(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄圧室と、配管により前記蓄圧室へ接続された燃料噴射弁とを具備し、同一サイクルで同じ前記燃料噴射弁により少なくとも二回の燃料噴射が実施される場合に、前記少なくとも二回の燃料噴射における先の燃料噴射と後の燃料噴射との間において、前記先の燃料噴射の影響によって前記燃料噴射弁内の燃料圧力が前記蓄圧室内の燃料圧力より高まった時に、燃料を噴射することなく前記燃料噴射弁内の燃料を消費することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記燃料噴射弁は、制御弁体を開弁して前記制御室内の燃料圧力を低下させることにより噴孔弁体が噴孔を開放して燃料を噴射するものであり、前記制御弁体は電歪アクチュエータによって開度自在に制御可能であり、前記燃料噴射弁内の燃料を消費するために、前記制御弁体は、前記制御室内の燃料圧力を前記噴孔弁体が前記噴孔を開放しない程度に低下させるように、設定開度に制御されて前記制御室から燃料を流出させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記燃料噴射弁は、制御室内の燃料圧力を低下させることにより噴孔弁体が噴孔を開放して燃料を噴射するものであり、前記制御室には少なくとも二つの燃料流出通路が接続され、前記燃料噴射弁内の燃料を消費するために、前記制御室内の燃料圧力を前記噴孔弁体が前記噴孔を開放しない程度に低下させるように、前記二つの燃料流出通路における燃料流出流量の少ない方を使用して前記制御室から燃料を流出させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の燃料噴射制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、圧縮行程等の高圧の気筒内へ燃料を供給するために、複数気筒共通の蓄圧室を設け、この蓄圧室内で加圧された燃料を各気筒に配置された燃料噴射弁により噴射する燃料噴射制御装置が公知である。
【０００３】
各燃料噴射弁においては、弁体により噴孔が開放されると燃料噴射が開始され、弁体により噴孔が閉鎖されると燃料噴射が停止される。こうして燃料噴射が実施されると、燃料噴射弁内の燃料圧力が低下し、この圧力低下は負圧波として蓄圧室へ伝播される。蓄圧室へ伝播した負圧波は、蓄圧室を開放端として反射するために、正圧波となって燃料噴射弁へ伝播される。燃料噴射弁へ伝播された正圧波は、燃料噴射弁を閉鎖端として反射するために、正圧波のまま蓄圧室へ伝播される。次いで、蓄圧室へ伝播した正圧波は、蓄圧室を開放端として反射し、負圧波となって燃料噴射弁へ伝播される。燃料噴射弁へ伝播された負圧波は、燃料噴射弁を閉鎖端として反射し、負圧波のまま蓄圧室へ伝播される。このような圧力波の伝播は、圧力波が減衰によって消滅するまで繰り返されることとなる。
【０００４】
一般的に、各燃料噴射弁の開弁時間は、蓄圧室内の燃料圧力に応じて制御されるが、実際的に燃料噴射量に影響するのは、燃料噴射弁内の燃料圧力である。燃料噴射弁内の燃料圧力は、蓄圧室からの反射波が正圧波として到来する時には蓄圧室内の燃料圧力より高まり、負圧波として到来する時には蓄圧室内の燃料圧力より低くなる。しかしながら、圧力波は次回サイクルにおける燃料噴射までには減衰によって消滅するために、次回サイクルの燃料噴射時点において、燃料噴射弁内の燃料圧力は圧力波の到来によって殆ど変動することはなくほぼ蓄圧室内の燃料圧力に一致する。それにより、一回のサイクルで各燃料噴射弁が一回の燃料噴射を実施する場合には、燃料噴射に際して、蓄圧室内の燃料圧力に応じて開弁時間を制御しても特に問題とはならない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２０００−１８０７４号公報に開示されているように各燃料噴射弁においてパイロット燃料噴射と主燃料噴射とを実施する場合、又は、主燃料噴射とポスト燃料噴射とを実施する場合等のように、同一サイクルにおいて、同じ燃料噴射弁により少なくとも二回の燃料噴射が実施される場合には、先の燃料噴射（パイロット燃料噴射と主燃料噴射との関係においてはパイロット燃料噴射であり、主燃料噴射とポスト燃料噴射との関係においては主燃料噴射である。）により発生した圧力波は、後の燃料噴射（パイロット燃料噴射と主燃料噴射との関係においては主燃料噴射であり、主燃料噴射とポスト燃料噴射との関係においてはポスト燃料噴射である。）までの短時間では消滅せず、後の燃料噴射時点において、圧力波が到来して燃料噴射弁内の燃料圧力を大きく変動させることがある。このような場合に、蓄圧室内の燃料圧力に応じて開弁時間を制御しても、所望量の燃料を噴射させることはできない。
【０００６】
従って、本発明の目的は、蓄圧室と、配管により蓄圧室へ接続された燃料噴射弁とを具備する燃料噴射制御装置において、同一サイクルで同じ燃料噴射弁により少なくとも二回の燃料噴射が実施される場合に、先の燃料噴射による圧力波の影響によって後の燃料噴射時における燃料噴射弁内の燃料圧力が変動することを抑制して、蓄圧室内の燃料圧力に応じて後の燃料噴射における開弁時間を制御しても所望量の燃料を噴射可能とすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置は、蓄圧室と、配管により前記蓄圧室へ接続された燃料噴射弁とを具備し、同一サイクルで同じ前記燃料噴射弁により少なくとも二回の燃料噴射が実施される場合に、前記少なくとも二回の燃料噴射における先の燃料噴射と後の燃料噴射との間において、前記先の燃料噴射の影響によって前記燃料噴射弁内の燃料圧力が前記蓄圧室内の燃料圧力より高まった時に、燃料を噴射することなく前記燃料噴射弁内の燃料を消費することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明による請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置は、請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記燃料噴射弁は、制御弁体を開弁して前記制御室内の燃料圧力を低下させることにより噴孔弁体が噴孔を開放して燃料を噴射するものであり、前記制御弁体は電歪アクチュエータによって開度自在に制御可能であり、前記燃料噴射弁内の燃料を消費するために、前記制御弁体は、前記制御室内の燃料圧力を前記噴孔弁体が前記噴孔を開放しない程度に低下させるように、設定開度に制御されて前記制御室から燃料を流出させることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明による請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置は、請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置において、前記燃料噴射弁は、制御室内の燃料圧力を低下させることにより噴孔弁体が噴孔を開放して燃料を噴射するものであり、前記制御室には少なくとも二つの燃料流出通路が接続され、前記燃料噴射弁内の燃料を消費するために、前記制御室内の燃料圧力を前記噴孔弁体が前記噴孔を開放しない程度に低下させるように、前記二つの燃料流出通路における燃料流出流量の少ない方を使用して前記制御室から燃料を流出させることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による燃料噴射制御装置を示す概略図である。１は気筒毎に配置された燃料噴射弁であり、２は蓄圧室である。各燃料噴射弁１と蓄圧室２とは配管３によって接続されている。各燃料噴射弁１は、例えば、ディーゼルエンジン又は筒内噴射式火花点火内燃機関の気筒内へ直接的に燃料を噴射するために、各気筒共通の蓄圧室２において加圧された高圧燃料を噴射するものである。もちろん、燃料噴射弁１は気筒内以外の例えば吸気ポートへ燃料を噴射するのにも使用可能である。
【００１１】
蓄圧室２には、蓄圧室２内を所望の高燃料圧力に維持するための高圧ポンプ（図示せず）が接続されている。高圧ポンプは、一般的に、機関駆動式であり、例えば、二つの燃料噴射弁が燃料噴射を完了する毎に、それにより消費された燃料量を蓄圧室２へ圧送するようになっている。また、蓄圧室２には、蓄圧室２内の燃料圧力を検出するための圧力センサ４が配置されている。５は蓄圧室２内の燃料温度を検出するための温度センサである。
【００１２】
燃料噴射弁１は、例えば、軸線方向に摺動可能な噴孔弁体１１を具備し、噴孔弁体１１の先端部が噴孔１２を開閉するようになっている。噴孔弁体１１の先端側には噴孔１２に連通する先端側空間１３内の燃料圧力が作用し、噴孔弁体１１の基端側には基端側空間１４内の燃料圧力が作用するようになっている。また、燃料噴射弁１内には高圧燃料通路１５が形成され、この高圧燃料通路１５は、基端側空間１４とオリフィス１６を介して連通しており、先端側空間１３とはオリフィスを介することなく連通している。前述した蓄圧室２へ通じる配管３は、基端側空間１４の近傍において高圧燃料通路１５へ接続されている。
【００１３】
基端側空間１４内には、噴孔弁体１１を閉弁方向に付勢する閉弁スプリング１７が配置されている。また、基端側空間１４の近傍には、制御弁体１８が位置する制御弁体室１９が設けられ、制御弁体室１９は、低圧燃料通路２０を介して燃料タンクへ通じている。制御弁体室１９と基端側空間１４とは、オリフィス２１を有する連通路２２を介して連通しており、制御弁体１８は、アクチュエータ（図示せず）によって、この連通路２２を開閉可能に制御される。
【００１４】
制御弁体１８によって連通路２２が閉鎖されれば、基端側空間１４内は、高圧燃料通路１５からオリフィス１６を介して供給される高圧燃料によって、高圧燃料通路１５と同じ高燃料圧力となる。この時、開弁方向の受圧面積（基端側空間１４の対向面積）と閉弁方向の受圧面積（先端側空間１３の対向面積）とは、それぞれＡ１（斜視として一点鎖線で示す）であり互いに等しく、また、先端側空間１３の燃料圧力は高圧燃料通路１５と同じ高燃料圧力であるために、基端側空間１４の燃料圧力によって噴孔弁体１１に作用する閉弁方向の押圧力と、先端側空間１３の燃料圧力によって噴孔弁体１１に作用する開弁方向の押圧力とは等しくなって互いに相殺され、噴孔弁体１１は閉弁スプリング１７による閉弁方向の押圧力によっては閉弁される。
【００１５】
こうして、噴孔弁体１１が閉弁されると、噴孔弁体１１のシート部より先端側には、先端側空間１３の燃料圧力が作用せず、噴孔弁体１１の先端側の受圧面積、すなわち、開弁方向の受圧面積がＡ１からドーナツ状のＡ２（斜視として一点鎖線で示す）へ減少する。これに対して、噴孔弁体１１の基端側における閉弁方向の受圧面積は依然としてＡ１であり、先端側空間１３及び基端側空間１４における燃料圧力Ｐは等しいが、噴孔弁体１１には（Ａ１−Ａ２）Ｐ＝Ｐ１だけ大きな閉弁方向の押圧力が作用し、さらに閉弁スプリング１７による閉弁方向の押圧力Ｐ２を加えて確実な閉弁が保証される。
【００１６】
制御弁体１８によって連通路２２が開放されれば、基端側空間１４内の高圧燃料は、オリフィス２１を有する連通路２２を介して制御弁体室１９へ流出して消費され、制御弁体室１９から低圧燃料通路２０を介して燃料タンクへ戻される。こうして、基端側空間１４内の燃料圧力が低下してＰ’＝（Ａ２・Ｐ−Ｐ２）／Ａ１となると、噴孔弁体１１に作用する閉弁方向の押圧力ＰＣ（Ａ１・Ｐ’＋Ｐ２）と開弁方向の押圧力ＰＯ（Ａ２・Ｐ）が等しくなり、さらに僅かに燃料圧力が低下すれば、開弁方向の押圧力が閉弁方向の押圧力に勝って噴孔弁体１１は開弁され、噴孔１２を介して先端側空間１３内の高圧燃料が噴射される。
【００１７】
噴孔弁体１１が開弁されれば、開弁方向の受圧面積は閉弁方向の受圧面積と等しくなり、制御弁体１８によって連通路２２が閉鎖されて基端側空間１４内の燃料圧力が先端側空間１３内の高燃料圧力と等しくなると、噴孔弁体１１は閉弁されて燃料噴射が停止される。こうして、基端側空間１４は、制御弁体１８によって開閉されて燃料流出が制御されることにより、燃料圧力の低下に伴って噴孔弁体１１を開弁させ、また、燃料圧力の増加に伴って噴孔弁体１１を閉弁させる制御室として機能する。
【００１８】
図２は、燃料噴射弁１の先端側空間１３内における燃料圧力の変化を示すタイムチャートである。燃料圧力Ｐは、先の燃料噴射が開始される前における当初の先端側空間１３内の燃料圧力であり、蓄圧室２内の高燃料圧力とほぼ等しい。時刻ｔ０において噴孔弁体１１を開弁させて燃料噴射が開始し、時刻ｔ１において噴孔弁体１１を閉弁させて燃料噴射を停止する。それにより、先端側空間１３内の燃料圧力は低下して負圧波を発生する。この負圧波は蓄圧室２で反射して正圧波として時刻ｔ２において燃料噴射弁へ戻り、時刻ｔ３まで先端側空間１３内の燃料圧力を蓄圧室２内の燃料圧力より高める。
【００１９】
次いで、こうして時刻ｔ３において発生した正圧波が、蓄圧室で反射して負圧波として時刻ｔ４において燃料噴射弁へ戻り、時刻ｔ５まで先端側空間１３内の燃料圧力を蓄圧室２内の燃料圧力より低くする。次いで、時刻ｔ５において発生した負圧波が、蓄圧室で反射して正圧波として時刻ｔ６において燃料噴射弁へ戻り、時刻ｔ７まで先端側空間１３内の燃料圧力を蓄圧室２内の燃料圧力より高くする。このように、燃料噴射直後において、圧力波が減衰により消滅するまで、燃料噴射弁には正圧波及び負圧波が交互に到来して、燃料噴射弁内の燃料圧力を蓄圧室内の燃料圧力より交互に高めたり低くしたりする。
【００２０】
一般的に、各燃料噴射弁１の噴孔弁体１１の開弁時間は、蓄圧室２内の燃料圧力に応じて制御されるが、実際的に燃料噴射量に影響するのは、燃料噴射弁内の燃料圧力、厳密には、先端側空間１３内の燃料圧力である。前述したように、先端側空間１３内の燃料圧力は圧力波の到来により変動する。図２に実線で示すように、先端側空間１３へ到来する圧力波は、到来毎に減衰によって徐々に小さくなり、次回サイクルにおける燃料噴射までには消滅する。それにより、各燃料噴射弁１によって主燃料噴射だけを行うのであれば、この時に、先端側空間１３内の燃料圧力がほぼ蓄圧室２内の燃料圧力に一致しているとして、蓄圧室２内の燃料圧力に基づき開弁期間を設定しても、それほど問題とはならない。
【００２１】
主燃料噴射に加えて、パイロット燃料噴射又はポスト燃料噴射を実施する場合のように、同一サイクルで同一燃料噴射弁が少なくとも二回の燃料噴射を実施する場合には、先の燃料噴射直後に発生した圧力波が、消滅せずに配管３内を往復している間に、後の燃料噴射が実施されることがある。もし、この圧力波によって先端側空間１３の燃料圧力が変動している時に、後の燃料噴射を実施することとなれば、蓄圧室２内の燃料圧力に基づき開弁期間を設定しても意図する燃料噴射量を実現することはできない。また、先端側空間１３内の燃料圧力を何らかの方法によって把握したとしても、燃料圧力は大きく変動しているために、意図する燃料噴射量を実現するように開弁時間を設定することは難しい。
【００２２】
本実施形態の燃料噴射制御装置は、先の燃料噴射による圧力波の影響によって後の燃料噴射時における先端側空間１３内の燃料圧力が変動することを抑制して、蓄圧室内の燃料圧力に応じて後の燃料噴射における開弁時間を制御しても所望量の燃料を噴射可能とすることを意図するものである。実際的には、蓄圧室２内の燃料圧力は、各燃料噴射弁１の燃料噴射によって発生する圧力波によって常に変動しているために、蓄圧室２内の燃料圧力としては、平均値を採用することとなる。
【００２３】
先端側空間１３内の燃料圧力が変動することを抑制するために、本実施形態では、先の燃料噴射と後の燃料噴射との間において、先の燃料噴射による影響によって燃料噴射弁内の燃料圧力が蓄圧室内の燃料圧力より高まる時、すなわち、燃料噴射弁に正圧波が到来した時に、燃料噴射弁において燃料を噴射することなく燃料噴射弁内の燃料を消費するようになっている。すなわち、この時に、僅かな時間だけ制御弁体１８を開弁させ、基端側空間１４から燃料を流出させて高圧燃料を消費するようになっている。僅かな時間だけ制御弁体１８を開弁させても、基端側空間１４内の燃料圧力は、前述したＰ’＝（Ａ２・Ｐ−Ｐ２）／Ａ１より低下することはなく、噴孔弁体１１が開弁して燃料が噴射されることはない。
【００２４】
こうして基端側空間１４の燃料圧力を低下させれば、オリフィス１６を介して高圧燃料通路１５から基端側空間１４内へ高圧燃料の一部が流入することとなるために、燃料噴射弁１内の燃料圧力を低下させ、図２に点線で示すように、到来した正圧波を抑制することができる。こうして正圧波を抑制することができれば、それ以降、配管３内を往復する圧力波は短時間で消滅し、また、完全に消滅せずに、もし、後の燃料噴射時点において圧力波が燃料噴射弁１に到来したとしても、図２に点線で示すように、この圧力波はかなり小さなものとすることができる。それにより、先端側空間１３内の燃料圧力が大きく変動して蓄圧室２内の燃料圧力から懸け離れたものとなるようなことはなく、蓄圧室２内の燃料圧力に応じて開弁時間を制御しても、後の燃料噴射において所望量の燃料を噴射させることができる。
【００２５】
本実施形態においては、図２に示すように、蓄圧室２からの最初の反射波が正圧波として燃料噴射弁に到来した時に、燃料噴射弁１内で燃料を消費するようにしている。このような制御を実現するためには、燃料噴射弁１内の燃料圧力が正圧波によって蓄圧室２内の燃料圧力より高まったことを判断しなければならない。そのために、燃料噴射弁１の先端側空間１３内、燃料噴射弁１内、又は、配管３における燃料噴射弁１の近傍に圧力センサを設けて、燃料噴射弁１内の燃料圧力を検出し又は検出した圧力に基づき推定すれば良い。圧力センサを配管３に設ける場合には、圧力センサとして配管の歪みを検出する歪みゲージ等を使用することができるが、燃料噴射弁１に圧力センサを設けることは一般的に困難である。
【００２６】
燃料噴射弁及びその近傍に圧力センサを設けることなく、燃料噴射弁１内の燃料圧力が蓄圧室２内の燃料圧力より高まったことを判断するためには、燃料中を圧力が伝播する速度、すなわち、圧力伝播速度Ｖに基づき、先の燃料噴射により発生した圧力波が蓄圧室２へ伝播して反射により再び燃料噴射弁１へ到来していることを推定すれば良い。燃料噴射弁１の先端側空間１３から蓄圧室２までの距離は、図１に示すように、Ｌ１＋Ｌ２であり、先の燃料噴射終了から反射負圧波が燃料噴射弁１の先端側空間１３へ到来するまでの時間Ｔは、２（Ｌ１＋Ｌ２）／Ｖによって算出することができる。この時間Ｔは、図２において時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間である。こうして、先の燃料噴射終了からＴ時間後には、燃料噴射弁１へ正圧波が到達するために、この時に、燃料噴射弁１の基端側空間１４において燃料を消費すれば良い。圧力伝播速度は、燃料の温度、圧力、及び、燃料の性状によって変化するために、これらに基づいて決定することが好ましい。
【００２７】
また、燃料噴射弁１において正圧波の燃料を消費するのは、実際には基端側空間１４であるために、燃料噴射弁１の高圧燃料通路１５におけるオリフィス１６近傍の燃料圧力が蓄圧室２内の燃料圧力より高まっている時に制御弁体１８を開弁させることが好ましい。この時期は、先端側空間１３へ正圧波が到来する直前と直後である。また、抑制する正圧波は、蓄圧室２からの最初の反射波に限定されず、後の燃料噴射を実施する以前であれば、蓄圧室２からの次回以降の反射波でも良く、正圧波が到来する毎に制御弁体１８を開弁させても良い。
【００２８】
制御弁体１８のアクチュエータは、一般的に電磁式であり、連通路２２を完全に開放する開放位置と連通路２２を完全に閉鎖する閉鎖位置との二段階に制御弁体１８を制御することは容易であるが、制御弁体１８を任意の位置に制御して連通路２２の開度を可変とさせることは困難である。それにより、制御弁体１８のアクチュエータとして電磁式等のアクチュエータが使用される場合には、前述したように燃料噴射弁１内の燃料を消費する際に、連通路２２を完全に開放する開放位置にするしかなく、比較的速く基端側空間１４内の燃料圧力が低下することとなる。
【００２９】
基端側空間１４内の燃料圧力は、噴孔弁体１１が開弁されるほど低下させないようにしなければならず、そのためには、制御弁体１８を僅かな時間しか開弁させることができない。実際的には、制御誤差が考慮されて開弁時間は非常に短時間としなければならず、基端側空間１４内の燃料圧力を燃料が噴射されない前述の圧力近傍まで低下させることはできない。こうして、燃料噴射弁１において正圧波をある程度は抑制することはできても、十分に抑制したり又は消滅させることはできない。
【００３０】
図３は、制御弁体１８のアクチュエータとして電歪アクチュエータ３０を使用した場合を示しており、この場合においては、制御弁体１８の位置は、電歪アクチュエータへ印加する電圧を制御することにより正確に制御可能であり、すなわち、連通路２２の開度を自由に制御することができる。それにより、連通路２２を完全に開放せずに設定開度で開放して、流量を低下させて燃料を流出させることができる。こうして、燃料噴射弁１内の燃料圧力が蓄圧室２内の燃料圧力より高まっている間に渡って燃料を流出させて、基端側空間１３内の燃料圧力を燃料が噴射されない前述の圧力近傍へ十分に低下させることができる。それにより、燃料噴射弁１内において正圧波を十分に抑制又は消滅させることができる。
【００３１】
ここで、燃料噴射弁１の先端側空間１３内の燃料圧力が蓄圧室２内の燃料圧力より高まっている時は、正圧波が到来して反射するまでの時刻ｔ２から時刻ｔ３又は時刻ｔ６から時刻ｔ７の間の時間である。この時間は、燃料噴射弁へ到来する圧力波が先の燃料噴射によるものであるために、燃料噴射時間ｔ０からｔ１にほぼ等しい。この間を燃料噴射弁内の燃料圧力が蓄圧室内の燃料圧力より高められているとして、この間に渡って制御弁体１８を開弁させるようにすれば良い。
【００３２】
また、前述したように、正圧波の燃料を消費するのは、基端側空間１４であるために、先端側空間１３の燃料圧力が正圧波の到来によって高められる直前及び直後を含めて、燃料噴射弁内の燃料圧力が蓄圧室内の燃料圧力より高められているとして、この間に渡って制御弁体１８を開弁させるようにしても良い。
【００３３】
図３では、電歪アクチュエータ３０に最大電圧を印加した時に制御弁体１８が連通路２２を閉鎖し、印加する電圧を減少させるほど制御弁体１８は連通路２２を大きく開放するように構成されている。もちろん、電歪アクチュエータ３０へ電圧を印加しない時に制御弁体１８が連通路２２を閉鎖し、印加する電圧を増加させるほど制御弁体１８が連通路２２を大きく開放するように構成しても良い。
【００３４】
図４は、制御弁体１８’のアクチュエータとして、制御弁体１８’の位置を三段階に制御可能なものを使用した場合を示している。図４に示す構成において、制御弁体室１９’は、第一オリフィス２１’を有する第一連通路２２’と、第一オリフィス２１’より小径の第二オリフィス２３’を有する第二連通路２４’とによって基端側空間１４に連通されている。また、低圧燃料通路２０’は、第一連通路２２’と対向して制御弁体室１９に開口している。
【００３５】
制御弁体１８’は、低圧燃料通路２０’を閉鎖する第一位置（実線）と、第一連通路２２’を閉鎖する第二位置（一点鎖線）と、低圧燃料通路２０’及び第一連通路２２’のいずれも閉鎖しない第三位置（点線）との三段階に制御可能とされる。制御弁体１８’を第一位置とすることで、基端側空間１４内の燃料は、第一オリフィス２１’及び第二オリフィス２３’を介して流出することはなく、基端側空間１４内の燃料圧力が先端側空間１３内の燃料圧力と等しくなって噴孔弁体１１が閉弁される。また、制御弁体１８’を第三位置とすることで、基端側空間１４内の燃料は、第一オリフィス２１’及び第二オリフィス２３’を介して制御弁体室１９’を通り低圧燃料通路２０’へ流出するために、基端側空間１４内の燃料圧力が低下して噴孔弁体１１が開弁される。
【００３６】
こうして、図４に示す構成では、図１及び図３に示す構成と異なり、噴孔弁体１１の閉弁時において、制御弁体室１９’内は、大気圧ではなく、基端側空間１４と同じ圧力となっており、こうして、噴孔弁体１１を開閉させるための制御室は、制御弁体室１９’を含めた基端側空間１４となる。
【００３７】
制御弁体１９’を第二位置とすれば、基端側空間１４内の燃料は、第二オリフィス２３’だけを介して制御弁体室１９’を通り低圧燃料通路２０’へ流出することとなるために、第三位置として第一オリフィス２１’及び第二オリフィス２３’の両方を介して燃料を流出させる場合と比較して、基端側空間１４内の燃料の低下速度を遅くすることができる。それにより、噴孔弁体１１は開弁するが、その開弁速度を遅くすることができる。
【００３８】
こうして開弁速度が遅くなれば、燃料噴射開始時における燃料噴射率が低下するために、高負荷時等の主燃料噴射において、噴射開始時に多量の燃料が噴射されて、これが一度に着火燃焼することによって大きな騒音が発生することを防止するができる。
【００３９】
このように必要に応じて噴孔弁体１１の開弁速度を低下させることを可能とするように、基端側空間１４から燃料を流出させるための第一及び第二連通路２２’，２４’が設けられている場合には、前述したように燃料噴射弁１内の燃料を消費する際に、制御弁体１８’を第二位置として第二連通路２４’により燃料を流出させることにより、図３の構成のように、流量を低下させて燃料を流出させることができる。こうして、燃料噴射弁１内の燃料圧力が蓄圧室２内の燃料圧力より高まっている間に渡って燃料を流出させて、基端側空間１３内の燃料圧力を燃料が噴射されない前述の圧力近傍へ十分に低下させることができる。それにより、このような構成によっても燃料噴射弁１内において正圧波を十分に抑制又は消滅させることができる。
【００４０】
特に、先の燃料噴射がパイロット燃料噴射であり、後の燃料噴射が主燃料噴射である場合において、燃焼騒音を十分に低減するために比較的多量のパイロット燃料噴射を実施することがあり、この時には、パイロット燃料噴射によるシリンダボアへの燃料付着を防止するために、パイロット燃料噴射は二回に分けて実施される。この二回のパイロット燃料噴射においては、一回目のパイロット燃料噴射量を少なくして二回目のパイロット燃料噴射量を多くするほうが、さらに確実にシリンダボアへの燃料付着を防止することができる。
【００４１】
このように二回のパイロット燃料噴射を実施する場合には、一回目のパイロット燃料噴射によって発生した負圧波が蓄圧室２を介して反射して正圧波として燃料噴射弁に戻って燃料噴射弁内の燃料圧力を蓄圧室内の燃料圧力より高める時に、二回目次のパイロット燃料噴射を実施するようにすれば、二回目のパイロット燃料噴射量を意図するように多くすることができると共に、それによって燃料噴射弁において到来して正圧波を十分に抑制することができ、前述同様に、次の主燃料噴射時においては圧力波による燃料噴射弁内の燃料圧力の変動を十分に抑制することが可能となる。
【００４２】
【発明の効果】
このように、本発明による内燃機関の燃料噴射制御装置によれば、少なくとも二回の燃料噴射における先の燃料噴射と後の燃料噴射との間において、先の燃料噴射の影響によって燃料噴射弁内の燃料圧力が蓄圧室内の燃料圧力より高まった時に、燃料を噴射することなく燃料噴射弁内の燃料を消費するようになっている。それにより、先の燃料噴射の影響によって燃料噴射弁に到来した正圧波を抑制することができ、この正圧波が蓄圧室を介して反射して燃料噴射弁へ戻る際において、燃料噴射弁内の燃料圧力の変動が抑制され、蓄圧室内の燃料圧力に応じて後の燃料噴射における開弁時間を制御しても所望量の燃料を噴射することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による燃料噴射制御装置の概略図である。
【図２】燃料噴射弁の先端側空間内における燃料圧力の概略的な変動を示すタイムチャートである。
【図３】燃料噴射弁における制御弁体室近傍の概略図である。
【図４】燃料噴射弁におけるもう一つの制御弁体室近傍の概略図である。
【符号の説明】
１…燃料噴射弁
２…蓄圧室
３…配管
１１…噴孔弁体
１２…噴孔
１３…先端側空間
１４…基端側空間
１５…高圧燃料通路
１８，１８’…制御弁体
１９，１９’…制御弁体室
２０…低圧燃料通路
【図１】
0003846362.tif 000002
【図２】
0003846362.tif 000003
【図３】
0003846362.tif 000004
【図４】
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