(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧燃料を供給可能な高圧燃料源と、
前記高圧燃料源の燃料圧よりも圧力の低い低圧燃料を供給可能な低圧燃料源と、
前記高圧燃料源及び前記低圧燃料源に燃料通路を介して接続されたインジェクタと、
前記インジェクタからの燃料噴射を制御する第１制御弁と、
前記インジェクタへ供給する燃料圧力を変更すべく前記高圧燃料源または前記低圧燃料源の一方を前記インジェクタに作用させるように制御する第２制御弁と、
前記第１制御弁及び第２制御弁を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記第２制御弁の閉弁時期を前記第１制御弁の閉弁時期よりも所定期間早めに設定し、しかも、前記所定期間を前記高圧燃料源の燃料圧力及び燃料温度に応じて設定することを特徴とする燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は燃料噴射装置に関するものであり、噴射率波形の形状を良好に維持しつつ、リターン燃料やリーク燃料を減少させて燃費を向上させることができるように工夫したものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンの燃料噴射装置として、コモンレール式燃料噴射装置がある。このようなコモンレール式燃料噴射装置では、噴射圧力と噴射時期を独立制御できることから、自動車用ディーゼルエンジンの噴射系として主流となりつつある。しかし、従来のコモンレール式燃料噴射装置では、単一のコモンレールを用いて噴射率波形がほぼ矩形であるため、初期噴射量が多く、ＮＯｘの低減や燃焼騒音の低減に対しては必ずしも有利ではなかった。
【０００３】
そこで近年では、噴射率波形の形状を制御することができる、次世代型のコモンレール式燃料噴射装置が開発されている。この次世代型のコモンレール式燃料噴射装置では、燃料源として高圧コモンレールと低圧コモンレールとを有しており、燃料源を噴射期間中において変更することにより、インジェクタへ供給する燃料圧力を噴射期間中において変更して、噴射率波形の形状を変化させている。
【０００４】
つまり、詳細は〔発明の実施の形態〕の欄の中でも説明するが、燃料噴射開始直後における燃料噴射率を下げて、その後に燃料噴射率を上げるには（噴射率波形の形状を所謂「ブーツ形」にするには）、燃料噴射開始直後は低圧コモンレールからインジェクタに燃料を供給して低圧での初期噴射を行い、噴射開始からある設定期間が経過した後に、高圧コモンレールからインジェクタに燃料を供給して高圧での噴射を行う。
また、噴射率波形の形状を矩形とするには、インジェクタが閉弁状態になっているときに例えば高圧コモンレールからインジェクタに向けて高圧燃料を予め供給しておき、その後にインジェクタを開弁するようにしている。
【０００５】
このような２つのコモンレールを有する次世代型のコモンレール式燃料噴射装置では、燃料噴射終了時において、安定した噴射率波形を得るために、インジェクタによる燃料噴射の開始・停止を制御する制御弁（第１制御弁）を閉弁するタイミングと、インジェクタへの高圧燃料の供給・停止を制御する制御弁（第２制御弁）を閉弁するタイミングを一致させていた。場合によっては、第２制御弁を閉弁するタイミングを第１制御弁を閉弁するタイミングよりも遅くしていた。
【０００６】
なお、コモンレールは１つであるが、燃料増圧機構を備えた増圧ピストン型の燃料噴射装置も開発されており、このタイプの増圧ピストン型燃料噴射装置においても、噴射率波形の形状を制御することができる（その詳細は、〔発明の実施の形態〕の欄において併せて説明する）。
【０００７】
このような増圧ピストン型の燃料噴射装置でも、燃料噴射終了時において、安定した噴射率波形を得るため、インジェクタによる燃料噴射の開始・停止を制御する制御弁（第１制御弁）を閉弁するタイミングと、インジェクタへの高圧燃料の供給・停止を制御する制御弁（第２制御弁）を閉弁するタイミングを一致させていた。場合によっては、第２制御弁を閉弁するタイミングを第１制御弁を閉弁するタイミングよりも遅くしていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、２つのコモンレールを有するコモンレール式燃料噴射装置においても、増圧ピストン型の燃料噴射装置においても、安定した噴射率波形形状を得るため、従来では、燃料噴射終了時において、インジェクタによる燃料噴射の開始・停止を制御する制御弁（第１制御弁）を閉弁するタイミングと、インジェクタへの高圧燃料の供給・停止を制御する制御弁（第２制御弁）を閉弁するタイミングを一致させたり、場合によっては、第２制御弁を閉弁するタイミングを第１制御弁を閉弁するタイミングよりも遅くしていた。
このことは、高圧燃料がインジェクタ等に作用している期間が長くなることを意味しており、このためリーク燃料やリターン燃料が増えてしまう。リーク燃料とは、高圧燃料がインジェクタに作用したときにインジェクタのシール部分から燃料が僅かであるが漏れでてくる燃料であり、リターン燃料とは、２つのコモンレールを有するコモンレール式燃料噴射装置において、燃料噴射に寄与することなく低圧コモンレールから燃料タンクに戻ってくる燃料である。
【０００９】
このように燃料噴射に使用されないリーク燃料やリターン燃料が増えるということは、コモンレールに燃料を供給している燃料供給ポンプの駆動仕事量が増えることを意味する。この結果、燃料供給ポンプを駆動しているエンジンが不要な仕事をしなければならず、燃費悪化の一要因となっていた。
【００１０】
本発明は、上記従来技術に鑑み、噴射率波形の形状を良好に維持しつつ、リターン燃料やリーク燃料を減少させて燃費を向上させることができる燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明は、高圧燃料を供給可能な高圧燃料源と、前記高圧燃料源の燃料圧よりも圧力の低い低圧燃料を供給可能な低圧燃料源と、前記高圧燃料源及び前記低圧燃料源に燃料通路を介して接続されたインジェクタと、前記インジェクタからの燃料噴射を制御する第１制御弁と、前記インジェクタへ供給する燃料圧力を変更すべく前記高圧燃料源または前記低圧燃料源の一方を前記インジェクタに作用させるように制御する第２制御弁と、前記第１制御弁及び第２制御弁を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記第２制御弁の閉弁時期を前記第１制御弁の閉弁時期よりも所定期間早めに設定し、しかも、前記所定期間を前記高圧燃料源の燃料圧力及び燃料温度に応じて設定することを特徴とする。
【００１２】
なお請求項１において、前記高圧燃料源は、高圧燃料供給ポンプと、前記高圧燃料供給ポンプから供給された高圧燃料を貯留すると共に前記燃料通路に接続された高圧コモンレールとから構成され、そして、
前記低圧燃料源は、前記第２制御弁を介して前記高圧コモンレール側から供給される燃料を低圧燃料に調圧して貯留する低圧コモンレールにより構成されているようにしてもよい。
【００１３】
更に請求項１において、前記低圧燃料源は、低圧燃料供給ポンプと、前記低圧燃料供給ポンプから供給された低圧燃料を貯留すると共に前記燃料通路に接続された低圧コモンレールとから構成され、そして、
前記高圧燃料源は、前記低圧コモンレールの低圧燃料を増圧する燃料増圧機構を含み、更に前記燃料増圧機構が、前記第２制御弁の開弁制御によって作動して前記インジェクタ側に高圧燃料を供給するように構成されているようにしてもよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００１８】
＜第１の実施の形態：２コモンレール型の燃料噴射装置＞
まず、高圧コモンレールと低圧コモンレールとを有している２コモンレール型の燃料噴射装置に、本発明を適用した、第１の実施の形態を説明する。図１に示すように、２コモンレール型の燃料噴射装置では、高圧燃料供給ポンプ１は、内燃機関としてのエンジンにより駆動されて燃料タンク２内から図示しないフィードポンプにより供給された燃料を加圧して、高圧の燃料を高圧コモンレール３に向けて吐出する。電子制御装置４は、エンジン回転数センサにより検出されたエンジン回転数Ｎｅと、アクセル開度センサにより検出されたアクセルペダル踏込量（アクセル開度）Ａｃｃとに応じて高圧燃料供給ポンプ１を制御して圧送ストローク（燃料供給量）を可変調整し、更に、高圧コモンレール３に設けられている圧力センサ（図示省略）により検出された燃料圧力に応じて圧送ストロークをフィードバック制御することにより、エンジン運転状態に適合した高圧燃料を得るようになっている。
【００１９】
高圧燃料供給ポンプ１から吐出された高圧燃料は、高圧コモンレール３に貯留される。この高圧コモンレール３は、前記エンジンの各気筒に共通するものであり、燃料通路５を介してインジェクタ６に接続されている。インジェクタ６には、インジェクタ駆動電磁弁（第１制御弁）７が備えられており、燃料通路５の途中には圧力切換電磁弁（第２制御弁）８が介装されている。これら電磁弁７，８の開弁（ＯＮ），閉弁（ＯＦＦ）の制御は、電子制御装置４により行われる。
【００２０】
燃料通路５のうち圧力切換電磁弁８よりも下流側（インジェクタ６側）からは、分岐燃料通路９が分岐しており、低圧コモンレール１０は分岐燃料通路９を介してインジェクタ６に接続されている。分岐燃料通路９の途中には、逆止弁１１とオリフィス１２が並列に接続されており、逆止弁１１は低圧コモンレール１０からインジェクタ６に向かう燃料の流れを許容する。そして、燃料通路５内の燃料圧力が分岐燃料通路９内の燃料圧力よりも高い場合には、燃料通路５内の燃料が分岐燃料通路９及びオリフィス１２を通じて低圧コモンレール１０に流入する。分岐燃料通路９のうち、低圧コモンレール１０と燃料タンク２との間には、低圧コモンレール１０の燃料圧力を調整する圧力制御弁１３が設けられている。この圧力制御弁１３による圧力調整により、低圧コモンレール１２内の燃料圧力を予め決めた低圧に調整することができる。なお、圧力制御弁１３を電子制御装置４によって、可変調整しても良い。
【００２１】
次に、このような構成となっている２コモンレール型の燃料噴射装置の動作を説明する。電子制御装置４の制御下で、高圧コモンレール３内の燃料圧力、即ち、高圧燃料供給ポンプ１の吐出圧力がエンジン運転状態に適合するように制御され、エンジン運転状態（エンジン回転数Ｎｅ，アクセルペダル踏込量Ａｃｃ等）に応じて燃料噴射期間（燃料噴射開始・終了時期）が設定される。
また、低圧コモンレール１０，分岐燃料通路９，及び圧力切換電磁弁８よりも下流側の燃料通路５には、圧力制御弁１３により圧力が低圧に調整された燃料が蓄積されている。
【００２２】
電子制御装置４は、電磁弁７，８の開弁（ＯＮ），閉弁（ＯＦＦ）の時期を制御して、燃料噴射率波形を次のようにして変えることができる。
【００２３】
図２（ｂ）（ｃ）に示すように、圧力切換電磁弁８が閉弁された状態でインジェクタ駆動電磁弁７を開弁すると、低圧コモンレール１０から低圧の燃料がインジェクタ６に供給されて、低圧燃料が噴射される。
インジェクタ駆動電磁弁７が開弁されてから、時間的に遅れて圧力切換電磁弁８を開弁すると、高圧コモンレール３から高圧の燃料がインジェクタ６に供給されて、高圧燃料が噴射される。
このように、噴射期間の初期において低圧燃料を噴射し、所定時間遅れて高圧燃料を噴射すると、図２（ａ）に実線で示すように、噴射率波形はブーツ形となる。
【００２４】
図３（ｂ）（ｃ）に示すように、インジェクタ駆動電磁弁７の開弁に先立って、圧力切換電磁弁８を開弁すると、燃料通路５のうち圧力切換電磁弁８よりも下流側に、高圧の燃料が供給される。このように高圧燃料が予め供給されている状態において、インジェクタ駆動電磁弁７を開弁すると、燃料噴射開始直後から急峻に噴射量が増加し短時間に大量の燃料を噴射することができる。したがって、このときの噴射率波形は、図３（ａ）に実線で示すように、略矩形となる。
【００２５】
このように、インジェクタ駆動電磁弁７と圧力切換電磁弁８の開弁時期を調整することにより、噴射率波形の形状を変化させることができる。つまり、エンジン運転状態に応じて、燃料噴射開始直後から噴射量が緩やかに増加するブーツ形の噴射率波形、或いは、燃料噴射開始直後から急峻に噴射量を増加させ短期間に大量の燃料を噴射させる矩形の噴射率波形に制御することができる。もちろん、インジェクタ駆動電磁弁７と圧力切換電磁弁８の開弁時期を、前述したのと異なる時期に調整することにより、噴射率波形の形状を更に別の形状にすることができる
【００２６】
なお、圧力切換電磁弁８を開弁している際には、高圧の燃料が分岐燃料通路９のオリフィス１２を介して低圧コモンレール１０に供給される。低圧コモンレール１０内の燃料の圧力は、圧力制御弁１３により所定の低圧に調整される。つまり、低圧コモンレール１０内の圧力が、圧力制御弁１３により調整される調整圧力よりも大きくなると、低圧コモンレール１０内の燃料が圧力調整弁１３を介して流れ出て燃料タンク２に戻る。このように低圧コモンレール１０から圧力制御弁１３を介して燃料タンク２に戻る燃料を「リターン燃料」と称している。
【００２７】
また、インジェクタ６に燃料を供給すると（特に高圧燃料を供給すると）、燃料圧力が高いため、インジェクタ６のシール部分から燃料が僅かであるが漏れ出て、燃料タンク２に戻る。このようにインジェクタ６のシール部分から漏れ出て燃料タンク２に戻る燃料を「リーク燃料」と称している。
【００２８】
ここで、本発明のポイントとなる、噴射期間の終期における電磁弁（第１，第２制御弁）７，８の閉弁タイミングについて説明する。図２（ｂ）（ｃ），図３（ｂ）（ｃ）に実線で示すように、圧力切換電磁弁（第２制御弁）８の閉弁時期は、インジェクタ駆動電磁弁（第１制御弁）７の閉弁時期よりも、所定期間ΔＴclose だけ時間的に前に設定している。この所定期間ΔＴclose は、「▲１▼噴射率波形の形状を良好に維持でき、且つ、▲２▼圧力切換電磁弁８の開弁期間ΔＴｃを最小とする（即ちインジェクタ６や低圧コモンレール１０に高圧燃料を作用させる時間を最小とする）」時間間隔（期間）として求めたものであり、その設定演算方法は後述する。
【００２９】
ちなみに、従来では、図２（ｂ），図３（ｂ）に点線で示すように、圧力切換電磁弁（第２制御弁）８の閉弁時期を、インジェクタ駆動電磁弁（第１制御弁）７の閉弁時期に一致させていた。
【００３０】
このように、本実施の形態では、圧力切換電磁弁８の閉弁時期を、インジェクタ駆動電磁弁７の閉弁時期よりも早くしているため、高圧燃料がインジェクタ６や低圧コモンレール１０に作用する期間または時間が短くなる。この結果、インジェクタ６からのリーク燃料や、低圧コモンレール１０からのリターン燃料が低減し、高圧燃料供給ポンプ１の駆動仕事が少なくなり、ひいてはエンジンの負荷が減り、燃費が向上する。
【００３１】
ここで、圧力切換電磁弁８の閉弁時期とインジェクタ駆動電磁弁７の閉弁時期との間の期間または時間（進み時間ΔＴoff ）と、リターン燃料の流量（リターン流量）及び噴射量との関係を、図４を基に説明する。図４において、進み時間ΔＴoff は、インジェクタ駆動電磁弁７が閉弁したときを時間０として、時間的に前の時間を示している。
図４（ａ）は進み時間ΔＴoff とリターン流量との関係を示したものであり、噴射圧力の大小に応じた複数の特性があるが、進み期間ΔＴoff が長くなるほどリターン流量が減ることを示している。
図４（ｂ）は進み時間ΔＴoff と噴射量との関係を示したものであり、噴射圧力の大小に応じた複数の特性があるが、進み時間ΔＴoff がある時間よりも長くなると、噴射量が低減して目的とした噴射率波形が得られないことを示している。つまり、図４（ｂ）の特性において、進み時間ΔＴoff がある時間よりも長くなると、噴射量は垂下特性で示す量にまで低減する。
【００３２】
図４に示すように、進み時間ΔＴoff をｔ１にしたときは、リターン流量がｒ１であったものが、進み時間ΔＴoff をｔ２にしたときは、リターン流量がｒ２にまで低減することが分かる。この場合、進み時間ΔＴoff を、噴射率波形に影響がでない程度の噴射量を確保できるような時間とするならば、噴射率波形を維持しつつリターン流量を減らすことができる。このような時間は、図４に示すように噴射圧力によって異なってくるので、噴射圧力（燃料圧力）を考慮する必要がある。また、このような時間は、燃料温度によっても異なってくる。
【００３３】
図５のステップ２に示す特性は、噴射圧力（燃料圧力）Ｐと燃料温度tfuel に応じて、噴射率波形を維持しつつリターン流量を減らすことができる進み時間ΔＴoff 、即ち、所定期間ΔＴclose を求めることができる特性を示している。この特性では、噴射圧力Ｐが高い程、また、燃料温度tfuel が高い程、所定期間ΔＴclose が長くなっている。かかる特性は、各エンジンの特性に応じて予め求めており、電子制御装置４に組み込まれている。
【００３４】
ここで、電子制御装置４により、噴射率波形を維持しつつリターン流量を減らすことができる進み時間ΔＴoff ( ＝所定期間ΔＴclose ）、ひいては、圧力切換電磁弁８の開弁期間ΔＴｃを求める演算手順を、図５のフロー図を参照して説明する。
【００３５】
電子制御装置４は、ステップ１では、切換間隔Ｔｏ，インジェクタ駆動電磁弁７の開弁期間ΔＴｉ，噴射圧力Ｐ，燃料温度tfuel を読み込む。電磁弁７の開弁時期と電磁弁８の開弁時期との間の時間間隔である切換期間Ｔｏは、噴射率波形に応じて決定されるものであり、エンジン運転状態（エンジン回転数Ｎｅ，アクセルペダル踏込量Ａｃｃ等）を基に決まる。また、インジェクタ駆動電磁弁７の開弁期間ΔＴｉも、エンジン運転状態（エンジン回転数Ｎｅ，アクセルペダル踏込量Ａｃｃ等）を基に決まる。噴射圧力Ｐは高圧コモンレール３に備えた圧力センサ（図示省略）により検出され、燃料温度tfuel は高圧コモンレール３に備えた温度センサ（図示省略）により検出される。
【００３６】
ステップ２では、燃料圧力tfuel に応じた特性を選択し、この選択した特性を用いて、このときの噴射圧力Ｐに対応する所定期間ΔＴclose を求める。
【００３７】
ステップ３では、圧力切換電磁弁８の開弁期間を、次式（１）または（２）により求める。式（１）は、インジェクタ駆動電磁弁７の開弁時期よりも圧力切換電磁弁８の開弁時期が遅いとき、例えば噴射率波形がブーツ型のときに用い、式（２）はインジェクタ駆動電磁弁７の開弁時期よりも圧力切換電磁弁８の開弁時期が早いとき、即ち噴射率波形が矩形のときに用いる。
ΔＴｃ＝ΔＴｉ−ΔＴｏ−ΔＴclose       ・・・（１）
ΔＴｃ＝ΔＴｉ＋ΔＴｏ−ΔＴclose       ・・・（２）
【００３８】
電子制御装置４は、圧力切換電磁弁８を開弁する時点から、式（１）または式（２）で求めた閉弁期間ΔＴｃが経過した時点で、インジェクタ駆動電磁弁７を閉弁する。このため、圧力切換電磁弁８の閉弁時期は、インジェクタ駆動電磁弁７の閉弁時期よりも所定期間ΔＴclose だけ早くなる。
【００３９】
なお、圧力切換電磁弁８の閉弁時期と駆動電磁弁７の閉弁時期との間の時間が、所定期間ΔＴclose よりも長くなると、噴射期間の終期において高圧燃料が不足して、図２（ａ），図３（ａ）に一点鎖線で示すように、噴射期間の終期において噴射率波形が大きく欠けてしまい、所望の出力トルクが得られなくなり、却って問題が生じてしまう。
結局、圧力切換電磁弁８の閉弁時期と駆動電磁弁７の閉弁時期との間の時間を、所定期間ΔＴclose とすることにより、噴射率波形を良好に維持しつつ、リーク燃料やリターン燃料を低減することができるのである。
【００４０】
なお、所定期間ΔＴclose は、燃料圧力に応じて設定した期間を、更に燃料温度に応じて補正して求めるようにしてもよい。
【００４１】
＜第２の実施の形態：増圧ピストン型の燃料噴射装置＞
次に、燃料増圧機構を有している増圧ピストン型の燃料噴射装置に、本発明を適用した、第２の実施の形態を説明する。図６に示すように、増圧ピストン型の燃料噴射装置では、燃料供給ポンプ２１は、エンジンにより駆動されて燃料タンク２２内から図示しないフィードポンプにより供給された燃料を加圧して、低圧の燃料をコモンレール２３に向けて吐出する。電子制御装置２４は、エンジン運転状況に応じて、燃料供給ポンプ２１の圧送ストローク（燃料供給量）を可変調整している。
【００４２】
燃料供給ポンプ２１から吐出された低圧燃料は、コモンレール２３に貯留される。コモンレール２３は、エンジンの各気筒に共通するものであり、逆止弁２５を介装した燃料通路２６を介してインジェクタ２７に接続されている。インジェクタ２７には、インジェクタ駆動電磁弁（第１制御弁）２８が備えられている。
【００４３】
燃料増圧機構は増圧ピストン３０，オリフィス４１及び増圧ピストン電磁弁４３を主要部材として構成されている。このうち増圧ピストン３０は、シリンダ３１と、ピストン３２と、戻しばね３３とで構成されており、シリンダ室３４と加圧室３５を有している。そして、燃料通路２６のうち逆止弁２５よりもコモンレール２３側（上流側）の部分と、ピストン３２の背面空間（図６ではピストン３２よりも右側のシリンダ内空間）とが、通路４０にて接続されており、また、燃料通路２６のうち逆止弁２５よりも上流側の部分と、シリンダ室３４とが、オリフィス４１を介装した通路４２にて接続されている。また、シリンダ室３４と燃料タンク２２とは、増圧ピストン電磁弁（第２制御弁）４３を介装した通路４４にて接続されている。更に、燃料通路２６のうち逆止弁２５よりもインジェクタ２７側（下流側）の部分と、加圧室３５とが通路４５により接続されている。
【００４４】
電子制御装置２４は、電磁弁２８，４３の開弁（ＯＮ），閉弁（ＯＦＦ）の時期を制御して、燃料の噴射率波形を次のようにして変えることができる。
【００４５】
図７（ｂ）（ｃ）に示すように、増圧ピストン電磁弁４３が閉弁された状態でインジェクタ駆動電磁弁２８を開弁すると、コモンレール２３から燃料通路２６及び逆止弁２５を介して低圧の燃料がインジェクタ２７に供給されて、低圧燃料が噴射される。
インジェクタ駆動電磁弁２８が開弁されてから、時間的に遅れて増圧ピストン電磁弁４３を開弁すると、シリンダ室３４内の燃料が通路４４を通って燃料タンク２２に流れ出て、シリンダ室３４内の圧力は、ピストン３２の背面の圧力よりも低くなり、ピストン３２が加圧室３５側に押されて移動し、加圧室３５内の燃料が高圧となって通路４５を介してインジェクタ２７に供給され、高圧燃料が噴射される。
このように、噴射期間の初期において低圧燃料を噴射し、所定時間遅れて高圧燃料を噴射すると、図７（ａ）に示すように、初期噴射を抑えた噴射率波形とすることができる。
【００４６】
図８（ｂ）（ｃ）に示すように、インジェクタ駆動電磁弁２８の開弁に先立って、増圧ピストン電磁弁４３を開弁すると、シリンダ室３４内の燃料が通路４４を通って燃料タンク２２に流れ出て、シリンダ室３４内の圧力は、ピストン３２の背面の圧力よりも低くなり、ピストン３２が加圧室３５側に押されて移動し、加圧室３５内の燃料が高圧となって、燃料通路２６のうち逆止弁２５よりも下流側に供給される。このようにして高圧燃料が供給されている状態において、インジェクタ駆動電磁弁２８を開弁すると、燃料噴射開始直後から急峻に噴射量が増加し短時間に大量の燃料を噴射することができる。したがって、このときの噴射率波形は、図８（ａ）に示すように、略矩形となる。
【００４７】
ここで、本発明のポイントとなる、噴射期間の終期における電磁弁（第１，第２制御弁）２８，４３の閉弁タイミングについて説明する。図７（ｂ）（ｃ），図８（ｂ）（ｃ）に実線で示すように、増圧ピストン電磁弁（第２制御弁）４３の閉弁時期は、インジェクタ駆動電磁弁（第１制御弁）２８の閉弁時期よりも、所定期間ΔＴclose だけ時間的に前に設定している。この所定期間ΔＴclose は、「▲１▼噴射率波形の形状を良好に維持でき、且つ、▲２▼増圧ピストン電磁弁４３の開弁期間ΔＴｃを最小とする（即ちインジェクタ２８に高圧燃料を作用させる時間を最小とする）」時間間隔（期間）として求めたものであり、その設定演算方法は、前述した第１の実施の形態と同様である。
【００４８】
ちなみに、従来では、図７（ｂ），図８（ｂ）に点線で示すように、増圧ピストン電磁弁（第２制御弁）４３の閉弁時期を、インジェクタ駆動電磁弁（第１制御弁）２８の閉弁時期に一致させていた。
【００４９】
このように、本実施の形態では、増圧ピストン電磁弁４３の閉弁時期を、インジェクタ駆動電磁弁２８の閉弁時期よりも早くしているため、高圧燃料がインジェクタ２７に作用する期間または時間が短くなる。この結果、インジェクタ６からのリーク燃料が低減し、高圧燃料供給ポンプ１の駆動仕事が少なくなり、ひいてはエンジンの負荷が減り、燃費が向上する。
【００５０】
【発明の効果】
以上、実施の形態と共に具体的に説明したように、本発明によれば、燃料源をインジェクタに作用させるように制御する第２制御弁の閉弁時期を、インジェクタからの燃料噴射を制御する第１制御弁の閉弁時期よりも所定期間早めに設定したため、インジェクタに高圧燃料が作用する時間が短くなり、リーク燃料が減少すると共に、２コモンレール型の燃料噴射装置では低圧コモンレールに高圧燃料が作用する時間が短くなり、リターン燃料が減少する。このようにリーク燃料やリターン燃料が低減するため、燃料供給ポンプの駆動仕事が少なくなり、ひいてはエンジンの負荷が減り燃費が向上する。
また、第２制御弁の閉弁時期を第１制御弁の閉弁時期よりも所定期間早めに設定した際に、この所定期間は、所望の噴射率波形形状を維持し且つリターン燃料流量を低減するように設定されているため、噴射率波形形状を維持して必要なトルクが得られると共に、リーク燃料やリターン燃料が低減して、燃料供給ポンプの駆動仕事が少なくなり、ひいてはエンジンの負荷が減り燃費が向上する。
しかも、前記所定期間を、前記高圧燃料源の燃料圧力及び燃料温度に応じて設定しているため、噴射率波形形状を維持し、且つ、リーク燃料やリターン燃料を低減することを確保しつつ、前記所定期間は最適な期間となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる２コモンレール型の燃料噴射装置を示す構成図である。
【図２】第１の実施の形態におけるブーツ形の噴射率波形及び電磁弁の駆動状態を示す説明図である。
【図３】第１の実施の形態における矩形の噴射率波形及び電磁弁の駆動状態を示す説明図である。
【図４】進み時間ΔＴoff とリターン流量及び噴射量との関係を示す特性図である。
【図５】第１の実施の形態における電子制御装置の動作を示すフロー図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態にかかる増圧ピストン型の燃料噴射装置を示す構成図である。
【図７】第２の実施の形態における初期噴射を抑えた噴射率波形及び電磁弁の駆動状態を示す説明図である。
【図８】第２の実施の形態における矩形の噴射率波形及び電磁弁の駆動状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１  高圧燃料供給ポンプ
２  燃料タンク
３  高圧コモンレール
４  電子制御装置
５  燃料通路
６  インジェクタ
７  インジェクタ駆動電磁弁
８  圧力切換電磁弁
９  分岐燃料通路
１０  低圧コモンレール
１１  逆止弁
１２  オリフィス
１３  圧力制御弁
２１  燃料供給ポンプ
２２  燃料タンク
２３  コモンレール
２４  電子制御装置
２５  逆止弁
２６  燃料通路
２７  インジェクタ
２８  インジェクタ駆動電磁弁
３０  増圧ピストン
３１  シリンダ
３２  ピストン
３３  戻しばね
３４  シリンダ室
３５  加圧室
４０  通路
４１  オリフィス
４２  通路
４３  増圧ピストン電磁弁
４４  通路
４５  通路
【図１】
0004013529.tif 000002
【図２】
0004013529.tif 000003
【図３】
0004013529.tif 000004
【図４】
0004013529.tif 000005
【図５】
0004013529.tif 000006
【図６】
0004013529.tif 000007
【図７】
0004013529.tif 000008
【図８】
0004013529.tif 000009