(57)【要約】【課題】  コモンレール圧の実圧が目標圧に達していることを前提として噴射パターン（各噴射要素）が決められていたため、負荷変動によってコモンレール圧に応答遅れが生じる時に、最適な噴射パターンではなくなってしまい、エミッションや燃費が悪化する問題があった。【解決手段】  噴射制御では、現在のエンジン回転数、要求トルク、コモンレール圧に適応した噴射パターンを記憶装置から読み出して噴射パターンを決定する。このため、コモンレール圧の応答遅れに左右されることなく「適正な燃焼状態が得られる噴射パターン」を形成できる。また、現在のエンジン回転数、要求トルク、コモンレール圧に適応した噴射パターンを記憶装置から読み出すため、「適正な燃焼状態が得られる噴射パターン」を形成するためのデータの取り込みを「マップ読み込み」の１ステップ処理にて行うことができる。このため、噴射制御に要する演算負荷を軽減できる。【選択図】  図１
2005030342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン回転数、エンジン出力要求値、コモンレール圧に基づく種々の噴射パターンを記憶する記憶装置を有し、
現在のエンジン回転数、エンジン出力要求値、コモンレール圧に適応した噴射パターンを前記記憶装置から読み出し、その読み出された噴射パターンを実行させる制御装置を搭載するコモンレール式燃料噴射装置。
【請求項２】
請求項１のコモンレール式燃料噴射装置において、
前記記憶装置は、エンジン回転数、エンジン出力要求値、コモンレール圧の他に、筒内温度に基づく種々の噴射パターンを記憶するものであり、
前記制御装置は、現在のエンジン回転数、エンジン出力要求値、コモンレール圧、筒内温度に適応した噴射パターンを前記記憶装置から読み出し、その読み出された噴射パターンを実行させることを特徴とするコモンレール式燃料噴射装置。
【請求項３】
請求項１のコモンレール式燃料噴射装置において、
前記記憶装置は、エンジン回転数、エンジン出力要求値、コモンレール圧の他に、気筒内空気量に基づく種々の噴射パターンを記憶するものであり、
前記制御装置は、現在のエンジン回転数、エンジン出力要求値、コモンレール圧、気筒内空気量に適応した噴射パターンを前記記憶装置から読み出し、その読み出された噴射パターンを実行させることを特徴とするコモンレール式燃料噴射装置。
【請求項４】
請求項１のコモンレール式燃料噴射装置において、
前記記憶装置は、エンジン回転数、エンジン出力要求値、コモンレール圧の他に、筒内温度、気筒内空気量に基づく種々の噴射パターンを記憶するものであり、
前記制御装置は、現在のエンジン回転数、エンジン出力要求値、コモンレール圧、筒内温度、気筒内空気量に適応した噴射パターンを前記記憶装置から読み出し、その読み出された噴射パターンを実行させることを特徴とするコモンレール式燃料噴射装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載のコモンレール式燃料噴射装置において、
前記制御装置は、噴射パターンを構成する複数の噴射要素を、現在の運転状態に基づいて補間する際、
まず、１つの補間係数を算出し、その時の補間係数を用いて複数の噴射要素の補間を行うことを特徴とするコモンレール式燃料噴射装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかに記載のコモンレール式燃料噴射装置において、
前記エンジン出力要求値は、エンジン出力の要求レベルが示される指標値であり、エンジン要求トルク、要求噴射量、あるいは運転者による出力の要求レベルが示される出力指標値のいずれかであることを特徴とするコモンレール式燃料噴射装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載のコモンレール式燃料噴射装置において、
前記制御装置は、エンジン出力要求値に対してコモンレール圧が適正ではなく、エンジン出力要求値が得られない噴射パターンを実行する時、エンジン出力要求値に満たない旨を運転者に知らせる、あるいはエンジン出力要求値に満たない信号を他の制御系に出力することを特徴とするコモンレール式燃料噴射装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載のコモンレール式燃料噴射装置において、
コモンレール圧に代えて、インジェクタ噴射圧を用いることを特徴とするコモンレール式燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコモンレール式燃料噴射装置に関する技術であり、詳しくはインジェクタから燃料を噴射させる噴射パターンの決定制御に関する。
なお、噴射パターンは、噴射量、噴射時期、噴射期間、噴射回数、インターバル（噴射間隔）、コモンレール圧など、複数の噴射要素によって構成されるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の噴射パターンを決める制御は、エンジン回転数と、運転者による出力要求指標から算出するエンジン出力要求値であるエンジン要求トルク（以下、要求トルクと称す）の情報に対応する、噴射量、噴射開始時期、噴射回数などを予め適合値としてＥＣＵ（エンジン制御ユニット）に記憶させている。そして、これらのマップデータが運転状態に合うように、以下に示す手順にて制御されている。
この従来技術では、噴射パターンの噴射要素として、図１（ａ）に示すように、プレ噴射量Ｑｐ、プレインターバルＴｐ、メイン噴射開始時期Ｔｍ、メイン噴射量Ｑｍ、アフターインターバルＴａ、アフター噴射量Ｑａを求めるとともに、コモンレール要求圧ＰFIN （目標圧）を求める例を示す。
従来の制御装置は、要求トルクとエンジン回転数ＮＥを基にトータル噴射量Ｑtotal を求め、そのトータル噴射量Ｑtotal とエンジン回転数ＮＥを基に各噴射要素（Ｑｐ、Ｔｐ、Ｔｍ、Ｑｍ、Ｔａ、Ｑａ、ＰFIN ）を個別に求める。
この従来の噴射パターンを求める手順を図８のフローチャートおよび図９のブロック図を参照して説明する。
【０００３】
噴射パターンを求める噴射制御ルーチンに侵入すると（スタート）、エンジン回転数ＮＥ、アクセル開度等の運転状態を読み込む（ステップＪ1 ）。
次に、エンジン回転数ＮＥ、アクセル開度等より要求トルクＴreq を算出する（ステップＪ2 ）。
【０００４】
次に、エンジン回転数ＮＥ、要求トルクＴreq に基づく種々の噴射要素パターンを記憶する記憶装置から、現在のエンジン回転数ＮＥ、要求トルクＴreq に適応したトータル噴射量Ｑtotal を読み出す（ステップＪ3 ）。
このステップＪ3 では、図９に示すように、現在のエンジン回転数ＮＥ、要求トルクＴreq に適応した近傍の４つのトータル噴射量Ｑtotal をマップ検索する。そして、検索された４つのトータル噴射量Ｑtotal を４点補間して、現在のエンジン回転数ＮＥ、要求トルクＴreq に適応したトータル噴射量Ｑtotal を算出するものである。
【０００５】
次に、エンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に基づく種々の噴射要素パターンを記憶する記憶装置から、現在のエンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に適応したプレ噴射量Ｑｐを読み出す（ステップＪ4 ）。
このステップＪ4 では、図９に示すように、現在のエンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に適応した近傍の４つのプレ噴射量Ｑｐをマップ検索する。そして、検索された４つのプレ噴射量Ｑｐを４点補間して、現在のエンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に適応したプレ噴射量Ｑｐを算出するものである。
【０００６】
次に、エンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に基づく種々の噴射要素パターンを記憶する記憶装置から、現在のエンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に適応したアフター噴射量Ｑａを読み出す（ステップＪ5 ）。
このステップＪ5 では、図９に示すように、現在のエンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に適応した近傍の４つのアフター噴射量Ｑａをマップ検索する。そして、検索された４つのアフター噴射量Ｑａを４点補間して、現在のエンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に適応したアフター噴射量Ｑａを算出するものである。
【０００７】
次に、エンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に基づく種々の噴射要素パターンを記憶する記憶装置から、現在のエンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に適応したメイン噴射開始時期Ｔｍを読み出す（ステップＪ6 ）。
このステップＪ6 では、図９に示すように、現在のエンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に適応した近傍の４つのメイン噴射開始時期Ｔｍをマップ検索する。そして、検索された４つのメイン噴射開始時期Ｔｍを４点補間して、現在のエンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に適応したメイン噴射開始時期Ｔｍを算出するものである。
【０００８】
次に、エンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に基づく種々の噴射要素パターンを記憶する記憶装置から、現在のエンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に適応したプレインターバルＴｐを読み出す（ステップＪ7 ）。
このステップＪ7 では、図９に示すように、現在のエンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に適応した近傍の４つのプレインターバルＴｐをマップ検索する。そして、検索された４つのプレインターバルＴｐを４点補間して、現在のエンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に適応したプレインターバルＴｐを算出するものである。
【０００９】
次に、エンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に基づく種々の噴射要素パターンを記憶する記憶装置から、現在のエンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に適応したアフターインターバルＴａを読み出す（ステップＪ8 ）。
このステップＪ8 では、図９に示すように、現在のエンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に適応した近傍の４つのアフターインターバルＴａをマップ検索する。そして、検索された４つのアフターインターバルＴａを４点補間して、現在のエンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に適応したアフターインターバルＴａを算出するものである。
【００１０】
次に、エンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に基づく種々の噴射要素パターンを記憶する記憶装置から、現在のエンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に適応したメイン噴射量Ｑｍを読み出す（ステップＪ9 ）。
このステップＪ9 では、図９に示すように、ステップＪ3 で算出したトータル噴射量Ｑtotal からステップＪ4 、Ｊ5 で算出したプレ噴射量Ｑｐ、アフター噴射量Ｑａを減算して、メイン噴射量Ｑｍを求めても良い。
【００１１】
次に、エンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に基づく種々の噴射要素パターンを記憶する記憶装置から、現在のエンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に適応したコモンレール要求圧ＰFIN を読み出す（ステップＪ10）。
このステップＪ10では、図９に示すように、現在のエンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に適応した近傍の４つのコモンレール要求圧ＰFIN をマップ検索する。そして、検索された４つのコモンレール要求圧ＰFIN を４点補間して、現在のエンジン回転数ＮＥ、トータル噴射量Ｑtotal に適応したコモンレール要求圧ＰFIN を算出するものである。
【００１２】
次に、ステップＪ4 〜Ｊ9 で求めた各噴射要素（Ｑｐ、Ｔｐ、Ｔｍ、Ｑｍ、Ｔａ、Ｑａ）に基づいてインジェクタを制御する（ステップＪ11）。
次に、ステップＪ10で求めた噴射要素（コモンレール要求圧ＰFIN ）と現在のコモンレール圧に基づいてサプライポンプの吐出量を制御し（ステップＪ12）、リターンする。
上記噴射制御ルーチンに示す制御は、各噴射ごとに繰り返される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１５５７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来のコモンレール式燃料噴射装置は、噴射パターンの各噴射要素（噴射量、噴射時期、噴射期間、噴射回数、インターバル、コモンレール圧など）を自由に設定できるため、エンジンの制御性に優れる。
ここで、コモンレール式燃料噴射装置では、エンジン運転状態により最適なコモンレール圧が異なる。
このため、エンジン運転状態が移行する場合、コモンレール圧を最適圧力へ追従させる必要がある。
【００１４】
しかし、コモンレール圧の昇圧応答性は、サプライポンプの吐出量、インジェクタの燃料消費量等により決まる。また、コモンレール圧の降圧応答性は、減圧弁等によるコモンレールから燃料タンクへの溢流量、インジェクタの燃料消費量等により決まる。このため、コモンレール圧の昇圧応答性および降圧応答性には限界がある。
このように、コモンレール圧に応答遅れが生じると、最適な噴射パターンでは無くなってしまう。
【００１５】
具体的な一例を説明する。
全開加速する場合、高圧のコモンレールに対応した噴射パターン｛図１（ａ）参照｝にて噴射を実施したい。
しかし、アイドリングから全開加速する場合、実際のコモンレール圧には応答遅れがあるため、図１（ｂ）に示されるように、噴射期間が長くなってしまう。そのため、メイン噴射の噴射終わり時期が遅角側へ移行してしまい、エミッションおよび燃費を悪化させてしまう。
【００１６】
上述した特許文献１の発明では、コモンレール圧に応じて噴射時期を補正制御する技術が開示されている。しかし、特許文献１の発明は、噴射パターンを構成する複数の噴射要素のうち、噴射時期を補正することができるが、他の噴射要素（噴射量、噴射期間、噴射回数、インターバル、コモンレール圧等）までは最適化できない。
【００１７】
また、従来の噴射パターンの決定制御は、上述したように、各噴射要素をそれぞれ個別に決定するものであり、各噴射要素を決定する各工程において、現在の運転状態に適応した近傍の４つの噴射要素をマップ検索し、検索された４つの噴射要素を４点補間して、現在のエンジン運転状態に適応した噴射要素を求めるものである。このため、高速演算が要求される噴射制御の演算負荷が大きくなってしまう。
【００１８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、（１）コモンレール圧の過渡応答性能に左右されることなく「適正な燃焼状態が得られる噴射パターン」の形成が可能で、（２）マップ読み込みの１ステップ処理にて「適正な燃焼状態が得られる噴射パターン」を形成するためのデータの取り込みを行うことのできる演算負荷の軽減が可能なコモンレール式燃料噴射装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
［請求項１の手段］
請求項１の手段を採用するコモンレール式燃料噴射装置は、現在のエンジン回転数、エンジン出力要求値、コモンレール圧に適応した噴射パターン（噴射パターンを構成する各噴射要素がセットになったデータ）を記憶装置から読み出し、その読み出された噴射パターンを実行する。
このように、現在のエンジン回転数、エンジン出力要求値、およびコモンレール圧をも加えた入力情報に適応した噴射パターンを読み出し、そのパターンに沿い実行させるため、コモンレール圧の過渡応答性能に左右されることなく「適正な燃焼状態が得られる噴射パターン」の形成が可能になる。
また、現在のエンジン回転数、エンジン出力要求値、コモンレール圧に適応した噴射パターンを記憶装置から読み出すため、「適正な燃焼状態が得られる噴射パターン」を形成するためのデータの取り込みをマップ読み込みの１ステップ処理にて行うことができる。このため、制御装置の演算負荷を軽減することが可能になる。
【００２０】
［請求項２の手段］
請求項２の手段を採用するコモンレール式燃料噴射装置は、現在のエンジン回転数、エンジン出力要求値、コモンレール圧、筒内温度に適応した噴射パターンを記憶装置から読み出し、その読み出された噴射パターンを実行する。
このように、現在のエンジン回転数、エンジン出力要求値、コモンレール圧に加え、筒内温度に適応した噴射パターンを形成するため、最適な噴射パターンを得ることができる。
【００２１】
［請求項３の手段］
請求項３の手段を採用するコモンレール式燃料噴射装置は、現在のエンジン回転数、エンジン出力要求値、コモンレール圧、気筒内空気量に適応した噴射パターンを記憶装置から読み出し、その読み出された噴射パターンを実行する。
このように、現在のエンジン回転数、エンジン出力要求値、コモンレール圧に加え、気筒内空気量に適応した噴射パターンを形成するため、最適な噴射パターンを得ることができる。
【００２２】
［請求項４の手段］
請求項４の手段を採用するコモンレール式燃料噴射装置は、現在のエンジン回転数、エンジン出力要求値、コモンレール圧、筒内温度、気筒内空気量に適応した噴射パターンを記憶装置から読み出し、その読み出された噴射パターンを実行する。
このように、現在のエンジン回転数、エンジン出力要求値、コモンレール圧に加え、筒内温度および気筒内空気量に適応した噴射パターンを形成するため、最適な噴射パターンを得ることができる。
【００２３】
［請求項５の手段］
請求項５の手段を採用するコモンレール式燃料噴射装置は、噴射パターンを構成する複数の噴射要素を、現在の運転状態に基づいて補間する際、まず、１つの補間係数を算出し、その時の補間係数を用いて複数の噴射要素の補間を行う。
このように、１つの補間係数を演算し、その値で複数の噴射要素の補間を行うことにより、補間に要する演算負荷を低減できる。
【００２４】
［請求項６の手段］
請求項６の手段を採用するコモンレール式燃料噴射装置におけるエンジン出力要求値は、エンジン出力の要求レベルが示される指標値であり、エンジン要求トルク、要求噴射量、あるいは運転者による出力の要求レベルが示される出力指標値のいずれかである。
【００２５】
［請求項７の手段］
請求項７の手段を採用するコモンレール式燃料噴射装置は、エンジン出力要求値に対してコモンレール圧が適正ではないために、エンジン出力要求値が得られない噴射パターンを実行する時、エンジン出力要求値に満たない旨を運転者に知らせる、あるいはエンジン出力要求値に満たない信号を他の制御系に出力する。
エンジン出力要求値が得られないことを運転者が知ることができるため、エンジン出力要求値が得られないことに対する違和感を緩和できる。
また、他の制御系が存在する場合、他の制御系でエンジン出力要求値が得られないことを知ることができ、他の制御系でエンジン出力要求値が得られないことに対する制御が可能となる。
【００２６】
［請求項８の手段］
請求項８の手段を採用するコモンレール式燃料噴射装置は、コモンレール圧に代えて、インジェクタ噴射圧を用いるものである。
なお、インジェクタ噴射圧は、インジェクタのノズルシートの上流圧力をセンサ類によって検出するものであっても良いし、コモンレール圧等から推定するものであっても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の最良の形態は、現在のエンジン回転数、エンジン出力要求値（エンジン出力の要求レベルが示される指標値であり、例えば、要求トルク、要求噴射量、あるいは運転者が要求する出力指標値など）、コモンレール圧に適応した噴射パターン（噴射パターンを構成する各噴射要素がセットになったデータ）を記憶装置から読み出し、その読み出された噴射パターンを実行するものである。
【実施例１】
【００２８】
実施例１を図１〜図４を参照して説明する。
まず、本発明が適用されたコモンレール式燃料噴射装置の構成を図４を参照して説明する。
コモンレール式燃料噴射装置は、エンジン（例えば、ディーゼルエンジン）の各気筒に燃料噴射を行う装置であり、コモンレール１、インジェクタ２、サプライポンプ３、ＥＣＵ４（エンジン制御ユニット：制御装置に相当する）、ＥＤＵ５（駆動ユニット）等から構成される。
【００２９】
コモンレール１は、インジェクタ２に供給する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器であり、燃料噴射圧に相当するコモンレール圧が蓄圧されるように高圧ポンプ配管６を介して高圧燃料を圧送するサプライポンプ３の吐出口と接続されるとともに、各インジェクタ２へ高圧燃料を供給する複数のインジェクタ配管７が接続されている。なお、インジェクタ２からのリーク燃料およびサプライポンプ３からのリーク燃料は、リーク配管８を経て燃料タンク９へ戻される。
【００３０】
コモンレール１には、プレッシャリミッタ１０が取り付けられている。このプレッシャリミッタ１０は圧力安全弁であり、コモンレール１内の燃料圧が限界設定圧を超えた際に開弁して、コモンレール１内の燃料の一部をリーク配管８を経て燃料タンク９へ戻し、コモンレール１の燃料圧を限界設定圧以下に抑える。
また、コモンレール１には、減圧弁１１が取り付けられている。この減圧弁１１は、ＥＣＵ４から与えられる開弁指示信号によって開弁してリーク配管８を介してコモンレール１内の高圧燃料を溢流させることでコモンレール圧を減圧するものである。
【００３１】
インジェクタ２は、エンジンの各気筒毎に搭載されて燃料を各気筒内に噴射供給するものであり、コモンレール１より分岐する複数のインジェクタ配管７の下流端に接続されて、コモンレール１に蓄圧された高圧燃料を各気筒内に噴射供給する燃料噴射ノズル、およびこの燃料噴射ノズル内に収容されたニードルのリフト制御を行う電磁弁等を搭載している。
【００３２】
サプライポンプ３は、コモンレール１に高圧に圧縮した燃料を送るものであり、燃料タンク９内の燃料を吸い上げるフィードポンプと、レギュレータバルブで調圧され、燃料調量弁（ＳＣＶ）１２で調量された燃料をコモンレール１へ圧送する高圧ポンプとを有するものであり、フィードポンプおよび高圧ポンプはカムシャフト１３によって回転駆動される。このカムシャフト１３は、エンジンのクランク軸等によって回転駆動される。
【００３３】
ＥＣＵ４は、図示しないＣＰＵ、記憶装置（ＲＡＭ、ＲＯＭ、バックアップＲＡＭ等）、ＡＤ変換器、入力ポート、出力ポートなどから構成されるコンピュータである。
このＥＣＵ４には、演算のための情報信号（エンジンや車両の運転状態を検出するための信号）を得るために、各種センサが接続されている。具体的には、エンジン回転数ＮＥを検出する回転数センサ２１、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ２２、エンジン冷却水温を検出する冷却水温センサ２３、コモンレール１の内圧（コモンレール圧ＰＣ）を検出するコモンレール圧センサ２４、およびその他のセンサ類２５が接続されている。
【００３４】
（実施例１の特徴）
ＥＣＵ４の記憶装置には、エンジン回転数ＮＥ、要求トルクＴreq 、コモンレール圧ＰＣに基づく種々の噴射パターンが記憶されている。なお、噴射パターンは、噴射量、噴射時期、噴射期間、噴射回数、インターバル（噴射間隔）、コモンレール圧ＰＣなど、複数の噴射要素によって構成されるものである。
そして、ＥＣＵ４は、燃料の噴射毎に、現在のエンジン回転数ＮＥ、要求トルクＴreq 、コモンレール圧ＰＣに適応した噴射パターンを記憶装置から読み出し、その読み出された噴射パターンを実行させる噴射制御がプログラムされている。
【００３５】
ＥＣＵ４による噴射制御の制御例を図２のフローチャートを参照して説明する。
燃料の噴射毎に実施される噴射制御ルーチンに侵入すると（スタート）、まず、現在のエンジン回転数ＮＥ（回転数センサ２１によって読み込まれた値）、アクセル開度（アクセル開度センサ２２によって読み込まれた値）、コモンレール圧ＰＣ（コモンレール圧センサ２４によって読み込まれた値）等の運転状態を読み込む（ステップＳ1 ）。
次に、エンジン回転数ＮＥ、アクセル開度等より要求トルクＴreq を算出する（ステップＳ2 ）。
【００３６】
次に、現在のエンジン回転数ＮＥ、要求トルクＴreq 、コモンレール圧ＰＣに適応した噴射パターンを算出する（ステップＳ3 ）。
このステップＳ3 では、次の（１）〜（１０）の演算を行う。
（１）現在のエンジン回転数ＮＥに近い２点、要求トルクＴreq に近い２点、コモンレール圧ＰＣに近い２点の位置を検索することによって、現在の運転状態に近い８つの噴射パターンをマップ検索する。
（２）上記（１）で検索された８点から現在の運転状態に近い点を算出するための８点補間係数を求める。
【００３７】
（３）上記（１）で検索された８つの噴射パターンのうち、８つのメイン噴射量Ｑｍを読み出し、上記（２）で算出した補間係数を用いてメイン噴射量Ｑｍの８点補間を行う。これによって、メイン噴射量Ｑｍが算出される。
（４）上記（１）で検索された８つの噴射パターンのうち、８つのプレ噴射量Ｑｐを読み出し、上記（２）で算出した補間係数を用いてプレ噴射量Ｑｐの８点補間を行う。これによって、プレ噴射量Ｑｐが算出される。
【００３８】
（５）上記（１）で検索された８つの噴射パターンのうち、８つのアフター噴射量Ｑａを読み出し、上記（２）で算出した補間係数を用いてアフター噴射量Ｑａの８点補間を行う。これによって、アフター噴射量Ｑａが算出される。
（６）上記（１）で検索された８つの噴射パターンのうち、８つのメイン噴射開始時期Ｔｍを読み出し、上記（２）で算出した補間係数を用いてメイン噴射開始時期Ｔｍの８点補間を行う。これによって、メイン噴射開始時期Ｔｍが算出される。
【００３９】
（７）上記（１）で検索された８つの噴射パターンのうち、８つのプレインターバルＴｐを読み出し、上記（２）で算出した補間係数を用いてプレインターバルＴｐの８点補間を行う。これによって、プレインターバルＴｐが算出される。
（８）上記（１）で検索された８つの噴射パターンのうち、８つのアフターインターバルＴａを読み出し、上記（２）で算出した補間係数を用いてアフターインターバルＴａの８点補間を行う。これによって、アフターインターバルＴａが算出される。
【００４０】
（９）上記（１）で検索された８つの噴射パターンのうち、８つのコモンレール要求圧ＰFIN を読み出し、上記（２）で算出した補間係数を用いてコモンレール要求圧ＰFIN の８点補間を行う。これによって、コモンレール要求圧ＰFIN が算出される。
（１０）上記（１）で検索された８つの噴射パターンのうち、８つの要求トルク未達成値ＦＣＯＮＤを読み出し、上記（２）で算出した補間係数を用いて要求トルク未達成値ＦＣＯＮＤの８点補間を行う。これによって、要求トルクＴreq に対してコモンレール圧ＰＣが適正ではなく、要求トルクＴreq （エンジン出力）が得られない噴射パターンが実行されるか否かの判断が行われる。
【００４１】
ここで、この実施例１では、過渡期等の応答遅れによってコモンレール圧ＰＣが適正圧（現実のコモンレール圧≠コモンレール要求圧）ではなく、要求トルクが得られない噴射パターンを実行する時、「要求トルクが得られない旨」を運転者に知らせるように設けられている。
具体的には、運転者の要求する要求トルクを得るための噴射パターンを実行させると、コモンレール圧ＰＣ（実圧）が適正ではないためにエミッション（例えば、パティキュレート等）が規定値を超える領域が存在する。この領域は、予め分かっている。
この実施例１の噴射制御では、定常時はもちろん、過渡期であっても、現在のコモンレール圧ＰＣに適した噴射パターン（エミッションが悪化しない噴射パターン）が実行されるため、要求トルクが得られない噴射パターンが実行される領域がある。この時、上記（１０）による値を基に、要求トルクが得られない領域であるか否かを判断し、要求トルクが得られない領域と判断された場合は、ランプ等の視覚表示手段によって運転者に「要求トルクが得られない旨」を表示する。
このように設けることによって、要求トルクが得られないことを運転者が知ることができるため、運転者が要求トルクが得られないことに対する違和感を緩和できる。
【００４２】
なお、この実施例１では、要求トルクに対してコモンレール圧ＰＣが適正ではなく、要求トルクが得られない場合は、運転者に「要求トルクが得られない旨」を知らせるように設ける例を示すが、要求トルクが得られない場合に、他の制御系（例えば、要求トルクを指示してきた要求トルク算出ユニット等）に要求トルクが得られない信号（要求トルク未達成の信号）を出力しても良い。
このように設けることにより、他の制御系で要求トルクが得られないことを知ることができ、他の制御系で要求トルクが得られないことに対する制御を実施することが可能になる。
【００４３】
次に、ステップＳ3 で求めた各噴射要素（Ｑｐ、Ｔｐ、Ｔｍ、Ｑｍ、Ｔａ、Ｑａ）に基づいてインジェクタ２を制御する（ステップＳ4 ）。
次に、ステップＳ３で求めたコモンレール要求圧ＰFIN と現在のコモンレール圧ＰＣに基づいて、現在のコモンレール圧ＰＣがコモンレール要求圧ＰFIN に収束するように、サプライポンプの吐出量を制御し（ステップＳ5 ）、リターンする。
上記噴射制御ルーチンに示す制御は、各噴射ごとに繰り返される。
【００４４】
（実施例１の効果）
「発明が解決しようとする課題」の項でも説明したように、実際のコモンレール圧は応答遅れがあり、急激に上昇および降下できない。
従来の噴射制御は、コモンレール圧の実圧がコモンレール要求圧に達していることを前提として噴射パターン（各噴射要素）が決定されていたため、コモンレール圧に応答遅れがあると、最適な噴射パターンでは無くなってしまう。
【００４５】
具体的な一例を図１を参照して説明する。
アイドリングから全開加速する場合、図１（ａ）に示すように、コモンレール要求圧（高圧）にて噴射制御を実施したい。
しかし、上述したように、実際のコモンレール圧の応答性には限界があるため、従来技術の噴射制御では、コモンレール要求圧（高圧）に適応した噴射パターンを求め、その噴射パターンを実際のコモンレール圧（低圧）において実施する。すると、実際のコモンレール圧が低圧であるために、図１（ｂ）に示すように、メイン噴射の噴射終わり時期が遅角側へ移行してしまい、エミッションおよび燃費を悪化させてしまう。
【００４６】
上記の不具合に対して、この実施例１の噴射制御では、コモンレール要求圧に移行途中のコモンレール圧（実圧）に適した噴射パターンを実行する。
具体的な一例を示すと、アイドリングから全開加速する場合、図１（ｃ）に示すように、低圧コモンレール圧から高圧コモンレール圧へ移行する途中のコモンレール圧（実圧）に適した噴射パターンを実行する。
このように、低圧での噴射期間延長に対してメイン噴射開始時期をＴｍ’に進角させるとともに、メイン噴射量をＱｍ’に適正化し、不要となったプレ噴射を止め、アフター噴射の開始時期をＴａ’に最適化するとともに、アフター噴射量もＱａ’に最適化することによって、エミッションおよび燃費の悪化を抑制する。
【００４７】
即ち、実施例１のコモンレール式燃料噴射装置は、現在のエンジン回転数、要求トルク、コモンレール圧に適応した噴射パターンが得られるため、コモンレール圧の過渡応答性能に左右されることなく「適正な燃焼状態が得られる噴射パターン」を形成できる。
また、現在のエンジン回転数、要求トルク、コモンレール圧に適応した噴射パターンを記憶装置から読み出すため、「適正な燃焼状態が得られる噴射パターン」を形成するためのデータの取り込みを「マップ読み込み」の１ステップ処理にて行うことができる。このため、ＥＣＵ４にかかる噴射制御の演算負荷を軽減できる。
【００４８】
さらに、実施例１のコモンレール式燃料噴射装置は、現在の運転状態に基づいて複数の噴射要素をそれぞれ補間する際、まず、１つの補間係数を算出し、その時の補間係数を用いて複数の噴射要素の補間を行う。このように、１つの補間係数を演算し、その値で複数の噴射要素の補間を行うことにより、補間に要する演算負荷を低減できる。即ち、この補間方法を用いることによっても、ＥＣＵ４にかかる噴射制御の演算負荷を軽減できる。
【実施例２】
【００４９】
上記の実施例１では、エンジン回転数、要求トルク、コモンレール圧の３つの要素に基づく種々の噴射パターンをＥＣＵ４の記憶装置に予め記憶しておき、エンジンの運転中は現在のエンジン回転数、要求トルク、コモンレール圧に適応した噴射パターンを記憶装置から読み出して、その読み出された噴射パターンを実行する例を示した。
これに対し、この実施例２は、図５に示すように、エンジン回転数、要求トルク、コモンレール圧、筒内温度（非噴射時の気筒内圧縮温度：気筒内雰囲気の一因）の４つの要素に基づく種々の噴射パターンをＥＣＵ４の記憶装置に予め記憶しておき、エンジンの運転中は現在のエンジン回転数、要求トルク、コモンレール圧、筒内温度に適応した噴射パターンを記憶装置から読み出し、その読み出された噴射パターンを実行するものである。
なお、現在の筒内温度は、温度センサによって検出される吸気温度、圧縮比等からマップや演算によって推定されるものである。
【００５０】
この実施例２では、エンジン回転数、要求トルク、コモンレール圧の３つの要素の他に、エンジン運転状態の一因である筒内温度も加味して噴射パターンを決定するため、定常時はもちろん、過渡期であっても、エンジン運転状態に適した噴射パターンをきめ細かく設定できる。
【実施例３】
【００５１】
この実施例３は、図６に示すように、エンジン回転数、要求トルク、コモンレール圧、筒内空気量（非噴射時の気筒内圧力：気筒内雰囲気の一因）の４つの要素に基づく種々の噴射パターンをＥＣＵ４の記憶装置に予め記憶させておき、エンジンの運転中は現在のエンジン回転数、要求トルク、コモンレール圧、筒内空気量に適応した噴射パターンを記憶装置から読み出し、その読み出された噴射パターンを実行するものである。
なお、現在の筒内空気量は、吸気量センサによって検出される空気流量等からマップや演算によって推定されるものである。
【００５２】
この実施例３では、エンジン回転数、要求トルク、コモンレール圧の３つの要素の他に、エンジン運転状態の一因である筒内空気量も加味して噴射パターンを決定するため、定常時はもちろん、過渡期であっても、エンジン運転状態に適した噴射パターンをきめ細かく設定できる。
【実施例４】
【００５３】
この実施例４は、図７に示すように、エンジン回転数、要求トルク、コモンレール圧、筒内温度（非噴射時の気筒内圧縮温度）、筒内空気量（非噴射時の気筒内圧力）の５つの要素に基づく種々の噴射パターンをＥＣＵ４の記憶装置に予め記憶させておき、エンジンの運転中は現在のエンジン回転数、要求トルク、コモンレール圧、筒内温度、筒内空気量に適応した噴射パターンを記憶装置から読み出し、その読み出された噴射パターンを実行するものである。
【００５４】
この実施例４では、エンジン回転数、要求トルク、コモンレール圧の３つの要素の他に、エンジン運転状態の一因である筒内温度と筒内空気量も加味して噴射パターンを決定するため、定常時はもちろん、過渡期であっても、エンジン運転状態に適した噴射パターンをきめ細かく設定できる。
【実施例５】
【００５５】
上記の実施例１〜４では、コモンレール圧センサ２４によって検出される現在のコモンレール圧を用いて噴射パターンを決定する例を示した。
これに対して、この実施例は、コモンレール圧に代えて、インジェクタ噴射圧を用いるものである。
なお、インジェクタ噴射圧は、インジェクタ２のノズルシートの上流圧力を直接センサ類によって検出するものであっても良いし、コモンレール圧等から推定するものであっても良い。インジェクタ噴射圧は、コモンレール圧よりもダイレクトにエンジン特性に影響が現れる。このため、コモンレール圧に代えて現在のインジェクタ噴射圧を用いて噴射パターンの決定を行うことにより、エンジンの運転状態に適した噴射パターンを得ることができる。
【００５６】
［変形例］
上記の実施例では、エンジン出力要求値の一例として要求トルクを用いて説明した。そして、上記実施例では要求トルクを運転者の要求（アクセル開度）に基づいて求める例を示した。しかるに、車両の要求（例えば、オートクルーズ機能、エンジン出力を作業に用いるためにエンジン回転数を一定に保つために必要なトルク等）に基づいて要求トルクを求めても良い。
なお、エンジン出力要求値は、エンジン出力の要求レベルが示される指標値であれば良く、上記実施例で示した要求トルクの他に、出力指標値（アクセル開度操作の変化量より算出）、要求噴射量などであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】噴射パターンの説明図である（実施例１）。
【図２】噴射制御のフローチャートである（実施例１）。
【図３】噴射制御のブロック図である（実施例１）。
【図４】コモンレール式燃料噴射装置の概略図である（実施例１）。
【図５】噴射制御のブロック図である（実施例２）。
【図６】噴射制御のブロック図である（実施例３）。
【図７】噴射制御のブロック図である（実施例４）。
【図８】噴射制御のフローチャートである（従来例）。
【図９】噴射制御のブロック図である（従来例）。
【符号の説明】
【００５８】
１  コモンレール
２  インジェクタ
３  サプライポンプ
４  ＥＣＵ（制御装置）
【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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