JP2004156578A - 蓄圧式燃料噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】噴射なましを実施している期間、つまり実コモンレール圧力が減速前の目標コモンレール圧力から減速後の目標コモンレール圧力に追従するまでの期間に、その期間外よりも多段噴射の噴射回数を多くすることで、インジェクタ動的リーク量が多くなる。これにより、実コモンレール圧力が減速前の目標コモンレール圧力から減速後の目標コモンレール圧力まで降圧する降圧性または追従性を向上することができる。したがって、エンジンの各気筒の燃焼室内にインジェクタから必要以上に高い圧力の燃料が噴射供給される期間を短縮できるので、エンジンの燃焼状態が緩慢となり、燃焼音等のエンジン騒音を改善することができる。
【選択図】 図6
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、コモンレール内に蓄圧された高圧燃料をインジェクタを介してエンジンに噴射供給する蓄圧式燃料噴射装置に関するもので、特にコモンレール内の燃料圧力を高圧から低圧に降圧させる降圧性能に優れる蓄圧式燃料噴射装置に係わる。
【0002】
【従来の技術】
従来より、ディーゼルエンジン用の燃料噴射システムとして、燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレールと、このコモンレール内の高圧燃料をエンジンの気筒内に噴射供給するインジェクタと、加圧室内に吸入される燃料を加圧して高圧化しコモンレールに圧送する吸入調量型の燃料供給ポンプ(サプライポンプ)と、コモンレール内の燃料圧力を検出する燃料圧力センサと、この燃料圧力センサによって検出される実燃料圧力(コモンレール圧力)とエンジンの運転状態に応じて設定される目標燃料圧力(目標コモンレール圧力)との圧力差に基づいて加圧室内に吸入される燃料量を変更することによりコモンレール内の燃料圧力を制御するエンジン制御ユニット(ECU)とを備えた蓄圧式燃料噴射システムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
なお、この蓄圧式燃料噴射システムにおいては、コモンレール圧力を低圧から高圧へ昇圧させる昇圧性能に優れる吸入調量弁(SCV)をサプライポンプに内蔵させて、例えば加速時に、燃料タンクと加圧室とを連通する燃料供給路の開口度合を調整して、サプライポンプの吐出口よりコモンレールへ吐出されるポンプ吐出量(燃料吐出量)を変更して速やかにコモンレール圧力を昇圧するように構成されている。また、コモンレール圧力を高圧から低圧へ減圧(降圧)させる降圧性能に優れる減圧弁をコモンレールの端部に設置して、例えば減速時に、コモンレールと燃料タンクとを連通する燃料排出路を開弁して、速やかにコモンレール圧力を減圧するように構成されている。
【0004】
また、蓄圧式燃料噴射システムに使用されるインジェクタは、エンジンの各気筒内に燃料を噴射するための噴射孔を開閉するノズルニードルを有するノズルと、このノズルを保持するノズルホルダーに形成された圧力制御室内の燃料圧力を制御することで、ノズルニードルを開弁方向に駆動する電磁弁と、ノズルニードルを閉弁方向に付勢するスプリングとから構成されている。そして、インジェクタのノズルニードルの開閉を制御する電磁弁を、ノズルニードルが開弁するのに必要な時間よりも短い時間幅で駆動することにより、コモンレール内の高圧燃料を燃料系の低圧側へ溢流させて、コモンレール圧力を低下させるようにした蓄圧式燃料噴射システムも提案されている(例えば、特許文献2参照)。このようなインジェクタでは、電磁弁を開弁させてからノズルニードルが実際に開弁するまでに所定の遅延時間(所謂無効噴射時間)が有るために、この遅延時間よりも短い時間、電磁弁を開弁駆動させる、空打ち駆動を行うことで、インジェクタの圧力制御室内に供給される高圧燃料を低圧側に溢流させてコモンレール圧力を低下させるように構成されている。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−282929号公報(第1−13頁、図1−図15)
【特許文献2】
特開2000−282998号公報(第1−18頁、図1−図17)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、吸入調量弁を内蔵したサプライポンプと減圧弁を設置したコモンレールとを備えた蓄圧式燃料噴射システムにおいては、減速する際にコモンレール圧力が、基本噴射量(Q)とエンジン回転数(NE)とによって演算される目標コモンレール圧力を上回る場合に、コモンレールの端部に設置した減圧弁によって燃料排出路を開弁して、コモンレール内の燃料を低圧側に逃がし、コモンレール圧力を高圧から低圧へ減圧(降圧)させる減圧制御を行うものであるが、吸入調量弁および吸入調量弁を駆動する調量弁駆動回路の他に、減圧弁およびこの減圧弁を駆動するための減圧弁駆動回路が必要となり、コストアップとなるという問題が生じている。
【0007】
また、インジェクタの電磁弁に燃料が噴射しない程度の駆動パルスを与える(空打ち駆動)するものや、減速直後に極少量の噴射を行うものの場合には、通常のインジェクタ使用方法と違い非常に短い駆動パルスでインジェクタの電磁弁を駆動するため、インジェクタの作動自体が不安定で噴射が有ったり、無かったりする。これにより、うまくコモンレール内の燃料圧力(コモンレール圧力)をコントロールできず、コモンレール圧力が目標コモンレール圧力まで低下するまでの間、エンジンの各気筒内にインジェクタから必要以上に高い圧力の燃料が噴射供給されるために、エンジンの燃焼状態が悪化し燃焼音が大きくなるという問題が生じている。
【0008】
【発明の目的】
本発明の目的は、減圧弁およびこの減圧弁を駆動するための減圧弁駆動回路を不要としながらも、定常走行時から減速走行に移行する期間の、コモンレール内の燃料圧力を高圧から低圧へ減圧させる降圧性能に優れる蓄圧式燃料噴射装置を提供することにある。また、定常走行時から減速走行に移行する期間に、コモンレール内の燃料圧力が目標燃料圧力まで低下するまでの間、燃焼音等のエンジン騒音を改善することのできる蓄圧式燃料噴射装置を提供することにある。
【0009】
【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、定常走行時から減速走行に移行する期間に、圧力制御室内に供給される高圧燃料を燃料系の低圧側に溢流させる燃料溢流量(インジェクタ動的リーク量)を、実燃料圧力が目標燃料圧力に略一致するまで、目標燃料圧力と実燃料圧力とが一致するときの上記の燃料溢流量の標準量に対して増加させることにより、減圧弁およびこの減圧弁を駆動するための減圧弁駆動回路を不要としながらも、コモンレール内の燃料圧力を高圧から低圧へ減圧させる降圧性能を向上することができる。したがって、部品点数および組付工数を削減できるので、コストダウンを図ることができる。
【0010】
請求項2に記載の発明によれば、定常走行時から減速走行に移行する期間に、エンジンの各気筒内に噴射する燃料噴射量を、エンジンの運転状態または運転条件によって設定される減速後噴射量に到達するまで、単位時間当たり所定のステップ量で段階的に減少させるか、あるいは単位時間当たり所定の勾配量で連続的に減少させることにより、減速サージや減速ショックを和らげるための噴射なましを行うことができる。
【0011】
請求項3に記載の発明によれば、定常走行時から減速走行に移行する期間とは、減速前の目標燃料圧力から減速後の目標燃料圧力に所定値以上減少して、実燃料圧力が減速後の目標燃料圧力に略一致するまでの期間であることを特徴としている。あるいは、定常走行時から減速走行に移行する期間とは、エンジンの各気筒内に噴射する燃料噴射量を、エンジンの運転状態または運転条件によって設定される減速後噴射量に到達するまでの期間であることを特徴としている。
【0012】
請求項4ないし請求項6に記載の発明によれば、燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力と減速後の目標燃料圧力との圧力差に応じて、多段噴射の噴射回数を設定するようにする。あるいは燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力と減速後の目標燃料圧力との圧力差が小さくなるに従って、多段噴射の噴射回数をN回ずつ段階的に減少させるようにする。これにより、減速前の目標燃料圧力から減速後の目標燃料圧力までの間の、インジェクタの多段噴射によるインジェクタの圧力制御室内に供給される高圧燃料を燃料系の低圧側に溢流させる燃料溢流量(インジェクタ動的リーク量)を減速前よりも稼ぐことができるので、コモンレール内の燃料圧力が目標燃料圧力まで低下するまでの間の、燃焼音等のエンジン騒音を改善することができる。
【0013】
請求項7に記載の発明によれば、定常走行時から減速走行に移行する期間、あるいは減速前の目標燃料圧力から減速後の目標燃料圧力に所定値以上減少して、燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力が減速後の目標燃料圧力に略一致するまでの期間に、燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力と減速後の目標燃料圧力との圧力差が小さくなるに従って、インジェクタの電磁弁への通電時間またはインジェクタの噴射期間(開弁期間)を徐々に減少させるようにする。これにより、減速前の目標燃料圧力から減速後の目標燃料圧力までの間の、インジェクタよりエンジンに噴射される燃料噴射量を段階的に減少させることができるので、コモンレール内の燃料圧力が目標燃料圧力まで低下するまでの間の、すなわち、定常走行時から減速走行に移行する期間の降圧性能を向上することができる。
【0014】
請求項8に記載の発明によれば、インジェクタの電磁弁への通電時間またはインジェクタの噴射期間(開弁期間)を、エンジンの運転状態または運転条件によって設定される減速後噴射量に対応した通電時間または噴射期間に到達するまで、単位時間当たり所定のステップ量で段階的に減少させるか、あるいは単位時間当たり所定の勾配量で連続的に減少させることにより、減速サージや減速ショックを和らげるための噴射なましを行うことができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
[第1実施形態の構成]
図1ないし図7は本発明の第1実施形態を示したもので、図1はコモンレール式燃料噴射システムの全体構造を示した図で、図2は2方弁式電磁弁付きのインジェクタの構造を示した図である。
【0016】
本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムは、多気筒ディーゼルエンジン等の内燃機関(以下エンジンと呼ぶ)1の各気筒の燃焼室内に噴射供給する燃料噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレール2と、加圧室内に吸入される燃料を加圧してコモンレール2に圧送する吸入調量型のサプライポンプ3と、複数個(本例では4個)のインジェクタ5と、サプライポンプ3の吸入調量弁(アクチュエータ)4および複数個のインジェクタ5の電磁弁(アクチュエータ)7を電子制御するエンジン制御ユニット(以下ECUと呼ぶ)10とを備えている。
【0017】
コモンレール2には、連続的に燃料噴射圧力に相当する高圧燃料が蓄圧される必要があり、そのために燃料配管(高圧通路)11を介して高圧燃料を吐出するサプライポンプ3の吐出口と接続されている。なお、インジェクタ5およびサプライポンプ3からのリーク燃料は、リーク配管(燃料還流路)12、13、14を経て燃料タンク9にリターンされる。また、コモンレール2から燃料タンク9へのリターン配管(燃料還流路)15には、プレッシャリミッタ16が取り付けられている。そのプレッシャリミッタ16は、コモンレール2内の燃料圧力が限界設定圧を超えた際に開弁して燃料圧力を限界設定圧以下に抑えるための圧力安全弁である。
【0018】
サプライポンプ3は、エンジン1のクランク軸(クランクシャフト)21の回転に伴ってポンプ駆動軸22が回転することで燃料タンク9内の燃料を汲み上げる周知のフィードポンプ(低圧供給ポンプ:図示せず)と、ポンプ駆動軸22により駆動されるプランジャ(図示せず)と、このプランジャの往復運動により燃料を加圧する加圧室(プランジャ室:図示せず)とを有している。そして、サプライポンプ3は、燃料配管19を経てフィードポンプにより吸い出された燃料を加圧して吐出口からコモンレール2へ高圧燃料を吐出する高圧供給ポンプ(燃料供給ポンプ)である。そして、燃料タンク9とサプライポンプ3の加圧室とを連通する燃料供給路、特にフィードポンプと加圧室とを連通する燃料供給路には、その燃料供給路を開閉するコモンレール圧力制御用吸入調量弁(SCV)4が取り付けられている。
【0019】
吸入調量弁4は、図示しないポンプ駆動回路を介してECU10からのポンプ駆動信号によって電子制御されることにより、サプライポンプ3のフィードポンプから加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整するポンプ流量制御弁(吸入量調整用電磁弁)で、各インジェクタ5からエンジン1へ噴射供給する燃料噴射圧力(燃料圧力)、つまりコモンレール圧力を変更する。ここで、本実施例の吸入調量弁4は、サプライポンプ3内の燃料流路の開度を変更するバルブ(弁体)と、ポンプ駆動信号に応じてバルブの弁開度を調整するためのソレノイドコイルとを有し、このソレノイドコイルへの通電が停止されると弁開度が全開状態となるノーマリオープンタイプの電磁弁(ポンプ制御弁)である。
【0020】
各気筒のインジェクタ5は、エンジン1の各気筒毎に対応して搭載されており、コモンレール2より分岐する複数の分岐管17の下流端に接続されている。このインジェクタ5は、コモンレール2に蓄圧された高圧燃料をエンジン1の各気筒の燃焼室内に噴射供給するノズル6と、このノズル6内に収容されたノズルニードル33を開弁方向に駆動する2方弁式電磁弁(以下電磁弁と呼ぶ)7と、ノズルニードル33を閉弁方向に付勢するコイルスプリング(ニードル付勢手段:図示せず)とによって構成される電磁式燃料噴射弁である。
【0021】
ノズル6は、複数個の噴射孔31を有するノズルボディ32と、このノズルボディ32内に摺動自在に収容されて、複数個の噴射孔31を開閉するノズルニードル33とから構成されている。なお、ノズルボディ32には、継手部から燃料溜まり34までを連通する燃料通路35が形成されている。また、ノズルニードル33の軸方向の図示上端側には、ノズルニードル33と連動して図示上下方向に移動するコマンドピストン36が組み付けられている。
【0022】
また、ノズルボディ32の図示上端側に連結されるノズルホルダ37には、入口オリフィス41を介して継手部から圧力制御室39内に燃料を供給する燃料供給路40が形成されている。なお、ノズルボディ32およびノズルホルダ37には、ノズルニードル33とノズルボディ32との摺動部より内部空間54内に溢流した燃料を、後記する燃料排出路51に導く(インジェクタ静的リーク)ための燃料排出路55が形成されている。
【0023】
電磁弁7は、車載電源43とインジェクタ駆動回路(EDU)に内蔵された常開型スイッチ44を介して電気的に接続されたソレノイドコイル45、このソレノイドコイル45の起磁力により図示上方へ吸引されるアーマチャ付きの弁体46、およびこの弁体46を閉弁方向に付勢するリターンスプリング47等から構成されている。インジェクタ5からエンジン1の各気筒の燃焼室内への燃料の噴射は、ECU10からの電磁弁7を駆動するインジェクタ駆動回路(EDU)への電磁弁制御信号(INJ制御指令値)により電子制御される。
【0024】
そして、インジェクタ駆動回路(EDU)から電磁弁7のソレノイドコイル45にインジェクタ駆動電流が印加されて、電磁弁7の弁体46が出口オリフィス42を介して圧力制御室39に連通する連通孔49を開弁すると、圧力制御室39内に供給されている燃料は、出口オリフィス42、燃料排出路51、52、燃料排出口53を経て、燃料系の低圧側である燃料還流路13、14および燃料タンク9に溢流する(インジェクタ動的リーク)。これにより、圧力制御室39内の燃料圧力が低下して、ノズルニードル33を図示上方に上昇させる方向に作用する燃料溜まり34内の燃料圧力がコイルスプリングの付勢力に打ち勝つと、ノズルニードル33が弁座より図示上方にリフト(離間)し、噴射孔31と燃料溜まり34とが連通する。このとき、コモンレール2内に蓄圧された高圧燃料がエンジン1の各気筒の燃焼室内に噴射供給される。
【0025】
ECU10には、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メモリ(ROM、RAM)、入力回路、出力回路、電源回路、インジェクタ駆動回路(EDU)およびポンプ駆動回路等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。また、ECU10は、イグニッションスイッチがオン(IG・ON)すると、ECU電源の供給が成され、メモリ内に格納された制御プログラムに基づいて、例えばサプライポンプ3の吸入調量弁4およびインジェクタ5の電磁弁7を電子制御するように構成されている。また、ECU10は、イグニッションスイッチがオフ(IG・OFF)されてECU電源の供給が断たれると、メモリ内に格納された制御プログラムに基づく上記の制御が強制的に終了されるように構成されている。
【0026】
ここで、各種センサからのセンサ信号は、A/D変換器でA/D変換された後に、ECU10に内蔵されたマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。そして、マイクロコンピュータには、エンジン1の運転状態または運転条件を検出する運転条件検出手段としての、エンジン回転速度(エンジン回転数とも言う:NE)を検出するための回転速度センサ61、アクセル開度(ACCP)を検出するためのアクセル開度センサ62、エンジン冷却水温(THW)を検出するための冷却水温センサ63、サプライポンプ3内に吸入されるポンプ吸入側の燃料温度(THF)を検出するための燃料温度センサ64、車室外の大気温度である外気温度(TAM)を検出する外気温度センサ65、およびコモンレール2内の燃料圧力(コモンレール圧力:Pc)を検出するコモンレール圧力センサ(本発明の燃料圧力センサに相当する)66等が接続されている。
【0027】
ECU10は、回転速度センサ61によって検出されたエンジン回転速度(NE)およびアクセル開度センサ62によって検出されたアクセル開度(ACCP)等のエンジン運転情報に基づいて、基本噴射量(Q)、指令噴射時期(T)を算出し、エンジン回転速度(NE)等のエンジン運転情報またはコモンレール圧力センサ66によって検出される実コモンレール圧力(Pc)および基本噴射量(Q)から算出されたインジェクタ5の電磁弁7の通電時間(噴射パルス長さ、噴射パルス幅、噴射パルス時間、指令噴射期間:Tq)に応じて、インジェクタ駆動回路(EDU)を介して各気筒のインジェクタ5の電磁弁7にパルス状のインジェクタ駆動電流(INJ駆動電流値、インジェクタ噴射パルス)を印加するように構成されている。これにより、エンジン1が運転される。
【0028】
また、ECU10は、エンジン1の運転条件に応じた最適なコモンレール圧力を演算し、ポンプ駆動回路を介してサプライポンプ3の吸入調量弁(SCV)4を駆動することで、サプライポンプ3より吐出される燃料吐出量を変更して、コモンレール2内の燃料圧力(コモンレール圧力)を制御する燃料圧力制御手段を有している。
すなわち、ECU10は、回転速度センサ61によって検出されたエンジン回転速度(NE)等のエンジン運転情報から目標コモンレール圧力(PF)を演算し、この目標コモンレール圧力(PF)を達成するために、サプライポンプ3の吸入調量弁4へのポンプ駆動信号(SCV制御量、SCV制御指令値、駆動電流値)を調整して、サプライポンプ3より吐出される燃料の圧送量(ポンプ吐出量)を制御するように構成されている。
【0029】
さらに、より好ましくは、コモンレール圧力センサ66をコモンレール2に取り付けて、そのコモンレール圧力センサ66によって検出される実コモンレール圧力(Pc)がエンジン運転情報によって決定される目標コモンレール圧力(PF)と略一致するように、サプライポンプ3の吸入調量弁4へのポンプ駆動信号(SCV制御量、SCV制御指令値、駆動電流値)をフィードバック制御することが望ましい。
【0030】
なお、吸入調量弁4への駆動電流値の制御は、デューティ(DUTY)制御により行うことが望ましい。例えば実コモンレール圧力(Pc)と目標コモンレール圧力(PF)との圧力偏差(ΔP)に応じて単位時間当たりのポンプ駆動信号のオン/オフの割合(通電時間割合・デューティ比)を調整して、吸入調量弁4のバルブの弁開度を変化させるデューティ制御を用いることで、高精度なデジタル制御が可能となる。
【0031】
ここで、本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、エンジン1の特定気筒のインジェクタ5においてエンジン1の1周期(1行程:吸気行程−圧縮行程−膨張行程(爆発行程)−排気行程)中、つまりエンジン1のクランクシャフトが2回転(720°CA)する間、特にエンジン1の各気筒の1燃焼行程中に燃料を複数回に分けて噴射する多段噴射を実施する(噴射率制御手段)ことが可能である。例えばエンジン1の圧縮行程中、膨張行程中にインジェクタ5の電磁弁7の駆動を複数回実施することで、メイン噴射の前に複数回のパイロット噴射やプレ噴射を行うマルチ噴射、あるいはメイン噴射の後に複数回のアフタ噴射を行うマルチ噴射、あるいはメイン噴射の前に1回以上のパイロット噴射を行うと共に、メイン噴射の後に1回以上のアフタ噴射を行うマルチ噴射を実施することが可能である。
【0032】
[第1実施形態の制御方法]
次に、本実施形態のサプライポンプ3の吸入調量弁4およびインジェクタ5の電磁弁7の制御方法を図1ないし図4に基づいて簡単に説明する。ここで、図3および図4はインジェクタ噴射量制御方法、コモンレール圧力制御方法を示したフローチャートである。
【0033】
この図3および図4のフローチャートは、図示しないイグニッションスイッチがONとなった後に、所定のタイミング毎に繰り返される。例えばk気筒のインジェクタ5の噴射量制御を、前回サイクルでのk気筒のインジェクタ5の噴射終了直後に開始しても良いし、また、今回サイクルでk気筒の直前噴射気筒(k気筒が#1気筒の場合は#2気筒、k気筒が#3気筒の場合は#1気筒、k気筒が#4気筒の場合は#3気筒、k気筒が#2気筒の場合は#4気筒)の噴射終了直後に開始しても良い。
【0034】
先ず、図3および図4のフローチャートが起動すると、エンジンパラメータ(エンジン運転情報)であるエンジン回転速度(NE)、アクセル開度(ACCP)、エンジン冷却水温(THW)、ポンプ吸入側の燃料温度(THF)等を取り込むと同時に、外気温度(TAM)および実コモンレール圧力(Pc)を取り込む(ステップS1)。次に、前回取り込んだアクセル開度(ACCPi−1)と今回取り込んだアクセル開度(ACCPi)とのアクセル開度差(ΔACCP)を算出する(ステップS2)。
【0035】
次に、通常時噴射指令値を演算する(ステップS3)。具体的には、エンジン回転速度(NE)とアクセル開度(ACCP)と予め実験等により測定して作成した特性マップまたは演算式とによって基本噴射量(Q)を演算する(基本噴射量決定手段)。ここで、前回の基本噴射量(Qi−1)と今回の基本噴射量(Qi)との目標圧力差(ΔPF)を算出しても良い。
【0036】
続いて、エンジン回転速度(NE)と基本噴射量(Q)と予め実験等により測定して作成した特性マップまたは演算式とによって目標コモンレール圧力(PF)を演算する(燃料圧力決定手段)。ここで、前回の目標コモンレール圧力(PFi−1)と今回の目標コモンレール圧力(PFi)との噴射量差(ΔQ)を算出しても良い。
【0037】
続いて、エンジン回転速度(NE)と基本噴射量(Q)と予め実験等により測定して作成した特性マップまたは演算式とによって指令噴射時期(通常時メイン噴射時期:T)を演算する(噴射時期決定手段)。
【0038】
次に、ステップS2で求めたアクセル開度差(ΔACCP)が所定値(−α)以下であるか否かを判定する。あるいは目標圧力差(ΔPF)または噴射量差(ΔQ)が所定値以上減少しているか否かを判定する(ステップS4)。この判定結果がNOの場合には、ステップS2で求めたアクセル開度差(ΔACCP)が所定値(+β)以上であるか否かを判定する。あるいは目標圧力差(ΔPF)または噴射量差(ΔQ)が所定値以上増加しているか否かを判定する(ステップS5)。この判定結果がYESの場合には、加速時(加速走行時または加速状態)であると判断して、減速フラグ(fg)を倒しfg=0とし、メモリに記憶する(ステップS6)。
【0039】
次に、通常時噴射パターンを演算し、メモリに記憶する(ステップS7)。その後に、ステップS13の判定処理に進む。具体的には、エンジン回転速度(NE)と基本噴射量(Q)と予め実験等により測定して作成した特性マップとによって多段噴射の噴射回数(マルチ噴射回数、INJ噴射回数)を演算する。
【0040】
例えばINJ噴射回数を、図5(a)に示したように、3回(パイロット噴射1、プレ噴射およびメイン噴射)としたり、図5(a)に示したように、3回(パイロット噴射2、パイロット噴射1およびメイン噴射)としたり、図6に示したように、2回(パイロット噴射1およびメイン噴射)としたりする。なお、図5(b)には、図5(a)の噴射形態(噴射パターン)の表示方法を示す。すなわち、多段噴射の各噴射に対応して各々のビットを対応させ、「1」なら噴射を実施し、「0」なら噴射を実施せずと判断し、噴射パターンを決定する。
【0041】
また、ステップS4の判定結果がYESの場合には、減速時(減速走行時または減速状態)であると判断して、減速フラグ(fg)を立てfg=1とし、メモリに記憶する(ステップS8)。その後に、ステップS9の演算処理に進む。
【0042】
また、ステップS4の判定結果がNOで、且つステップS5の判定結果がNOの場合には、定常時(定常走行時または定常状態)と判断して、減速時噴射量を設定する(ステップS9)。具体的には、ステップS3にて設定された今回の基本噴射量(Qi)を今回の減速時噴射量(Qgi)とし、今回の減速時噴射量(Qgi)からなまし噴射量(dQ)を差し引いて次回の減速時噴射量(Qg=Qgi−dQ)を演算する。これにより、図6のタイミングチャートに示したように、前回の減速開始前噴射量(通常時噴射量)から今回の減速後噴射量までの間、徐々に噴射量を減少させるなまし噴射量による燃料噴射が実施される。
【0043】
次に、前述の減速時噴射量(Qg)と基本噴射量(減速後噴射量:Q)との差(Qg−Q)が所定値(γ)以下であるか否かを判定する(ステップS10)。この判定結果がYESの場合には、ステップS6の処理に進み、減速フラグ(fg)をリセットする。
【0044】
また、ステップS10の判定結果がNOの場合には、減速時噴射指令値を演算する(ステップS11)。具体的には、エンジン回転速度(NE)と基本噴射量(Q)と予め実験等により測定して作成した特性マップまたは演算式とによって減速時目標コモンレール圧力(PFg)を演算する(燃料圧力決定手段)。続いて、エンジン回転速度(NE)と基本噴射量(Q)と予め実験等により測定して作成した特性マップまたは演算式とによって減速時噴射時期(減速時メイン噴射時期:Tg)を演算する(噴射時期決定手段)。
【0045】
次に、減速時噴射パターンを演算する(ステップS12)。具体的には、実コモンレール圧力(Pcr)と減速時目標コモンレール圧力(PFg)との圧力差(Pcr−PFg)に応じて、減速時の噴射パターン(INJ噴射回数)を演算し、所定の噴射量を何回噴射するかを決定する(図6のタイミングチャート参照)。
【0046】
そして、図3のステップS7の演算処理またはステップS12の演算処理が終了したら、図4のフローチャートに進み、メイン噴射の要求が有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、メイン噴射量(Qmain)を0とし、無噴射とする(ステップS14)。その後に、ステップS21の処理に進む。
【0047】
また、ステップS13の判定結果がYESの場合には、メイン噴射指令値を演算する(ステップS15)。具体的には、エンジン回転速度(NE)と基本噴射量(Q)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)または演算式とからメイン噴射量(Qmain)を演算する(メイン噴射量決定手段)。
【0048】
続いて、基本噴射量(Q)とエンジン回転速度(NE)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)または演算式とからメイン噴射時期(Tmain)を演算する(メイン噴射時期決定手段)。なお、メイン噴射量(Qmain)は、トータル噴射量(totalQ)からプレ噴射量(Qpre)、パイロット噴射量(Qpilot)およびアフタ噴射量(Qaft)を減算して算出するようにしても良い。
【0049】
次に、メイン噴射以外の噴射の要求が有るか否かを判定する(ステップS16)。この判定結果がNOの場合には、メイン噴射以外の噴射の設定を行わず、メイン噴射以外の噴射の噴射量を0とし、メイン噴射以外では燃料が噴射しないようにする(ステップS17)。その後に、ステップS21の処理に進む。
【0050】
また、ステップS16の判定結果がYESの場合には、プレ噴射指令値を演算する(ステップS18)。具体的には、エンジン回転速度(NE)と基本噴射量(Q)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)または演算式とからプレ噴射量(Qpre)を演算する(プレ噴射量決定手段)。
【0051】
続いて、基本噴射量(Q)とエンジン回転速度(NE)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)または演算式とからプレ噴射時期(Tpre)を演算する(プレ噴射時期決定手段)。あるいは、エンジン回転速度(NE)と基本噴射量(Q)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)または演算式とから多段噴射におけるプレ噴射とメイン噴射との間のインターバルを演算する(無噴射間隔決定手段)。なお、プレ噴射を実施しない場合には、ステップS18の処理を実施しなくても良い。
【0052】
次に、パイロット噴射指令値を演算する(ステップS19)。具体的には、エンジン回転速度(NE)と基本噴射量(Q)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)または演算式とからパイロット噴射量(Qpilot)を演算する(パイロット噴射量決定手段)。
【0053】
続いて、基本噴射量(Q)とエンジン回転速度(NE)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)または演算式とからパイロット噴射時期(Tpilot)を演算する(パイロット噴射時期決定手段)。あるいは、エンジン回転速度(NE)と基本噴射量(Q)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)または演算式とから多段噴射におけるパイロット噴射とメイン噴射またはプレ噴射との間のインターバルを演算する(無噴射間隔決定手段)。なお、パイロット噴射を実施しない場合には、ステップS19の処理を実施しなくても良い。
【0054】
次に、アフタ噴射指令値を演算する(ステップS20)。具体的には、エンジン回転速度(NE)と基本噴射量(Q)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)または演算式とからアフタ噴射量(Qaft)を演算する(アフタ噴射量決定手段)。
【0055】
続いて、基本噴射量(Q)とエンジン回転速度(NE)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)または演算式とからアフタ噴射時期(Taft)を演算する(アフタ噴射時期決定手段)。あるいは、エンジン回転速度(NE)と基本噴射量(Q)と予め実験等により測定して作成した特性マップ(図示せず)または演算式とから多段噴射におけるメイン噴射とアフタ噴射との間のインターバルを演算する(無噴射間隔決定手段)。なお、アフタ噴射を実施しない場合には、ステップS20の処理を実施しなくても良い。
【0056】
次に、INJ制御指令値であるINJ制御量を噴射パルス幅に変換する(ステップS21)。具体的には、基本噴射量(Q)と実コモンレール圧力(Pcr)と予め実験等により測定して作成した特性マップまたは演算式とによってインジェクタ5の電磁弁7の通電時間(噴射パルス長さ、噴射パルス幅、噴射パルス時間、指令噴射期間:Tq)を演算する(噴射期間決定手段)。
【0057】
次に、SCV制御指令値であるポンプ制御量を演算する(ステップS22)。具体的には、実コモンレール圧力(Pcr)と目標コモンレール圧力(PF)との圧力偏差(Pcr−PFg,orPcr−PF)に応じてSCV補正量(Di)を演算する。続いて、前回のSCV制御量(Dscv)にSCV補正量(Di)を加算して今回のポンプ制御量(SCV制御指令値:Dscv)を演算する。
【0058】
次に、INJ制御量(INJ制御指令値:Tq)および指令噴射時期(T)をECU10の出力段にセットする。また、ポンプ制御量(SCV制御指令値:Dscv)をECU10の出力段にセットする(ステップS23)。以降、ステップS1の処理に戻り、前述の制御を繰り返す。
【0059】
[第1実施形態の作用]
次に、本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムの作動を図1ないし図7に基づいて簡単に説明する。
【0060】
本実施形態では、運転者がアクセルペダルを大きく踏み込んで前回のアクセル開度(ACCPi−1)と今回のアクセル開度(ACCPi)との差(ΔACCP)が所定値(+β)以上に大きくなり、今回の目標コモンレール圧力(PF)または今回の基本噴射量(Q)が前回と比べて所定値以上増加するような加速時、つまり定常走行時から加速走行に移行する期間中は、インジェクタ5の噴射形態(INJ噴射回数)が1回または2回に設定されると共に、コモンレール圧力センサ66によって検出される実コモンレール圧力(Pc)が目標コモンレール圧力(PF)と略一致するように、サプライポンプ3の吸入調量弁4へのSCV制御指令値がフィードバック制御される。これにより、燃料タンク9とサプライポンプ3の加圧室とを連通する燃料供給路の開口度合が調整されるので、サプライポンプ3の吐出口よりコモンレール2へ吐出されるポンプ吐出量が変更され速やかにコモンレール2内の燃料圧力(コモンレール圧力)が昇圧する。
【0061】
また、運転者がアクセルペダルから足を離して前回のアクセル開度(ACCPi−1)と今回のアクセル開度(ACCPi)との差(ΔACCP)が所定値(α)以上に大きくなり、今回の目標コモンレール圧力(PF)または今回の基本噴射量(Q)が前回と比べて所定値以上減少するような減速時、つまり定常走行時から減速走行に移行する期間中は、先ず噴射なましを実施するように減速時噴射量(Qg)に設定される。これは、減速開始前に設定される前回の基本噴射量(Q)から今回の減速後噴射量(Qg)までの間、つまり、減速開始後からアクセル開度(ACCP)の変化のない定常時において所定時間の間、図6のタイミングチャートに示したように、前回の基本噴射量(Q)から減速後噴射量(Qg)までの間、エンジン1の各気筒の燃焼室内に噴射供給する実際の燃料噴射量を徐々に減少させるなまし噴射量による燃料噴射が実施される。なお、本実施形態では、単位時間当たり所定の勾配量(Qgi−dQ)で連続的に実際の燃料噴射量を減少させる噴射なましを実施しているが、単位時間当たり所定のステップ量(Qgi−dQ)で段階的に実際の燃料噴射量を減少させる噴射なましを実施しても良い。
【0062】
ここで、エンジン1の各気筒に搭載されたインジェクタ5からエンジン1の各気筒の燃焼室内への燃料噴射は次のように実施される。インジェクタ5の指令噴射時期(T)あるいは多段噴射の各噴射時期、つまりパイロット噴射時期(Tpilot)、プレ噴射時期(Tpre)、メイン噴射時期(Tmain)、アフタ噴射時期(Taft)になると、各インジェクタ駆動回路(EDU)内蔵の常開型スイッチ44が閉じられて、インジェクタ5の電磁弁7のソレノイドコイル45にパルス状のインジェクタ駆動電流(INJ噴射パルス)が印加される。すると、インジェクタ5の電磁弁7の弁体46が開弁する。
【0063】
このインジェクタ5の電磁弁7の弁体46が開弁している間、コモンレール2の分岐管17から燃料供給路40、入口オリフィス41を経て圧力制御室39内に供給される高圧燃料は、連通孔49、出口オリフィス42、燃料排出路51、52を経て燃料排出口53よりリーク配管13、14に溢流(インジェクタ動的リーク)される。したがって、スプリング等のニードル付勢手段の付勢力に打ち勝ってノズルニードル33がノズルボディ32の弁座よりリフト(離間)する。これにより、噴射孔31と燃料溜まり34とが連通するため、コモンレール2内に蓄圧された高圧燃料がエンジン1の各気筒の燃焼室内に噴射供給される。
【0064】
その後に、インジェクタ(INJ)噴射パルスの出力を開始するインジェクタ噴射パルス開始時期から噴射パルス幅(Tq)あるいは多段噴射の各噴射期間、つまりパイロット噴射期間、プレ噴射期間、メイン噴射期間、アフタ噴射期間が経過してインジェクタ(INJ)噴射パルスの出力が終了するインジェクタ噴射パルス終了時期になると、インジェクタ駆動回路の常開型スイッチ44が開かれる。すると、インジェクタ5の電磁弁7の弁体46が閉弁する。
【0065】
このインジェクタ5の電磁弁7が閉弁している間は、コモンレール2の分岐管17から燃料供給路40、入口オリフィス41を経て圧力制御室39内に高圧燃料が供給されて圧力制御室39内に高圧燃料が充満するため、スプリング等のニードル付勢手段の付勢力によってノズルニードル33がノズルボディ32の弁座に着座する。これにより、噴射孔31と燃料溜まり34との連通状態が遮断されるため、エンジン1の各気筒の燃焼室内への燃料噴射が終了する。
【0066】
ここで、図7は、多段噴射の噴射回数(INJ噴射回数)を、0回から5回まで変更して、インジェクタ動的リーク量を計測した実験結果を示したグラフである。この図7の結果から、上記の噴射なましを実施している期間、つまり目標コモンレール圧力(PF)が所定値以上大きく減少する減速時に、INJ噴射回数を最適な回数に設定すれば、図6のタイミングチャートに示したように、実コモンレール圧力(Pc)が定常時目標コモンレール圧力(PF)から減速時目標コモンレール圧力(PFg)まで降圧する降圧性能または追従性能が従来例よりも実施例の方が改善されることが分かる。
【0067】
そこで、本実施形態では、図6のタイミングチャートに示したように、通常時噴射パターンおよび減速後噴射パターンが2回(パイロット噴射を1回、メイン噴射を1回)とした場合、圧力差(Pcr−PFg)が最も大きい場合には、5回(パイロット噴射を4回、メイン噴射を1回)とし、圧力差(Pcr−PFg)が最も小さい場合には、3回(パイロット噴射を2回、メイン噴射を1回)とし、圧力差(Pcr−PFg)がその間の場合には、3回(パイロット噴射を3回、メイン噴射を1回)としている。なお、パイロット噴射の代わりに、アフタ噴射またはプレ噴射を実施するようにしても良い。
【0068】
[第1実施形態の効果]
以上のように、本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、アクセル開度(ACCP)、目標コモンレール圧力(PF)、基本噴射量(Q)が所定値以上減少する減速開始時から所定の条件を満足するまでの間、すなわち、図6のタイミングチャートに示したように、減速前噴射量(定常時噴射量)から減速後噴射量に到達するまでの間、減速サージや減速ショックを和らげる噴射なましを実施すると同時に、実コモンレール圧力(Pc)が減速前の目標コモンレール圧力(PF)から減速後の目標コモンレール圧力(PFg)に追従するまでの間、エンジンの1燃焼行程中に、インジェクタ5の電磁弁7を複数回駆動して、エンジン1の各気筒の燃焼室内への高圧燃料の噴射を複数回に分けて行う多段噴射を実施するようにしている。
【0069】
そして、上記の噴射なましを実施している期間、つまり実コモンレール圧力(Pc)が減速前の目標コモンレール圧力(PF)から減速後の目標コモンレール圧力(PFg)に追従するまでの期間に、その期間外よりもINJ噴射回数が多くなるように設定すると、インジェクタ動的リーク量が多くなり、実コモンレール圧力(Pc)が減速前の目標コモンレール圧力(PF)から減速後の目標コモンレール圧力(PFg)まで降圧する降圧性能または追従性能を向上することができる。
【0070】
したがって、コモンレール2内の燃料圧力(コモンレール圧力)を速やかに降圧するようにコントロールできるので、実コモンレール圧力(Pc)が減速前の目標コモンレール圧力(PF)から減速後の目標コモンレール圧力(PFg)まで低下するまでの期間を短縮することができる。これにより、エンジン1の各気筒の燃焼室内にインジェクタ5から必要以上に高い圧力の燃料が噴射供給される期間を短縮できるので、エンジン1の燃焼状態が緩慢となり、燃焼音等のエンジン騒音を改善することができる。
【0071】
また、減圧弁およびこの減圧弁を駆動するための減圧弁駆動回路を不要としながらも、コモンレール2内の燃料圧力を高圧から低圧へ減圧させる降圧性能を改善することができる。したがって、部品点数および組付工数を削減できるので、コストダウンを図ることができる。
【0072】
[第2実施形態]
図8は本発明の第2実施形態を示したもので、定常走行から減速走行に移行する際の減速アクセル開度、噴射量、コモンレール圧力の挙動を示したタイミングチャートである。
【0073】
ここで、高負荷運転状態で、エンジン1を運転している時に、減速状態(アクセルペダルをOFF、燃料噴射停止)からその後に、再度、加速状態(アクセルペダルをON)に移行した時に、コモンレール2内の燃料圧力(実コモンレール圧力:Pc)が目標コモンレール圧力(PF)よりも規定値(例えば15MPa)以上高い時、燃焼音の悪化、NOx排出量の増加の問題がある。そこで、従来の技術では、再加速時の、噴射量、噴射時期を増減、進遅角しているが、再加速時のドライバビリティ(アクセル開度の変化に対する加速性)の悪化が懸念される。
【0074】
そこで、本実施形態では、アクセル開度(ACCP)が所定値以上減少した減速時、すなわち、コモンレール2内の燃料圧力(実コモンレール圧力:Pc)が目標コモンレール圧力(PF)よりも規定値(例えば15MPa)以上高い時の降圧性能を向上させる目的で、減速時に減速性、ドライバビリティが悪化しない程度の複数サイクル噴射を実施する。すなわち、定常走行時から減速走行(アクセル開度が0%)に移行する期間、つまり減速前の目標コモンレール圧力(PF)から減速後の目標コモンレール圧力に規定値以上(例えば15MPa)減少して、実コモンレール圧力(Pc)が減速後の目標コモンレール圧力に略一致するまでの期間に、実コモンレール圧力(Pc)と減速後の目標コモンレール圧力との圧力差が小さくなるに従って、インジェクタ5の電磁弁7の通電時間(噴射パルス幅、指令噴射期間:Tq)を、単位時間当たり所定のステップ量(前サイクルからの所定の減衰量:eqpcd)で段階的に減少させるようにする。
【0075】
これにより、減速前の目標コモンレール圧力(PF)から減速後の目標コモンレール圧力までの間の、インジェクタ5よりエンジン1に噴射される降圧時噴射量(eqpcdn)を前サイクルからの減衰量(eqpcd)毎に段階的に減少させることができるので、実コモンレール圧力(Pc)が減速後の目標コモンレール圧力まで低下するまでの間の、すなわち、定常走行時から減速走行に移行する期間(減速時)の降圧性能を向上することができる(図8の降圧時複数サイクル噴射無し時(従来例)に対する降圧時複数サイクル噴射有り時(実施例)の実コモンレール圧力(Pc)の挙動参照)。また、エンジン1の各気筒の燃焼室内にインジェクタ5から必要以上に高い圧力の燃料が噴射供給される期間を短縮できるので、エンジン1の燃焼状態が緩慢となり、燃焼音等のエンジン騒音を改善することができる。また、再加速時のドライバビリティ(アクセル開度の変化に対する加速性)を向上することができる。
【0076】
なお、減速前の目標コモンレール圧力(PF)から減速後の目標コモンレール圧力までの間の降圧時噴射量(eqpcdn)は、アクセル開度の変化があった時の減速前噴射量から減速後噴射量(エンジン回転速度が所定値で、且つアクセル開度が0%時の基本噴射量:Q)に到達するまでの間の噴射回数(ecqpcdn)により算出するようにしても良い。これにより、あらゆるエンジン1の運転条件で、上記の効果を発揮でき、背反を抑制することができる。なお、上記の降圧時噴射量(eqpcdn)を、減速時のエンジン1の運転条件(例えばエンジン負荷(アクセル開度:ACCP)、エンジン回転速度(NE)、基本噴射量(Q)、指令噴射量(QFIN)、実コモンレール圧力(PC)、目標コモンレール圧力(PF)、エンジン温度、エンジン冷却水温(THW)、吸気温度、大気圧等)により算出するようにしても良い。
【0077】
[他の実施形態]
本実施形態では、コモンレール圧力センサ66をコモンレール2に直接取り付けて、コモンレール2内に蓄圧される燃料圧力(実コモンレール圧力)を検出するようにしているが、燃料圧力センサをサプライポンプ3のプランジャ室(加圧室)からインジェクタ5内の燃料通路までの間の燃料配管等に取り付けて、サプライポンプ3の加圧室より吐出された燃料圧力、あるいはエンジン1の各気筒の燃焼室内に噴射供給される燃料噴射圧力を検出するようにしても良い。
【0078】
本実施形態では、エンジン1の各気筒の燃焼室内に燃料を噴射供給するインジェクタの一例として、2方弁式電磁弁付きのインジェクタ5を使用した例を説明したが、3方弁式電磁弁付きのインジェクタやその他のタイプのインジェクタを使用しても良い。また、本実施形態では、電磁式燃料噴射弁よりなるインジェクタ5を用いた例を説明したが、圧電方式の燃料噴射弁よりなるインジェクタを用いても良い。
【0079】
ここで、本実施形態では、エンジン1の運転条件を検出する運転条件検出手段として回転速度センサ61、アクセル開度センサ62を用いて基本噴射量(Q)、指令噴射時期(T)、目標コモンレール圧力(PF)を演算するようにしているが、運転条件検出手段としての冷却水温センサ63および燃料温度センサ64、その他のセンサ類(例えば吸気温センサ、吸気圧センサ、気筒判別センサ、噴射時期センサ等)からの検出信号(エンジン運転情報)を加味して基本噴射量(Q)、指令噴射時期(T)、目標コモンレール圧力(PF)を補正するようにしても良い。
【0080】
また、基本噴射量(Q)に、エンジン冷却水温(THW)やポンプ吸入側の燃料温度(THF)等を考慮した噴射量補正量を加味して指令噴射量(QFIN)を演算し(指令噴射量決定手段)、その指令噴射量(QFIN)と実コモンレール圧力(Pc)と予め実験等により測定して作成した特性マップまたは演算式とによってインジェクタ5の電磁弁7の通電時間(噴射パルス幅、指令噴射期間:Tq)を演算するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】コモンレール式燃料噴射システムの全体構造を示した概略図である(第1実施形態)。
【図2】2方弁式電磁弁付きのインジェクタの構造を示した概略図である(第1実施形態)。
【図3】インジェクタ噴射量制御方法、コモンレール圧力制御方法を示したフローチャートである(第1実施形態)。
【図4】インジェクタ噴射量制御方法、コモンレール圧力制御方法を示したフローチャートである(第1実施形態)。
【図5】(a)はインジェクタの噴射形態を示した図で、(b)は噴射形態の表示方法を示した図である(第1実施形態)。
【図6】定常走行から減速走行に移行する際の減速アクセル開度、コモンレール圧力、噴射量、燃焼音の挙動を示したタイミングチャートである(第1実施形態)。
【図7】INJ噴射回数に対するインジェクタ動的リーク量を示したグラフである(第1実施形態)。
【図8】定常走行から減速走行に移行する際の減速アクセル開度、噴射量、コモンレール圧力の挙動を示したタイミングチャートである(第2実施形態)。
【符号の説明】
1 エンジン
2 コモンレール
3 サプライポンプ(燃料供給ポンプ)
4 吸入調量弁(アクチュエータ)
5 インジェクタ
7 電磁弁(ニードル駆動手段、アクチュエータ)
10 ECU(燃料圧力決定手段、燃料圧力制御手段、燃料溢流量増加手段、噴射量徐変手段、噴射率制御手段、噴射回数決定手段、噴射期間決定手段、噴射期間徐変手段)
31 噴射孔
33 ノズルニードル
39 圧力制御室
66 コモンレール圧力センサ(燃料圧力センサ)
Claims (8)
- (a)燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレールと、
(b)吸入した燃料を加圧して前記コモンレール内に圧送する燃料供給ポンプと、
(c)エンジンの気筒内に燃料を噴射する噴射孔を開閉するノズルニードル、このノズルニードルの動作制御を行う圧力制御室、この圧力制御室内に供給される高圧燃料を燃料系の低圧側に溢流させることで前記ノズルニードルを開弁方向に駆動するニードル駆動手段、および前記ノズルニードルを閉弁方向に付勢するニードル付勢手段を有するインジェクタと、
(d)燃料の噴射圧力に相当する実燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、(e)前記エンジンの運転状態または運転条件に応じて目標燃料圧力を決定する燃料圧力決定手段と、
(f)前記燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力と前記燃料圧力決定手段によって設定された目標燃料圧力との圧力差に応じて前記燃料供給ポンプの燃料吐出量を変更して、前記コモンレール内の燃料圧力を制御する燃料圧力制御手段と、
(g)定常走行時から減速走行に移行する期間に、前記圧力制御室内に供給される高圧燃料を燃料系の低圧側に溢流させる燃料溢流量を、前記燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力が前記燃料圧力決定手段によって設定された目標燃料圧力に略一致するまで、前記目標燃料圧力と前記実燃料圧力とが一致するときの前記燃料溢流量の標準量に対して増加させる燃料溢流量増加手段と
を備えたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - 請求項1に記載の蓄圧式燃料噴射装置において、
前記定常走行時から減速走行に移行する期間に、前記エンジンの各気筒内に噴射する燃料噴射量を、前記エンジンの運転状態または運転条件によって設定される減速後噴射量に到達するまで、単位時間当たり所定のステップ量で段階的に減少させるか、あるいは単位時間当たり所定の勾配量で連続的に減少させる噴射量徐変手段を備えたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - 請求項1または請求項2に記載の蓄圧式燃料噴射装置において、
前記定常走行時から減速走行に移行する期間とは、減速前の目標燃料圧力から減速後の目標燃料圧力に所定値以上減少して、前記燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力が前記減速後の目標燃料圧力に略一致するまでの期間であるか、あるいは前記定常走行時から減速走行に移行する期間とは、前記エンジンの各気筒内に噴射する燃料噴射量を、前記エンジンの運転状態または運転条件によって設定される減速後噴射量に到達するまでの期間であることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - 請求項3に記載の蓄圧式燃料噴射装置において、
前記燃料溢流量増加手段は、前記エンジンの1燃焼行程中に、前記インジェクタを複数回駆動して、燃料噴射を複数回に分けて行う多段噴射を実施する噴射率制御手段、および前記燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力と前記減速後の目標燃料圧力との圧力差に応じて、前記多段噴射の噴射回数を設定する噴射回数決定手段を有していることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - 請求項4に記載の蓄圧式燃料噴射装置において、
前記噴射回数決定手段は、前記燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力と前記減速後の目標燃料圧力との圧力差が小さくなるに従って、前記多段噴射の噴射回数をN回ずつ段階的に減少させることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - (a)燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレールと、
(b)吸入した燃料を加圧して前記コモンレール内に圧送する燃料供給ポンプと、
(c)エンジンの気筒内に燃料を噴射する噴射孔を開閉するノズルニードル、このノズルニードルの動作制御を行う圧力制御室、この圧力制御室内に供給される高圧燃料を燃料系の低圧側に溢流させることで前記ノズルニードルを開弁方向に駆動するニードル駆動手段、および前記ノズルニードルを閉弁方向に付勢するニードル付勢手段を有するインジェクタと、
(d)燃料の噴射圧力に相当する実燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、(e)前記エンジンの運転状態または運転条件に応じて目標燃料圧力を決定する燃料圧力決定手段と、
(f)前記燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力と前記燃料圧力決定手段によって設定された目標燃料圧力との圧力差に応じて前記燃料供給ポンプの燃料吐出量を変更して、前記コモンレール内の燃料圧力を制御する燃料圧力制御手段と、
(g)前記エンジンの1燃焼行程中に、前記インジェクタを複数回駆動して、燃料噴射を複数回に分けて行う多段噴射を実施する噴射率制御手段と、
(h)減速前の目標燃料圧力から減速後の目標燃料圧力に所定値以上減少して、前記燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力が前記減速後の目標燃料圧力に略一致するまでの期間に、前記燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力と前記減速後の目標燃料圧力との圧力差が小さくなるに従って、前記多段噴射の噴射回数をN回ずつ段階的に減少させる噴射回数決定手段と
を備えたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - (a)燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレールと、
(b)吸入した燃料を加圧して前記コモンレール内に圧送する燃料供給ポンプと、
(c)エンジンの気筒内に燃料を噴射する噴射孔を開閉するノズルニードル、このノズルニードルを開弁方向に駆動する電磁弁、および前記ノズルニードルを閉弁方向に付勢するニードル付勢手段を有し、前記電磁弁への通電時間が長い程、前記ノズルニードルの開弁期間が増加するインジェクタと、
(d)燃料の噴射圧力に相当する実燃料圧力を検出する燃料圧力検出手段と、(e)前記エンジンの運転状態または運転条件に応じて目標燃料圧力を決定する燃料圧力決定手段と、
(f)前記燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力と前記燃料圧力決定手段によって設定された目標燃料圧力との圧力差に応じて前記燃料供給ポンプの燃料吐出量を変更して、前記コモンレール内の燃料圧力を制御する燃料圧力制御手段と、
(g)定常走行時から減速走行に移行する期間、あるいは減速前の目標燃料圧力から減速後の目標燃料圧力に所定値以上減少して、前記燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力が前記減速後の目標燃料圧力に略一致するまでの期間に、前記燃料圧力検出手段によって検出された実燃料圧力と前記減速後の目標燃料圧力との圧力差が小さくなるに従って、前記インジェクタの電磁弁への通電時間または前記インジェクタの噴射期間を徐々に減少させる噴射期間決定手段と
を備えたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - 請求項7に記載の蓄圧式燃料噴射装置において、
前記噴射期間決定手段は、前記インジェクタの電磁弁への通電時間または前記インジェクタの噴射期間を、前記エンジンの運転状態または運転条件によって設定される減速後噴射量に対応した通電時間または噴射期間に到達するまで、単位時間当たり所定のステップ量で段階的に減少させるか、あるいは単位時間当たり所定の勾配量で連続的に減少させる噴射期間徐変手段を備えたことを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
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