後の燃料噴射の実行時における燃料供給系内の燃料圧力が異なるために、この圧力脈動が燃料噴射の燃料噴射量に与える影響も異なったものとなる。そのため、そうした圧力脈動による影響をふまえた上で燃料噴射の燃料噴射量を適正に調節するためには、実際の噴射インターバルを正確に把握することが重要なポイントになる。
【００２４】
上記構成によれば、後段噴射の実行期間についての制御目標値が補正された場合に、その補正量を噴射インターバルの要求値に反映させた値、すなわち実際の噴射インターバルに近い値をもとに後後段噴射の実行期間についての制御目標値を設定することができる。したがって、後段噴射の実行に伴い燃料供給系内において圧力脈動が発生するとはいえ、その後の後後段噴射の実行時における同圧力脈動の影響に応じたかたちで、後後段噴射の実行期間を適正に設定することができるようになる。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、請求項１〜７のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置において、前記燃圧検出手段は、前記燃料噴射弁に取り付けられた圧力センサであることをその要旨とする。
【００２６】
上記構成によれば、燃料噴射弁から離れた位置において燃料圧力が検出される装置と比較して燃料噴射弁の噴射孔に近い部位の燃料圧力を検出することができるため、燃料噴射弁の開弁に伴う同燃料噴射弁の内部の燃料圧力の低下を精度良く検出することができる。したがって、その燃料圧力の変動態様に基づいて実際に燃料噴射が実行された期間を精度良く検出することができるようになるため、前記偏差を精度よく算出することができるようになる。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の燃料噴射制御装置において、前記エンジンは、複数の気筒を有してなるとともに、その前記燃料供給系が前記昇圧された状態の燃料を蓄える蓄圧容器を有してなり、前記燃料噴射弁は、前記エンジンの気筒毎に設けられて前記蓄圧容器に各別に接続されてなり、前記燃圧検出手段は、前記エンジンの気筒毎に設けられて、前記燃料噴射弁に燃料を供給する燃料供給通路内における前記蓄圧容器と前記燃料噴射弁の噴射孔との間の部位の燃料圧力を検出するものであることをその要旨とする。
【００２８】
上記構成によれば、燃料噴射弁の作動特性が気筒毎に異なる多気筒のエンジンにおいて、気筒毎に設けられた専用の燃圧検出手段により検出される燃料圧力に基づいて、各燃料噴射弁からの燃料噴射における噴射インターバルをそれぞれ精度良く設定することができる。そのため、各気筒の燃料噴射における噴射インターバルを高精度で設定することが可能になり、気筒間における噴射インターバルのばらつきを抑えることができる。
【００２９】
請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９いずれか一項に記載の燃料噴射制御装置において、前記燃料噴射弁は、内部の燃料圧力がニードル弁を閉弁側に付勢するように作用する圧力室と前記昇圧された状態の燃料が供給されるとともに内部の燃料圧力が前記ニードル弁を開弁側に付勢するように作用するノズル室とを有してなるものであり、前記圧力室内の燃料圧力を低下させて前記ニードル弁を移動させることにより噴射孔からの燃料噴射を行うものであることをその要旨とする。
【００３０】
上記構成では、燃料噴射弁を開弁駆動するべく圧力室内の燃料圧力を低下させると、これに伴いノズル室内の燃料圧力が相対的に高くなり、その結果ニードル弁が開弁側に移動するようになる。この燃料噴射弁は、蓄圧容器からノズル室内に供給されている燃料の圧力を利用して開弁される構造になっている。そのため、燃料供給系内に圧力脈動が発生した場合に、アクチュエータによってニードル弁が直接駆動されるタイプの燃料噴射弁と比較して、その圧力脈動の影響を受けやすい。
【００３１】
上記構成によれば、そうした燃料噴射弁が採用された装置において、多段噴射の実行時における噴射インターバルを精度良く調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明を具体化した第１の実施の形態にかかる燃料噴射制御装置が適用されるエンジンの概略構成を示す略図。
【図２】燃料噴射弁２０の断面構造を示す断面図。
【図３】プレ噴射とメイン噴射との関係の一例を示すタイムチャート。
【図４】燃料圧力の時間波形と燃料噴射率の検出時間波形との関係を示すタイムチャート。
【図５】メイン噴射についての検出時間波形と基本時間波形との関係の一例を示すタイムチャート。
【図６】メイン噴射についての検出時間波形と基本時間波形との関係の他の例を示すタイムチャート。
【図７】燃料噴射の実行に伴い燃料供給系内において発生する圧力脈動の一例を示すタイムチャート。
【図８】第１の実施の形態にかかる算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図９】同算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図１０】第１の実施の形態にかかる補正処理の処理手順を示すフローチャート。
【図１１】同補正処理の処理手順を示すフローチャート。
【図１２】第２の実施の形態にかかる算出処理の処理手順を示すフローチャート。
【図１３】メイン噴射とアフター噴射との関係の一例を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（第１の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施の形態にかかる燃料噴射制御装置について説明する。
【００３４】
図１に、本実施の形態にかかる燃料噴射制御装置が適用されるエンジンの概略構成を示す。
同図１に示すように、エンジン１０の気筒１１には吸気通路１２が接続されている。エンジン１０の気筒１１内には吸気通路１２を介して空気が吸入される。なお、このエンジン１０としては複数（本実施の形態では四つ［♯１〜♯４］）の気筒１１を有するディーゼルエンジンが採用されている。エンジン１０には、気筒１１毎に、同気筒１１内に燃料を直接噴射する直噴タイプの燃料噴射弁２０が取り付けられている。この燃料噴射弁２０の開弁駆動によって噴射された燃料はエンジン１０の気筒１１内において圧縮加熱された吸入空気に触れて着火および燃焼する。そしてエンジン１０では、気筒１１内における燃料の燃焼に伴い発生するエネルギによってピストン１３が押し下げられてクランクシャフト１４が強制回転されるようになる。エンジン１０の気筒１１において燃焼した燃焼ガスは排気としてエンジン１０の排気通路１５に排出される。
【００３５】
各燃料噴射弁２０は分岐通路３１ａを介してコモンレール３４に各別に接続されている。コモンレール３４には供給通路３１ｂを介して燃料タンク３２が接続されるとともに、この供給通路３１ｂには燃料を圧送する燃料ポンプ３３が設けられている。本実施の形態では、燃料ポンプ３３による圧送によって昇圧された燃料がコモンレール３４に蓄えられるとともに各燃料噴射弁２０の内部に供給される。本実施の形態では、燃料噴射弁２０、各分岐通路３１ａ、供給通路３１ｂ、燃料ポンプ３３およびコモンレール３４によって燃料供給系が構成されている。
【００３６】
また、各燃料噴射弁２０にはリターン通路３５が接続されるとともに、同リターン通路３５はそれぞれ燃料タンク３２に接続されている。このリターン通路３５を介して燃料噴射弁２０の内部の燃料の一部が燃料タンク３２に戻される。
【００３７】
以下、燃料噴射弁２０の内部構造について説明する。
図２に、燃料噴射弁２０の断面構造を示す。
同図２に示すように、燃料噴射弁２０のハウジング２１の内部にはニードル弁２２が設けられている。このニードル弁２２はハウジング２１の内部において往復移動（同図の上下方向に移動）することの可能な状態で設けられている。ハウジング２１の内部には上記ニードル弁２２を噴射孔２３側（同図の下方側）に常時付勢するスプリング２４が設けられている。またハウジング２１の内部には、上記ニードル弁２２を間に挟んで一方側（同図の下方側）の位置にノズル室２５が形成されるとともに、他方側（同図の上方側）の位置に圧力室２６が形成されている。
【００３８】
ノズル室２５には、その内部とハウジング２１の外部とを連通する噴射孔２３が形成されている。このノズル室２５には、ハウジング２１の内部に形成された導入通路２７を介して上記分岐通路３１ａ（コモンレール３４）から燃料が供給される。一方、圧力室２６はハウジング２１の内部に形成された連通路２８を介して上記ノズル室２５に連通されている。また圧力室２６にはハウジング２１の内部に形成された排出路３０を介してリターン通路３５（燃料タンク３２）に接続されている。
【００３９】
上記燃料噴射弁２０としては電気駆動式のものが採用されている。詳しくは、駆動信号の入力によって伸縮する圧電素子（例えばピエゾ素子）が積層された圧電アクチュエータ２９がハウジング２１の内部に設けられている。この圧電アクチュエータ２９には弁体２９ａが取り付けられるとともに、同弁体２９ａは圧力室２６の内部に配設されている。そして、圧電アクチュエータ２９の作動による弁体２９ａの移動を通じて、連通路２８（ノズル室２５）および排出路３０（リターン通路３５）のうちの一方が選択的に圧力室２６に連通されるようになっている。
【００４０】
この燃料噴射弁２０では、圧電アクチュエータ２９に閉弁信号が入力されると、圧電アクチュエータ２９が収縮して弁体２９ａが移動することによって連通路２８と圧力室２６とが連通された状態になるとともに、リターン通路３５と圧力室２６との連通が遮断された状態になる。これにより、圧力室２６内の燃料のリターン通路３５（燃料タンク３２）への排出が禁止された状態でノズル室２５と圧力室２６とが連通されるようになる。その結果、ノズル室２５と圧力室２６との圧力差がごく小さくなるために、ニードル弁２２がスプリング２４の付勢力によって噴射孔２３を塞ぐ位置に移動するようになる。したがって、このときには燃料噴射弁２０からの燃料噴射が実行されない状態（閉弁状態）になる。
【００４１】
一方、圧電アクチュエータ２９に開弁信号が入力されると、圧電アクチュエータ２９が伸長して弁体２９ａが移動することによって連通路２８と圧力室２６との連通が遮断された状態になるとともに、リターン通路３５と圧力室２６とが連通された状態になる。これにより、ノズル室２５から圧力室２６への燃料の流出が禁止された状態で、圧力室２６内の燃料の一部がリターン通路３５を介して燃料タンク３２に戻されるようになる。その結果、圧力室２６内の燃料の圧力が低下して同圧力室２６とノズル室２５との圧力差が大きくなるために、この圧力差によってニードル弁２２がスプリング２４の付勢力に抗して移動して噴射孔２３から離間するようになる。したがって、このときには燃料噴射弁２０からの燃料噴射が実行される状態（開弁状態）になる。
【００４２】
このように燃料噴射弁２０は、圧力室２６内部の燃料圧力がニードル弁２２を閉弁側に付勢するように作用するとともに、ノズル室２５内部の燃料圧力がニードル弁２２を開弁側に付勢するように作用するようになっている。そして、圧力室２６内の燃料圧力を低下させてニードル弁２２を移動させることによって噴射孔２３からの燃料噴射が行われる。
【００４３】
燃料噴射弁２０には、上記導入通路２７の内部の燃料圧力ＰＱに応じた信号を出力する圧力センサ４１が一体に取り付けられている。そのため、例えばコモンレール３４（図１参照）内の燃料圧力などの燃料噴射弁２０から離れた位置の燃料圧力が検出される装置と比較して、燃料噴射弁２０の噴射孔２３に近い部位の燃料圧力を検出することができ、燃料噴射弁２０の開弁に伴う同燃料噴射弁２０の内部の燃料圧力の変化を精度良く検出することができる。なお、上記圧力センサ４１は各燃料噴射弁２０に一つずつ、すなわちエンジン１０の気筒１１毎に設けられている。
【００４４】
図１に示すように、エンジン１０には、その周辺機器として、運転状態を検出するための各種センサが設けられている。それらセンサとしては、上記圧力センサ４１の他、例えばクランクシャフト１４の回転位相（クランク角ＣＡ）および回転速度（エンジン回転速度ＮＥ）を検出するためのクランクセンサ４２や、アクセル操作部材（例えばアクセルペダル）の操作量（アクセル操作量ＡＣＣ）を検出するためのアクセルセンサ４３などが設けられている。
【００４５】
またエンジン１０の周辺機器としては、例えばマイクロコンピュータを備えて構成された電子制御ユニット４０なども設けられている。この電子制御ユニット４０は各種センサの出力信号を取り込むとともにそれら出力信号をもとに各種の演算を実行する。そして電子制御ユニット４０は、それら演算の結果に応じて燃料噴射弁２０の作動制御（燃料噴射制御）などのエンジン１０の運転にかかる各種制御を実行する。
【００４６】
本実施の形態の燃料噴射制御は、基本的には、以下のように実行される。
先ず、エンジン１０の運転状態（具体的には、アクセル操作量ＡＣＣおよびエンジン回転速度ＮＥ）に基づいて、燃料噴射量についての制御目標値（目標燃料噴射量ＴＱ）が算出されるとともに噴射パターンが選択される。その後、目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥに基づいて、このとき選択された噴射パターンの各噴射についての各種制御目標値が算出される。そして、それら制御目標値に応じたかたちで各燃料噴射弁２０が各別に開弁駆動される。これにより、そのときどきのエンジン１０の運転状態に適した噴射パターンで同運転状態に見合う量の燃料が各燃料噴射弁２０から噴射されてエンジン１０の各気筒１１内に供給されるようになる。
【００４７】
なお本実施の形態では、プレ噴射やアフター噴射をメイン噴射に組み合わせた複数の噴射パターンが予め設定されるとともにそれら噴射パターンは電子制御ユニット４０に記憶されている。そして燃料噴射制御を実行する際にはそれら噴射パターンのうちの一つが選択される。また各種の制御目標値としては、メイン噴射やプレ噴射、アフター噴射などの各噴射の燃料噴射量についての制御目標値、メイン噴射の開始時期やプレ噴射とメイン噴射との間隔（噴射インターバル）などといった各噴射の実行時期についての制御目標値が算出される。
【００４８】
また本実施の形態では、そうした燃料噴射制御の実行に併せて、燃料ポンプ３３の作動制御（レール圧制御）が実行される。このレール圧制御は、エンジン１０の運転状態に応じたかたちでコモンレール３４内の燃料圧力（レール圧）を調節するべく実行される。具体的には、目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥに基づいて上記レール圧についての制御目標値（目標レール圧Ｔｐｒ）が算出される。そして、この目標レール圧Ｔｐｒと実際のレール圧とが一致するように燃料ポンプ３３の作動が制御されてその燃料圧送量が調節される。本実施の形態では、このレール圧制御が調節手段として機能する。
【００４９】
さて、本実施の形態のエンジン１０では、一回の燃焼サイクルにおける燃料噴射弁２０からの燃料噴射を複数回に分けて実行する多段噴射（具体的には、プレ噴射やアフター噴射をメイン噴射に組み合わせた燃料噴射）が実行される。この多段噴射の実行に際して、その効果を適正に発揮させるためには、各噴射の間隔（噴射インターバル）を実際のエンジン１０の運転状態に応じたかたちで適正に調節することが重要なポイントになる。本実施の形態では基本的に、そうした噴射インターバルの調節が、そのときどきのエンジン１０の運転状態に基づいて燃料噴射制御を実行することにより行われる。
【００５０】
ここで、燃料噴射弁２０からの燃料噴射が実行されると、これに起因して燃料噴射弁２０に燃料を供給するための燃料供給系の内部において圧力脈動が発生する。エンジン１０では多段噴射が実行されるために、多段噴射が実行されないエンジンと比較して、燃料噴射弁２０からの燃料噴射の実行間隔がごく短い。そのため、前段の燃料噴射（例えばプレ噴射）の実行に伴って圧力脈動が発生した場合においてその圧力脈動が収まる前に後段の燃料噴射（例えばメイン噴射）の実行が開始されてしまうことがある。この場合、燃料圧力が変動している状態で後段噴射が実行されるようになるために、燃料噴射弁２０の動作態様の不要な変化を招くおそれがある。そして、この動作態様の不要な変化によって噴射インターバルが変化するようなことがあると、多段噴射の実行による効果が適正に発揮されなくなるおそれがある。
【００５１】
なお本実施の形態の燃料噴射弁２０は、その圧力室２６（図２）内の燃料圧力を低下させてノズル室２５内の燃料圧力を相対的に高くすることによって、ニードル弁２２が開弁側に移動して開弁されるようになる。このように本実施の形態では、燃料噴射弁２０として、コモンレール３４からノズル室２５内に供給されている燃料の圧力を利用して開弁される構造のものが採用されている。そのため、アクチュエータによってニードル弁が直接駆動されるタイプの燃料噴射弁が採用される装置と比較して、燃料供給系内に圧力脈動が発生した場合にその圧力脈動の影響を受け易いと云える。
【００５２】
このようにして多段噴射における前段噴射の実行に際して発生する圧力脈動は、エンジン１０の運転状態に応じて異なったものになることに加えて、燃料噴射弁２０を含む燃料供給系の初期個体差や経時変化によっても異なったものになる。こうした燃料供給系の初期個体差や経時変化の相違による燃料噴射弁２０の動作特性の変化分は、エンジン１０の運転状態に基づく燃料噴射制御、すなわち標準的なエンジンに見合う制御のみを実行したところで、これを適正に抑えることができない。
【００５３】
こうした実情をふまえて本実施の形態では、燃料供給系の初期個体差や経時変化の相違に起因するプレ噴射およびメイン噴射の噴射インターバルの誤差分を補償するために、プレ噴射およびメイン噴射それぞれの実行期間についての制御目標値を以下のように設定するようにしている。
【００５４】
図３に、プレ噴射とメイン噴射との関係の一例を示す。
図３に示すように、先ず、目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥに基づいてメイン噴射の開始時期についての制御目標値（目標メイン噴射時期Ｔｓｍ）とプレ噴射およびメイン噴射の噴射インターバルについての制御目標値（目標プレインターバルＴｉｐ）が算出される。
【００５５】
また、前回のプレ噴射の実行時において圧力センサ４１により検出された燃料圧力ＰＱの変動態様に基づいてプレ噴射の実行期間（詳しくは、燃料噴射弁２０の閉弁動作が完了した時期［閉弁動作完了時期］）についての実値（実線）が検出されるとともに、同実値と同閉弁動作完了時期についての要求値（一点鎖線）との偏差ΔＰＲが算出される。なお、この要求値としては、前回のプレ噴射の実行時における同プレ噴射の実行期間についての制御目標値（後述する目標プレ噴射時期Ｔｓｐ、および目標プレ噴射時間Ｔｔｐ）により定まる閉弁動作完了時期が用いられる。
【００５６】
その後、目標メイン噴射時期Ｔｓｍと目標プレインターバルＴｉｐと上記偏差ΔＰＲとに基づいて、プレ噴射の開始時期についての制御目標値（目標プレ噴射時期Ｔｓｐ）と同プレ噴射の実行時間についての制御目標値（目標プレ噴射時間Ｔｔｐ）が設定される。
【００５７】
このようにしてメイン噴射やプレ噴射の実行期間についての各制御目標値を設定することによって以下のような作用が得られる。
プレ噴射を実行すると燃料噴射弁２０の内部の燃料圧力が一時的に低下するために、この燃料圧力（詳しくは、燃料圧力ＰＱ）の変動態様を監視することにより、前回のプレ噴射の実行時において同プレ噴射が実際に実行された期間を精度良く把握することができる。しかも、そのようにして把握される実際のプレ噴射の閉弁動作完了時期（実値）と各制御目標値により見込まれるプレ噴射の閉弁動作完了時期（要求値）とを比較することにより、それら閉弁動作完了時期の偏差を算出することもできる。
【００５８】
そのため本実施の形態の装置では、プレ噴射の実行に伴って燃料供給系内で発生する圧力脈動の発生態様が同燃料供給系の初期個体差や経時変化によって異なるとはいえ、これに起因する燃料噴射弁２０の動作特性（具体的には、開弁時期や開弁時間）の変化によるプレ噴射の実際の実行期間のずれ分（上記偏差ΔＰＲ）を、圧力センサ４１により検出された燃料圧力ＰＱの変動態様に基づいて把握することができる。
【００５９】
そして、そのようにして把握したプレ噴射の実際の実行期間のずれ分を考慮したうえで、エンジン１０の運転状態に基づき設定された目標メイン噴射時期Ｔｓｍと目標プレインターバルＴｉｐとをもとに目標プレ噴射時期Ｔｓｐと目標プレ噴射時間Ｔｔｐとを設定することができる。これにより、プレ噴射の実際の実行期間の不要な変化を的確に抑えることの可能な値を目標プレ噴射時期Ｔｓｐおよび目標プレ噴射時間Ｔｔｐとして設定することができるようになるために、燃料供給系の初期個体差や経時変化によることなく、多段噴射の実行時における噴射インターバルを精度良く調節することができるようになる。
【００６０】
なお図３に示す例では、プレ噴射の実際の終了時期が要求値よりも遅い時期になっているため、同終了時期が早い時期に設定されるように目標プレ噴射時期Ｔｓｐおよび目標プレ噴射時間Ｔｔｐが設定される。これにより燃料噴射弁２０への駆動信号の出力タイミングが前回のプレ噴射の実行時より図中に黒塗りの矢印で示す分だけ早いタイミングになる。
【００６１】
プレ噴射の開始時期を変更すると、これに伴って同プレ噴射の実行時におけるエンジン１０の気筒１１（詳しくは燃焼室）内の圧力が変化してしまうために、燃料噴射弁２０から噴射される燃料の量も変化してしまう。そのため、プレ噴射の開始時期を変更する際には、その変更に併せてプレ噴射の実行時間を変更することにより、燃料噴射量の不要な変化を抑えることが可能になる。また本実施の形態の装置では、前記レール圧制御が実行されるために、プレ噴射の開始時期を変更した場合における燃料噴射量の変化度合いが前記レール圧に応じて異なったものとなる。
【００６２】
この点をふまえて本実施の形態では、目標プレ噴射時期Ｔｓｐや目標プレ噴射時間Ｔｔｐの設定に用いる設定パラメータとして、上記レール圧（詳しくは、目標レール圧Ｔｐｒの算出パラメータである目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥ）を採用している。これにより、目標プレ噴射時期Ｔｓｐおよび目標プレ噴射時間Ｔｔｐの設定を通じてプレ噴射とメイン噴射との噴射インターバルを適正に設定することができるようになることに加えて、プレ噴射における燃料噴射量についてもこれを適正に設定することができるようになる。
【００６３】
多段噴射を実行する噴射パターンが選択される場合において、仮に各噴射間の噴射インターバルを見込み制御によって設定するようにすると、燃料供給系の初期個体差や経時変化による影響によって同噴射インターバルが不要に変化してしまう。そのため、そうした比較例の装置において噴射インターバルを比較的短い期間に設定すると、噴射インターバルが不要に短くなる場合において同噴射インターバルが「０」になって、多段噴射を実行することができなくなるおそれがある。したがって、そうした装置では噴射インターバルとして余裕をみた比較的長い期間を設定せざるを得ず、そうした噴射インターバルの設定についての制約は多段噴射の実行に際して各噴射の実行期間の設定についての自由度を低下させる要因になる。
【００６４】
本実施の形態によれば、そうした多段噴射の各噴射間の噴射インターバルを高い精度で設定することができるようになるために、上記制約によることなく同噴射インターバルとして短い期間を設定することが可能になる。そのため、多段噴射における各噴射の実行期間についての設定の自由度を格段に向上させることができ、上記比較例の装置では実現することのできなかった様々な噴射パターンでの燃料噴射を実行することができるようになる。
【００６５】
以下、燃料圧力ＰＱに基づいて実際のプレ噴射の実行期間を検出する手順について詳しく説明する。
図４に、燃料圧力ＰＱの時間波形と燃料噴射率の検出時間波形との関係を示す。
【００６６】
図４に示すように、本実施の形態では、燃料噴射弁２０の開弁動作（詳しくはニードル弁２２の開弁側への移動）が開始される時期（開弁動作開始時期Ｔｏｓ）、燃料噴射率が最大になる時期（最大噴射率到達時期Ｔｏｅ）、燃料噴射率の降下が開始される時期（噴射率降下開始時期Ｔｃｓ）、燃料噴射弁２０の閉弁動作（詳しくはニードル弁２２の閉弁側への移動）が完了する時期（閉弁動作完了時期Ｔｃｅ）がそれぞれ検出される。
【００６７】
先ず、燃料噴射弁２０の開弁動作が開始される直前の所定期間Ｔ１における燃料圧力ＰＱの平均値が算出されるとともに、同平均値が基準圧力Ｐｂｓとして記憶される。この基準圧力Ｐｂｓは、閉弁時における燃料噴射弁２０内部の燃料圧力に相当する圧力として用いられる。
【００６８】
次に、この基準圧力Ｐｂｓから所定圧力Ｐ１を減算した値が動作圧力Ｐａｃ（＝Ｐｂｓｅ−Ｐ１）として算出される。この所定圧力Ｐ１は、燃料噴射弁２０の開弁駆動あるいは閉弁駆動に際してニードル弁２２が閉弁位置にある状態であるにも関わらず燃料圧力ＰＱが変化する分、すなわちニードル弁２２の移動に寄与しない燃料圧力ＰＱの変化分に相当する圧力である。
【００６９】
その後、燃料噴射の実行開始直後において燃料圧力ＰＱが降下する期間における同燃料圧力ＰＱの一回微分値が算出される。そして、この一回微分値が最小になる点における燃料圧力ＰＱの時間波形の接線Ｌ１が求められるとともに同接線Ｌ１と上記動作圧力Ｐａｃとの交点Ａが算出される。この交点Ａを燃料圧力ＰＱの検出遅れ分だけ過去の時期に戻した点ＡＡに対応する時期が開弁動作開始時期Ｔｏｓとして特定される。なお上記検出遅れ分は、燃料噴射弁２０のノズル室２５（図２参照）の圧力変化タイミングに対する燃料圧力ＰＱの変化タイミングの遅れに相当する期間であり、ノズル室２５と圧力センサ４１との距離などに起因して生じる遅れ分である。
【００７０】
また、燃料噴射の実行開始直後において燃料圧力ＰＱが一旦降下した後に上昇する期間における同燃料圧力ＰＱの一回微分値が算出される。そして、この一回微分値が最大になる点における燃料圧力ＰＱの時間波形の接線Ｌ２が求められるとともに同接線Ｌ２と上記動作圧力Ｐａｃとの交点Ｂが算出される。この交点Ｂを検出遅れ分だけ過去の時期に戻した点ＢＢに対応する時期が閉弁動作完了時期Ｔｃｅとして特定される。
【００７１】
さらに、接線Ｌ１と接線Ｌ２との交点Ｃが算出されるとともに同交点Ｃにおける燃料圧力ＰＱと動作圧力Ｐａｃとの差（仮想圧力低下分ΔＰ［＝Ｐａｃ−ＰＱ］）が求められる。また、この仮想圧力低下分ΔＰに目標燃料噴射量ＴＱおよび目標レール圧Ｔｐｒに基づき設定されるゲインＧ１を乗算した値が仮想最大燃料噴射率ＶＲｔ（＝ΔＰ×Ｇ１）として算出される。さらに、この仮想最大燃料噴射率ＶＲｔに目標燃料噴射量ＴＱおよび目標レール圧Ｔｐｒに基づき設定されるゲインＧ２を乗算した値が最大噴射率Ｒｔ（＝ＶＲｔ×Ｇ２）として算出される。
【００７２】
その後、上記交点Ｃを検出遅れ分だけ過去の時期に戻した時期ＣＣが算出されるとともに、同時期ＣＣにおいて仮想最大燃料噴射率ＶＲｔになる点Ｄが特定される。そして、この点Ｄおよび開弁動作開始時期Ｔｏｓ（詳しくは、同時期Ｔｏｓにおいて燃料噴射率が「０」になる点）を繋ぐ直線Ｌ３と前記最大噴射率Ｒｔとの交点Ｅに対応する時期が最大噴射率到達時期Ｔｏｅとして特定される。
【００７３】
また、上記点Ｄおよび閉弁動作完了時期Ｔｃｅ（詳しくは、同時期Ｔｃｅにおいて燃料噴射率が「０」になる点）を繋ぐ直線Ｌ４と最大噴射率Ｒｔとの交点Ｆに対応する時期が噴射率降下開始時期Ｔｃｓとして特定される。
【００７４】
さらに、開弁動作開始時期Ｔｏｓ、最大噴射率到達時期Ｔｏｅ、噴射率降下開始時期Ｔｃｓ、閉弁動作完了時期Ｔｃｅおよび最大噴射率Ｒｔによって形成される台形形状の時間波形がプレ噴射における燃料噴射率についての検出時間波形として用いられる。なお本実施の形態では、そうしたプレ噴射における検出時間波形の検出態様と同様の検出態様でメイン噴射やアフター噴射における燃料噴射率についての検出時間波形が検出されるとともに燃料噴射制御において用いられる。本実施の形態では、上記検出時間波形が燃料噴射の実行期間についての実値として機能する。
【００７５】
また本実施の形態にかかる装置では、メイン噴射やアフター噴射をエンジン１０の運転状態に応じたかたちで適正に実行するために、燃料圧力ＰＱに基づき検出される燃料噴射率の検出時間波形に基づいてメイン噴射やアフター噴射の実行期間についての各制御目標値を補正するようにしている。
【００７６】
以下、そうした補正の実行態様について、メイン噴射の実行期間の制御目標値を補正する場合の実行態様を例に説明する。
先ず、アクセル操作量ＡＣＣおよびエンジン回転速度ＮＥなどといったエンジン１０の運転状態に基づいて、メイン噴射における燃料噴射率の時間波形についての基本値（基本時間波形）が設定される。なお本実施の形態では、エンジン１０の運転状態と同運転状態に適した基本時間波形との関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。そして、電子制御ユニット４０はそのときどきのエンジン１０の運転状態に基づいて上記関係から基本時間波形の算出を行う。
【００７７】
図５に、メイン噴射についての検出時間波形（実線）と基本時間波形（一点鎖線）との関係の一例を示す。
同図５に示すように、上記基本時間波形としては、開弁動作開始時期Ｔｏｓｂ、最大噴射率到達時期Ｔｏｅｂ、噴射率降下開始時期Ｔｃｓｂ、閉弁動作完了時期Ｔｃｅｂ、最大噴射率Ｒｔｂにより規定される台形の時間波形が設定される。そして、そうした基本時間波形と前記検出時間波形とが比較されるとともに、その比較結果に基づいてメイン噴射の開始時期の制御目標値（前記目標メイン噴射時期Ｔｓｍ）を補正するための補正項Ｋｍ１と同メイン噴射の実行時間の制御目標値（目標メイン噴射時間Ｔｔｍ）を補正するための補正項Ｋｍ２，Ｋｍ３とがそれぞれ算出される。これら補正項Ｋｍ１，Ｋｍ２，Ｋｍ３の算出は具体的には以下のように実行される。
【００７８】
補正項Ｋｍ１の算出に際しては先ず、基本時間波形における開弁動作開始時期Ｔｏｓｂと検出時間波形における開弁動作開始時期Ｔｏｓとの差ΔＴｏｓが算出される。そして、この差ΔＴｏｓと目標燃料噴射量ＴＱとエンジン回転速度ＮＥとに基づいて、同差ΔＴｏｓを補償することの可能な値が補正項Ｋｍ１として算出される。
【００７９】
燃料噴射制御の実行に際しては、目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥに基づき算出された目標メイン噴射時期Ｔｓｍに上記補正項Ｋｍ１を加算した値が最終的な目標メイン噴射時期Ｔｓｍとして算出される。このようにして目標メイン噴射時期Ｔｓｍを算出することにより、基本時間波形における開弁動作開始時期Ｔｏｓｂと検出時間波形における開弁動作開始時期Ｔｏｓｂとの間のずれが小さく抑えられるようになるため、メイン噴射の開始時期がエンジン１０の運転状態に応じたかたちで精度よく設定されるようになる。
【００８０】
一方、補正項Ｋｍ２の算出に際しては先ず、基本時間波形における噴射率降下開始時期Ｔｃｓｂと検出時間波形における噴射率降下開始時期Ｔｃｓとの差ΔＴｃｓが算出される。そして、この差ΔＴｃｓと目標燃料噴射量ＴＱとエンジン回転速度ＮＥとに基づいて、同差ΔＴｃｓを補償することの可能な値が補正項Ｋｍ２として算出される。
【００８１】
図６に、メイン噴射についての検出時間波形（実線）と基本時間波形（一点鎖線）との関係の他の例を示す。
図６に示すように、補正項Ｋｍ３の算出に際しては先ず、基本時間波形と検出時間波形との間における燃料噴射率の変化速度の差が算出される。具体的には、開弁動作開始時期Ｔｏｓ（あるいはＴｏｓｂ）と最大噴射率到達時期Ｔｏｅ（あるいはＴｏｅｂ）とを繋ぐ線分の傾きの差ΔＲｕｐが燃料噴射率の上昇速度の差として算出される。また、噴射率降下開始時期Ｔｃｓ（あるいはＴｃｓｂ）と閉弁動作完了時期Ｔｃｅ（あるいはＴｃｓｂ）とを繋ぐ線分の傾きの差ΔＲｄｎが燃料噴射率の降下速度の差として算出される。本実施の形態では、それら差ΔＲｕｐ，ΔＲｄｎが基本時間波形および検出時間波形の面積差と相関の高い値として算出される。そして、補正項Ｋｍ３としては、それら差ΔＲｕｐ，ΔＲｄｎと目標燃料噴射量ＴＱとエンジン回転速度ＮＥとに基づいて、上記基本時間波形の面積（詳しくは、同波形における燃料噴射率と燃料噴射率が「０」である線とによって囲まれる部分の面積）と検出時間波形の面積（同）との差を補償することの可能な値が算出される。
【００８２】
燃料噴射制御の実行に際しては、目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥに基づき算出された目標メイン噴射時間Ｔｔｍに上記補正項Ｋｍ２，Ｋｍ３を加算した値が最終的な目標メイン噴射時間Ｔｔｍとして算出される。
【００８３】
このようにして目標メイン噴射時間Ｔｔｍを算出することにより、基本時間波形における噴射率降下開始時期Ｔｃｓｂと検出時間波形における噴射率降下開始時期Ｔｃｓとの間のずれが小さく抑えられるようになるために、メイン噴射において燃料噴射率が低下し始める時期がエンジン１０の運転状態に応じたかたちで精度よく設定されるようになる。
【００８４】
なお、仮に基本時間波形と検出時間波形との間で開弁動作開始時期と噴射率降下開始時期とが共に一致したとしても、基本時間波形と検出時間波形との間で燃料噴射率の上昇速度や下降速度が異なる場合には、基本時間波形の面積と検出時間波形の面積とが一致せずに、燃料噴射量がエンジン１０の運転状態に見合う量からずれる可能性がある。この点、本実施の形態では、上記補正項Ｋｍ３による補正によって基本時間波形および検出時間波形の面積差が小さく抑えられるようになるために、メイン噴射における燃料噴射量がエンジン１０の運転状態に見合う量に精度良く調節されるようになる。
【００８５】
なお本実施の形態の装置では、前記レール圧制御が実行されるために、同一の値だけ目標メイン噴射時期Ｔｓｍを変更した場合における開弁動作開始時期の変化量や、同一の値だけ目標メイン噴射時間Ｔｔｍを変更した場合における噴射率降下開始時期の変化量が前記レール圧に応じて異なったものとなる。本実施の形態では、各補正項Ｋｍ１，Ｋｍ２，Ｋｍ３の算出に用いる算出パラメータとして、上記レール圧（詳しくは、目標レール圧Ｔｐｒの算出パラメータである目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥ）を採用している。そのため、そのときどきのレール圧に応じたかたちで各補正項Ｋｍ１，Ｋｍ２，Ｋｍ３を適正に算出することができる。
【００８６】
また本実施の形態では、アフター噴射の実行期間の各制御目標値についても、上述したメイン噴射の実行期間の制御目標値と同様に、燃料圧力ＰＱに基づき検出される燃料噴射率の検出時間波形に基づき補正される。本実施の形態では、アフター噴射が、後段噴射の実行完了から間隔をおいて実行される後後段噴射として機能する。
【００８７】
具体的には、先ずエンジン１０の運転状態に基づいてアフター噴射における基本時間波形が設定される。そして、この基本時間波形と前記検出時間波形との比較結果に基づいてアフター噴射の開始時期についての制御目標値（目標アフター噴射時期ＴｓａＡ）を補正するための補正項Ｋａ１と同アフター噴射の実行時間についての制御目標値（目標アフター噴射時間ＴｔａＡ）を補正するための補正項Ｋａ２，Ｋａ３とがそれぞれ算出される。
【００８８】
燃料噴射制御の実行に際しては、目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥに基づき算出された目標アフター噴射時期ＴｓａＡに上記補正項Ｋａ１を加算した値が最終的な目標アフター噴射時期ＴｓａＡとして算出される。また、目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥに基づき算出された目標アフター噴射時間ＴｔａＡに上記補正項Ｋａ２，Ｋａ３を加算した値が最終的な目標アフター噴射時間ＴｔａＡとして算出される。
【００８９】
図７に一例を示すように、燃料噴射が実行されると（時刻ｔ１１〜ｔ１２）、これに伴って燃料供給系内において発生する圧力脈動によって燃料圧力ＰＱが変動するようになる。そのため同図から明らかなように、仮に同図に示す燃料噴射を前段噴射として同図中に二点差線で示すように後段噴射を実行するとともに（時刻ｔ１３〜ｔ１４）同後段噴射の実行に伴う燃料圧力ＰＱの変動態様を圧力センサ４１によって検出すると、同燃料圧力ＰＱの時間波形が、後段噴射の実行に伴う燃料圧力ＰＱの変動分に加えて前段噴射の実行に伴い発生した圧力脈動による変動分を含んだ波形になってしまう。したがって、多段噴射の実行に際して単に燃料圧力ＰＱに基づいて検出時間波形を形成すると、前段噴射の実行に起因して生じる圧力脈動による変動分だけ、検出時間波形の形成精度の低下を招くおそれがある。なお本実施の形態では、プレ噴射が実行される場合にはプレ噴射が前段噴射として機能するとともにメイン噴射が後段噴射として機能する。また、アフター噴射が実行される場合にはメイン噴射が前段噴射として機能するとともにアフター噴射が後段噴射として機能する。
【００９０】
こうした実情をふまえて本実施の形態では、後段噴射の実行に際して圧力センサ４１により検出された燃料圧力ＰＱから上記圧力脈動による変動分が除去されるとともに、その除去された燃料圧力ＰＱの変動態様に基づいて検出時間波形が形成されるようになっている。詳しくは、目標燃料噴射量ＴＱ、エンジン回転速度ＮＥ、および噴射インターバルに基づいて、上記圧力脈動による変動分を相殺することの可能な補正時間波形が算出されるとともに、この補正時間波形と燃料圧力ＰＱの時間波形とが合成される。これにより、前段噴射の実行に伴い発生する圧力脈動による変動分が除去された値をもとに検出時間波形が精度良く形成されるようになるために、同検出時間波形に基づいて後段噴射の実行期間についての制御目標値の補正が精度良く実行されるようになる。
【００９１】
ここで、図７に示す例では、後段噴射が実行される可能性のある期間（時刻ｔ１３〜ｔ１４）における燃料圧力ＰＱの変動態様が、図中に実線で示す前段噴射の実行に起因する変動態様と図中に一点鎖線で示す燃料噴射の実行に起因する変動態様とで異なっている。同図から明らかなように、メイン噴射の実行に伴い燃料供給系内において同一態様の圧力脈動が発生した場合であっても、メイン噴射およびアフター噴射の噴射インターバルが異なると、アフター噴射の実行時における圧力脈動による影響が異なるために、燃料供給系内の燃料圧力の変動態様も異なったものとなる。そのため、上述した補正時間波形の算出精度の低下によるアフター噴射についての検出時間波形の形成精度の低下を招くなど、上記圧力脈動がアフター噴射の燃料噴射量に与える影響も異なったものとなる。したがって、そうした圧力脈動による影響をふまえた上でアフター噴射の燃料噴射量を適正に調節するためには、実際の噴射インターバルを正確に把握することが重要なポイントになる。
【００９２】
ここで本実施の形態では、アフター噴射の実行に際して、エンジン１０の運転状態に基づいて目標アフター噴射時期ＴｓａＡと目標アフター噴射時間ＴｔａＡとが算出されるとともに、それら目標アフター噴射時期ＴｓａＡおよび目標アフター噴射時間ＴｔａＡにより定まる実行期間と実際の実行期間とが一致するように燃料噴射弁２０が開弁駆動される。すなわち、メイン噴射およびアフター噴射の噴射インターバルがエンジン１０の運転状態に基づく見込み制御により設定される。
【００９３】
そのため、メイン噴射の実行期間についての制御目標値の補正を実行した場合に、これに伴って上記噴射インターバルが不要に変化することがある。詳しくは、補正項Ｋｍ１による目標メイン噴射時期Ｔｓｍの補正や補正項Ｋｍ２による目標メイン噴射時間Ｔｔｍの補正は燃料噴射率についての基本時間波形と検出時間波形とを一致させるべく実行されるために、それら補正を実行したところでメイン噴射およびアフター噴射の噴射インターバルは変化し難い。これに対して、補正項Ｋｍ３による目標メイン噴射時間Ｔｔｍの補正は、燃料噴射率についての基本時間波形の面積と検出時間波形の面積とを一致させるべく、基準検出波形と基本時間波形との間で噴射率降下開始時期や閉弁動作完了時期にずれを生じさせるように実行される。そのため、この補正を通じて目標メイン噴射時間Ｔｔｍが変更された場合には、メイン噴射およびアフター噴射の噴射インターバルが変化してしまう。
【００９４】
このように、補正項Ｋｍ３による目標メイン噴射時間Ｔｔｍの補正が実行されると、エンジン１０の運転状態により見込まれるメイン噴射およびアフター噴射の噴射インターバルと実際の噴射インターバルとの間にずれが生じるようになる。そして、この場合にはアフター噴射についての検出時間波形の形成に際して算出される前記補正時間波形が上記圧力脈動による燃料圧力ＰＱの変動分を適切に除去することの可能な波形からずれてしまうために、そのずれがアフター噴射の燃料噴射量の調節精度を低下させる一因となってしまう。
【００９５】
この点をふまえて本実施の形態では、補正項Ｋｍ３による目標メイン噴射時間Ｔｔｍの補正が実行された場合に、同補正項Ｋｍ３を補正時間波形の算出に用いる噴射インターバル（詳しくは、前回のアフター噴射の実行時における噴射インターバルの要求値）に反映させるようにしている。
【００９６】
これにより、実際の噴射インターバルに近い値をもとに補正時間波形が算出されるようになるために、この補正時間波形に基づいて検出時間波形が精度良く形成されるようになる。そして、そうした検出時間波形と基本時間波形との比較結果に基づいて目標アフター噴射時期ＴｓａＡと目標アフター噴射時間ＴｔａＡとを設定することにより、アフター噴射の実行時における燃料供給系内の圧力脈動の影響に応じたかたちで、同アフター噴射の実行期間が適正に設定されるようになる。ちなみに本実施の形態の装置では、メイン噴射およびアフター噴射の噴射インターバルの設定精度はさほど重要視されず、アフター噴射における燃料噴射量の調節精度が重要視される。
【００９７】
以下、各噴射の実行期間についての制御目標値を算出する処理（算出処理）とメイン噴射およびアフター噴射の実行期間についての制御目標値を補正する処理（補正処理）とについて詳細に説明する。
【００９８】
ここでは先ず、図８および図９を参照しつつ、上記算出処理の処理手順について詳細に説明する。なお図８および図９は上記算出処理の具体的な処理手順を示すフローチャートであり、それらフローチャートに示される一連の処理は所定周期毎の割り込み処理として電子制御ユニット４０により実行される。
【００９９】
図８に示すように、この処理では先ず、アクセル操作量ＡＣＣおよびエンジン回転速度ＮＥに基づいて目標燃料噴射量ＴＱが算出される（ステップＳ１０１）。なお本実施の形態では、アクセル操作量ＡＣＣおよびエンジン回転速度ＮＥにより定まるエンジン１０の運転状態と同運転状態に適した目標燃料噴射量ＴＱとの関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。ステップＳ１０１の処理では、この関係に基づいて目標燃料噴射量ＴＱが算出される。
【０１００】
また、この目標燃料噴射量ＴＱとエンジン回転速度ＮＥとに基づいて目標メイン噴射時期Ｔｓｍおよび目標メイン噴射時間Ｔｔｍが算出される（ステップＳ１０２）。本実施の形態では、目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥにより定まるエンジン１０の運転状態と同運転状態に適した目標メイン噴射時期Ｔｓｍとの関係や該運転状態と目標メイン噴射時間Ｔｔｍとの関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。ステップＳ１０２の処理では、それら関係に基づいて目標メイン噴射時期Ｔｓｍと目標メイン噴射時間Ｔｔｍとが各別に算出される。
【０１０１】
その後、このときのエンジン１０の運転領域がプレ噴射の実行される領域であるか否かが判断される（ステップＳ１０３）。そして、プレ噴射が実行される運転領域である場合には（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、プレ噴射の実行期間についての制御目標値を算出する処理が実行される。
【０１０２】
すなわち先ず、目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥに基づいて目標プレインターバルＴｉｐおよび目標プレ噴射量ＴＱｐが算出される（ステップＳ１０４）。本実施の形態では、目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥにより定まるエンジン１０の運転状態と同運転状態に適した目標プレインターバルＴｉｐとの関係や該運転状態と目標プレ噴射量ＴＱｐとの関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。ステップＳ１０４の処理では、それら関係に基づいて目標プレインターバルＴｉｐと目標プレ噴射量ＴＱｐとが各別に算出される。なお、目標プレインターバルＴｉｐとしては、プレ噴射の開始時期とメイン噴射の開始時期との間隔についての制御目標値が算出される。
【０１０３】
その後、目標メイン噴射時期Ｔｓｍと目標プレインターバルＴｉｐと目標プレ噴射量ＴＱｐとに基づいて、目標プレ噴射時期Ｔｓｐおよび目標プレ噴射時間Ｔｔｐが算出される（ステップＳ１０５）。本実施の形態では、目標メイン噴射時期Ｔｓｍ、目標プレインターバルＴｉｐおよび目標プレ噴射量ＴＱｐにより定まるエンジン１０の運転状態と同運転状態に適した目標プレ噴射時期Ｔｓｐとの関係や該運転状態と目標プレ噴射時間Ｔｔｐとの関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。ステップＳ１０５の処理では、それら関係に基づいて目標プレ噴射時期Ｔｓｐと目標プレ噴射時間Ｔｔｐとが各別に算出される。
【０１０４】
その後、プレ噴射が実行された履歴があるか否かが判断される（図９のステップＳ１０６）。そして、プレ噴射が実行された履歴がある場合には（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、前回のプレ噴射の実行時において検出した圧力ＰＱの変動態様に基づいてプレ噴射の終了時期についての要求値と実値との偏差（前記偏差ΔＰＲ［図３参照］）が算出される（ステップＳ１０７）。具体的には、上記燃料圧力ＰＱの変動態様に基づいて検出時間波形が形成されるとともに、同検出時間波形における閉弁動作完了時期Ｔｃｅ（実値）と目標プレ噴射時期Ｔｓｐおよび目標プレ噴射時間Ｔｔｐにより定まるプレ噴射の終了時期（要求値）との差が上記偏差ΔＰＲとして算出される。本実施の形態では、このステップＳ１０７の処理が偏差算出手段として機能する。
【０１０５】
そして、この偏差ΔＰＲに基づいて、目標プレ噴射時期Ｔｓｐを補正する補正項Ｋｐ１を算出するための算出マップや目標プレ噴射時間Ｔｔｐを補正する補正項Ｋｐ２を算出するための算出マップが更新される（ステップＳ１０８）。具体的には、偏差ΔＰＲと目標燃料噴射量ＴＱとエンジン回転速度ＮＥとに基づいて上記偏差ΔＰＲを補償することのできる値（仮値ＶＲ１，ＶＲ２）が算出される。そして、それら仮値ＶＲ１，ＶＲ２をもとに目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥに基づき定まるエンジン１０の運転状態に対応するマップ値（補正項Ｋｐ１および補正項Ｋｐ２）を徐変させた値が新たなマップ値として各算出マップに記憶される。そうした新たなマップ値としては、例えば以下の関係式を満たす値が算出される。
【０１０６】
補正項Ｋｐ１←「記憶されている補正項Ｋｐ１」＋仮値ＶＲ１×ｎ
補正項Ｋｐ２←「記憶されている補正項Ｋｐ２」＋仮値ＶＲ２×ｎ
ただし、「ｎ」は０＜ｎ＜１
その後、目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥに基づいて各補正項Ｋｐ１，Ｋｐ２が算出される（ステップＳ１０９）。そして、補正項Ｋｐ１を目標プレ噴射時期Ｔｓｐに加算した値（＝Ｔｓｐ＋Ｋｐ１）が最終的な目標プレ噴射時期Ｔｓｐとして設定されるとともに、補正項Ｋｐ２を目標プレ噴射時間Ｔｔｐに加算した値（＝Ｔｔｐ＋Ｋｐ２）が最終的な目標プレ噴射時間Ｔｔｐとして設定される（ステップＳ１１０）。
【０１０７】
このようにして前記偏差ΔＰＲに見合う値（上記仮値ＶＲ１，ＶＲ２）に徐変させた値を各補正項Ｋｐ１，Ｋｐ２として算出することにより、それら補正項Ｋｐ１，Ｋｐ２の急峻な変化が抑えられるようになる。そのため、エンジン１０の運転状態の急峻な変化やノイズの影響などによって補正項Ｋｐ１，Ｋｐ２の設定精度を低下させるおそれのある値が偏差ΔＰＲとして算出された場合であっても、これに起因する補正項Ｋｐ１，Ｋｐ２の算出精度の低下を抑えることができる。そして、これにより目標プレ噴射時期Ｔｓｐや目標プレ噴射時間Ｔｔｐの設定精度の低下を抑えることができるようになる。なお本実施の形態では、ステップＳ１０５（図８）の処理において算出された目標プレ噴射時期Ｔｓｐおよび目標プレ噴射時間Ｔｔｐが前段噴射の実行期間についての制御基本値として機能し、ステップＳ１１０（図９）の処理において設定された目標プレ噴射時期Ｔｓｐおよび目標プレ噴射時間Ｔｔｐが前段噴射の実行期間についての制御目標値として機能する。また、ステップＳ１０３（図８）〜ステップＳ１１０（図９）の処理が前段噴射設定手段として機能する。
【０１０８】
一方、プレ噴射が実行された履歴がない場合には（ステップＳ１０６：ＮＯ）、算出マップを更新する処理や目標プレ噴射時期Ｔｓｐおよび目標プレ噴射時間Ｔｔｐを補正する処理が実行されない（ステップＳ１０７〜Ｓ１１０の処理がジャンプされる）。この場合には、ステップＳ１０５（図８）の処理において算出された値が最終的な目標プレ噴射時期Ｔｓｐおよび目標プレ噴射時間Ｔｔｐとして設定される。
【０１０９】
他方、エンジン１０の運転領域がプレ噴射の実行される領域でない場合には（ステップＳ１０３：ＮＯ）、プレ噴射の実行期間についての制御目標値を設定する処理を実行されない（ステップＳ１０４〜Ｓ１１０の処理がジャンプされる）。
【０１１０】
このようにしてプレ噴射の実行期間についての制御目標値を設定するための処理が実行された後、エンジン１０の運転状態がアフター噴射の実行される領域であるか否かが判断される（図９のステップＳ１１１）。
【０１１１】
そして、エンジン１０の運転領域がアフター噴射の実行される領域である場合には（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）、目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥに基づいて目標アフター噴射時期ＴｓａＡおよび目標アフター噴射時間ＴｔａＡが算出される（ステップＳ１１２）。本実施の形態では、目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥにより定まるエンジン１０の運転状態と同運転状態に適した目標アフター噴射時期ＴｓａＡとの関係や該運転状態と目標アフター噴射時間ＴｔａＡとの関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。ステップＳ１１２の処理では、それら関係に基づいて目標アフター噴射時期ＴｓａＡと目標アフター噴射時間ＴｔａＡが各別に算出される。
【０１１２】
なお、エンジン１０の運転領域がアフター噴射の実行される領域でない場合には（ステップＳ１１１：ＮＯ）、アフター噴射の実行期間についての制御目標値を設定する処理を実行することなく（ステップＳ１１２の処理がジャンプされて）、本処理は一旦終了される。
【０１１３】
上述したように本実施の形態にかかる算出処理では、各噴射の開始時期についての制御目標値（目標プレ噴射時期Ｔｓｐ、目標メイン噴射時期Ｔｓｍ、目標アフター噴射時期ＴｓａＡ）が算出されるとともに、各噴射の実行時間についての制御目標値（目標プレ噴射時間Ｔｔｐ、目標メイン噴射時間Ｔｔｍ、目標メイン噴射時間Ｔｔａ）が算出される。
【０１１４】
そして燃料噴射制御では、電子制御ユニット４０が開弁信号を出力してから実際に燃料噴射弁２０の開弁動作が開始されるまでの時間（開弁遅れ時間）を考慮しつつ、各噴射の開始時期についての制御目標値と実際の開始時期とを一致させることの可能なタイミングで、電子制御ユニット４０から燃料噴射弁２０に開弁信号が出力される。また、電子制御ユニット４０が閉弁信号を出力してから実際に燃料噴射弁２０の閉弁動作が開始されるまでの時間（閉弁遅れ時間）を考慮しつつ、各噴射の実行時間についての制御目標値と実際の実行時間（具体的には、開弁動作開始時期から噴射率降下開始時期までの時間）とを一致させることの可能なタイミングで、電子制御ユニット４０から燃料噴射弁２０に閉弁信号が出力される。こうした燃料噴射制御の実行を通じて、そのときどきのエンジン１０の運転状態に適した噴射パターンで同運転状態に見合う量の燃料が各燃料噴射弁２０から噴射されてエンジン１０の各気筒１１内に供給されるようになる。
【０１１５】
次に、図１０および図１１を参照しつつ、上記補正処理の処理手順について詳細に説明する。
なお図１０および図１１は上記補正処理の具体的な処理手順を示すフローチャートであり、それらフローチャートに示される一連の処理は所定周期毎の割り込み処理として電子制御ユニット４０により実行される。また、図１０は前段噴射としてプレ噴射が実行されるとともに後段噴射としてメイン噴射が実行される場合にメイン噴射の実行期間についての制御目標値（目標メイン噴射時期Ｔｓｍおよび目標メイン噴射時間Ｔｔｍ）を補正する処理の処理手順を示している。図１１は前段噴射としてメイン噴射が実行されるとともに後段噴射としてアフター噴射が実行される場合にアフター噴射の実行期間についての制御目標値（目標アフター噴射時期ＴｓａＡおよび目標アフター噴射時間ＴｔａＡ）を補正するための処理の処理手順を示している。
【０１１６】
ここでは先ず、メイン噴射の実行期間についての制御目標値を補正するための補正処理の処理手順について図１０を参照しつつ説明する。
同図１０に示すように、メイン噴射の実行期間についての制御目標値を補正する処理では先ず、プレ噴射の実行に伴って発生する圧力脈動の影響がある状況であるか否かが判断される（ステップＳ２０１）。ここでは、プレ噴射の実行に伴い発生する圧力脈動によって燃料圧力ＰＱが変動した状態でメイン噴射の実行が開始される状況であるか否かがエンジン回転速度ＮＥや目標プレインターバルＴｉｐをもとに判断される。
【０１１７】
そして、上記圧力脈動による影響がある状況であると判断される場合には（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、前回プレ噴射が実行されたときの目標プレインターバルＴｉｐ、目標燃料噴射量ＴＱ（ｉ）、エンジン回転速度ＮＥ（ｉ）がそれぞれ読み込まれる（ステップＳ２０２）。その後、それら目標プレインターバルＴｉｐ（ｉ）、目標燃料噴射量ＴＱ（ｉ）、およびエンジン回転速度ＮＥ（ｉ）に基づいて前記補正時間波形が算出されるとともに、この補正時間波形と前回のメイン噴射の実行時において検出された燃料圧力ＰＱの時間波形とが合成される（ステップＳ２０３）。
【０１１８】
一方、上記圧力脈動による影響がない状況であると判断される場合には（ステップＳ２０１：ＮＯ）、補正時間波形の算出を算出する処理や同補正時間波形と燃料圧力ＰＱの時間波形とを合成する処理が実行されない（ステップＳ２０２およびＳ２０３の処理がジャンプされる）。
【０１１９】
その後、燃料圧力ＰＱの時間波形に基づいてメイン噴射における検出時間波形が形成されるとともに（ステップＳ２０４）、アクセル操作量ＡＣＣおよびエンジン回転速度ＮＥに基づいてメイン噴射における基本時間波形が設定されて（ステップＳ２０５）、それら検出時間波形と基本時間波形とが比較される。
【０１２０】
そして、基本時間波形における開弁動作開始時期Ｔｏｓｂと検出時間波形における開弁動作開始時期Ｔｏｓとの差ΔＴｏｓが算出されるとともに（ステップＳ２０６）、同差ΔＴｏｓと目標燃料噴射量ＴＱとエンジン回転速度ＮＥとに基づいて補正項Ｋｍ１が算出される（ステップＳ２０７）。本実施の形態では、上記差ΔＴｏｓおよび目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥにより定まる状況と同差ΔＴｏｓを的確に補償することの可能な補正項Ｋｍ１との関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。ステップＳ２０７の処理では、この関係に基づいて補正項Ｋｍ１が算出される。
【０１２１】
また、基本時間波形における噴射率降下開始時期Ｔｃｓｂと検出時間波形における噴射率降下開始時期Ｔｃｓとの差ΔＴｃｓが算出されるとともに（ステップＳ２０８）、同差ΔＴｃｓと目標燃料噴射量ＴＱとエンジン回転速度ＮＥとに基づいて補正項Ｋｍ２が算出される（ステップＳ２０９）。本実施の形態では、上記差ΔＴｃｓおよび目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥにより定まる状況と同差ΔＴｃｓを的確に補償することの可能な補正項Ｋｍ２との関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。ステップＳ２０９の処理では、この関係に基づいて補正項Ｋｍ２が算出される。
【０１２２】
さらに、基本時間波形と検出時間波形との間における燃料噴射率の上昇速度の差ΔＲｕｐと同燃料噴射率の降下速度の差ΔＲｄｎとが算出されるとともに（ステップＳ２１０）、それら差ΔＲｕｐ，ΔＲｄｎと目標燃料噴射量ＴＱとエンジン回転速度ＮＥとに基づいて補正項Ｋｍ３が算出される（ステップＳ２１１）。本実施の形態では、上記各差ΔＲｕｐ，ΔＲｄｎおよび目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥにより定まる状況と基本時間波形および検出時間波形の面積差を的確に補償することの可能な補正項Ｋｍ３との関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。そして、ステップＳ２１１の処理では、この関係に基づいて補正項Ｋｍ３が算出される。
【０１２３】
このようにして各補正項Ｋｍ１，Ｋｍ２，Ｋｍ３が算出された後、本処理は一旦終了される。
そして、上記補正項Ｋｍ１によって目標メイン噴射時期Ｔｓｍを補正するとともに上記補正項Ｋｍ２，Ｋｍ３によって目標メイン噴射時間Ｔｔｍを補正することにより、メイン噴射の実行期間と同メイン噴射による燃料噴射量とがそれぞれエンジン１０の運転状態に見合うように適正に設定されるようになる。
【０１２４】
次に、アフター噴射の実行期間についての制御目標値を補正するための補正処理について図１１を参照しつつ説明する。
同図１１に示すように、アフター噴射の実行期間についての制御目標値を補正する処理では先ず、メイン噴射の実行に伴って発生する圧力脈動の影響がある状況であるか否かが判断される（ステップＳ３０１）。ここでは、メイン噴射の実行に伴い発生する圧力脈動によって燃料圧力ＰＱが変動した状態でアフター噴射の実行が開始される状況であるか否かがアクセル操作量ＡＣＣやエンジン回転速度ＮＥをもとに判断される。
【０１２５】
そして、上記圧力脈動による影響がある状況であると判断される場合には（ステップＳ３０１：ＹＥＳ）、前回アフター噴射が実行されたときのメイン噴射およびアフター噴射の噴射インターバルの要求値と補正項Ｋｍ３（ｉ）が読み込まれるとともに、同噴射インターバルの要求値に補正項Ｋｍ３（ｉ）を加算した値Ｋｉａが算出される（ステップＳ３０２）。なお、上記噴射インターバルの要求値は、目標メイン噴射時期Ｔｓｍと目標メイン噴射時間Ｔｔｍと目標アフター噴射時期ＴｓａＡとにより定まる噴射インターバルに相当する値である。
【０１２６】
その後、前回のアフター噴射の実行時における目標燃料噴射量ＴＱ（ｉ）およびエンジン回転速度ＮＥ（ｉ）と上記値Ｋｉａとに基づいて前記補正時間波形が算出されるとともに、この補正時間波形と前回のアフター噴射の実行時において検出された燃料圧力ＰＱの時間波形とが合成される（ステップＳ３０３）。
【０１２７】
一方、上記圧力脈動による影響がない状況であると判断される場合には（ステップＳ３０１：ＮＯ）、補正時間波形の算出を算出する処理や同補正時間波形と燃料圧力ＰＱの時間波形とを合成する処理が実行されない（ステップＳ３０２およびＳ３０３の処理がジャンプされる）。
【０１２８】
その後、燃料圧力ＰＱの時間波形に基づいてアフター噴射における検出時間波形が形成されるとともに（ステップＳ３０４）、アクセル操作量ＡＣＣおよびエンジン回転速度ＮＥに基づいてアフター噴射における基本時間波形が設定されて（ステップＳ３０５）、それら検出時間波形と基本時間波形とが比較される。
【０１２９】
そして、基本時間波形における開弁動作開始時期Ｔｏｓと検出時間波形における開弁動作開始時期Ｔｏｓｂとの差ΔＴｏｓが算出されるとともに（ステップＳ３０６）、同差ΔＴｏｓと目標燃料噴射量ＴＱとエンジン回転速度ＮＥとに基づいて補正項Ｋａ１が算出される（ステップＳ３０７）。本実施の形態では、上記差ΔＴｏｓおよび目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥにより定まる状況と同差ΔＴｏｓを的確に補償することの可能な補正項Ｋａ１との関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。ステップＳ３０７の処理では、この関係に基づいて補正項Ｋａ１が算出される。
【０１３０】
また、基本時間波形における噴射率降下開始時期Ｔｃｓｂと検出時間波形における噴射率降下開始時期Ｔｃｓとの差ΔＴｃｓが算出されるとともに（ステップＳ３０８）、同差ΔＴｃｓと目標燃料噴射量ＴＱとエンジン回転速度ＮＥとに基づいて補正項Ｋａ２が算出される（ステップＳ３０９）。本実施の形態では、上記差ΔＴｃｓおよび目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥにより定まる状況と同差ΔＴｃｓを的確に補償することの可能な補正項Ｋａ２との関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。ステップＳ３０９の処理では、この関係に基づいて補正項Ｋａ２が算出される。
【０１３１】
さらに、基本時間波形と検出時間波形との間における燃料噴射率の上昇速度の差ΔＲｕｐと同燃料噴射率の降下速度の差ΔＲｄｎとが算出されるとともに（ステップＳ３１０）、それら差ΔＲｕｐ，ΔＲｄｎと目標燃料噴射量ＴＱとエンジン回転速度ＮＥとに基づいて補正項Ｋａ３が算出される（ステップＳ３１１）。本実施の形態では、上記各差ΔＲｕｐ，ΔＲｄｎおよび目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥにより定まる状況と基本時間波形および検出時間波形の面積差を的確に補償することの可能な補正項Ｋａ３との関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。そして、ステップＳ３１１の処理では、この関係に基づいて補正項Ｋａ３が算出される。
【０１３２】
このようにして各補正項Ｋａ１，Ｋａ２，Ｋａ３が算出された後、本処理は一旦終了される。
そして、上記補正項Ｋａ１によって目標アフター噴射時期ＴｓａＡを補正するとともに上記補正項Ｋａ２，Ｋａ３によって目標アフター噴射時間ＴｔａＡを補正することにより、アフター噴射の実行期間と同アフター噴射による燃料噴射量とがそれぞれエンジン１０の運転状態に見合うように適正に設定されるようになる。
【０１３３】
なお本実施の形態では、図１０に示す補正処理が補正手段として機能し、図１１のステップＳ３０２の処理が要求値算出手段として機能し、図１１のステップＳ３０３〜Ｓ３１１の処理が後後段噴射設定手段として機能する。
【０１３４】
本実施の形態では、例えばエンジン１０の気筒１１［♯１］に設けられた圧力センサ４１の検出信号に基づいて同気筒１１［♯１］に対する燃料噴射についての算出処理や補正処理を実行するなどといったように、エンジン１０の気筒１１（♯１〜♯４）毎にそれぞれ対応する圧力センサ４１の出力信号に基づいて算出処理や補正処理が実行される。
【０１３５】
そのため、初期個体差や経時変化の相違に起因して燃料噴射弁２０の作動特性が気筒１１毎に異なる多気筒のエンジン１０において、気筒１１毎に設けられた専用の圧力センサ４１により検出される燃料圧力ＰＱに基づいて各燃料噴射弁２０からの燃料噴射におけるプレ噴射とメイン噴射との噴射インターバルをそれぞれ精度良く設定することができる。これにより、各気筒１１の燃料噴射における噴射インターバルを高精度で設定することができ、気筒１１間における噴射インターバルのばらつきを抑えることができる。
【０１３６】
しかも、メイン噴射の実行期間についての制御目標値を補正するための補正項Ｋｍ１，Ｋｍ２，Ｋｍ３やアフター噴射の実行期間についての制御目標値を補正するための補正項Ｋａ１，Ｋａ２，Ｋａ３についても同様に、気筒１１毎に設けられた専用の圧力センサ４１により検出される燃料圧力ＰＱに基づいて精度良く設定することができる。そのため目標メイン噴射時期Ｔｓｍ、目標メイン噴射時間Ｔｔｍ、目標アフター噴射時期ＴｓａＡ、並びに目標アフター噴射時間ＴｔａＡの設定を各気筒１１の燃料噴射弁２０の作動特性に応じたかたちで気筒１１毎に適切に行うことができる。
【０１３７】
したがって本実施の形態によれば、各気筒１１における各燃料噴射の実行期間や燃料噴射量をその気筒１１間におけるばらつきを抑えつつ適正に設定することができるようになる。
【０１３８】
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）燃料圧力ＰＱの変動態様に基づいてプレ噴射の終了時期についての要求値と実値との偏差ΔＰＲを算出するとともに、同偏差ΔＰＲとエンジン１０の運転状態に基づき設定される目標メイン噴射時期Ｔｓｍおよび目標プレインターバルＴｉｐとに基づいて目標プレ噴射時期Ｔｓｐおよび目標プレ噴射時間Ｔｔｐをそれぞれ設定するようにした。そのため、プレ噴射の実際の実行期間の不要な変化を的確に抑えることの可能な値を目標プレ噴射時期Ｔｓｐおよび目標プレ噴射時間Ｔｔｐとして設定することができる。したがって、燃料供給系の初期個体差や経時変化によることなく、多段噴射の実行時における噴射インターバルを精度良く調節することができるようになる。
【０１３９】
（２）偏差ΔＰＲとして、プレ噴射の終了時期についての要求値と実値との偏差を算出するようにした。そのため、プレ噴射の実際の終了時期のずれ分を考慮しつつ目標プレ噴射時期Ｔｓｐおよび目標プレ噴射時間Ｔｔｐを設定することができる。これにより、プレ噴射の実行に際して特に重要になるプレ噴射の終了時期とメイン噴射の開始時期との間隔が実態に即した値になるように、噴射インターバルを適切に設定することができる。
【０１４０】
（３）偏差ΔＰＲと目標メイン噴射時期Ｔｓｍと目標プレインターバルＴｉｐとに基づき算出するプレ噴射の実行期間についての制御目標値として、目標プレ噴射時期Ｔｓｐおよび目標プレ噴射時間Ｔｔｐを採用した。そのため、偏差ΔＰＲを考慮しつつ目標プレ噴射時期Ｔｓｐおよび目標プレ噴射時間Ｔｔｐを適正に設定することができ、それら目標プレ噴射時期Ｔｓｐおよび目標プレ噴射時間Ｔｔｐにより自ずと定まるプレ噴射の終了時期として同偏差ΔＰＲを小さく抑えることの可能な時期を設定することができる。これにより、プレ噴射の終了時期とメイン噴射の開始時期との間隔を適切に設定することができるようになる。
【０１４１】
（４）レール圧に基づいて目標プレ噴射時期Ｔｓｐおよび目標プレ噴射時間Ｔｔｐを設定するようにした。そのため、目標プレ噴射時期Ｔｓｐおよび目標プレ噴射時間Ｔｔｐの設定を通じてプレ噴射とメイン噴射との噴射インターバルを適正に設定することができるようになることに加えて、プレ噴射における燃料噴射量についてもこれを適正に設定することができるようになる。
【０１４２】
（５）前記偏差ΔＰＲを補償することのできる値（仮値ＶＲ１，ＶＲ２）を徐変させた値を各補正項Ｋｐ１，Ｋｐ２として算出するようにしたために、各補正項Ｋｐ１，Ｋｐ２の急峻な変化を抑えることができる。そのため、補正項Ｋｐ１，Ｋｐ２の設定精度を低下させるおそれのある値が偏差ΔＰＲとして算出された場合であっても、これに起因する補正項Ｋｐ１，Ｋｐ２の算出精度の低下を抑えることができ、ひいては目標プレ噴射時期Ｔｓｐや目標プレ噴射時間Ｔｔｐの設定精度の低下を抑えることができる。
【０１４３】
（６）補正項Ｋｍ３による目標メイン噴射時間Ｔｔｍの補正が実行された場合において、同補正項Ｋｍ３を前記補正時間波形の算出に用いる噴射インターバルの要求値に反映させるようにした。これにより、実際の噴射インターバルに近い値をもとに補正時間波形を算出することができるようになるために、この補正時間波形に基づいて検出時間波形を精度良く形成することができるようになる。そして、そうした検出時間波形と基本時間波形との比較結果に基づいて目標アフター噴射時期ＴｓａＡと目標アフター噴射時間ＴｔａＡとを設定することにより、アフター噴射の実行時における燃料供給系内の圧力脈動の影響に応じたかたちで、同アフター噴射の実行期間を適正に設定することができるようになる。
【０１４４】
（７）燃料噴射弁２０として、その導入通路２７内の燃料圧力ＰＱに応じた信号を出力する圧力センサ４１が一体に取り付けられたものを採用した。そのため、例えばコモンレール３４内の燃料圧力などの燃料噴射弁２０から離れた位置の燃料圧力が検出される装置と比較して、燃料噴射弁２０の噴射孔２３に近い部位の燃料圧力を検出することができ、燃料噴射弁２０の開弁に伴う同燃料噴射弁２０の内部の燃料圧力の変化を精度良く検出することができる。したがって、圧力センサ４１より検出される燃料圧力ＰＱの変動態様に基づいて実際にプレ噴射が実行された期間を精度良く検出することができるようになり、プレ噴射の実行期間についての要求値と実値との偏差ΔＰＲを精度よく算出することができるようになる。
【０１４５】
（８）エンジン１０の気筒１１（♯１〜♯４）毎にそれぞれ対応する圧力センサ４１の出力信号に基づいて算出処理を実行するようにした。そのため、初期個体差や経時変化の相違に起因して燃料噴射弁２０の作動特性が気筒１１毎に異なる多気筒のエンジン１０において、気筒１１毎に設けられた専用の圧力センサ４１により検出される燃料圧力ＰＱに基づいて各燃料噴射弁２０からの燃料噴射におけるプレ噴射とメイン噴射との噴射インターバルをそれぞれ精度良く設定することができる。これにより、各気筒１１の燃料噴射における噴射インターバルを高精度で設定することができ、気筒１１間における噴射インターバルのばらつきを抑えることができる。
【０１４６】
（９）コモンレール３４からノズル室２５内に供給されている燃料の圧力を利用して開弁される構造の燃料噴射弁２０が採用されているために燃料供給系内に圧力脈動が発生した場合にその圧力脈動の影響を受け易い装置において、多段噴射の実行時における噴射インターバルを精度良く調節することができる。
【０１４７】
（第２の実施の形態）
以下、本発明を具体化した第２の実施の形態にかかる燃料噴射制御装置について、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。なお以下では、第１の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付し、同構成についての詳細な説明は省略する。
【０１４８】
本実施の形態にかかる燃料噴射制御装置と第１の実施の形態にかかる燃料噴射制御装置とは、算出処理においてアフター噴射の実行期間についての制御目標値を設定する際の設定態様が異なる。
【０１４９】
本実施の形態の算出処理では、メイン噴射およびアフター噴射の噴射インターバルを精度良く設定するために、アフター噴射の実行期間についての制御目標値を以下のように設定するようにしている。
【０１５０】
図１２は、本実施の形態にかかる算出処理の処理手順を示している。なお同図１２のフローチャートに示される一連の処理は所定周期毎の処理として電子制御ユニット４０により実行される処理である。
【０１５１】
同図１２に示すように、本実施の形態の算出処理では、エンジン１０の運転領域がアフター噴射の実行される領域であるときに（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）、前記目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥに基づいて目標アフターインターバルＴｉａと目標アフター噴射量ＴＱａとがそれぞれ算出される（ステップＳ４０１）。なお目標アフターインターバルＴｉａとしては、メイン噴射の終了時期とアフター噴射の開始時期との間隔についての制御目標値が算出される。また、目標アフター噴射量ＴＱａとしては、アフター噴射における燃料噴射量についての制御目標値が算出される。
【０１５２】
本実施の形態では、目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥにより定まるエンジン１０の運転状態と同運転状態に適した目標アフターインターバルＴｉａとの関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。また上記運転状態と同運転状態に適した目標アフター噴射量ＴＱａとの関係についても同様に実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。ステップＳ４０１の処理では、それら関係に基づいて目標アフターインターバルＴｉａと目標アフター噴射量ＴＱａとがそれぞれ算出される。
【０１５３】
その後、アフター噴射が実行された履歴があるか否かが判断される（ステップＳ４０２）。そして、アフター噴射が実行された履歴がある場合には（ステップＳ４０２：ＹＥＳ）、前回のメイン噴射の実行時において検出した燃料圧力ＰＱの変動態様に基づいてメイン噴射の終了時期が検出される（ステップＳ４０３）。具体的には、上記燃料圧力ＰＱの変動態様に基づいて検出時間波形が形成されるとともに、同検出時間波形における閉弁動作完了時期Ｔｃｅ（図４参照）がメイン噴射の終了時期として検出される。
【０１５４】
そして、この閉弁動作完了時期Ｔｃｅと上記目標アフターインターバルＴｉａとに基づいてアフター噴射の開始時期についての制御目標値（目標アフター噴射時期ＴｓａＢ）が算出される（ステップＳ４０４）。
【０１５５】
また、目標アフター噴射時期ＴｓａＢと目標アフター噴射量ＴＱａと目標燃料噴射量ＴＱとエンジン回転速度ＮＥとに基づいてアフター噴射の実行時間についての制御目標値（目標アフター噴射時間ＴｔａＢ）が算出された後（ステップＳ４０５）、本処理は一旦終了される。なお本実施の形態では、目標アフター噴射時期ＴｓａＢ、目標アフター噴射量ＴＱａ、目標燃料噴射量ＴＱ、およびエンジン回転速度ＮＥにより定まるエンジン１０の運転状態と同運転状態に適した目標アフター噴射時間ＴｔａＢとの関係が実験やシミュレーションの結果に基づき予め求められて電子制御ユニット４０に記憶されている。ステップＳ４０５の処理では、この関係に基づいて目標アフター噴射時間ＴｔａＢが算出される。
【０１５６】
一方、アフター噴射が実行された履歴がない場合には（ステップＳ４０２：ＮＯ）、エンジン１０の運転状態（具体的には、目標メイン噴射時期Ｔｓｍ、目標メイン噴射時間Ｔｔｍ、およびエンジン回転速度ＮＥ）から見込まれるメイン噴射の終了時期と前記目標アフターインターバルＴｉａとに基づいて、目標アフター噴射時期ＴｓａＢが算出される（ステップＳ４０６）。
【０１５７】
また、目標アフター噴射時期Ｔｓａと目標燃料噴射量ＴＱとエンジン回転速度ＮＥとに基づいてアフター噴射の実行時間についての制御目標値（目標アフター噴射時間ＴｔａＢ）が算出された後（ステップＳ４０５）、本処理は一旦終了される。
【０１５８】
なお本実施の形態にかかる装置では、アフター噴射の実行期間についての制御目標値を補正するための補正処理（図１１参照）の実行に際して、補正時間波形の算出に用いる算出パラメータとして上記目標アフターインターバルＴｉａが用いられる。なお、この目標アフターインターバルＴｉａは前記補正項Ｋａ３を反映させることなく補正時間波形の算出に用いられる。
【０１５９】
上述したように目標アフター噴射時期ＴｓａＢと目標アフター噴射時間ＴｔａＢとを設定することによって以下のような作用が得られる。
図１３に、メイン噴射とアフター噴射との関係の一例を示す。なお図１３において、実線はメイン噴射およびアフター噴射それぞれの実行期間についての実値を示し、一点鎖線は前回のアフター噴射の実行時における目標メイン噴射時期Ｔｓｍと目標メイン噴射時間Ｔｔｍとにより見込まれるメイン噴射の実行期間の要求値を示している。
【０１６０】
本実施の形態にかかる算出処理では、アフター噴射を実行した履歴がある場合に、圧力センサ４１により検出された燃料圧力ＰＱの変動態様に基づいてメイン噴射の実際の終了時期（図１３に示す例では時刻ｔ２２）を精度良く把握することができる。
【０１６１】
そして、そのようにして把握したメイン噴射の実際の終了時期を基準として、目標アフターインターバルＴｉａをもとに、目標アフター噴射時期Ｔｓａを設定することができる。すなわち、実際の終了時期（時刻ｔ２２）を始点に目標アフターインターバルＴｉａに相当する期間が経過した時期（時刻ｔ２３）を目標アフター噴射時期ＴｓａＢとして設定することができる。
【０１６２】
これにより、メイン噴射の終了時期の実値（時刻ｔ２２）と要求値（時刻ｔ２１）とがずれている場合であっても、実際の終了時期（時刻ｔ２２）をもとにメイン噴射およびアフター噴射の噴射インターバルを設定することができるために、同噴射インターバルを実態に即したかたちで精度良く設定することができる。したがって、燃料供給系の初期個体差や経時変化によることなく、メイン噴射およびアフター噴射の噴射インターバルを精度良く調節することができるようになる。
【０１６３】
アフター噴射の開始時期を変更すると、これに伴って同アフター噴射の実行時における燃焼室内の圧力が変化してしまうために、燃料噴射弁２０から噴射される燃料の量も変化してしまう。そのため、アフター噴射の開始時期を変更する際には、その変更に併せてアフター噴射の実行時間を変更することにより、燃料噴射量の不要な変化を抑えることが可能になる。また本実施の形態の装置では、前記レール圧制御が実行されるために、アフター噴射の開始時期を変更した場合における燃料噴射量の変化度合いが前記レール圧に応じて異なったものとなる。この点をふまえて本実施の形態では、目標アフター噴射時間ＴｔａＢの設定に用いる設定パラメータとして、上記レール圧（詳しくは、前記目標レール圧Ｔｐｒの算出パラメータである目標燃料噴射量ＴＱおよびエンジン回転速度ＮＥ）が採用されている。そのため、こうした目標アフター噴射時間ＴｔａＢの設定を通じてアフター噴射における燃料噴射量が適正に調節されるようになる。
【０１６４】
（その他の実施の形態）
なお、上記各実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・第１の実施の形態では、前記偏差ΔＰＲを補償することのできる値（仮値ＶＲ１，ＶＲ２）を徐変させた値を各補正項Ｋｐ１，Ｋｐ２として算出するとともに、それら補正項Ｋｐ１，Ｋｐ２によって目標プレ噴射時期Ｔｓｐおよび目標プレ噴射時間Ｔｔｐを補正するようにした。これに代えて、上記偏差ΔＰＲを徐変させるとともにその徐変させた偏差ΔＰＲに基づいて目標プレ噴射時期Ｔｓｐおよび目標プレ噴射時間Ｔｔｐを算出するようにしてもよい。
【０１６５】
・第１の実施の形態において、前記偏差ΔＰＲを補償することのできる値を各補正項Ｋｐ１，Ｋｐ２として算出する処理を省略してもよい。この場合には、偏差ΔＰＲと目標燃料噴射量ＴＱとエンジン回転速度ＮＥとに基づいて補正項を算出するとともに同補正項により目標プレ噴射時期Ｔｓｐおよび目標プレ噴射時間Ｔｔｐを補正するといったように、それら目標プレ噴射時期Ｔｓｐおよび目標プレ噴射時間Ｔｔｐの算出を行うことができる。その他、補正項を算出することなく、偏差ΔＰＲ、目標メイン噴射時期Ｔｓｍ、目標プレインターバルＴｉｐ、目標プレ噴射量ＴＱｐ、目標燃料噴射量ＴＱ、およびエンジン回転速度ＮＥに基づいて目標プレ噴射時期Ｔｓｐおよび目標プレ噴射時間Ｔｔｐを算出することもできる。
【０１６６】
・第１の実施の形態では、後段噴射の開始時期の制御目標値（目標メイン噴射時期Ｔｓｍ）と噴射インターバルの制御目標値（目標プレインターバルＴｉｐ）と後段噴射の終了時期の要求値および実値の偏差（ΔＰＲ）とに基づいて前段噴射の実行期間についての制御目標値（目標プレ噴射時期Ｔｓｐおよび目標プレ噴射時間Ｔｔｐ）が設定される。こうした構成を、プレ噴射が複数回に分けて実行される装置における各プレ噴射間の噴射インターバルの設定に用いるようにしてもよい。また上記構成を、メイン噴射が複数回に分けて実行される装置における各噴射間の噴射インターバルの設定に用いるようにしてもよい。要は、間隔をおいて実行される前段噴射および後段噴射を少なくとも含む多段噴射によって一回の燃焼サイクルにおける燃料噴射弁２０からの燃料噴射を行う装置であれば、上記構成を適用することができる。こうした装置においては、後段側の燃料噴射の開始時期を基準として前段側の燃料噴射の実行期間を設定するとの処理を後段側の燃料噴射から前段側の燃料噴射まで順に実行するようにすればよい。
【０１６７】
・第１の実施の形態において、アフター噴射の実行期間についての制御目標値を補正するための補正処理（図１１参照）を、アフター噴射が複数回に分けて実行される装置における各アフター噴射について各別に実行するようにしてもよい。この場合には、前段側のアフター噴射についての補正処理において算出された補正項Ｋａ３を後段側のアフター噴射についての補正処理における補正時間波形の算出に際して用いるようにすればよい。
【０１６８】
・第１の実施の形態において、プレ噴射の終了時期についての要求値と実値との偏差を精度良く把握することができるのであれば、プレ噴射の検出時間波形と基本時間波形との間における開弁動作開始時期の偏差や、最大噴射率到達時期の偏差、噴射率降下開始時期の偏差などを検出するようにしてもよい。
【０１６９】
・第１の実施の形態において、プレ噴射の実際の実行期間を算出する方法や、プレ噴射の実行期間についての実値と要求値との偏差を算出する方法は、任意に変更することができる。
【０１７０】
・第２の実施の形態において、目標アフター噴射時期ＴｓａＢや目標アフター噴射時間ＴｔａＢを次の手順により設定するようにしてもよい。すなわち先ず、メイン噴射の閉弁動作完了時期Ｔｃｅ、目標アフターインターバルＴｉａおよび目標アフター噴射量ＴＱａに基づいて、目標アフター噴射時期ＴｓａＢおよび目標アフター噴射時間ＴｔａＢを算出する。その後、前回のアフター噴射の実行時において検出した圧力ＰＱの変動態様に基づいてメイン噴射の終了時期についての要求値と実値との偏差ΔＭＡを算出する。そして、この偏差ΔＭＡと目標燃料噴射量ＴＱとエンジン回転速度ＮＥとに基づいて、目標アフター噴射時期ＴｓａＢについての補正項ＫａＡと目標アフター噴射時間ＴｔａＢについての補正項ＫａＢとをそれぞれ算出する。その後、目標アフター噴射時期ＴｓａＢを補正項ＫａＡによって補正した値を最終的な目標アフター噴射時期ＴｓａＢとして設定するとともに、目標アフター噴射時間ＴｔａＢを補正項ＫａＢによって補正した値を最終的な目標アフター噴射時間ＴｔａＢとして設定する。
【０１７１】
上記構成において、前記偏差ΔＭＡを補償することのできる値（仮値ＶＲＡ，ＶＲＢ）を算出するとともにそれら仮値ＶＲＡ，ＶＲＢを徐変させた値を各補正項ＫａＡ，ＫａＢとして算出するようにしてもよい。補正項ＫａＡとしては、例えば関係式［補正項ＫａＡ←「前回算出された補正項ＫａＡ」＋仮値ＶＲＡ×ｎ（ただし、０＜ｎ＜１）］を満たす値を算出することができる。また補正項ＫａＢとしては、例えば関係式［補正項ＫａＢ←「前回算出された補正項ＫａＢ」＋仮値ＶＲＢ×ｎ］を満たす値を算出することができる。こうした構成によれば、各補正項ＫａＡ，ＫａＢの急峻な変化が抑えられるようになるため、エンジン１０の運転状態の急峻な変化やノイズの影響などによって補正項ＫａＡ，ＫａＢの設定精度を低下させるおそれのある値が偏差ΔＭＡとして算出された場合であっても、これに起因する補正項ＫａＡ，ＫａＢの設定精度の低下を抑えることができる。これにより、目標アフター噴射時期ＴｓａＢや目標アフター噴射時間ＴｔａＢの設定精度の低下を抑えることができる。
【０１７２】
上記構成において、上記偏差ΔＭＡを徐変させるとともにその徐変させた偏差ΔＭＡに基づいて目標アフター噴射時期ＴｓａＢおよび目標アフター噴射時間ＴｔａＢを算出するようにしてもよい。
【０１７３】
・第２の実施の形態では、前段噴射（メイン噴射）の実際の終了時期を始点に噴射インターバルの制御目標値（目標アフターインターバルＴｉａ）に相当する期間が経過した時期が後段噴射の開始時期の制御目標値（目標アフター噴射時期ＴｓａＢ）として設定される。こうした構成を、アフター噴射を複数回に分けて実行する装置における各噴射間の噴射インターバルの設定に用いるようにしてもよい。また上記構成を、プレ噴射が複数回に分けて実行される装置における各噴射間の噴射インターバルの設定や、メイン噴射を複数回に分けて実行する装置における各噴射間の噴射インターバルの設定に用いることもできる。要は、間隔をおいて実行される前段噴射および後段噴射を少なくとも含む多段噴射によって一回の燃焼サイクルにおける燃料噴射弁２０からの燃料噴射を行う装置であれば、上記構成を適用することができる。こうした装置においては、前段側の燃料噴射の終了時期を基準として後段側の燃料噴射の実行期間を設定するとの処理を前段側の燃料噴射から後段側の燃料噴射まで順に実行するようにすればよい。
【０１７４】
・各実施の形態において、メイン噴射の実行期間についての制御目標値を補正するための補正処理（図１０参照）やアフター噴射の実行期間についての制御目標値を補正するための補正処理（図１１参照）を省略してもよい。
【０１７５】
・各実施の形態において、レール圧制御を省略してもよい。
・燃料噴射弁２０の内部（詳しくは、ノズル室２５内）の実燃料圧力の指標となる圧力、言い換えれば同実燃料圧力の変化に伴って変化する燃料圧力を適正に検出することができるのであれば、圧力センサ４１を燃料噴射弁２０に直接取り付けることに限らず、同圧力センサ４１の取り付け態様は任意に変更することができる。具体的には、圧力センサ４１を燃料供給系におけるコモンレール３４と燃料噴射弁２０との間の部位（分岐通路３１ａ）に取り付けたり、コモンレール３４に取り付けたりしてもよい。
【０１７６】
・圧電アクチュエータ２９により駆動されるタイプの燃料噴射弁２０に代えて、例えばソレノイドコイルなどを備えた電磁アクチュエータによって駆動されるタイプの燃料噴射弁を採用することもできる。
【０１７７】
・四つの気筒を有する内燃機関に限らず、単気筒の内燃機関や、二つの気筒を有する内燃機関、三つの気筒を有する内燃機関、あるいは五つ以上の気筒を有する内燃機関にも、本発明は適用することができる。
【符号の説明】
【０１７８】
１０…エンジン、１１…気筒、１２…吸気通路、１３…ピストン、１４…クランクシャフト、１５…排気通路、２０…燃料噴射弁、２１…ハウジング、２２…ニードル弁、２３…噴射孔、２４…スプリング、２５…ノズル室、２６…圧力室、２７…導入通路、２８…連通路、２９…圧電アクチュエータ、２９ａ…弁体、３０…排出路、３１ａ…分岐通路、３１ｂ…供給通路、３２…燃料タンク、３３…燃料ポンプ、３４…コモンレール（蓄圧容器）、３５…リターン通路、４０…電子制御ユニット、４１…圧力センサ（燃圧検出手段）、４２…クランクセンサ、４３…アクセルセンサ。
【図１】
2011190725.tif 000003
【図２】
2011190725.tif 000004
【図３】
2011190725.tif 000005
【図４】
2011190725.tif 000006
【図５】
2011190725.tif 000007
【図６】
2011190725.tif 000008
【図７】
2011190725.tif 000009
【図８】
2011190725.tif 000010
【図９】
2011190725.tif 000011
【図１０】
2011190725.tif 000012
【図１１】
2011190725.tif 000013
【図１２】
2011190725.tif 000014
【図１３】
2011190725.tif 000015