(57)【要約】【課題】棚付きの噴射率制御に適した運転領域において棚付きの噴射率制御の運転を適用してＮＯｘ低減と燃費率改善を一層向上するとともに、この棚付の噴射率制御が確実になされない気筒が存在する場合の異常を検出して回避制御を行って棚付き噴射率制御の信頼性を向上することを課題とする。【解決手段】燃料を噴射する燃料噴射弁４と、燃料タンク８に燃料を戻す第１及び第２戻り管１４、１６に第１電磁弁１８と第２電磁弁２０とを備える燃料噴射装置２において、第２電磁弁２０を閉鎖して続いて一定のタイミング後に第１電磁弁１８を閉鎖して燃料噴射弁４より噴射される燃料噴射圧力に一定期間噴射圧力が停滞する棚部を形成した棚付き噴射を行うコントロール装置３８を備え、エンジン回転数およびエンジン負荷に基づいて棚付き噴射と通常噴射とを切り換え、棚付噴射領域で異常が検知された場合はその運転条件は通常噴射に切り換えることを特徴とする。【選択図】  図１
2011112037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁に燃料を導く噴射管と、燃料タンクからの燃料を前記噴射管に送出する燃料送出手段と、前記噴射管から前記燃料タンクに燃料を戻す第１及び第２戻り管と、前記第１戻り管を断続する第１弁機構と、前記第２戻り管を断続する第２弁機構とを備える燃料噴射装置において、
前記第１弁機構の開放時の燃料流量が、前記第２弁機構の開放時の燃料流量よりも少なく設定され、
前記燃料噴射弁への燃料供給に際して、前記第２弁機構を閉鎖して続いて一定のタイミング後に前記第１弁機構を閉鎖して前記燃料噴射弁より噴射される燃料噴射圧力に一定期間噴射圧力が停滞する棚部を形成した棚付き噴射を行う燃料噴射率制御手段を備え、
該燃料噴射率制御手段は、エンジン回転数およびエンジン負荷に基づいて前記棚付き噴射と前記第１及び第２弁機構を同時に閉鎖する通常噴射とを切り換える切換え制御手段を有していることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
前記切換え制御手段は、エンジン回転数および負荷が中回転中負荷領域において前記棚付き噴射を行うように切り換えることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記燃料噴射率制御手段は、前記棚付き噴射の運転時において、棚付き噴射が行われていない気筒が存在することを判定する棚付き噴射異常判定手段を有し、該判定手段で棚付き噴射が行われていないと判定したとき、前記通常噴射に戻すことを特徴する請求項１記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記棚付き噴射異常判定手段は、前記第２弁機構の閉鎖期間を基に、エンジン出荷時における該第２弁機構の閉鎖期間に対する増大量または増大率によって、棚付き噴射の異常を判定することを特徴とする請求項３記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記棚付き噴射異常判定手段は、各気筒の排気温度の気筒間のばらつきまたはエンジン出荷時における排気温度に対する上昇量または上昇率に基づいて、棚付き噴射の異常を判定することを特徴とする請求項３記載の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直接噴射式ディーゼルエンジンなどの燃料噴射弁から燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの燃焼は燃料の燃焼室への噴射状況、特に燃料噴射率に大きく左右される。排気ガスをクリーンにして、且つ、高効率とするために、燃料噴射率制御が行われている。例えば、電子制御式ユニットポンプ噴射装置によって図９に示すようにクランク角度の変化（時間の経過）に対して噴射圧力の上昇過程において、一定期間、噴射圧力が停滞する棚部を形成する棚付き噴射率制御が行われている。
この棚付き噴射を行うことによって、噴射初期においては、燃料供給量を抑制して燃焼を抑えてＮＯｘ発生を防止し、噴射後期においては、燃料噴射率を高めて燃焼の高効率化を図り、ＮＯｘ低減と燃費率改善の両立が得られる。
【０００３】
一方、この棚付き噴射に関する技術を開示した特許文献１として、本出願人による特許第３７１６２１１号公報が提案されている。該特許文献１に示される燃料噴射装置の概要を、図８を参照して説明する。
燃料を噴射する燃料噴射装置０１は燃料噴射弁０３と、燃料噴射弁０３に燃料を導く噴射管０５と、燃料タンク０７からの燃料を送出管０９によって噴射管０５に送出する燃料送出手段（燃料ポンプ）０１１と、噴射管０５から燃料を燃料タンク０７に戻す第１戻り管０１３及び第２戻り管０１５と、第１戻り管０１３を断続（開閉）する第１電磁弁０１７と、第２戻り管０１５を断続（開閉）する第２電磁弁０１９と、燃料送出手段０１１から送油された燃料を燃料噴射弁０３に圧送する燃料噴射ポンプ０２１のプランジャ０２３と、同プランジャ０２３を駆動するカム０２５を備えている。
また、第１戻り管０１３には絞り０２７、逆止弁０２９が設けられ、第２戻り管０１５にも同様に、絞り０３１、逆止弁０３３が設けられている。さらに、送出管０９にはリリーフ弁０３５、逆止弁０３７が設けられている。
そして、第１電磁弁０１７、第２電磁弁０１９は、絞り０２７、０３１の働きによって、開放時の燃料流量が異なり、第１電磁弁０１７の開放時の燃料流量が、第２電磁弁０１９の開放時の燃料流量よりも少なく設定され、この第１電磁弁０１７、第２電磁弁０１９はコントロール装置０３９によって作動が制御されるようになっている。
【０００４】
このように構成された燃料噴射装置０１の作動手順を説明する。
最初に、第１及び第２電磁弁０１７、０１９は開放状態でプランジャ０２３が上昇する。燃料の噴射を開始したい時期（Ｔ１、図９参照）に第１電磁弁０１７が閉じる。これにより燃料噴射率は図９のＴ１からＴ２に示す第１段階の噴射率となる。すなわち、第１電磁弁０１７が閉じることで、噴射管０５からの燃料を燃料タンク０７に戻すのが、第２戻り管０１５だけとなり、噴射管０５内の燃料圧力が上昇して、燃料噴射弁０３の針弁の開弁圧を超えた時点で噴射が開始される。
【０００５】
続いて任意の時間経過後（Ｔ２）において、第１電磁弁０１７を開放すると同時に第２電磁弁０１９を閉じる。第１電磁弁０１７の開放時の燃料流量が、第２電磁弁０１９の開放時の燃料流量よりも少ないため、第１電磁弁０１７の開放により燃料噴射率は図９のＴ２からＴ３に示す第２段階目の噴射率となる。
更に、任意の時間経過後（Ｔ３）において、第１電磁弁０１７も閉じる。これにより燃料噴射率はＴ３からＴ４に示す第３段階目の噴射率となる。
更に、任意の時間（Ｔ４）において再び第１電磁弁０１７及び第２電磁弁０１９を開放することで、燃料噴射は完了する。そして、図９に示すような燃料噴射率を３段階に制御した棚付噴射率の特性を得ることができるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３７１６２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１には、前記のように２つの電磁弁に対して駆動電流の立ち上がり時期をずらして、電磁弁を位相差を付けて開閉することで棚付きの噴射率制御を行うシステムについては示されているが、エンジンの運転領域との関係で棚付きの噴射率制御が有効な領域において棚付きの噴射率制御の運転を適用してＮＯｘ低減と燃費率改善をより向上し、他の運転領域においては棚付きの噴射率制御をせずに燃費率改善を重視し、またＰＭ（粒子状物質）排出量の低減を重視した噴射率制御とするように、運転領域に応じて棚付き噴射率制御の適用を切り換えることまでは開示されていないものである。
【０００８】
また、特許文献１には、棚付の噴射率制御が確実になされない場合の回避制御についても何ら開示されていないものである。
棚付の噴射率制御を確実に行うためには、図３に示すように、棚圧Ｐが噴射ノズルの針弁を押し上げるノズル開弁圧以上になるように、十分な棚圧を確保する必要があるが、噴射ノズルのノズル開弁圧の設定ばらつき、さらに燃料の温度変化などの影響によって、棚圧が確実にノズル開弁圧以上にならずに所定タイミングに噴射ノズルが開弁せずに棚付きの噴射がなされない問題がある。
【０００９】
特に、複数気筒においては噴射管の配管位置によって燃料の温度変化が気筒間で生じやすく、全ての気筒で必要な運転領域において確実に棚付き噴射率制御を実現できなくなり、噴射率制御のロバスト性（外乱に対するシステムの安定性）を確保できなくなる問題が生じやすい。
この棚付き噴射率制御が確実になされないと、噴射タイミングが実質遅れたことになり、燃費率悪化や排気温度上昇や失火によるエンジン運転不安定や未燃燃料の排出等の悪影響を及ぼす。
【００１０】
従って、棚付き噴射率制御を実現できない気筒が生じた場合には、その気筒の異常をいち早く検知して、棚付きのない通常制御へ戻す等の対応処置を行い、エンジンを保護する必要がある。
【００１１】
そこで、本発明は、かかる従来技術の問題に鑑み、棚付きの噴射率制御に適した運転領域において棚付きの噴射率制御の運転を適用してＮＯｘ低減と燃費率改善を一層向上するとともに、この棚付の噴射率制御が確実になされない気筒が存在する場合の異常を検出して回避制御を行って棚付き噴射率制御の信頼性を向上することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するために、本発明は、燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁に燃料を導く噴射管と、燃料タンクからの燃料を前記噴射管に送出する燃料送出手段と、前記噴射管から前記燃料タンクに燃料を戻す第１及び第２戻り管と、前記第１戻り管を断続する第１弁機構と、前記第２戻り管を断続する第２弁機構とを備える燃料噴射装置において、前記第１弁機構の開放時の燃料流量が、前記第２弁機構の開放時の燃料流量よりも少なく設定され、前記燃料噴射弁への燃料供給に際して、前記第２弁機構を閉鎖して続いて一定のタイミング後に前記第１弁機構を閉鎖して前記燃料噴射弁より噴射される燃料噴射圧力に一定期間噴射圧力が停滞する棚部を形成した棚付き噴射を行う燃料噴射率制御手段を備え、該燃料噴射率制御手段は、エンジン回転数およびエンジン負荷に基づいて前記棚付き噴射と前記第１及び第２弁機構を同時に閉鎖する通常噴射とを切り換える切換え制御手段を有していることを特徴とする。
【００１３】
かかる発明によれば、棚付き噴射と通常噴射とをエンジン回転数およびエンジン負荷に基づいて切り換えて運転するため、運転領域によって棚付きの噴射率制御が有効な領域では棚付き噴射によってＮＯｘ低減効果と、燃焼効率の向上による燃費率改善とを行い、棚付き噴射率制御が適当でない領域においては棚部を有しない通常噴射を行うことで、運転領域全体において、ＮＯｘ低減効果と燃費率改善効果との両方を一層向上することができる。
【００１４】
また、本発明において好ましくは、前記切換え制御手段は、エンジン回転数および負荷が中回転中負荷領域において前記棚付き噴射を行うように切り換えるとよい。
すなわち、高回転高負荷域においては、棚付き噴射による排ガス浄化機能より燃費率を重視するため棚付き噴射は適さない。中回転中負荷域ではＮＯｘを積極的に低下させて排ガス浄化機能を発揮させるために棚付き噴射に適している。低回転低負荷域においては、噴射圧が低い状態にある上にさらに棚付き噴射によって噴射圧力が低下するため、ＰＭ（粒子状物質）排出量の増加が懸念されるため、棚付き噴射には適さない。
すなわち、中回転中負荷ではＮＯ低減効果が大きいため棚付き噴射に適するが、高回転高負荷では燃費率重視のため、また低回転低負荷ではＰＭ低減重視のため棚付き噴射には適さない。
このように、運転領域全般において、燃費率改善、ＰＭ排出量の低減、ＮＯｘ低減を総合的に達成するように棚付き噴射と、通常噴射とを切り換えることが可能となる。
【００１５】
また、本発明において好ましくは、前記燃料噴射率制御手段は、前記棚付き噴射の運転時において、棚付き噴射が行われていない気筒が存在することを判定する棚付き噴射異常判定手段を有し、該判定手段で棚付き噴射が行われていないと判定したとき、前記通常噴射に戻すとよい。
【００１６】
このように構成することによって、棚付き噴射時において、正確に棚付き噴射がなされていない場合には、実質的に燃料の噴射タイミングが遅れた噴射となり、燃費率悪化や排気温度上昇や失火によるエンジン運転不安定や未燃燃料の排出等の悪影響を生じるため、棚付きの燃料噴射が行われていないことを検出した場合には、通常噴射に戻すことでこれら悪影響を回避することができ、棚付きの噴射率制御の信頼性を向上できる。
【００１７】
また、前記棚付き噴射異常判定手段は、前記第２弁機構の閉鎖期間を基に、エンジン出荷時における該第２弁機構の閉鎖期間に対する増大量または増大率によって、棚付き噴射の異常を判定するとよい。
【００１８】
この第２弁機構の閉鎖期間は、図３、７に示す電磁弁の通電時間に相当し、燃料噴射弁から噴射する燃料量に相当するため、棚付き噴射が異常の気筒が存在すると、棚付き噴射が正常に実行されている気筒においては、異常気筒における出力低下をエンジンとして一定の出力を確保するために噴射量が増量し、排気温度が上昇する。このため、他の気筒における排気温度の上昇や燃料噴射量の増量を検知することによって、棚付き噴射が全ての気筒で正常に実行されているか否かを判定することかできる。従ってエンジン出荷時における第２弁機構の閉鎖期間を基準にして、それに対する増大量または増大率によって棚付き噴射の異常が発生した気筒が存在するか否かを判定できる。
【００１９】
また、前記棚付き噴射異常判定手段は、各気筒の排気温度の気筒間のばらつきまたはエンジン出荷時における排気温度に対する上昇量または上昇率に基づいて、棚付き噴射の異常を判定するとよい。
【００２０】
前記したように棚付き噴射が異常の気筒が存在すると、棚付き噴射が正常に実行されている気筒においては、異常気筒における出力低下を補いエンジンとして一定の出力を確保するために噴射量が増量し、排気温度が上昇する。このため、他の気筒における排気温度の上昇を検知して、排気温度の絶対値の上昇量を基に、または出荷時における排気温度に対する上昇率を基に、棚付き噴射が全ての気筒で正常に実行されているか否かを判定することかできる。
さらに、棚付き噴射が正常に実行されていない気筒が存在すると、気筒間の排気温度にばらつきが生じるため、各気筒の排気温度を検出してばらつき量を基に棚付き噴射の異常が発生した気筒が存在するか否かを判定できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、棚付き噴射と通常噴射とをエンジン回転数およびエンジン負荷に基づいて切り換えて運転するため、運転領域によって棚付きの噴射率制御が有効な領域では棚付き噴射によってＮＯｘ低減効果と、燃焼効率の向上による燃費率改善とを行い、棚付き噴射率制御が適当でない領域においては棚部を有しない通常噴射を行うことで、運転領域全体において、ＮＯｘ低減効果と燃費率改善効果とＰＭ低減効果を向上することができる。
さらに、この棚付の噴射率制御が確実になされない気筒が存在する場合の異常を検出して回避制御を行うことによって、棚付きの噴射率制御の信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態を示す全体構成図である。
【図２】燃料噴射率制御手段の構成ブロック図である。
【図３】棚付き噴射の電磁弁の開閉作動を示すタイムチャートである。
【図４】通常噴射の噴射圧特性を示す説明図である。
【図５】通電タイミングマップの説明図である。
【図６】異常時の通電タイミングマップの説明図である。
【図７】電磁弁への作動信号パターンの説明図である。
【図８】従来技術の説明図である。
【図９】従来技術の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではない。
【００２４】
図１を参照して、本発明にかかる燃料噴射装置の全体構成図を説明する。
燃料を噴射する燃料噴射装置２は燃料噴射弁４と、燃料噴射弁４に燃料を導く噴射管６と、燃料タンク８からの燃料を送出管１０によって噴射管６に送出する燃料ポンプ（燃料送出手段）１２と、噴射管６から燃料を燃料タンク８に戻す第１戻り管１４及び第２戻り管１６と、第１戻り管１４を断続（開閉）する第１電磁弁（第１弁機構）１８と、第２戻り管１６を断続（開閉）する第２電磁弁（第２弁機構）２０と、燃料ポンプ１２から送油された燃料を燃料噴射弁４に圧送する燃料噴射ポンプ２２のプランジャ２４と、同プランジャ２４を駆動するカム２６を備えている。
【００２５】
また、第１戻り管１４には絞り２８、逆止弁３０が設けられ、第２戻り管１６には逆止弁３２だけが設けられている。さらに、送出管１０にはリリーフ弁３４、逆止弁３６が設けられている。
第１電磁弁１８と第２電磁弁２０とはそれぞれ同一の流量特性を有した電磁弁からなり、第１電磁弁１８と第２電磁弁２０との開放時の電磁弁自体における燃料流量は同一であり、第１電磁弁１８の開放時には絞り２８によって、第１戻り管１４を流れる燃料流量が、第２電磁弁２０の開放時に第２戻り管１６を流れる燃料流量よりも少なくなるように設定されている。
【００２６】
さらに、第１電磁弁１８と第２電磁弁２０に対してはコントロール装置（燃料噴射率制御手段）３８から開閉信号が出力されて作動が制御される。このコントロール装置３８には、主に通電タイミング切換え手段（切換え制御手段）４０と、棚付き噴射異常判定手段４２と、異常時通電タイミング設定手段４４とを有している。
【００２７】
このように構成された燃料噴射装置２の作動について図２の構成ブロック図に沿って説明する前に、棚付き噴射制御手段５０よる棚付き噴射と、通常噴射制御手段５２による通常噴射の生成について説明する。
【００２８】
棚付き噴射制御手段５０においては、図３に示すように、最初に、第１及び第２電磁弁１８、２０は開放状態でプランジャ２４が上昇する。燃料の噴射を開始したい時期（クランク角度）θ１に第２電磁弁２０が閉じる。これにより噴射圧力は図３に示す通りθ１からθ２に示す第１段階の噴射圧力となる。すなわち、第２電磁弁２０が閉じることで、噴射管６からの燃料を燃料タンク８に戻すのが、第１戻り管１４だけとなり、噴射管６内の燃料圧力が緩やかに上昇して、燃料噴射弁４の針弁の開弁圧を超えた時点で噴射が開始される。しかし、燃料の一部は第１戻り管１４の絞り２８によって燃料タンク８に戻されるため、噴射管６内の圧力は一定の圧力で停滞して棚部Ａを形成する。
【００２９】
続いてこの棚部Ａの形成状態で、θ１より所定タイミング遅れた任意の時期θ２において、第１電磁弁１８を閉じる。これによって、第１戻り管１４および第２戻り管１６が閉鎖されて、棚部Ａから急激に立ちあがり第２段階の噴射圧となる。
更に、任意の時期θ３において、再び第１電磁弁１８および第２電磁弁２０を開放することで、燃料噴射は完了する。そして、図３に示すような棚部Ａを有した２段階の燃料噴射率の特性を得ることができる。
なお、第１電磁弁１８、第２電磁弁２０の駆動電流において、ａは立上り過渡電流、ｂは起動電流、ｃは保持電流、ｄは立下り過渡電流をそれぞれ示す。
【００３０】
また、通常噴射制御手段５２においては、図４に示すように、前記の所定のタイミング遅らせたθ１とθ２との関係を同時として、第１電磁弁１８と第２電磁弁２０とを同時に閉作動させることで、図３の棚部Ａを形成しない１つの山形状の噴射率特性を生成する。
【００３１】
次に、コントロール装置３８の作動について図２の構成ブロック図の流れに沿って説明する。まず、通電タイミング切換え手段４０において、エンジン回転数Ｎｅおよびエンジン負荷Ｌｅの入力信号に基づいて、棚付き噴射に適した運転状態にあるかどうかを判定して棚付き噴射と通常噴射とを切り換える。この切り換えに際して図５に示すような通電タイミングマップ５４に基づいて通電タイミングの切換えを行う。
【００３２】
通電タイミングマップ５４は、エンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷Ｌｅとを縦軸、横軸にとり、エンジン回転数の使用全域を例えば１０分割の運転領域に分割し、エンジン負荷においてもエンジン負荷の使用全域を例えば１０分割の運転領域に分割して、それぞれ交叉部分に第２電磁弁２０の閉タイミングであるθ１と、第１電磁弁１８の閉タイミングであるθ２がそれぞれ設定されている。
【００３３】
エンジン回転数Ｎｅおよびエンジン負荷Ｌｅが中回転中負荷である図５の斜線域内においては、θ１、θ２がそれぞれ別々のタイミングとして設定され、θ１から所定のタイミング遅れをもったθ２となっている。従って、エンジン回転数と負荷が斜線域内の場合にはθ１、θ２の通電タイミングによって、棚付き噴射制御手段５０によって棚付き噴射が実行される。
また、通電タイミングマップ５４の斜線域外の低回転低負荷域、または高回転高負荷域においては、θ１＝θ２の１つの通電タイミングが設定されていて、通常噴射制御手段５２によって第１電磁弁１８および第２電磁弁２０が設定タイミングで同時に制御されて通常噴射が実行される。
なお、図５に示す通電タイミングマップ５４の例では、θ１、θ２は上死点前（ＢＴＤＣ）角度で設定された例として示している。
このように、通電タイミングマップ５４を用いることで棚付き噴射と、通常噴射の切換えをエンジン回転数Ｎｅと負荷Ｌｅとに基づいて簡単に切換えを行うことができる。
【００３４】
次に、棚付き噴射制御手段５０によって棚付き噴射が実行されているときに、棚付き噴射異常判定手段４２によって、棚付き噴射が各気筒で確実に実施されているか否かが判定される。この棚付き噴射異常判定手段４２には、気筒毎の排気ガス温度、および気筒毎の通電時間の信号が入力される。この通電時間は、図７のＴ時間を示し、第２電磁弁２０にθ１のタイミングで通電開始を開始して全閉となっている期間を示すものである。
【００３５】
これら気筒毎の排気ガス温度、気筒毎の通電時間の信号に基づいて、通電期間増大判定部５８、排気温度上昇判定部６０、または排気温度気筒間ばらつき判定部６２のいずれかの判定部において、または複数の判定部の結果を統合して棚付き噴射が正常に行われているか否かが判定される。
【００３６】
棚付き噴射が異常の気筒が存在すると、棚付き噴射が正常に実行されている気筒においては、異常気筒における出力低下を補いエンジンとして一定の出力を確保するために噴射量が増量し、排気温度が上昇する。このため、他の気筒における排気温度の上昇や燃料噴射量の増量を検知することによって、棚付き噴射が全ての気筒で正常に実行されているか否かを判定することかできる。
【００３７】
従って、通電期間増大判定部５８には、エンジン回転数Ｎｅで負荷Ｌｅの場合に棚付き噴射が全気筒において正常に実行されている場合の基準となる燃料噴射量に基づいて算出される基準通電時間ｔ０、つまり出荷時の基準通電時間ｔ０が設定されており、該基準通電時間ｔ０に対して、いずれかの気筒においての通電時間ｔの増大割合が一定割合以上に達した場合に異常気筒が存在すると判定する。
または、いずれかの気筒においての通電時間ｔの絶対値が許容値を超えた場合に異常気筒が存在すると判定することも可能である。
【００３８】
排気温度上昇判定部６０においても前記通電期間増大判定部５８と同様に、排気温度が通常の使用範囲での基準排気温度Ｔｅｘ０、つまり出荷時の基準排気温度Ｔｅｘ０が設定されており、該基準排気温度Ｔｅｘ０に対して、いずれかの気筒においての排気温度Ｔｅｘの増大割合が一定割合以上に達した場合に異常気筒が存在すると判定する。
または、いずれかの気筒においての排気温度Ｔｅｘの絶対値が許容値を超えた場合に異常気筒が存在すると判定することも可能である。
【００３９】
排気温度気筒間ばらつき判定部６２においては、棚付き噴射が正常に実行されていない気筒が存在すると、気筒間の排気温度にばらつきが生じるため、各気筒の排気温度の検出値から排気温度のばらつき量を求めて、そのばらつき量が一定値以上の場合には棚付き噴射の異常が発生した気筒が存在すると判定できる。
【００４０】
以上の通電期間増大判定部５８、排気温度上昇判定部６０、または排気温度気筒間ばらつき判定部６２のいずれかの判定部において、または複数の判定部の結果を統合して棚付き噴射が正常に行われていないと判定した場合には、異常時通電タイミング設定手段４４によって設定された通電タイミングで通常噴射制御が行われる。
この異常時通電タイミング設定手段４４においては、異常時通電タイミングマップ６６によって、棚付き噴射から通常噴射のタイミングに変更されて、通常噴射に戻される。
この異常時通電タイミングマップ６６は、図６に示すように、前運転領域において第２電磁弁２０の閉タイミングであるθ１と、第１電磁弁１８の閉タイミングであるθ２がそれぞれ同一タイミングに設定されている。
【００４１】
以上のように本実施形態によれば、通電タイミングマップ５４を用いて、棚付き噴射と通常噴射とをエンジン回転数Ｎｅおよびエンジン負荷Ｌｅに基づいて切り換えて運転し、中回転中負荷領域において棚付き噴射を行うように切り換えるため、運転領域全般において、燃費率改善、ＰＭ排出量の低減、ＮＯｘ低減を総合的に達成することが可能となる。
【００４２】
すなわち、高回転高負荷域においては、棚付き噴射による排ガス浄化機能を狙うより燃費率を重視するため棚付き噴射には適さない。中回転中負荷域ではＮＯｘを積極的に低下させて排ガス浄化機能を発揮させるために棚付き噴射に適している。低回転低負荷域においては、噴射圧が低い状態にある上にさらに棚付き噴射によって噴射圧力が低下するため、ＰＭ（粒子状物質）排出量の増加が懸念されるので、棚付き噴射には適さない。このように、運転領域全般において、燃費率改善、ＰＭ排出量の低減、ＮＯｘ低減を総合的に達成するように棚付き噴射と、通常噴射とを切り換えることが可能となる。
【００４３】
また、棚付き噴射時において、正確に棚付き噴射がなされていない場合には、実質的に燃料の噴射タイミング遅れた噴射となり、燃費率悪化や排気温度上昇や失火によるエンジン運転不安定や未燃燃料の排出等の悪影響を生じるため、棚付き噴射異常判定手段４２によって棚付きの燃料噴射が行われていない気筒があることを検出した場合には、異常時通電タイミングマップ６６を用いて簡単に通常噴射に戻すことでこれら悪影響を回避することができ、棚付きの噴射率制御の信頼性を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明によれば、棚付き噴射と通常噴射とをエンジン回転数およびエンジン負荷に基づいて切り換えて運転するため、運転領域によって棚付きの噴射率制御が有効な領域では棚付き噴射によってＮＯｘ低減効果と、燃焼効率の向上による燃費率改善とを行い、棚付き噴射率制御が適当でない領域においては棚部を有しない通常噴射を行うことで、運転領域全体において、ＮＯｘ低減効果と燃費率改善効果とＰＭ低減効果を向上することができ、さらに、この棚付の噴射率制御が確実になされない気筒が存在する場合の異常を検出して回避制御を行うことによって、棚付きの噴射率制御の信頼性を向上できるので、ディーゼルエンジンの燃料噴射装置へ用いることに適している。
【符号の説明】
【００４５】
２      燃料噴射装置
４      燃料噴射弁
６      噴射管
８      燃料タンク
１０    送出管
１２    燃料ポンプ（燃料送出手段）
１４    第１戻り管
１６    第２戻り管
１８    第１電磁弁（第１弁機構）
２０    第２電磁弁（第２弁機構）
２８    絞り
３８    コントロール装置（切換え制御手段）
４０    通電タイミング切換え手段
４２    棚付き噴射異常判定手段
４４    異常時通電タイミング設定手段
５０    棚付き噴射制御手段
５２    通常噴射制御手段
５４    通電タイミングマップ
５８    通電期間増大判定部
６０    排気温度上昇判定部
６２    排気温度気筒間ばらつき判定部
６６    異常時通電タイミングマップ
【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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【図９】
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