JP4135254B2 - 内燃機関用燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジン等の内燃機関用燃料噴射装置に関するもので、特にエンジン回転速度とエンジン負荷に応じたエンジンの最適燃焼を得るための適正な噴射時期を電子制御により決定する内燃機関用電子制御噴射装置の噴射時期制御方法に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
近年、排気ガスの規制強化、地球環境保護、内燃機関（エンジン）の運転性の向上の観点から、燃料タンクからフィードポンプにより汲み上げられた燃料を燃料噴射ポンプで加圧して蓄圧室であるコモンレールに蓄圧し、このコモンレールに蓄圧された高圧燃料をインジェクタへの通電または通電停止により内燃機関に適正な噴射時期で高圧燃料を噴射することが可能な内燃機関用電子制御噴射装置が用いられるようになってきた。
【０００３】
例えばディーゼルエンジン用電子制御噴射装置として知られるコモンレール式電子制御噴射装置は、コモンレール内に２０ＭＰａ〜２００ＭＰａの高圧燃料を蓄圧し、このコモンレールから分岐する分岐管の先端に設けられるインジェクタへの通電および通電停止により所望の燃料噴射量の高圧燃料が所望の噴射時期でエンジンの各気筒内燃焼室に噴射するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のコモンレール式電子制御噴射装置においては、圧力センサで監視しているコモンレール圧力が、エンジン回転速度とエンジン負荷に応じて決まる設定圧力と一致するように、燃料噴射ポンプからコモンレールへの高圧燃料の圧送量を増減するようにしているが、高圧燃料の圧力を高圧から低圧に変更するには燃料噴射ポンプからの高圧燃料の圧送量よりもインジェクタからのリーク量やインジェクタから噴射する高圧燃料の噴射量等を多くすれば良い。
【０００５】
しかしながら、図１２のタイムチャートに示したように、例えば高負荷運転状態のようにコモンレール圧力が非常に高い状態（イ）から、急減速をする場合、すなわち、燃料の噴射を行わず（ロ）、再びアクセルペダルを踏み込んで燃料の噴射を始める場合（ハ）には、高圧燃料の噴射を一時的に行わないため、図１２（ａ）の（ロ）のように、インジェクタ等からのリークにより若干の低下はあるが、コモンレール圧力は高い値を維持する。
【０００６】
そして、図１２（ａ）の（ハ）に示したように、再び燃料を噴射した時には、そのエンジンの運転状態で設定される設定圧力（目標コモンレール圧力）よりも、図示されるΔＰ高い値で高圧燃料が噴射される。このため、何回か設定圧力よりも高い圧力の燃料を噴射してコモンレール圧力が設定圧力以下に下がるまでは、エンジンの燃焼騒音が大きくなったり、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出量が増加したりして、ドライバビリティ（運転性）の悪化やエミッションの悪化をきたすという問題が生じる。
【０００７】
そして、高速状態から減速状態へと変移したときの、実際のコモンレール圧力の減少が遅れることに起因する、再加速時の、実際のコモンレール圧力が、目標コモンレール圧力よりも大きい場合において、燃料噴射すると騒音等が発生するという問題が生じる。
【０００８】
ここで、コモンレール圧力を種々変化させて、アイドル状態での燃焼騒音レベル、ＮＯｘ排出量がどのように変化するかについて調査した２つの実験について説明する。その実験結果を図１３（ａ）、（ｂ）のグラフに示した。この図１３（ａ）、（ｂ）のグラフからも確認できるように、コモンレール圧力が２０ＭＰａの時に比べて、コモンレール圧力が１００ＭＰａの時では、燃焼騒音レベルで８ｄＢも増加し、ＮＯｘ排出量で１２ｇ／ｈも増加する傾向にあり、大きな問題となることが予想される。
【０００９】
その上記の問題を解消するには、コモンレール圧力を下げる方法が考えられる。この方法の１つとして、インジェクタ等の摺動部からのリーク燃料を増加し低圧にすることが考えられるが、そのリーク分は常に燃料噴射ポンプからコモンレールに圧送せねばならず、動力ロスを招く。このため、噴射装置としてはなるべくリーク燃料を少なくする必要があるが、この点からもリーク燃料により低圧化を期待するのは困難である。また、コモンレールにリーク経路と繋がる通路を開閉する開閉弁を設けて減圧する方法もあるが、その開閉弁等を設けることで部品点数が増加するためコストアップを招いてしまう。
【００１０】
【発明の目的】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、部品点数の増加やコストアップすることなく、内燃機関に噴射する噴射圧が、運転状態に応じて要求される圧力よりも高くなる場合においても、ドライバビリティの悪化やエミッションの悪化を抑え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を目的とする。
【００１３】
【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、内燃機関の運転状態に応じて目標噴射圧力を決定し、内燃機関の運転状態に応じて通常噴射時期および通常噴射量を決定する。次に、噴射圧力検出手段にて検出した高圧燃料の圧力が、目標噴射圧力よりも規定値以上高い場合には、燃料噴射弁の１行程における噴射を、少なくとも２段以上の分割噴射とするようにした。この際、燃料噴射弁の１行程中の各段の噴射を、決められた噴射時期、決められた噴射量で行うようにすることで、内燃機関の燃焼騒音レベル、排気ガス中のＮＯｘ排出量およびＨＣ排出量を目標噴射圧力程度のレベルまで低減できる。それによって、内燃機関に噴射する高圧燃料の圧力が規定値以上に高くても、部品点数の増加やコストアップすることなく、ドライバビリティの悪化やエミッションの悪化を抑えることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、噴射圧力検出手段にて検出した噴射圧力と目標噴射圧力決定手段にて決定した目標噴射圧力とが略一致するように、燃料噴射ポンプからコモンレールへの高圧燃料の圧送量を制御することで、蓄圧室内に蓄圧される高圧燃料の圧力を設定圧力に設定することができる。請求項３に記載の発明によれば、高圧燃料の圧力が目標噴射圧力よりも規定値以上高い場合でも、分割噴射の各段の噴射量がほぼ同等量となるように、分割噴射の噴射量を制御することで、このような分割噴射の方がパイロット噴射と比較して、内燃機関の燃焼騒音レベル、排気ガス中のＮＯｘ排出量およびＨＣ排出量を低減できる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、高圧燃料の圧力が目標噴射圧力よりも規定値以上高い場合には、分割噴射の１段目の噴射量が１行程中の全噴射量の２５％よりも多く、且つ５０％以下となるように１段目の噴射量を制御すると共に、分割噴射の２段目以降の噴射量が１行程中の全噴射量の５０％以上で、且つ７５％よりも少なくなるように２段目以降の噴射量を制御することで、このような分割噴射の方がパイロット噴射と比較して、内燃機関の燃焼騒音レベル、排気ガス中のＮＯｘ排出量およびＨＣ排出量を低減できる。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、分割噴射の各段の噴射間隔を３°ＣＡ以上で、且つ４０° ＣＡ以下あけるように分割噴射の噴射時期を制御することで、分割噴射の各段の噴射行程を良好に行うことができ、且つ内燃機関の燃焼騒音レベルおよび排気ガス中のＮＯｘ排出量の悪化を防止できる。請求項６に記載の発明によれば、分割噴射の１段目の噴射時期が上死点よりも前となるように、しかも分割噴射の２段目以降の噴射時期が上死点以降に噴射となるように分割噴射の噴射時期を制御することで、排気ガス中のＨＣ排出量の悪化を防止でき、且つ内燃機関の燃焼騒音レベルおよび排気ガス中のＮＯｘ排出量の悪化も防止できる。請求項７に記載の発明によれば、分割噴射の１段目の噴射時期が上死点よりも前となるように、しかも分割噴射の２段目以降の噴射時期が上死点以降の５°ＣＡから２０°ＣＡまでの間となるように分割噴射の噴射時期を制御することで、内燃機関の燃焼騒音レベル、排気ガス中のＮＯｘ排出量およびＨＣ排出量を低減できる。
【００１９】
【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３は本発明の第１実施例を示したもので、図１はディーゼルエンジン用電子制御噴射装置の全体構成を概略的に示した系統図である。
【００２０】
本実施例のディーゼルエンジン用電子制御噴射装置は、多気筒のディーゼルエンジン（以下エンジンと略す）１の運転状態、車両の状態および運転者の操作量（意思）を各種センサにより検出して、電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：以下ＥＣＵと言う）１０に伝えて、各種センサからの情報により最適な噴射量および噴射時期を演算し、それぞれを制御するアクチュエータに指令するように構成されている。
【００２１】
ここで、ディーゼルエンジン用電子制御噴射装置の燃料配管系には、燃料タンク２内の燃料を汲み上げるフィードポンプ３と、このフィードポンプ３により吸い出された燃料を加圧して高圧燃料を圧送する燃料噴射ポンプ（例えば列型燃料噴射ポンプ）４と、この燃料噴射ポンプ４より圧送された高圧燃料を蓄圧する蓄圧室であるコモンレール５と、高圧パイプ６を介してコモンレール５に接続され、エンジン１の各気筒に取り付けられた複数個（本例では６個）の燃料噴射弁（以下インジェクタと言う）７とが配設されている。
【００２２】
ここで、燃料噴射ポンプ４に取り付けられたアクチュエータとしての調整用電磁弁８は、ＥＣＵ１０からの制御信号により電子制御されることにより、燃料噴射ポンプ４からコモンレール５への高圧燃料の圧送量を調整する。そして、コモンレール５は、比較的に高い圧力（コモンレール圧力）の高圧燃料を蓄えるサージタンクの一種で、燃料配管を形成する高圧パイプ６を介して各インジェクタ７に接続されている。
【００２３】
複数個のインジェクタ７は、エンジン１の各気筒に個別に対応して取り付けられている。そして、各インジェクタ７からの高圧燃料の噴射量および噴射時期等は、各インジェクタ７がそれぞれに組み付けられているアクチュエータとしての制御用電磁弁９への通電および通電停止をＥＣＵ１０で電子制御することにより決められる。
【００２４】
次に、本実施例のＥＣＵ１０を図１に基づいて簡単に説明する。このＥＣＵ１０は、本発明の目標噴射圧力決定手段、通常噴射時期決定手段、目標噴射時期決定手段、噴射時期制御手段、圧送量制御手段に相当するもので、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、電源および駆動回路等より構成されている。
【００２５】
そして、ＥＣＵ１０に入力する基本センサとしては、エンジン１の回転速度を検出するエンジン回転速度センサ（運転状態検出手段）１１（これはポンプ４に内蔵される場合もある）、アクセルペダル１２の踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ（運転状態検出手段）１３、エンジン１の冷却水の温度を検出する冷却水温センサ（運転状態検出手段）１４、およびコモンレール５内の内部圧力を検出する圧力センサ（圧力検出手段）１５等がある。その他に、エンジン負荷センサ、噴射時期センサ、吸気圧力センサ、吸気温度センサを使用しても良い。
【００２６】
また、ＥＣＵ１０は、それに送り込まれる上記に各種センサからのセンサ信号（検出情報）や予め決められた制御特性に基づいて、調整用電磁弁８および制御用電磁弁９等のアクチュエータを電気的に制御するように構成されている。そして、それに伴い燃料噴射ポンプ４からコモンレール５への高圧燃料の圧送量が電子制御されると共に、各インジェクタ７から対応するエンジン１の気筒内燃焼室への高圧燃料の噴射量や噴射時期等が電子制御される。
【００２７】
〔第１実施例の制御方法〕
次に、本実施例のディーゼルエンジン用電子制御噴射装置の制御方法を図１および図２に基づいて簡単に説明する。ここで、図２はＥＣＵによる噴射時期制御方法を示したフローチャートである。
【００２８】
先ず、各種センサからのセンサ信号を読み込む。すなわち、エンジン回転速度センサ１１にて検出したエンジン回転速度（Ｎｅ）、アクセル開度センサ１３にて検出したアクセル開度（Ａｃ）、および冷却水温センサ１４にて検出した冷却水温（Ｔｗ）等を読み込んで、エンジン１の運転状態（条件）を検出する（運転状態検出手段：ステップＳ１）。
【００２９】
次に、圧力センサ１５にて検出したコモンレール圧力（Ｐｃ）を読み込んで、インジェクタ７からエンジン１の各気筒内燃焼室に噴射する噴射圧力を検出する（噴射圧力検出手段：ステップＳ２）。
【００３０】
次に、エンジン回転速度（Ｎｅ）とアクセル開度（Ａｃ）等のエンジン負荷と目標噴射圧力特性に基づいて、インジェクタ７からエンジン１の各気筒内燃焼室に高圧燃料を噴射する目標噴射圧力（コモンレール５に蓄圧される目標コモンレール圧力：例えば２０ＭＰａ〜２００ＭＰａ）を演算する（目標噴射圧力決定手段：ステップＳ３）。
【００３１】
次に、ステップＳ２にて検出したコモンレール圧力（Ｐｃ）とステップＳ３にて算出した目標コモンレール圧力（ＳＰｃ）とが略一致するように、燃料噴射ポンプ４からコモンレール５への高圧燃料の圧送量を制御する（圧送量制御手段：ステップＳ４）。
【００３２】
次に、エンジン回転速度（Ｎｅ）と冷却水温（Ｔｗ）と吸気圧とアクセル開度（Ａｃ）等のエンジン負荷と通常噴射時期特性に基づいて、インジェクタ７からエンジン１の各気筒内燃焼室に高圧燃料を噴射する通常噴射時期を演算する（通常噴射時期決定手段：ステップＳ５）。
ここまでは通常行われる制御であるが、本発明の特徴である制御方法は、ステップＳ６以降に示される。
【００３３】
次に、現在のコモンレール圧力（Ｐｃ）が、目標コモンレール圧力（ＳＰｃ）よりもある規定値（例えば３０ＭＰａ〜６０ＭＰａ）以上に高い圧力であるか否かを判定する（ステップＳ６）。この判定結果がＮＯの場合、つまり現在のコモンレール圧力（Ｐｃ）がエンジン１の通常運転状態の時に設定された目標コモンレール圧力（ＳＰｃ）とほぼ同じである場合には、通常噴射時期で噴射するようにインジェクタ７の通電状態を制御する（ステップＳ７）。その後に、ステップＳ１の制御処理にリターンする。
【００３４】
また、ステップＳ６の判定結果がＹＥＳの場合、つまり現在のコモンレール圧力（Ｐｃ）が、エンジン１の通常運転状態の時に設定された目標コモンレール圧力（ＳＰｃ）よりもある規定値（例えば３０ＭＰａ〜６０ＭＰａ）以上に高い圧力の場合には、通常噴射時期よりも進角側に所定量（例えば３０°ＣＡ程度）だけずらした値、あるいは遅角側に所定量（例えば１０°ＣＡ程度）だけずらした値を演算し、その値を目標噴射時期として記憶する（目標噴射時期決定手段：ステップＳ８）。
【００３５】
次に、この目標噴射時期決定手段にて決定した目標噴射時期となるようにインジェクタ７の通電状態を制御して、インジェクタ７からエンジン１の各気筒内燃焼室に高圧燃料を噴射する噴射時期を制御する（噴射時期制御手段：ステップＳ９）。その後に、ステップＳ１の制御処理にリターンする。
【００３６】
すなわち、本実施例のディーゼルエンジン用電子制御噴射装置は、前述のように、例えば高負荷運転状態でエンジン１を運転した後に一旦高圧燃料の噴射を停止し、その後に噴射を復帰した時にコモンレール圧力（インジェクタ７から噴射される噴射圧力）が目標コモンレール圧力よりも規定値以上高くなる。この場合には、インジェクタ７からエンジン１の各気筒内燃焼室に高圧燃料を噴射する噴射時期を、通常噴射時期よりも所定量だけ進角側または遅角側にずらすようにする。
【００３７】
それによって、インジェクタ７を何回か開弁することで高圧燃料を何回か噴射してコモンレール圧力が目標コモンレール圧力以下に下がるまでの間、エンジン１の燃焼騒音およびＮＯｘの排出量の増加を抑制するものである。なお、この場合、噴射時期を変更するとエンジン１の仕事量が変わるために、実際には噴射時期に合わせた噴射量制御を行う必要がある。
【００３８】
ここで、本発明の制御がなされる例として、高負荷運転後に燃料カットし、再び噴射を開始するという、ともすると特殊な運転状態で行われるように見受けられるかもしれないが、実際には、今後の動向として高圧化が更に進むと共に、リーク量が低減される方向にあるため、ごく通常の加減速でも本発明の制御が威力を発揮する可能性がある。
【００３９】
なお、インジェクタ７からエンジン１の各気筒内燃焼室に高圧燃料を噴射することによりコモンレール圧力は下がるため、噴射時期はその時のコモンレール圧力に応じた所定量だけ進角または遅角して噴射するような制御方法を採用することが望まれる。
【００４０】
また、進角または遅角することにより、ＮＯｘ以外の他のエミッション、特に排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）の排出量の増加を伴う場合があるが、ＨＣの排出許容範囲内で、進角量または遅角量を設定することが望ましいのは言うまでもない。
【００４１】
〔第１実施例の効果〕
以上のように、本実施例のディーゼルエンジン用電子制御噴射装置は、エンジン回転速度やエンジン負荷等のエンジン１の運転状態で決まる目標コモンレール圧力（Ｐｃ）よりも規定値（例えば６０ＭＰａ）以上に高い場合に、通常噴射時期より所定量だけ進角側または遅角側にずらした目標噴射時期にエンジン１の各気筒内燃焼室に高圧燃料を噴射することで、部品点数の増加やコストアップも伴わずに、エンジン１の燃焼騒音レベル、排気ガス中のＮＯｘの排出量を低減することができる。これにより、ドライバビリティの悪化やエミッションの悪化を抑制することができる。
【００４２】
〔第１実施例の実験結果〕
次に、噴射時期を種々変化させて、エンジン１の燃焼騒音レベルおよび排気ガス中のＮＯｘの排出量がどのように変化するかについて調査した複数の実験について説明する。
【００４３】
第１の実験は、噴射時期を通常噴射時期から進角または遅角させて、エンジン１の燃焼騒音レベルがどのように変化するかについて調査したもので、その実験結果を図３（ａ）のグラフに示した。第２の実験は、噴射時期を通常噴射時期から進角または遅角させて、ＮＯｘの排出量がどのように変化するかについて調査したもので、その実験結果を図３（ｂ）のグラフに示した。
【００４４】
これらの図３（ａ）、（ｂ）からも確認できるように、インジェクタ７を開弁してエンジン１に高圧燃料を噴射する噴射時期を、エンジン１の運転状態により決まる通常噴射時期から進角側または遅角側のうちのいずれか一方側に所定量だけずらすと、燃焼騒音レベルおよびＮＯｘ排出量が減少することが分かった。
【００４５】
ここで、通常噴射時期よりも所定量だけ遅角させた場合には、膨張工程で各気筒の内部圧力、内部温度が下がっていく状態での燃焼となるため、熱発生率のピーク値が抑制されて、燃焼騒音レベルおよびＮＯｘ排出量が減少する。
一方、通常噴射時期よりも所定量だけ進角させた場合には、最近文献等でも紹介されている「早期噴射による希薄予混合燃焼」の効果で、やはり熱発生が抑えられる。つまり、早期に噴射すると、燃料が着火するまでに十分な時間があり、混合が十分になされる。このため、リーンな状態で予混合の燃焼が行われるために熱発生の緩慢な低温燃焼が可能となる。
【００４６】
図３（ａ）、（ｂ）のグラフで、例えば通常、このエンジン１の運転状態で使用される目標コモンレール圧力（目標噴射圧力）よりも規定値（例えば６０ＭＰａ）以上に高いコモンレール圧力では、エンジン１の燃焼騒音レベルは７ｄＢ程度、および排気ガス中のＮＯｘの排出量は１０ｇ／ｈ程度高くなる。
以上の場合に、噴射時期を、通常噴射時期よりも所定量だけ遅角または進角することで、燃焼騒音レベルおよびＮＯｘの排出量を目標コモンレール圧力でのレベルにまで下げられることが分かった。
【００４７】
本実験の例では、エンジン１のクランク角度で進角側に所定量（例えば３０°ＣＡ程度）だけ噴射時期をずらしたり、あるいはクランク角度で遅角側に所定量（例えば１０°ＣＡ程度）だけ噴射時期をずらしたりすることで、目標コモンレール圧力並の燃焼騒音、ＮＯｘの排出量が得られた。したがって、これを利用することにより前述の不具合を解消することが可能である。
【００４８】
〔第２実施例の構成〕
図４ないし図６は本発明の第２実施例を示したもので、図４はディーゼルエンジン用電子制御噴射装置の全体構成を概略的に示した系統図である。
【００４９】
本実施例のＥＣＵ１０は、本発明の目標噴射圧力決定手段、通常噴射時期噴射量決定手段、分割噴射時期噴射量決定手段、噴射時期噴射量制御手段、圧送量制御手段、分割噴射量制御手段、分割噴射時期制御手段に相当するもので、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、電源および駆動回路等より構成されている。
【００５０】
そして、ＥＣＵ１０に入力する基本センサとしては、第１実施例と同様に、エンジン回転速度センサ１１、アクセル開度センサ１３、冷却水温センサ１４、および圧力センサ１５等がある。その他に、エンジン負荷センサ、噴射時期センサ、吸気圧力センサ、吸気温度センサを使用しても良い。
【００５１】
〔第２実施例の制御方法〕
次に、本実施例のディーゼルエンジン用電子制御噴射装置の制御方法を図４および図５に基づいて簡単に説明する。ここで、図５はＥＣＵによる噴射時期制御方法を示したフローチャートである。
【００５２】
ステップＳ１からステップＳ４までは第１実施例と同様な処理のため説明を省略する。次に、エンジン回転速度（Ｎｅ）と冷却水温（Ｔｗ）と吸気圧とアクセル開度（Ａｃ）等のエンジン負荷と通常噴射時期特性および通常噴射量特性に基づいて、インジェクタ７からエンジン１の各気筒内燃焼室に高圧燃料を噴射する通常噴射時期および通常噴射量（基本噴射量）を演算する（通常噴射時期噴射量決定手段：ステップＳ５）。
ここまでは通常行われる制御であるが、本発明の特徴である制御方法は、ステップＳ６以降に示される。
【００５３】
ここで、ステップＳ４で目標コモンレール圧力となるよう燃料噴射ポンプ４を制御するが、図１２のタイムチャートに示したように、特に高負荷運転状態でコモンレール圧力が非常に高い状態（イ）から急減速する場合には、燃料噴射ポンプ４からコモンレール５への高圧燃料の圧送量が０であっても、実際のコモンレール圧力を目標コモンレール圧力まで直ちに下げられない場合がある。
【００５４】
したがって、次のような判定を行う。すなわち、現在のコモンレール圧力（Ｐｃ）が、目標コモンレール圧力（ＳＰｃ）よりもある規定値（例えば３０ＭＰａ〜６０ＭＰａ）以上に高い圧力であるか否かを判定する（ステップＳ６）。この判定結果がＮＯの場合、つまり現在のコモンレール圧力（Ｐｃ）がエンジン１の通常運転状態の時に設定された目標コモンレール圧力（ＳＰｃ）とほぼ同じである場合には、１行程で行う噴射を１回のみとする通常噴射を行う。
【００５５】
具体的には、上記のステップＳ５で決定した通常噴射時期および通常噴射量で噴射するように、インジェクタ７の通電状態を制御することで、インジェクタ７からエンジン１の各気筒内燃焼室に高圧燃料を噴射する噴射時期および噴射量を制御する（ステップＳ７）。その後に、ステップＳ１の制御処理にリターンする。
【００５６】
また、ステップＳ６の判定結果がＹＥＳの場合、つまり現在のコモンレール圧力（Ｐｃ）が、エンジン１の通常運転状態の時に設定された目標コモンレール圧力（ＳＰｃ）よりもある規定値（例えば３０ＭＰａ〜６０ＭＰａ）以上に高い圧力の場合には、１行程で行う噴射を２回に分割した分割噴射を行う。
【００５７】
具体的には、１行程中の１段目の噴射時期および噴射量、１行程中の２段目以降の噴射時期および噴射量を演算する。例えば１段目の噴射時期を上死点（ＴＤＣ）よりも前に３０°ＣＡ程度進角するように、分割噴射時期特性（特性マップ）に応じて演算し、その値を記憶する。一方、１段目の噴射量を、ステップＳ５において少なくともエンジン回転速度に対応して決定された１行程中の全噴射量（通常噴射量、基本噴射量）を基準にして、その時の条件に応じてある程度の増減を加味した噴射量に対して５０％の噴射量となるように演算し、その値を記憶する。
【００５８】
また、２段目の噴射時期をＴＤＣよりも後に１０°ＣＡ程度遅角するように、分割噴射時期特性に応じて演算し、その値を記憶する。一方、２段目の噴射量を、上記の全噴射量に対して残りの５０％の噴射量となるように演算し、その値を記憶する（ステップＳ８）。
【００５９】
次に、上記のステップＳ８で決定した分割噴射の噴射時期および噴射量で噴射するように、インジェクタ７の通電状態を制御することで、インジェクタ７からエンジン１の各気筒内燃焼室に高圧燃料を噴射する噴射時期および噴射量を制御する（ステップＳ９）。その後に、ステップＳ１の制御処理にリターンする。
【００６０】
〔第２実施例の作用〕
次に、本実施例のディーゼルエンジン用電子制御噴射装置の作用を図４および図６に基づいて簡単に説明する。
【００６１】
本実施例のディーゼルエンジン用電子制御噴射装置は、前述のように、例えば高負荷運転状態でエンジン１を運転した後に、一旦高圧燃料の噴射を停止し、その後に噴射を再開した時にコモンレール圧力（インジェクタ７から噴射される噴射圧力）が目標コモンレール圧力よりも規定値以上高くなる。
【００６２】
この場合には、インジェクタ７からエンジン１の各気筒内燃焼室に高圧燃料を噴射するのに、各インジェクタ７の１行程での噴射を、２分割して、各段の噴射時期および噴射量を予め定められた値で行うようにする。それによって、インジェクタ７を何回か開弁することで、高圧燃料を何回か噴射してコモンレール圧力が目標コモンレール圧力以下に下がるまでの間、エンジン１の燃焼騒音、ＮＯｘ排出量およびＨＣ排出量の増加を抑制するものである。
【００６３】
ここで、本発明の制御がなされる例として、高負荷運転後に燃料カットし、再び噴射を開始するという、ともすると特殊な運転状態で行われるように見受けられるかもしれないが、実際には、今後の動向として高圧化が更に進むと共に、リーク量が低減される方向にあるため、ごく通常の加減速でも本発明の制御が威力を発揮するものである。
【００６４】
〔第２実施例の効果〕
以上のように、本実施例のディーゼルエンジン用電子制御噴射装置は、エンジン回転速度やエンジン負荷等のエンジン１の運転状態で決まる目標コモンレール圧力（ＳＰｃ）よりも規定値（例えば６０ＭＰａ）以上に高い場合に、１行程での噴射を、２回分割し各段の噴射時期および噴射量を予め決められた値で行うことで、部品点数の増加やコストアップも伴わずに、エンジン１の燃焼騒音レベル、排気ガス中のＮＯｘ排出量およびＨＣ排出量を低減することができる。これにより、ドライバビリティの悪化やエミッションの悪化を抑制することができる。
【００６５】
〔第２実施例の実験結果〕
次に、２分割噴射の例で分割噴射の１段目の噴射開始時期Ｔｉ（１）を種々変化させて、エンジン１の燃焼騒音レベル、排気ガス中のＮＯｘ排出量およびＨＣ排出量がどのように変化するかについて調査した複数の実験について説明する。
【００６６】
第１の実験は、２分割噴射の１段目の噴射開始時期Ｔｉ（１）を種々変化させて、エンジン１の燃焼騒音レベルがどのように変化するかについて調査したもので、その実験結果を図６（ａ）のグラフに示した。また、第２の実験は、２分割噴射の１段目の噴射開始時期Ｔｉ（１）を種々変化させて、排気ガス中のＮＯｘ排出量がどのように変化するかについて調査したもので、その実験結果を図６（ｂ）のグラフに示した。さらに、第３の実験は、２分割噴射の１段目の噴射開始時期Ｔｉ（１）を種々変化させて、排気ガス中のＨＣ排出量がどのように変化するかについて調査したもので、その実験結果を図６（ｃ）のグラフに示した。
【００６７】
これらの図６（ａ）〜図６（ｃ）のグラフは、分割噴射の２段目の噴射開始時期Ｔｉ（２）を上死点前（ＢＴＤＣ）５°ＣＡおよび上死点後（ＡＴＤＣ）１０°ＣＡの２条件で、コモンレール圧力がエンジン回転速度、アクセル開度で得られる通常噴射圧力（目標コモンレール圧力：ＳＰｃ）よりも規定値（例えば６０ＭＰａ）以上高い場合、１段目の噴射開始時期Ｔｉ（１）を変えた場合のエンジン１の燃焼騒音レベル、排気ガス中のＮＯｘ排出量およびＨＣ排出量の変化を示している。
【００６８】
エンジン回転速度、アクセル開度から得られる通常噴射時期で噴射した場合、エンジン１の燃焼騒音レベルは通常噴射圧力で噴射した時より７ｄＢも多くなり、排気ガス中のＮＯｘ排出量は１０ｇ／ｈも多く排出される。これに対し、分割噴射をすると、２段目の噴射開始時期Ｔｉ（２）がＢＴＤＣ５°ＣＡでは燃焼騒音レベルは５ｄＢ〜６ｄＢ程度低減できるが、ＮＯｘ排出量は低減されない。
【００６９】
一方、２段目の噴射開始時期Ｔｉ（２）がＡＴＤＣ１０°ＣＡでは、エンジン１の燃焼騒音レベルは５ｄＢ〜７ｄＢ程度低減でき、排気ガス中のＮＯｘ排出量はほぼ通常噴射圧力での排出レベルまで低減させることができる。この差は、２段目の噴射分の噴射時期遅延効果によるもので、膨張工程での燃焼となるため、熱発生が抑制され、ＮＯｘ排出量が低減される。但し、あまりに遅角すると燃焼が悪化し、エミッションが大幅に悪化してしまうので、ある程度以内に抑える必要がある。このように、２段目の噴射（開始）時期としては、上死点以降（ＡＴＤＣ）から２０°ＣＡまでの間が望ましく、また、ＡＴＤＣ５°ＣＡ〜１５°ＣＡが更に望ましく、ＡＴＤＣ１０°ＣＡ程度が極めて望ましい。
【００７０】
また、１行程中の１段目の噴射開始時期と２段目の噴射開始時期との噴射間隔としては、条件にもよるが、３°ＣＡ〜４０°ＣＡ程度が望ましく、１０°ＣＡ〜３０°ＣＡ程度にするのが良い。これは、４０°ＣＡ〜５０°ＣＡあけると、エンジン１の燃焼騒音レベルおよび排気ガス中のＮＯｘ排出量が悪化するからである。
【００７１】
以上述べたように、１行程での噴射を少なくとも２回以上に分割することで、噴射圧力が目標コモンレール圧力よりも高い場合にも、目標コモンレール圧力並の燃焼騒音、ＮＯｘの排出量が得られた。したがって、これを利用することにより前述の不具合を解消することが可能である。
【００７２】
〔第３実施例の構成〕
図７ないし図１１は本発明の第３実施例を示したもので、図７はディーゼルエンジン用電子制御噴射装置の全体構成を概略的に示した系統図である。
【００７３】
本実施例のディーゼルエンジン用電子制御噴射装置の燃料配管系には、高圧パイプ６を介してコモンレール５に接続される複数個（本例では６個）のセンターフィードタイプインジェクタ２０が配設されている。これらのセンターフィードタイプインジェクタ２０は、エンジン１の各気筒に取り付けられている。
【００７４】
センターフィードタイプインジェクタ２０は、本発明の燃料噴射弁に相当するもので、通常のインジェクタでは、リーク圧とされるノズルニードル２２の背圧室（スプリング室）３２を高圧経路として利用するタイプのインジェクタであって、アクチュエータとしての制御用電磁弁４０への通電および通電停止をＥＣＵ１０で電子制御することにより、高圧燃料の噴射量および噴射時期等が決定されるように構成されている。
【００７５】
センターフィードタイプインジェクタ２０は、図８に示したように、先端に噴孔が形成されたノズルボデー２１と、このノズルボデー２１内に摺動自在に収容されたノズルニードル２２と、リテーニングナット２３の締め付け力によって、ノズルボデー２１の後端面にチップパッキン２４やリング状部材２５を介して連結されたノズルホルダ２６と、このノズルホルダ２６に形成された軸方向穴内に摺動自在に収容されたピストン２７と、ノズルニードル２２を閉弁方向に付勢するコイルスプリング２８とから構成されている。
【００７６】
なお、ノズルホルダ２６には、バーフィルタ２９を内蔵した燃料導入通路３０と、ピストン２７の周りに形成されて、コイルスプリング２８を収容するスプリング室３２と、インオリフィス３３を介して燃料導入通路３０に連通する制御室３４と、この制御室３４にアウトオリフィス３５および制御用電磁弁４０を介して連通する燃料排出通路３６とが形成されている。なお、スプリング室３２は、燃料導入通路３０とノズルボデー２１内の燃料溜まり３１とを連通するセンターフィード用の燃料通路（高圧経路）である。
【００７７】
制御用電磁弁４０は、制御室３４と燃料排出通路３６とを連通する燃料通路を開閉するバルブ４１と、内部にバルブ４１を収容保持するバルブホルダ４２と、通電されると起磁力によりバルブ４１を吸着する電磁コイル４３と、バルブ４１を閉弁方向に付勢するコイルスプリング４４と、ノズルホルダ２６の後端面に制御用電磁弁４０を固定するためのリテーニングナット４５とから構成されている。
【００７８】
なお、制御用電磁弁４０の電磁コイル４３が通電（ＯＮ）されると、バルブ４１がコイルスプリング４４のスプリング力に打ち勝って図示上方へ吸引される（開弁する）ことにより、制御室３４と燃料排出通路３６とが連通状態となり、制御室３４内の高圧燃料がアウトオリフィス３５を経て燃料排出通路３６に流出する。そして、ピストン２７の大径部３７のスプリング室３２側面に加わる油圧力が、大径部３７の制御室３４側面に加わる油圧力とコイルスプリング２８の閉弁力との和に打ち勝つことで、ノズルニードル２２およびピストン２７が上昇（開弁）し、燃料溜まり３１内の高圧燃料がエンジン１の気筒内燃焼室に噴射される。
【００７９】
また、制御用電磁弁４０の電磁コイル４３への通電が停止（ＯＦＦ）されると、バルブ４１がコイルスプリング４４のスプリング力により閉弁することにより、制御室３４と燃料排出通路３６との連通状態が遮断され、制御室３４内に高圧燃料が充満する。そして、ピストン２７の大径部３７のスプリング室３２側面に加わる油圧力と大径部３７の制御室３４側面に加わる油圧力とがバランスするため、コイルスプリング２８の閉弁力により、ノズルニードル２２およびピストン２７が下降して、ノズルニードル２２がノズルボデー２１に着座することにより、噴射が終了する。
【００８０】
〔第３実施例の制御方法〕
次に、本実施例のディーゼルエンジン用電子制御噴射装置の制御方法を図９ないし図１１に基づいて簡単に説明する。ここで、図９はＥＣＵによる噴射時期制御方法を示したフローチャートである。
【００８１】
ステップＳ１からステップＳ５までは第１実施例と同様な処理のため説明を省略する。次に、エンジン回転速度センサ１１にて検出したエンジン回転速度（Ｎｅ）が設定値（例えば２０００ｒｐｍ）以下であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。この判定結果がＮＯの場合には、１行程で行う噴射を１回のみとする通常噴射を行う。すなわち、上死点ＴＤＣ付近での主噴射と場合によってはその主噴射に先立って微小量の噴射（パイロット噴射）を行う（ステップＳ１２）。その後に、ステップＳ１の制御処理にリターンする。
【００８２】
また、ステップＳ１１の判定結果がＹＥＳの場合には、アクセル開度センサ１３にて検出したアクセル開度（Ａｃ）が設定値（例えば１°）以下であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。この判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ１２の制御処理を行う。また、ステップＳ１３の判定結果がＹＥＳの場合、すなわち、低噴射圧力が要求される運転条件の場合には、通常の噴射時期よりもかなり早い時期に噴射するか、あるいは１行程で行う噴射を複数回（例えば２回）に分割した分割噴射を行う（ステップＳ１４）。その後に、ステップＳ１の制御処理にリターンする。
【００８３】
〔第３実施例の特徴〕
次に、本実施例のディーゼルエンジン用電子制御噴射装置の特徴を図７ないし図１１に基づいて簡単に説明する。
【００８４】
ここで、コモンレール用インジェクタの構造簡素化、リーク量の低減等を狙ったセンターフィードタイプインジェクタ２０では、噴射終了時にノズルニードル２２が閉弁しようとした場合に、圧力による上下方向の力がバランスする。すなわち、ピストン２７の大径部３７のスプリング室３２側面に加わる油圧力と大径部３７の制御室３４側面に加わる油圧力とがバランスする。
【００８５】
このため、ノズルニードル２２の閉弁力は、コイルスプリング２８のスプリング力（閉弁方向への付勢力）のみとなり、従来のような上下ノズル径の違いによる、油圧力による閉弁力を期待することはできない。なお、ノズルニードル２２の閉弁力を向上するには、制御室３４内に流入する燃料流量を増加してやれば良い。ところが、制御室３４の内部圧力は、制御室３４への流入流量と流出流量とのバランス、すなわち、インオリフィス３３の内径とアウトオリフィス３５の内径とのバランスで決まる。
【００８６】
このため、コモンレール５からインオリフィス３３を経て制御室３４内に流入する高圧燃料の流入流量を多くすると、制御室３４のサチュレート圧が高くなり、この結果、噴射可能な圧力が高まる等の問題が生じてしまう。もう１つの手段として、制御室３４内からアウトオリフィス３５を経て燃料排出通路３６への高圧燃料の流出流量を増加すれば、上記の問題は解決するが、燃料噴射時のリーク量が増加する等の問題が生じてしまう。
【００８７】
このように、センターフィードタイプインジェクタ２０をコモンレール用インジェクタに適用した場合に、低噴射圧力が要求される運転状態、特にアイドル等の低負荷運転時には、その構造的な問題により高い噴射圧力でしか噴射できず、エンジン１の燃焼騒音等を発生するという問題が生じてしまう。また、噴射圧力が高いと燃焼が急激となってエミッションの悪化（ＮＯｘ排出量の増加やＨＣ排出量の増加）が起きる。
【００８８】
そこで、本実施例では、センターフィードタイプインジェクタ２０を備えたディーゼルエンジン用電子制御噴射装置においては、低噴射圧力を要求されるエンジン運転条件（エンジン回転速度、アクセル開度がある設定値以下、アイドル等の低負荷運転）では、第１実施例に示したように、通常噴射時期より所定量だけ進角側または遅角側にずらした時期にエンジン１の各気筒内燃焼室に高圧燃料を噴射する。あるいは、低噴射圧力を要求されるエンジン運転条件では、第２実施例に示したように、１行程での噴射を、２回分割し各段の噴射時期および噴射量を予め決められた値で行うようにする。
【００８９】
したがって、アイドル等の低負荷運転時に要求される噴射圧力よりも高い噴射圧力であっても、最低噴射圧力を低めることなく、エンジン１の燃焼騒音レベルを通常設定するコモンレール圧力並とすることができ、且つエミッションの悪化を抑えることができる。
【００９０】
〔第３実施例の実験結果〕
次に、噴射時期を種々変化させて、エンジン１の燃焼騒音レベル、排気ガス中のＮＯｘの排出量がどのように変化するかについて調査した実験について説明する。
【００９１】
第１の実験は、噴射時期を通常噴射時期から進角または遅角させて、エンジン１の燃焼騒音レベルがどのように変化するかについて調査したもので、その実験結果を図１０（ａ）のグラフに示した。第２の実験は、噴射時期を通常噴射時期から進角または遅角させて、ＮＯｘの排出量がどのように変化するかについて調査したもので、その実験結果を図１０（ｂ）のグラフに示した。
【００９２】
これらの図１０（ａ）、（ｂ）からも確認できるように、センターフィードタイプインジェクタ２０を開弁してエンジン１に高圧燃料を噴射する噴射時期を、エンジン１の運転状態により決まる通常噴射時期から進角側または遅角側のうちのいずれか一方側に所定量だけずらすと、燃焼騒音レベルを通常設定するコモンレール圧力並とすることができ、且つＮＯｘ排出量を減少できることが分かった。但し、遅角の場合は、燃焼の悪化によりＨＣ排出量が急増してしまうため、商品性が悪化する。
【００９３】
図１０（ａ）、（ｂ）のグラフで、例えば通常のコモンレール圧力（例えば３０ＭＰａ）よりも所定値（例えば１０ＭＰａ）だけ大きい４０ＭＰａでの特性では、エンジン１の燃焼騒音レベルは３ｄＢ程度、および排気ガス中のＮＯｘの排出量は５ｇ／ｈ程度高くなる。以上の場合に、噴射時期を、通常噴射時期よりも所定量だけ遅角または進角することで、燃焼騒音レベルおよびＮＯｘの排出量を目標コモンレール圧力でのレベルにまで下げられることが分かった。
【００９４】
次に、２分割噴射の１段目の噴射開始時期Ｔｉ（１）を種々変化させて、エンジン１の燃焼騒音レベル、排気ガス中のＮＯｘ排出量およびＨＣ排出量がどのように変化するかについて調査した複数の実験について説明する。
【００９５】
第１の実験は、２分割噴射の１段目の噴射開始時期Ｔｉ（１）を種々変化させて、エンジン１の燃焼騒音レベルがどのように変化するかについて調査したもので、その実験結果を図１１（ａ）のグラフに示した。また、第２の実験は、２分割噴射の１段目の噴射開始時期Ｔｉ（１）を種々変化させて、排気ガス中のＮＯｘ排出量がどのように変化するかについて調査したもので、その実験結果を図１１（ｂ）のグラフに示した。
【００９６】
そして、第３の実験は、２分割噴射の１段目の噴射開始時期Ｔｉ（１）を種々変化させて、排気ガス中のＨＣ排出量がどのように変化するかについて調査したもので、その実験結果を図１１（ｃ）のグラフに示した。また、第４の実験は、２分割噴射の１段目の噴射開始時期Ｔｉ（１）を種々変化させて、排気ガス中のＨＣ排出量がどのように変化するかについて調査したもので、その実験結果を図１１（ｄ）のグラフに示した。
【００９７】
これらの図１１（ａ）〜図１１（ｄ）のグラフは、分割噴射の２段目の噴射開始時期Ｔｉ（２）を上死点前（ＢＴＤＣ）５°ＣＡおよび上死点後（ＡＴＤＣ）１０°ＣＡの２条件で、コモンレール圧力がエンジン回転速度、アクセル開度で得られる通常噴射圧力（例えば３０ＭＰａ）よりも規定値（例えば１０ＭＰａ）以上高い場合、１段目の噴射開始時期Ｔｉ（１）を変えた場合のエンジン１の燃焼騒音レベル、排気ガス中のＮＯｘ排出量、ＨＣ排出量および燃費の変化を示している。
【００９８】
エンジン回転速度、アクセル開度から得られる通常噴射時期で噴射した場合、エンジン１の燃焼騒音レベルは通常噴射圧力で噴射した時より３ｄＢも多くなり、排気ガス中のＮＯｘ排出量は５ｇ／ｈも多く排出される。これに対し、分割噴射をすると、２段目の噴射開始時期Ｔｉ（２）がＢＴＤＣ５°ＣＡでは燃焼騒音レベルはある程度低減できるが、ＮＯｘ排出量は低減されない。
【００９９】
一方、２段目の噴射開始時期Ｔｉ（２）がＡＴＤＣ１０°ＣＡでは、エンジン１の燃焼騒音レベルはある程度低減でき、排気ガス中のＮＯｘ排出量はほぼ通常噴射圧力での排出レベルまで低減させることができる。但し、あまりに遅角すると燃焼が悪化し、エミッションが大幅に悪化してしまうので、ある程度以内に抑える必要がある。
【０１００】
〔変形例〕
ここで、本実験では、１段目と２段目との２分割噴射としているが、システム上の制約条件がなければ、更に、分割数を増やしても良い。但し、分割噴射の１段目の噴射開始時期を上死点以前に噴射するように制御することが望ましく、特にＢＴＤＣ１０°ＣＡ程度で噴射するように制御することが望ましい。
【０１０１】
また、本実験では、１段目と２段目とをほぼ同等の噴射量としている。その比率は変えても良いが、１段目があまり少ないと、燃料噴射ノズル（インジェクタ）のリフトが小さいために絞りとなり、噴射時の実噴射圧力が低下してスモークの排出等、エミッションが悪化するので、ほぼ同等が良い。
【０１０２】
但し、噴射をすると、コモンレール圧力は下がるため、本発明の制御は長くても数秒で良く、騒音低減のみを達成すればエミッションは気にしなくても良い場合もあるので、その場合は、制御のし易さで１段目の噴射量と２段目の噴射量とを変更しても良い。例えば分割噴射の１段目の噴射量が１行程中の全噴射量の２５％よりも多く、且つ５０％以下となるように制御しても良く、更に、分割噴射の２段目以降の噴射量が１行程中の全噴射量の５０％以上で、且つ７５％よりも少なくなるように制御するようにしても良い。
【０１０３】
また、分割噴射の１段目の噴射開始時期は、上死点よりも前、例えばＢＴＤＣ１０°ＣＡ〜４０°ＣＡとなるように制御しても良く、ＢＴＤＣ２５°ＣＡ〜３５°ＣＡとなるように制御しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディーゼルエンジン用電子制御噴射装置の全体構成を概略的に示した系統図である（第１実施例）。
【図２】ＥＣＵによる噴射時期制御方法を示したフローチャートである（第１実施例）。
【図３】（ａ）は噴射時期に対する燃焼騒音レベルを示したグラフで、（ｂ）は噴射時期に対するＮＯｘ排出量を示したグラフである（第１実施例）。
【図４】ディーゼルエンジン用電子制御噴射装置の全体構成を概略的に示した系統図である（第２実施例）。
【図５】ＥＣＵによる噴射時期制御方法を示したフローチャートである（第２実施例）。
【図６】（ａ）は噴射時期に対する燃焼騒音レベルを示したグラフで、（ｂ）は噴射時期に対するＮＯｘ排出量を示したグラフで、（ｃ）は噴射時期に対するＨＣ排出量を示したグラフである（第２実施例）。
【図７】ディーゼルエンジン用電子制御噴射装置の全体構成を概略的に示した系統図である（第３実施例）。
【図８】センターフィードタイプインジェクタの全体構成を示した断面図である（第３実施例）。
【図９】ＥＣＵによる噴射時期制御方法を示したフローチャートである（第３実施例）。
【図１０】（ａ）は噴射時期に対する燃焼騒音レベルを示したグラフで、（ｂ）は噴射時期に対するＮＯｘ排出量を示したグラフである（第３実施例）。
【図１１】（ａ）は噴射時期に対する燃焼騒音レベルを示したグラフで、（ｂ）は噴射時期に対するＮＯｘ排出量を示したグラフで、（ｃ）は噴射時期に対するＨＣ排出量を示したグラフで、（ｄ）は噴射時期に対する燃費を示したグラフである（第３実施例）。
【図１２】（ａ）はコモンレール圧力の変化、（ｂ）はアクセル開度（燃料噴射量）の変化を示したタイムチャートである（従来の技術）。
【図１３】（ａ）はコモンレール圧力に対する燃焼騒音レベルを示したグラフで、（ｂ）はコモンレール圧力に対するＮＯｘ排出量を示したグラフである。
【符号の説明】
１ エンジン（内燃機関）
４ 燃料噴射ポンプ
５ コモンレール（蓄圧室）
６ 高圧パイプ
７ インジェクタ（燃料噴射弁）
１０ ＥＣＵ（目標噴射圧力決定手段、通常噴射時期決定手段、目標噴射時期決定手段、噴射時期制御手段、圧送量制御手段、通常噴射時期噴射量決定手段、分割噴射時期噴射量決定手段、噴射時期噴射量制御手段、分割噴射量制御手段、分割噴射時期制御手段）
１１ エンジン回転速度センサ（運転状態検出手段）
１３ アクセル開度センサ（運転状態検出手段）
１４ 冷却水温センサ（運転状態検出手段）
１５ 圧力センサ（圧力検出手段）

Claims (7)

1. （ａ）燃料を加圧する燃料噴射ポンプと、
   （ｂ）この燃料噴射ポンプより圧送された高圧燃料を蓄圧する蓄圧室と、
   （ｃ）この蓄圧室に接続されて、内燃機関に高圧燃料を噴射する燃料噴射弁と、
   （ｄ）前記内燃機関の運転状態を検出した運転状態検出手段と、
   （ｅ）前記燃料噴射弁から前記内燃機関に噴射される高圧燃料の噴射圧力を検出した噴射圧力検出手段と、
   （ｆ）前記運転状態検出手段にて検出した前記内燃機関の運転状態に応じて、前記内燃機関に噴射する目標噴射圧力を決定する目標噴射圧力決定手段と、
   （ｇ）前記運転状態検出手段にて検出した前記内燃機関の運転状態に応じて、前記内燃機関に噴射する通常噴射時期および通常噴射量を決定する通常噴射時期噴射量決定手段と、
   （ｈ）前記噴射圧力検出手段にて検出した噴射圧力が、前記目標噴射圧力決定手段にて決定した目標噴射圧力よりも規定値以上高い際に、
   １行程で行う噴射を、少なくとも２段以上に分割した分割噴射とし、１行程中の各段の噴射時期および噴射量を決定する分割噴射時期噴射量決定手段と、
   （ｉ）前記通常噴射時期噴射量決定手段にて決定した通常噴射時期および通常噴射量となるように前記燃料噴射弁を制御すると共に、
   前記分割噴射時期噴射量決定手段にて決定した１行程中の各段の噴射時期および噴射量となるように前記燃料噴射弁を制御する噴射時期噴射量制御手段と
   を備えた内燃機関用燃料噴射装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関用燃料噴射装置において、
   前記噴射圧力検出手段にて検出した噴射圧力と前記目標噴射圧力決定手段にて決定した目標噴射圧力とが略一致するように、前記燃料噴射ポンプから前記蓄圧室への高圧燃料の圧送量を制御する圧送量制御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。
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、
   前記分割噴射時期噴射量決定手段は、前記分割噴射の各段の噴射量がほぼ同等量となるように前記燃料噴射弁を制御する分割噴射量制御手段を有することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
4. 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、
   前記分割噴射時期噴射量決定手段は、前記分割噴射の１段目の噴射量が１行程中の全噴射量の２５％よりも多く、且つ５０％以下となるように前記燃料噴射弁を制御すると共に、
   前記分割噴射の２段目以降の噴射量が１行程中の全噴射量の５０％以上で、且つ７５％よりも少なくなるように前記燃料噴射弁を制御する分割噴射量制御手段を有することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
5. 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、
   前記分割噴射時期噴射量決定手段は、前記分割噴射の各段の噴射間隔を３°ＣＡ以上で、且つ４０°ＣＡ以下あけるように前記燃料噴射弁を制御する分割噴射時期制御手段を有することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
6. 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、
   前記分割噴射時期噴射量決定手段は、前記分割噴射の１段目の噴射時期が上死点よりも前となるように前記燃料噴射弁を制御すると共に、
   前記分割噴射の２段目以降の噴射時期が上死点以降となるように前記燃料噴射弁を制御 する分割噴射時期制御手段を有することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
7. 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、
   前記分割噴射時期噴射量決定手段は、前記分割噴射の１段目の噴射時期が上死点よりも前となるように前記燃料噴射弁を制御すると共に、
   前記分割噴射の２段目以降の噴射時期が上死点以降の５°ＣＡから２０°ＣＡまでの間となるように前記燃料噴射弁を制御する分割噴射時期制御手段を有することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。

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