(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）燃料を加圧して高圧化する燃料供給ポンプと、
（ｂ）この燃料供給ポンプより圧送された燃料を内燃機関の各気筒毎に噴射供給する各気筒のインジェクタと、
（ｃ）内燃機関の運転条件に応じて燃料噴射量を決定する噴射量決定手段と、
（ｄ）前記内燃機関の運転条件および前記噴射量決定手段によって決定した燃料噴射量に応じて目標噴射圧力を決定する目標噴射圧力決定手段と、
（ｅ）燃料の噴射圧力を検出する噴射圧力検出手段と、
（ｆ）この噴射圧力検出手段によって検出される噴射圧力が、前記目標噴射圧力決定手段によって決定した目標噴射圧力と一致するように、前記燃料供給ポンプの吐出量をフィードバック制御する吐出量制御手段と、
（ｇ）前記内燃機関の運転条件および前記噴射量決定手段によって決定した燃料噴射量に応じて前記インジェクタに印加するインジェクタ駆動信号のパルス幅および必要な噴射回数を決定する噴射パルス決定手段と、
（ｈ）この噴射パルス決定手段によって決定したパルス幅のインジェクタ駆動信号を前記各気筒のインジェクタのうちの特定気筒のインジェクタに前記必要な噴射回数だけ印加する第１インジェクタ駆動手段と、
（ｉ）前記必要な噴射回数のうちの少なくとも１回以上の前記インジェクタ駆動信号の出力が終了した時点から所定時間経過後に、前記インジェクタ駆動信号の出力によるインジェクタ駆動によって発生する圧力脈動を抑制するように、燃料を噴射しない程度のインジェクタ無効信号を前記特定気筒のインジェクタ、あるいは前記特定気筒のインジェクタとは異なる他気筒のインジェクタに印加する第２インジェクタ駆動手段と
を備えた内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記所定時間は、前記特定気筒のインジェクタへのインジェクタ駆動信号の出力が終了した時点から前記特定気筒のインジェクタの閉弁に伴って前記目標噴射圧力以上に前記噴射圧力が上昇するまでの経過時間、あるいは前記特定気筒のインジェクタの噴射開始からの噴射期間を含む待機時間であることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記所定時間は、前記内燃機関の運転条件および前記噴射圧力検出手段によって検出される噴射圧力に応じて決定される、前記インジェクタ駆動信号の出力が終了した時点からの待機時間、あるいは前記特定気筒のインジェクタの噴射開始からの噴射期間を含む待機時間であることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちいずれかに記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記インジェクタ無効信号のパルス幅を、前記内燃機関の運転条件および前記噴射圧力検出手段によって検出される噴射圧力に応じて決定する無効パルス決定手段を備えたことを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項５】
請求項１に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記所定時間は、前記インジェクタ駆動信号の出力が終了した時点から、前記特定気筒のインジェクタより燃料通路を通って前記特定気筒のインジェクタとは異なる他気筒のインジェクタに伝播する圧力脈動が逆位相となる伝播遅れ時間であることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項６】
（ａ）燃料を加圧して高圧化する燃料供給ポンプと、
（ｂ）この燃料供給ポンプより圧送された燃料を内燃機関に噴射供給するインジェクタと、
（ｃ）前記燃料供給ポンプと前記インジェクタとを結ぶ燃料配管に取り付けられて、前記燃料供給ポンプより吐出された燃料の噴射圧力を低減させるための減圧弁と、
（ｄ）内燃機関の運転条件に応じて燃料噴射量を決定する噴射量決定手段と、
（ｅ）前記内燃機関の運転条件および前記噴射量決定手段によって決定した燃料噴射量に応じて目標噴射圧力を決定する目標噴射圧力決定手段と、
（ｆ）燃料の噴射圧力を検出する噴射圧力検出手段と、
（ｇ）この噴射圧力検出手段によって検出される噴射圧力が、前記目標噴射圧力決定手段によって決定した目標噴射圧力と一致するように、前記燃料供給ポンプの吐出量をフィードバック制御する吐出量制御手段と、
（ｈ）前記内燃機関の運転条件および前記噴射量決定手段によって決定した燃料噴射量に応じて前記インジェクタに印加するインジェクタ駆動信号のパルス幅および必要な噴射回数を決定する噴射パルス決定手段と、
（ｉ）この噴射パルス決定手段によって決定したパルス幅のインジェクタ駆動信号を前記インジェクタに前記必要な噴射回数だけ印加するインジェクタ駆動手段と、
（ｊ）前記インジェクタ駆動信号の出力が終了した時点から所定時間経過後に、前記インジェクタ駆動信号の出力によるインジェクタ駆動によって発生する圧力脈動を抑制するように、前記減圧弁を開弁させる減圧弁駆動手段と
を備えた内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項７】
請求項６に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記所定時間は、前記インジェクタ駆動信号の出力が終了した時点から前記インジェクタの閉弁に伴って前記目標噴射圧力以上に前記噴射圧力が上昇するまでの経過時間、あるいは前記インジェクタの噴射開始からの噴射期間を含む待機時間であることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記所定時間は、前記内燃機関の運転条件および前記噴射圧力検出手段によって検出される噴射圧力に応じて決定される、前記インジェクタ駆動信号の出力が終了した時点からの待機時間、あるいは前記インジェクタの噴射開始からの噴射期間を含む待機時間であることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項９】
請求項６ないし請求項８のうちいずれかに記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
前記減圧弁の開弁時間を、前記内燃機関の運転条件および前記噴射圧力検出手段によって検出される噴射圧力に応じて決定する開弁時間決定手段を備えたことを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項１０】
（ａ）燃料を加圧して高圧化する燃料供給ポンプと、
（ｂ）この燃料供給ポンプより圧送された燃料を内燃機関の各気筒毎に噴射供給する各気筒のインジェクタと、
（ｃ）内燃機関の運転条件に応じて燃料噴射量を決定する噴射量決定手段と、
（ｄ）前記内燃機関の運転条件および前記噴射量決定手段によって決定した燃料噴射量に応じて目標噴射圧力を決定する目標噴射圧力決定手段と、
（ｅ）燃料の噴射圧力を検出する噴射圧力検出手段と、
（ｆ）この噴射圧力検出手段によって検出される噴射圧力が、前記目標噴射圧力決定手段によって決定した目標噴射圧力と一致するように、前記燃料供給ポンプの吐出量をフィードバック制御する吐出量制御手段と、
（ｇ）前記内燃機関の運転条件および前記噴射量決定手段によって決定した燃料噴射量に応じて前記インジェクタに印加するインジェクタ駆動信号のパルス幅および必要な噴射回数を決定する噴射パルス決定手段と、
（ｈ）この噴射パルス決定手段によって決定したパルス幅のインジェクタ駆動信号を前記各気筒のインジェクタのうちの特定気筒のインジェクタに前記必要な噴射回数だけ印加する第１インジェクタ駆動手段と、
（ｉ）前記必要な噴射回数のうちの少なくとも１回以上の前記インジェクタ駆動信号の出力が終了した時点から所定時間経過後に、燃料を噴射しない程度のインジェクタ無効信号を前記特定気筒のインジェクタ、あるいは前記特定気筒のインジェクタとは異なる他気筒のインジェクタに印加する第２インジェクタ駆動手段と
を備えた内燃機関用燃料噴射装置において、
前記所定時間は、前記インジェクタ駆動信号の出力が終了した時点から、前記特定気筒のインジェクタより燃料通路を通って前記特定気筒のインジェクタとは異なる他気筒のインジェクタに伝播する圧力脈動が逆位相となる伝播遅れ時間であることを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多気筒ディーゼルエンジン等の内燃機関の各気筒毎に燃料を噴射供給する内燃機関用燃料噴射装置に関するもので、特にコモンレールに蓄圧された高圧燃料をインジェクタを介して内燃機関の各気筒に噴射供給する蓄圧式燃料噴射装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コモンレールに蓄圧した高圧燃料をディーゼルエンジン等の内燃機関の各気筒毎の燃焼室内に噴射供給する蓄圧式燃料噴射装置が知られている。この蓄圧式燃料噴射装置は、主噴射の開始時から安定した燃焼を行って内燃機関の騒音振動を抑制する目的で、内燃機関の特定気筒において内燃機関の１周期中にインジェクタを２回開弁させることによって、主噴射（メイン噴射）の前に少量の高圧燃料を先立ち噴射（パイロット噴射）を行うようにしている。
【０００３】
また、近年、内燃機関の特定気筒において内燃機関の１周期中にインジェクタを３回開弁させる３回以上の多段噴射（パイロット噴射・メイン噴射・アフター噴射）を行うことにより、アフター噴射によってメイン噴射での未燃ガスを燃やすことでスモークの排出を抑えて排気ガス性能の向上を図るという要望がある。さらに、図８のタイミングチャートに示したように、内燃機関の特定気筒において内燃機関の１周期中にインジェクタを５回開弁させる５回以上の多段噴射（パイロット噴射・プレ噴射・メイン噴射・アフター噴射・ポスト噴射）を行うことにより、プレ噴射によって内燃機関の騒音振動を更に抑制し、ポスト噴射によって燃焼後期の燃焼の活性化を図るという要望もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の蓄圧式燃料噴射装置においては、内燃機関の運転条件および燃料噴射量をベースに必要な噴射回数およびインジェクタ噴射パルスのパルス幅（特定気筒のインジェクタへの通電時間・開弁時間）を演算して、その演算結果に応じたパルス幅のインジェクタ噴射パルスをインジェクタに印加するようにして燃料噴射量および噴射時期が制御されている。
【０００５】
具体的には、内燃機関の特定気筒（＃１噴射気筒）のインジェクタ（ＩＮＪ）ベースパルスは、図８のタイミングチャートに示したように、パイロット噴射→プレ噴射→メイン噴射→アフター噴射→ポスト噴射の順に出力される。ここで、図８はＩＮＪベースパルス（＃１噴射気筒のインジェクタ噴射パルス）、ＩＮＪ補正後パルス（補正後の＃１噴射気筒のインジェクタ噴射パルス）、実コモンレール圧（補正無）、各噴射時のベース噴射量、各噴射時の補正後噴射量の推移を示したタイミングチャートである。
【０００６】
これにより、コモンレールに取り付けられた燃料圧センサによって検出される実コモンレール圧（補正無し）は、インジェクタの開弁（多段噴射中の各噴射開始）に伴って下降する傾向にあり、また、インジェクタの閉弁（多段噴射中の各噴射停止）に伴って上昇する傾向にある。すなわち、インジェクタの閉弁（多段噴射中の各噴射停止）に伴う狙い値（図示一点鎖線にて示される目標コモンレール圧）以上の圧力上昇と、それに伴う狙い値以下の圧力下降とが、噴射停止以降の圧力脈動（ウネリの繰り返し）の発生の要因となっている。このため、実コモンレール圧（補正無し）の上昇過程で燃料噴射を行うプレ噴射およびメイン噴射は、目標噴射量に対して実際の噴射量が増える傾向にあり、また、実コモンレール圧（補正無し）の下降過程で燃料噴射を行うアフター噴射およびポスト噴射は、目標噴射量に対して実際の噴射量が減少する傾向にある。
【０００７】
このような燃料噴射量の誤差を無くすために、つまり噴射量制御精度を向上させるために、５回以上の多段噴射中の各燃料噴射間隔（例えばパイロット噴射終了からプレ噴射開始までの燃料噴射間隔、プレ噴射終了からメイン噴射開始までの燃料噴射間隔、メイン噴射終了からアフター噴射開始までの燃料噴射間隔、アフター噴射終了からポスト噴射開始までの燃料噴射間隔）に応じて、インジェクタ駆動ベースパルスのパルス幅を補正し、実際の噴射量が狙い値になるように修正している。すなわち、実際の噴射量が目標噴射量となるようにベース噴射量を補正後噴射量に修正するようにしている。この多段噴射中の各噴射間隔および噴射回数は、内燃機関の運転条件および目標噴射量をベースにさまざまな値をとるため、細かいピッチで膨大な補正データを持つ必要があり、莫大な工数を消費していた。
【０００８】
【発明の目的】
本発明の目的は、噴射休止時間または多段噴射中の各噴射間隔に応じた補正後噴射量の多大な設定・適合を無くすことにより、インジェクタの閉弁（噴射停止・噴射パルス終了）時期に応じたインジェクタ無効パルスのみの設定で、インジェクタ駆動による圧力脈動を抑制して噴射量制御精度を確保することのできる内燃機関用燃料噴射装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、必要な噴射回数のうちの少なくとも１回以上の特定気筒のインジェクタへのインジェクタ駆動信号の出力が終了した時点から所定時間経過後に、インジェクタ駆動信号の出力によるインジェクタ駆動によって発生する圧力脈動を抑制するように、燃料を噴射しない程度のインジェクタ無効信号を、特定気筒のインジェクタまたはその特定気筒のインジェクタと異なる他気筒のインジェクタに印加することにより、特定気筒のインジェクタの閉弁（噴射停止）に伴う狙い値以上の噴射圧力の上昇を阻止できるので、噴射停止以降の圧力脈動を抑えることができる。それによって、圧力上昇過程および圧力下降過程で内燃機関の特定気筒へ燃料が噴射されることはないので、狙い値に対して燃料噴射量が増減することはない。これにより、噴射休止時間または多段噴射中の各噴射間隔に応じた補正後噴射量の多大な設定・適合を無くしながらも、噴射量制御精度を向上させることができる。
【００１０】
また、噴射圧力検出手段によって検出される噴射圧力が、目標噴射圧力決定手段によって決定した目標噴射圧力と一致するように、燃料供給ポンプの吐出量をフィードバック制御することにより、内燃機関の特定気筒のインジェクタにインジェクタ駆動信号を所定のパルス幅だけ印加して燃料噴射を開始することで、噴射圧力が目標噴射圧力よりも下回っても、次のインジェクタの開弁（噴射開始）までには噴射圧力が目標噴射圧力に略一致しているので、次のインジェクタの開弁（噴射開始）時に燃料噴射量が狙い値に対して増減することはなく、噴射量制御精度を向上させることができる。
【００１１】
請求項２および請求項７に記載の発明によれば、上記の所定時間は、インジェクタ駆動信号の出力が終了した時点（特定気筒への燃料噴射が終了して）からインジェクタの閉弁に伴って目標噴射圧力以上に噴射圧力が上昇するまでの経過時間（実験により予め求めても良く、また、毎回実測しても良い）、あるいはインジェクタの噴射開始からの噴射期間を含む待機時間であることを特徴としている。
【００１２】
請求項３および請求項８に記載の発明によれば、上記の所定時間は、内燃機関の運転条件および噴射圧力検出手段によって検出される噴射圧力に応じて決定される、インジェクタ駆動信号の出力が終了した時点からの待機時間（待ち時間：毎回実測することが望ましい）、あるいはインジェクタの噴射開始からの噴射期間を含む待機時間であることを特徴としている。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、内燃機関の特定気筒のインジェクタの開弁（噴射開始）および閉弁（噴射停止）に伴う目標コモンレール圧（狙い値）以上の実コモンレール圧の上昇による次のインジェクタの開弁（燃料噴射）時の燃料噴射量の増加を阻止するために、インジェクタ無効信号のパルス幅を、内燃機関の運転条件および噴射圧力検出手段によって検出される噴射圧力に応じて決定することが望ましい。
【００１４】
請求項５および請求項１０に記載の発明によれば、所定時間は、特定気筒のインジェクタへのインジェクタ駆動信号の出力が終了した時点から、特定気筒のインジェクタより燃料通路を通って特定気筒のインジェクタとは異なる他気筒のインジェクタに伝播する圧力脈動が逆位相となる伝播遅れ時間であることを特徴としている。なお、燃料圧力（＝実コモンレール圧：Ｐｃ）等により求まる体積弾性係数（Ｋｓ）と、燃料温度（ＴＨＦ）と燃料圧力（＝実コモンレール圧：Ｐｃ）等により求まる燃料の密度（ρ）とから音速を計算し、予め決定されている特定気筒のインジェクタのシート部と他気筒のインジェクタのシート部との間を結ぶ燃料通路長と計算した音速とから、特定気筒のインジェクタより燃料通路を通って他気筒のインジェクタに伝播する圧力脈動が逆位相となる伝播遅れ時間を求めることができる。また、特定気筒のインジェクタへのインジェクタ駆動信号の出力が終了した時点とは、多段噴射（マルチ噴射）の中で最も噴射量の多いメイン噴射用のインジェクタ駆動信号の出力が終了した時点が望ましい。
【００１５】
請求項６に記載の発明によれば、内燃機関に燃料を噴射供給するインジェクタを開弁させるためのインジェクタ駆動信号の出力が終了した時点から所定時間経過後に、インジェクタ駆動信号の出力によるインジェクタ駆動によって発生する圧力脈動を抑制するように、燃料供給ポンプとインジェクタとを結ぶ燃料配管に取り付けられた減圧弁を開弁させることにより、燃料供給ポンプより吐出された燃料の噴射圧力を低減させることができる。すなわち、インジェクタの閉弁（噴射停止）に伴う狙い値以上の噴射圧力の上昇を阻止できるので、噴射停止以降の圧力脈動を抑えることができる。それによって、圧力上昇過程および圧力下降過程で内燃機関へ燃料が噴射されることはないので、狙い値に対して燃料噴射量が増減することはない。これにより、噴射休止時間または多段噴射中の各噴射間隔に応じた補正後噴射量の多大な設定・適合を無くしながらも、噴射量制御精度を向上させることができる。
【００１６】
また、噴射圧力検出手段によって検出される噴射圧力が、目標噴射圧力決定手段によって決定した目標噴射圧力と一致するように、燃料供給ポンプの吐出量をフィードバック制御することにより、内燃機関の特定気筒のインジェクタにインジェクタ駆動信号を所定のパルス幅だけ印加して燃料噴射を開始することで、噴射圧力が目標噴射圧力よりも下回っても、次のインジェクタの開弁（噴射開始）までには噴射圧力が目標噴射圧力に略一致しているので、次のインジェクタの開弁（噴射開始）時に燃料噴射量が狙い値に対して増減することはなく、噴射量制御精度を向上させることができる。
【００１７】
請求項９に記載の発明によれば、インジェクタの開弁（噴射開始）および閉弁（噴射停止）に伴う目標コモンレール圧（狙い値）以上の実コモンレール圧の上昇による次のインジェクタの開弁（燃料噴射）時の燃料噴射量の増加を阻止するために、減圧弁の開弁時間を、内燃機関の運転条件および噴射圧力検出手段によって検出される噴射圧力に応じて決定することが望ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
［第１実施例の構成］
図１ないし図４は本発明の第１実施例を示すもので、図１はコモンレール式燃料噴射装置の全体構成を示した図で、図２は２方弁式電磁弁付きインジェクタの作動状態を示した図である。
【００１９】
本実施例のコモンレール式燃料噴射装置は、４気筒ディーゼルエンジン等の内燃機関（以下エンジンと言う）１により回転駆動されるサプライポンプ３と、燃料噴射圧に相当する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器としてのコモンレール４と、このコモンレール４に蓄圧された高圧燃料をエンジン１の各気筒の燃焼室内に噴射供給する複数個（本例では４個）の２方弁式電磁弁付きインジェクタ（以下インジェクタと略す）５と、サプライポンプ３および複数個のインジェクタ５を電子制御する電子制御ユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ）１０とを備えている。
【００２０】
サプライポンプ３は、エンジン１のクランク軸（クランクシャフト）３１の回転に伴ってポンプ駆動軸３２が回転することで燃料タンク６内の燃料を汲み上げる周知のフィードポンプ（低圧供給ポンプ）と、フィードポンプにより吸い出された燃料が流入するポンプ室と、ポンプ駆動軸３２により駆動されるプランジャ（図示せず）と、このプランジャの往復運動によりポンプ室から流入した燃料を加圧する加圧室（プランジャ室）とを有している。そして、サプライポンプ３は、燃料を加圧して吐出口からコモンレール４へ高圧燃料を吐出する高圧供給ポンプ（燃料供給ポンプ）である。このサプライポンプ３のポンプ室から加圧室への燃料流路には、その燃料流路を開閉する電磁式アクチュエータとしての吸入調量弁７が取り付けられている。
【００２１】
吸入調量弁７は、図示しないポンプ駆動回路を介してＥＣＵ１０からのポンプ駆動信号によって電子制御されることにより、サプライポンプ３の加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整する吸入量調整用電磁弁で、各インジェクタ５からエンジン１へ噴射供給する燃料噴射圧、つまりコモンレール圧を変更する。その吸入調量弁７は、通電が停止されると弁状態が全開状態となるノーマリオープンタイプのポンプ流量制御弁である。
【００２２】
コモンレール４には、連続的に燃料噴射圧に相当する高い圧力（コモンレール圧）が蓄圧される必要があり、そのために燃料配管３３を介して高圧燃料を吐出するサプライポンプ３の吐出口と接続されている。なお、内部に高圧燃料流路を形成する燃料配管３３またはコモンレール４と内部に燃料還流路を形成するリリーフ配管３５との間には、コモンレール圧が限界設定圧を越えると開弁するプレッシャリミッタ３４が配設されてコモンレール圧が限界設定圧よりも高くなることを防止している。また、サプライポンプ３からのリーク燃料は、内部に燃料還流路（リーク燃料流路）を形成するリーク配管３６を経て燃料タンク６にリターンされる。
【００２３】
エンジン１の各気筒毎に搭載されたインジェクタ５は、コモンレール４より分岐する複数の噴射パイプ（燃料通路、高圧燃料流路）３９の下流端に接続され、エンジン１の各気筒の燃焼室内に高圧燃料を噴射供給する燃料噴射ノズル１１と、この燃料噴射ノズル１１内に収容されるノズルニードル１３を開弁方向に駆動する電磁式アクチュエータ（ニードル駆動手段）としての２方弁式電磁弁（以下電磁弁と略す）１２と、ノズルニードル１３を閉弁方向に付勢するスプリング等のニードル付勢手段とから構成されている。燃料噴射ノズル１１は、複数個の噴射孔１６を開閉するノズルニードル１３、このノズルニードル１３を閉弁方向に付勢するリターンスプリング（図示せず）、ノズルニードル１３に連動して動作するコマンドピストン１４、およびこれらを収容するノズル本体１５等から構成されている。
【００２４】
ここで、１７は常に高圧燃料が供給される燃料溜まりで、１８は噴射パイプ３９と連結する継手端面から燃料溜まり１７（具体的にはノズルニードル１３がノズルボデーの弁座に着座するシート部まで）および背圧制御室１９に高圧燃料を供給するための燃料通路（高圧通路）で、２０、２１は通過する燃料の流量を調節するためのオリフィス（固定絞り）である。電磁弁１２は、車載電源２２とインジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）に内蔵された常開型スイッチ２３を介して電気的に接続されたソレノイドコイル２４、このソレノイドコイル２４の起磁力により図示上方へ吸引されるアーマチャ付きの弁体２５、およびこの弁体２５を閉弁方向に付勢するリターンスプリング２６等から構成されている。なお、インジェクタ５から燃料タンク６へリークするリーク燃料は、インジェクタ５内の各摺動部および背圧制御室１９からソレノイドコイル２４の周囲を巡る流路２７を通って燃料出口２８から外部に排出され、内部に燃料還流路（リーク燃料流路）を形成するリーク配管３７を経て燃料タンク６に還流するように構成されている（図１および図２参照）。
【００２５】
そして、各気筒のインジェクタ５からエンジン１への燃料の噴射は、電磁弁１２を駆動するインジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）への電磁弁制御信号により電子制御される。そして、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）から各気筒毎のインジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４にインジェクタ駆動電流が印加されて電磁弁１２が開弁している間、ノズルニードル１３が弁座よりリフト（離間）することによって、噴射孔１６と燃料溜まり１７とが連通する。これにより、コモンレール４に蓄圧された高圧燃料がエンジン１の各気筒の燃焼室内に噴射供給される。
【００２６】
ＥＣＵ１０は、本発明の噴射量決定手段、噴射パルス決定手段、目標噴射圧力決定手段、第１インジェクタ駆動手段、無効パルス決定手段、第２インジェクタ駆動手段、吐出量制御手段に相当する。このＥＣＵ１０には、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存するＲＯＭ、ＲＡＭ、入力回路、出力回路、電源回路、インジェクタ駆動回路およびポンプ駆動回路等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。そして、各種センサからのセンサ信号は、Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された後にマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
【００２７】
ここで、本実施例の気筒判別手段は、エンジン１のカム軸に対応して回転するシグナルロータ（例えばクランク軸３１が２回転する間に１回転する回転体）と、このシグナルロータの外周に設けられた各気筒に対応した気筒歯（突起部）と、これらの気筒歯の接近と離間によって気筒判別信号パルスを発生する気筒判別センサ（電磁ピックアップ）４１とから構成されている。この気筒判別センサ４１は、エンジン１のクランク軸３１の回転に伴って、＃１気筒のピストンが噴射直前の位置に達した時に幅広の基準気筒判別信号パルス（Ｇ）を出力し、その後に、＃３気筒のピストンが噴射直前の位置に達した時に幅狭の気筒判別信号パルス（Ｇ）を出力し、その後に、＃４気筒のピストンが噴射直前の位置に達した時に幅狭の気筒判別信号パルス（Ｇ）を出力し、その後に、＃２気筒のピストンが噴射直前の位置に達した時に幅狭の気筒判別信号パルス（Ｇ）を出力する。
【００２８】
また、本実施例の回転速度検出手段は、エンジン１のクランク軸３１に対応して回転するシグナルロータ（例えばクランク軸３１が１回転する間に１回転する回転体）と、このシグナルロータの外周に多数形成されたクランク角検出用の歯（突起部）と、これらの歯の接近と離間によってＮＥ信号パルスを発生するクランク角センサ（電磁ピックアップ）４２とから構成されている。このクランク角センサ４２は、シグナルロータが１回転（クランク軸３１が１回転）する間に複数のＮＥ信号パルスを出力する。そして、ＥＣＵ１０は、ＮＥ信号パルスの間隔時間を計測することによってエンジン回転速度（以下エンジン回転数と言う：ＮＥ）を検出する。
【００２９】
そして、ＥＣＵ１０は、エンジン１の運転条件に応じた最適な燃料噴射圧力に相当するコモンレール圧を演算し、図示しないポンプ駆動回路を介してサプライポンプ３の吸入調量弁７を駆動する吐出量制御手段を有している。これは、クランク角センサ４２等の回転速度検出手段によって検出されたエンジン回転数（ＮＥ）およびアクセル開度センサ４３によって検出されたアクセル開度（ＡＣＣＰ）等のエンジン運転情報から目標コモンレール圧（Ｐｔ）を算出し、この目標コモンレール圧（Ｐｔ）を達成するために、吸入調量弁７へのポンプ駆動信号（駆動電流値、ＳＣＶ通電値）を調整して、サプライポンプ３より吐出される燃料の圧送量（ポンプ吐出量）を制御するように構成されている。
【００３０】
さらに、より好ましくは、燃料噴射量の制御精度を向上させる目的で、噴射圧力検出手段としてのコモンレール圧センサ４５によって検出される実コモンレール圧（Ｐｃ）がエンジン運転情報に応じて設定される目標コモンレール圧（Ｐｔ）と略一致するようにフィードバック制御を行うことが望ましい。なお、吸入調量弁（ＳＣＶ）７への駆動電流の制御は、デューティ（ｄｕｔｙ）制御により行うことが望ましい。単位時間当たりのポンプ駆動信号のオン／オフの割合（通電時間割合・デューティ比）を調整して吸入調量弁７の弁開度を変化させるデューティ制御を用いることで、高精度なデジタル制御が可能になる。
【００３１】
また、ＥＣＵ１０は、各気筒のインジェクタ５の噴射量制御を行なう噴射量制御手段を有している。これは、エンジン１の運転条件に応じた最適な目標噴射量を算出する噴射量決定手段と、エンジン１の運転条件および目標噴射量に応じた最適な噴射時期（＝メイン噴射開始時期）を算出する噴射時期決定手段と、エンジン１の運転条件および目標噴射量に応じた必要な噴射回数を決定する噴射回数決定手段と、実コモンレール圧（Ｐｃ）および目標噴射量に応じた最適な噴射期間（＝インジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４への通電を開始してから終了するまでのインジェクタ通電期間、噴射パルス時間、噴射パルス幅）を算出する噴射期間決定手段と、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）を介して各気筒のインジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４にパルス状のインジェクタ駆動電流（インジェクタ噴射指令パルス：以下ＩＮＪ噴射パルスと言う）を印加する第１インジェクタ駆動手段と、エンジン１の運転条件および実コモンレール圧（Ｐｃ）に応じてインジェクタ無効パルスのパルス幅を算出する無効パルス決定手段と、特定気筒（例えばｋ気筒）のインジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４へのＩＮＪ噴射パルスの出力が終了した時点から所定時間（例えば数十ｍｓｅｃ）経過後に、燃料を噴射しない程度のインジェクタ無効パルスを特定気筒（例えばｋ気筒）のインジェクタ５と異なる他気筒（例えばｋ＋１気筒）のインジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４に印加する第２インジェクタ駆動手段とから構成されている。
【００３２】
なお、本実施例の噴射量決定手段は、クランク角センサ４２等の回転速度検出手段によって検出されたエンジン回転数（ＮＥ）とアクセル開度センサ４３によって検出されたアクセル開度（ＡＣＣＰ）とに応じて基本噴射量を算出する基本噴射量決定手段と、基本噴射量に燃料温度センサ４４によって検出されるポンプ吸入側の燃料温度（ＴＨＦ）等を考慮した噴射量補正量を加味して目標噴射量（＝指令噴射量：Ｑ）を算出する目標噴射量決定手段とを有している。
【００３３】
ここで、本実施例では、エンジン１の運転条件を検出する運転条件検出手段としてクランク角センサ４２、アクセル開度センサ４３および燃料温度センサ４４を用いて目標噴射量、噴射時期、目標コモンレール圧を演算するようにしているが、運転条件検出手段としてのその他のセンサ類（例えば冷却水温センサ、吸気温センサ、吸気圧センサ、気筒判別センサ、噴射時期センサ等）からの検出信号（エンジン運転情報）を考慮した補正量を加味して目標噴射量（＝指令噴射量）、噴射時期（＝メイン噴射開始時期）、目標コモンレール圧を補正するようにしても良い。
【００３４】
ここで、本実施例のコモンレール式燃料噴射装置においては、エンジン１の特定気筒のインジェクタ５の電磁弁１２の駆動を、エンジン１の１周期（１行程：吸気行程−圧縮行程−爆発行程−排気行程）中、つまりエンジン１のクランク軸３１が２回転（７２０°）する間に複数回実施するマルチ噴射を行うことが可能である。すなわち、図４のタイミングチャートに示したように、エンジン１の特定気筒のインジェクタ５の電磁弁１２の駆動を、エンジン１の圧縮行程中に例えば５回以上実施することにより、例えばパイロット噴射・プレ噴射・メイン噴射・アフター噴射・ポスト噴射よりなるマルチ噴射（多段噴射）を行うことが可能である。
【００３５】
［第１実施例の制御方法］
次に、本実施例のコモンレール式燃料噴射装置の制御方法を図１ないし図３に基づいて簡単に説明する。ここで、図３はインジェクタの噴射量制御方法を示したフローチャートである。
【００３６】
この図３のルーチンは、図示しないイグニッションスイッチがＯＮとなった後に、所定のタイミング毎に繰り返される。例えばｋ気筒のインジェクタ５の噴射量制御を、前回サイクルでのｋ気筒のインジェクタ５の噴射終了直後に開始しても良いし、また、今回サイクルでｋ気筒の直前噴射気筒（ｋ気筒が＃１気筒の場合は＃２気筒、ｋ気筒が＃３気筒の場合は＃１気筒、ｋ気筒が＃４気筒の場合は＃３気筒、ｋ気筒が＃２気筒の場合は＃４気筒）の噴射終了直後に開始しても良い。
【００３７】
先ず、気筒判別信号パルス、ＮＥ信号パルスおよびアクセル開度等のエンジンパラメータを読み込む。具体的には、エンジン回転数（ＮＥ）、アクセル開度（ＡＣＣＰ）、エンジン冷却水温（ＴＨＷ）、燃料温度（ＴＨＦ）および実コモンレール圧（Ｐｃ）等を取り込む。続いて、気筒判別信号パルスとＮＥ信号パルスから、燃料噴射を実施する特定気筒を判別（ｋ気筒？）する（ステップＳ１）。
【００３８】
次に、上記のエンジンパラメータをベースに目標噴射量（Ｑ）を演算する。具体的には、ＮＥ信号パルスの間隔時間を計測することによって得られるエンジン回転数（ＮＥ）とアクセル開度（ＡＣＣＰ）とに応じて設定される基本噴射量に、燃料温度（ＴＨＦ）等を考慮した噴射量補正量を加味して目標噴射量（指令噴射量、トータル噴射量：Ｑ）を演算する（ステップＳ２）。なお、目標噴射量（Ｑ）は、エンジン冷却水温（ＴＨＷ）、実コモンレール圧（Ｐｃ）または後述する目標コモンレール圧（Ｐｔ）等を考慮した噴射量補正量の補正を加味して算出しても良い。
【００３９】
次に、上記のエンジンパラメータおよび上記の目標噴射量（Ｑ）をベースに必要な噴射回数とインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルス（Ｔｑｉ）のパルス幅を演算する。具体的には、エンジン回転数（ＮＥ）および目標噴射量（Ｑ）に基づいてエンジン１の１周期中に必要な噴射回数とインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルス（Ｔｑｉ）のパルス幅（特定気筒のインジェクタ５への通電時間）を演算する（ステップＳ３）。
【００４０】
なお、２回以上の多段噴射を行う場合には、パイロット噴射用の噴射量、およびメイン噴射用の噴射量が算出され、それらの噴射量とエンジンパラメータに基づいてパイロット噴射用のパルス幅のインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルス、およびメイン噴射用のパルス幅のインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルスが算出される。また、３回以上の多段噴射を行う場合には、パイロット噴射用の噴射量、メイン噴射用の噴射量、およびアフター噴射用の噴射量が算出され、それらの噴射量とエンジンパラメータに基づいてパイロット噴射用のパルス幅のインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルス、メイン噴射用のパルス幅のインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルス、およびアフター噴射用のパルス幅のインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルスが算出される。
【００４１】
また、４回以上の多段噴射を行う場合には、パイロット噴射用の噴射量、プレ噴射用の噴射量、メイン噴射用の噴射量、およびアフター噴射用の噴射量が算出され、それらの噴射量とエンジンパラメータに基づいてパイロット噴射用のパルス幅のインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルス、プレ噴射用のパルス幅のインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルス、メイン噴射用のパルス幅のインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルス、およびアフター噴射用のパルス幅のインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルスが算出される。
【００４２】
また、５回以上の多段噴射を行う場合には、パイロット噴射用の噴射量、プレ噴射用の噴射量、メイン噴射用の噴射量、アフター噴射用の噴射量、およびポスト噴射用の噴射量が算出され、それらの噴射量とエンジンパラメータに基づいてパイロット噴射用のパルス幅のインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルス、プレ噴射用のパルス幅のインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルス、メイン噴射用のパルス幅のインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルス、アフター噴射用のパルス幅のインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルス、およびポスト噴射用のパルス幅のインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルスが算出される。さらに、６回以上の多段噴射も同様に各噴射用の噴射量と、各噴射用のパルス幅のインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルスが演算される。また、各噴射用の噴射量の合計がステップＳ２で算出された燃料噴射量（Ｑ）となるように各噴射用の噴射量が求められる。
【００４３】
次に、エンジンパラメータおよび上記の目標噴射量（Ｑ）をベースに目標コモンレール圧（Ｐｔ）を演算する。具体的には、上記のエンジン回転数（ＮＥ）および上記の目標噴射量（Ｑ）に基づいて目標コモンレール圧（Ｐｔ）を演算する（ステップＳ４）。次に、上記のエンジンパラメータをベースに噴射時期（メイン噴射の開弁時期：Ｔ）を演算する。具体的には、上記のエンジン回転数（ＮＥ）およびアクセル開度（ＡＣＣＰ）に基づいて噴射時期（メイン噴射の通電開始時期・メイン噴射の開弁時期：Ｔ）を演算する（ステップＳ５）。
【００４４】
なお、２回以上の多段噴射を行う場合には、メイン噴射の通電開始時期、目標噴射量（Ｑ）および目標コモンレール圧（Ｐｔ）に基づいて所定の噴射間隔（パイロットインターバル）およびパイロット噴射用の通電期間（パルス幅）よりも前にパイロット噴射の通電開始時期（開弁時期）が設定される。また、３回以上の多段噴射を行う場合には、パイロット噴射の通電開始時期の設定に併せて、メイン噴射の通電開始時期、目標噴射量（Ｑ）および目標コモンレール圧（Ｐｔ）に基づいてメイン噴射の通電終了時期および所定の噴射間隔（アフターインターバル）よりも後にアフター噴射の通電開始時期（開弁時期）が設定される。
【００４５】
また、４回以上の多段噴射を行う場合には、パイロット噴射の通電開始時期およびアフター噴射の通電開始時期の設定に併せて、メイン噴射の通電開始時期、目標噴射量（Ｑ）および目標コモンレール圧（Ｐｔ）に基づいて所定の噴射間隔（プレインターバル）およびプレ噴射用の通電期間（パルス幅）よりも前にプレ噴射の通電開始時期（開弁時期）が設定される。また、５回以上の多段噴射を行う場合には、パイロット噴射の通電開始時期、アフター噴射の通電開始時期、およびプレ噴射の通電開始時期の設定に併せて、メイン噴射の通電開始時期、目標噴射量（Ｑ）および目標コモンレール圧（Ｐｔ）に基づいてアフター噴射の通電終了時期および所定の噴射間隔（ポストインターバル）よりも後にポスト噴射の通電開始時期（開弁時期）が設定される。
【００４６】
次に、ステップＳ６以降で本発明に係るインジェクタ噴射量制御（噴射量精度改善制御）を実行する。先ず、特定気筒（例えば＃１噴射気筒）のインジェクタ５とは異なる他気筒（例えば＃４気筒）のインジェクタ５からエンジン１の他気筒の燃焼室内への燃料が噴射が成されない程度の微小パルス幅（他気筒のインジェクタ５の背圧制御室１９からのみ燃料が抜ける程度のパルス幅）のインジェクタ（ＩＮＪ）無効パルスを印加する直前のインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルス（Ｔｑｉ）の出力が終了した時点からの待ち時間（待機時間・所定時間：Ｔｗ）を、上記のエンジン回転数（ＮＥ）、インジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルス（Ｔｑｉ）のパルス幅および実コモンレール圧（Ｐｃ）から算出する（ステップＳ６）。
【００４７】
次に、上記のエンジン回転数（ＮＥ）および実コモンレール圧（Ｐｃ）からインジェクタ（ＩＮＪ）無効パルス（Ｔｑｍ）のパルス幅を演算する（ステップＳ７）。ここで、インジェクタ（ＩＮＪ）無効パルス（Ｔｑｍ）のパルス幅は、エンジン１の特定気筒（例えば＃１噴射気筒）のインジェクタ５の燃料噴射停止に伴う狙い値（目標コモンレール圧：Ｐｔ）以上の実コモンレール圧（Ｐｃ）の上昇分に相当する圧力を低減させることが可能なパルス幅に設定される。
【００４８】
次に、インジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルス（Ｔｑｉ）の出力時期か否かを判定する（ステップＳ８）。この判定結果がＹＥＳの場合、つまりインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルス（Ｔｑｉ）の出力時期にあると判定した場合には、インジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルス（Ｔｑｉ）をＥＣＵ１０の出力段にセットする（ステップＳ９）。その後に、最初のステップに戻り、上記の各演算処理や制御処理を繰り返す。
【００４９】
ここで、図３のフローチャートでは説明していないが、コモンレール圧センサ４５によって検出される実コモンレール圧（Ｐｃ）が、上記の目標コモンレール圧（Ｐｔ）と略一致するように、サプライポンプ３よりコモンレール４へ吐出される燃料の吐出量をフィードバック制御している。具体的には、サプライポンプ３の吸入調量弁７の弁開度を、実コモンレール圧（Ｐｃ）と目標コモンレール圧（Ｐｔ）との圧力偏差値に応じて制御するために、吸入調量弁７の開度指令値（Ｄｉ）を演算し、吸入調量弁７の開度指令値（Ｄｉ）をＥＣＵ１０の出力段にセットする。
【００５０】
また、ステップＳ８の判定結果がＮＯの場合、つまりインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルス（Ｔｑｉ）の出力時期ではないと判定した場合には、インジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルス（Ｔｑｉ）の出力が終了した時点から上記のステップＳ６で算出した所定時間（Ｔｗ）が経過しているか否かを判定する（ステップＳ１０）。このステップＳ１０の判定結果がＮＯの場合、つまりインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルス（Ｔｑｉ）の出力が終了した時点から上記の所定時間（Ｔｗ）が経過していない場合には、そのまま最初のステップに戻り、上記の各演算処理や制御処理を繰り返す。
【００５１】
また、判定結果がＹＥＳの場合、つまりインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルス（Ｔｑｉ）の出力が終了した時点から上記の所定時間（Ｔｗ）が経過している場合には、インジェクタ噴射停止後の所定のタイミングでインジェクタ（ＩＮＪ）無効パルス（Ｔｑｍ）をＥＣＵ１０の出力段にセットする（ステップＳ１１）。その後に、最初のステップに戻り、上記の各演算処理や制御処理を繰り返す。
【００５２】
［第１実施例の制御方法］
次に、本実施例のコモンレール式燃料噴射装置の制御方法を図１ないし図４に基づいて簡単に説明する。ここで、図４はインジェクタ（ＩＮＪ）ベースパルス（＃１噴射気筒のインジェクタ噴射パルス）、インジェクタ（ＩＮＪ）無効パルス（＃１噴射気筒とは異なる他気筒である＃４気筒からの補正パルス）、実コモンレール圧（補正有）および各噴射時の噴射量の推移を示したタイミングチャートである。なお、図４中のｔ１時刻〜ｔ５時刻は図８中のｔ１時刻〜ｔ５時刻と略同一時刻である。
【００５３】
エンジン１の特定気筒（＃１噴射気筒）のインジェクタ５の電磁弁１２に印加するインジェクタ（ＩＮＪ）ベースパルス（ＩＮＪ噴射パルス）は、図４のタイミングチャートに示したように、パイロット噴射→プレ噴射→メイン噴射→アフター噴射→ポスト噴射の順にエンジン１の１周期中に出力される。このエンジン１の１周期中の多段噴射中の各噴射間隔およびエンジン１の１周期中の噴射回数は、本実施例の５回だけでなく、エンジン１の運転条件（例えばエンジン回転数：ＮＥ）および目標噴射量（Ｑ）によって任意に決定される。
【００５４】
ここで、図２（ａ）はエンジン１の特定気筒（例えば＃１噴射気筒）のインジェクタ５の無噴射状態を示す。そして、エンジン１の特定気筒のインジェクタ５からエンジン１への燃料の噴射は、図２（ｂ）に示したように、インジェクタ駆動回路の常開型スイッチ２３が閉じられて、特定気筒のインジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４にインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルスが印加されると、電磁弁１２の弁体２５が開弁する。この電磁弁１２が開弁している間は、背圧制御室１９内の燃料がオリフィス２１を介して流路２７を通り、燃料出口２８よりリーク配管３７にリークされるので、スプリング等のニードル付勢手段の付勢力に打ち勝ってノズルニードル１３がノズル本体１５を構成するノズルボデーの弁座よりリフト（離間）する。これにより、噴射孔１６と燃料溜まり１７とが連通するため、コモンレール４に蓄圧された高圧燃料がエンジン１の特定気筒の燃焼室内に噴射供給される。
【００５５】
その後に、インジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルスの出力を開始するインジェクタ噴射パルス開始時期からインジェクタ噴射パルス時間（パルス幅）が経過してインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルスの出力が終了するインジェクタ噴射パルス終了時期になると、つまりインジェクタ駆動回路の常開型スイッチ２３が開かれると、図２（ｃ）に示したように、電磁弁１２の弁体２５が閉弁する。この電磁弁１２が閉弁している間は、燃料通路（高圧通路）１８からオリフィス２０を介して背圧制御室１９内に高圧燃料が充満するため、スプリング等のニードル付勢手段の付勢力によってノズルニードル１３がノズルボデーの弁座に着座する。これにより、噴射孔１６と燃料溜まり１７との連通状態が遮断されるため、エンジン１の特定気筒の燃焼室内への燃料噴射が終了する。
【００５６】
なお、上記のように、エンジン１の特定気筒（例えば＃１噴射気筒）においてエンジン１の１周期中（１行程：吸気行程−圧縮行程−爆発行程−排気行程）中、つまりエンジン１のクランク軸３１が２回転（７２０°）する間に、パイロット噴射→プレ噴射→メイン噴射→アフター噴射→ポスト噴射が行われると、実コモンレール圧（Ｐｃ）は、図８のタイミングチャートに示したように、燃料噴射開始・燃料噴射停止に応じて下降・上昇し、燃料噴射停止後も圧力脈動によりウネリを繰り返す。
【００５７】
しかし、本実施例のコモンレール式燃料噴射装置においては、エンジン１の特定気筒（例えば＃１噴射気筒）のインジェクタ５の燃料噴射停止に伴う狙い値（目標コモンレール圧：Ｐｔ）以上の実コモンレール圧（Ｐｃ）の上昇を阻止すべく、エンジン１の特定気筒（例えば＃１噴射気筒）のインジェクタ５の燃料噴射停止の所定のタイミング｛上記のエンジン回転数（ＮＥ）、噴射パルス（Ｔｑｉ）のパルス幅および実コモンレール圧（Ｐｃ）から算出される所定時間：Ｔｗ｝で、エンジン１へ燃料噴射しない程度のインジェクタ（ＩＮＪ）無効パルスを特定気筒（例えば＃１噴射気筒）とは異なる他気筒（例えば＃４気筒）のインジェクタ５の電磁弁１２に印加するようにしている。
【００５８】
これにより、実コモンレール圧（Ｐｃ）は、図４のタイミングチャートに示したように、エンジン１の特定気筒（例えば＃１噴射気筒）のインジェクタ５の燃料噴射停止に伴う狙い値（目標コモンレール圧：Ｐｔ）以上の実コモンレール圧（Ｐｃ）の上昇分の圧力が他気筒（例えば＃４気筒）のインジェクタ５の背圧制御室１９より燃料が抜かれることにより抑えられて、実コモンレール圧（Ｐｃ）の圧力脈動が無くなる。したがって、インジェクタ５の噴射休止期間に応じた噴射パルス時間（パルス幅）の補正、つまり各噴射時の噴射量の補正が不要となり、エンジン１の運転条件に応じて決定される燃料噴射量（＝目標噴射量）の制御精度を向上できる。
【００５９】
［第１実施例の特徴］
ここで、従来の蓄圧式燃料噴射装置においては、噴射量制御精度の向上のために、サプライポンプから各気筒のインジェクタまでの高圧配管（噴射パイプ）内の圧力脈動およびコモンレール内の圧力脈動を低減する目的で、インジェクタ内に形成される高圧通路のオリフィスの絞り孔径を適合したり、また、上述したように、エンジン１の各気筒のインジェクタから燃焼室内への燃料噴射を停止してから再び燃料噴射を開始するための噴射休止期間に応じてインジェクタ噴射パルス時間（パルス幅）を補正していた。この場合には、エンジン１の１周期（全領域）に渡りインジェクタ噴射パルス時間毎に、５回以上の多段噴射中の各燃料噴射間隔（噴射休止期間）に応じた補正量（補正後噴射量）の設定・適合を行うための莫大な工数が必要であった。
【００６０】
このような従来の蓄圧式燃料噴射装置に対して、本実施例のコモンレール式燃料噴射装置においては、エンジン１の特定気筒のインジェクタ５の閉弁、つまりエンジン１の特定気筒の燃焼室内への高圧燃料の噴射停止（インジェクタ噴射停止）後の所定タイミングで、燃焼室内への燃料が噴射が成されない程度の微小パルス幅のインジェクタ（ＩＮＪ）無効パルスを特定気筒とは異なる他気筒のインジェクタ５の電磁弁１２に印加することによって、エンジン１の特定気筒のインジェクタ５の燃料噴射停止に伴う狙い値（目標コモンレール圧：Ｐｔ）以上の実コモンレール圧（Ｐｃ）の上昇を阻止することができる。
【００６１】
したがって、本実施例のコモンレール式燃料噴射装置においては、エンジン１の特定気筒の燃料噴射終了に応じたインジェクタ無効パルスの微小パルス幅の設定のみを行うことで、例えばパイロット噴射終了からプレ噴射開始までの燃料噴射間隔（噴射休止期間）、プレ噴射終了からメイン噴射開始までの燃料噴射間隔、メイン噴射終了からアフター噴射開始までの燃料噴射間隔、アフター噴射終了からポスト噴射開始までの燃料噴射間隔に応じた各噴射の噴射量の補正は不要となるため、適合工数、噴射量制御精度ともに格段に改善することができる。
【００６２】
［第２実施例］
図５ないし図７は本発明の第２実施例を示すもので、図５はコモンレール式燃料噴射装置の主要構成を示した図である。
【００６３】
本実施例のエンジン１の各気筒毎に搭載されたインジェクタ５は、第１実施例と同様にして、コモンレール４より分岐する複数の噴射パイプ３９の下流端に接続されて、エンジン１の各気筒の燃焼室内に高圧燃料を噴射供給する燃料噴射ノズル１１と、この燃料噴射ノズル１１内に収容されるノズルニードル１３を開弁方向に駆動する電磁式アクチュエータ（ニードル駆動手段）としての２方弁式電磁弁（以下電磁弁と略す）１２と、ノズルニードル１３を閉弁方向に付勢するスプリング等のニードル付勢手段とから構成されている。なお、図５には、本発明の特定気筒（第１の気筒）に相当する＃１気筒のインジェクタ５と他気筒（第２の気筒）に相当する＃２気筒のインジェクタ５とを図示し、＃３気筒および＃４気筒のインジェクタ５を省略している。
【００６４】
ここで、図６は燃料噴射しない気筒のインジェクタ無効パルス制御を示したフローチャートである。この図６のルーチンは、イグニッションスイッチがＯＮとなった後に、所定のタイミング毎に繰り返される。燃料噴射しない気筒（例えばｋ気筒）のインジェクタ無効パルス制御は、今回サイクルでｋ気筒の直前噴射気筒（ｋ気筒が＃１気筒の場合は＃２気筒、ｋ気筒が＃３気筒の場合は＃１気筒、ｋ気筒が＃４気筒の場合は＃３気筒、ｋ気筒が＃２気筒の場合は＃４気筒）のメイン噴射終了直後に開始される。
【００６５】
なお、本実施例では、便宜上＃１気筒のメイン噴射終了後に、＃２気筒がマルチ噴射を実施するタイプで、図６のルーチンの説明を行なう。先ず、第１実施例に示したような噴射量制御を実施して、＃１気筒のインジェクタ５の電磁弁１２にＩＮＪ噴射パルスを印加して、＃１気筒のインジェクタ５よりマルチ噴射を実行する（ステップＳ２１）。次に、燃料圧力（＝実コモンレール圧：Ｐｃ）と燃料温度（ＴＨＦ）とから音速を計算する（ステップＳ２２）。すなわち、下記の数１の式を用いて、燃料圧力（＝実コモンレール圧：Ｐｃ）等により求まる体積弾性係数（Ｋｓ）と、燃料温度（ＴＨＦ）と燃料圧力（＝実コモンレール圧：Ｐｃ）等により求まる燃料の密度（ρ）とから音速（α）を計算する。
【数１】
0003972689.tif 000002
【００６６】
次に、予め分かっている、＃１気筒のインジェクタ５内の燃料通路（継手端面からシート部までの燃料通路）１８の通路長、＃１気筒側の噴射パイプ３９内の燃料通路の通路長、コモンレール４内の燃料通路（＃１気筒側の噴射パイプ３９の継手端部と＃２気筒側の噴射パイプ３９の継手端部とを結ぶ燃料通路）の通路長、＃２気筒側の噴射パイプ３９内の燃料通路の通路長、＃２気筒のインジェクタ５内の燃料通路（継手端面からシート部までの燃料通路）１８の通路長の和（トータル通路長）と、ステップＳ２２で計算した音速（α）とから、＃１気筒のインジェクタ５より各噴射パイプ３９、コモンレール４および各燃料通路１８を通って＃２気筒のインジェクタ５のノズルニードル１３が着座するシート部に伝播する圧力脈動が逆位相となる伝播遅れ時間（本発明の所定時間に相当する）を算出する（ステップＳ２３）。次に、エンジン１へ燃料噴射しない程度のインジェクタ（ＩＮＪ）無効パルスを＃１気筒とは異なる＃２気筒のインジェクタ５の電磁弁１２に印加して、＃２気筒で空打ちを実行する（ステップＳ２４）。その後に、図６のルーチンを抜ける。
【００６７】
現状では、＃２気筒のインジェクタ５の電磁弁１２の駆動を、エンジン１の圧縮行程中に複数回実施するマルチ噴射時に、直前噴射気筒である＃１気筒のインジェクタ５のメイン噴射により生じた圧力脈動が回り込んでくる。このように、コモンレール圧の圧力脈動が生じている状態で、＃２気筒のインジェクタ５において早期パイロット噴射やポスト噴射を実施すると、パイロット噴射量やポスト噴射量に対する噴射期間の特性が変化して噴射量変動が発生するという問題がある。
【００６８】
そこで、本実施例では、直前噴射気筒である＃１気筒のインジェクタ５のメイン噴射により生じた圧力脈動と逆位相の空打ちを燃料噴射しない＃２気筒（早期パイロット噴射やポスト噴射を行なう気筒）のインジェクタ５で行なうことで、図７（ａ）、（ｂ）に示したように、＃１気筒のインジェクタ５のメイン噴射により生じた圧力脈動（＃１の圧力波）を逆位相の空打ち（＃２の圧力波）で打ち消すようにしている。したがって、第１実施例と同様な効果を達成することができる。なお、本実施例では、直前噴射気筒であるｋ気筒のインジェクタ５のマルチ噴射のうちで最も噴射量の多いメイン噴射直後に、直後噴射気筒であるｋ＋１気筒のインジェクタ５にＩＮＪ無効パルスを印加することにより空打ちを実行しているが、ｋ気筒のインジェクタ５のマルチ噴射のメイン噴射直後に、直後噴射気筒ではない他の気筒ｋ＋２または気筒ｋ＋３のインジェクタ５にＩＮＪ無効パルスを印加することにより空打ちを実行しても良い。
【００６９】
［変形例］
本実施例では、本発明の内燃機関用燃料噴射装置の一例として、コモンレール式燃料噴射装置に適用した例を説明したが、コモンレール等の蓄圧配管を持たず、燃料供給ポンプから高圧配管を経て直接インジェクタに高圧燃料を供給するタイプの内燃機関用燃料噴射装置に適用しても良い。また、本実施例では、エンジン１の各気筒の燃焼室内に燃料を噴射供給するインジェクタの一例として、２方弁式電磁弁付きのインジェクタ５を使用した例を説明したが、３方弁式電磁弁付きのインジェクタやその他のタイプのインジェクタを使用しても良い。
【００７０】
本実施例では、コモンレール圧センサ４５をコモンレール４に直接取り付けて、コモンレール４内に蓄圧される燃料圧力（実コモンレール圧）を検出するようにしているが、燃料圧力検出手段をサプライポンプ３のプランジャ室（加圧室）からインジェクタ５内の燃料通路までの間の燃料配管等に取り付けて、サプライポンプ３の加圧室より吐出された燃料圧力を検出するようにしても良い。
【００７１】
本実施例では、サプライポンプ３のプランジャ室（加圧室）内に吸入される燃料の吸入量を変更（調整）する吸入調量弁（吸入量調整用電磁弁）７を設けた例を説明したが、サプライポンプ３のプランジャ室（加圧室）からコモンレール４への燃料の吐出量を変更（調整）する吐出量調整用電磁弁を設けても良い。なお、吐出量調整用電磁弁または吸入量調整用電磁弁の弁開度がその電磁弁への通電を停止した時に全開となるノーマリオープンタイプの電磁弁を用いても良いが、吐出量調整用電磁弁または吸入量調整用電磁弁の弁開度がその電磁弁を通電した時に全開となるタイプの電磁弁を用いても良い。
【００７２】
本実施例では、４気筒エンジン１の特定気筒（例えば＃１噴射気筒）のインジェクタ５の閉弁（燃料噴射停止）に伴う狙い値以上の噴射圧力の上昇を阻止すべく、４気筒エンジン１の特定気筒（例えば＃１噴射気筒）のインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルスの停止後の所定のタイミングで微小パルス（インジェクタ無効パルス）を特定気筒とは異なる他気筒の＃４気筒のインジェクタ５に印加するようにしているが、４気筒エンジン１の特定気筒（例えば＃１噴射気筒）のインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルスの停止後の所定のタイミングで微小パルス（インジェクタ無効パルス）を特定気筒とは異なる他気筒の＃２気筒または＃３気筒のインジェクタ５に印加するようにしても良い。また、インジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルスを印加する特定気筒は、＃１気筒、＃２気筒、＃３気筒、＃４気筒のいずれでも良いことは言うまでもない。
【００７３】
本実施例では、４気筒エンジン１の特定気筒（例えば＃１噴射気筒）のインジェクタ５の閉弁（燃料噴射停止）に伴う狙い値以上の噴射圧力の上昇を阻止すべく、４気筒エンジン１の特定気筒（例えば＃１噴射気筒）のインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルスの停止後の所定のタイミングで微小パルス（インジェクタ無効パルス）を特定気筒とは異なる他気筒の＃４気筒のインジェクタ５に印加するようにしているが、サプライポンプ３とインジェクタ５とを結ぶ燃料配管（コモンレール４等の蓄圧配管を含む）に常閉型の減圧弁を取り付けて、４気筒エンジン１の特定気筒（例えば＃１噴射気筒）のインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルスの停止後の所定のタイミングでその減圧弁を所定の時間だけ開弁させることにより、実コモンレール圧の変動を低減させるようにしても良い。
【００７４】
本実施例では、本発明の内燃機関用燃料噴射装置の一例として、多気筒ディーゼルエンジン等のエンジン１の特定気筒においてエンジン１の１周期中に５回以上の多段噴射（例えばパイロット噴射・プレ噴射・メイン噴射・アフター噴射・ポスト噴射）を行うことが可能なコモンレール式燃料噴射装置（蓄圧式燃料噴射装置）を適用した例を説明したが、エンジン１の特定気筒においてエンジン１の１周期中に２回以上の多段噴射（例えばパイロット噴射・メイン噴射）を行うことが可能なコモンレール式燃料噴射装置を適用しても良い。
【００７５】
また、３回以上の多段噴射（例えばパイロット噴射・メイン噴射・アフター噴射）を行うことが可能なコモンレール式燃料噴射装置に適用しても良く、また、４回以上の多段噴射（例えばパイロット噴射・プレ噴射・メイン噴射・アフター噴射またはパイロット噴射・メイン噴射・アフター噴射・ポスト噴射）を行うことが可能なコモンレール式燃料噴射装置に適用しても良く、また、６回以上の多段噴射を行うことが可能なコモンレール式燃料噴射装置に適用しても良い。このエンジン１の１周期中の６回以上の多段噴射中の各噴射間隔およびエンジン１の１周期中の噴射回数は、エンジン１の運転条件（例えばエンジン回転数：ＮＥ）および燃料噴射量（例えば目標噴射量：Ｑ）によって任意に決定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】コモンレール式燃料噴射装置の全体構成を示した概略図である（第１実施例）。
【図２】（ａ）〜（ｃ）はインジェクタの作動状態を示した説明図である（第１実施例）。
【図３】インジェクタの噴射量制御方法を示したフローチャートである（第１実施例）。
【図４】ＩＮＪベースパルス（ＩＮＪ噴射パルス）、ＩＮＪ無効パルス、実コモンレール圧（補正有）および各噴射時の噴射量の推移を示したタイミングチャートである（第１実施例）。
【図５】コモンレール式燃料噴射装置の主要構成を示した概略図である（第２実施例）。
【図６】燃料噴射しない気筒のＩＮＪ無効パルス制御を示したフローチャートである（第２実施例）。
【図７】（ａ）、（ｂ）は圧力波形を示したタイミングチャートである（第２実施例）。
【図８】ＩＮＪベースパルス（ＩＮＪ噴射パルス）、ＩＮＪ補正後パルス、実コモンレール圧（補正無）、各噴射時のベース噴射量、各噴射時の補正後噴射量の推移を示したタイミングチャートである（従来の技術）。
【符号の説明】
１  エンジン（内燃機関）
３  サプライポンプ（燃料供給ポンプ）
４  コモンレール（蓄圧容器、燃料通路）
５  インジェクタ（電磁式燃料噴射弁）
１０  ＥＣＵ（噴射量決定手段、噴射パルス決定手段、目標噴射圧力決定手段、第１インジェクタ駆動手段、無効パルス決定手段、第２インジェクタ駆動手段、吐出量制御手段）
１２  電磁弁
１８  インジェクタの継手端面からシート部までの燃料通路
２４  ソレノイドコイル
３９  噴射パイプ（燃料通路）
４１  気筒判別センサ（気筒判別手段、運転条件検出手段）
４２  クランク角センサ（回転速度検出手段、運転条件検出手段）
４３  アクセル開度センサ（運転条件検出手段）
４４  燃料温度センサ（運転条件検出手段）
４５  コモンレール圧センサ（噴射圧力検出手段）
【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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