(57)【要約】【課題】軽負荷運転状態において、噴射燃料の蒸発性の良否にかかわらず未燃ＨＣの排出量の増大を効果的に抑制できる、ニードルを用いた燃料噴射制御装置を提供すること。【解決手段】電子制御（ピエゾ式アクチュエータ等）、或いは、電子制御を用いることなく温度に応じて作動する機構（温度上昇に伴って膨張するワックス等）を用いて、所定の軽負荷運転状態にて、噴射燃料の蒸発性が悪い場合（低温時）、ニードルのリフト速度を大きく、最大リフト量を大きく、噴孔数を多く、或いは、各噴孔の開口面積を小さくすることで「噴射燃料の拡散度合いを大きくする」ことを主眼とする噴射が行われる。一方、噴射燃料の蒸発性が良い場合（高温時）、ニードルのリフト速度を小さく、最大リフト量を小さく、噴孔数を少なく、或いは、各噴孔の開口面積を大きくすることで「噴射燃料を噴孔に近い領域に固まらせる」ことを主眼とする噴射が行われる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室に向けて燃料が噴射される噴孔と、高圧発生部から燃料供給路を介して供給される加圧された燃料を貯留するノズル室と、前記ノズル室と前記噴孔とを連通・遮断するニードルとを備え、前記ニードルが前記ノズル室と前記噴孔とが遮断される閉弁位置からリフトすることで燃料を噴射する燃料噴射手段と、
前記内燃機関が所定の軽負荷運転状態にある場合において、前記噴射された燃料の前記燃焼室内での蒸発性が良い場合、前記蒸発性が悪い場合に比して、前記噴射された燃料が前記噴孔からより近い領域で固まるように、前記燃料噴射手段により噴射される前記内燃機関の運転状態から決定される量の燃料の噴射パターンを制御する制御手段と、
を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
内燃機関の燃焼室に向けて燃料が噴射される噴孔と、高圧発生部から燃料供給路を介して供給される加圧された燃料を貯留するノズル室と、前記ノズル室と前記噴孔とを連通・遮断するニードルとを備え、前記ニードルが前記ノズル室と前記噴孔とが遮断される閉弁位置からリフトすることで燃料を噴射する燃料噴射手段と、
前記内燃機関が所定の軽負荷運転状態にある場合において、前記噴射された燃料の前記燃焼室内での蒸発性が悪い場合、前記蒸発性が良い場合に比して、前記噴射された燃料の拡散度合いがより大きくなるように、前記燃料噴射手段により噴射される前記内燃機関の運転状態から決定される量の燃料の噴射パターンを制御する制御手段と、
を備えた内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記制御手段は、
前記内燃機関が前記所定の軽負荷運転状態にある場合において、前記蒸発性が悪い場合、前記蒸発性が良い場合に比して、前記噴孔からの燃料の噴出速度がより大きくなるように、前記噴射パターンを制御するよう構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射手段は、２以上の前記噴孔を備えていて、
前記制御手段は、
前記内燃機関が前記所定の軽負荷運転状態にある場合において、前記蒸発性が悪い場合、前記蒸発性が良い場合に比して、１噴孔当たりの燃料噴射量がより小さくなるように、前記噴射パターンを制御するよう構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記制御手段は、
前記内燃機関が前記所定の軽負荷運転状態にある場合において、前記蒸発性が悪い場合、前記蒸発性が良い場合に比して、前記ニードルのリフト速度をより大きくすることで前記噴孔からの燃料の噴出速度をより大きくするように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射手段は、
前記ニードルの前記閉弁位置からのリフト量が印加電圧に比例するように前記ニードルを駆動するアクチュエータを備え、
前記制御手段は、
前記蒸発性の良否を判定する判定手段を備え、
前記蒸発性が悪いと判定された場合、前記蒸発性が良いと判定された場合に比して、前記アクチュエータに印加する印加電圧の増加速度をより大きくすることで前記ニードルのリフト速度をより大きくするように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
請求項５に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射手段は、
内部の燃料の圧力である制御圧により前記ニードルが閉弁方向の力を受ける制御室と、前記燃料供給路と前記制御室とを接続する燃料流入路と、前記制御室と燃料タンクとを接続する燃料排出路と、前記燃料流入路及び／又は前記燃料排出路に介装されて前記制御室の燃料についての流出入を調整する調整機構とを備え、前記調整機構により前記制御圧を低下させることで前記ニードルが前記閉弁位置からリフトするように構成され、
前記制御手段は、
前記蒸発性が悪い場合、前記蒸発性が良い場合に比して、前記制御圧の低下速度がより大きくなるように前記調整機構を制御することで前記ニードルのリフト速度をより大きくするように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項８】
請求項７に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記制御手段は、
前記調整機構の温度が第１所定温度以上の高温時において前記制御圧の低下速度が前記蒸発性が良い場合に対応する速度になるように、前記調整機構の温度が前記第１所定温度未満の低温時において前記制御圧の低下速度が前記蒸発性が悪い場合に対応する速度になるように前記調整機構を制御するように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項９】
請求項８に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射手段は、
前記燃料流入路に介装されて前記燃料流入路の最小開口面積を調整する前記調整機構としての流入調整弁を備え、
前記制御手段は、
前記低温時において、前記高温時に比して、前記燃料流入路の最小開口面積がより小さくなるように前記流入調整弁を制御することで前記制御圧の低下速度をより大きくするように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記制御手段は、
前記高温時において、前記流入調整弁の温度が前記第１所定温度よりも高い第２所定温度以上の場合、前記第２所定温度未満の場合に比して前記燃料流入路の最小開口面積がより小さくなるように前記流入調整弁を制御するように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射手段は、
前記燃料排出路に介装されて前記燃料排出路の最小開口面積を調整する前記調整機構としての流出調整弁を備え、
前記制御手段は、
前記低温時において、前記高温時に比して、前記燃料排出路の最小開口面積がより大きくなるように前記流出調整弁を制御することで前記制御圧の低下速度をより大きくするように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記制御手段は、
前記高温時において、前記流出調整弁の温度が前記第１所定温度よりも高い第２所定温度以上の場合、前記第２所定温度未満の場合に比して前記燃料排出路の最小開口面積がより大きくなるように前記流出調整弁を制御するように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１３】
請求項５に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射手段は、
内部の燃料の圧力である制御圧により前記ニードルが閉弁方向の力を受ける制御室と、前記燃料供給路と前記制御室とを接続する燃料流入路と、前記制御室と燃料タンクとを接続する燃料排出路と、前記燃料流入路及び／又は前記燃料排出路に介装されて前記制御室の燃料についての流出入を調整する調整機構とを備え、前記調整機構により前記制御圧を低下させることで前記ニードルが前記閉弁位置からリフトするように構成され、
前記制御手段は、
前記制御室内に配置されて温度上昇に応じて膨張する部材を備え、
前記蒸発性が悪い場合に対応する低温時、前記蒸発性が良い場合に対応する高温時に比して、前記制御室の容積をより大きくすることで前記ニードルのリフト速度をより大きくするように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１４】
請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記制御手段は、
前記内燃機関が前記所定の軽負荷運転状態にある場合において、前記蒸発性が悪い場合、前記蒸発性が良い場合に比して、前記ニードルの前記閉弁位置からのリフト量の最大値である最大リフト量をより大きくすることで前記噴孔からの燃料の噴出速度をより大きくするように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射手段は、
前記ニードルの前記閉弁位置からのリフト量が印加電圧に比例するように前記ニードルを駆動するアクチュエータを備え、
前記制御手段は、
前記蒸発性の良否を判定する判定手段を備え、
前記蒸発性が悪いと判定された場合、前記蒸発性が良いと判定された場合に比して、前記アクチュエータに印加する印加電圧の最大値をより大きくすることで前記ニードルの最大リフト量をより大きくするように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１６】
請求項１４に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射手段は、
前記ニードルと同軸的且つ前記ニードルの移動方向に移動可能に配置されて前記ニードルと当接することで前記ニードルの最大リフト量を調整するストッパを備え、
前記制御手段は、
前記蒸発性が悪い場合、前記蒸発性が良い場合に比して、前記ストッパの位置を前記ニードルのリフト量がより増大する側に調整することで前記ニードルの最大リフト量をより大きくするように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射手段は、
内部の燃料の圧力である制御圧により前記ニードルが閉弁方向の力を受ける制御室と、前記燃料供給路と前記制御室とを接続する燃料流入路と、前記制御室と燃料タンクとを接続する燃料排出路と、前記燃料流入路及び／又は前記燃料排出路に介装されて前記制御室の燃料についての流出入を調整する調整機構とを備え、前記調整機構により前記制御圧を低下させることで前記ニードルが前記閉弁位置からリフトするように構成され、
前記制御手段は、
前記調整機構の温度が第１所定温度以上の高温時において前記ストッパの位置が前記蒸発性が良い場合に対応する位置になるように、前記調整機構の温度が前記第１所定温度未満の低温時において前記ストッパの位置が前記蒸発性が悪い場合に対応する位置になるように前記ストッパを制御するように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１８】
請求項４に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射手段は、
燃料噴射に実際に使用される前記噴孔の数を変更可能に構成されていて、
前記制御手段は、
前記内燃機関が前記所定の軽負荷運転状態にある場合において、前記蒸発性が悪い場合、前記蒸発性が良い場合に比して、燃料噴射に実際に使用される前記噴孔の数をより多くすることで前記１噴孔当たりの燃料噴射量をより小さくするように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項１９】
請求項４に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射手段は、
燃料噴射に実際に使用される前記噴孔の開口面積を変更可能に構成されていて、
前記制御手段は、
前記内燃機関が前記所定の軽負荷運転状態にある場合において、前記蒸発性が悪い場合、前記蒸発性が良い場合に比して、燃料噴射に実際に使用される前記噴孔の開口面積をより小さくすることで前記１噴孔当たりの燃料噴射量をより小さくするように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２０】
請求項１８又は請求項１９に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射手段は、
前記ノズル室と第１噴孔とを連通・遮断する筒状のアウタニードルと、前記アウタニードルの内部空間に挿入され前記アウタニードルと相対移動可能であり前記ノズル室と第２噴孔とを連通・遮断するインナニードルとを備え、前記第１、第２噴孔のうちの一方の噴孔が他方の噴孔に比して噴孔の数がより大きく且つ１つの噴孔の開口面積がより小さいように構成されていて、
前記制御手段は、
前記蒸発性が悪い場合、前記アウタ・インナニードルのうち前記一方の噴孔を連通・遮断する一方のニードルのみを閉弁位置からリフトさせて燃料噴射を行い、前記蒸発性が良い場合、前記アウタ・インナニードルのうち前記他方の噴孔を連通・遮断する他方のニードルのみを閉弁位置からリフトさせて燃料噴射を行うように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射手段は、
内部の燃料の圧力である第１制御圧により前記アウタニードルが閉弁方向の力を受ける第１制御室と、内部の燃料の圧力である第２制御圧により前記インナニードルが閉弁方向の力を受ける第２制御室と、前記燃料供給路と前記第１制御室とを接続する第１燃料流入路と、前記燃料供給路と前記第２制御室とを接続する第２燃料流入路と、前記第１制御室と燃料タンクとを接続する第１燃料排出路と、前記第２制御室と燃料タンクとを接続する第２燃料排出路と、前記第１燃料流入路及び／又は前記第１燃料排出路に介装されて前記第１制御室の燃料についての流出入を調整する第１調整機構と、前記第２燃料流入路及び／又は前記第２燃料排出路に介装されて前記第２制御室の燃料についての流出入を調整する第２調整機構とを備え、前記第１調整機構により前記第１制御圧を低下させることで前記アウタニードルが前記閉弁位置からリフトするとともに、前記第２調整機構により前記第２制御圧を低下させることで前記インナニードルが前記閉弁位置からリフトするように構成され、
前記制御手段は、
前記第１、第２調整機構の温度が第１所定温度以上の高温時において前記他方のニードルのみが前記閉弁位置からリフトするように、前記第１、第２調整機構の温度が前記第１所定温度未満の低温時において前記一方のニードルのみが前記閉弁位置からリフトするように前記第１、第２調整機構を制御するように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記制御手段は、
前記高温時において、前記第１、第２調整機構の温度が前記第１所定温度よりも高い第２所定温度以上の場合、前記アウタ・インナニードルの両方が前記閉弁位置からリフトするように前記第１、第２調整機構を制御するように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２３】
請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記制御手段は、
前記蒸発性の良否を、第１状態、前記第１状態よりも良い第２状態、及び前記第２状態よりも良い第３状態の何れかに判定する判定手段を備え、
前記内燃機関が前記所定の軽負荷運転状態にある場合且つメイン噴射に先立ってパイロット噴射が行われる場合において、前記蒸発性が前記第１状態にあると判定されたときは前記パイロット噴射及び前記メイン噴射について前記蒸発性が悪い場合に対応する前記噴射パターンを採用し、前記蒸発性が前記第２状態にあると判定されたときは前記パイロット噴射について前記蒸発性が良い場合に対応する前記噴射パターンを採用するとともに前記メイン噴射について前記蒸発性が悪い場合に対応する前記噴射パターンを採用し、前記蒸発性が前記第３状態にあると判定されたときは前記パイロット噴射及び前記メイン噴射について前記蒸発性が良い場合に対応する前記噴射パターンを採用するように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射手段は、
前記ニードルの前記閉弁位置からのリフト量が印加電圧に比例するように前記ニードルを駆動するアクチュエータを備え、
前記制御手段は、
前記メイン噴射において、所定の初期段階ではその後の残りの段階に比して、前記ニードルの前記閉弁位置からのリフト量の最大値である最大リフト量が小さくなるように前記アクチュエータに印加する印加電圧を制御するよう構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２５】
請求項２３に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記燃料噴射手段は、
前記ニードルの前記閉弁位置からのリフト量が印加電圧に比例するように前記ニードルを駆動するアクチュエータを備え、
前記制御手段は、
前記メイン噴射において、所定の初期段階ではその後の残りの段階に比して、前記ニードルのリフト速度が小さくなるように前記アクチュエータに印加する印加電圧を制御するよう構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２６】
請求項１乃至請求項２５の何れか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記蒸発性は、前記燃焼室内の温度及び圧力に基づいて判定される内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２７】
請求項１乃至請求項２６の何れか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記内燃機関は、２以上の前記燃焼室を備えていて、
前記制御手段は、
前記１燃焼室毎に、前記蒸発性に基づいて前記噴射パターンを選択するように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２８】
請求項１乃至請求項２６の何れか一項に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、
前記内燃機関は、２以上の前記燃焼室を備えていて、
前記制御手段は、
前記２以上の燃焼室毎に、前記蒸発性に基づいて前記噴射パターンを選択するように構成された内燃機関の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、図４８に示す内燃機関（特に、ディーゼル機関）の燃料噴射制御装置が知られている。この装置では、ボディの内部空間において、ニードル１１０は、ノズル室１２０と内燃機関の燃焼室に臨む複数の噴孔１３０とを連通・遮断可能となっているとともに、ノズル室１２０と制御室１４０とを区画している。
【０００３】
ノズル室１２０は、燃料供給路１５０を介してレール圧Ps（高圧）を発生する高圧発生部（図示しない液圧ポンプ＋コモンレール）と接続されている。制御室１４０は、燃料流入路１６０を介して燃料供給路１５０と接続されるとともに燃料排出路１７０を介して燃料タンク（図示せず）と接続されている。燃料排出路１７０には燃料排出路１７０を連通・遮断する制御弁（開閉電磁弁）１８０が介装されている。
【０００４】
ニードル１１０は、ノズル室１２０内の圧力（レール圧Ps）により上昇方向（開弁方向）の力を受けるとともに、制御室１４０内の圧力（制御圧Pc）及びスプリングＳＰの付勢力により下降方向の力を受ける。以下、ニードル１１０の閉弁位置（図４８に示す位置）からの上昇方向の移動量を「ニードルリフト量Ｌ」と称呼するものとする。
【０００５】
この装置では、閉弁位置（Ｌ＝０）にあるニードル１１０を開弁させる場合、制御弁１８０が開弁させられる。これにより、燃料排出路１７０を通して制御室１４０から燃料が排出されて制御圧Pcがレール圧Psから低下し、これに伴って燃料流入路１６０を通して制御室１４０に燃料供給路１５０から燃料が流入する。この結果、制御圧Pcは、流出流量Qoutと流入流量Qinの差（＝Qout−Qin）に応じた速度をもってレール圧Psから低下していく。
【０００６】
このように低下していく制御圧Pcが「ニードル開弁圧」まで達すると、ニードル１１０が閉弁位置からリフトし（Ｌ＞０）、この結果、ノズル室１２０内の燃料が複数の噴孔１３０から燃焼室に向けて噴射開始される。その後、ニードル１１０は、制御圧Pcの低下に伴って、制御室１４０内の燃料の体積の減少速度（＝Qout−Qin）に応じた速度をもってスプリングＳＰの付勢力に対抗しながら上昇し（Ｌが増大し）、最大リフト量に対応する位置（ニードル１１０がストッパに当接する位置）まで上昇し得る。
【０００７】
このようにニードル１１０が開弁位置にある間、燃料噴射は継続される。ニードル１１０のリフト速度（Ｌの増大速度）は、燃料流入路１６０に介装されたオリフィスの開口面積を調整する（即ち、Qinを調整する）、或いは、燃料排出路１７０に介装されたオリフィスの開口面積を調整する（即ち、Qoutを調整する）こと等により調整することができる。
【０００８】
一方、開弁位置にあるニードル１１０を閉弁させる場合、制御弁１８０が閉弁させられる。これにより、燃料排出路１７０を通した制御室１４０からの燃料の排出が中止される一方、燃料流入路１６０を通した制御室１４０への燃料の流入は継続される。これにより、制御圧Pcが増大を開始する。これに伴って、ニードル１１０は、制御室１４０内の燃料の体積の増大速度（＝Qin）に応じた速度をもってスプリングＳＰの付勢力に助勢されながら下降していく（Ｌが減少していく）。そして、ニードル１１０が閉弁位置（Ｌ＝０）に達すると、燃料噴射が終了する。このように、制御弁１８０を開閉制御して制御圧Pcを制御することでニードルリフト量Ｌが調整されて燃料の噴射制御が行われる。
【０００９】
特許文献１には、上記の装置と類似する燃料噴射制御装置が記載されている。この装置では、圧電素子を利用して、放出オリフィス（図４８に示した装置では、燃料排出路１７０に介装されたオリフィスに対応）の開口面積（従って、ニードルのリフト速度）、及び、ニードルの最大リフト量が調整可能となっている。
【特許文献１】特開２００２−８９３９２号公報
【００１０】
この文献に記載された装置では、軽負荷運転状態において、冷却水温が所定値未満の低温時（暖機中）では、ニードルのリフト速度が小さく且つ最大リフト量が大きくなるように設定し、冷却水温が所定値以上の高温時（暖機後）では、ニードルのリフト速度が大きく且つ最大リフト量が小さくなるように設定される。これにより、低温時では、燃焼室内での燃料分布を均質とし、高温時では、燃焼室内での燃料分布をキャビティ燃焼室の側壁付近に集中させることができる、と記載されている。
【発明の開示】
【００１１】
ところで、一般に、比較的温度が低い軽負荷運転状態では、未燃のＨＣ（炭化水素）の排出量が増大する傾向がある。この原因として、以下の２つが考えられる。先ず第１に、噴射された燃料（噴射燃料、燃料噴霧）が「着火しない」ことが考えられる。この現象は、軽負荷運転状態のなかでも燃焼室が比較的低温、低圧の場合（低温・低圧時）に発生し易い。この現象は、噴射燃料の蒸発性が悪い（蒸発速度が小さ過ぎる）ことに起因するものと考えられる。従って、低温・低圧時において未燃のＨＣの排出量の増大を抑制するためには、噴射燃料の蒸発性を改善する（蒸発速度を高める）ことが必要となる。このためには、噴射燃料の拡散度合いを大きくして噴射燃料の表面積を拡大させることができる燃料の噴射パターンを採用することが考えられる。
【００１２】
第２に、噴射燃料が「着火はするが燃え難い（燃え広がり難い）」ことが考えられる。この現象は、軽負荷運転状態のなかでも燃焼室が比較的高温、高圧の場合（高温・高圧時）に発生し易い。この現象は、噴射燃料の蒸発性は良好である一方で、燃料噴射量が小さいことで噴射燃料の当量比（密度）が局所的に大きい部分が形成されず且つ複数の噴孔からそれぞれ噴射される噴射燃料同士が近くに配置されていないことに起因するものと考えられる。即ち、局所的に当量比が大きい部分では、着火により大きな熱量が発生し得、局所的に温度が高くなる。局所的に温度が高い部分が形成されると、その部分を起点としてその近くに存在する噴射燃料が燃え広がり易くなる。従って、高温・高圧時において未燃のＨＣの排出量の増大を抑制するためには、局所的に当量比が高い部分（従って、局所的に温度が高い部分）を積極的に形成し且つ複数の噴孔からそれぞれ噴射される噴射燃料同士がなるべく近くに配置されることが必要となる。このためには、噴射燃料を噴孔から近い領域で固まらせることができる燃料の噴射パターンを採用することが考えられる。
【００１３】
ここで、噴射燃料を噴孔から近い領域で固まらせることは、噴射燃料の拡散度合いを小さくすることにも対応し、噴射燃料の拡散度合いを大きくすることは、噴射燃料を噴孔から近い領域で固まらせないことにも対応するということができる。
【００１４】
以上のことを整理すると、軽負荷運転状態において未燃のＨＣの排出量の増大を抑制するためには、噴射燃料の蒸発性が悪い場合、噴射燃料の拡散度合いを高めること、或いは、噴射燃料を噴孔から近い領域で固まらせないことが考えられる。このためには、例えば、噴孔からの燃料の噴出速度を大きくすればよい。燃料の噴出速度を大きくするためには、例えば、ニードルのリフト速度が大きくなるように、或いは、ニードルの最大リフト量が大きくなるように設定すればよい。
【００１５】
一方、噴射燃料の蒸発性が良い場合には、噴射燃料を噴孔から近い領域で固まらせること、或いは、噴射燃料の拡散度合いを小さくすることが考えられる。このためには、例えば、噴孔からの燃料の噴出速度を小さくすればよい。燃料の噴出速度を小さくするためには、例えば、ニードルのリフト速度が小さくなるように、或いは、ニードルの最大リフト量が小さくなるように設定すればよい。
【００１６】
これに対し、上記文献に記載された装置では、噴射燃料の蒸発性が悪い場合に相当する低温時（暖機中）において、最大リフト量が大きくなるように設定される点では一致するものの、リフト速度が小さくなるように設定される点で全く逆の設定となる。同様に、噴射燃料の蒸発性が良い場合に相当する高温時（暖機後）において、最大リフト量が小さくなるように設定される点では一致するものの、リフト速度が大きくなるように設定される点で全く逆の設定となる。
【００１７】
従って、「低温時では燃料分布を均質とする」と記載されているものの、実際には、低温時（蒸発性が悪い場合）と高温時（蒸発性が良い場合）の何れの方が噴射燃料の拡散度合いが小さいか（或いは、噴射燃料が噴孔から近い領域で固まるか）が不明である。
【００１８】
加えて、「高温時では燃料分布をキャビティ燃焼室の側壁付近に集中させる」と記載されているが、仮にこの記載が正しいものとすると、複数の噴孔からそれぞれ噴射される噴射燃料同士が遠く離れて配置されることになる。このことは、噴射燃料が燃え広がり難いことを意味する。加えて、高温時では、リフト速度が大きくなるように設定される点で燃料の噴出速度（特に噴出初期の速度）が大きくなり、燃焼室内のガスと噴射燃料との速度差が大きくなる。従って、噴射燃料（燃料噴霧）の進行に伴って噴射燃料における燃焼室内のガスとの境界部分が次第に取り残されていき、この結果、実際には、噴射燃料は、根元部（噴孔の近傍）から先頭部（キャビティ燃焼室の側壁近傍）にかけて略均一に散らばるものと考えられる。即ち、燃料分布がキャビティ燃焼室の側壁付近に集中することはなく、局所的に当量比が高い部分（従って、局所的に温度が高い部分）が積極的に形成され難いと考えられる。
【００１９】
以上、軽負荷運転状態において、噴射燃料の蒸発性の良否にかかわらず、未燃のＨＣの排出量の増大を効果的に抑制することができる燃料噴射制御装置の到来が望まれているところである。
【００２０】
本発明は、かかる要求に対処するためになされたものである。本発明に係る第１の燃料噴射制御装置は、内燃機関の燃焼室に向けて燃料が噴射される噴孔と、高圧発生部から燃料供給路を介して供給される加圧された燃料を貯留するノズル室と、前記ノズル室と前記噴孔とを連通・遮断するニードルとを備え、前記ニードルが前記ノズル室と前記噴孔とが遮断される閉弁位置からリフトすることで燃料を噴射する燃料噴射手段と、前記内燃機関が所定の軽負荷運転状態にある場合において、前記噴射された燃料の前記燃焼室内での蒸発性が良い場合、前記蒸発性が悪い場合に比して、前記噴射された燃料が前記噴孔からより近い領域で固まるように、前記燃料噴射手段により噴射される前記内燃機関の運転状態から決定される量の燃料の噴射パターンを制御する制御手段とを備えている。
【００２１】
本発明に係る第２の燃料噴射制御装置は、上記第１の燃料噴射制御装置と同じ燃料噴射手段と、前記内燃機関が所定の軽負荷運転状態にある場合において、前記噴射された燃料の前記燃焼室内での蒸発性が悪い場合、前記蒸発性が良い場合に比して、前記噴射された燃料の拡散度合いがより大きくなるように、前記燃料噴射手段により噴射される前記内燃機関の運転状態から決定される量の燃料の噴射パターンを制御する制御手段とを備えている。
【００２２】
ここにおいて、例えば、前記制御手段は、電子制御アクチュエータ（例えば、ピエゾ素子）等を用いて、前記噴射パターン（ニードルのリフト動作、噴孔の数、開口面積等）を電子制御で制御するように構成され得る。この場合、前記「蒸発性」の良否は、前記燃焼室内の温度及び圧力に基づいて判定され得る。この判定に使用される燃焼室内の温度及び圧力としては、例えば、噴射燃料の着火時、圧縮行程の下死点時、吸気弁の閉弁時等の値が採用され得る。
【００２３】
また、前記制御手段は、電子制御を用いない温度に応じて作動する機構（例えば、温度上昇に伴って膨張するワックス）等を用いて前記噴射パターン（ニードルのリフト動作、噴孔の数、開口面積等）を制御するようにも構成され得る。この場合、前記「蒸発性が良い場合」とは、前記機構の温度が高い場合に対応し、前記「蒸発性が悪い場合」とは、前記機構の温度が低い場合に対応する。
【００２４】
更に、前記噴射パターンとしては、「蒸発性が良い場合」に対応する噴射パターンと「蒸発性が悪い場合」に対応する噴射パターンとの２つの噴射パターンが少なくとも設定されていればよく、これらの中間の特性を有する１つの、或いは２つ以上の噴射パターンが更に設定されていてもよい。なお、「蒸発性が良い場合」に対応する噴射パターンも「蒸発性が悪い場合」に対応する噴射パターンも、総燃料噴射量は同じ（その時点での運転状態（例えば、エンジン回転速度、アクセル開度等）から決定される量）である。
【００２５】
上記第１、第２の燃料噴射制御装置によれば、所定の軽負荷運転状態において、「蒸発性が良い場合」、「蒸発性が悪い場合」に比して、噴射燃料が噴孔からより近い領域で固まるように（或いは、噴射燃料の拡散度合いがより小さくなるように）噴射パターンが設定される。従って、局所的に当量比が高い部分（従って、局所的に温度が高い部分）が積極的に形成され且つ複数の噴孔からそれぞれ噴射される噴射燃料同士がなるべく近くに配置される。この結果、所定の軽負荷運転状態において「蒸発性が良い場合」、着火した噴射燃料が燃え易く（燃え広がり易く）なり、未燃のＨＣの排出量の増大が抑制され得る。
【００２６】
一方、所定の軽負荷運転状態において、「蒸発性が悪い場合」、「蒸発性が良い場合」に比して、噴射燃料の拡散度合いがより大きくなるように（或いは、噴射燃料が噴孔から近い領域で固まらないように）噴射パターンが設定される。従って、噴射燃料の表面積が大きくなり噴射燃料の蒸発速度が高くなる（蒸発性が改善される）。この結果、所定の軽負荷運転状態において「蒸発性が悪い場合」、噴射燃料が着火し易くなり、未燃のＨＣの排出量の増大が抑制され得る。
【００２７】
以上より上記第１、第２の燃料噴射制御装置によれば、軽負荷運転状態において、噴射燃料の蒸発性の良否にかかわらず、未燃のＨＣの排出量の増大を効果的に抑制することができる。
【００２８】
上記第１、第２の燃料噴射制御装置においては、具体的には、前記制御手段は、前記内燃機関が前記所定の軽負荷運転状態にある場合において、前記蒸発性が悪い場合、前記蒸発性が良い場合に比して、前記噴孔からの燃料の噴出速度がより大きくなるように、前記噴射パターンを制御するよう構成され得る。
【００２９】
一般に、燃料の噴出速度を小さくすれば、噴射燃料が噴孔近くに固まり易い。一方、燃料の噴出速度を大きくすれば、噴射燃料の拡散度合いが高まり易い。上記構成は、係る知見に基づくものである。ここで、ニードルのリフト速度（特に、開弁後の初期のリフト速度）が大きいほど、燃料の噴出速度（特に、開弁後の初期の噴出速度）が大きくなることが実験的に判明している。また、ニードルの最大リフト量が大きいほど、噴射圧力（噴孔から噴射される燃料の圧力）が大きくなって燃料の噴出速度が大きくなる。即ち、燃料の噴出速度を大きく（小さく）するためには、ニードルのリフト速度（特に、開弁後の初期のリフト速度）を大きく（小さく）、或いは、最大リフト量を大きく（小さく）すればよい。
【００３０】
或いは、前記燃料噴射手段が２以上の噴孔を備えていることを条件として、前記制御手段は、前記内燃機関が前記所定の軽負荷運転状態にある場合において、前記蒸発性が悪い場合、前記蒸発性が良い場合に比して、１噴孔当たりの燃料噴射量がより小さくなるように、前記噴射パターンを制御するよう構成され得る。
【００３１】
一般に、２以上の噴孔が備えられる場合において、１噴孔当たりの噴射量を大きくすれば、噴射燃料が噴孔近くに固まり易い。一方、１噴孔当たりの噴射量を小さくすれば、噴射燃料の拡散度合いが高まり易い。上記構成は、係る知見に基づくものである。ここで、１噴孔当たりの噴射量を大きく（小さく）するためには、噴孔数を少なく（多く）、或いは、各噴孔の開口面積を大きく（小さく）すればよい。
【００３２】
以下、先ず、ニードルのリフト速度を調整することで燃料の噴出速度を調整して噴射パターンを制御する場合、即ち、前記制御手段が、前記内燃機関が前記所定の軽負荷運転状態にある場合において、前記蒸発性が悪い場合、前記蒸発性が良い場合に比して、前記ニードルのリフト速度をより大きくすることで前記噴孔からの燃料の噴出速度をより大きくするように構成される場合について説明する。
【００３３】
前記燃料噴射手段が、前記ニードルの前記閉弁位置からのリフト量が印加電圧に比例するように前記ニードルを駆動するアクチュエータを備える場合、前記制御手段は、前記蒸発性の良否を判定する判定手段を備え、前記蒸発性が悪いと判定された場合、前記蒸発性が良いと判定された場合に比して、前記アクチュエータに印加する印加電圧の増加速度をより大きくすることで前記ニードルのリフト速度をより大きくするように構成され得る。
【００３４】
また、前記燃料噴射手段が、内部の燃料の圧力である制御圧により前記ニードルが閉弁方向の力を受ける制御室と、前記燃料供給路と前記制御室とを接続する燃料流入路と、前記制御室と燃料タンクとを接続する燃料排出路と、前記燃料流入路及び／又は前記燃料排出路に介装されて前記制御室の燃料についての流出入を調整する調整機構とを備え、前記調整機構により前記制御圧を低下させることで前記ニードルが前記閉弁位置からリフトするように構成される場合、前記制御手段は、前記蒸発性が悪い場合、前記蒸発性が良い場合に比して、前記制御圧の低下速度がより大きくなるように前記調整機構を制御することで前記ニードルのリフト速度をより大きくするように構成され得る。前記制御圧の低下速度（即ち、ニードルのリフト速度）を大きく（小さく）するためには、制御室からの燃料の流出速度が大きく（小さく）なるように、或いは、制御室への燃料の流入速度が小さく（大きく）なるように前記調整機構が制御される。
【００３５】
この場合、蒸発性の良否判定の結果に基づいて前記調整機構が電子制御されてもよい。また、電子制御を用いない温度に応じて作動する機構（例えば、温度上昇に伴って膨張するワックス等）を用いて前記調整機構が制御されてもよい。この場合、前記制御手段は、前記調整機構の温度が第１所定温度以上の高温時において前記制御圧の低下速度が前記蒸発性が良い場合に対応する速度になるように、前記調整機構の温度が前記第１所定温度未満の低温時において前記制御圧の低下速度が前記蒸発性が悪い場合に対応する速度になるように前記調整機構を制御するよう構成され得る。
【００３６】
具体的には、前記燃料噴射手段が、前記燃料流入路に介装されて前記燃料流入路の最小開口面積を調整する前記調整機構としての流入調整弁を備える場合、前記制御手段は、前記低温時において、前記高温時に比して、前記燃料流入路の最小開口面積がより小さくなるように前記流入調整弁を制御することで前記制御圧の低下速度をより大きくするように構成され得る。
【００３７】
この場合、前記制御手段は、前記高温時において、前記流入調整弁の温度が前記第１所定温度よりも高い第２所定温度以上の場合、前記第２所定温度未満の場合に比して前記燃料流入路の最小開口面積がより小さくなるように前記流入調整弁を制御するように構成されると更に好適である。
【００３８】
軽負荷運転状態のなかでも燃焼室が特に高温の場合、噴射燃料の蒸発性が良好であり且つ噴射燃料が燃え広がり易いことで、未燃のＨＣの排出量が小さくなる。この場合、噴射燃料を噴孔から近い領域で固まらせることに代えて、逆に噴射燃料の拡散度合いを大きくして、スモークの排出量の低減を優先することが好ましいと考えられる。
【００３９】
上記構成は係る知見に基づく。これによれば、前記流入調整弁の温度が高い第２所定温度以上の場合、燃料流入路の最小開口面積が小さくされて、制御室への燃料の流入速度が小さくされる。従って、軽負荷運転状態のなかでも燃焼室が特に高温の場合、制御圧の低下速度（即ち、ニードルのリフト速度）が大きくされる。この結果、噴射燃料の拡散度合いが大きくされて、スモークの排出量が低減され得る。
【００４０】
同様に、前記燃料噴射手段が、前記燃料排出路に介装されて前記燃料排出路の最小開口面積を調整する前記調整機構としての流出調整弁を備える場合、前記制御手段は、前記低温時において、前記高温時に比して、前記燃料排出路の最小開口面積がより大きくなるように前記流出調整弁を制御することで前記制御圧の低下速度をより大きくするように構成され得る。
【００４１】
この場合、前記制御手段は、前記高温時において、前記流出調整弁の温度が前記第１所定温度よりも高い第２所定温度以上の場合、前記第２所定温度未満の場合に比して前記燃料排出路の最小開口面積がより大きくなるように前記流出調整弁を制御するように構成されると更に好適である。
【００４２】
この構成も、上述の「スモークの排出量の低減を優先する」という知見に基づく。即ち、前記流出調整弁の温度が高い第２所定温度以上の場合、燃料排出路の最小開口面積が大きくされて、制御室からの燃料の流出速度が大きくされる。従って、軽負荷運転状態のなかでも燃焼室が特に高温の場合、制御圧の低下速度（即ち、ニードルのリフト速度）が大きくされる。この結果、噴射燃料の拡散度合いが大きくされて、スモークの排出量が低減され得る。
【００４３】
更には、前記燃料噴射手段が、内部の燃料の圧力である制御圧により前記ニードルが閉弁方向の力を受ける制御室と、前記燃料供給路と前記制御室とを接続する燃料流入路と、前記制御室と燃料タンクとを接続する燃料排出路と、前記燃料流入路及び／又は前記燃料排出路に介装されて前記制御室の燃料についての流出入を調整する調整機構とを備え、前記調整機構により前記制御圧を低下させることで前記ニードルが前記閉弁位置からリフトするように構成される場合において、前記制御手段は、前記制御室内に配置されて温度上昇に応じて膨張する部材を備え、前記蒸発性が悪い場合に対応する低温時、前記蒸発性が良い場合に対応する高温時に比して、前記制御室の容積をより大きくすることで前記ニードルのリフト速度をより大きくするように構成されてもよい。
【００４４】
一般に、制御室の容積が大きいほど、ニードル開弁直後に発生する制御圧の一時的な増大の程度（山の高さ）が小さくなり、開弁後の初期のニードルのリフト速度が大きくなる傾向がある（後述する図４３を参照）。上記構成は係る知見に基づく。これによっても、電子制御を用いない温度に応じて作動する機構（例えば、温度上昇に伴って膨張するワックス等）を用いてニードルのリフト速度を調整することができる。
【００４５】
次に、ニードルの最大リフト量（リフト量の上限値）を調整することで燃料の噴出速度を調整して噴射パターンを制御する場合、即ち、前記制御手段が、前記内燃機関が前記所定の軽負荷運転状態にある場合において、前記蒸発性が悪い場合、前記蒸発性が良い場合に比して、前記ニードルの前記閉弁位置からのリフト量の最大値である最大リフト量をより大きくすることで前記噴孔からの燃料の噴出速度をより大きくするように構成される場合について説明する。
【００４６】
前記燃料噴射手段が、前記ニードルの前記閉弁位置からのリフト量が印加電圧に比例するように前記ニードルを駆動するアクチュエータを備える場合、前記制御手段は、前記蒸発性の良否を判定する判定手段を備え、前記蒸発性が悪いと判定された場合、前記蒸発性が良いと判定された場合に比して、前記アクチュエータに印加する印加電圧の最大値をより大きくすることで前記ニードルの最大リフト量をより大きくするように構成され得る。
【００４７】
また、前記燃料噴射手段が、前記ニードルと同軸的且つ前記ニードルの移動方向に移動可能に配置されて前記ニードルと当接することで前記ニードルの最大リフト量を調整（規制）するストッパを備える場合、前記制御手段は、前記蒸発性が悪い場合、前記蒸発性が良い場合に比して、前記ストッパの位置を前記ニードルのリフト量がより増大する側に調整することで前記ニードルの最大リフト量をより大きくするように構成され得る。
【００４８】
この場合、蒸発性の良否判定の結果に基づいて、前記ストッパの位置が電子制御アクチュエータ等を用いて電子制御されてもよい。また、電子制御を用いない温度に応じて作動する機構（例えば、温度上昇に伴って膨張するワックス等）を用いて前記ストッパの位置が制御されてもよい。この場合、例えば、前記燃料噴射手段が、内部の燃料の圧力である制御圧により前記ニードルが閉弁方向の力を受ける制御室と、前記燃料供給路と前記制御室とを接続する燃料流入路と、前記制御室と燃料タンクとを接続する燃料排出路と、前記燃料流入路及び／又は前記燃料排出路に介装されて前記制御室の燃料についての流出入を調整する調整機構とを備え、前記調整機構により前記制御圧を低下させることで前記ニードルが前記閉弁位置からリフトするように構成され、前記制御手段が、前記調整機構の温度が第１所定温度以上の高温時において前記ストッパの位置が前記蒸発性が良い場合に対応する位置になるように、前記調整機構の温度が前記第１所定温度未満の低温時において前記ストッパの位置が前記蒸発性が悪い場合に対応する位置になるように前記ストッパを制御するよう構成され得る。
【００４９】
次に、噴孔数を調整することで１噴孔当たりの噴射量を調整して噴射パターンを制御する場合について説明する。この場合、前記燃料噴射手段が、燃料噴射に実際に使用される前記噴孔の数を変更可能に構成されていて、前記制御手段が、前記内燃機関が前記所定の軽負荷運転状態にある場合において、前記蒸発性が悪い場合、前記蒸発性が良い場合に比して、燃料噴射に実際に使用される前記噴孔の数をより多くすることで前記１噴孔当たりの燃料噴射量をより小さくするように構成され得る。
【００５０】
次に、噴孔の開口面積を調整することで１噴孔当たりの噴射量を調整して噴射パターンを制御する場合について説明する。この場合、前記燃料噴射手段が、燃料噴射に実際に使用される前記噴孔の開口面積を変更可能に構成されていて、前記制御手段が、前記内燃機関が前記所定の軽負荷運転状態にある場合において、前記蒸発性が悪い場合、前記蒸発性が良い場合に比して、燃料噴射に実際に使用される前記噴孔の開口面積をより小さくすることで前記１噴孔当たりの燃料噴射量をより小さくするように構成され得る。
【００５１】
このように、噴孔数又は噴孔の開口面積が調整される場合、具体的には、前記燃料噴射手段が、前記ノズル室と第１噴孔とを連通・遮断する筒状のアウタニードルと、前記アウタニードルの内部空間に挿入され前記アウタニードルと相対移動可能であり前記ノズル室と第２噴孔とを連通・遮断するインナニードルとを備え、前記第１、第２噴孔のうちの一方の噴孔が他方の噴孔に比して噴孔の数がより大きく且つ１つの噴孔の開口面積がより小さいように構成され、前記制御手段が、前記蒸発性が悪い場合、前記アウタ・インナニードルのうち前記一方の噴孔を連通・遮断する一方のニードルのみを閉弁位置からリフトさせて燃料噴射を行い、前記蒸発性が良い場合、前記アウタ・インナニードルのうち前記他方の噴孔を連通・遮断する他方のニードルのみを閉弁位置からリフトさせて燃料噴射を行うように構成され得る。
【００５２】
この場合、蒸発性の良否判定の結果に基づいて、アウタ・インナニードルのうち何れか一方のニードルのみが電子制御アクチュエータ等を用いて駆動制御されてもよい。また、電子制御を用いない温度に応じて作動する機構（例えば、温度上昇に伴って膨張するワックス等）を用いてアウタ・インナニードルのうち何れか一方のニードルのみがリフトされるように構成されてもよい。
【００５３】
この場合、例えば、前記燃料噴射手段が、内部の燃料の圧力である第１制御圧により前記アウタニードルが閉弁方向の力を受ける第１制御室と、内部の燃料の圧力である第２制御圧により前記インナニードルが閉弁方向の力を受ける第２制御室と、前記燃料供給路と前記第１制御室とを接続する第１燃料流入路と、前記燃料供給路と前記第２制御室とを接続する第２燃料流入路と、前記第１制御室と燃料タンクとを接続する第１燃料排出路と、前記第２制御室と燃料タンクとを接続する第２燃料排出路と、前記第１燃料流入路及び／又は前記第１燃料排出路に介装されて前記第１制御室の燃料についての流出入を調整する第１調整機構と、前記第２燃料流入路及び／又は前記第２燃料排出路に介装されて前記第２制御室の燃料についての流出入を調整する第２調整機構とを備え、前記第１調整機構により前記第１制御圧を低下させることで前記アウタニードルが前記閉弁位置からリフトするとともに、前記第２調整機構により前記第２制御圧を低下させることで前記インナニードルが前記閉弁位置からリフトするように構成され、前記制御手段が、前記第１、第２調整機構の温度が第１所定温度以上の高温時において前記他方のニードルのみが前記閉弁位置からリフトするように、前記第１、第２調整機構の温度が前記第１所定温度未満の低温時において前記一方のニードルのみが前記閉弁位置からリフトするように前記第１、第２調整機構を制御するように構成され得る。
【００５４】
この場合、前記制御手段は、前記高温時において、前記第１、第２調整機構の温度が前記第１所定温度よりも高い第２所定温度以上の場合、前記アウタ・インナニードルの両方が前記閉弁位置からリフトするように前記第１、第２調整機構を制御するように構成されることが好適である。これによれば、軽負荷運転状態のなかでも燃焼室が特に高温の場合、単位時間当たりの総燃料噴射量を大きくすることができる。
【００５５】
以上、メイン噴射と、メイン噴射に先立って行われるパイロット噴射とを区別することなく説明してきた。しかしながら、一般に、メイン噴射では、パイロット噴射に比して、噴射量が大きいから、噴射燃料の蒸発性がより一層悪くなる。従って、噴射燃料の蒸発性の良否の程度によっては、パイロット噴射については「蒸発性が良い場合」に対応する噴射パターンが要求される一方でメイン噴射については「蒸発性が悪い場合」に対応する噴射パターンが要求される場合が発生し得る。
【００５６】
係る知見に基づき、前記制御手段は、前記蒸発性の良否を、第１状態、前記第１状態よりも良い第２状態、及び前記第２状態よりも良い第３状態の何れかに判定する判定手段を備え、前記内燃機関が前記所定の軽負荷運転状態にある場合且つメイン噴射に先立ってパイロット噴射が行われる場合において、前記蒸発性が前記第１状態にあると判定されたときは前記パイロット噴射及び前記メイン噴射について前記蒸発性が悪い場合に対応する前記噴射パターンを採用し、前記蒸発性が前記第２状態にあると判定されたときは前記パイロット噴射について前記蒸発性が良い場合に対応する前記噴射パターンを採用するとともに前記メイン噴射について前記蒸発性が悪い場合に対応する前記噴射パターンを採用し、前記蒸発性が前記第３状態にあると判定されたときは前記パイロット噴射及び前記メイン噴射について前記蒸発性が良い場合に対応する前記噴射パターンを採用するように構成され得る。
【００５７】
この場合、前記燃料噴射手段が、前記ニードルの前記閉弁位置からのリフト量が印加電圧に比例するように前記ニードルを駆動するアクチュエータを備え、前記制御手段が、（特に、前記蒸発性が前記第２状態にあると判定された場合）前記メイン噴射において、所定の初期段階ではその後の残りの段階に比して、前記ニードルの前記閉弁位置からのリフト量の最大値である最大リフト量が小さくなるように前記アクチュエータに印加する印加電圧を制御するよう構成され得る。或いは、前記制御手段が、（特に、前記蒸発性が前記第２状態にあると判定された場合）前記メイン噴射において、所定の初期段階ではその後の残りの段階に比して、前記ニードルのリフト速度が小さくなるように前記アクチュエータに印加する印加電圧を制御するよう構成され得る。
【００５８】
一般に、パイロット噴射は、パイロット噴射により噴射された燃料の反応により得られた熱によりメイン噴射開始時点での燃焼室内の温度を高めて、メイン噴射により噴射された燃料についての蒸発性及び燃え広がり易さを向上させるために行われる。しかしながら、例えば、軽負荷運転状態において特にパイロット噴射量が小さい場合や、特に燃焼室の温度が低い場合等、パイロット噴射により得られる熱が不足してメイン噴射開始時点での燃焼室内の温度が十分に高められない場合も発生し得る。上記構成は係る場合に対処するためのものである。
【００５９】
即ち、上記構成によれば、噴射量が多いメイン噴射における初期段階では「噴射燃料を噴孔から近い領域で固まらせる」ことを優先する噴射が行われる。これにより、局所的に温度が高い部分が積極的に形成されて上述のパイロット噴射により得られる熱の不足を補うことができる。そして、メイン噴射におけるその後の残りの段階で「噴射燃料の拡散度合いを大きくする」ことを優先する噴射が行われる。これにより、局所的に温度が高い部分を起点として、十分に拡散されている噴射燃料が燃え広がり易くなる。この結果、メイン噴射に起因する未燃のＨＣの排出量の増大を極力抑制することができる。
【００６０】
以上、説明した本発明に係る燃料噴射制御装置では、前記内燃機関が２以上の前記燃焼室を備えている場合、前記制御手段が、前記１燃焼室毎に、前記（１燃焼室毎の）蒸発性に基づいて前記噴射パターンを選択するように構成され得る。これにより、始動直後の場合、休止気筒運転モードで一部の気筒が休止していた場合等、燃焼室間で噴射燃料の蒸発性（特に、温度）が異なる場合、各燃焼室で適切な噴射パターンがそれぞれ選択され得る。
【００６１】
また、前記制御手段は、前記２以上の燃焼室毎に、前記（２以上の燃焼室毎の）蒸発性に基づいて前記噴射パターンを選択するように構成されてもよい。これによれば、装置全体を簡易な構成とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
以下、本発明による内燃機関の燃料噴射制御装置の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００６３】
図１は、本発明の実施形態に係る内燃機関の燃料噴射制御装置を、４気筒内燃機関（ディーゼル機関）１０に適用したシステム全体の概略構成を示している。このシステムは、燃料供給系統を含むエンジン本体２０、エンジン本体２０の各気筒の燃焼室（筒内）にガスを導入するための吸気系統３０、エンジン本体２０からの排ガスを放出するための排気系統４０、排気還流を行うためのＥＧＲ装置５０、及び電気制御装置６０を含んでいる。
【００６４】
エンジン本体２０の各気筒の上部には、ニードルを利用した燃料噴射弁を含む本発明による燃料噴射制御装置ＩＮＪが配設されている。燃料噴射制御装置ＩＮＪの構成の詳細については後述する。
【００６５】
吸気系統３０は、エンジン本体２０の各気筒の燃焼室にそれぞれ接続された吸気マニホールド３１、吸気マニホールド３１の上流側集合部に接続され吸気マニホールド３１とともに吸気通路を構成する吸気管３２、吸気管３２内に回動可能に保持されたスロットル弁３３、スロットル弁３３の上流において吸気管３２に順に介装されたインタクーラー３４、過給機３５のコンプレッサ３５ａ、及び吸気管３２の先端部に配設されたエアクリーナ３６を含んでいる。
【００６６】
排気系統４０は、エンジン本体２０の各気筒にそれぞれ接続された排気マニホールド４１、排気マニホールド４１の下流側集合部に接続された排気管４２、排気管４２に配設された過給機３５のタービン３５ｂ、及び排気管４２に介装されたディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＮＲ）４３を含んでいる。排気マニホールド４１及び排気管４２は排気通路を構成している。
【００６７】
ＥＧＲ装置５０は、排気ガスを還流させる通路（ＥＧＲ通路）を構成する排気還流管５１と、排気還流管５１に介装されたＥＧＲ制御弁５２と、ＥＧＲクーラー５３とを備えている。排気還流管５１はタービン３５ｂの上流側排気通路（排気マニホールド４１）とスロットル弁３３の下流側吸気通路（吸気マニホールド３１）を連通している。ＥＧＲ制御弁５２は電気制御装置６０からの駆動信号に応答し、再循環される排気ガス量（排気還流量、ＥＧＲガス流量）を変更し得るようになっている。
【００６８】
電気制御装置６０は、互いにバスで接続されたＣＰＵ、ＣＰＵが実行するプログラム、テーブル（マップ）、及び定数等を予め記憶したＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、並びにＡＤコンバータを含むインターフェース等からなるマイクロコンピュータである。
【００６９】
上記インターフェースは、熱線式エアフローメータ７１、吸気温センサ７２、吸気管圧力センサ７３、筒内圧力センサ７４、エンジン回転速度センサ７５、冷却水温センサ７６、空燃比センサ７７、及びアクセル開度センサ７８と接続されていて、これらのセンサからの信号をＣＰＵに供給するようになっている。
【００７０】
また、インターフェースは、燃料噴射制御装置ＩＮＪ、図示しないスロットル弁アクチュエータ、及びＥＧＲ制御弁５２と接続されていて、ＣＰＵの指示に応じてこれらに駆動信号を送出するようになっている。
【００７１】
熱線式エアフローメータ７１は、吸気通路内を通過する吸入空気の質量流量（単位時間当りの吸入空気（新気）流量）を計測するようになっている。吸気温センサ７２は、エンジン１０の燃焼室（筒内）に吸入されるガスの温度（吸気温度）を検出するようになっている。吸気管圧力センサ７３は、内燃機関１０の燃焼室に吸入されるガスの圧力（吸気管圧力）を検出するようになっている。筒内圧力センサ７４は、燃焼室内のガスの圧力（筒内圧力）を検出するようになっている。
【００７２】
エンジン回転速度センサ７５は、実クランク角度とともにエンジン１０の回転速度であるエンジン回転速度を検出するようになっている。冷却水温センサ７６は、内燃機関１０の冷却水の温度を検出するようになっている。空燃比センサ７７は、ＤＰＮＲ４３の下流の排ガスの空燃比を検出するようになっている。アクセル開度センサ７８は、アクセルペダルＡＰの操作量（アクセル開度）を検出するようになっている。
【００７３】
（噴射パターンの選択）
次に、燃料噴射制御装置ＩＮＪによる燃料の噴射パターンの選択について説明する。この燃料噴射制御装置ＩＮＪでは、軽負荷運転状態において、未燃のＨＣ（炭化水素）の排出量の増大を抑制するために噴射パターンが選択・決定される。以下、係る噴射パターンの選択・決定について説明する。
【００７４】
一般に、軽負荷運転状態では、燃焼室内の温度が比較的低いこと等に起因して、未燃のＨＣの排出量が増大する傾向がある。具体的には、この原因としては、主として以下の２つが考えられる。
【００７５】
先ず第１に、噴射された燃料（噴射燃料、燃料噴霧）が「着火しない」ことが考えられる。この「着火しない」現象は、軽負荷運転状態のなかでも燃焼室が比較的低温、低圧の場合（低温・低圧時）に発生し易い。この現象は、噴射燃料の蒸発性が悪い（蒸発速度が小さ過ぎる）ことに起因するものと考えられる。
【００７６】
第２に、噴射燃料が「着火はするが燃え難い（燃え広がり難い）」ことが考えられる。この「着火はするが燃え広がり難い」現象は、軽負荷運転状態のなかでも燃焼室が比較的高温、高圧の場合（高温・高圧時）に発生し易い。この現象は、噴射燃料の蒸発性は良好である一方で、燃料噴射量が小さいことで噴射燃料の当量比（密度）が局所的に大きい部分が形成されず且つ複数の噴孔からそれぞれ噴射される噴射燃料同士が近くに配置されていないことに起因するものと考えられる。即ち、局所的に当量比が大きい部分では、着火により大きな熱量が発生し得、局所的に温度が高くなる。局所的に温度が高い部分が形成されると、その部分を起点としてその近くに存在する噴射燃料が燃え広がり易くなる。従って、噴射燃料の蒸発性が良好であっても、噴射燃料の当量比が局所的に大きい部分が形成されず且つ複数の噴孔からそれぞれ噴射される噴射燃料同士が近くに配置されていない場合、「着火はするが燃え広がり難い」現象が発生し得る。
【００７７】
噴射燃料の蒸発性が悪い場合（低温・低圧時）において、上述の「着火しない」現象を抑制して未燃のＨＣの排出量の増大を抑制するためには、噴射燃料の蒸発性を改善する（蒸発速度を高める）ことが必要となる。このためには、噴射燃料の拡散度合いを大きくして噴射燃料の表面積を拡大させることができる燃料の噴射パターンを採用することが考えられる。以下、この「噴射燃料の拡散度合いを大きくする」ことを主眼とする噴射を「蒸発性優先」噴射と呼ぶ。
【００７８】
一方、噴射燃料の蒸発性が良い場合（高温・高圧時）において、上述の「着火はするが燃え広がり難い」現象を抑制して未燃のＨＣの排出量の増大を抑制するためには、局所的に当量比が高い部分（従って、局所的に温度が高い部分）を積極的に形成し且つ複数の噴孔からそれぞれ噴射される噴射燃料同士がなるべく近くに配置されることが必要となる。このためには、噴射燃料を噴孔から近い領域で固まらせることができる燃料の噴射パターンを採用することが考えられる。以下、この「噴射燃料を噴孔から近い領域で固まらせる」ことを主眼とする噴射を「噴射固め優先」噴射と呼ぶ。
【００７９】
一般に、「蒸発性優先」噴射は、噴孔からの燃料の噴出速度を大きくすること、又は、１噴孔当たりの噴射量を小さくすることで達成される。ここで、燃料の噴出速度（特に、ニードル開弁後の初期の噴出速度）は、ニードルのリフト速度（特に、開弁後の初期のリフト速度）が大きいほど大きくなることが実験的に判明している。また、燃料の噴出速度は、ニードルの最大リフト量が大きいほど、噴射圧力（噴孔から噴射される燃料の圧力）が大きくなることに起因して大きくなる傾向がある。以上より、燃料の噴出速度を大きくするためには、ニードルのリフト速度（特に、開弁後の初期のリフト速度）を大きく、或いは、最大リフト量を大きくすればよい。
【００８０】
他方、１噴孔当たりの噴射量を小さくするためには、噴孔数を多く、或いは、各噴孔の開口面積を小さくすればよい。なお、噴孔の開口面積を小さくすると、噴孔から円錐状に広がって噴出される燃料噴霧の広がり角度（噴霧角）が大きくなることにも起因して噴射燃料の拡散度合いが大きくなる効果が発生する。
【００８１】
以上、「蒸発性優先」噴射は、ニードルのリフト速度を大きくする、最大リフト量を大きくする、噴孔数を多くする、或いは、各噴孔の開口面積を小さくすることで達成される。
【００８２】
他方、「噴射固め優先」噴射は、上述の「蒸発性優先」噴射とは全く逆で、一般に、噴孔からの燃料の噴出速度を小さくすること、又は、１噴孔当たりの噴射量を大きくすることで達成される。即ち、「蒸発性優先」噴射は、ニードルのリフト速度を小さくする、最大リフト量を小さくする、噴孔数を少なくする、或いは、各噴孔の開口面積を大きくすることで達成される。
【００８３】
以上より、燃料噴射制御装置ＩＮＪでは、所定の軽負荷運転状態において、噴射燃料の蒸発性が悪い場合（低温・低圧時）、上述の「蒸発性優先」噴射が選択・決定され、噴射燃料の蒸発性が良い場合（高温・高圧時）、上述の「噴射固め優先」噴射が選択・決定される。
【００８４】
なお、ニードルのリフト量が比較的小さい領域では、ニードルの先端部とボディ（インジェクタボディ）側のシート部との間で形成される環状隙間の開口面積が、噴孔の総開口面積と同程度に小さい。従って、噴孔による絞り（噴孔絞り）に加えて上記環状隙間による絞り（シート絞り）が実質的に形成されて、所謂、「２重絞り」が形成される。この「２重絞り」が形成される程度にリフト量が小さい領域を「シート絞り領域」と呼ぶ。一方、ニードルのリフト量が比較的大きい領域では、上記環状隙間の開口面積が噴孔の総開口面積に比して十分に大きい。従って、「シート絞り」が実質的には形成されなくなり、「噴孔絞り」のみの所謂「１重絞り」が形成される。この「１重絞り」が形成される程度にリフト量が大きい領域を「噴孔絞り領域」と呼ぶ。
【００８５】
リフト量が大きい「噴孔絞り領域」では、燃料の噴出速度は、ニードルのリフト速度、及びリフト量には殆ど影響されない。一方、リフト量が小さい「シート絞り領域」では、「シート絞り」の影響により、ニードルのリフト量が小さいほど噴射圧力が低下するから、燃料の噴出速度は、ニードルのリフト速度、及びリフト量に大きく影響される。従って、上述したニードルのリフト速度、及び最大リフト量の調整により噴射パターンが選択される場合、リフト量が小さい「シート絞り領域」でのみニードルのリフト速度、及び最大リフト量が調整されれば十分である。
【００８６】
次に、燃料噴射制御装置ＩＮＪによる、噴射燃料の蒸発性の良否（蒸発速度の大小）の判定方法について説明する。噴射燃料の蒸発性は、噴射燃料の着火時点での燃焼室の温度及び圧力に大きく依存する。噴射燃料の着火時点での燃焼室の温度T2及び圧力P2は、吸気温度から圧縮端温度を算出する理論式である下記(1)式、並びに、吸気圧力から圧縮端圧力を算出する理論式である(2)式を利用して推定することができる。
【００８７】
T2＝εκ-1・T1  …(1)
P2＝εκ・P1  …(2)
【００８８】
上記(1)式、(2)式において、εは圧縮比（本例では一定）であり、κは比熱比である。κは、ＥＧＲ装置５０によるＥＧＲ率に基づいて算出できる。ＥＧＲ率は、ＣＰＵがＥＧＲ制御弁５２を制御する際に使用するＥＧＲマップから、或いは、空燃比センサ７７の出力等から取得することができる。T1は、圧縮下死点、或いは吸気弁閉弁時の燃焼室の温度である。T1は、冷却水温センサ７６から得られる冷却水温、吸気温センサ７２から得られる吸気温度、エアフローメータ７１の出力から計算される１吸気行程当たりの吸入空気量等に基づいて算出され得る。P1は、圧縮下死点、或いは吸気弁閉弁時の燃焼室の圧力である。P1は、吸気管圧力センサ７３から得られる吸気管圧力に基づいて算出され得る。なお、P2は、筒内圧力センサ７４から得られる筒内圧力に基づいて直接算出されてもよい。
【００８９】
噴射燃料の蒸発性は、着火時点での燃焼室の温度、圧力が低いほど悪くなる。燃料噴射制御装置ＩＮＪでは、軽負荷運転状態において、図２に示したT2を横軸、P2を縦軸とするT2-P2座標系において、点(T2，P2)が領域Ａに対応する場合（例えば、点ａ）、「蒸発性が悪い」と判定されて「蒸発性優先」噴射が選択・実行される。他方、点(T2，P2)が領域Ｂに対応する場合（例えば、点ｂ）、「蒸発性が良い」と判定されて「噴射固め優先」噴射が選択・実行される。
【００９０】
領域Ａ，Ｂを区画する閾値Pthを表す曲線は、値Tz，値Pzを軸の長さとする楕円の一部であり、T2に対するPthは、楕円の方程式である下記(3)式に従って表される。このPthは、着火時点での燃焼室の温度がT2のときにおいて、噴射燃料の蒸発性の悪化により未燃ＨＣの排出量が顕著に増大し始める圧力に相当する。
【００９１】
Pth＝Pz・√(1−(T2/Tz)2)  ただし、T2≦Tz  …(3)
【００９２】
図３は、燃料噴射制御装置ＩＮＪにより上述の手法に従って噴射パターンが選択・決定される際の実際のルーチンを示したフローチャートである。なお、このルーチンは、例えば、圧縮下死点、或いは吸気弁閉弁時等、T1，P1が取得されるタイミングが到来する毎に、燃料噴射される気筒について開始・実行される。
【００９３】
ステップ３０５では、各センサの出力値がそれぞれ取得され、ステップ３１０では、所定の軽負荷運転状態にあるか否かが判定される。この判定は、例えば、エンジン回転速度センサ７５から得られるエンジン回転速度と、アクセル開度センサ７８から得られるアクセル開度（或いは、総燃料噴射量等）とに基づいて実行される。
【００９４】
ステップ３１０にて「Ｎｏ」と判定される場合（中負荷、高負荷の場合）、ステップ３１５にて、「蒸発性優先」噴射が選択・決定される。これは、燃焼室内が比較的高温となる中負荷、高負荷の場合、未燃ＨＣの排出量よりもスモークの排出量の増大が顕著となるから、スモークの排出量の増大の抑制を優先したものである。
【００９５】
一方、ステップ３１０にて「Ｙｅｓ」と判定される場合（軽負荷の場合）、ステップ３２０にて、上記(1)式、(2)式に従って、T2，P2が算出され、ステップ３２５にて、上記(3)式に従って、閾値Pthが算出される。なお、上記(3)式に代えて、予め作製されたT2を引数とするPthを求めるマップを用いて、Pthが決定されてもよい。
【００９６】
ステップ３３０では、P2がPthよりも小さいか否かが判定され、「Ｙｅｓ」と判定される場合（図２では領域Ａに対応）、ステップ３３５にて、「蒸発性優先」噴射が選択・決定される。一方、「Ｎｏ」と判定される場合（図２では領域Ｂに対応）、ステップ３４０にて、「噴射固め優先」噴射が選択・決定される。なお、T2＞Tzの場合も、「噴射固め優先」噴射が選択・決定される。
【００９７】
なお、上述の手法では、温度T2と圧力P2とに基づいて蒸発性の良否を判定しているが、蒸発性の良否に対して特に大きい影響を与える温度T2にのみ基づいて蒸発性の良否を判定してもよい。この場合、T2＞Tzの場合、「噴射固め優先」噴射が選択・決定され、T2≦Tzの場合、「蒸発性優先」噴射が選択・決定される。
【００９８】
（電子制御によるニードルのリフト速度の調整）
以下、先ず、ニードルのリフト速度を電子制御で調整して噴射パターンを選択する場合について説明する。図４は、この場合に使用される燃料噴射制御装置ＩＮＪの一例を示した概略構成図である。
【００９９】
この燃料噴射制御装置ＩＮＪでは、ノズル室Ｒｓと噴孔（群）Ｈとを連通・遮断するニードルＮがピエゾ式アクチュエータＡにより直接的に駆動される構成が採用されている（所謂、リフト量増幅機構付き直動式インジェクタ）。
【０１００】
即ち、燃料タンクＴに貯留されている燃料は、燃料ポンプＰにより吸入・吐出され、燃料ポンプＰにより吐出された高圧（レール圧Ps）の燃料がコモンレールＣＲに供給される。コモンレールＣＲは、燃料供給路Ｃsによりノズル室Ｒｓと接続されている。
【０１０１】
ニードルＮは、ノズル室Ｒｓと背圧室Ｒ１と液室Ｒ２とを区画する。背圧室Ｒ１は、流路Ｃ１により燃料供給路Ｃｓと接続されている。液室Ｒ２は、流路Ｃ２により液室Ｒ３と接続されている。液室Ｒ３は、チェック弁ＣＶを介して流路Ｃ３により燃料供給路Ｃｓと接続されている。また、液室Ｒ３は、アクチュエータＡの変位に応じてその容積が可変となっている。
【０１０２】
なお、図示はしていないが、図４に示した燃料噴射制御装置ＩＮＪにおいて、燃料ポンプＰ、燃料タンクＴ、及びコモンレールＣＲ以外の構成は、ボディ（インジェクタボディ）内に配置されている（後述する図に示した燃料噴射制御装置ＩＮＪについても同様）。
【０１０３】
以上の構成により、アクチュエータＡが図４に示した状態から伸び方向に変位すると（白矢印を参照）、液室Ｒ３内の燃料が液室Ｒ２に移動することでニードルＮが図４に示した状態（閉弁位置）からスプリングＳＰに対抗しながらリフトする（黒矢印を参照）。これにより、燃料がノズル室Ｒｓから噴孔Ｈを介して燃焼室に噴射される。
【０１０４】
閉弁位置からのニードルリフト量Ｌは、アクチュエータＡの伸び方向の変位量に比例する。加えて、アクチュエータＡの伸び方向の変位量は、印加電圧Ｖに比例するようになっている。以上より、実質的には、ニードルＮはアクチュエータＡにより直接駆動され、ニードルリフト量Ｌは、アクチュエータＡの印加電圧Ｖに比例するようになっている。
【０１０５】
図５は、図４に示した装置に類似する燃料噴射制御装置ＩＮＪの一例を示した概略構成図である。以下、前出の図に示した構成と同じ、或いは等価の構成については前出の図の符号と同じ符号を付すことでそれらの説明に代える。
【０１０６】
図５に示した装置では、アクチュエータＡが図５に示した状態から縮み方向に変位すると（白矢印を参照）、ニードルＮが図５に示した状態（閉弁位置）からスプリングＳＰに対抗しながらリフトする（黒矢印を参照）。従って、この装置でも、ニードルリフト量Ｌは、アクチュエータＡの印加電圧Ｖに比例するようになっている。
【０１０７】
上述の図４、或いは図５に示した装置を利用すれば、図６に示すように、アクチュエータＡの印加電圧Ｖの増加速度を電気制御装置６０により調整することで、ニードルＮのリフト速度（ニードルリフト量Ｌの増加速度）を調整することができる。
【０１０８】
即ち、軽負荷運転状態において、「蒸発性優先」噴射が選択された場合、図６に実線にて示すように、印加電圧Ｖの増加速度（増加勾配）を大きい値に設定することで、ニードルリフト量Ｌの増加速度を大きい値に調整できる。この結果、「噴射燃料の拡散度合いを大きくする」ことを主眼とする噴射がなされ得る。
【０１０９】
一方、軽負荷運転状態において、「噴射固め優先」噴射が選択された場合、図６に一点鎖線にて示すように、印加電圧Ｖの増加速度（増加勾配）を小さい値に設定することで、ニードルリフト量Ｌの増加速度を小さい値に調整できる。この結果、「噴射燃料を噴孔から近い領域で固まらせる」ことを主眼とする噴射がなされ得る。
【０１１０】
（電子制御によるニードルの最大リフト量の調整）
次に、ニードルの最大リフト量を電子制御で調整して噴射パターンを選択する場合について説明する。
【０１１１】
上述の図４、或いは図５に示した装置を利用すれば、図７に示すように、アクチュエータＡの印加電圧Ｖの最大値を調整することで、ニードルＮの最大リフト量（ニードルリフト量Ｌの上限値）を調整することができる。
【０１１２】
即ち、軽負荷運転状態において、「蒸発性優先」噴射が選択された場合、図７に実線にて示すように、印加電圧Ｖの最大値を大きい値に設定することでニードルＮの最大リフト量を大きい値に調整できる。この結果、「噴射燃料の拡散度合いを大きくする」ことを主眼とする噴射がなされ得る。
【０１１３】
一方、軽負荷運転状態において、「噴射固め優先」噴射が選択された場合、図７に一点鎖線にて示すように、印加電圧Ｖの最大値を小さい値に設定することで、ニードルＮの最大リフト量を小さい値に調整できる。この結果、「噴射燃料噴孔から近い領域で固まらせる」ことを主眼とする噴射がなされ得る。
【０１１４】
更に、上述の図４、或いは図５に示した装置を利用すれば、図８に示したように、アクチュエータＡの印加電圧Ｖの増加速度及び最大値を共に調整することで、ニードルのリフト速度及び最大リフト量を共に調整することもできる。
【０１１５】
即ち、軽負荷運転状態において、「蒸発性優先」噴射が選択された場合、図８に実線にて示すように、印加電圧Ｖの増加速度及び最大値を共に大きい値に設定することで、ニードルＮのリフト速度及び最大リフト量を共に大きい値に調整できる。この結果、「噴射燃料の拡散度合いを大きくする」ことを主眼とする噴射がなされ得る。
【０１１６】
一方、軽負荷運転状態において、「噴射固め優先」噴射が選択された場合、図８に一点鎖線にて示すように、印加電圧Ｖの増加速度及び最大値を共に小さい値に設定することで、ニードルＮのリフト速度及び最大リフト量を共に小さい値に調整できる。この結果、「噴射を燃料噴孔から近い領域で固まらせる」ことを主眼とする噴射がなされ得る。
【０１１７】
なお、上述の図４、或いは図５に示した装置を利用する場合、中・高負荷運転状態では、上述のようにスモークの排出量の増大の抑制を優先するため、「蒸発性優先」噴射が選択されることが好ましい。この場合、図８に示したように、ニードルＮのリフト速度及び最大リフト量が共に大きい値に調整されることが好適である。
【０１１８】
（電子制御による噴孔の切替）
次に、燃料噴射に実際に使用される噴孔を電子制御で切り替えることで、噴射パターンを選択する場合について説明する。図９は、この場合に使用される燃料噴射制御装置ＩＮＪの一例を示した概略構成図である。
【０１１９】
この燃料噴射制御装置ＩＮＪでは、ノズル室Ｒｓと第１噴孔群Ｈ１とを連通・遮断するアウタニードルＮ１が、アウタニードルＮ１の背面側の第１制御室Ｒｃ１内の圧力（第１制御圧）を低下させることで図９に示す閉弁位置からリフトし、ノズル室Ｒｓと第２噴孔群Ｈ２とを連通・遮断するインナニードルＮ２が、インナニードルＮ２の背面側の第２制御室Ｒｃ２内の圧力（第２制御圧）を低下させることで図９に示す閉弁位置からリフトする構成が採用されている。
【０１２０】
即ち、第１、第２制御室Ｒｃ１，Ｒｃ２は、燃料流入路Ｃｉ１，Ｃｉ２により燃料供給路Ｃｓとそれぞれ接続されている。また、第１、第２制御室Ｒｃ１，Ｒｃ２は、燃料排出路Ｃｏ１，Ｃｏ２により燃料タンクＴとそれぞれ接続されている。燃料排出路Ｃｏ１，Ｃｏ２には、電磁開閉弁である制御弁Ｖｃ１，Ｖｃ２がそれぞれ介装されている。
【０１２１】
以上の構成により、制御弁Ｖｃ１を開弁すると、第１制御圧がレール圧Psから低下し、第１制御圧がアウタニードル開弁圧にまで低下すると、アウタニードルＮ１がスプリングＳＰ１に対抗しながらリフトする。これにより、燃料がノズル室Ｒｓから第１噴孔群Ｈ１を介して燃焼室に噴射される。
【０１２２】
同様に、制御弁Ｖｃ２を開弁すると、第２制御圧がレール圧Psから低下し、第２制御圧がインナニードル開弁圧にまで低下すると、インナニードルＮ２がスプリングＳＰ２に対抗しながらリフトする。これにより、燃料がノズル室Ｒｓから第２噴孔群Ｈ２を介して燃焼室に噴射される。
【０１２３】
加えて、第１、第２噴孔群Ｈ１，Ｈ２をニードルの先端側から見た図である図１０、図１１に示すように、第１噴孔群Ｈ１は、噴孔数が１０で且つ各噴孔の開口面積（直径）が小さく、第２噴孔群Ｈ２は、噴孔数が６で且つ各噴孔の開口面積（直径）が大きい。即ち、第１噴孔群Ｈ１が、第２噴孔群Ｈ２に比して、噴孔数が大きく且つ各噴孔の開口面積が小さい。
【０１２４】
上述の図９に示した装置を利用すれば、制御弁Ｖｃ１，Ｖｃ２を電気制御装置６０により個別に開閉制御することで、アウタ・インナニードルＮ１，Ｎ２の何れか一方のみをリフトさせることができる。この結果、燃料噴射に実際に使用される噴孔の数及び各噴孔の開口面積を切り替えることができる。
【０１２５】
即ち、軽負荷運転状態において、「蒸発性優先」噴射が選択された場合、図１２に示すように、制御弁Ｖｃ１のみを開弁させることで、アウタニードルＮ１のみをリフトさせて第１噴孔群Ｈ１のみから燃料を噴射させることができる。換言すれば、燃料噴射に実際に使用される噴孔の数を大きく且つ各噴孔の開口面積を小さくすることができる。この結果、「噴射燃料の拡散度合いを大きくする」ことを主眼とする噴射がなされ得る。
【０１２６】
一方、軽負荷運転状態において、「噴射固め優先」噴射が選択された場合、図１３に示すように、制御弁Ｖｃ２のみを開弁させることで、インナニードルＮ２のみをリフトさせて第２噴孔群Ｈ２のみから燃料を噴射させることができる。換言すれば、燃料噴射に実際に使用される噴孔の数を小さく且つ各噴孔の開口面積を大きくすることができる。この結果、「噴射燃料を噴孔から近い領域で固まらせる」ことを主眼とする噴射がなされ得る。
【０１２７】
なお、上述の図９に示した装置を利用する場合、中・高負荷運転状態では、上述のようにスモークの排出量の増大の抑制を優先するため、「蒸発性優先」噴射（＝第１噴孔群Ｈ１のみからの噴射）が選択されることが好ましい。なお、負荷が特に大きくて総燃料噴射量が特に大きい高負荷運転状態では、燃料噴射に要する期間を短縮するため等の観点から、第１、第２噴孔群Ｈ１，Ｈ２の両方から噴射されるように構成してもよい。
【０１２８】
図１４は、図９に示した装置に類似する燃料噴射制御装置ＩＮＪの一例を示した概略構成図である。図１４に示した装置は、２ポート２位置電磁弁である制御弁Ｖｃ１，Ｖｃ２に代えて、３ポート３位置電磁弁である制御弁Ｖｃ３が使用された点においてのみ、図９に示した装置と異なる。
【０１２９】
制御弁Ｖｃ３は、燃料排出路Ｃｏ１，Ｃｏ２を共に遮断する第１位置、燃料排出路Ｃｏ１を連通し燃料排出路Ｃｏ２を遮断する第２位置、及び、燃料排出路Ｃｏ２を連通し燃料排出路Ｃｏ１を遮断する第３位置、のうちの何れか１つの位置に制御され得るように構成されている。従って、図１４に示した装置は、図９に示した装置と同じ作用・効果を発揮し得る。
【０１３０】
即ち、軽負荷運転状態において、「蒸発性優先」噴射が選択された場合、図１５に示すように、制御弁Ｖｃ３を第２位置に制御することで、アウタニードルＮ１のみをリフトさせて第１噴孔群Ｈ１のみから燃料を噴射させることができる。換言すれば、燃料噴射に実際に使用される噴孔の数を大きく且つ各噴孔の開口面積を小さくすることができる。この結果、「噴射燃料の拡散度合いを大きくする」ことを主眼とする噴射がなされ得る。
【０１３１】
一方、軽負荷運転状態において、「噴射固め優先」噴射が選択された場合、図１６に示すように、制御弁Ｖｃ３を第３位置に制御することで、インナニードルＮ２のみをリフトさせて第２噴孔群Ｈ２のみから燃料を噴射させることができる。換言すれば、燃料噴射に実際に使用される噴孔の数を小さく且つ各噴孔の開口面積を大きくすることができる。この結果、「噴射燃料を噴孔から近い領域で固まらせる」ことを主眼とする噴射がなされ得る。
【０１３２】
図１７は、図９に示した装置と同じ作用・効果を発揮し得る他の例を示した概略構成図である。図１７に示した装置では、上述の図４、又は図５に示した装置と同様、アウタ・インナニードルＮ１，Ｎ２がピエゾ式アクチュエータＡ１，Ａ２によりそれぞれ直接的に且つ個別に駆動される構成が採用されている。
【０１３３】
従って、図１７に示した装置を利用すれば、ピエゾ式アクチュエータＡ１，Ａ２を電気制御装置６０により個別に制御することで、アウタ・インナニードルＮ１，Ｎ２の何れか一方のみをリフトさせることができる。この結果、図９に示した装置と同様、燃料噴射に実際に使用される噴孔の数及び各噴孔の開口面積を切り替えることができる。
【０１３４】
（パイロット噴射とメイン噴射の個別制御）
以上、メイン噴射と、メイン噴射に先立って行われるパイロット噴射とを区別することなく説明してきた。しかしながら、一般に、メイン噴射では、パイロット噴射に比して、噴射量が大きい。従って、燃料が微粒化し難いため、噴射燃料の蒸発性がより一層悪くなる。このため、メイン噴射では、パイロット噴射に比して、「蒸発性優先」噴射が要求される度合いが高い。
【０１３５】
上述した図２に対応する図１８、図１９は、このことを示している。このように、噴射燃料の蒸発性の良否の程度によって、パイロット噴射については「噴射固め優先」噴射が要求される一方で、メイン噴射については「蒸発性優先」噴射が要求される場合が発生し得る。
【０１３６】
以上のことを考慮し、メイン噴射に先立ってパイロット噴射がなされる場合、燃料噴射制御装置ＩＮＪでは、図１８と図１９とを組み合わせて得られる図２０に示すように、蒸発性の良否が３段階の何れかに判定される。即ち、軽負荷運転状態において、点(T2，P2)が領域Ａに対応する場合、「蒸発性が悪い」と判定されて、パイロット噴射・メイン噴射共に「蒸発性優先」噴射が選択・実行される。点(T2，P2)が領域Ｂに対応する場合、「蒸発性が中程度」と判定されて、パイロット噴射については「噴射固め優先」噴射が選択・実行されメイン噴射については「蒸発性優先」噴射が選択・実行される。点(T2，P2)が領域Ｃに対応する場合、「蒸発性が良い」と判定されて、パイロット噴射・メイン噴射共に「噴射固め優先」噴射が選択・実行される。
【０１３７】
領域Ａ，Ｂを区画する閾値Pthpを表す曲線は、値Tzp，値Pzpを軸の長さとする楕円の一部であり、T2に対するPthpは、楕円の方程式である下記(4)式に従って表される。同様に、領域Ｂ，Ｃを区画する閾値Pthmを表す曲線は、値Tzm，値Pzmを軸の長さとする楕円の一部であり、T2に対するPthmは、楕円の方程式である下記(5)式に従って表される。
【０１３８】
Pthp＝Pzp・√(1−(T2/Tzp)2)  ただし、T2≦Tzp  …(4)
Pthm＝Pzm・√(1−(T2/Tzm)2)  ただし、T2≦Tzm  …(5)
【０１３９】
図２１は、メイン噴射に先立ってパイロット噴射がなされる場合における、上述の図３に対応するルーチンを示したフローチャートである。図２１では、図３のステップ３１５がステップ２１３５に置き換えられ、図３のステップ３２５がステップ２１０５に置き換えられ、図３のステップ３３０、３３５、３４０がステップ２１１０、２１１５、２１２０、２１２５、２１３０に置き換えられている。なお、図２１に示したルーチンは、図３に示したルーチンと類似しているため、その詳細な説明を省略する。
【０１４０】
なお、上述の手法では、温度T2と圧力P2とに基づいて蒸発性の良否を判定しているが、蒸発性の良否に対して特に大きい影響を与える温度T2にのみ基づいて蒸発性の良否を判定してもよい。この場合、T2＞Tzmの場合、「蒸発性が良い」と判定され、Tzp≦T2≦Tzmの場合、「蒸発性が中程度」と判定され、T2＜Tzpの場合、「蒸発性が悪い」と判定される。
【０１４１】
図２２は、上述の図４、或いは図５に示した装置を利用した場合において、図２０の領域Ｂが選択された場合における、アクチュエータＡの印加電圧Ｖ、及びニードルリフト量Ｌの変化の一例を示している。図２２では、パイロット噴射について印加電圧Ｖの増加速度（増加勾配）を小さい値に設定することでニードルリフト量Ｌの増加速度が小さい値に調整される。メイン噴射については印加電圧Ｖの増加速度（増加勾配）を大きい値に設定することでニードルリフト量Ｌの増加速度が大きい値に調整される。この結果、パイロット噴射については「噴射燃料を噴孔から近い領域で固まらせる」ことを主眼とする噴射がなされ得、メイン噴射については「噴射燃料の拡散度合いを大きくする」ことを主眼とする噴射がなされ得る。
【０１４２】
図２３も、上述の図４、或いは図５に示した装置を利用した場合において、図２０の領域Ｂが選択された場合における、アクチュエータＡの印加電圧Ｖ、及びニードルリフト量Ｌの変化の一例を示している。図２３では、パイロット噴射について印加電圧Ｖの最大値を小さい値に設定することでニードルＮの最大リフト量が小さい値に調整される。メイン噴射については印加電圧Ｖの最大値を大きい値に設定することでニードルＮの最大リフト量が大きい値に調整される。この結果、この場合も、パイロット噴射については「噴射燃料を噴孔から近い領域で固まらせる」ことを主眼とする噴射がなされ得、メイン噴射については「噴射燃料の拡散度合いを大きくする」ことを主眼とする噴射がなされ得る。
【０１４３】
更には、上述の図４、或いは図５に示した装置を利用すれば、図２０の領域Ｂが選択された場合において、図２４に示したように、パイロット噴射について印加電圧Ｖの増加速度及び最大値を共に小さい値に設定することでニードルＮのリフト速度及び最大リフト量を共に小さい値に調整し、メイン噴射については印加電圧Ｖの増加速度及び最大値を共に大きい値に設定することでニードルＮのリフト速度及び最大リフト量を共に大きい値に調整することもできる。
【０１４４】
また、上述の図４、或いは図５に示した装置を利用すれば、図２５に示したように、軽負荷運転状態において（特に、図２０の領域Ｂが選択された場合において）、メイン噴射について、所定の初期段階では印加電圧Ｖの最大値を小さい値に設定しその後の残りの段階では印加電圧Ｖの最大値を大きい値に設定することもできる。或いは、図２６に示したように、軽負荷運転状態において（特に、図２０の領域Ｂが選択された場合において）、メイン噴射について、所定の初期段階では印加電圧Ｖの増加速度を小さい値に設定しその後の残りの段階では印加電圧Ｖの増加速度を大きい値に設定することもできる。
【０１４５】
これにより、メイン噴射における初期段階では「噴射燃料を噴孔から近い領域で固まらせる」ことを主眼とする噴射が行われる。これにより、特にパイロット噴射量が小さい場合や、特に燃焼室の温度が低い場合等、パイロット噴射により得られる熱が不足してメイン噴射開始時点での燃焼室内の温度が十分に高められない場合において、局所的に温度が高い部分が積極的に形成されて上述のパイロット噴射により得られる熱の不足を補うことができる。そして、メイン噴射におけるその後の残りの段階で「噴射燃料の拡散度合いを大きくする」ことを主眼とする噴射が行われる。これにより、局所的に温度が高い部分を起点として、十分に拡散されている噴射燃料が燃え広がり易くなる。この結果、メイン噴射に起因する未燃のＨＣの排出量の増大を極力抑制することができる。
【０１４６】
図２７は、上述の図９、図１４、或いは図１７に示した装置を利用した場合において、図２０の領域Ｂが選択された場合における、アウタニードルＮ１のニードルリフト量Ｌ１（実線）、及びインナニードルＮ２のニードルリフト量Ｌ２（破線）の変化の一例を示している。図２７に示すように、この場合、パイロット噴射では、インナニードルＮ２のみがリフトすることで第２噴孔群Ｈ２のみから燃料が噴射されている。この結果、「噴射燃料を噴孔から近い領域で固まらせる」ことを主眼とする噴射がなされ得る。一方、メイン噴射では、アウタニードルＮ１のみがリフトすることで第１噴孔群Ｈ１のみから燃料が噴射されている。この結果、「噴射燃料の拡散度合いを大きくする」ことを主眼とする噴射がなされ得る。
【０１４７】
以上、電子制御（具体的には、ピエゾアクチュエータの印加電圧の制御）により、ニードルのリフト速度の調整、ニードルの最大リフト量の調整、或いは噴孔の切替を行うことで、「蒸発性優先」噴射、及び「噴射固め優先」噴射の何れかの噴射パターンが選択・決定される場合の例について説明した。
【０１４８】
（電子制御を用いない機構によるニードルリフト速度の調整）
次に、ニードルのリフト速度を、電子制御を用いることなく温度に応じて作動する機構を用いて調整して噴射パターンを選択する場合について説明する。図２８は、この場合に使用される燃料噴射制御装置ＩＮＪの一例を示した概略構成図である。
【０１４９】
この燃料噴射制御装置ＩＮＪでは、ノズル室Ｒｓと噴孔群Ｈとを連通・遮断するニードルＮが、ニードルＮの背面側の制御室Ｒｃ内の圧力（制御圧）を低下させることで図２８に示す閉弁位置からリフトする構成が採用されている。
【０１５０】
即ち、制御室Ｒｃは、燃料流入路Ｃｉにより燃料供給路Ｃｓと接続され、且つ、燃料排出路Ｃｏにより燃料タンクＴと接続されている。燃料排出路Ｃｏには、電磁開閉弁である制御弁Ｖｃが介装されている。
【０１５１】
更には、燃料流入路Ｃｉには、温度上昇に伴って膨張するワックスＳ１を備えた開閉弁Ｖｓ１が介装されている。図２９は、開閉弁Ｖｓ１の構成例を示している。この例では、ワックスＳ１の膨張により、ピストンＰＳがスプリングＳＰに対抗しながら閉位置から開位置に移動するようになっている。
【０１５２】
この開閉弁Ｖｓ１は、開閉弁Ｖｓ１の温度（従って、インジェクタボディの温度）が第１所定値以下では（以下、「低温時」と呼ぶ）、閉位置が選択されて燃料流入路Ｃｉを遮断し、開閉弁Ｖｓ１の温度（従って、インジェクタボディの温度）が第１所定値を超えると（以下、「高温時」と呼ぶ）、ワックスＳ１の膨張により開位置が選択されて燃料流入路Ｃｉを連通するようになっている。
【０１５３】
ここで、ニードルＮのリフト速度を大きく（小さく）するためには、制御圧の低下速度を大きく（小さく）すればよい。制御圧の低下速度を大きく（小さく）するためには、燃料流入路Ｃｉからの燃料の流入流量を小さく（大きく）すればよい。従って、図２８に示した装置では、低温時では制御圧の低下速度が大きくなり、高温時では制御圧の低下速度が小さくなる。
【０１５４】
加えて、インジェクタボディ温度は冷却水温に大きく依存し、燃焼室の温度も冷却水温に大きく依存する。従って、燃焼室の温度とインジェクタボディ温度の間には強い相関がある。また、燃焼室の温度が高いほど（従って、インジェクタボディ温度が高いほど）、噴射燃料の蒸発性が良くなる。
【０１５５】
以上より、図２８に示した装置では、蒸発性が悪い場合（即ち、低温時）、制御圧の低下速度が大きくなることでニードルＮのリフト速度が大きくなる。この結果、「蒸発性優先」噴射、即ち、「噴射燃料の拡散度合いを大きくする」ことを主眼とする噴射がなされる。一方、蒸発性が良い場合（即ち、高温時）、制御圧の低下速度が小さくなることでニードルＮのリフト速度が小さくなる。この結果、「噴射固め優先」噴射、即ち、「噴射燃料を噴孔から近い領域で固まらせる」ことを主眼とする噴射がなされる。
【０１５６】
図３０は、図２８に示した装置における開閉弁Ｖｓ１の具体的な配置・構成例を示している。図３１は、図３０におけるＹ部詳細図である。この構成により、開閉弁Ｖｓ１は、低温時にはノズル室Ｒｓと制御室Ｒｃとを遮断し、高温時にはノズル室Ｒｓと制御室Ｒｃとを連通する。従って、図３０、３１に示した構成により、図２８に示した装置と同じ作用・効果を発揮することができる。
【０１５７】
図３２は、図２８に示した装置に類似する燃料噴射制御装置ＩＮＪの一例を示した概略構成図である。図３２に示した装置は、２ポート２位置開閉弁である開閉弁Ｖｓ１に代えて、２ポート３位置開閉弁である開閉弁Ｖｓ２が使用された点においてのみ、図２８に示した装置と異なる。
【０１５８】
開閉弁Ｖｓ２は、上述のワックスＳ１に加えて、ワックスＳ１よりも高温側で温度上昇に伴って膨張するワックスＳ２を備えている。図３３は、開閉弁Ｖｓ２の構成例を示している。この開閉弁Ｖｓ２では、インジェクタボディの温度が第１所定値以下では（低温時）、ピストンＰＳが閉位置にあり、燃料流入路Ｃｉが遮断される。この状態から温度が上昇して第１所定値を超えると（高温時）、ワックスＳ１の膨張により、ピストンＰＳがスプリングＳＰに対抗しながら閉位置から開位置に移動し、燃料流入路Ｃｉが連通する。この状態から更に温度が上昇して第２所定値を超えると（以下、特に「超高温時」と呼ぶ）、ワックスＳ２の膨張により、ピストンＰＳがスプリングＳＰに対抗しながら開位置から閉位置に移動し、燃料流入路Ｃｉが再び遮断される。
【０１５９】
以上より、図３２に示した装置では、図２８に示した装置と同様、蒸発性が悪い場合（即ち、低温時）には「蒸発性優先」噴射がなされ、蒸発性が良い場合（即ち、高温時）には「噴射固め優先」噴射がなされる。加えて、高温時においても、特に超高温時、即ち、負荷運転状態のなかでも燃焼室が特に高温の場合、「蒸発性優先」噴射がなされる。
【０１６０】
超高温時では、噴射燃料の蒸発性が良好であり且つ噴射燃料が燃え広がり易いことで、未燃のＨＣの排出量が小さくなる。従って、噴射燃料を噴孔から近い領域で固まらせる要求度合いは低い。図３２に示した装置では、超高温時では、噴射燃料を噴孔から近い領域で固まらせることに代えて、噴射燃料の拡散度合いが大きくされる。これにより、スモークの排出量を低減することができる。
【０１６１】
図３４は、図２８に示した装置に類似する燃料噴射制御装置ＩＮＪの一例を示した概略構成図である。図３４に示した装置は、燃料流入路Ｃｉに開閉弁Ｖｓ１を介装することに代えて、燃料排出路Ｃｏ（具体的には、燃料排出路Ｃｏ１，Ｃｏ２のうちのＣｏ２）に開閉弁Ｖｓ３が介装された点においてのみ、図２８に示した装置と異なる。
【０１６２】
開閉弁Ｖｓ３は、上述のワックスＳ１を備えている。図３５は、開閉弁Ｖｓ３の構成例を示している。この例では、ワックスＳ１の膨張により、ピストンＰＳがスプリングＳＰに対抗しながら開位置から閉位置に移動するようになっている。即ち、開閉弁Ｖｓ３は、低温時では、開位置が選択されて燃料排出路Ｃｏ２を連通し、高温時では、ワックスＳ１の膨張により閉位置が選択されて燃料排出路Ｃｏ２を遮断するようになっている。
【０１６３】
ここで、上述のように、ニードルＮのリフト速度を大きく（小さく）するためには、制御圧の低下速度を大きく（小さく）すればよい。制御圧の低下速度を大きく（小さく）するためには、燃料排出路Ｃｏ（Ｃｏ２）からの燃料の流出流量を大きく（小さく）すればよい。
【０１６４】
従って、図３４に示した装置では、低温時では制御圧の低下速度が大きくなり、高温時では制御圧の低下速度が小さくなる。この結果、図３４に示した装置では、図２８に示した装置と同じ作用・効果が発揮される。即ち、蒸発性が悪い場合（即ち、低温時）には「蒸発性優先」噴射がなされ、蒸発性が良い場合（即ち、高温時）には「噴射固め優先」噴射がなされる。
【０１６５】
図３６は、図３４に示した装置に類似する燃料噴射制御装置ＩＮＪの一例を示している。図３７は、図３６におけるＺ部詳細図である。この構成では、温度上昇に伴って膨張するワックスＳ３が燃料排出路Ｃｏ２の一部の近傍に配置されている。ワックスＳ３の膨張度合いが大きいほど、燃料排出路Ｃｏ２の上記一部の最小開口面積がより小さくなるように構成されている。従って、図３６、３７に示した構成により、図３４に示した装置と同じ作用・効果を発揮することができる。
【０１６６】
加えて、インジェクタボディ温度の上昇に伴って燃料排出路Ｃｏ２の上記一部の最小開口面積を徐々に小さくすることができる。従って、燃焼室の温度上昇に伴って制御圧の低下速度（従って、ニードルＮのリフト速度）を徐々に小さくすることができ、燃焼室の温度上昇に伴って噴射パターンを「蒸発性優先」噴射から「噴射固め優先」噴射に徐々に移行させることができる。
【０１６７】
なお、図３６に示した装置において、ワックスＳ３により調整される燃料排出路Ｃｏ２の上記一部の最小開口面積がゼロよりも大きい限りにおいて、燃料排出路Ｃｏ１を省略することができる。
【０１６８】
図３８は、図３４に示した装置に類似する燃料噴射制御装置ＩＮＪの一例を示した概略構成図である。図３８に示した装置は、２ポート２位置開閉弁である開閉弁Ｖｓ３に代えて、２ポート３位置開閉弁である開閉弁Ｖｓ４が使用された点においてのみ、図３４に示した装置と異なる。
【０１６９】
開閉弁Ｖｓ４は、上述の開閉弁Ｖｓ２と同様、上述のワックスＳ１，Ｓ２を備えている。図３９は、開閉弁Ｖｓ４の構成例を示している。この開閉弁Ｖｓ４では、インジェクタボディの温度が第１所定値以下では（低温時）、ピストンＰＳが開位置にあり、燃料排出路Ｃｏ２が連通する。この状態から温度が上昇して第１所定値を超えると（高温時）、ワックスＳ１の膨張により、ピストンＰＳがスプリングＳＰに対抗しながら開位置から閉位置に移動し、燃料排出路Ｃｏ２が遮断される。この状態から更に温度が上昇して第２所定値を超えると（超高温時）、ワックスＳ２の膨張により、ピストンＰＳがスプリングＳＰに対抗しながら閉位置から開位置に移動し、燃料排出路Ｃｏ２が再び連通する。
【０１７０】
以上より、図３８に示した装置では、図３４に示した装置と同様、蒸発性が悪い場合（即ち、低温時）には「蒸発性優先」噴射がなされ、蒸発性が良い場合（即ち、高温時）には「噴射固め優先」噴射がなされる。加えて、高温時においても、特に超高温時では、「蒸発性優先」噴射がなされる。従って、超高温時では、噴射燃料を噴孔から近い領域で固まらせることに代えて、噴射燃料の拡散度合いが大きくされる。これにより、スモークの排出量を低減することができる。
【０１７１】
図４０は、図３４に示した装置に類似する燃料噴射制御装置ＩＮＪの一例を示した概略構成図である。図４０に示した装置は、２ポート２位置開閉弁である開閉弁Ｖｓ３に代えて２ポート３位置調整弁である調整弁Ｖｓ５が使用された点、並びに、燃料排出路Ｃｏ１が省略された点においてのみ、図３４に示した装置と異なる。
【０１７２】
調整弁Ｖｓ５は、開閉弁Ｖｓ３と同様、上述のワックスＳ１を備えている。この調整弁Ｖｓ５では、低温時では図４０に示した第１位置が選択され、高温時では第２位置が選択される。調整弁Ｖｓ５では、第１、第２位置の何れの場合であっても燃料排出路Ｃｏ２が連通する。調整弁Ｖｓ５内において、第１位置での流路の最小開口面積は、図３４に示した開閉弁Ｖｓ３内における開位置での流路の最小開口面積と等しい一方で、第２位置での流路の最小開口面積は、第１位置での流路の最小開口面積よりも小さく且つ図３４に示した燃料排出路Ｃｏ１の最小開口面積よりも小さい。
【０１７３】
この結果、図４０に示した装置では、図３４に示した装置に比して、特に高温時において、制御室からの燃料の流出流量が小さくなり、この結果、ニードルＮのリフト速度も小さくなる。即ち、図３４に示した装置に比して、高温時にてニードルＮのリフト速度の低速化が達成され得る。
【０１７４】
図４１も、図３４に示した装置に類似する燃料噴射制御装置ＩＮＪの一例を示した概略構成図である。図４２は、図４１におけるＱ部詳細図である。図４１に示した装置は、開閉弁Ｖｓ３及び燃料排出路Ｃｏ２に代えて、燃焼室Ｒｃ内に温度上昇に伴って膨張するリング状のワックスＳ４が配置されている点においてのみ、図３４に示した装置と異なる。
【０１７５】
図４１に示した装置では、燃焼室Ｒｃ内にワックスＳ４が配置されているから、インジェクタボディの温度上昇に伴って燃焼室Ｒｃの容積が小さくなる。換言すれば、燃焼室Ｒｃの容積は、低温時では大きくなり、高温時では小さくなる。ここで、図４３に示すように、一般に、制御弁Ｖｃの開弁によりレール圧Ｐｓから低下する制御圧Ｐｃがニードル開弁圧Ｐｏに達することでニードルＮが開弁した後では、ニードルＮのリフトによる燃焼室Ｒｃの容積の減少等に起因して、制御圧Ｐｃが一時的に増大する。
【０１７６】
ここで、図４３に示したように、一般に、低温時（即ち、制御室の容積が大きい場合）では、高温時（即ち、制御室の容積が小さい場合）に比して、ニードル開弁直後に発生する上述の制御圧の一時的な増大の程度（山の高さ）が小さくなる。この一時的な制御圧の増大は、ニードルＮのリフト速度を遅くするように作用する。
【０１７７】
以上より、低温時では、高温時に比して、ニードルＮのリフト速度が大きくなる。即ち、図４１に示した装置でも、図２８、図３４に示した装置と同様の作用・効果が発揮される。即ち、蒸発性が悪い場合（即ち、低温時）には「蒸発性優先」噴射がなされ、蒸発性が良い場合（即ち、高温時）には「噴射固め優先」噴射がなされる。
【０１７８】
（電子制御を用いない機構による噴孔の切替）
次に、燃料噴射に実際に使用される噴孔を電子制御を用いることなく温度に応じて作動する機構を用いて切り替えることで、噴射パターンを選択する場合について説明する。図４４は、この場合に使用される燃料噴射制御装置ＩＮＪの一例を示した概略構成図である。図４４に示した装置は、制御弁Ｖｃ１，Ｖｃ２に代えて、制御弁Ｖｃ及流路切替弁Ｖｓ６が使用されている点においてのみ、図９に示した装置と異なる。
【０１７９】
流路切替弁Ｖｓ６は、温度上昇に伴って膨張する上述したワックスＳ１を備えている。流路切替弁Ｖｓ６は、低温時では図４４に示した第１位置が選択されることで燃料排出路Ｃｏ１を連通するとともに燃料排出路Ｃｏ２を遮断する。一方、流路切替弁Ｖｓ６は、高温時では第２位置が選択されることで燃料排出路Ｃｏ１を遮断するとともに燃料排出路Ｃｏ２を連通する。この流路切替弁Ｖｓ６は、例えば、図２９及び図３５に示した構成を組み合わせることで構成され得る。
【０１８０】
以上より、図４４に示した装置を利用すれば、制御弁Ｖｃを電気制御装置６０により開弁させることで、蒸発性が悪い場合（即ち、低温時）、アウタニードルＮ１のみをリフトさせて第１噴孔群Ｈ１のみから燃料を噴射させることができる。換言すれば、燃料噴射に実際に使用される噴孔の数を大きく且つ各噴孔の開口面積を小さくすることができる。この結果、「蒸発性優先」噴射、即ち、「噴射燃料の拡散度合いを大きくする」ことを主眼とする噴射がなされ得る。
【０１８１】
一方、蒸発性が良い場合（即ち、高温時）、インナニードルＮ２のみをリフトさせて第２噴孔群Ｈ２のみから燃料を噴射させることができる。換言すれば、燃料噴射に実際に使用される噴孔の数を小さく且つ各噴孔の開口面積を大きくすることができる。この結果、「噴射固め優先」噴射、即ち、「噴射燃料を噴孔から近い領域で固まらせる」ことを主眼とする噴射がなされ得る。以上より、図４４に示した装置は、図９に示した装置と同様の作用・効果を発揮することができる。
【０１８２】
図４５は、図４４に示した装置に類似する燃料噴射制御装置ＩＮＪの一例を示した概略構成図である。図４５に示した装置は、２ポート２位置切替弁である流路切替弁Ｖｓ６に代えて、２ポート３位置切替弁である流路切替弁Ｖｓ７が使用された点においてのみ、図４４に示した装置と異なる。
【０１８３】
流路切替弁Ｖｓ７は、上述の開閉弁Ｖｓ２，Ｖｓ４と同様、上述のワックスＳ１，Ｓ２を備えている。この流路切替弁Ｖｓ７では、インジェクタボディの温度が第１所定値以下では（低温時）、図４５に示した第１位置が選択されることで、燃料排出路Ｃｏ１が連通するとともに燃料排出路Ｃｏ２が遮断される。この状態から温度が上昇して第１所定値を超えると（高温時）、ワックスＳ１の膨張により第２位置が選択されることで、燃料排出路Ｃｏ１が遮断されるとともに燃料排出路Ｃｏ２が連通する。この状態から更に温度が上昇して第２所定値を超えると（超高温時）、ワックスＳ２の膨張により第３位置が選択されることで、燃料排出路Ｃｏ１，Ｃｏ２が共に連通する。この流路切替弁Ｖｓ７は、例えば、図２９及び図３９に示した構成を組み合わせることで構成され得る。
【０１８４】
以上より、図４５に示した装置は、超高温時を除いて、図４５に示した装置と同じ作用・効果を発揮することができる。一方、図４５に示した装置では、超高温時において、アウタ・インナニードルＮ１，Ｎ２を共にリフトさせて第１、第２噴孔群Ｈ１，Ｈ２から共に燃料を噴射させることができる。これにより、軽負荷運転状態のなかでも燃焼室が特に高温の場合、単位時間当たりの総燃料噴射量を大きくすることができる。
【０１８５】
（電子制御を用いない機構によるニードルの最大リフト量の調整）
次に、ニードルの最大リフト量を、電子制御を用いることなく温度に応じて作動する機構を用いて調整して噴射パターンを選択する場合について説明する。図４６は、この場合に使用される燃料噴射制御装置ＩＮＪの一例を示した概略構成図である。
【０１８６】
この燃料噴射制御装置ＩＮＪでは、ニードルＮの背面側にて、ストッパＲＰが、ニードルＮと同軸的にインジェクタボディに対して摺動可能に配置されている。ストッパＲＰは、ニードルＮの背面側の制御室を第１制御室Ｒｃ１と第２制御室Ｒｃ２とに区画している。このストッパＲＰは、ニードルＮの最大リフト量を規制・調整（制限）する機能を有する。
【０１８７】
第２制御室Ｒｃ２は、燃料流入路Ｃｉにより燃料供給路Ｃｓと接続されている。燃料流入路Ｃｉには、図２８に示した装置と同様、温度上昇に伴って膨張する上記ワックスＳ１を備えた開閉弁Ｖｓ１が介装されている。即ち、蒸発性が悪い場合（即ち、低温時）、燃料流入路Ｃｉは開閉弁Ｖｓ１により遮断され、蒸発性が良い場合（即ち、高温時）、燃料流入路Ｃｉは開閉弁Ｖｓ１により連通される。
【０１８８】
第１、第２制御室Ｒｃ１，Ｒｃ２は、オリフィスＺ１，Ｚ２を介して、燃料排出路Ｃｏにより燃料タンクＴとそれぞれ接続されている。燃料排出路Ｃｏには、電磁開閉弁である制御弁Ｖｃが介装されている。
【０１８９】
ニードルＮは、第１制御室Ｒｃ１内の圧力（第１制御圧Ｐｃ１）を低下させることで図４６に示す閉弁位置からリフトするようになっている。ストッパＲＰは、第２制御室Ｒｃ２内の圧力（第２制御圧Ｐｃ２）が第１制御圧Ｐｃ１に対して所定程度以上小さくなると、スプリングＳＰ２に対抗しながら図４６に示す原位置からリフトする。これにより、ニードルＮの最大リフト量が増大する。
【０１９０】
加えて、オリフィスＺ２の開口面積がオリフィスＺ１の開口面積よりも大きい。従って、制御弁Ｖｃが開弁された場合、第２制御室Ｒｃ２からの流出流量が第１制御室Ｒｃ１からの流出流量よりも大きくなるように調整される。
【０１９１】
以上の構成により、図４６に示した装置では、蒸発性が悪い場合（即ち、低温時）、即ち、燃料流入路Ｃｉが遮断される場合、制御弁Ｖｃが開弁されると、第２制御圧Ｐｃ２の低下速度が第１制御圧Ｐｃ１の低下速度よりも大きくなって、第２制御圧Ｐｃ２の第１制御圧Ｐｃ１に対する低下量が大きくなる。これにより、ニードルＮのリフト開始に先立ってストッパＲＰのリフトが開始される。この結果、ニードルＮの最大リフト量が大きくなり、「蒸発性優先」噴射、即ち、「噴射燃料の拡散度合いを大きくする」ことを主眼とする噴射がなされる。
【０１９２】
一方、蒸発性が良い場合（即ち、高温時）、即ち、燃料流入路Ｃｉが連通する場合、制御弁Ｖｃが開弁されると、第２制御室Ｒｃ２への燃料の流入に起因して、第２制御圧Ｐｃ２の低下速度が第１制御圧Ｐｃ１の低下速度に対して同等、或いは小さくなる。これにより、少なくともニードルＮがリフト開始した後もなお、ストッパＲＰが原位置に固定される。この結果、ニードルＮの最大リフト量が小さくなり、「噴射固め優先」噴射、即ち、「噴射燃料を噴孔から近い領域で固まらせる」ことを主眼とする噴射がなされる。
【０１９３】
図４７は、図４６に示した装置に類似する燃料噴射制御装置ＩＮＪの一例を示した概略構成図である。図４７に示した装置は、２ポート２位置開閉弁である開閉弁Ｖｓ１に代えて、２ポート３位置開閉弁である開閉弁Ｖｓ２が使用された点においてのみ、図４６に示した装置と異なる。
【０１９４】
この開閉弁Ｖｓ２は、図３２に示した装置に使用されたものと同じである。即ち、低温時では、燃料流入路Ｃｉが遮断される。この状態から温度が上昇して第１所定値を超えると（高温時）、燃料流入路Ｃｉが連通する。この状態から更に温度が上昇して第２所定値を超えると（超高温時）、燃料流入路Ｃｉが再び遮断される。
【０１９５】
以上より、図４７に示した装置では、超高温時以外では、図４６に示した装置と同じ作用・効果が発揮される。一方、超高温時、即ち、軽負荷運転状態のなかでも燃焼室が特に高温の場合、ニードルＮのリフト開始に先立ってストッパＲＰのリフトが開始されることでニードルＮの最大リフト量が大きくなり、「蒸発性優先」噴射がなされる。即ち、図３２に示した装置と同様、超高温時では、噴射燃料を噴孔から近い領域で固まらせることに代えて、噴射燃料の拡散度合いが大きくされる。これにより、スモークの排出量を低減することができる。
【０１９６】
以上、電子制御を用いることなく温度に応じて作動する機構（具体的には、温度上昇に伴って膨張するワックス）により、ニードルのリフト速度の調整、ニードルの最大リフト量の調整、或いは噴孔の切替を行うことで、「蒸発性優先」噴射、及び「噴射固め優先」噴射の何れかの噴射パターンが選択・決定される場合の例について説明した。
【０１９７】
以上、説明したように、上記各実施形態によれば、電子制御（ピエゾ式アクチュエータ）用いて、或いは、電子制御を用いることなく温度に応じて作動する機構（具体的には、温度上昇に伴って膨張するワックス）を用いて、ニードルのリフト速度の調整、ニードルの最大リフト量の調整、或いは噴孔の切替が行われる。この結果、噴射燃料の蒸発性が悪い場合（低温時）には「蒸発性優先」噴射が選択・実行され、噴射燃料の蒸発性が良い場合（高温時）には「噴射固め優先」噴射が選択・実行される。
【０１９８】
これにより、噴射燃料の蒸発性が悪い場合（低温時）、噴射燃料の表面積が拡大されて、噴射燃料の蒸発性が改善される（蒸発速度が高められる）。この結果、噴射燃料の蒸発性が悪い場合（低温時）において、「着火しない」現象を抑制して未燃のＨＣの排出量の増大を抑制することができる。一方、噴射燃料の蒸発性が良い場合（高温時）、局所的に当量比が高い部分（従って、局所的に温度が高い部分）が積極的に形成され且つ複数の噴孔からそれぞれ噴射される噴射燃料同士がなるべく近くに配置される。この結果、「着火はするが燃え広がり難い」現象を抑制して未燃のＨＣの排出量の増大を抑制することができる。以上より、軽負荷運転状態において、噴射燃料の蒸発性の良否にかかわらず、未燃のＨＣの排出量の増大を効果的に抑制することができる。
【０１９９】
以上、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上述した電子制御を用いることなく温度に応じて作動する機構を用いて噴射パターンの切替が行われる実施形態では、「温度上昇に伴って膨張するワックス」に代えて、「温度に応じて変形量が変化するバイメタル」等、温度に応じて形状が変化する構成を有するものであれば何であっても採用することができる。
【０２００】
また、上述した電子制御を用いることなく温度に応じて作動する機構（温度上昇に伴って膨張するワックス）を用いて噴射パターンの切替が行われる実施形態では、この機構に代えて、電子制御（ピエゾ式アクチュエータ）用いて、ニードルを直接駆動することで、或いは、切替弁等の制御弁を直接駆動して制御室内の燃料の流出入を制御することで、噴射パターンの切替が行われるように構成してもよい。
【０２０１】
この場合、蒸発性の良否の判定結果に基づいて（例えば、図３に示したルーチンのステップ３３０の判定が実行されて）、蒸発性が悪い（領域Ａ）と判定された場合に「蒸発性優先」噴射が選択・実行され、蒸発性が良い（領域Ｂ）と判定された場合に「噴射固め優先」噴射が選択・実行されるように構成してもよい。或いは、燃料噴射制御装置の温度（インジェクタボディの温度、冷却水温）の検出結果に基づいて、温度が所定値以下の場合に「蒸発性優先」噴射が選択・実行され、温度が前記所定値を超える場合に「噴射固め優先」噴射が選択・実行されてもよい。
【０２０２】
また、上述した各実施形態において示した噴射パターンの選択を行うための構成（具体的には、電子制御を用いて、或いは、電子制御を用いることなく温度に応じて作動する機構を用いて、ニードルのリフト速度の調整、ニードルの最大リフト量の調整、或いは噴孔の切替を行う構成）は、各燃焼室（各気筒）についてそれぞれ設けられてもよい。或いは、上述した各実施形態において示した噴射パターンの選択を行うための構成は、２以上の所定数の燃焼室（気筒）について１つの割合で設けられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０２０３】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料噴射制御装置を含む内燃機関の概略構成図である。
【図２】噴射パターンの選択と、燃焼室の温度・圧力との関係を示したグラフである。
【図３】噴射パターンの選択を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係る、ピエゾ式アクチュエータを用いてニードルのリフト速度及び最大リフト量を調整可能な燃料噴射制御装置の概略構成図である。
【図５】図４に示した装置に類似する実施形態に係る燃料噴射制御装置の概略構成図である。
【図６】図４、５に示した装置を利用してニードルのリフト速度が調整される場合における、アクチュエータの印加電圧、及びニードルリフト量の変化の一例を示したグラフである。
【図７】図４、５に示した装置を利用してニードルの最大リフト量が調整される場合における、アクチュエータの印加電圧、及びニードルリフト量の変化の一例を示したグラフである。
【図８】図４、５に示した装置を利用してニードルのリフト速度及び最大リフト量が調整される場合における、アクチュエータの印加電圧、及びニードルリフト量の変化の一例を示したグラフである。
【図９】本発明の実施形態に係る、噴孔の切替が可能な燃料噴射御装置の概略構成図である。
【図１０】図９に示した装置が備える、噴孔数が多く且つ各噴孔の開口面積が小さい第１噴孔群の噴孔の配置を示した図である。
【図１１】図９に示した装置が備える、噴孔数が少なく且つ各噴孔の開口面積が大きい第２噴孔群の噴孔の配置を示した図である。
【図１２】図９に示した装置を利用して第１噴孔群のみから燃料を噴射させる場合を示した図である。
【図１３】図９に示した装置を利用して第２噴孔群のみから燃料を噴射させる場合を示した図である。
【図１４】図９に示した装置に類似する実施形態に係る燃料噴射制御装置の概略構成図である。
【図１５】図１４に示した装置を利用して第１噴孔群のみから燃料を噴射させる場合を示した図である。
【図１６】図１４に示した装置を利用して第２噴孔群のみから燃料を噴射させる場合を示した図である。
【図１７】図９に示した装置に類似する実施形態に係る燃料噴射制御装置の概略構成図である。
【図１８】パイロット噴射についての噴射パターンの選択と、燃焼室の温度・圧力との関係を示したグラフである。
【図１９】メイン噴射についての噴射パターンの選択と、燃焼室の温度・圧力との関係を示したグラフである。
【図２０】パイロット噴射とメイン噴射が行われる場合における、噴射パターンの選択と、燃焼室の温度・圧力との関係を示したグラフである。
【図２１】パイロット噴射とメイン噴射が行われる場合における、噴射パターンの選択を行うためのルーチンを示したフローチャートである。
【図２２】パイロット噴射とメイン噴射が行われる場合において、図４、５に示した装置を利用してニードルのリフト速度が調整される場合における、アクチュエータの印加電圧、及びニードルリフト量の変化の一例を示したグラフである。
【図２３】パイロット噴射とメイン噴射が行われる場合において、図４、５に示した装置を利用してニードルの最大リフト量が調整される場合における、アクチュエータの印加電圧、及びニードルリフト量の変化の一例を示したグラフである。
【図２４】パイロット噴射とメイン噴射が行われる場合において、図４、５に示した装置を利用してニードルのリフト速度及び最大リフト量が調整される場合における、アクチュエータの印加電圧、及びニードルリフト量の変化の一例を示したグラフである。
【図２５】パイロット噴射とメイン噴射が行われる場合において、図４、５に示した装置を利用して、メイン噴射について、所定の初期段階では最大リフト量を小さい値に設定しその後の残りの段階では最大リフト量を大きい値に設定する場合における、アクチュエータの印加電圧、及びニードルリフト量の変化の一例を示したグラフである。
【図２６】パイロット噴射とメイン噴射が行われる場合において、図４、５に示した装置を利用して、メイン噴射について、所定の初期段階ではリフト速度を小さい値に設定しその後の残りの段階ではリフト速度を大きい値に設定する場合における、アクチュエータの印加電圧、及びニードルリフト量の変化の一例を示したグラフである。
【図２７】パイロット噴射とメイン噴射が行われる場合において、図９、１４、或いは１７に示した装置を利用して噴孔の切替が行われる場合における、アウタ・インナニードルリフト量の変化の一例を示したグラフである。
【図２８】本発明の実施形態に係る、温度上昇に伴って膨張するワックスを用いてニードルのリフト速度を調整可能な燃料噴射制御装置の概略構成図である。
【図２９】図２８に示した装置が備えるワックスにより作動する開閉弁の具体的な構成の一例を示した図である。
【図３０】図２８に示した装置に類似する実施形態に係る燃料噴射制御装置の概略構成図である。
【図３１】図３０におけるＹ部詳細図である。
【図３２】図２８に示した装置に類似する実施形態に係る燃料噴射制御装置の概略構成図である。
【図３３】図３２に示した装置が備えるワックスにより作動する開閉弁の具体的な構成の一例を示した図である。
【図３４】図２８に示した装置に類似する実施形態に係る燃料噴射制御装置の概略構成図である。
【図３５】図３４に示した装置が備えるワックスにより作動する開閉弁の具体的な構成の一例を示した図である。
【図３６】図３４に示した装置に類似する実施形態に係る燃料噴射制御装置の概略構成図である。
【図３７】図３６におけるＺ部詳細図である。
【図３８】図３４に示した装置に類似する実施形態に係る燃料噴射制御装置の概略構成図である。
【図３９】図３８に示した装置が備えるワックスにより作動する開閉弁の具体的な構成の一例を示した図である。
【図４０】図３４に示した装置に類似する実施形態に係る燃料噴射制御装置の概略構成図である。
【図４１】本発明の実施形態に係る、温度上昇に伴って膨張するワックスを用いてニードルのリフト速度を調整可能な燃料噴射制御装置の概略構成図である。
【図４２】図４１におけるＱ部詳細図である。
【図４３】ニードルを開弁させる場合における、ニードルの背面側の制御室の圧力（制御圧）、及びニードルリフト量の変化を、制御室の容積が大きい場合（低温）と小さい場合（高温）とで比較しながら示したグラフである。
【図４４】本発明の実施形態に係る、温度上昇に伴って膨張するワックスを用いて噴孔の切替が可能な燃料噴射制御装置の概略構成図である。
【図４５】図４４に示した装置に類似する実施形態に係る燃料噴射制御装置の概略構成図である。
【図４６】本発明の実施形態に係る、温度上昇に伴って膨張するワックスを用いてニードルの最大リフト量を調整可能な燃料噴射制御装置の概略構成図である。
【図４７】図４６に示した装置に類似する実施形態に係る燃料噴射制御装置の概略構成図である。
【図４８】従来の燃料噴射制御装置の全体の概略構成図である。
【符号の説明】
【０２０４】
６０…電気制御装置、７１…熱線式エアフローメータ、７２…吸気温センサ、７３…吸気管圧力センサ、７４…筒内圧力センサ、７５…エンジン回転速度センサ、７６…冷却水温センサ、７７…空燃比センサ、７８…アクセル開度センサ、ＩＮＪ…燃料噴射制御装置、Ｐ…燃料ポンプ、ＣＲ…コモンレール、Ｈ…噴孔、Ｈ１…第１噴孔、Ｈ２…第２噴孔、Ｎ…ニードル、Ｎ１…アウタニードル、Ｎ２…インナニードル、Ａ，Ａ１，Ａ２…アクチュエータ、ＲＰ…ストッパ、Ｖｃ，Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３…制御弁、Ｖｓ１，Ｖｓ２，Ｖｓ３，Ｖｓ４…開閉弁、Ｖｓ５…調整弁、Ｖｓ６，Ｖｓ７…流路切替弁、Ｃｓ…燃料供給路、Ｃｉ，Ｃｉ１，Ｃｉ２…燃料流入路、Ｃｏ，Ｃｏ１，Ｃｏ２…燃料排出路、Ｒｓ…ノズル室、Ｒｃ…制御室、Ｒｃ１…第１制御室、Ｒｃ２…第２制御室
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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