JP2004084657A - 内燃機関の燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料噴射弁内の燃料が脈動していたとしても、燃料噴射弁から目標量の燃料を噴射させる。
【解決手段】燃料噴射弁１と、燃料噴射弁に供給される燃料を一時的に溜めておくリザーバ２とを具備する。１機関サイクル中に少なくとも２回の燃料噴射が行われ、先の燃料噴射に起因して燃料噴射弁に発生した燃料の脈動がリザーバに伝わってリザーバにて反射し、燃料噴射弁に戻り、戻ってきた脈動の影響で、後の燃料噴射における燃料噴射量が変動する。後の燃料噴射における燃料噴射量に影響するパラメータとして燃料噴射弁の開弁時期と燃料噴射圧とを採用し、脈動に起因する各パラメータの変動量を推定し、推定された各パラメータの変動量に基づいて燃料噴射弁から目標量の燃料が噴射されるように燃料噴射弁の作動に関する制御値を制御する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の１機関サイクル中に燃料噴射弁からの燃料噴射を連続して２回行うようになっている燃料噴射装置が、特許文献１に開示されている。詳細には、当該公報に記載の燃料噴射装置では、内燃機関を駆動するための燃料噴射が実行される直前に、少量の燃料を噴射するいわゆるパイロット噴射が実行されるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１８０７４号公報
【特許文献２】
特開平６−１０１５５２号公報
【特許文献３】
特開２００１−１６４９７６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、燃料噴射弁から燃料が噴射されると、この燃料噴射に起因して燃料に脈動が発生する。ここで、燃料噴射弁がいわゆるコモンレールのような比較的容量の大きい空間に連通されていると、燃料噴射に起因して発生した脈動はコモンレールに伝わり、このコモンレールにて反射し、再び、燃料噴射弁に戻ってくる。ここで、上記公報に記載の燃料噴射装置のように、１機関サイクル中に燃料噴射を連続して２回行うようになっている場合、１回目の燃料噴射に起因して発生した脈動が再び燃料噴射弁に戻り、これによって、燃料噴射弁内の燃料が脈動している間に、２回目の燃料噴射が行われると、２回目の燃料噴射における燃料噴射量が目標量からずれてしまう。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、燃料噴射弁内の燃料が脈動していたとしても、燃料噴射弁から目標量の燃料を噴射させることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、１番目の発明では、内燃機関の燃焼室に供給されるべき燃料を噴射するための燃料噴射弁と、該燃料噴射弁に供給される燃料を一時的に溜めておくリザーバとを具備し、内燃機関の１機関サイクル中に少なくとも２回の燃料噴射が行われ、１回目の燃料噴射である先噴射に起因して燃料噴射弁に発生した燃料の脈動がリザーバに伝わって該リザーバにて反射し、燃料噴射弁に戻り、該戻ってきた脈動の影響で、２回目の燃料噴射である後噴射における燃料噴射量が変動する燃料噴射装置において、後噴射における燃料噴射量に影響するパラメータとして燃料噴射弁の開弁時期と燃料噴射弁からの燃料の噴射圧とを採用し、上記脈動に起因する後噴射における各パラメータの変動量を推定し、該推定された後噴射における各パラメータの変動量に基づいて後噴射において燃料噴射弁から目標量の燃料が噴射されるように燃料噴射弁の作動に関する制御値を制御する。
２番目の発明では、１番目の発明において、上記後噴射における各パラメータの変動量が該後噴射における各パラメータの変動に起因する後噴射における燃料噴射量の変動量を代表しており、上記推定された後噴射における各パラメータの変動量に基づいて該後噴射における各パラメータの変動に起因する後噴射における燃料噴射量の変動量が推定され、該推定された後噴射における燃料噴射量の変動量に基づいて後噴射において燃料噴射弁から目標量の燃料が噴射されるように燃料噴射弁の作動に関する制御値が制御される。
３番目の発明では、１番目の発明において、後噴射における燃料噴射時間が該後噴射における燃料噴射弁の開弁時期の変動量が零であった場合の燃料噴射時間である基準燃料噴射時間となるように燃料噴射弁の作動に関する制御値が制御される。
４番目の発明では、１番目の発明において、後噴射における燃料噴射弁の開弁時期が該後噴射における開弁時期の変動量が零であった場合の開弁時期である基準開弁時期となるように燃料噴射弁の作動に関する制御値が制御される。
５番目の発明では、４番目の発明において、上記後噴射における各パラメータの変動量が先噴射から後噴射までの時間であるインターバル時間を変数とする関数から算出され、後噴射における開弁時期が上記基準開弁時期となるように燃料噴射弁の作動に関する制御値が制御されたときには上記後噴射における燃料噴射圧の変動量を推定するのに用いられるインターバル時間が燃料噴射弁が基準開弁時期に開弁するものとして算出される。
６番目の発明では、３番目の発明において、後噴射における燃料噴射弁の閉弁時期が後噴射における燃料噴射時間を上記基準燃料噴射時間とする閉弁時期となるように燃料噴射弁の作動に関する制御値が制御される。
７番目の発明では、１〜６番目の発明のいずれか１つにおいて、上記パラメータに加えて、燃料噴射弁の開弁速度が採用される。
８番目の発明では、１〜７番目の発明のいずれか１つにおいて、後噴射における燃料噴射時間が予め定められた時間よりも短いときには、上記パラメータとして燃料噴射弁の開弁時期のみが採用される。
９番目の発明では、１〜８番目の発明のいずれか１つにおいて、上記燃料噴射弁が燃料を噴射するための噴射孔と、燃料噴射弁内にて往復動し且つ上記噴射孔を閉鎖するニードル弁と、上記噴射孔側のニードル弁の壁面に圧力を加え且つ上記噴射孔から噴射されるべき燃料を溜めておく第１の室と、上記ニードル弁に関して前記第１の室とは反対側に位置し且つ燃料を溜めておく第２の室とを有し、後噴射における開弁時期の変動量が上記第１の室内の燃料の圧力の時間微分値に基づいて推定される。
１０番目の発明では、１〜９番目の発明のいずれか１つにおいて、先噴射から後噴射までの時間であるインターバル時間以外の条件を固定した場合の上記後噴射における各パラメータの変動量とインターバル時間との関係を予め求めておき、該関係に基づいてインターバル時間から上記後噴射における各パラメータの変動量が推定される。
１１番目の発明では、１０番目の発明において、上記後噴射における各パラメータの変動量が先噴射における燃料噴射時間に応じて異なり、上記インターバル時間以外の条件として先噴射における燃料噴射時間が採用され、基準とする先噴射における燃料噴射時間に関して上記後噴射における各パラメータの変動量とインターバル時間との関係が求められており、該関係に基づいて推定された後噴射における各パラメータの変動量が先噴射におけるその時の燃料噴射時間に応じて補正される。
１２番目の発明では、１０または１１番目の発明において、上記後噴射における各パラメータの変動量が後噴射における燃料噴射時間に応じて異なり、上記インターバル時間以外の条件として後噴射における燃料噴射時間が採用され、基準とする後噴射における燃料噴射時間に関して上記後噴射における各パラメータの変動量とインターバル時間との関係が求められており、該関係に基づいて推定された後噴射における各パラメータの変動量が後噴射におけるその時の燃料噴射時間に応じて補正される。
１３番目の発明では、１０〜１２番目の発明のいずれか１つにおいて、上記後射における各パラメータの変動量が燃料の平均圧力および燃料の温度の少なくとも一方に応じて異なり、上記インターバル時間以外の条件として燃料の平均圧力および燃料の温度の少なくとも一方が採用され、基準とする燃料の平均圧力および基準とする燃料の温度に関して上記後噴射における各パラメータの変動量とインターバル時間との関係が求められており、該関係に基づいて推定された後噴射における各パラメータの変動量がその時の燃料の平均圧力およびその時の燃料の温度の少なくとも一方に応じて補正される。
１４番目の発明では、１０〜１３番目の発明のいずれか１つにおいて、上記後噴射における各パラメータの変動量が燃料中における脈動の伝搬速度に応じて異なり、上記インターバル時間以外の条件として燃料中における脈動の伝搬速度が採用され、基準とする燃料中における脈動の伝搬速度に関して上記後噴射における各パラメータの変動量とインターバル時間との関係が求められており、該関係に基づいて推定された後噴射における各パラメータの変動量がその時の燃料中における脈動の伝搬速度に応じて補正される。
１５番目の発明では、１４番目の発明において、その時の燃料中における脈動の伝搬速度が速いほど短いインターバル時間に対応する変動量となるように上記関係に基づいて推定された後噴射における各パラメータの変動量が補正される。１６番目の発明では、１４または１５番目の発明において、上記燃料中における脈動の伝搬速度が燃料の平均圧力および燃料の温度の少なくとも１つを変数とする関数から算出される。
１７番目の発明では、１４〜１６番目の発明のいずれか１つにおいて、燃料の圧力を検出する圧力センサを具備し、該圧力センサの出力値から求まる燃料の圧力変化を利用して燃料中における脈動の伝搬速度が算出される。
１８番目の発明では、１７番目の発明において、上記伝搬速度の算出が予め定められた条件が成立したときに行われる。
１９番目の発明では、１８番目の発明において、上記予め定められた条件が燃料の平均圧力の変化度合が予め定められた度合よりも小さいことである。
２０番目の発明では、１８または１９番目の発明において、上記予め定められた条件が燃料の平均圧力が予め定められた圧力にあることであり、該予め定められた圧力が複数個の値である。
２１番目の発明では、１８〜２０番目の発明において、燃料の温度が予め定められた基準温度であって燃料の平均圧力が予め定められた基準圧力であるときの燃料中の脈動の伝搬速度が基準伝搬速度として予め記憶されており、上記予め定められた条件が燃料の温度が上記基準温度であって燃料の平均圧力が上記基準圧力であることであり、該予め定められた条件が成立したときに算出された伝搬速度が上記基準伝搬速度とされる。
２２番目の発明では、１７〜２０番目の発明のいずれか１つにおいて、燃料噴射弁を複数個具備し、上記リザーバからこれら燃料噴射弁に燃料が供給され、上記圧力センサから最も遠い箇所にある燃料噴射弁に関して上記燃料中における脈動の伝搬速度が算出される。
２３番目の発明では、１０〜２２番目の発明のいずれか１つにおいて、上記後噴射における各パラメータの変動量が燃料の平均圧力に応じて異なり、上記インターバル時間以外の条件として燃料の平均圧力が採用され、基準とする燃料の平均圧力に関して上記後噴射における各パラメータの変動量とインターバル時間との関係が求められており、その時の燃料の平均圧力が基準とした燃料の平均圧力よりも高いときには後噴射における燃料噴射量の変動量がプラスの方向へ大きくなるように上記推定された後噴射における各パラメータの変動量が補正され、その時の燃料の平均圧力が上記基準とした燃料の平均圧力よりも低いときには後噴射における燃料噴射量の変動量がマイナスの方向へ大きくなるように上記推定された後噴射における各パラメータの変動量が補正される。
２４番目の発明では、１〜２３番目の発明のいずれか１つにおいて、内燃機関の１機関サイクル中に少なくとも３回の燃料噴射が実行され、１回目の燃料噴射に起因して発生する脈動に起因する３回目の燃料噴射における各パラメータの変動量と２回目の燃料噴射に起因して発生する脈動に起因する３回目の燃料噴射における各パラメータの変動量とを合わせた量が３回目の燃料噴射における各パラメータの変動量とされる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図示した実施形態を参照して本発明を説明する。図１は燃料噴射装置を示している。この燃料噴射装置は、内燃機関の燃焼室（図示せず）に供給されるべき燃料を噴射するための燃料噴射弁１と、この燃料噴射弁１に供給される燃料を一時的に溜めておくためのリザーバ、いわゆるコモンレール２とを具備する。燃料噴射弁１とコモンレール２とは燃料供給通路３を介して互いに連通されている。また、コモンレール２は燃料供給通路４を介して燃料タンク５に連通されている。コモンレール２と燃料タンク５との間の燃料供給通路４には燃料ポンプＰが配置されている。
【０００８】
また、コモンレール２には、コモンレール２内の燃料の圧力（以下「燃料の圧力」を「燃圧」と称し、「コモンレール内の燃料の圧力」を「レール圧」と称す）を検出するための圧力センサ６と、コモンレール２内の燃料の温度（以下「燃料の温度」を「燃温」と称し、「コモンレール内の燃料の温度」を「レール温」と称す）を検出するための温度センサ７とが取り付けられている。
【０００９】
燃料噴射弁１はその中で往復動するニードル弁８を有する。また、燃料噴射弁１の先端には、複数の燃料噴射孔９が形成されている。ニードル弁８はコイルバネ１０によって燃料噴射孔９に向かって付勢されている。ニードル弁８よりも燃料噴射孔９側には、ノズル室１１が形成されており、その反対側には、制御室１２が形成されている。これらノズル室１１および制御室１２には燃料供給通路１４を介して燃料が供給される。詳細には、ノズル室１１には燃料供給通路１４を介して燃料が直接供給されるが、制御室１２には燃料供給通路１４から分岐した燃料枝通路１５を介して燃料が供給される。また、燃料枝通路１５には絞り１６ａが設けられている。また、制御室１２にはそこから燃料を排出するための燃料排出通路１７が接続されている。制御室１２に隣接した燃料排出通路１７にも絞り１６ｂが設けられている。また、燃料排出通路１７の出口は、通常、電磁ソレノイド弁（または、ピエゾ素子を利用して開閉弁するタイプの弁でもよい）１８によって閉鎖されており、燃料噴射弁１から燃料を噴射するときに開放される。すなわち、電磁ソレノイド弁１８は、通常、閉弁されており、燃料噴射弁１から燃料を噴射するときに開弁せしめられる。
【００１０】
電磁ソレノイド弁１８によって燃料排出通路１７の出口が閉鎖されているときには、ノズル室１１側においては、ニードル弁８の径の小さい部分（いわゆるシート径Ｒに対応する部分）８ａを除いたニードル弁８の径の大きい部分８ｂの壁面８ｃに、ノズル室１１内の燃圧（以下「ノズル室圧」と称す）がかかっている。一方、制御室１２側においては、ニードル弁８の径の大きい部分８ｂの壁面８ｄに、制御室１２内の燃圧（以下「制御室圧」と称す）とコイルバネ１０の付勢力とがかかっている。この場合、ニードル弁８を燃料噴射孔９に向かって移動させる力（すなわち、壁面８ｄにかかる燃圧とコイルバネ１０の付勢力との総和）が、ニードル弁８を燃料噴射孔９から離れるように移動させる力（すなわち、壁面８ｃにかかる燃圧）よりも大きいので、燃料噴射孔９はニードル弁８によって閉鎖されており、したがって、燃料噴射弁１からは燃料は噴射されない。
【００１１】
すなわち、ニードル弁８の径の小さい部分８ａの断面積をＡｓとし、ニードル弁８の径の大きい部分８ｂの壁面８ｄの面積をＡｎとし、ノズル室圧をＰｓとし、制御室圧をＰｎとし、コイルバネ１０の付勢力をＦｓとした場合、ニードル弁８の径の大きい部分８ｂの壁面８ｄにかかる力（すなわち、ニードル弁８を燃料噴射孔９に向かって移動させようとする力）Ｆｄｎは、次式（１）から得られる。
Ｆｄｎ＝Ｐｎ＊Ａｎ＋Ｆｓ　…（１）
【００１２】
また、ニードル弁８の径の大きい部分８ｂの壁面８ｃにかかる力（すなわち、ニードル弁８を燃料噴射孔９から離れるように移動させようとする力）Ｆｕｐは、次式（２）から得られる。
Ｆｕｐ＝Ｐｓ＊（Ａｎ−Ａｓ）　…（２）
【００１３】
そして、電磁ソレノイド弁１８が閉弁しているときには、ノズル室圧Ｐｓと制御室圧Ｐｎとが等しく、このときの圧力をＰ０とすると、上記式（１）および（２）から以下の関係式（３）が得られる。
Ｆｄｎ−Ｆｕｐ＝Ｆｓ＋Ｐ０＊Ａｓ　…（３）
すなわち、ニードル弁８を燃料噴射孔９に向かって移動させようとする力Ｆｄｎは、ニードル弁８を燃料噴射孔９から離れるように移動させようとする力Ｆｕｐよりも、Ｆｓ＋Ｐ０＊Ａｓだけ大きい。したがって、この場合、ニードル弁８は燃料噴射孔９を閉鎖しており、燃料噴射弁１からは燃料は噴射されない。
【００１４】
一方、図２に示したように、電磁ソレノイド弁１８が開弁して燃料排出通路１７の出口が開放されると、制御室１２内の燃料が燃料排出通路１７を介して制御室１２から排出される。ここで、本実施形態では、燃料枝通路１５に設けられた絞り１６ａと燃料排出通路１７に設けられた絞り１６ｂとは、燃料排出通路１７を介して制御室１２から排出された燃料の量に見合うだけの燃料は即座には制御室１２には流入しないように形成されている。したがって、電磁ソレノイド弁１８が開弁せしめられると、制御室圧は低下する。また、このとき、燃料排出通路１７に設けられている絞り１６ｂによって、制御室圧の低下速度は或る一定の速度に制限される。すなわち、絞り１６ｂによって制御室圧の低下速度が極端に速くならないようになっている。
【００１５】
こうして制御室圧が徐々に低下し、或る時間が経過すると、ニードル弁８を燃料噴射孔９に向かって移動させる力よりも、ニードル弁８を燃料噴射孔９から離れるように移動させる力のほうが大きくなる。このため、ニードル弁８が燃料噴射孔９から離れるように移動せしめられ、燃料噴射孔９から燃料が噴射される。すなわち、電磁ソレノイド弁１８が開弁することによって、ニードル弁８を燃料噴射孔９に向かって移動させようとする力Ｆｄｎが上述した値Ｆｓ＋Ｐ０＊Ａｓ以上に小さくなると、ニードル弁８は燃料噴射孔９を開放し、燃料噴射弁１から燃料が噴射される。
【００１６】
ところで、本実施形態では、内燃機関の１機関サイクル中、すなわち、吸気行程から次の吸気行程までの間に、燃料噴射弁１から２回の燃料噴射が連続して行われる。すなわち、図３に示したように、圧縮行程末期に少量の燃料を噴射するための噴射（いわゆるパイロット噴射）が行われ、その直後に内燃機関を駆動するための燃料を噴射するための噴射（いわゆる主噴射）が行われる。これらパイロット噴射および主噴射が行われるタイミングは、内燃機関に対する要求に応じて変えられる。なお、図３において、「吸」は吸気行程を意味し、「圧」は圧縮行程を意味し、「膨」は膨張行程を意味し、「排」は排気行程を意味する。また、「ＯＮ」は燃料噴射弁１から燃料を噴射するための制御信号が発せられていることを意味し、「ＯＦＦ」はこの制御信号が発せられていないことを意味する。
【００１７】
このように、１機関サイクル中に２回の燃料噴射が連続して行われると、１回目の燃料噴射（パイロット噴射）が行われたときに、ノズル室圧が一時的に低下し、ノズル室１１内の燃料に脈動が発生する。この脈動はコモンレール２にて反射して再び燃料噴射弁１に戻り、この戻ってきた脈動によって燃料噴射弁１内の燃料（特に、ノズル室１１内の燃料）が脈動する。このようにノズル室１１内の燃料が脈動している間に、２回目の燃料噴射（主噴射）が行われると、２回目の燃料噴射によって噴射される燃料の量が目標量からずれてしまうことがある。
【００１８】
例えば、コモンレール２にて反射して燃料噴射弁１に戻ってきた脈動は、ノズル室１１内の燃料には即座に影響するが、制御室１２内の燃料には若干遅れを伴って影響する。すなわち、制御室１２への燃料経路に絞り１６ａが設けられていることから、脈動はノズル室１１内の燃料に影響を与えるよりも遅れて制御室１２内の燃料に影響する。したがって、ノズル室１１内の燃料および制御室１２内の燃料に脈動の影響が及んだとき、ノズル室圧への脈動の影響の程度と制御室圧への脈動の影響の程度とは多くの場合異なっている。
【００１９】
ここで、燃料噴射弁１は、ノズル室圧によってニードル弁８を上方に押し上げる力が制御室圧によってニードル弁８を押し下げる力にコイルバネ１０の付勢力を加えた力よりも相対的に大きくなった所定の時期に開弁する。このため、上述したように脈動の影響の程度の違いによってノズル室圧と制御室圧との差が上記所定の値とは異なっていると、燃料噴射弁１の開弁時期（以下、単に「開弁時期」と称す）は所定の時期からずれることになる。したがって、燃料噴射弁１（すなわち、ニードル弁８）を開弁させるための制御信号が発せられてから、実際に、燃料噴射弁１が開弁するまでにかかる時間は、例えば、ノズル室圧が制御室圧よりも上記所定の値以上に大きいと短くなる。したがって、開弁時期は、ノズル室圧が制御室圧よりも上記所定の値以上に大きいと早くなる。このように、ノズル室１１内の燃料が脈動していると、これに起因して開弁時期が変動する。
【００２０】
このように開弁時期が変動すると、その影響で燃料噴射量も変動する。例えば、燃料噴射弁１のニードル弁８のリフト量Ｌを時間Ｔで表した図４に示した例を参照すると、開弁時期が早い場合のリフト曲線Ｌ４に沿って燃料噴射弁１が開弁したときには、開弁時期が遅い場合のリフト曲線Ｌ３に沿って燃料噴射弁１が開弁したときに比べて、早い段階でニードル弁８が最大リフト量に到達するので、領域Ｙで示した分だけ燃料噴射量が多くなる。
【００２１】
そして、このように開弁時期の変動の影響で燃料噴射量が変動する場合、開弁時期の変動量とそれに起因する燃料噴射量の変動量との間には、一定の相関関係がある。すなわち、ノズル室１１内の燃料の脈動に起因した開弁時期の変動量から、それに起因する燃料噴射量の変動量を推定することができる。
【００２２】
また、ノズル室１１内の燃料の脈動に起因して燃料噴射弁１からの燃料の噴射圧も変動する。このように燃料噴射圧が変動すると、その影響で燃料噴射量も変動する。そして、この場合、燃料噴射圧の変動量と、それに起因する燃料噴射量の変動量との間には一定の相関関係がある。すなわち、ノズル室１１内の燃料の脈動に起因した燃料噴射圧の変動量から、それに起因する燃料噴射量の変動量を推定することができる。
【００２３】
また、燃料噴射弁１の開弁速度（すなわち、ニードル弁８の開弁速度。以下「ニードル速度」と称す）は、ノズル室圧と制御室圧との差が所定の値であるときに所定の速度になる。このため、上述したように脈動の影響の程度の違いによってノズル室圧と制御室圧との差が上記所定の値とは異なっていると、ニードル速度は所定の速度からずれる。例えば、ニードル速度は、ノズル室圧が制御室圧よりも高いほど速くなる。したがって、ノズル室１１内の燃料が脈動していると、これに起因してニードル速度も変動する。
【００２４】
このようにニードル速度が変動すると、その影響で燃料噴射量も変動する。例えば、ニードル弁８のリフト量Ｌを時間Ｔで表した図５に示した例を参照すると、ニードル速度が速い場合のリフト曲線Ｌ２に沿って燃料噴射弁１が開弁したときには、ニードル速度が遅い場合のリフト曲線Ｌ１に沿って燃料噴射弁１が開弁したときに比べて、早い段階でニードル弁８が最大リフト量に到達するので、領域Ｘで示した分だけ燃料噴射量が多くなる。
【００２５】
そして、このようにニードル速度の変動の影響で燃料噴射量が変動する場合、ニードル速度の変動量と、それに起因する燃料噴射量の変動量との間には、一定の相関関係がある。すなわち、ノズル室１１内の燃料の脈動に起因したニードル速度の変動量から、それに起因する燃料噴射量の変動量を推定することができる。
【００２６】
こうした事情を考慮し、本実施形態では、２回目の燃料噴射（以下「主噴射」と称す）によって噴射される燃料の量（以下「主噴射量」と称す）に影響するパラメータとして、主噴射における燃料噴射弁１の開弁時期（以下「主噴射時期」と称す）と、主噴射における燃料噴射圧（以下「主噴射圧」と称す）と、主噴射におけるニードル速度（以下「主噴射ニードル速度」と称す）とを採用し、燃料の脈動に起因したこれらパラメータの変動量を推定する。そして、この推定された各パラメータの変動量からそれに起因する主噴射量の変動量をそれぞれ推定する。そして、これら推定された主噴射量の変動量を合計して、主噴射量のトータルの変動量を算出し、この主噴射量のトータルの変動量に基づいて、主噴射において燃料噴射弁１から目標量の燃料が噴射されるように、主噴射における燃料噴射弁１の作動に関する制御値（例えば、燃料噴射弁１の開弁時間）を制御する。
【００２７】
より具体的には、主噴射量のトータルの変動量がプラスであって主噴射量が多くなると予想される場合には、この主噴射量のトータルの変動量分だけ少ない量の燃料が噴射されるように主噴射における燃料噴射弁１の開弁時間（以下「主噴射時間」と称す）が短くなるように燃料噴射弁１の作動に関する制御値を補正する。逆に、主噴射量のトータルの変動量がマイナスであって主噴射量が少なくなると予想される場合には、この主噴射量のトータルの変動量分だけ多い量の燃料が噴射されるように主噴射時間が長くなるように燃料噴射弁１の作動に関する制御値を補正する。これによれば、燃料噴射弁１内の燃料が脈動している間に、主噴射が行われたとしても、当初の目標量の燃料を燃料噴射弁１から噴射させることができる。
【００２８】
次に、上述した３つのパラメータの変動に起因する主噴射量の変動量の算出方法について説明する。ノズル室１１内の燃料が脈動しているとき、ノズル室圧は時間の経過と共に変化する。このため、ノズル室１１内の燃料の脈動に起因する主噴射時期の変動量は、パイロット噴射が開始されてから主噴射が開始されるまでの時間（以下「インターバル時間」とも称す）によって異なり、したがって、主噴射時期の変動に起因する主噴射量の変動量も、インターバル時間によって異なる。ここで、これらインターバル時間と主噴射時期の変動に起因する主噴射量の変動量との関係は、図６に示したようになる。このように図６に示した関係が予め分かっていれば、この関係とインターバル時間Ｔｉとから、主噴射時期の変動に起因する主噴射量の変動量ΔＱ（Ｔｏ）が分かることになる。
【００２９】
そこで、本実施形態では、図６に示したような関係を予め実験等によって求めてマップの形で記憶しておき、このマップと各機関サイクルにおけるインターバル時間Ｔｉとに基づいて、主噴射時期の変動に起因する主噴射量の変動量ΔＱ（Ｔｏ）を推定する。なお、この主噴射量の変動量ΔＱ（Ｔｏ）は、１回目の燃料噴射時間（以下「パイロット噴射時間」と称す）、燃料中における脈動の伝搬速度（以下、単に「脈動の伝搬速度」と称す）、および、平均燃圧（脈動が全くないとした場合の燃圧）が変われば変わってしまう。したがって、図６に示したマップは、パイロット噴射時間が或る一定の時間（以下「第１基準時間」と称す）であり、脈動の伝搬速度が或る一定の速度（以下「基準速度」と称す）であり、そして、平均燃圧が或る一定の圧力（以下「基準圧力」と称す）であるときのインターバル時間と主噴射時期の変動に起因する主噴射量の変動量との関係のマップ（以下「基準マップ」とも称す）として求められたものである。そして、パイロット噴射時間が第１基準時間からずれたとき、或いは、脈動の伝搬速度が基準速度からずれたとき、或いは、平均燃圧が基準圧力からずれたときには、後述するように、このずれ量に応じて、基準マップを補正するか、或いは、基準マップから算出された主噴射量の変動量を補正する。
【００３０】
同様に、ノズル室１１内の燃料の脈動に起因する燃料噴射圧の変動量も、インターバル時間によって異なる。したがって、燃料噴射圧の変動に起因する主噴射量の変動量も、インターバル時間によって異なる。ここで、これらインターバル時間と燃料噴射圧の変動に起因する主噴射量の変動量との関係は、図７に示したようになるが、このように図７に示した関係が予め分かっていれば、この関係とインターバル時間Ｔｉとから、主噴射時期の変動に起因する主噴射量の変動量ΔＱ（Ｐｉ）が分かることになる。
【００３１】
そこで、本実施形態では、図７に示したような関係を予め実験等によって求めてマップの形で記憶しておき、このマップとインターバル時間Ｔｉとに基づいて、燃料噴射圧の変動に起因する主噴射量の変動量ΔＱ（Ｐｉ）を推定する。なお、この主噴射量の変動量ΔＱ（Ｐｉ）は、パイロット噴射時間、主噴射時間、脈動の伝搬速度、および、平均燃圧が変われば変わってしまう。したがって、図７に示したマップは、パイロット噴射時間が第１基準時間であり、主噴射時間が或る一定の時間（以下「第２基準時間」と称す）であり、脈動の伝搬速度が基準速度であり、そして、平均燃圧が基準圧力であるときのインターバル時間と燃料噴射圧の変動に起因する主噴射量の変動量との関係のマップ（以下「基準マップ」とも称す）として求められたものである。そして、パイロット噴射時間が第１基準時間からずれたとき、或いは、主噴射時間が第２基準時間からずれたとき、或いは、脈動の伝搬速度が基準速度からずれたとき、或いは、平均燃圧が基準圧力からずれたときには、後述するように、このずれ量に応じて、基準マップを補正するか、或いは、基準マップから算出された主噴射量の変動量を補正する。
【００３２】
同様に、ノズル室１１内の燃料の脈動に起因する主噴射ニードル速度も、インターバル時間によって異なり、したがって、主噴射ニードル速度の変動に起因する主噴射量の変動量も、インターバル時間によって異なる。ここで、これらインターバル時間と主噴射ニードル速度の変動に起因する主噴射量の変動量との関係は、図８に示したようになるが、このように図８に示した関係が予め分かっていれば、この関係とインターバル時間Ｔｉとから、主噴射ニードル速度の変動に起因する主噴射量の変動量ΔＱ（Ｖｎ）が分かることになる。
【００３３】
そこで、本実施形態では、図８に示したような関係を予め実験等によって求めてマップの形で記憶しておき、このマップと各機関サイクルにおけるインターバル時間Ｔｉとに基づいて、主噴射ニードル速度の変動に起因する主噴射量の変動量ΔＱ（Ｖｎ）を推定する。なお、この主噴射量の変動量ΔＱ（Ｖｎ）も、パイロット噴射時間、主噴射時間、脈動の伝搬速度、および、平均燃圧が変われば変わってしまう。したがって、図８に示したマップは、パイロット噴射時間が第１基準時間であり、主噴射時間が第２基準時間であり、脈動の伝搬速度が基準速度であり、そして、平均燃圧が基準圧力であるときのインターバル時間と主噴射ニードル速度の変動に起因する主噴射量の変動量との関係のマップ（以下「基準マップ」とも称す）として求められたものである。そして、パイロット噴射時間が第１基準時間からずれたとき、或いは、主噴射時間が第２基準時間からずれたとき、或いは、脈動の伝搬速度が基準速度からずれたとき、或いは、平均燃圧が基準圧力からずれたときには、後述するように、このずれ量に応じて、基準マップを補正するか、或いは、基準マップから算出された主噴射量の変動量を補正する。
【００３４】
ところで、主噴射時期とノズル室１１内の燃料の圧力の時間微分値との間には、図９に示されているような一定の相対関係がある。すなわち、図９（Ａ）は、インターバル時間Ｔｉと主噴射時期の変化量ΔＴｏとの関係を示す。図９（Ｂ）は、インターバル時間Ｔｉとノズル室圧の時間微分値ｄＰｎとの関係を示す。これら図９（Ａ）および図９（Ｂ）から明らかなように、インターバル時間Ｔｉに対する主噴射時期の変動量ΔＴｏの推移とノズル室圧の時間微分値ｄＰｎの推移とは同じ挙動を示す。したがって、ノズル室圧の時間微分値と主噴射時期の変動量との間の相関関係が予め分かっていれば、ノズル室圧を検出し、この検出された圧力値を微分し、この時間微分値と上述した相関関係とから、主噴射時期の変動量が求まることになる。そして、さらに、主噴射時期の変動量とこれに起因する主噴射量の変動量との間の相関関係が予め分かっていれば、この関係と上述したようにして求められた主噴射時期の変動量とから、主噴射時期の変動に起因する主噴射量の変動量が求まることになる。
【００３５】
そこで、上述した実施形態において、ノズル室圧の時間微分値と主噴射時期の変動量との間の相関関係を第１の相関関係として予め求めておくと共に、主噴射時期の変動量とこれに起因する主噴射量の変動量との間の相関関係を第２の相関関係として予め求めておく。そして燃料噴射弁１を開弁させるための制御信号が発せられたときのノズル室圧を微分し、この時間微分値と上述した第１の相関関係とから主噴射時期の変動量を算出する。そして、この算出された主噴射時期の変動量と上述した第２の相関関係とから主噴射時期の変動に起因する主噴射量の変動量を算出するようにしてもよい。
【００３６】
次に、パイロット噴射時間が第１基準時間からずれたとき、或いは、主噴射時間が第２基準時間からずれたとき（主噴射時期の変動に関しては、この主噴射時間は関係がない）、或いは、脈動の伝搬速度が基準速度からずれたとき、或いは、平均燃圧が基準圧力からずれたときの基準マップの補正方法または基準マップから算出された主噴射量の変動量の補正方法について説明する。
【００３７】
まず、パイロット噴射時間が第１基準時間からずれたときの基準マップの補正方法または基準マップから算出された主噴射量の変動量の補正方法について説明する。上述したように、図６〜図８に示した関係はパイロット噴射時間が第１基準時間であるときの関係である。そして、パイロット噴射時間が第１基準時間よりも長い場合には、図６〜図８に示した曲線は振幅が大きくて周波数が小さい曲線となり、パイロット噴射時間が第１基準時間よりも短い場合には、図６〜図８に示した曲線は振幅が小さくて周波数が大きい曲線となる。
【００３８】
したがって、図６〜図８の基準マップから正確な主噴射量の変動量を算出するためには、図６〜図８の基準マップからインターバル時間に基づいて算出された各パラメータの変動に起因する主噴射量の変動量を、第１基準時間に対するパイロット噴射時間のずれ量に応じて補正すべきである。そこで、上述した実施形態では、パイロット噴射時間が第１基準時間よりも長くなるほど、実際のインターバル時間よりも長いインターバル時間に対応した主噴射量の変動量を、図６〜図８の基準マップから算出する。そして、この算出された変動量がプラスである場合には、この算出された変動量を予め定められた割合（この割合は任意に決定されればよい）で大きくする。一方、算出された変動量がマイナスである場合には、この算出された変動量を予め定められた割合（この割合も任意に決定されればよく、上述した割合に等しくても上述した割合とは異なっていてもよい）で小さくする。また、上述した実施形態では、パイロット噴射時間が第１基準時間よりも短くなるほど、実際のインターバル時間よりも短いインターバル時間に対応した燃料噴射量を、図６〜図８の基準マップから算出する。そして、この算出された変動量がプラスである場合には、この算出された変動量を予め定められた割合（この割合も任意に決定されればよく、上述した割合に等しくても上述した割合とは異なっていてもよい）で小さくする。一方、算出された変動量がマイナスである場合には、この算出された変動量を予め定められた割合（この割合も任意に決定されればよく、上述した割合に等しくても上述した割合とは異なっていてもよい）で大きくする。
【００３９】
また、基準マップを補正する場合には、パイロット噴射時間が第１基準時間よりも長いほど、図６〜図８に示した関係を振幅を大きく且つ周波数が小さくなるように補正し、この補正された関係に基づいて実際のインターバル時間に対応した主噴射量の変動量を算出する。一方、パイロット噴射時間が第１基準時間よりも短いほど、図６〜図８に示した関係を振幅を小さく且つ周波数が大きくなるように補正し、この補正された関係に基づいて実際のインターバル時間に対応した主噴射量の変動量を算出する。
【００４０】
このように、第１基準時間に対する実際のパイロット噴射時間のずれ量に応じて基準マップを補正してもよいし、基準マップから算出された主噴射量の変動量を補正してもよい。このことから、パイロット噴射時間に基づいた補正について、一般的に表現すれば、図６〜図８に示した関係から算出された主噴射量の変動量がその時のパイロット噴射時間に応じて補正されるとも言える。
【００４１】
いずれにしても、これによれば、実際のパイロット噴射時間が第１基準時間からずれていたとしても、主噴射量の変動量を正確に算出することができる。
【００４２】
次に、主噴射時間が第２基準時間からずれたときの基準マップの補正方法または基準マップから算出された主噴射量の変動量の補正方法について説明する。上述したように、図７および図８に示した関係は主噴射時間が第２基準時間であるときの関係である。したがって、主噴射時間が第２基準時間からずれると、燃料噴射量の真の変動量は、図７および図８の基準マップから算出された主噴射量の変動量からずれる。例えば、燃料噴射量が増える方向に変動する時間帯でのみ主噴射が行われる場合、主噴射時間が長くなるほど燃料噴射量の真の変動量はプラス方向に多くなる。逆に、燃料噴射量が減る方向に変動する時間帯でのみ主噴射が行われる場合、主噴射時間が長くなるほど燃料噴射量の真の変動量はマイナス方向に大きくなる。もちろん、燃料噴射量が増える方向に変動する時間帯と燃料噴射量が減る方向へ変動する時間帯を跨いで主噴射が行われる場合もあるので、主噴射時間の長さに応じて一概に主噴射量の変動量はプラス方向に大きくなるともマイナス方向に大きくなるとも言えない。しかし、いずれにしても、主噴射時間に応じて主噴射量の変動量が変わると言える（もちろん、主噴射時間によっては、偶然にも、主噴射量の変動量が零であることもありうる）。
【００４３】
したがって、図７および図８の基準マップから正確な主噴射量の変動量を算出するためには、図７および図８の基準マップからインターバル時間に基づいて算出された各パラメータの変動に起因する主噴射量の変動量を、第２基準時間に対する主噴射時間のずれ量に応じて補正すべきである。そこで、上述した実施形態では、主噴射が行われる期間が、燃料噴射量が増える方向に変動する時間帯と燃料噴射量が減る方向に変動する時間帯とのいずれの時間帯にどの程度重なっているかに応じて、図７および図８から算出された主噴射量の変動量を補正する。
【００４４】
もちろん、主噴射が行われる期間が、燃料噴射量が増える方向に変動する時間帯と燃料噴射量が減る方向に変動する時間帯とのいずれの時間帯にどの程度重なっているかに応じて、図７および図８の基準マップを補正してもよい。
【００４５】
このように、第２基準時間に対する実際の主噴射時間のずれ量に応じて基準マップを補正してもよいし、基準マップから算出された主噴射量の変動量を補正してもよい。このことから、主噴射時間に基づいた補正について一般的に表現すれば、図７および図８に示した関係から算出された主噴射量の変動量がその時の主噴射時間に応じて補正されるとも言える。
【００４６】
次に、脈動の伝搬速度が基準速度からずれたときの基準マップの補正方法または基準マップから算出された主噴射量の変動量の補正方法について説明する。上述したように、図６〜図８に示した関係は脈動の伝搬速度が基準速度であるときの関係である。そして、実際の脈動の伝搬速度が基準速度よりも速くなっている場合には、図６〜図８に示した曲線は全体的に左側に圧縮された形となり、実際の脈動の伝搬速度が基準速度よりも遅くなっている場合には、図６〜図８に示されている曲線は全体的に右側に伸張した形となる。
【００４７】
したがって、図６〜図８の基準マップから正確な主噴射量の変動量を算出するためには、図６〜図８の基準マップからインターバル時間に基づいて算出された各パラメータの変動に起因する主噴射量の変動量を、基準速度に対する実際の脈動の伝搬速度のずれ量に応じて補正すべきである。そこで、上述した実施形態では、実際の脈動の伝搬速度が基準速度よりも速くなるほど、実際のインターバル時間よりも短いインターバル時間に対応した主噴射量の変動量を、図６〜図８の基準マップから算出する。一方、実際の脈動の伝搬速度が基準速度よりも遅くなるほど、実際のインターバル時間よりも長いインターバル時間に対応した主噴射量の変動量を、図６〜図８の基準マップから算出する。
【００４８】
また、基準マップを補正する場合には、実際の脈動の伝搬速度が基準速度よりも速いほど、図６〜図８に示した関係を左側に圧縮した形に補正し、この補正された関係に基づいて実際のインターバル時間に対応した主噴射量の変動量を算出する。一方、実際の脈動の伝搬速度が基準速度よりも遅いほど、図６〜図８に示した関係を右側に伸張した形に補正し、この補正された関係に基づいて実際のインターバル時間に対応した主噴射量の変動量を算出する。
【００４９】
このように、基準速度に対する実際の脈動の伝搬速度のずれ量に応じて基準マップを補正してもよいし、基準マップから算出された主噴射量の変動量を補正してもよい。このことから、脈動の伝搬速度に基づいた補正について一般的に表現すれば、図６〜図８に示した関係から算出された主噴射量の変動量がその時の脈動の伝搬速度に応じて補正されるとも言える。
【００５０】
いずれにしても、これによれば、実際の脈動の伝搬速度が基準速度からずれていたとしても、主噴射量の変動量を正確に算出することができる。
【００５１】
なお、脈動の伝搬速度は、一般的に、燃圧と燃温とに応じて変化し、燃圧が高いほど速くなり且つ燃温が高いほど遅くなる。そこで、上述した実施形態において、平均燃圧が基準燃圧よりも高いほど或いは燃温が基準燃温よりも低いほど、実際のインターバル時間よりも短いインターバル時間に対応した主噴射量の変動量を、図６〜図８に示した関係から算出する。一方、平均燃圧が基準燃圧よりも低いほど或いは燃温が基準燃温よりも高いほど、実際のインターバル時間よりも長いインターバル時間に対応した主噴射量の変動量を、図６〜図８に示した関係から算出するようにしてもよい。
【００５２】
また、基準マップを補正する場合には、平均燃圧が基準燃圧よりも高いほど或いは燃温が基準燃温よりも低いほど、図６〜図８に示した関係を左側に圧縮した形に補正する。そして、この補正された関係に基づいて実際のインターバル時間に対応した主噴射量の変動量を算出する。一方、平均燃圧が基準燃圧よりも低いほど或いは燃温が基準燃温よりも高いほど、図６〜図８に示した関係を右側に伸張した形に補正する。そして、この補正された関係に基づいて実際のインターバル時間に対応した主噴射量の変動量を算出するようにしてもよい。
【００５３】
また、場合によっては、上述した実施形態において、基準圧力に対する平均燃圧のずれ量と基準温度に対する燃温のずれ量とのいずれか一方に基づいて、実際のインターバル時間よりも短い或いは長いインターバル時間に対応した主噴射量の変動量を、図６〜図８に示した関係から算出してもよい。また、図６〜図８に示した関係を補正し、この補正された関係に基づいて実際のインターバル時間に対応した主噴射量の変動量を算出するようにしてもよい。
【００５４】
このように、基準圧力に対する平均燃圧のずれ量および基準温度に対する燃圧のずれ量の両方またはいずれか一方に応じて、基準マップを補正してもよいし、基準マップから算出された主噴射量の変動量を補正してもよい。このため、平均燃圧および燃温に基づいた補正について一般的に表現すれば、図６〜図８に示した関係から算出された主噴射量の変動量がその時の平均燃圧および燃温の少なくとも一方に応じて補正されるとも言える。
【００５５】
次に、平均燃圧が基準圧力からずれたときの基準マップの補正方法または基準マップから算出された主噴射量の変動量の補正方法について説明する。主噴射における燃料噴射量はノズル室１１内の平均燃圧（これはコモンレール２内の平均燃圧でもよい。以下「平均ノズル室圧」と称す）に応じて変わり、平均ノズル室圧が高くなるほど主噴射における燃料噴射量は全体的に多くなる。したがって、図６〜図８の基準マップから算出された主噴射量の変動量がプラスである場合において、平均ノズル室圧が基準圧力よりも高いときには、主噴射量の変動量は平均ノズル室圧が基準圧力よりも高い分だけ大きくなる。逆に、平均ノズル室圧が基準圧力よりも低いときには、主噴射量の変動量は平均ノズル室圧が基準圧力よりも低い分だけ小さくなる。一方、図６〜図８の基準マップから算出された主噴射量の変動量がマイナスである場合において、平均ノズル室圧が基準圧力よりも高いときには、主噴射量の変動量は平均ノズル室圧が基準圧力よりも高い分だけ小さくなる。逆に、平均ノズル室圧が基準圧力よりも低いときには、主噴射量の変動量は平均ノズル室圧が基準圧力よりも低い分だけ大きくなる。
【００５６】
したがって、図６〜図８の基準マップに基づいて正確な主噴射量の変動量を算出するためには、図６〜図８の基準マップからインターバル時間に基づいて算出された各パラメータの変動に起因する主噴射量の変動量を、基準圧力に対する実際の平均ノズル室圧のずれ量に応じて補正すべきである。そこで、上述した実施形態では、図６〜図８の基準マップから算出された主噴射量の変動量がプラスである場合には、平均ノズル室圧が基準圧力よりも高い分だけ算出された主噴射量の変動量を大きくする。或いは、平均ノズル室圧が基準圧力よりも低い分だけ算出された主噴射量の変動量を小さくする。一方、算出された主噴射量の変動量がマイナスである場合には、平均ノズル室圧が基準圧力よりも高い分だけ算出された主噴射量の変動量を小さくし、或いは、平均ノズル室圧が基準圧力よりも低い分だけ算出された主噴射量の変動量を大きくする。
【００５７】
また、基準マップを補正する場合には、平均ノズル室圧が基準圧力よりも高いほど、図６〜図８に示した関係を上側に移動した形に補正し、この補正された関係に基づいて実際のインターバル時間に対応した主噴射量の変動量を算出する。一方、平均ノズル室圧が基準圧力よりも低いほど、図６〜図８に示した関係を下側に移動した形に補正し、この補正された関係に基づいて実際のインターバル時間に対応した主噴射量の変動量を算出する。
【００５８】
また、例えば、ノズル室１１内の平均燃圧をコモンレール２内の平均燃圧（平均レール圧）から推定するようにした場合において、平均レール圧と、この平均レール圧の変動に起因する主噴射量の変動量との関係が図１０に示したような関係になることが分かっていれば、図１０に示したような関係をマップの形で予め記憶しておき、このマップと平均レール圧Ｐｃｒとから、平均レール圧の変動に起因する主噴射量の変動量ΔＱ（Ｐｃｒ）を算出する。そして、図６〜図８に示されている関係から推定された主噴射量の変動量にこの変動量ΔＱ（Ｐｃｒ）を加える補正を行うようにしてもよい。
【００５９】
以上説明したように、基準圧力に対する実際の平均燃圧のずれ量に応じて基準マップを補正してもよいし、基準マップから算出された主噴射量の変動量を補正してもよい。このことから、平均燃圧に基づいた補正について一般的に表現すれば、図６〜図８に示した関係から算出された主噴射量の変動量がその時の平均燃圧に応じて補正されるとも言える。
【００６０】
いずれにしても、これによれば、実際の平均燃圧が基準圧力からずれていたとしても、主噴射量の変動量を正確に算出することができる。
【００６１】
なお、図１０に示した関係では、主噴射量の変動量ΔＱ（Ｐｃｒ）は、平均レール圧Ｐｃｒが基準となる圧力にあるときには零であり、平均レール圧Ｐｃｒが基準圧力Ｐｃｒｒよりも高くなるほど多くなる。一方、平均レール圧Ｐｃｒが基準圧力Ｐｃｒｒよりも低くなると平均レール圧Ｐｃｒが一定の圧力以下となるまでは略零であるが、それ以上に平均レール圧Ｐｃｒが低くなると徐々に少なくなる。
【００６２】
また、上述したように、脈動はコモンレール２にて反射して燃料噴射弁１に戻ってくるのであるから、図６〜図８に示した関係は、ノズル室１１からコモンレール２までの燃料が流れる経路（以下、単に「燃料経路」と称す）の距離に応じて変動する。燃料経路の距離が長くなるほど図６〜図８に示した曲線は全体的に右側に移動した形となる。云い換えれば、主噴射量の変動量が同じ値となるインターバル時間について考えてみると、ノズル室１１からコモンレール２までの燃料経路の距離が長くなるほど、同じ主噴射量の変動量に対応するインターバル時間は長くなる。したがって、上述した実施形態において、図６〜図８に示した関係は、ノズル室１１からコモンレール２までの燃料経路の距離が考慮された関係となっている。
【００６３】
次に、脈動の伝搬速度の算出方法または検出方法について説明する。上述したように、脈動の伝搬速度は燃圧と燃温とに応じて変わる。そこで、上述した実施形態では、例えば、燃圧と燃温とに基づいて脈動の伝搬速度を求める式を予め求めて記憶しておき、この式から燃圧（ここで用いられる燃圧は脈動に起因する燃圧の変動が零であるときの燃圧、すなわち、平均燃圧である）および燃温に基づいて脈動の伝搬速度が算出される。
【００６４】
また、パイロット噴射を行わせるための制御信号を燃料噴射弁１に発してから圧力センサ６によって圧力変動が検出されるまでの時間（あるいは、実際にパイロット噴射が行われてから圧力センサ６によって圧力変動が検出されるまでの時間）と、ノズル室１１から圧力センサ６までの燃料経路の距離とから、脈動の伝搬速度を算出するようにしてもよい。
【００６５】
なお、この場合、圧力センサ６により圧力変動が検出されたタイミングから、その圧力変動がどの燃料噴射弁にて発生した圧力変動かを判別することができる。上述したように圧力センサ６により検出される圧力変動から脈動の伝搬速度を算出する場合、各燃料噴射弁に対応して脈動の伝搬速度をそれぞれ算出するようにしてもよい。しかしながら、脈動の伝搬速度は各燃料噴射弁に関してほとんど同じであるという認識の下に、脈動の伝搬速度を算出する負荷（いわゆる計算負荷）を軽減するという観点から、燃料噴射弁の１つに関してのみ（例えば、ノズル室１１から圧力センサ６までの燃料経路の距離が最も長い燃料噴射弁に関してのみ）、脈動の伝搬速度を算出するようにしてもよい。
【００６６】
また、ノズル室１１から圧力センサ６までの燃料経路の距離が最も長い燃料噴射弁に関して脈動の伝搬速度を算出した場合、より正確な伝搬速度が算出されるという利点がある。すなわち、脈動の伝搬速度をＶとし、ノズル室１１から圧力センサ６までの燃料経路の距離をＬとし、パイロット噴射を行わせるための制御信号を燃料噴射弁１に発してから圧力センサ６によって圧力変動が検出されるまでの時間をＴとし、圧力センサ６から得られる時間Ｔに対する誤差を±ΔＴとした場合、脈動の伝搬速度は、次式（４）から求められる。
Ｖ＝Ｌ／（Ｔ±ΔＴ）　　…（４）
【００６７】
この式（４）を参照すると、時間Ｔが大きいほど、この時間Ｔに対する誤差±ΔＴの影響度合が小さくなり、上記式（４）から、より正確な脈動の伝搬速度Ｖが得られることが分かる。すなわち、ノズル室１１から圧力センサ６までの燃料経路の距離が最も長い燃料噴射弁に関して脈動の伝搬速度を算出する場合には、他の燃料噴射弁に関して脈動の伝搬速度を算出する場合に比べて、上記時間Ｔが大きくなるので、より正確な脈動の伝搬速度が得られることになる。
【００６８】
また、各燃料噴射弁１にて発生した脈動がコモンレール２内にて複雑に重なり合ってしまって脈動の伝搬速度を正確に算出することができない場合がある。この場合の脈動伝搬速度を算出する方法を以下に説明する。図１１に示すように、アクセルペダルの踏込量が零となって要求負荷が極めて小さくなったときに開弁してコモンレール２内の燃料をそこから燃料タンクへと戻してコモンレール２内の圧力を低下させるための減圧弁１３を、圧力センサ６とは反対側のコモンレール２の部位に設ける。そして、アクセルペダルの踏込量が零となって減圧弁１３が開弁したときに、減圧弁１３が開弁してから減圧弁１３の開弁に起因する圧力変動が圧力センサ６によって検出されるまでの時間と、減圧弁１３から圧力センサ６までの距離とから、脈動の伝搬速度を算出する。そして、この算出された脈動の伝搬速度が基準速度よりも大きいほど、実際のインターバル時間よりも短いインターバル時間に対応した主噴射量の変動量を、図６〜図８に示されている関係から算出するようにしてもよい。
【００６９】
これによれば、各燃料噴射弁１にて発生した脈動がコモンレール２内にて複雑に重なり合ってしまって脈動の伝搬速度を正確に算出することができない場合においても、脈動の伝搬速度を正確に算出することができる。したがって、目標量の燃料を確実に燃料噴射弁１から噴射させることができる。
【００７０】
ところで、上述した脈動の伝搬速度の算出を絶え間なく行ってもよい。しかしながら、脈動の伝搬速度を算出する負荷（計算負荷）を軽減するために、例えば、内燃機関が始動されたときに脈動の伝搬速度の算出を１回行い、その後、所定の時間間隔が経過する毎に脈動の伝搬速度の算出を行うようにしてもよい。
【００７１】
また、単位時間当たりの燃温の変化率が大きいと、単位時間当たりの脈動の伝搬速度の変化率も大きいので、主噴射量の変動量を正確に算出するという観点では、できるだけ多く、脈動の伝搬速度を算出することが好ましい。そこで、上述した実施形態において、単位時間当たりの燃温の変化率が大きいほど脈動の伝搬速度の算出を行うタイミングを決定する上記所定の時間間隔を短くする。逆に、単位時間当たりの燃温の変化率が小さいほど上記所定の時間間隔を長くするようにしてもよい。これによれば、燃温が大きく変化しているときにおいても、主噴射量の変動量が正確に算出される。
【００７２】
ところで、上述では、単位時間当たりの燃温の変化率が大きいときには、単位時間当たりの変化率も大きいので、できるだけ多く、脈動の伝搬速度の算出を行うことが好ましいと説明した。ここで、単位時間当たりの平均燃圧の変化率が大きいときにも、単位時間当たりの脈動の伝搬速度の変化率も大きい。このため、主噴射量の変動量を正確に算出するという観点では、単位時間当たりの平均燃圧の変化率が大きいときに、脈動の伝搬速度を算出することが好ましいとも考えられる。しかしながら、燃温は一定の方向（高くなる方向または低くなる方向）に変化するのみで、短時間に大きく上下することはほとんどない反面、平均燃圧は比較的大きく増減する場合があり、この場合には、脈動の伝搬速度を正確に算出することはできない。したがって、主噴射量の変動量を正確に算出するという観点では、単位時間当たりの平均燃圧の変化率が小さいときに、脈動の伝搬速度を算出するほうが好ましい。そこで、上述した実施形態において、単位時間当たりの平均燃圧の変化率が予め定められた変化率よりも小さいとき（すなわち、平均燃圧の変化度合が予め定められた度合よりも小さいとき）に、脈動の伝搬速度を算出するようにしてもよい。
【００７３】
ところで、上述した実施形態において、例えば、内燃機関の減速時のように平均燃圧を強制的に変化させても運転手に対する違和感が少ないときに、平均燃圧を強制的に変化させて複数個の異なる値とし、各平均燃圧において圧力センサからの実測値を用いて実際の脈動の伝搬速度を検出する。そして、これら検出値を基に、平均燃圧と脈動の伝搬速度との関係を求めるようにしてもよい。これによれば、こうして求めた関係に基づいて脈動の伝搬速度を算出することができる。
【００７４】
以上説明した脈動の伝搬速度の算出について、一般的に表現すれば、予め定められた条件が成立したときに脈動の伝搬速度の算出が行われると言える。
【００７５】
ところで、上述した実施形態では、平均燃圧が基準圧力であって且つ燃温が基準温度であるときに脈動の伝搬速度が基準速度になることを前提にしている。しかしながら、燃料の性状が予定していた性状とは異なる場合、平均燃圧が基準圧力であって且つ燃温が基準温度であったとしても脈動の伝搬速度が基準速度になるとは限らない。したがって、平均燃圧と燃温とに基づいて算出される脈動の伝搬速度と基準速度とのずれ量とに基づいて、基準マップを補正し、或いは、基準マップから算出された主噴射量の変動量を補正するようにしている場合において、燃料の性状が予定していた性状とは異なっていると、主噴射量の変動量を正確に算出できるとは限らない。
【００７６】
そこで、上述した実施形態において、平均燃圧が基準圧力であって且つ燃温が基準温度であるときに、平均燃圧と燃温とに基づいて脈動の伝搬速度を算出するといった方法以外の方法によって脈動の伝搬速度を算出し、この算出された脈動の伝搬速度を基準速度として更新するようにしてもよい。これによれば、燃料の性状が予定していた性状とは異なる場合においても、主噴射量の変動量を正確に算出することができる。
【００７７】
ところで、上述した実施形態では、圧力センサ６はコモンレール２に取り付けられているが、燃料供給通路３またはノズル室１１に取り付けられていてもよい。また、上述した実施形態では、温度センサ７はコモンレール２に取り付けられているが、燃料ポンプＰに取り付けられていてもよい。
【００７８】
また、上述した実施形態において、脈動の伝搬速度を算出するために圧力センサ６により検出される圧力変動を利用する場合、コモンレール２の両端、または、コモンレール２と燃料噴射弁１、または、燃料噴射弁１のノズル室１１近傍の部位と燃料供給通路３が接続された燃料噴射弁１の部位、または、コモンレール２と燃料供給通路３、または、燃料噴射弁１と燃料供給通路３とに、それぞれ、圧力センサを取り付け、これら２つの圧力センサそれぞれによって圧力変動が検出されるまでの時間の差と、これら２つの圧力センサ間の燃料経路の距離とから、脈動の伝搬速度を算出するようにしてもよい。
【００７９】
また、上述した実施形態において、脈動の伝搬速度を算出するために温度センサにより検出される燃温を利用する場合、この温度センサに機関本体１から放出される熱の影響が及んでしまうと、温度センサによって正確な燃温を検出することができない。したがって、正確な脈動の伝搬速度を算出することができないので、温度センサを断熱材等によって機関本体１から放出される熱から断熱するようにしてもよい。
【００８０】
ところで、上述した実施形態は、内燃機関の１機関サイクル中に３回以上の燃料噴射が連続して行われるようになっている場合において、各燃料噴射において燃料噴射弁１から目標量の燃料を噴射させるためにも利用することができる。例えば、内燃機関の１機関サイクル中に３回の燃料噴射が連続して行われるようになっている場合には、以下のようにして、燃料噴射弁１から目標量の燃料が噴射されるように、燃料噴射弁１の作動に関する制御値を制御すればよい。すなわち、１回目の燃料噴射と２回目の燃料噴射との間のインターバル時間に基づいて、１回目の燃料噴射に起因して発生する脈動に起因する上記パラメータの変動に起因する２回目の燃料噴射における燃料噴射量の変動量を、図６〜図８の基準マップから推定する。そして、この変動量に基づいて、２回目の燃料噴射において燃料噴射弁１から目標量の燃料が噴射されるように、燃料噴射弁１の作動に関する制御値を制御する。
【００８１】
そして、さらに、１回目の燃料噴射と３回目の燃料噴射との間のインターバル時間に基づいて、１回目の燃料噴射に起因する脈動に起因する上記パラメータの変動に起因する３回目の燃料噴射における燃料噴射量の変動量を、図６〜図８の基準マップから推定する。さらに、２回目の燃料噴射と３回目の燃料噴射との間のインターバル時間に基づいて、２回目の燃料噴射に起因する脈動に起因する上記パラメータの変動に起因する３回目の燃料噴射における燃料噴射量の変動量を、図６〜図８の基準マップから推定する。そして、これら推定された燃料噴射量の変動量を加算した値を３回目の燃料噴射における燃料噴射量の変動量とし、この変動量に基づいて、３回目の燃料噴射において燃料噴射弁１から目標量の燃料が噴射されるように、燃料噴射弁１の作動に関する制御値を制御する。これによれば、燃料噴射弁１内の燃料が脈動している間に、１機関サイクル中に後で複数回燃料噴射が行われたとしても、各燃料噴射において目標量の燃料を燃料噴射弁１から噴射させることができる。
【００８２】
次に、上述した実施形態に従った主噴射量の変動量の算出方法の一例について図１２〜図２０を参照して説明する。図１２は、燃料の脈動に起因する主噴射量の変動量を算出するためのルーチンのフローチャートである。図１２のルーチンでは、始めに、ステップ１０において、図１３に示したルーチンに従って、インターバル時間Ｔｉが算出される。次いで、ステップ１１において、図１５に示したルーチンに従って、燃料の脈動に起因する主噴射時期の変動に起因する主噴射量の変動量ΔＱ（Ｔｏ）が算出される。次いで、ステップ１２において、図１７に示したルーチンに従って、燃料の脈動に起因する燃料噴射圧の変動に起因する主噴射量の変動量ΔＱ（Ｐｉ）が算出される。次いで、ステップ１３において、図１９に示したルーチンに従って、燃料の脈動に起因する主噴射ニードル速度の変動に起因する主噴射量の変動量ΔＱ（Ｖｎ）が算出される。
【００８３】
次いで、ステップ１４において、ステップ１１〜ステップ１３で算出された各主噴射量の変動量を合計することによって、トータルの主噴射量の変動量ΔＱｔｏｔａｌが算出される。次いで、ステップ１５において、ステップ１４で算出されたトータルの変動量ΔＱｔｏｔａｌがコモンレール２内の平均燃圧（平均レール圧）に基づいて補正される。
【００８４】
図１３は、インターバル時間を算出するためのルーチンのフローチャートである。このルーチンは、図１２のステップ１０において実行されるルーチンである。図１３のルーチンでは、始めに、ステップ２０において、インターバル時間Ｔｉが検出される。次いで、ステップ２１において、平均レール圧Ｐｃｒが検出される。次いで、ステップ２２において、平均レール圧Ｐｃｒに基づいて図１４（Ａ）のマップからゲイン係数Ｋｇが算出される。ここで、図１４（Ａ）のマップにおいては、平均レール圧Ｐｃｒが基準となる圧力であるときにゲイン係数Ｋｇが１．０となっている。
【００８５】
そして、ステップ２３において、平均レール圧Ｐｃｒに基づいて図１４（Ｂ）のマップからオフセット係数Ｋｏが算出される。ここで、図１４（Ｂ）のマップにおいては、平均レール圧Ｐｃｒが基準圧力であるときにオフセット係数Ｋｏが０となっている。そして、ステップ２４において、インターバル時間Ｔｉがゲイン係数Ｋｇとオフセット係数Ｋｏとに基づいて補正される。詳細には、インターバル時間Ｔｉにゲイン係数Ｋｇを乗じた後にオフセット係数Ｋｏを加えることによって、インターバル時間Ｔｉが補正される。
【００８６】
図１５は、燃料の脈動に起因する主噴射時期の変動に起因する主噴射量の変動量を算出するためのルーチンのフローチャートである。このルーチンは図１２のステップ１１において実行されるルーチンである。図１５のルーチンでは、始めに、ステップ３０において、インターバル時間Ｔｉに基づいて図１６のマップから主噴射時期の変動量ΔＴｏが算出される。次いで、ステップ３５において、ステップ３０で算出された主噴射時期の変動量ΔＴｏに基づいて、主噴射時期の変動に起因する主噴射量の変動量ΔＱ（Ｔｏ）が算出される。
【００８７】
図１７は、燃料の脈動に起因する燃料噴射圧の変動に起因する主噴射量の変動量を算出するためのルーチンのフローチャートである。このルーチンは図１２のステップ１２において実行されるルーチンである。図１７のルーチンでは、始めに、ステップ４０において、インターバル時間Ｔｉに基づいて図１８（Ａ）のマップから燃料噴射圧の変動量ΔＰｉが算出される。次いで、ステップ４１において、主噴射量Ｑが検出される。次いで、ステップ４２において、平均レール圧Ｐｃｒが検出される。
【００８８】
次いで、ステップ４３において、平均レール圧Ｐｃｒと主噴射量Ｑとに基づいて図１８（Ｂ）のマップから補正係数Ｋ２が算出される。ここで、図１８（Ａ）のマップは、平均レール圧Ｐｃｒが基準圧力であって且つ主噴射量Ｑが或る基準量であるときにインターバル時間Ｔｉと燃料噴射圧の変動量ΔＰｉとの間に成り立つ関係を示したマップである。したがって、平均レール圧Ｐｃｒが基準圧力とは異なったり主噴射量Ｑが基準量とは異なったりした場合に、正確な燃料噴射圧の変動量ΔＰｉを得るためには、実際の平均レール圧Ｐｃｒや実際の主噴射量Ｑに応じて、図１８（Ａ）のマップから算出された燃料噴射圧の変動量ΔＰｉを補正すべきである。ステップ４３において算出される補正係数Ｋ２は、こうした事情に鑑み、正確な燃料噴射圧の変動量ΔＰｉを得るために、算出され利用される係数である。
【００８９】
次いで、ステップ４４において、燃料噴射圧の変動量ΔＰｉが補正係数Ｋ２に基づいて補正される。詳細には、燃料噴射圧の変動量ΔＰｉに補正係数Ｋ２を乗じることによって燃料噴射圧の変動量ΔＰｉが補正される。最後に、ステップ４５において、ステップ４４で補正された燃料噴射圧の変動量ΔＰｉに基づいて、燃料噴射圧の変動に起因する主噴射量の変動量ΔＱ（Ｐｉ）が算出される。
【００９０】
図１９は、燃料の脈動に起因する主噴射ニードル速度の変動に起因する主噴射量の変動量を算出するためのルーチンのフローチャートである。このルーチンは図１２のステップ１３において実行されるルーチンである。図１９のルーチンでは、始めに、ステップ５０において、インターバル時間Ｔｉに基づいて図２０（Ａ）のマップから主噴射ニードル速度の変動量ΔＶｎが算出される。次いで、ステップ５１において、主噴射量Ｑが検出される。次いで、ステップ５２において、平均レール圧Ｐｃｒが検出される。
【００９１】
次いで、ステップ５３において、平均レール圧Ｐｃｒと主噴射量Ｑとに基づいて図２０（Ｂ）のマップから補正係数Ｋ３が算出される。ここで、図２０（Ａ）のマップは、平均レール圧Ｐｃｒが基準圧力であって且つ主噴射量Ｑが基準量であるときにインターバル時間Ｔｉと主噴射ニードル速度の変動量ΔＶｎとの間で成り立つ関係を示したマップである。したがって、平均レール圧Ｐｃｒが基準圧力とは異なったり主噴射量Ｑが基準量とは異なったりした場合に、正確な主噴射ニードル速度の変動量ΔＶｎを得るためには、実際の平均レール圧Ｐｃｒや実際の主噴射量Ｑに応じて、図２０（Ａ）のマップから算出された主噴射ニードル速度の変動量ΔＶｎを補正すべきである。ステップ５３において算出される補正係数Ｋ３は、こうした事情に鑑み、正確な主噴射ニードル速度の変動量ΔＶｎを得るために、算出され利用される係数である。
【００９２】
次いで、ステップ５４において、主噴射ニードル速度の変動量ΔＶｎが補正係数Ｋ３に基づいて補正される。詳細には、主噴射ニードル速度の変動量ΔＶｎに補正係数Ｋ３を乗じることによって主噴射ニードル速度の変動量ΔＶｎが補正される。最後に、ステップ５５において、ステップ５４で補正された主噴射ニードル速度の変動量ΔＶｎに基づいて、主噴射ニードル速度の変動に起因する主噴射量の変動量ΔＱ（Ｖｎ）が算出される。
【００９３】
ところで、上述した実施形態では、燃料の脈動に起因する主噴射量の変動量を算出するために３つのパラメータを採用している。しかしながら、或る特定の条件が成立している場合、これら３つのパラメータのうち、燃料噴射量に対する影響が極めて小さくなるパラメータがある。この場合、燃料噴射量に対する影響が極めて小さいパラメータを採用しないほうが、主噴射量の変動量を算出する負荷（いわゆる計算負荷）が小さくなる。場合によっては、計算負荷が小さくなる分、燃料噴射弁１の作動に関する制御値の補正速度が速くなるので、却って、燃料噴射量をより正確に目標量とすることができることもある。
【００９４】
例えば、主噴射時間が比較的短い場合、燃料噴射圧や主噴射ニードル速度の変動は燃料噴射量にさほど影響しないことが分かっている。そこで、上述した実施形態において、主噴射時間が比較的短いという条件が成立している場合には、主噴射時期のみをパラメータとして採用するようにしてもよい。これによれば、主噴射量の変動量を算出する負荷（計算負荷）が小さくなり、場合によっては、燃料噴射量をより正確に目標量とすることができる。
【００９５】
ところで、上述した実施形態では、開弁時期の変動に起因する主噴射量の変動量を算出し、この変動量に基づいて、燃料噴射弁１の作動に関する制御値（以下「作動制御値」と称す）を制御するようにしている。しかしながら、開弁時期の変動量に基づいて、直接、作動制御値を制御するようにしてもよい。例えば、主噴射における開弁時期がその変動量が零であった場合の時期（以下「基準時期」と称す）となるように、作動制御値を制御するようにしてもよい。この場合の制御の実施形態について、図２１および図２２を参照して詳細に説明する。
【００９６】
図２１（Ａ）の（ａ）は燃料噴射弁１を開弁させるために燃料噴射弁１に送信される指令信号（以下単に「開弁指令信号」と称す）の推移を示し、（ｂ）は脈動の影響がない場合におけるニードル弁８のリフト量（以下単に「リフト量」と称す）の推移を示し、（ｃ）は脈動の影響で主噴射における開弁時期が早くなった場合におけるリフト量の推移を示している。また、図２１（Ｂ）の（ａ）は作動制御値が補正された場合における開弁指令信号の推移を示し、（ｂ）は（ａ）に示したように作動制御値が補正された場合におけるリフト量の推移を示している。
【００９７】
図２１（Ａ）の（ａ）に示したように、時刻ｔ２にて開弁指令信号が発信され、脈動の影響がない場合、図２１（Ａ）の（ｂ）に示したように、ニードル弁８は一定の遅れ時間Δτｄｏｒだけ遅れた時刻ｔ４にて開弁し始める。そして、時刻ｔ７にて開弁指令信号の発信が停止されると、ニードル弁８は一定の遅れ時間Δτｄｃだけ遅れた時刻ｔ８にて閉弁し始める。
【００９８】
一方、脈動の影響で主噴射における開弁時期が早くなる場合、図２１（Ａ）の（ｃ）に示したように、ニードル弁８は一定の遅れ時間Δτｄｏｒよりも時間Δτｄｄだけ短い時間Δτｄｓ（＝Δτｄｏｒ−Δτｄｄ）だけ遅れた時刻ｔ３にて開弁し始める。すなわち、開弁時期が時間Δτｄｄだけ早まることになる。そして、時刻ｔ７にて開弁指令信号の発信が停止されると、ニードル弁８は脈動の影響がない場合の遅れ時間と同じ遅れ時間Δτｄｃだけ遅れた時刻ｔ８にて閉弁し始める。この場合、燃料噴射弁１の開弁時間は脈動の影響がない場合に比べて長くなるので、燃料噴射量が目標量よりも多くなってしまう。
【００９９】
そこで、この場合、本実施形態では、開弁指令信号を発信する時期を、開弁時期が早まる分（上述した時間Δτｄｄ）だけ遅らせ、図２１（Ｂ）の（ａ）に示したように、時刻ｔ３とする。この場合、ニードル弁８は、図２１（Ｂ）の（ｂ）に示したように、時間Δτｄｓ（＝Δτｄｏｒ−Δτｄｄ）だけ遅れた時刻ｔ４にて開弁し始める。すなわち、開弁時期が脈動の影響がない場合の開弁時期と同じになる。そして、時刻（脈動の影響がない場合における開弁指令信号の発信停止時刻と同じ時刻）ｔ７にて開弁指令信号の発信が停止されると、ニードル弁８は脈動の影響がない場合の閉弁時期と同じ時刻ｔ８にて閉弁し始める。これによれば、燃料噴射弁１の開弁時間は脈動の影響がない場合と同じになるので、燃料噴射量が目標量となる。
【０１００】
脈動の影響で主噴射における開弁時期が遅れる場合も、同様にして作動制御値が制御される。すなわち、図２２（Ａ）の（ａ）は開弁指令信号の推移を示し、（ｂ）は脈動の影響がない場合におけるリフト量の推移を示し、（ｃ）は脈動の影響で主噴射における開弁時期が遅くなった場合におけるリフト量の推移を示している。また、図２２（Ｂ）の（ａ）は作動制御値が補正された場合における開弁指令信号の推移を示し、（ｂ）は（ａ）に示したように作動制御値が補正された場合におけるリフト量の推移を示している。
【０１０１】
図２２（Ａ）の（ａ）に示したように、時刻ｔ２にて開弁指令信号が発信され、脈動の影響がない場合、図２２（Ａ）の（ｂ）に示したように、ニードル弁８は一定の遅れ時間Δτｄｏｒだけ遅れた時刻ｔ４にて開弁し始める。そして、時刻ｔ７にて開弁指令信号の発信が停止されると、ニードル弁８は一定の遅れ時間Δτｄｃだけ遅れた時刻ｔ８にて開弁し始める。
【０１０２】
一方、脈動の影響で主噴射における開弁時期が遅くなる場合、図２１（Ａ）の（ｃ）に示したように、ニードル弁８は一定の遅れ時間Δτｄｏｒよりも時刻Δτｄｉだけ長い時間Δτｄｌ（＝Δτｄｏｒ＋Δτｄｉ）だけ遅れた時刻ｔ５に開弁し始める。すなわち、開弁時期が時間Δτｄｉだけ遅くなることになる。そして、時刻ｔ７にて開弁指令信号の発信が停止されると、ニードル弁８は脈動の影響がない場合の遅れ時間と同じ遅れ時間Δτｄｃだけ遅れた時刻ｔ８にて閉弁し始める。この場合、燃料噴射弁１の開弁時間は脈動の影響がない場合に比べて短くなるので、燃料噴射量が目標量よりも少なくなってしまう。
【０１０３】
そこで、この場合、本実施形態では、開弁指令信号を発信する時期を、開弁時期が遅くなる分（上述した時間Δτｄｉ）だけ早め、図２２（Ｂ）の（ａ）に示したように、時刻ｔ１とする。この場合、ニードル弁８は、図２２（Ｂ）の（ｂ）に示したように、時間Δτｄｌ（＝Δτｄｏｒ＋Δτｄｉ）だけ早い時刻ｔ４にて開弁し始める。すなわち、開弁時期が脈動の影響がない場合の開弁時期と同じになる。そして、時刻（脈動の影響がない場合における開弁指令信号の発信停止時刻と同じ時刻）ｔ７にて開弁指令信号の発信が停止されると、ニードル弁８は脈動の影響がない場合の閉弁時期と同じ時刻ｔ８にて閉弁し始める。これによれば、燃料噴射弁１の開弁時間は脈動の影響がない場合と同じになるので、燃料噴射量が目標量となる。
【０１０４】
なお、本実施形態を一般的に表現すれば、主噴射における燃料噴射時間（１回の主噴射において燃料噴射弁が開弁している時間であり、したがって、１回の主噴射において燃料噴射弁から燃料が噴射されている時間）が該主噴射における開弁時期の変動量が零であった場合の開弁時期である基準開弁時期となるように燃料噴射弁の作動に関する制御値が制御されると言える。また、上述した本実施形態の場合、インターバル時間が変わってくるので、燃料噴射圧および主噴射ニードル速度の変動に起因する主噴射量の変動量を算出するときに用いるインターバル時間は補正後の開弁時期に基づいて算出される。
【０１０５】
さらに、例えば、主噴射における開弁時期が変わったとしても、主噴射時間が主噴射における開弁時期の変動量が零であった場合の時間（基準時間）となるように、作動制御値を制御するようにしてもよい。この場合の制御の実施形態について、図２３および図２４を参照して詳細に説明する。
【０１０６】
図２３（Ａ）の（ａ）〜（ｃ）は図２１（Ａ）の（ａ）〜（ｃ）それぞれと同じである。そして、図２３（Ｂ）の（ａ）は作動制御値が補正された場合における開弁指令信号の推移を示し、（ｂ）は（ａ）に示したように作動制御値が補正された場合におけるリフト量の推移を示している。
【０１０７】
図２３（Ａ）は図２１（Ａ）と同じであるので、詳細な説明は省略するが、簡単に言えば、脈動の影響で開弁時期が早くなる場合（図２３（Ａ）の（ｃ））には、燃料噴射弁１の開弁時間は脈動の影響がない場合（図２３（Ａ）の（ｂ））に比べて長くなるので、燃料噴射量が目標量よりも多くなってしまう。
【０１０８】
そこで、この場合、本実施形態では、開弁指令信号の発信を開始する時期を補正することなく、開弁指令信号の発信を停止する時期を、開弁時期が早まる分（上述した時間Δτｄｄ）だけ早め、図２３（Ｂ）の（ａ）に示したように、時刻ｔ６とする。この場合、燃料噴射弁１は、図２３（Ｂ）の（ｂ）に示したように、時刻ｔ３にて開弁し始め、時刻ｔ６よりも時間Δτｄｃだけ遅れた時刻ｔ７にて閉弁し始める。これによれば、燃料噴射弁１の開弁時間が脈動の影響がない場合の開弁時間と同じになるので、燃料噴射量が目標量となる。
【０１０９】
脈動の影響で主噴射における開弁時期が遅れる場合も、同様にして作動制御値が制御される。すなわち、図２４（Ａ）の（ａ）〜（ｃ）は図２２（Ａ）の（ａ）〜（ｃ）それぞれと同じである。また、図２４（Ｂ）の（ａ）は作動制御値が補正された場合における開弁指令信号の推移を示し、（ｂ）は（ａ）に示したように作動制御値が補正された場合におけるリフト量の推移を示している。
【０１１０】
図２４（Ａ）は図２２（Ａ）と同じであるので、詳細な説明は省略するが、簡単に言えば、脈動の影響で開弁時期が遅くなる場合（図２４（Ａ）の（ｃ））には、燃料噴射弁１の開弁時間は脈動の影響がない場合（図２４（Ａ）の（ｂ））に比べて短くなるので、燃料噴射量が目標量よりも少なくなってしまう。
【０１１１】
そこで、この場合、本実施形態では、開弁指令信号の発信を開始する時期を補正することなく、開弁指令信号の発信を停止する時期を、開弁時期が遅くなる分（上述した時間Δτｄｉ）だけ遅らせ、図２４（Ｂ）の（ａ）に示したように、時刻ｔ８とする。この場合、燃料噴射弁１は、図２４（Ｂ）の（ｂ）に示したように、時刻ｔ５にて開弁し始め、時刻ｔ８よりも時間Δτｄｃだけ遅れた時刻ｔ９にて閉弁し始める。これによれば、燃料噴射弁１の開弁時間が脈動の影響がない場合の開弁時間と同じになるので、燃料噴射量が目標量となる。
【０１１２】
なお、本実施形態を一般的に表現すれば、主噴射における燃料噴射弁の閉弁時間が主噴射における燃料噴射時間（１回の主噴射において燃料噴射弁が開弁している時間であり、したがって、１回の主噴射において燃料噴射弁から燃料が噴射されている時間）を基準燃料噴射時間（主噴射における開弁時期の変動量が零であった場合における燃料噴射時間）とする閉弁時期となるように燃料噴射弁の作動に関する制御値が制御されると言える。
【０１１３】
また、図２１および図２２を参照して説明した実施形態では、結果として、燃料噴射弁の開弁時期のみを制御し、図２３および図２４を参照して説明した実施形態では、結果として、燃料噴射弁の閉弁時期のみを制御しているが、これら制御を組み合わせてもよい。すなわち、結果として、燃料噴射時間が基準燃料噴射時間となるように、燃料噴射弁の開弁時期および閉弁時期を制御してもよい。したがって、上述した実施形態を一般的に表現すれば、主噴射における燃料噴射時間が該主噴射における燃料噴射弁の開弁時期の変動量が零であった場合の燃料噴射時間である基準燃料噴射時間となるように燃料噴射弁の作動に関する制御値が制御されると言える。
【０１１４】
また、このように、主噴射における開弁時期の変動量に基づいて、直接、燃料噴射弁１の作動に関する制御値を制御してもよいことから、上述した実施形態に関して一般的に表現すると、脈動に起因する主噴射における各パラメータの変動量を推定し、この推定された主噴射における各パラメータの変動量に基づいて主噴射において燃料噴射弁から目標量の燃料が噴射されるように燃料噴射弁の作動に関する制御値を制御するとも言える。
【０１１５】
【発明の効果】
本発明によれば、燃料噴射弁内の燃料の脈動に起因する各パラメータの変動量に応じて燃料噴射弁から目標量の燃料が噴射されるように燃料噴射弁の作動に関する制御値が制御されるので、燃料噴射弁内の燃料が脈動しているとしても、燃料噴射弁からは目標量の燃料が噴射されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】燃料噴射装置を示す図である。
【図２】燃料を噴射している燃料噴射弁を示す図である。
【図３】内燃機関の１機関サイクル中に燃料を複数回（２回）噴射させるために燃料噴射弁に送られる制御信号を示す図である。
【図４】燃料噴射弁の開弁時期と燃料噴射量との関係を説明するためのニードル弁のリフト波形を示す図である。
【図５】燃料噴射弁の開弁速度と燃料噴射量との関係を説明するためのニードル弁のリフト波形を示す図である。
【図６】インターバル時間Ｔｉと、燃料噴射弁の開弁時期の変動に起因する主噴射量の変動量ΔＱ（Ｔｏ）との関係を示す図である。
【図７】インターバル時間Ｔｉと、燃料噴射圧の変動に起因する主噴射量の変動量ΔＱ（Ｐｉ）との関係を示す図である。
【図８】インターバル時間Ｔｉと、燃料噴射弁の開弁速度の変動に起因する主噴射量の変動量ΔＱ（Ｖｎ）との関係を示す図である。
【図９】（Ａ）はインターバル時間Ｔｉと燃料噴射弁の開弁時期の変動量ΔＴｏとの関係を示し、（Ｂ）はインターバル時間Ｔｉとノズル室圧の時間微分値ｄＰｎとの関係を示す。
【図１０】レール圧Ｐｃｒと、レール圧の変動に起因する主噴射量の変動量ΔＱ（Ｐｃｒ）との関係を示す図である。
【図１１】１つの実施形態のコモンレールを示す図である。
【図１２】主噴射量の変動量を算出するためのルーチンのフローチャートである。
【図１３】インターバル時間Ｔｉを算出するためのルーチンのフローチャートである。
【図１４】図１３のルーチンにて用いられるマップを示す図であり、（Ａ）はレール圧Ｐｃｒとゲイン係数Ｋｇとの関係を示し、（Ｂ）はレール圧Ｐｃｒとオフセット係数Ｋｏとの関係を示す。
【図１５】燃料噴射弁の開弁時期の変動に起因する主噴射量の変動量ΔＱ（Ｔｏ）を算出するためのルーチンのフローチャートである。
【図１６】図１５のルーチンにて用いられるマップを示す図であって、インターバル時間Ｔｉと燃料噴射弁の開弁時期の変動量ΔＴｏとの関係を示す図である。
【図１７】燃料噴射圧の変動に起因する主噴射量の変動量ΔＱ（Ｐｉ）を算出するためのルーチンのフローチャートである。
【図１８】図１７のルーチンにて用いられるマップを示す図であり、（Ａ）はインターバル時間Ｔｉと燃料噴射圧の変動量ΔＰｉとの関係を示し、（Ｂ）はレール圧Ｐｃｒとトータルの燃料噴射量Ｑとの関係を示す。
【図１９】燃料噴射弁の開弁速度の変動に起因する主噴射量の変動量ΔＱ（Ｖｎ）を算出するためのルーチンのフローチャートである。
【図２０】図１９のルーチンにて用いられるマップを示す図であり、（Ａ）はインターバル時間Ｔｉと燃料噴射弁の開弁速度の変動量ΔＶｎとの関係を示し、（Ｂ）はレール圧Ｐｃｒとトータルの燃料噴射量Ｑとの関係を示す。
【図２１】脈動の影響で開弁時期が早くなる場合において、開弁時期を補正する制御の例を示す図である。
【図２２】脈動の影響で開弁時期が遅くなる場合において、開弁時期を補正する制御の例を示す図である。
【図２３】脈動の影響で開弁時期が早くなる場合において、燃料噴射弁を開弁させるための指令信号の発信の停止時期を補正する制御の例を示す図である。
【図２４】脈動の影響で開弁時期が遅くなる場合において、燃料噴射弁を開弁させるための指令信号の発信の停止時期を補正する制御の例を示す図である。
【符号の説明】
１…燃料噴射弁
２…コモンレール（リザーバ）
６…圧力センサ
７…温度センサ
８…ニードル弁
９…燃料噴射孔
１１…ノズル室（第１の室）
１２…制御室（第２の室）

Claims (24)

1. 内燃機関の燃焼室に供給されるべき燃料を噴射するための燃料噴射弁と、該燃料噴射弁に供給される燃料を一時的に溜めておくリザーバとを具備し、内燃機関の１機関サイクル中に少なくとも２回の燃料噴射が行われ、１回目の燃料噴射である先噴射に起因して燃料噴射弁に発生した燃料の脈動がリザーバに伝わって該リザーバにて反射し、燃料噴射弁に戻り、該戻ってきた脈動の影響で、２回目の燃料噴射である後噴射における燃料噴射量が変動する燃料噴射装置において、後噴射における燃料噴射量に影響するパラメータとして燃料噴射弁の開弁時期と燃料噴射弁からの燃料の噴射圧とを採用し、上記脈動に起因する後噴射における各パラメータの変動量を推定し、該推定された後噴射における各パラメータの変動量に基づいて後噴射において燃料噴射弁から目標量の燃料が噴射されるように燃料噴射弁の作動に関する制御値を制御することを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
2. 上記後噴射における各パラメータの変動量が該後噴射における各パラメータの変動に起因する後噴射における燃料噴射量の変動量を代表しており、上記推定された後噴射における各パラメータの変動量に基づいて該後噴射における各パラメータの変動に起因する後噴射における燃料噴射量の変動量が推定され、該推定された後噴射における燃料噴射量の変動量に基づいて後噴射において燃料噴射弁から目標量の燃料が噴射されるように燃料噴射弁の作動に関する制御値が制御され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装置。
3. 後噴射における燃料噴射時間が該後噴射における燃料噴射弁の開弁時期の変動量が零であった場合の燃料噴射時間である基準燃料噴射時間となるように燃料噴射弁の作動に関する制御値が制御され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装置。
4. 後噴射における燃料噴射弁の開弁時期が該後噴射における開弁時期の変動量が零であった場合の開弁時期である基準開弁時期となるように燃料噴射弁の作動に関する制御値が制御されることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
5. 上記後噴射における各パラメータの変動量が先噴射から後噴射までの時間であるインターバル時間を変数とする関数から算出され、後噴射における開弁時期が上記基準開弁時期となるように燃料噴射弁の作動に関する制御値が制御されたときには上記後噴射における燃料噴射圧の変動量を推定するのに用いられるインターバル時間が燃料噴射弁が基準開弁時期に開弁するものとして算出されることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
6. 後噴射における燃料噴射弁の閉弁時期が後噴射における燃料噴射時間を上記基準燃料噴射時間とする閉弁時期となるように燃料噴射弁の作動に関する制御値が制御されることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
7. 上記パラメータに加えて、燃料噴射弁の開弁速度が採用されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料噴射装置。
8. 後噴射における燃料噴射時間が予め定められた時間よりも短いときには、上記パラメータとして燃料噴射弁の開弁時期のみが採用されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料噴射装置。
9. 上記燃料噴射弁が燃料を噴射するための噴射孔と、燃料噴射弁内にて往復動し且つ上記噴射孔を閉鎖するニードル弁と、上記噴射孔側のニードル弁の壁面に圧力を加え且つ上記噴射孔から噴射されるべき燃料を溜めておく第１の室と、上記ニードル弁に関して前記第１の室とは反対側に位置し且つ燃料を溜めておく第２の室とを有し、後噴射における開弁時期の変動量が上記第１の室内の燃料の圧力の時間微分値に基づいて推定されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料噴射装置。
10. 先噴射から後噴射までの時間であるインターバル時間以外の条件を固定した場合の上記後噴射における各パラメータの変動量とインターバル時間との関係を予め求めておき、該関係に基づいてインターバル時間から上記後噴射における各パラメータの変動量が推定されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料噴射装置。
11. 上記後噴射における各パラメータの変動量が先噴射における燃料噴射時間に応じて異なり、上記インターバル時間以外の条件として先噴射における燃料噴射時間が採用され、基準とする先噴射における燃料噴射時間に関して上記後噴射における各パラメータの変動量とインターバル時間との関係が求められており、該関係に基づいて推定された後噴射における各パラメータの変動量が先噴射におけるその時の燃料噴射時間に応じて補正されることを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
12. 上記後噴射における各パラメータの変動量が後噴射における燃料噴射時間に応じて異なり、上記インターバル時間以外の条件として後噴射における燃料噴射時間が採用され、基準とする後噴射における燃料噴射時間に関して上記後噴射における各パラメータの変動量とインターバル時間との関係が求められており、該関係に基づいて推定された後噴射における各パラメータの変動量が後噴射におけるその時の燃料噴射時間に応じて補正されることを特徴とする請求項１０または１１に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
13. 上記後噴射における各パラメータの変動量が燃料の平均圧力および燃料の温度の少なくとも一方に応じて異なり、上記インターバル時間以外の条件として燃料の平均圧力および燃料の温度の少なくとも一方が採用され、基準とする燃料の平均圧力および基準とする燃料の温度に関して上記後噴射における各パラメータの変動量とインターバル時間との関係が求められており、該関係に基づいて推定された後噴射における各パラメータの変動量がその時の燃料の平均圧力およびその時の燃料の温度の少なくとも一方に応じて補正されることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料噴射装置。
14. 上記後噴射における各パラメータの変動量が燃料中における脈動の伝搬速度に応じて異なり、上記インターバル時間以外の条件として燃料中における脈動の伝搬速度が採用され、基準とする燃料中における脈動の伝搬速度に関して上記後噴射における各パラメータの変動量とインターバル時間との関係が求められており、該関係に基づいて推定された後噴射における各パラメータの変動量がその時の燃料中における脈動の伝搬速度に応じて補正されることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料噴射装置。
15. その時の燃料中における脈動の伝搬速度が速いほど短いインターバル時間に対応する変動量となるように上記関係に基づいて推定された後噴射における各パラメータの変動量が補正されることを特徴とする請求項１４に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
16. 上記燃料中における脈動の伝搬速度が燃料の平均圧力および燃料の温度の少なくとも１つを変数とする関数から算出されることを特徴とする請求項１４または１５に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
17. 燃料の圧力を検出する圧力センサを具備し、該圧力センサの出力値から求まる燃料の圧力変化を利用して燃料中における脈動の伝搬速度が算出されることを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料噴射装置。
18. 上記伝搬速度の算出が予め定められた条件が成立したときに行われることを特徴とする請求項１７に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
19. 上記予め定められた条件が燃料の平均圧力の変化度合が予め定められた度合よりも小さいことであることを特徴とする請求項１８に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
20. 上記予め定められた条件が燃料の平均圧力が予め定められた圧力にあることであり、該予め定められた圧力が複数個の値であることを特徴とする請求項１８または１９に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
21. 燃料の温度が予め定められた基準温度であって燃料の平均圧力が予め定められた基準圧力であるときの燃料中の脈動の伝搬速度が基準伝搬速度として予め記憶されており、上記予め定められた条件が燃料の温度が上記基準温度であって燃料の平均圧力が上記基準圧力であることであり、該予め定められた条件が成立したときに算出された伝搬速度が上記基準伝搬速度とされることを特徴とする請求項１８〜２０のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料噴射装置。
22. 燃料噴射弁を複数個具備し、上記リザーバからこれら燃料噴射弁に燃料が供給され、上記圧力センサから最も遠い箇所にある燃料噴射弁に関して上記燃料中における脈動の伝搬速度が算出されることを特徴とする請求項１７〜２０のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料噴射装置。
23. 上記後噴射における各パラメータの変動量が燃料の平均圧力に応じて異なり、上記インターバル時間以外の条件として燃料の平均圧力が採用され、基準とする燃料の平均圧力に関して上記後噴射における各パラメータの変動量とインターバル時間との関係が求められており、その時の燃料の平均圧力が基準とした燃料の平均圧力よりも高いときには後噴射における燃料噴射量の変動量がプラスの方向へ大きくなるように上記推定された後噴射における各パラメータの変動量が補正され、その時の燃料の平均圧力が上記基準とした燃料の平均圧力よりも低いときには後噴射における燃料噴射量の変動量がマイナスの方向へ大きくなるように上記推定された後噴射における各パラメータの変動量が補正されることを特徴とする請求項１０〜２２のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料噴射装置。
24. 内燃機関の１機関サイクル中に少なくとも３回の燃料噴射が実行され、１回目の燃料噴射に起因して発生する脈動に起因する３回目の燃料噴射における各パラメータの変動量と２回目の燃料噴射に起因して発生する脈動に起因する３回目の燃料噴射における各パラメータの変動量とを合わせた量が３回目の燃料噴射における各パラメータの変動量とされることを特徴とする請求項１〜２３のいずれか１つに記載の内燃機関の燃料噴射装置。

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