JP2004068606A - エンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】共通するコモンレールに接続した複数のインジェクタ間で燃料噴射時期の重なりが予測されるときの良好な対処法を提供することを課題とする。
【解決手段】コントロールユニット５０はエンジン１の運転状態に基づいて燃料噴射量、燃料噴射時期及び燃料噴射圧を設定し、該噴射態様が実現するようにインジェクタ４や燃料ポンプ５を制御する。共通するコモンレール６に接続した複数のインジェクタ４…４間で燃料噴射時期が重なると予測されるときは、コントロールユニット５０は、その重なりを回避又は重なり度合いを軽減するように、いったん設定した噴射態様を変更し、該変更後の噴射態様が実現するようにインジェクタ４や燃料ポンプ５を制御する。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はエンジンの燃料噴射制御装置、特に、走行性の確保を目的とする主噴射の他に、騒音の抑制及びＮＯｘの低減を目的とする前噴射や、パティキュレートフィルタの強制再生を目的とする後噴射が実行可能に構成されたエンジンの燃料噴射制御装置に関し、内燃機関の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ディーゼルエンジンでは、インジェクタは複数の気筒の各々に対応して設けられ、気筒内燃焼室に燃料を直接噴射する。燃料タンクからインジェクタへの燃料供給経路上に燃料ポンプとコモンレールとが配設され、ポンプからコモンレールに燃料が圧送される。コモンレールは複数のインジェクタに接続され、ポンプから圧送された燃料の圧力を蓄積して、これをインジェクタの開弁時に該インジェクタに供給する。供給された燃料はインジェクタの噴口から噴射される。このときのインジェクタの開弁期間（燃料噴射期間）を制御することにより燃料噴射量が制御できる。またインジェクタの開弁時期を制御することにより燃料噴射時期（燃料噴射開始時刻）が制御できる。このようなインジェクタの制御と併せて、コモンレール内の燃料圧力（燃料噴射圧）を制御することによってもまた燃料噴射量が制御できる。通常は、エンジン回転数やエンジン負荷といったエンジンの運転状態に基づいて、燃料噴射量や燃料噴射時期あるいは燃料噴射圧といった燃料の噴射態様をインジェクタ毎に設定する。そして、その設定した噴射態様が実現するように、各インジェクタに対するパルス信号を制御したり燃料ポンプの駆動を制御する。
【０００３】
車両の走行性を確保するための主噴射は圧縮行程の上死点近傍で行われるのが通例である。この主噴射と併せて、例えば高負荷・高回転領域を除き、主噴射に先立って吸気行程下死点近傍から圧縮行程中に燃料を噴射する前噴射が行われることがある。前噴射の目的は、騒音の抑制及びＮＯｘの低減である。つまり、燃料を主噴射よりも早いタイミングで前噴射すると、燃料と空気とが予混合され、徐々に火種ができて予備熱が生成し、主噴射で噴射された燃料が燃え易い環境が得られる。その結果、専らノッキングに起因する騒音が抑制されると共に、燃焼温度が過度に高くならず、ＮＯｘの低減も図られるのである。
【０００４】
一方、ディーゼルエンジン等の排ガス中にはパティキュレートと称される排気微粒子が含まれている。そのため、これを捕獲するフィルタが排気通路に備えられる。このパティキュレートフィルタは、代表的にはアルミナ等のセラミック繊維の不織布でなり、燃焼室から排出される排気微粒子を捕獲する。しかし時間の経過と共に排気微粒子の堆積量が増え、フィルタが目詰まりを起こすので、その対策が講じられる。すなわち、例えばフィルタの上流及び下流に圧力センサを配置し、フィルタの前後差圧あるいは前後圧力比が所定値以上となったときに、堆積量が所定量以上となり、フィルタが目詰まり状態になったと判定して、パティキュレートフィルタを加熱するのである。フィルタを加熱すると、捕獲した排気微粒子が焼却除去され、パティキュレートフィルタが強制再生される。
【０００５】
ここで、フィルタを加熱する方法として、主噴射より後の膨張行程から膨張行程下死点近傍において燃料を噴射する後噴射が行われることがある。つまり、燃料を主噴射よりも遅いタイミングで後噴射すると、未燃の炭化水素成分が排気通路に吐き出され、該排気通路においてパティキュレートフィルタの上流に配置されている酸化触媒によって上記未燃成分が酸化除去つまり燃焼される。その結果、排気温度が上昇し、高温の排ガスがパティキュレートフィルタに流れ込んで該フィルタが昇温され、排気微粒子が燃焼除去されるのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、主噴射の他に、その前後で種々の目的のためにいくつもの燃料噴射が行われると、噴射態様が多様化し、１のインジェクタにおけるいずれかの燃料噴射時期と、他のインジェクタにおけるいずれかの燃料噴射時期とが重なり合う（干渉し合う）ようなことが起こり得る。すなわち、主噴射だけが行われていれば、たとえ燃料噴射順序が隣り合う気筒間であっても、クランク角にして１８０°の隔たりがあるから、主噴射の噴射時期同士が重なるような事態はまず発生しない。しかし、主噴射に追加して前噴射が行われると、先行する気筒の主噴射と後続する気筒の前噴射とが時期的に重なるようなことが起こり得る。さらに、後噴射が追加して行われると、そのような噴射時期の重なりの頻度が一層高くなる。すなわち、先行する気筒の後噴射と後続する気筒の前噴射との重なりや、先行する気筒の後噴射と後続する気筒の主噴射との重なり等、重なりのパターンが増加するのである。このように、複数のインジェクタ間で燃料噴射時期が重なると、その複数のインジェクタの噴口が同時に開くので、コモンレール内の燃料圧力が予想以上に変動（低下）する。よって、各インジェクタにおいて、噴射圧が不足し、狙いの噴射量が得られず、その結果、重なり合った各噴射の目的が満足に達成されなくなる。
【０００７】
もっとも、すべてのインジェクタを１つのコモンレールに接続せずに、例えば４気筒であれば、２つのコモンレールにそれぞれインジェクタを２つづつ接続することも可能である。そのような技術として、特開平７−５４７３１号公報は、噴射圧力波の影響が次に噴射する気筒に現れないように、噴射順序が隣り合わない気筒同士を共通のコモンレールに接続することを教示する。併せて、逆止弁を使って、一方のコモンレール内の影響が他方のコモンレール内に伝達しないようにする構造を開示する。
【０００８】
しかし、エンジンのレイアウト上、どうしても、共通するコモンレールにすべてのインジェクタを接続しなければならない場合がある。また、複数のコモンレールを備えたとしても、どうしても、噴射順序が隣り合う気筒同士を共通するコモンレールに接続しなければならない場合もある。
【０００９】
本発明は、このような現状に鑑み、共通するコモンレールに接続された複数のインジェクタ間で燃料噴射時期の重なりが予測されるときの新規な対処法を提供するものである。以下、その他の課題を含め本発明を詳しく説明する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本願の請求項１に記載の発明は、複数の気筒の各々に対応して設けられた燃料噴射手段と、これらの燃料噴射手段に接続され、該燃料噴射手段に供給する燃料の圧力を蓄積する蓄圧手段と、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、該検出手段の検出結果に基づいて、燃料噴射手段毎に、燃料噴射量、燃料噴射時期及び燃料噴射圧を設定する噴射態様設定手段と、該設定手段で設定された噴射態様が実現するように、燃料噴射手段と蓄圧手段との少なくともいずれか１を制御する燃料噴射制御手段とを有するエンジンの燃料噴射制御装置であって、上記噴射態様設定手段で設定された燃料噴射時期が、共通する蓄圧手段に接続された燃料噴射手段間で重なることが予測されるときは、その重なりを回避又は重なり度合いを軽減するように、上記噴射態様設定手段で設定された噴射態様を変更する噴射態様変更手段を備え、上記燃料噴射制御手段は、上記重なりが予測されるときは、上記変更手段で変更された噴射態様が実現するように、燃料噴射手段と蓄圧手段との少なくともいずれか１を制御するように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、エンジンの運転状態に基づいて、燃料噴射手段毎に、燃料噴射量や燃料噴射時期あるいは燃料噴射圧といった燃料の噴射態様を設定した結果、共通する蓄圧手段に接続した相異なる燃料噴射手段間で燃料噴射時期が重なると予測される場合は、その重なりを回避するように、あるいは重なりの度合いを軽減するように、いったん設定した上記噴射態様を変更する。そして、その変更した噴射態様が実現するように燃料噴射手段や蓄圧手段を制御する。したがって、複数の燃料噴射手段が同時に燃料を噴射することがなくなるので、あるいは複数の燃料噴射手段が同時に燃料を噴射する期間が短くなるので、蓄圧手段内の燃料圧力の変動・低下が抑制される。その結果、各燃料噴射手段において、エンジンの運転状態に応じた適切な噴射圧が確保され、狙いの噴射量が得られて、各燃料噴射の目的が満足に達成される。
【００１２】
次に、請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の発明において、噴射態様変更手段は、燃料噴射量、燃料噴射時期及び燃料噴射圧の少なくともいずれか１を変更することを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、噴射態様を変更する内容が具体化される。例えば燃料噴射量を変更すると、燃料噴射期間が伸縮し、燃料噴射終了時刻が進角又は遅角するから、これにより他の噴射との重なりが回避又は軽減できる。ここで燃料噴射量の変更には、燃料噴射量をゼロにすること、すなわち燃料噴射の停止を含む。また燃料噴射時期を変更すると、燃料噴射開始時刻が進角又は遅角するから、これによっても他の噴射との重なりが回避又は軽減できる。これら２つの方法は燃料噴射手段を制御することで達成される。
【００１４】
一方、燃料噴射圧を変更しても燃料噴射期間の伸縮を介して他の噴射との重なりが回避又は軽減できる。すなわち、ある一定量の燃料を噴射する場合、燃料噴射圧を高くすれば燃料噴射期間が短くなって燃料噴射終了時刻が進角するし、逆に燃料噴射圧を低くすれば燃料噴射期間が長くなって燃料噴射終了時刻が遅角する。この方法は蓄圧手段を制御することで達成される。
【００１５】
次に、請求項３に記載の発明は、上記請求項１又は２に記載の発明において、運転状態検出手段は、エンジンの排気通路に備えられて排気微粒子を捕獲するパティキュレートフィルタの該排気微粒子の堆積量、上記フィルタの温度に関連する値、エンジン回転数、及びエンジン負荷の少なくともいずれか１を検出することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、エンジンの運転状態の内容が具体化される。それによれば、エンジン回転数やエンジン負荷といった従来周知のパラメータに加えて、パティキュレートフィルタにおける排気微粒子の堆積量や、該フィルタの温度に関連する値等が、燃料の噴射態様の初期設定に採用される。なお、パティキュレートフィルタの温度に関連する値には、文字通り該フィルタの温度の他、例えば該フィルタに流れ込む排ガスの温度等が含まれる。
【００１７】
次に、請求項４に記載の発明は、上記請求項１から３のいずれかに記載の発明において、噴射態様設定手段は、燃料噴射手段毎に、第１の燃料噴射とそれに続く第２の燃料噴射とを設定し、噴射態様変更手段は、燃料噴射順序が隣り合う気筒間で第１の燃料噴射時期と第２の燃料噴射時期とが重なることが予測されるときは、上記燃料噴射順序が隣り合う２つの気筒のうち少なくともいずれか１の噴射態様を変更することを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、各燃料噴射手段について、燃料噴射が１つではなく、相前後して行われる第１、第２の２つの燃料噴射が設定された場合の対応策が具体化される。それによれば、燃料噴射順序が隣り合う２つの気筒間で上記第１の燃料噴射時期と第２の燃料噴射時期との重なりが予測されるときは、そのうちのいずれか一方の噴射態様、あるいは両方の噴射態様を変更して、その重なりを回避又は重なり度合いを軽減するようにする。
【００１９】
次に、請求項５に記載の発明は、上記請求項１から３のいずれかに記載の発明において、噴射態様設定手段は、燃料噴射手段毎に、第１の燃料噴射とそれに続く第２の燃料噴射とさらにそれに続く第３の燃料噴射とを設定し、噴射態様変更手段は、燃料噴射順序が隣り合う気筒間で第１の燃料噴射時期と第２の燃料噴射時期と第３の燃料噴射時期とのいずれかが重なることが予測されるときは、上記燃料噴射順序が隣り合う２つの気筒のうち少なくともいずれか１の噴射態様を変更することを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、各燃料噴射手段について、燃料噴射が１つではなく、相前後して行われる第１、第２、第３の３つの燃料噴射が設定された場合の対応策が具体化される。それによれば、上記請求項４に記載の発明と類似して、燃料噴射順序が隣り合う２つの気筒間で上記第１の燃料噴射時期と第２の燃料噴射時期と第３の燃料噴射時期とのいずれかの重なりが予測されるときは、そのうちのいずれか一方の噴射態様、あるいは両方の噴射態様を変更して、その重なりを回避又は重なり度合いを軽減するようにする。
【００２１】
次に、請求項６に記載の発明は、上記請求項５に記載の発明において、第２の燃料噴射は、圧縮行程上死点近傍で燃料を噴射する主噴射であり、第１の燃料噴射は、上記主噴射に先立って吸気行程下死点近傍から圧縮行程中に燃料を噴射する前噴射であり、第３の燃料噴射は、上記主噴射より後の膨張行程から膨張行程下死点近傍において燃料を噴射する後噴射であることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、第１、第２、第３の燃料噴射の内容がそれぞれ具体化される。それによれば、第１噴射は、騒音抑制とＮＯｘ低減とを目的とする前噴射であり、第２噴射は、走行性確保を目的とする主噴射であり、第３噴射は、パティキュレートフィルタの強制再生処理を目的とする後噴射である。
【００２３】
次に、請求項７に記載の発明は、上記請求項６に記載の発明において、第１の燃料噴射では、燃料は複数回に分割噴射されることを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、第１噴射、すなわち前噴射が複数回の分割噴射とされるので、この第１噴射（より具体的には第１噴射のいずれかの回の燃料噴射）と、他の第２、第３噴射との重なりの可能性が一層高くなる。
【００２５】
次に、請求項８に記載の発明は、上記請求項６又は７に記載の発明において、第３の燃料噴射では、燃料は複数回に分割噴射されることを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、第３噴射、すなわち後噴射が複数回の分割噴射とされるので、上記請求項７に記載の発明と同様、この第３噴射（より具体的には第３噴射のいずれかの回の燃料噴射）と、他の第１、第２噴射との重なりの可能性が一層高くなる。
【００２７】
次に、請求項９に記載の発明は、上記請求項６から８のいずれかに記載の発明において、噴射態様変更手段は、燃料噴射順序が隣り合う気筒間で第１の燃料噴射時期と第２の燃料噴射時期とが重なることが予測されるときは、第１の燃料噴射の噴射態様を変更することを特徴とする。
【００２８】
この発明から請求項１４に記載の発明までは、第１噴射（前噴射）、第２噴射（主噴射）、第３噴射（後噴射）の重なりパターンの組合せ別にその対応策が具体化される。まずこの発明によれば、前噴射と主噴射との重なりが予測される場合に、前噴射の噴射態様を変更するから、主噴射の目的、すなわち走行性確保が優先的に維持される。
【００２９】
次に、請求項１０に記載の発明は、上記請求項６から８のいずれかに記載の発明において、噴射態様変更手段は、燃料噴射順序が隣り合う気筒間で第１の燃料噴射時期と第２の燃料噴射時期とが重なることが予測されるときは、第２の燃料噴射の噴射態様を変更することを特徴とする。
【００３０】
この発明によれば、前噴射と主噴射との重なりが予測される場合に、上記請求項９に記載の発明と異なり、主噴射の噴射態様を変更するから、前噴射の目的、すなわち騒音抑制とＮＯｘ低減とが優先的に維持される。
【００３１】
次に、請求項１１に記載の発明は、上記請求項６から８のいずれかに記載の発明において、噴射態様変更手段は、燃料噴射順序が隣り合う気筒間で第１の燃料噴射時期と第３の燃料噴射時期とが重なることが予測されるときは、第１の燃料噴射の噴射態様を変更することを特徴とする。
【００３２】
この発明によれば、前噴射と後噴射との重なりが予測される場合に、前噴射の噴射態様を変更するから、後噴射の目的、すなわちパティキュレートフィルタの強制再生処理が優先的に維持される。
【００３３】
次に、請求項１２に記載の発明は、上記請求項６から８のいずれかに記載の発明において、噴射態様変更手段は、燃料噴射順序が隣り合う気筒間で第１の燃料噴射時期と第３の燃料噴射時期とが重なることが予測されるときは、第３の燃料噴射の噴射態様を変更することを特徴とする。
【００３４】
この発明によれば、前噴射と後噴射との重なりが予測される場合に、上記請求項１１に記載の発明と異なり、後噴射の噴射態様を変更するから、前噴射の目的が優先して維持される。
【００３５】
次に、請求項１３に記載の発明は、上記請求項６から８のいずれかに記載の発明において、噴射態様変更手段は、燃料噴射順序が隣り合う気筒間で第２の燃料噴射時期と第３の燃料噴射時期とが重なることが予測されるときは、第２の燃料噴射の噴射態様を変更することを特徴とする。
【００３６】
この発明によれば、主噴射と後噴射との重なりが予測される場合に、主噴射の噴射態様を変更するから、後噴射の目的が優先して維持される。
【００３７】
次に、請求項１４に記載の発明は、上記請求項６から８のいずれかに記載の発明において、噴射態様変更手段は、燃料噴射順序が隣り合う気筒間で第２の燃料噴射時期と第３の燃料噴射時期とが重なることが予測されるときは、第３の燃料噴射の噴射態様を変更することを特徴とする。
【００３８】
この発明によれば、主噴射と後噴射との重なりが予測される場合に、上記請求項１３に記載の発明と異なり、後噴射の噴射態様を変更するから、主噴射の目的が優先して維持される。
【００３９】
次に、請求項１５に記載の発明は、上記請求項９又は１１に記載の発明において、噴射態様変更手段は、第１の燃料噴射の噴射態様を変更するに際し、分割噴射の一部の回の燃料噴射を停止するときは、分割噴射の他の回の燃料噴射量を増量することを特徴とする。
【００４０】
この発明によれば、他の噴射との重なりを回避又は軽減するために、複数回の分割噴射である前噴射の噴射態様を変更するに際し、その一部の回の燃料噴射を停止するような場合は、他の回の燃料噴射量を増量するから、全体として必要な前噴射量が補償され、結果的に、前噴射の目的も可及的に維持される。
【００４１】
次に、請求項１６に記載の発明は、上記請求項１２又は１４に記載の発明において、噴射態様変更手段は、第３の燃料噴射の噴射態様を変更するに際し、分割噴射の一部の回の燃料噴射を停止するときは、分割噴射の他の回の燃料噴射量を増量することを特徴とする。
【００４２】
この発明によれば、請求項１５に記載の発明と同様、他の噴射との重なりを回避又は軽減するために、複数回の分割噴射である後噴射の噴射態様を変更するに際し、その一部の回の燃料噴射を停止するような場合は、他の回の燃料噴射量を増量するから、全体として必要な後噴射量が補償され、結果的に、後噴射の目的も可及的に維持される。以下、実施の形態を通して本発明をさらに詳しく説明する。
【００４３】
【発明の実施の形態】
本実施形態においては、本発明は、図１に示すディーゼルエンジン１に適用されている。このエンジン１は、４気筒エンジンであって、エンジン本体２のシリンダボア内を上下動するピストン３が４つ備えられている（図１には１つのみ図示）。エンジン本体２のシリンダヘッドには気筒毎にインジェクタ４が備えられている。よってインジェクタ４は計４つある。各インジェクタ４はそれぞれピストン３が画成する気筒内燃焼室に燃料を直接噴射する。図外の燃料タンクとインジェクタ４との間の燃料供給経路上に燃料ポンプ５及びコモンレール６が配設されている（同経路上の矢印は燃料の流れを示す）。燃料ポンプ５は燃料タンクからコモンレール６に燃料を圧送し、コモンレール６は圧送された燃料を蓄積する。インジェクタ４が開弁すると、コモンレール６に蓄積された燃料がインジェクタ４の噴口から噴射される。このとき、後にさらに詳しく述べるように、インジェクタ４の開弁期間（噴射期間）やコモンレール６内の燃料圧力（噴射圧）を制御することにより燃料噴射量が制御可能である。また、インジェクタ４の開弁時期を制御することにより燃料噴射時期が制御可能である。なお、図１には、コモンレール６は単一で、この単一のコモンレール６に４つのインジェクタ４…４がすべて接続されているように描かれているが、本実施形態では、実際には、コモンレール６は２つあり、各コモンレール６にインジェクタ４が２つづつ接続されている。
【００４４】
吸気通路１０には、上流側から順に、エアクリーナ１１、エアフロメータ１２、過給機のコンプレッサ１３、インタークーラ１４、吸気量を調節するスロットル弁１５、吸気温センサ１６、吸気圧センサ１７、そして吸気弁１８が備えられている。排気通路２０には、上流側から順に、排気弁２１、過給機のタービン２２、第１排気温センサ２３、酸化触媒２４、第２排気温センサ２５、上流側圧力センサ２６、排ガス中の排気微粒子を捕獲するパティキュレートフィルタ２７、下流側圧力センサ２８、そして第３排気温センサ２９が備えられている。排気通路２０の比較的上流部と吸気通路１０の比較的下流部との間にＥＧＲ通路３０が配設され、該通路３０上に排気還流量を調節するＥＧＲ弁３１が備えられている。その他、エンジン本体２のクランクケースにはエンジン回転数センサ４１が、またシリンダブロックには水温センサ４２が設けられている。コモンレール６にはコモンレール６内の燃料圧力を検出するコモンレール圧センサ４３が設けられている。車室にはアクセルペダル４４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４５が設けられている。
【００４５】
このエンジン１のコントロールユニット（ＥＣＵ）５０は、上記各センサで検出される吸気量、吸気温、吸気圧、酸化触媒２４に流入する排気温、パティキュレートフィルタ２７に流入する排気温、パティキュレートフィルタ２７から出た後の排気温、パティキュレートフィルタ２７を挟む上流側圧力及び下流側圧力、エンジン回転数、冷却水温、コモンレール６内の燃料圧力、並びにエンジン負荷（アクセル開度）等に基づいて、インジェクタ４及び燃料ポンプ５に制御信号を出力する。
【００４６】
ＥＣＵ５０による燃料噴射制御の基本動作はおよそ次のようである。ＥＣＵ５０は、エンジン負荷とエンジン回転数とから求められる基本燃料噴射量を冷却水温や吸気温等で補正して目標燃料噴射量Ｑを算出する。次いで、ＥＣＵ５０は、図２に示すような特性（ＥＣＵ５０のメモリに予め格納されている）を参照し、排気温度、エンジン回転数及びエンジン負荷の少なくとも１つに基づいて、前噴射を実行するか否かを判定する。ここで、前噴射とは、周知のように、圧縮行程の上死点近傍で燃料を噴射する主噴射に先立って、吸気行程の下死点近傍から圧縮行程中に燃料を噴射することをいう。前噴射の目的は、専らノッキングに起因する騒音の抑制、及び過度に高い燃焼温度に起因するＮＯｘの低減である。またＥＣＵ５０は、前噴射を実行する場合は、同じく図２に示すような特性を参照し、排気温度、エンジン回転数及びエンジン負荷の少なくとも１つに基づいて、前噴射の分割噴射回数を設定する。
【００４７】
ここで、図２に示したように、高負荷・高回転領域では前噴射は実行されない。すなわち、上記算出した目標燃料噴射量Ｑの全量が１度に主噴射で噴射される。これは、高負荷・高回転領域では騒音問題よりも出力確保が重要だからである。これに対し、低負荷・低回転領域ほど前噴射の分割噴射回数が増加する。前噴射回数が増加するに従い、目標燃料噴射量Ｑのうちの主噴射で噴射される燃料噴射量が低減し、また火種がより早い時期からできて、これにより前噴射の目的がよりよく達成される。これは、低負荷・低回転領域ほど静粛性が増し、騒音問題が目立ってくるからである。
【００４８】
参考までに、図３に前噴射の代表的な噴射パターンを示した。横軸はクランク角であって圧縮上死点を０°とした。図３（ａ）に示すように、１段噴射では圧縮上死点前６０°以内に１度だけ前噴射される。これに対し、図３（ｂ）に示すように、２段噴射では圧縮上死点前６０°以前にも１度前噴射される。さらに、図３（ｃ）に示すように、３段噴射では圧縮上死点前６０°付近においても１度前噴射される。
【００４９】
なお、上記排気温度としては、第１〜第３排気温センサ２３，２５，２９のいずれか１あるいは２以上の検出結果を利用することができる。これらの排気温センサ２３，２５，２９で検出される排気温度はパティキュレートフィルタ２７の温度に関連する。ただし、パティキュレートフィルタ２７の直上流にあり、該フィルタ２７に流入する排気温を検出する第２排気温センサ２５の検出結果が最も該フィルタ２７の温度に近似する。
【００５０】
ＥＣＵ５０は、上記の基本的な燃料噴射制御の他、後噴射を実行する。ここで、後噴射とは、圧縮行程の上死点近傍で燃料を噴射する主噴射より後の膨張行程から膨張行程下死点近傍において燃料を噴射することをいう。後噴射の目的は、後噴射で生成した未燃の炭化水素成分を酸化触媒２４によって排気通路２０内で燃焼させることにより、パティキュレートフィルタ２７を加熱・昇温し、該フィルタに堆積した排気微粒子を燃焼除去して、該フィルタ２７を強制的に再生処理することである。その場合、ＥＣＵ５０は、図４に示すような特性（ＥＣＵ５０のメモリに予め格納されている）を参照し、排気温度（前述したようにパティキュレートフィルタ２７の温度関連値である）、エンジン回転数及びエンジン負荷の少なくとも１つに基づいて、後噴射を実行するか否かを判定する。またＥＣＵ５０は、後噴射を実行する場合は、同じく図４に示すような特性を参照し、排気温度、エンジン回転数及びエンジン負荷の少なくとも１つに基づいて、後噴射の分割噴射回数を設定する。
【００５１】
ここで、図４に示したように、高負荷・高回転領域及び低負荷・低回転領域ではいずれも後噴射は実行されない。これは、およそ次のような理由による。すなわち、堆積した排気微粒子を燃焼除去するためには、パティキュレートフィルタ２７ないし排ガスを６００℃以上に昇温させなければならないといわれている。高負荷・高回転領域では主噴射を行うだけで排気温度が６００℃以上に到達し、後噴射する必要がないのである。一方、低負荷・低回転領域では主噴射を行うだけでは排気温度は２００℃程度しかない。このようにもともとの排気温度が低過ぎるから、たとえ酸化触媒２４で未燃成分を燃焼しても、パティキュレートフィルタ２７に流れ込む排ガスの温度が６００℃以上に上昇することがない。すなわち、低負荷・低回転領域ではいくら後噴射を実行してもその目的が達成されないのである。
【００５２】
また、後噴射実行領域において、低負荷・低回転領域ほど後噴射の分割噴射回数が増加する。これは、前述したように、低負荷・低回転領域ほどもともとの排気温度が低くなる傾向にあるから、その排気温度をなるべく高くした状態で酸化触媒２４に送り込もうとするためである。すなわち、噴射回数を増やすと、１段目の噴射が進角して主噴射に近づき、それに伴い一部が燃焼室内で燃焼して（ただし、走行性・走行出力に影響を及ぼさない限度内でする）、排気温度が上昇するのである。
【００５３】
ＥＣＵ５０は、パティキュレートフィルタ２７に堆積する排気微粒子の堆積量が所定量以上となったときに、該フィルタ２７が目詰まり状態になったと判定して、該フィルタ２７を加熱するための後噴射を実行する。ただし、上記のように、運転状態が図４に示す後噴射実行領域にあることを条件とする。また、排気微粒子の堆積量は、パティキュレートフィルタ２７を挟む上流側圧力と下流側圧力との差圧あるいは圧力比で代用する。すなわち該差圧や圧力比が所定値以上となったときに堆積量が所定量以上となったと判断する。
【００５４】
図５に示すように、このエンジン１では、吸気・圧縮・膨張・排気の各行程が、第１気筒（♯１）、第３気筒（♯３）、第４気筒（♯４）、第２気筒（♯２）の順に実行される。よって、原則的には、♯１−♯３，♯３−♯４，♯４−♯２及び♯２−♯１間で、燃料噴射順序が隣り合い、その際に、先行する気筒の主噴射あるいは後噴射と、後続する気筒の前噴射あるいは主噴射との間で、噴射時期の重なり及び噴射圧の変動・低下が問題となる。しかし、本実施形態では、前述したように、コモンレール６が２つ備えられ、各コモンレール６にインジェクタ４が２つづつ接続されている。特に、♯１のインジェクタ４と♯３のインジェクタ４とが一方の共通するコモンレール６に接続され、♯４のインジェクタ４と♯２のインジェクタ４とがもう一方の共通するコモンレール６に接続されている。したがって、♯３−♯４及び♯２−♯１間では、たとえ噴射時期が重なっても、相当するインジェクタ４，４が相異なるコモンレール６，６に別々に接続されているから、噴射圧の変動・低下の問題は発生しない。すなわち、共通するコモンレール６に接続された、♯１−♯３及び♯４−♯２間で、噴射時期の重なり及び噴射圧の変動・低下が実質的に問題となる。
【００５５】
図６（ａ），（ｂ）は、ある一般的な燃料噴射のタイムチャートである。ただし横軸はクランク角ＣＡである。斜線を施した領域が燃料噴射量Ｑを表す。燃料噴射量Ｑは、一般に、燃料噴射圧Ｐとインジェクタ４の開弁期間（燃料噴射期間）Ｔとで決まる。ここで燃料噴射圧Ｐはコモンレール６内の燃料圧力で代用される。つまり燃料噴射量Ｑはインジェクタ４及び燃料ポンプ５の少なくともいずれか一方を制御することにより調整できる。燃料噴射量Ｑが与えられると、そのときのコモンレール６内の燃料圧力Ｐに依存してインジェクタ４の開弁期間Ｔが決定する。例えば燃料噴射圧Ｐを固定して燃料噴射期間Ｔを長くすれば燃料噴射量Ｑは多くなる。また例えば燃料噴射期間Ｔを固定して燃料噴射圧Ｐを低くすれば燃料噴射量Ｑは少なくなる。もちろん、ある一定の燃料噴射量Ｑを維持するために、燃料噴射圧Ｐ及び燃料噴射期間Ｔの両方を同時に制御してもよい。図６（ｂ）は、そのように噴射圧Ｐ及び噴射期間Ｔの両方を同時に制御して、図６（ａ）と同じ燃料噴射量Ｑを維持する場合の例である。すなわち、燃料噴射圧はＰ１からＰ２に高くなり、燃料噴射期間はＴ１からＴ２に短くなっている。
【００５６】
図６（ａ），（ｂ）では、インジェクタ４はそれぞれクランク角ＣＡ＝θｓで開いて燃料噴射が開始され、クランク角ＣＡ＝θｅで閉じて燃料噴射が終了される（燃料噴射期間Ｔ１，Ｔ２）。本実施形態では、ＥＣＵ５０は、上記燃料噴射開始時刻θｓを燃料噴射時期の制御信号としてインジェクタ４に出力する。
【００５７】
ＥＣＵ５０は、共通するコモンレール６に接続され、燃料噴射順序が隣り合う、♯１−♯３間あるいは♯４−♯２間で、燃料噴射時期の重なりが予測されるときは、その重なりを回避又は重なり度合いを軽減するように、燃料噴射量Ｑの変更、燃料噴射時期θｓの変更、及び燃料噴射圧Ｐの変更の少なくともいずれか１を実行する。例えば燃料噴射量Ｑを減量すると、燃料噴射期間Ｔが短くなり、燃料噴射終了時刻θｅが進角することによって、他の後続の噴射との重なりが回避又は軽減できる。なお、燃料噴射量Ｑの変更には、燃料噴射量Ｑをゼロにすること、すなわち燃料噴射の停止を含む。この場合は燃料噴射期間Ｔがなくなり、重なり合いが懸念される他の噴射が先行する噴射であろうが後続の噴射であろうが、噴射時期の重なり合いが完全に回避できる。
【００５８】
また例えば燃料噴射時期θｓを遅くすると、燃料噴射開始時刻が遅角することによって、他の先行する噴射との重なりが回避又は軽減できる。これら燃料噴射量Ｑの変更及び燃料噴射時期θｓの変更はいずれもインジェクタ４を制御することで達成される。
【００５９】
また例えば燃料噴射圧Ｐを高くすると、一定量Ｑの燃料を噴射するために、燃料噴射期間Ｔが短くなり、燃料噴射終了時刻θｅが進角することによって、他の後続の噴射との重なりが回避又は軽減できる。この燃料噴射圧Ｐの変更は燃料ポンプ５を制御することで達成される。
【００６０】
いずれの場合も、♯１−♯３間あるいは♯４−♯２間で同時に燃料噴射されることがなくなるので、あるいは同時に燃料噴射されるオーバーラップ期間が短くなるので、コモンレール６内の燃料圧力の変動・低下が抑制される。その結果、各インジェクタ４において、エンジン１の運転状態に応じた適切な噴射圧Ｐが確保され、狙いの燃料噴射量Ｑが得られて、各燃料噴射の目的が満足に達成される。
【００６１】
その場合、上記のように、燃料噴射量Ｑの変更は、燃料噴射終了時刻θｅの進角又は遅角に直接的に関与し、燃料噴射時期の変更は、燃料噴射開始時刻θｓの進角又は遅角に直接的に関与し、そして燃料噴射圧Ｐの変更は、燃料噴射終了時刻θｅの進角又は遅角に間接的に関与する。したがって、これらをいろいろに組み合わせて様々な形に燃料噴射態様を変更することができる。例えば、単に、先行する噴射との重なりを回避又は軽減するために燃料噴射開始時刻θｓを遅角したり、逆に、単に、後続の噴射との重なりを回避又は軽減するために燃料噴射終了時刻θｅを進角したりするだけでなく、燃料噴射開始時刻θｓの遅角と燃料噴射終了時刻θｅの進角とを同時に行って、遅角したことの影響あるいは進角したことの影響を最小限に抑制することもできる。かつ、これらに加えて、燃料噴射圧Ｐを増減制御することにより、燃料噴射量Ｑを一定量に保つこともできる。
【００６２】
以下、♯１−♯３間を例にして、前噴射・主噴射・後噴射の重なりの組合せと、その対応策とを個別具体的に説明する。まず、図７〜図１０は、前噴射と主噴射との重なりが予測される場合の事例を示す。すなわち、図７に示すように、燃料噴射順序が隣り合う第１気筒と第３気筒との間で、符号Ａ，Ｂで示すように、先行の第１気筒の主噴射イの時期と、後続の第３気筒の前噴射アの時期（より詳しくは、３段に分割した１段目の噴射の時期）との重なりが予測されている。
【００６３】
図８は、その場合の対策として、上記重なりを回避又は重なり度合いを軽減するように、後続の第３気筒の前噴射アの態様を変更することを例示する。特に、符号Ｂ１で示すように、主噴射イとの重なり合いが予測される１段目の燃料噴射量（前述のＱ）をゼロにしている（燃料噴射を停止している）。先行の第１気筒の主噴射イの態様は変更されないから、該主噴射イの目的、すなわち走行性確保が確実・優先的に維持される。
【００６４】
この場合、図９（ａ），（ｂ）に示すように、前噴射アの他の２段目・３段目の噴射量を増量することが好ましい。もともと噴射すべきであった前噴射量が全量補償され、結果的に、前噴射アの目的も可及的に維持されるようになるからである。なお、図９（ａ）は、符号Ｂ２で示すように、２段目・３段目を均等に増量した場合を例示し、図９（ｂ）は、符号Ｂ３で示すように、２段目だけを偏って増量させた場合を例示する。もちろん３段目だけを偏って増量させてもよい。
【００６５】
図１０は、他の対策例として、先行の第１気筒の主噴射イの態様を変更することを例示する。特に、符号Ａ４で示すように、該主噴射イの燃料噴射時期（前述のθｓ）を進角している。後続の第３気筒の前噴射アの態様は変更されないから、該前噴射アの目的、すなわち騒音抑制とＮＯｘ低減とが確実・優先的に維持される。なお、主噴射イの噴射時期の進角移動に限度がある場合は、図１０に符号Ｂ４で示したように、第３気筒の前噴射ア（１段目だけでもよいし、３段まとめてでもよい）の燃料噴射時期を遅角してもよい。
【００６６】
次に、図１１〜図１７は、前噴射と後噴射との重なりが予測される場合の事例を示す。すなわち、図１１に示すように、燃料噴射順序が隣り合う第１気筒と第３気筒との間で、符号Ｃ，Ｄで示すように、先行の第１気筒の後噴射ウの時期（より詳しくは、２段に分割した２段目の噴射の時期）と、後続の第３気筒の前噴射アの時期（より詳しくは、３段に分割した１段目の噴射の時期）との重なりが予測されている。
【００６７】
図１２は、その場合の対策として、上記重なりを回避又は重なり度合いを軽減するように、後続の第３気筒の前噴射アの態様を変更することを例示する。特に、符号Ｄ１で示すように、後噴射ウとの重なり合いが予測される１段目の燃料噴射を停止している。先行の第１気筒の後噴射ウの態様は変更されないから、該後噴射ウの目的、すなわちパティキュレートフィルタ２７の強制再生処理が確実・優先的に維持される。この場合、前述の図９に準じて、前噴射アの他の２段目・３段目の噴射量を増量してもよい。
【００６８】
図１３は、他の対策例として、同じく第３気筒の前噴射アの態様を変更するが、符号Ｄ２で示すように、該前噴射アの燃料噴射時期を遅角することを例示している。この場合、後噴射ウとの重なり合いが予測される１段目の燃料噴射時期だけを遅角してもよいし、図例のように３段まとめて遅角してもよい。
【００６９】
図１４は、さらに他の対策例として、符号Ｄ３で示すように、後噴射ウとの重なり合いが予測される１段目の燃料噴射時期だけを遅角しつつ、該１段目の燃料噴射圧（前述のＰ）を高めて、その燃料噴射期間（前述のＴ）を狭め、これにより、その燃料噴射終了時刻（前述のθｅ）を進角することを例示している。その結果、後噴射ウとの重なりを回避又は軽減するために遅角した第３気筒の前噴射アの１段目と遅角しなかった２段目との間の時間的間隔が著しく短くならない。
【００７０】
図１５は、さらに他の対策例として、先行の第１気筒の後噴射ウの態様を変更することを例示する。特に、符号Ｃ４で示すように、前噴射アと重なり合いが予測される２段目の燃料噴射を停止している。後続の第３気筒の前噴射アの態様は変更されないから、該前噴射アの目的は確実・優先的に維持される。
【００７１】
この場合、図１６に符号Ｃ５で示すように、後噴射ウの他の１段目の噴射量を増量することが好ましい。もともと噴射すべきであった後噴射量が全量補償され、結果的に、後噴射ウの目的も可及的に維持されるようになるからである。なお、本実施形態では、後噴射ウは２回の分割噴射であるから、１段目を増量する他ないが、例えば前噴射アのように３回の分割噴射であれば、前述の図９（ａ）に準じて、１段目・２段目を均等に増量したり、図９（ｂ）に準じて、いずれか一方だけを偏って増量させてもよい。
【００７２】
図１７は、さらに他の対策例として、同じく第１気筒の後噴射ウの態様を変更するが、符号Ｃ６で示すように、前噴射アとの重なり合いが予測される２段目の燃料噴射圧（Ｐ）を高めて、その燃料噴射期間（Ｔ）を狭め、これにより、その燃料噴射終了時刻（θｅ）を進角することを例示している。なお、噴射圧（Ｐ）の上昇だけでは燃料噴射終了時刻（θｅ）の進角移動に限度がある場合は、図１７に示したように、併せて、該２段目の燃料噴射時期（θｓ）を進角してもよい。
【００７３】
次に、図１８〜図２０は、後噴射と主噴射との重なりが予測される場合の事例を示す。すなわち、図１８に示すように、燃料噴射順序が隣り合う第１気筒と第３気筒との間で、符号Ｅ，Ｆで示すように、先行の第１気筒の後噴射Ｅの時期（より詳しくは、２段に分割した２段目の噴射の時期）と、後続の第３気筒の主噴射イの時期との重なりが予測されている。
【００７４】
図１９は、その場合の対策として、上記重なりを回避又は重なり度合いを軽減するように、先行の第１気筒の後噴射ウの態様を変更することを例示する。特に、符号Ｅ１で示すように、主噴射イとの重なり合いが予測される２段目の燃料噴射時期を進角している。後続の第３気筒の主噴射イの態様は変更されないから、該主噴射イの目的は確実に維持される。また、図１９は、他の対策例として、上記重なりを回避又は重なり度合いを軽減するように、後続の第３気筒の主噴射イの態様を変更することも併せて例示する。特に、符号Ｆ１で示すように、後噴射ウとの重なり合いが予測される主噴射イの燃料噴射時期を遅角している。この場合は、先行の第１気筒の後噴射ウの態様は変更されないから、該後噴射ウの目的は確実に維持される。もちろん、図１９に併せて示したように、第１気筒の後噴射ウの進角と、第３気筒の主噴射イの遅角とを同時に行ってもよい。
【００７５】
図２０は、他の対策例として、同じく第１気筒の後噴射ウの態様を変更するが、符号Ｅ２で示すように、主噴射イとの重なり合いが予測される２段目の燃料噴射圧（Ｐ）を高めて、その燃料噴射期間（Ｔ）を狭め、これにより、燃料噴射終了時刻（θｅ）を進角することを例示している。なお、噴射圧（Ｐ）の上昇だけでは燃料噴射終了時刻（θｅ）の進角に限界がある場合は、併せて、該２段目の燃料噴射時期（θｓ）を進角してもよい。
【００７６】
ＥＣＵ５０が行う以上の燃料噴射制御動作をフローチャートで示すとおよそ図２１のようになる。すなわち、ステップＳ１で、各種信号を読み込んだ後、ステップＳ２で、エンジン１の運転状態に基づいて、燃料噴射量Ｑ、燃料噴射時期θｓ及び燃料噴射圧Ｐを含む燃料噴射態様を各インジェクタ４毎に設定する。このとき燃料噴射終了時期θｅも併せて設定される。より具体的には、燃料噴射終了時期θｅは、燃料噴射開始時期θｓに、燃料噴射期間Ｔ（前述したように燃料噴射量Ｑと燃料噴射圧Ｐとに依存して決まる）を加算することにより設定される。つまり、燃料噴射終了時期θｅは、その設定の１例として、燃料噴射時期θｓと、燃料噴射量Ｑと、燃料噴射圧Ｐとから設定される。また、前述したように、図２に示した特性に応じて、主噴射に追加して前噴射を行うか否かを決定する。前噴射を行う場合は、その噴射回数も併せて設定する。さらに、図４に示した特性に基づいて、後噴射を追加して行うか否かを決定する。後噴射を行う場合は、その噴射回数も併せて設定する。その場合、後噴射は、図４の特性のみならず、前述したように、パティキュレートフィルタ２７に堆積する排気微粒子の堆積量によっても実行するか否かが決定される。そして、上記図２及び図４の特性は、排気温度（パティキュレートフィルタ２７の温度関連値）や、エンジン回転数、あるいはエンジン負荷等をパラメータとして設定されている。したがって、各インジェクタ４の噴射態様は、これらの、パティキュレートフィルタ２７の排気微粒子の堆積量、該フィルタ２７の温度関連値、エンジン回転数、及びエンジン負荷の少なくともいずれか１により、前噴射及び後噴射の分割噴射回数も含め、総合的に設定される。
【００７７】
図２２は、前噴射回数がゼロ（前噴射なし）から３段まで、及び後噴射回数がゼロ（後噴射なし）から２段までの組合せで得られる各噴射態様を（ｉ）〜（ｘｉｉ）の１２に区分して表したテーブルである。前述の図７〜図２０までの具体例は、第１気筒のインジェクタ４及び第３気筒のインジェクタ４とも噴射態様（ｘｉｉ）が設定された場合であった。なお、前噴射なしと後噴射なしとの組合せである噴射態様（ｉ）が両インジェクタ４，４に設定されたときは、主噴射のみの実行であるから、燃料噴射時期の重なりの問題はまず起こらない。しかし、図２２に斜線で囲ったように、いずれか一方のインジェクタ４に噴射態様（ｉｉ）〜（ｘｉｉ）のいずれかが設定されると、燃料噴射時期の重なりの頻度はさておき、該重なりの可能性が発生する。ＥＣＵ５０は、重なりが予測されるこれらの噴射態様（ｉｉ）〜（ｘｉｉ）を予めメモリに格納している。すなわち、図２２に示すテーブルは、前噴射回数及び後噴射回数と、燃料噴射時期の重なりの可能性の有無との関係を予め記憶したテーブルである。
【００７８】
図２１に戻り、ステップＳ３で、共通するコモンレール６に接続され、燃料噴射順序が隣り合う気筒のインジェクタ４，４間で燃料噴射時期の重なりが予測されるか否かを判定し（その詳しい予測動作は後述する）、その結果、重なりが予測されるときは、その重なりを回避又は重なり度合いを軽減するように、いったん設定した噴射態様を変更する。つまり、燃料噴射量Ｑの変更、燃料噴射時期θｓの変更、及び燃料噴射圧Ｐの変更の少なくともいずれか１を実行することにより、前述の図７〜図２０を参照して説明したような対応策を個別具体的に講じるのである。
【００７９】
ここで、少なくとも前噴射、後噴射、又は前噴射と後噴射とが設定された場合において、先に噴射が行われる気筒（先行の気筒）のいずれかの燃料噴射と、次に噴射が行われる気筒（後続の気筒）のいずれかの燃料噴射とが重なるかどうかの予測をする簡易的な方法として例えば次のようなものがある。１つ目は、図２３に示すように、先行の気筒において最後に行われる燃料噴射（それが主噴射であるか、後噴射であるか、後噴射の分割噴射であるか等の種類は問わない）の噴射開始時刻（すなわち燃料噴射時期あるいは燃料噴射開始クランク角）θｓ１と、後続の気筒において最初に行われる燃料噴射（それが主噴射であるか、前噴射であるか、前噴射の分割噴射であるか等の種類は問わない）の噴射開始時刻θｓ２とが、所定値δ以内で近接しているときに、重なりを予測する方法である。すなわち、数１に示すように、先行気筒の最遅噴射開始時刻θｓ１と、後続気筒の最早噴射開始時刻θｓ２との偏差の絶対値が所定値δ以下のときに、重なりの可能性があると予測する。
【００８０】
【数１】

【００８１】
２つ目は、上記図２２に示したようなテーブルやマップを利用する方法である。例えば、ステップＳ２で実際に設定した前噴射回数及び後噴射回数を、図２２のテーブル（前述したように、前噴射回数及び後噴射回数と、燃料噴射時期の重なりの可能性の有無との関係を予め記憶したテーブル）に当てはめて、燃料噴射時期の重なりを予測するのである。ここでは、上記図２２に従えば、比較的多くの組合せパターン（ｉｉ）〜（ｘｉｉ）で重なりが予測されるが、例えばエンジン１の仕様や設定に依存して記憶内容を適宜変更することが可能である。１例として、噴射回数の多い領域（例えば（ｉｘ）〜（ｘｉｉ））のみで重なりが予測されるとしてもよい（（ｉｘ）〜（ｘｉｉ）の領域のみを斜線で囲う）。
【００８２】
再び図２１に戻り、そして、ステップＳ４で、重なりを回避又は軽減する対応策を講じた噴射態様に従って燃料噴射を実行する。つまり、インジェクタ４及び燃料ポンプ５の少なくともいずれか１を制御する。
【００８３】
次に、図２４を参照して、燃料噴射態様の初期設定−噴射時期の重なりの予測−該重なりを回避又は軽減するための燃料噴射態様の変更から、該噴射態様の変更を実際の燃料噴射に反映するまでの具体的動作の１例を説明する。これは、上記図２１のステップＳ２〜Ｓ３〜Ｓ４の動作に該当する。例えば、いま、図２４に示すように、前噴射３段と主噴射とが行われているとする。前述したように、このエンジン１では、吸気・圧縮・膨張・排気の各行程が、第２気筒（♯２）、第１気筒（♯１）、第３気筒（♯３）、第４気筒（♯４）、第２気筒（♯２）、…の順に実行される。エンジン１の運転状態の変化に伴い、後噴射２段を実行する必要が生じたとする。その結果、先行する気筒の後噴射と、それに続く気筒の前噴射とが時期的に重なることが予測された。そこで、図例では、前噴射１段目をカットすることで対処している。
【００８４】
このとき、図２４に矢印で示したように、各気筒で実行される前・主・後の各噴射の態様は、第１気筒の圧縮行程上死点で算出設定される（算出設定時期）。このとき、併せて、燃料噴射時期の重なりが予測される。また、併せて、その重なりが予測されるときは、該重なりを回避又は軽減するように噴射態様の変更がなされる。そして、このように初期設定と重なりの予測とを経て変更がなされた各気筒における前・主・後の各噴射態様は、上記算出設定時期の直後の第３気筒での燃料噴射から実際の反映が開始される。そして、この実際の燃料噴射への反映は、次のサイクルの第１気筒での燃料噴射まで続く。そして、その次の第１気筒での燃料噴射の実行中における圧縮行程上死点で、再び次の燃料噴射態様が算出設定される。
【００８５】
次に、図２５以下を参照して、上記ステップＳ３で実行する、燃料噴射時期の重なりの可能性を詳細に予測する方法を説明する。すなわち、一般に、図２５に示すように、２つの気筒のうちの先行気筒の噴射開始時刻（噴射開始クランク角）をｗ、噴射終了時刻（噴射終了クランク角）をｘとし、後続気筒の噴射開始時刻（噴射開始クランク角）をｙ、噴射終了時刻（噴射終了クランク角）をｚとする。図２５（ａ）に実線及び破線で示すように、後続気筒の噴射開始時刻ｙが、先行気筒の噴射終了時刻ｘより遅い限りは、両噴射時期が重なることがない。一方、図２５（ｂ）に実線及び破線で示すように、後続気筒の噴射開始時刻ｙが、先行気筒の噴射終了時刻ｘより早く、かつ後続気筒の噴射終了時刻ｚが、先行気筒の噴射開始時刻ｗより遅いときは、両噴射時期が重なることになる。そして、図２５（ｃ）に実線及び破線で示すように、後続気筒の噴射終了時刻ｚが、先行気筒の噴射開始時刻ｗより早い限りは、両噴射時期が重なることがない。これらの事柄を基礎として、すべての先行気筒の噴射と後続気筒の噴射との間で、噴射開始時刻と噴射終了時刻との関係を調べることにより、噴射時期の重なりの可能性が詳細に予測できる。
【００８６】
図２６は、図２１のステップＳ３の詳しい動作内容の１例を示すフローチャートである。まずステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１５で、主噴射以外に前噴射及び／又は後噴射があるか否かを判定する。前述したように、前噴射も後噴射も設定されない主噴射のみの場合は、ステップＳ１３で、重なりの可能性は無いと判定する（図２２の噴射態様（ｉ）に相当する）。これに対し、後噴射のみ設定された場合は、ステップＳ１４で、各後噴射と後続気筒の主噴射との重なりの可能性を予測する（同、噴射態様（ｉｉ），（ｉｉｉ）に相当する）。一方、前噴射のみ設定された場合は、ステップＳ１６で、各前噴射と先行気筒の主噴射との重なりの可能性を予測する（同、噴射態様（ｉｖ），（ｖｉｉ），（ｘ）に相当する）。そして、前噴射も後噴射も設定された場合は、ステップＳ１７で、各後噴射と後続気筒の主噴射との重なりの可能性（前述の図１８〜図２０の場合に相当する）、各前噴射と先行気筒の主噴射との重なりの可能性（前述の図７〜図１０の場合に相当する）、及び各後噴射と後続気筒の各前噴射との重なりの可能性（前述の図１１〜図１７の場合に相当する）を予測する（同、噴射態様（ｖ），（ｖｉ），（ｖｉｉｉ），（ｉｘ），（ｘｉ），（ｘｉｉ）に相当する）。
【００８７】
ステップＳ１４はさらに図２７に示すようなルーティンを含む。ここでは、先行気筒の後噴射と後続気筒の主噴射との重なりを予測するのであるが、図２８に示すように、特に先行気筒を主体にして考える。すなわち、先行気筒（図例では♯１）の圧縮上死点におけるクランク角を０°とし、後続気筒（図例では♯３）の圧縮上死点におけるクランク角を１８０°として考える。したがって、先行気筒の後噴射の噴射開始クランク角ａ，ａ´、及び噴射終了クランク角ｂ，ｂ´に対し、後続気筒の主噴射の噴射開始クランク角ｃ及び噴射終了クランク角ｄは、それぞれ先行気筒の主噴射の噴射開始クランク角及び噴射終了クランク角に１８０°を加算した値として表される。
【００８８】
まずステップＳ２１で、後噴射のそれぞれに噴射時期の早いものから順に番号付けをする（Ｎｒｉ）。ここで、「ｉ」は、１から、後噴射の分割回数ｎまでの整数である。ステップＳ２２で、最初は「ｉ」を１とし、ステップＳ２３で、「ｉ」が後噴射回数ｎを超えていないことを確認する。そして、ステップＳ２４，Ｓ２５，Ｓ２７で、先行気筒の後噴射と後続気筒の主噴射との間で、噴射開始時刻と噴射終了時刻との関係が、前述の図２５（ａ），（ｂ），（ｃ）のいずれに該当するかを調べる。
【００８９】
先行気筒の後噴射Ｎｒｉの噴射終了クランク角ｂ，ｂ´（図２５の符号ｘに相当する）が、後続気筒の主噴射の噴射終了クランク角ｄ（同、符号ｚに相当する）より遅く、かつ、先行気筒の後噴射Ｎｒｉの噴射開始クランク角ａ，ａ´（同、符号ｗに相当する）が、後続気筒の主噴射の噴射終了クランク角ｄ（ｚ）より早いときは、前述の図２５（ｂ）に該当するから、ステップＳ２６で、重なりの可能性は有ると判定する。
【００９０】
また、先行気筒の後噴射Ｎｒｉの噴射終了クランク角ｂ，ｂ´（ｘ）が、後続気筒の主噴射の噴射終了クランク角ｄ（ｚ）より遅く、かつ、先行気筒の後噴射Ｎｒｉの噴射開始クランク角ａ，ａ´（ｗ）が、後続気筒の主噴射の噴射終了クランク角ｄ（ｚ）より遅いときは、前述の図２５（ｃ）に該当するから、ステップＳ２８で、重なりの可能性は無いと判定する。
【００９１】
一方、先行気筒の後噴射Ｎｒｉの噴射終了クランク角ｂ，ｂ´（ｘ）が、後続気筒の主噴射の噴射終了クランク角ｄ（ｚ）より早く、かつ、先行気筒の後噴射Ｎｒｉの噴射終了クランク角ｂ，ｂ´（ｘ）が、後続気筒の主噴射の噴射開始クランク角ｃ（図２５の符号ｙに相当する）より早いときは、前述の図２５（ａ）に該当するから、ステップＳ２８で、重なりの可能性は無いと判定する。
【００９２】
また、先行気筒の後噴射Ｎｒｉの噴射終了クランク角ｂ，ｂ´（ｘ）が、後続気筒の主噴射の噴射終了クランク角ｄ（ｚ）より早く、かつ、先行気筒の後噴射Ｎｒｉの噴射終了クランク角ｂ，ｂ´（ｘ）が、後続気筒の主噴射の噴射開始クランク角ｃ（ｙ）より遅いときは、前述の図２５（ｂ）に該当するから、ステップＳ２６で、重なりの可能性は有ると判定する。
【００９３】
以上の動作をすべての後噴射について行う。すなわち、ステップＳ２９で、「ｉ」を１づつ加算していき、ステップＳ２３で、「ｉ」が後噴射回数ｎを超えたときにリターンとなる。それまでは、ステップＳ２４〜Ｓ２８を繰り返す。
【００９４】
以上に準じて、ステップＳ１６はさらに図２９に示すようなルーティンを含む。ここでは、先行気筒の主噴射と後続気筒の前噴射との重なりを予測するのであるが、図３０に示すように、特に後続気筒を主体にして考える。すなわち、後続気筒（図例では♯３）の圧縮上死点におけるクランク角を０°とし、先行気筒（図例では♯１）の圧縮上死点におけるクランク角をマイナス１８０°として考える。したがって、後続気筒の前噴射の噴射開始クランク角ｃ，ｃ´，ｃ´´、及び噴射終了クランク角ｄ，ｄ´，ｄ´´に対し、先行気筒の主噴射の噴射開始クランク角ａ及び噴射終了クランク角ｂは、それぞれ後続気筒の主噴射の噴射開始クランク角及び噴射終了クランク角に１８０°を減算した値として表される。
【００９５】
まずステップＳ３１で、前噴射のそれぞれに噴射時期の早いものから順に番号付けをする（Ｎｆｊ）。ここで、「ｊ」は、１から、前噴射の分割回数ｍまでの整数である。ステップＳ３２で、最初は「ｊ」を１とし、ステップＳ３３で、「ｊ」が前噴射回数ｍを超えていないことを確認する。そして、ステップＳ３４，Ｓ３５，Ｓ３７で、先行気筒の主噴射と後続気筒の前噴射との間で、噴射開始時刻と噴射終了時刻との関係が、前述の図２５（ａ），（ｂ），（ｃ）のいずれに該当するかを調べる。
【００９６】
後続気筒の前噴射Ｎｆｊの噴射終了クランク角ｄ，ｄ´，ｄ´´（図２５の符号ｚに相当する）が、先行気筒の主噴射の噴射終了クランク角ｂ（同、符号ｘに相当する）より遅く、かつ、後続気筒の前噴射Ｎｆｊの噴射開始クランク角ｃ，ｃ´，ｃ´´（同、符号ｙに相当する）が、先行気筒の主噴射の噴射終了クランク角ｂ（ｘ）より早いときは、前述の図２５（ｂ）に該当するから、ステップＳ３６で、重なりの可能性は有ると判定する。
【００９７】
また、後続気筒の前噴射Ｎｆｊの噴射終了クランク角ｄ，ｄ´，ｄ´´（ｚ）が、先行気筒の主噴射の噴射終了クランク角ｂ（ｘ）より遅く、かつ、後続気筒の前噴射Ｎｆｊの噴射開始クランク角ｃ，ｃ´，ｃ´´（ｙ）が、先行気筒の主噴射の噴射終了クランク角ｂ（ｘ）より遅いときは、前述の図２５（ａ）に該当するから、ステップＳ３８で、重なりの可能性は無いと判定する。
【００９８】
一方、後続気筒の前噴射Ｎｆｊの噴射終了クランク角ｄ，ｄ´，ｄ´´（ｚ）が、先行気筒の主噴射の噴射終了クランク角ｂ（ｘ）より早く、かつ、後続気筒の前噴射Ｎｆｊの噴射終了クランク角ｄ，ｄ´，ｄ´´（ｚ）が、先行気筒の主噴射の噴射開始クランク角ａ（図２５の符号ｗに相当する）より早いときは、前述の図２５（ｃ）に該当するから、ステップＳ３８で、重なりの可能性は無いと判定する。
【００９９】
また、後続気筒の前噴射Ｎｆｊの噴射終了クランク角ｄ，ｄ´，ｄ´´（ｚ）が、先行気筒の主噴射の噴射終了クランク角ｂ（ｘ）より早く、かつ、後続気筒の後噴射Ｎｆｊの噴射終了クランク角ｄ，ｄ´，ｄ´´（ｚ）が、先行気筒の主噴射の噴射開始クランク角ａ（ｗ）より遅いときは、前述の図２５（ｂ）に該当するから、ステップＳ３６で、重なりの可能性は有ると判定する。
【０１００】
以上の動作をすべての前噴射について行う。すなわち、ステップＳ３９で、「ｊ」を１づつ加算していき、ステップＳ３３で、「ｊ」が前噴射回数ｍを超えたときにリターンとなる。それまでは、ステップＳ３４〜Ｓ３８を繰り返す。
【０１０１】
以上に準じて、ステップＳ１７はさらに図３１〜図３３に示すようなルーティンを含む。ここでは、先行気筒の後噴射と後続気筒の主噴射との重なり、先行気筒の主噴射と後続気筒の前噴射との重なり、及び先行気筒の後噴射と後続気筒の前噴射との重なりを予測するのであるが、図３４に示すように、先行気筒の後噴射と後続気筒の主噴射との重なり、及び先行気筒の後噴射と後続気筒の前噴射との重なりについては、ステップＳ１４と同様、特に先行気筒を主体にして考え、一方、先行気筒の主噴射と後続気筒の前噴射との重なりについては、ステップＳ１６と同様、特に後続気筒を主体にして考える。
【０１０２】
まずステップＳ４１〜Ｓ４９は、先行気筒の後噴射と後続気筒の主噴射との重なり予測動作であるが、前述のステップＳ１４で実行する図２７のステップＳ２１〜Ｓ２９と内容的に同じであるので、詳しい説明は省略する。ただし、ステップＳ４３で、「ｉ」が後噴射回数ｎを超えたときは、ステップＳ５１に進む。
【０１０３】
次のステップＳ５１〜Ｓ５９は、先行気筒の主噴射と後続気筒の前噴射との重なり予測動作であるが、前述のステップＳ１６で実行する図２９のステップＳ３１〜Ｓ３９と内容的に同じであるので、詳しい説明は省略する。ただし、ステップＳ５３で、「ｊ」が前噴射回数ｍを超えたときは、ステップＳ６１に進む。
【０１０４】
次のステップＳ６１〜Ｓ７１は、先行気筒の後噴射と後続気筒の前噴射との重なり予測動作である。まずステップＳ６１で、最初は「ｉ」を１とし、ステップＳ６２で、「ｉ」が後噴射回数ｎを超えていないことを確認する。そして、ステップＳ６３で、最初は「ｊ」を１としたうえで、ステップＳ６４，Ｓ６５，Ｓ６７で、先行気筒の後噴射と後続気筒の前噴射との間で、噴射開始時刻と噴射終了時刻との関係が、前述の図２５（ａ），（ｂ），（ｃ）のいずれに該当するかを調べる。
【０１０５】
先行気筒の後噴射Ｎｒｉの噴射終了クランク角ｂ，ｂ´（図２５の符号ｘに相当する）が、後続気筒の前噴射Ｎｆｊの噴射終了クランク角ｆ，ｆ´，ｆ´´（同、符号ｚに相当する）より遅く、かつ、先行気筒の後噴射Ｎｒｉの噴射開始クランク角ａ，ａ´（同、符号ｗに相当する）が、後続気筒の前噴射Ｎｆｊの噴射終了クランク角ｆ，ｆ´，ｆ´´（ｚ）より早いときは、前述の図２５（ｂ）に該当するから、ステップＳ６６で、重なりの可能性は有ると判定する。
【０１０６】
また、先行気筒の後噴射Ｎｒｉの噴射終了クランク角ｂ，ｂ´（ｘ）が、後続気筒の前噴射Ｎｆｊの噴射終了クランク角ｆ，ｆ´，ｆ´´（ｚ）より遅く、かつ、先行気筒の後噴射Ｎｒｉの噴射開始クランク角ａ，ａ´（ｗ）が、後続気筒の前噴射Ｎｆｊの噴射終了クランク角ｆ，ｆ´，ｆ´´（ｚ）より遅いときは、前述の図２５（ｃ）に該当するから、ステップＳ６８で、重なりの可能性は無いと判定する。
【０１０７】
一方、先行気筒の後噴射Ｎｒｉの噴射終了クランク角ｂ，ｂ´（ｘ）が、後続気筒の前噴射Ｎｆｊの噴射終了クランク角ｆ，ｆ´，ｆ´´（ｚ）より早く、かつ、先行気筒の後噴射Ｎｒｉの噴射終了クランク角ｂ，ｂ´（ｘ）が、後続気筒の前噴射Ｎｆｊの噴射開始クランク角ｅ，ｅ´，ｅ´´（図２５の符号ｙに相当する）より早いときは、前述の図２５（ａ）に該当するから、ステップＳ６８で、重なりの可能性は無いと判定する。
【０１０８】
また、先行気筒の後噴射Ｎｒｉの噴射終了クランク角ｂ，ｂ´（ｘ）が、後続気筒の前噴射Ｎｆｊの噴射終了クランク角ｆ，ｆ´，ｆ´´（ｚ）より早く、かつ、先行気筒の後噴射Ｎｒｉの噴射終了クランク角ｂ，ｂ´（ｘ）が、後続気筒の前噴射Ｎｆｊの噴射開始クランク角ｅ，ｅ´，ｅ´´（ｙ）より遅いときは、前述の図２５（ｂ）に該当するから、ステップＳ６６で、重なりの可能性は有ると判定する。
【０１０９】
以上の動作をすべての後噴射及び前噴射について行う。すなわち、ステップＳ６９で、「ｊ」を１づつ加算していき、ステップＳ７０で、「ｊ」が前噴射回数ｍを超えたときは、ステップＳ７１で、「ｉ」を１づつ加算していき、ステップＳ６２で、「ｉ」が後噴射回数ｎを超えたときにリターンとなる。それまでは、ステップＳ６４〜Ｓ６８を繰り返す。
【０１１０】
なお、以上の実施形態においては、専ら♯１−♯３間を例にして説明したが、本発明は、♯４−♯２間についても同様に適用できる。また、以上の実施形態においては、２つのコモンレール６，６にインジェクタ４がそれぞれ２つづつ接続されている場合を例にして説明したが、本発明は、単一のコモンレール６に複数のインジェクタ４…４がすべて接続されている場合にも同様に適用できる。また、前述の図７〜図２０を参照して直接説明した対応策以外にも、噴射量Ｑ、噴射時期θｓ、噴射圧Ｐの調整の各手法をいろいろに組み合わせて重なりの回避・軽減を行えばよい。
【０１１１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、複数の燃料噴射手段が同時に燃料を噴射することがなくなるので、あるいは複数の燃料噴射手段が同時に燃料を噴射する期間が短くなるので、蓄圧手段内の燃料圧力の変動・低下が抑制され、その結果、各燃料噴射手段において、エンジンの運転状態に応じた適切な噴射圧が確保され、狙いの噴射量が得られて、各燃料噴射の目的が満足に達成される。
【０１１２】
請求項２に記載の発明によれば、燃料噴射量の変更、燃料噴射時期の変更、及び燃料噴射圧の変更の少なくともいずれか１を行うことにより、他の噴射との重なりが確実・容易に回避又は軽減できる。
【０１１３】
請求項３に記載の発明によれば、エンジンの運転状態の内容が具体化され、エンジン回転数やエンジン負荷といった従来周知のパラメータに加えて、パティキュレートフィルタにおける排気微粒子の堆積量や、該フィルタの温度に関連する値等が、燃料の噴射態様の初期設定に採用される。
【０１１４】
請求項４に記載の発明によれば、燃料噴射順序が隣り合う２つの気筒間で第１の燃料噴射時期と第２の燃料噴射時期との重なりが予測されるときは、一方の噴射態様、あるいは両方の噴射態様を変更することにより、その重なりが回避又は軽減される。
【０１１５】
請求項５に記載の発明によれば、燃料噴射順序が隣り合う２つの気筒間で第１の燃料噴射時期と第２の燃料噴射時期と第３の燃料噴射時期とのいずれかの重なりが予測されるときは、一方の噴射態様、あるいは両方の噴射態様を変更することにより、その重なりが回避又は軽減される。
【０１１６】
請求項６に記載の発明によれば、第１の燃料噴射は前噴射、第２の燃料噴射は主噴射、第３の燃料噴射は後噴射にそれぞれ特定される。
【０１１７】
請求項７に記載の発明によれば、前噴射が複数回の分割噴射とされるので、他の主噴射や後噴射との重なりの可能性が高くなる。
【０１１８】
請求項８に記載の発明によれば、後噴射が複数回の分割噴射とされるので、他の前噴射や主噴射との重なりの可能性が高くなる。
【０１１９】
請求項９に記載の発明によれば、前噴射と主噴射との重なりが予測される場合に、前噴射の噴射態様を変更するから、主噴射の目的、すなわち走行性確保が確実・優先的に維持される。
【０１２０】
請求項１０に記載の発明によれば、前噴射と主噴射との重なりが予測される場合に、主噴射の噴射態様を変更するから、前噴射の目的、すなわち騒音抑制とＮＯｘ低減とが確実・優先的に維持される。
【０１２１】
請求項１１に記載の発明によれば、前噴射と後噴射との重なりが予測される場合に、前噴射の噴射態様を変更するから、後噴射の目的、すなわちパティキュレートフィルタの強制再生処理が確実・優先的に維持される。
【０１２２】
請求項１２に記載の発明によれば、前噴射と後噴射との重なりが予測される場合に、後噴射の噴射態様を変更するから、前噴射の目的が確実・優先的に維持される。
【０１２３】
請求項１３に記載の発明によれば、主噴射と後噴射との重なりが予測される場合に、主噴射の噴射態様を変更するから、後噴射の目的が確実・優先的に維持される。
【０１２４】
請求項１４に記載の発明によれば、主噴射と後噴射との重なりが予測される場合に、後噴射の噴射態様を変更するから、主噴射の目的が確実・優先的に維持される。
【０１２５】
請求項１５に記載の発明によれば、他の噴射との重なりを回避又は軽減するために、複数回の分割噴射である前噴射の噴射態様を変更するに際し、その一部の回の燃料噴射を停止するような場合は、他の回の燃料噴射量を増量するから、全体として必要な前噴射量が補償され、結果的に、前噴射の目的も可及的に維持される。
【０１２６】
そして、請求項１６に記載の発明によれば、他の噴射との重なりを回避又は軽減するために、複数回の分割噴射である後噴射の噴射態様を変更するに際し、その一部の回の燃料噴射を停止するような場合は、他の回の燃料噴射量を増量するから、全体として必要な後噴射量が補償され、結果的に、後噴射の目的も可及的に維持される。
【０１２７】
以上のように、本発明によれば、共通するコモンレールに接続された複数のインジェクタ間で燃料噴射時期の重なり合いが予測されるときの良好な対処法が提供される。本発明は、走行性の確保を目的とする主噴射の他に、騒音の抑制及びＮＯｘの低減を目的とする前噴射や、パティキュレートフィルタの強制再生を目的とする後噴射が実行可能に構成されたエンジン一般への幅広い産業上の利用が期待される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るエンジンのシステム構成図である。
【図２】上記エンジンの燃料噴射制御（特に前噴射を実行するか否かの判定及び前噴射回数の設定）で用いる特性図である。
【図３】上記前噴射の代表的な噴射パターンを示すタイムチャートであって、（ａ）は１段噴射、（ｂ）は２段噴射、（ｃ）は３段噴射を示す。
【図４】上記エンジンの燃料噴射制御（特に後噴射を実行するか否かの判定及び後噴射回数の設定）で用いる特性図である。
【図５】燃料噴射順序が隣り合う気筒を示す行程図である。
【図６】燃料噴射量Ｑ、燃料噴射時期（燃料噴射開始時刻）θｓ、燃料噴射終了時刻θｅ、燃料噴射期間Ｔ、燃料噴射圧Ｐの相互関係を示すタイムチャートであって、（ａ）は燃料噴射期間が長く燃料噴射圧が低い場合、（ｂ）は燃料噴射期間が短く燃料噴射圧が高い場合を示す。
【図７】先行の第１気筒の主噴射と後続の第３気筒の前噴射とが重なる場合のタイムチャートである。
【図８】上記重なりを回避又は軽減するために第３気筒の前噴射の態様を変更した場合のタイムチャートである。
【図９】（ａ），（ｂ）とも第３気筒の前噴射の態様を変更した場合のさらに好ましい例を示すタイムチャートである。
【図１０】上記重なりを回避又は軽減するために第１気筒の主噴射の態様及び第３気筒の前噴射の態様をそれぞれ変更した場合のタイムチャートである。
【図１１】先行の第１気筒の後噴射と後続の第３気筒の前噴射とが重なる場合のタイムチャートである。
【図１２】上記重なりを回避又は軽減するために第３気筒の前噴射の態様を変更した場合のタイムチャートである。
【図１３】同じく第３気筒の前噴射の態様を変更した場合のタイムチャートである。
【図１４】同じく第３気筒の前噴射の態様を変更した場合のタイムチャートである。
【図１５】上記重なりを回避又は軽減するために第１気筒の後噴射の態様を変更した場合のタイムチャートである。
【図１６】第１気筒の後噴射の態様を変更した場合のさらに好ましい例を示すタイムチャートである。
【図１７】同じく第１気筒の後噴射の態様を変更した場合のタイムチャートである。
【図１８】先行の第１気筒の後噴射と後続の第３気筒の主噴射とが重なる場合のタイムチャートである。
【図１９】上記重なりを回避又は軽減するために第１気筒の後噴射の態様及び第３気筒の主噴射の態様をそれぞれ変更した場合のタイムチャートである。
【図２０】上記重なりを回避又は軽減するために第１気筒の後噴射の態様を変更した場合のタイムチャートである。
【図２１】ＥＣＵが行う燃料噴射制御動作の１例を示すフローチャートである。
【図２２】各インジェクタに設定される噴射態様を（ｉ）〜（ｘｉｉ）の１２に区分したテーブルである。
【図２３】噴射時期の重なりを簡易に予測する方法の説明図である。
【図２４】燃料噴射態様の初期設定−噴射時期の重なりの予測−重なりを回避又は軽減するための燃料噴射態様の変更から、該噴射態様の変更を実際の燃料噴射に反映するまでの具体的動作の１例を示すタイムチャートである。
【図２５】噴射時期の重なりを詳細に予測する方法の説明図である。
【図２６】噴射時期の重なりを詳細に予測する動作の１例を示すフローチャートである。
【図２７】上記予測動作において先行気筒の後噴射と後続気筒の主噴射との重なりを予測するサブフローである。
【図２８】同じく先行気筒の後噴射と後続気筒の主噴射との重なりを予測する場合のタイムチャートである。
【図２９】上記予測動作において先行気筒の主噴射と後続気筒の前噴射との重なりを予測するサブフローである。
【図３０】同じく先行気筒の主噴射と後続気筒の前噴射との重なりを予測する場合のタイムチャートである。
【図３１】上記予測動作において先行気筒の後噴射と後続気筒の主噴射との重なり、先行気筒の主噴射と後続気筒の前噴射との重なり、及び先行気筒の後噴射と後続気筒の前噴射との重なりを予測するサブフローの前半部分である。
【図３２】同じく中盤部分である
【図３３】同じく後半部分である。
【図３４】同じく先行気筒の後噴射と後続気筒の主噴射との重なり、先行気筒の主噴射と後続気筒の前噴射との重なり、及び先行気筒の後噴射と後続気筒の前噴射との重なりを予測する場合のタイムチャートである。
【符号の説明】
１　　　　　エンジン
４　　　　　インジェクタ（燃料噴射手段）
５　　　　　燃料ポンプ（蓄圧手段）
６　　　　　コモンレール（蓄圧手段）
２３，２５，２９　排気温センサ（運転状態検出手段）
２６，２８　圧力センサ（運転状態検出手段）
２７　　　　パティキュレートフィルタ
４１　　　　エンジン回転数センサ（運転状態検出手段）
４５　　　　アクセル開度センサ（運転状態検出手段）
５０　　　　コントロールユニット（噴射態様設定手段、燃料噴射制御手段、噴射態様変更手段）

Claims (16)

1. 複数の気筒の各々に対応して設けられた燃料噴射手段と、これらの燃料噴射手段に接続され、該燃料噴射手段に供給する燃料の圧力を蓄積する蓄圧手段と、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、該検出手段の検出結果に基づいて、燃料噴射手段毎に、燃料噴射量、燃料噴射時期及び燃料噴射圧を設定する噴射態様設定手段と、該設定手段で設定された噴射態様が実現するように、燃料噴射手段と蓄圧手段との少なくともいずれか１を制御する燃料噴射制御手段とを有するエンジンの燃料噴射制御装置であって、上記噴射態様設定手段で設定された燃料噴射時期が、共通する蓄圧手段に接続された燃料噴射手段間で重なることが予測されるときは、その重なりを回避又は重なり度合いを軽減するように、上記噴射態様設定手段で設定された噴射態様を変更する噴射態様変更手段を備え、上記燃料噴射制御手段は、上記重なりが予測されるときは、上記変更手段で変更された噴射態様が実現するように、燃料噴射手段と蓄圧手段との少なくともいずれか１を制御するように構成されていることを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置。
2. 噴射態様変更手段は、燃料噴射量、燃料噴射時期及び燃料噴射圧の少なくともいずれか１を変更することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
3. 運転状態検出手段は、エンジンの排気通路に備えられて排気微粒子を捕獲するパティキュレートフィルタの該排気微粒子の堆積量、上記フィルタの温度に関連する値、エンジン回転数、及びエンジン負荷の少なくともいずれか１を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
4. 噴射態様設定手段は、燃料噴射手段毎に、第１の燃料噴射とそれに続く第２の燃料噴射とを設定し、噴射態様変更手段は、燃料噴射順序が隣り合う気筒間で第１の燃料噴射時期と第２の燃料噴射時期とが重なることが予測されるときは、上記燃料噴射順序が隣り合う２つの気筒のうち少なくともいずれか１の噴射態様を変更することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
5. 噴射態様設定手段は、燃料噴射手段毎に、第１の燃料噴射とそれに続く第２の燃料噴射とさらにそれに続く第３の燃料噴射とを設定し、噴射態様変更手段は、燃料噴射順序が隣り合う気筒間で第１の燃料噴射時期と第２の燃料噴射時期と第３の燃料噴射時期とのいずれかが重なることが予測されるときは、上記燃料噴射順序が隣り合う２つの気筒のうち少なくともいずれか１の噴射態様を変更することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
6. 第２の燃料噴射は、圧縮行程上死点近傍で燃料を噴射する主噴射であり、第１の燃料噴射は、上記主噴射に先立って吸気行程下死点近傍から圧縮行程中に燃料を噴射する前噴射であり、第３の燃料噴射は、上記主噴射より後の膨張行程から膨張行程下死点近傍において燃料を噴射する後噴射であることを特徴とする請求項５に記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
7. 第１の燃料噴射では、燃料は複数回に分割噴射されることを特徴とする請求項６に記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
8. 第３の燃料噴射では、燃料は複数回に分割噴射されることを特徴とする請求項６又は７に記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
9. 噴射態様変更手段は、燃料噴射順序が隣り合う気筒間で第１の燃料噴射時期と第２の燃料噴射時期とが重なることが予測されるときは、第１の燃料噴射の噴射態様を変更することを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
10. 噴射態様変更手段は、燃料噴射順序が隣り合う気筒間で第１の燃料噴射時期と第２の燃料噴射時期とが重なることが予測されるときは、第２の燃料噴射の噴射態様を変更することを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
11. 噴射態様変更手段は、燃料噴射順序が隣り合う気筒間で第１の燃料噴射時期と第３の燃料噴射時期とが重なることが予測されるときは、第１の燃料噴射の噴射態様を変更することを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
12. 噴射態様変更手段は、燃料噴射順序が隣り合う気筒間で第１の燃料噴射時期と第３の燃料噴射時期とが重なることが予測されるときは、第３の燃料噴射の噴射態様を変更することを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
13. 噴射態様変更手段は、燃料噴射順序が隣り合う気筒間で第２の燃料噴射時期と第３の燃料噴射時期とが重なることが予測されるときは、第２の燃料噴射の噴射態様を変更することを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
14. 噴射態様変更手段は、燃料噴射順序が隣り合う気筒間で第２の燃料噴射時期と第３の燃料噴射時期とが重なることが予測されるときは、第３の燃料噴射の噴射態様を変更することを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
15. 噴射態様変更手段は、第１の燃料噴射の噴射態様を変更するに際し、分割噴射の一部の回の燃料噴射を停止するときは、分割噴射の他の回の燃料噴射量を増量することを特徴とする請求項９又は１１に記載のエンジンの燃料噴射制御装置。
16. 噴射態様変更手段は、第３の燃料噴射の噴射態様を変更するに際し、分割噴射の一部の回の燃料噴射を停止するときは、分割噴射の他の回の燃料噴射量を増量することを特徴とする請求項１２又は１４に記載のエンジンの燃料噴射制御装置。

Images