JP2008215127A

JP2008215127A - 燃料噴射装置

Info

Publication number: JP2008215127A
Application number: JP2007051536A
Authority: JP
Inventors: Hidetaka Shibata; 英孝柴田; Takashi Oshima; 隆大嶋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-03-01
Filing date: 2007-03-01
Publication date: 2008-09-18
Anticipated expiration: 2027-03-01
Also published as: DE102008011064B4; JP4497167B2; DE102008011064A1

Abstract

【課題】燃料によるオイル希釈を抑制しつつ、排気浄化装置の機能を好適に回復させることのできる燃料噴射装置を提供する。
【解決手段】この装置は、高圧の燃料が満たされるコモンレール１２と、同コモンレール１２に接続されて燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁１１と、排気通路１８に設けられた排気浄化装置３０とを有する内燃機関１０に適用される。内燃機関１０の運転状態に応じてコモンレール１２内部の燃料圧力（実レール圧）を調節しつつ、メイン噴射とは別に膨張行程終期における燃料噴射（ポスト噴射）を実行する。ポスト噴射を一回のみの燃料噴射によって実行する一括噴射モードと複数回に分割された燃料噴射によって実行する分割噴射モードとが設定される。実レール圧が所定圧力より高いときには一括噴射モードが選択され、実レール圧が所定圧力以下であるときには分割噴射モードが選択される。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料噴射弁からの燃料噴射としてトルク発生のための燃料噴射とは別に膨張行程あるいは排気行程における燃料噴射であるポスト噴射を実行する燃料噴射装置に関するものである。

近年、燃焼室に直接燃料を噴射するタイプの内燃機関が多用されており、そうした内燃機関は、高圧の燃料が満たされる蓄圧配管と同蓄圧配管に接続される燃料噴射弁とを備えている。そして、機関運転状態に応じて蓄圧配管内部の燃料圧力を調節しつつ燃料噴射弁を開閉制御することによって、同燃料噴射弁から機関運転状態に見合う量の燃料が噴射されるようになっている。

また、内燃機関の排気通路には、触媒コンバータや排気フィルタなど備えて排気を浄化する排気浄化装置が設けられている。そして、そうした排気浄化装置の機能を十分に発揮させるために、ポスト噴射を実行する装置が知られている。このポスト噴射は、膨張行程あるいは排気行程において実行される燃料噴射弁からの燃料噴射であり、トルク発生のための燃料噴射とは別に実行される。

こうしたポスト噴射が実行される内燃機関では、噴射燃料のシリンダ壁面への付着が生じ易い。しかも、そうした付着燃料の一部がピストンリングによって掻き落とされてクランクケース内に侵入して潤滑オイルに混入してしまうために、これによるオイル希釈が進むと、潤滑性能の低下を招いてしまう。

そのため従来、燃料によるオイルの希釈度合いを推定し、同希釈度合いが大きいほど機関運転領域におけるポスト噴射の実行領域を狭める装置が提案されている（例えば特許文献１）。同装置によれば、燃料によるオイル希釈が進むほど、ポスト噴射の実行頻度を低くすることができ、燃料によるオイル希釈を抑えることが可能になる。
特開２００５−３０７７７８号公報

上述した装置は、オイル希釈の進行を抑えることが可能になるものの、ポスト噴射の実行頻度の低下を招いてしまうために、排気浄化装置の機能を十分に回復させることができなくなってしまう。

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、燃料によるオイル希釈を抑制しつつ、排気浄化装置の機能を好適に回復させることのできる燃料噴射装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１に記載の発明は、高圧の燃料が満たされる蓄圧配管と同蓄圧配管に接続されて燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と排気通路に設けられた排気浄化装置とを有する内燃機関に適用され、該内燃機関の運転状態に応じて前記蓄圧配管内部の燃料圧力を調節しつつ、トルク発生のための前記燃料噴射弁からの燃料噴射とは別に膨張行程あるいは排気行程における燃料噴射であるポスト噴射を実行する燃料噴射装置において、前記ポスト噴射における燃料噴射モードとして同ポスト噴射を一回のみの燃料噴射によって実行する一括噴射モードと複数回に分割された燃料噴射によって実行する分割噴射モードとが設定され、前記蓄圧配管内部の燃料圧力が所定圧力より高いときには前記一括噴射モードが選択され、前記燃料圧力が前記所定圧力以下であるときには前記分割噴射モードが選択されることをその要旨とする。

燃料噴射装置にあっては、構成部品の公差などに起因にして、燃料噴射弁からの燃料噴射の度に噴射量誤差が生じることが避けられない。また、この噴射量誤差は、蓄圧配管内部の燃料圧力（レール圧）が高いときほど大きくなる。

一括噴射モードでは、そうした噴射量誤差が分割噴射モードの選択時のように重畳されることがないために、同分割噴射モードの選択時と比較して、噴射燃料の調量精度を高くすることができる。その一方で、燃料噴射弁から一度に多量の燃料が噴射されるために、噴射燃料の貫徹力が大きく、同噴射燃料の壁面付着量が多くなる。

また分割噴射モードでは、噴射回数が多い分だけ燃料の壁面付着が生じる機会が増加するものの、一噴射当たりの燃料噴射量が少なくなって噴射燃料の壁面付着量がごく少なくなることから、壁面付着量の総量を少なくすることができる。ただし、複数回の燃料噴射の度に生じる噴射量誤差が重畳されてしまうために、一括噴射モードの選択時と比較して、噴射燃料の調量精度の低下を招き易い。

上記構成では、レール圧が低いとき、言い換えれば、噴射量誤差が小さく上記分割噴射モードを選択したとしても燃料の調量精度がさほど低下しないときには、同分割噴射モードが選択されて、噴射燃料の壁面付着、ひいては同燃料によるオイル希釈の抑制が図られる。しかも、レール圧が高いとき、言い換えれば、噴射量誤差が大きく上記分割噴射モードを選択すると燃料の調量精度が大きく低下するときには、一括噴射モードが選択されて、燃料の調量精度の低下抑制が図られて、排気浄化装置の十分な機能回復が図られる。したがって上記構成によれば、燃料によるオイル希釈を抑制しつつ、排気浄化装置の機能を好適に回復させることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の燃料噴射装置において、前記ポスト噴射は前記排気浄化装置に未燃燃料成分を供給するべく実行される燃料噴射であり、前記排気浄化装置は排気中の微粒子状物質を捕集する排気フィルタを備えてなることをその要旨とする。

従来、ポスト噴射を通じて排気浄化装置に未燃燃料成分を供給し、その未燃燃料成分の酸化を通じて排気フィルタの温度を上昇させることにより、同排気フィルタに捕集された微粒子状物質を酸化させて除去して排気フィルタの機能回復を図る装置が提案されている。同装置では、ポスト噴射における燃料の調量精度が低下すると、過度の温度上昇によって排気フィルタの劣化を招いたり、十分な昇温効果が得られなくなって排気フィルタの機能回復を図れなくなったりするなどといった不都合が生じる。

上記構成によれば、そうした装置にあって、噴射燃料の調量精度の低下を抑制することができ、排気フィルタの機能を長期にわたり適切に維持することができる。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の燃料噴射装置において、排気浄化装置は、前記排気フィルタより排気流れ方向上流側に配設された酸化触媒をさらに備えてなることをその要旨とする。

上記構成では、酸化触媒において未燃燃料成分が酸化することによって排気温度が上昇し、これにより高温になった排気が排気フィルタに流入することによって同排気フィルタの温度が上昇する。上記構成によれば、そうした装置にあって噴射燃料の調量精度の低下を抑制することができる。

以下、本発明にかかる燃料噴射装置を具体化した一実施形態について説明する。
図１は、本実施の形態にかかる燃料噴射装置が適用される内燃機関、およびその周辺機器を示す概略構成図である。

同図１に示すように、本実施の形態にかかる燃料噴射装置は、複数の気筒＃１〜＃４を有する内燃機関１０に搭載されている。内燃機関１０には複数の燃料噴射弁１１が取り付けられている。これら燃料噴射弁１１は、各気筒＃１〜＃４の燃焼室に直接燃料を噴射するように設けられている。また各燃料噴射弁１１は蓄圧配管としてのコモンレール１２に接続されており、同コモンレール１２はサプライポンプ１３に接続されている。そして、このサプライポンプ１３により、燃料タンク（図示略）内に備蓄された燃料が吸入されるとともにコモンレール１２に向けて圧送される。これにより、コモンレール１２の内部には高圧の燃料が満たされている。そして、本実施の形態にかかる燃料噴射装置では、各燃料噴射弁１１の開閉駆動を通じて、コモンレール１２内の高圧燃料が各気筒＃１〜＃４の燃焼室内に直接噴射される。

また、内燃機関１０の各気筒＃１〜＃４はインテークマニホールド１４を介して吸気通路１５に接続されている。内燃機関１０では、これらインテークマニホールド１４および吸気通路１５を通じて、外部の空気（外気）が各気筒＃１〜＃４の燃焼室内に吸入される。吸気通路１５には、同吸気通路１５の通路断面積の変更するスロットル弁１６が設けられている。そして、このスロットル弁１６の開度制御を通じて、吸気通路１５を通過する空気の量（吸入空気量）が調整される。

一方、内燃機関１０の各気筒＃１〜＃４はエキゾーストマニホールド１７を介して排気通路１８に接続されている。内燃機関１０では、これらエキゾーストマニホールド１７および排気通路１８を通じて、各気筒＃１〜＃４の燃焼室において燃焼した後のガス（排気）が外部に排出される。

内燃機関１０には、排気駆動式のターボチャージャ１９が設けられている。このターボチャージャ１９は、吸気通路１５における上記スロットル弁１６より吸気流れ方向上流側に設けられたコンプレッサ２０と、排気通路１８に設けられたタービン２１とにより構成される。

なお、吸気通路１５におけるスロットル弁１６とコンプレッサ２０との間にはインタークーラ２２が設けられている。このインタークーラ２２により、ターボチャージャ１９による過給に伴って高温になった吸入空気が冷却される。

また、排気通路１８におけるタービン２１より排気流れ方向下流側には排気浄化装置３０が設けられている。この排気浄化装置３０により、微粒子状物質（ＰＭ）や、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）などといった排気中の大気汚染物質が捕集あるいは変換されて、同排気が浄化される。

排気浄化装置３０は、詳しくは、二つの触媒コンバータ３１，３２と一つのフィルタ３３とを備えている。二つの触媒コンバータ３１，３２は、共に酸化触媒が内部に担持されたものであり、排気流れ方向において間隔を置いて直列に並ぶように配設されている。これら触媒コンバータ３１，３２により、排気中のＣＯやＨＣが無害の二酸化炭素（ＣＯ２）や水分（Ｈ２Ｏ）に変換される。上記フィルタ３３は、それら触媒コンバータ３１，３２より排気流れ方向下流側に配設されている。このフィルタ３３によって、排気中のＰＭが捕集される。

内燃機関１０はその周辺機器として各種センサを備えている。各種センサとしては、例えばアクセルペダル（図示略）の操作量（アクセル踏み込み量ＡＣ）を検出するためのアクセルセンサ４１や、機関出力軸（図示略）の回転速度（機関回転速度ＮＥ）を検出するための速度センサ４２、コモンレール１２内の燃料の圧力（実レール圧Ｐ）を検出するための圧力センサ４３が設けられている。その他、排気通路１８における上記二つの触媒コンバータ３１，３２の間の部分を通過する排気の温度Ｔａを検出するための温度センサ４４や、上記二つの触媒コンバータ３１，３２を通過した後の排気の温度Ｔｂを検出するための温度センサ４５等も設けられている。

また内燃機関１０はその周辺機器として、例えばマイクロコンピュータを有して構成される電子制御装置４０を備えている。この電子制御装置４０は、上記各種センサの出力信号を取り込むとともに各種の演算を行い、その演算結果に基づいて燃料噴射弁１１の駆動制御やサプライポンプ１３の駆動制御、スロットル弁１６の開度制御など、内燃機関１０の運転に関わる各種制御を実行する。

燃料噴射弁１１の駆動制御では、トルク発生のための燃料噴射（メイン噴射）における燃料噴射量が調節される。具体的には先ず、メイン噴射における燃料噴射量についての制御目標値（メイン噴射量Ｑｍ）がアクセル踏み込み量ＡＣおよび機関回転速度ＮＥに基づき設定される。このメイン噴射量Ｑｍとしては、アクセル踏み込み量ＡＣが大きいほど、また機関回転速度ＮＥが高いほど、多い量が算出される。そして、そうしたメイン噴射量Ｑｍに応じた時間だけ燃料噴射弁１１が開弁駆動されて、内燃機関１０の運転状態に見合う量の燃料が噴射供給される。

サプライポンプ１３の駆動制御では、コモンレール１２内の燃料圧力（実レール圧Ｐ）が調節される。具体的には先ず、実レール圧Ｐについての制御目標値（目標レール圧ＴＰ）がメイン噴射量Ｑｍおよび機関回転速度ＮＥに基づき設定される。この目標レール圧ＴＰとしては、メイン噴射量Ｑｍが多いほど、また機関回転速度ＮＥが高いほど高い圧力が設定される。そして、この目標レール圧ＴＰと実レール圧Ｐとが一致するように上記サプライポンプ１３の燃料圧送量が調節されて、実レール圧Ｐが機関運転状態に見合う圧力に制御される。

また燃料噴射弁１１の駆動制御では、前記メイン噴射とは別に、内燃機関１０の膨張行程の終期（例えば、圧縮上死点後（ＡＴＤＣ）の１２０°ＣＡ〜１６０°ＣＡ）における燃料噴射（ポスト噴射）が実行される。このポスト噴射は、上記フィルタ３３の機能回復を図るべく実行される。具体的には、ポスト噴射の実行によって排気中に未燃燃料成分が添加され、その未燃燃料成分が二つの触媒コンバータ３１，３２において酸化して排気温度が上昇する。そして、これにより高温となった排気がフィルタ３３を通過することによって同フィルタ３３が高温になり、フィルタ３３に捕集されたＰＭが酸化する。

以下、上記ポスト噴射の実行態様について詳細に説明する。
ポスト噴射は、実行条件が成立したことを条件に、所定期間にわたり実行される。なお、実行条件が成立したことは、以下の（イ）および（ロ）が共に満たされたことをもって判断される。
（イ）フィルタ３３に捕集されているＰＭの量（ＰＭ堆積量）が所定量以上になったこと。なお本実施の形態では、その時々におけるＰＭ堆積量が内燃機関１０の運転状態やフィルタ３３の温度などに基づき推定されて電子制御装置４０に記憶されている。
（ロ）排気流れ方向下流側の触媒コンバータ３２の温度が所定温度以上であること。なお本実施の形態では、その時々における触媒コンバータ３２の温度が排気温度Ｔａに基づき推定されて電子制御装置４０に記憶されている。

また、ポスト噴射にあっては一括噴射モードと分割噴射モードといった二種類の燃料噴射モードが設定されており、ポスト噴射の実行に際して、それらモードの何れかが選択される。

一括噴射モードは、メイン噴射の実行後に、ポスト噴射としての燃料噴射が一回のみ実行される燃料噴射モードである。
一括噴射モードの選択時においては、燃料噴射量についての制御目標値（目標ポスト噴射量Ｑｐ１）がメイン噴射量Ｑｍに基づき設定される。この目標ポスト噴射量Ｑｐ１としては、具体的には、メイン噴射量Ｑｍが少ないときほど多い量が設定される。これは、メイン噴射量Ｑｍが少ないときほど、燃焼室から排気通路１８に排出されるガスの温度が低いために、フィルタ３３の温度を上昇させるために多くの燃料が必要になるためである。そして、目標ポスト噴射量Ｑｐ１に応じた時間だけ燃料噴射弁１１が開弁駆動されることによってポスト噴射が実行される。

また、一括噴射モードの選択時においては、燃料噴射時期についての制御目標値（目標ポスト噴射時期Ｔｐ）がメイン噴射量Ｑｍおよび機関回転速度ＮＥに基づき設定される。この目標ポスト噴射時期Ｔｐとしては、噴射燃料の燃焼とシリンダ壁面への付着とを共に抑えることの可能な時期が設定される。そして、ポスト噴射の実行に際しては、目標ポスト噴射時期Ｔｐにおいて燃料噴射弁１１が開弁される。

さらに、本実施の形態にかかる燃料噴射装置では、排気温度Ｔｂに基づいて排気流れ方向下流側の触媒コンバータ３２の下流端の温度、言い換えれば、フィルタ３３の上流端の温度（フィルタ温度Ｔｆ）が推定されて、電子制御装置４０に記憶されている。そしてポスト噴射の実行に際しては、このフィルタ温度Ｔｆと予め定められた目標温度（例えば６００〜７００℃）とが一致するように、燃料噴射弁１１の駆動量がフィードバック制御される。

一方、分割噴射モードは、メイン噴射の実行後に、ポスト噴射としての燃料噴射が二回に分割されて実行される燃料噴射モードである。
分割噴射モードの選択時においては、各燃料噴射における燃料噴射量についての制御目標値（目標ポスト噴射量Ｑｐ２）として、前記目標ポスト噴射量Ｑｐ１の半分の量（Ｑｐ１／２）が設定される。そして、目標ポスト噴射量Ｑｐ２に応じた時間にわたる燃料噴射弁１１の開弁駆動が所定の時間を置いて二回実行されて、ポスト噴射としての二回の燃料噴射が実行される。

また、分割噴射モードの選択時においては、各燃料噴射における燃料噴射時期についての制御目標値（目標ポスト噴射時期Ｔｐａ，Ｔｐｂ）がメイン噴射量Ｑｍおよび機関回転速度ＮＥに基づき設定される。これら目標ポスト噴射時期Ｔｐａ，Ｔｐｂとしても、噴射燃料の燃焼とシリンダ壁面への付着とを共に抑えることの可能な時期が設定される。そして、ポスト噴射の実行に際しては、各目標ポスト噴射時期Ｔｐａ，Ｔｐｂにおいてそれぞれ燃料噴射弁１１が開弁される。

さらに、上記フィルタ温度Ｔｆと上記目標温度とが一致するように、二回の燃料噴射における燃料噴射弁１１の駆動量がそれぞれフィードバック制御される。
そして、本実施の形態では、そうしたポスト噴射における燃料噴射モードが実レール圧Ｐに応じて選択的に切り替えられる。

具体的には、図２に示すように、実レール圧Ｐが所定圧力より高いときには（ステップＳ１０：ＮＯ）一括噴射モードが選択される一方（ステップＳ１１）、実レール圧Ｐが所定圧力以下であるときには（ステップＳ１０：ＹＥＳ）分割噴射モードが選択される（ステップＳ１２）。なお図２は、燃料噴射モードを切り替える処理（モード切り替え処理）の具体的な処理手順を示している。

ここで、本実施の形態にかかる燃料噴射装置では、その構成部品の公差などに起因にして、燃料噴射弁１１からの燃料噴射の度に噴射量誤差が生じることが避けられない。また、この噴射量誤差は、実レール圧Ｐが高いときほど大きくなる。

一括噴射モードの選択時には、上記噴射量誤差が分割噴射モードの選択時のように重畳されることがない（二回の燃料噴射における噴射量誤差が加算されることがない）ために、同分割噴射モードの選択時と比較して、噴射燃料の調量精度を高くすることができる。その一方で、燃料噴射弁１１から一度に多量の燃料が噴射されるために、噴射燃料の貫徹力が大きく、同噴射燃料の壁面付着量が多くなってしまう。

また分割噴射モードの選択時には、噴射回数が多い分だけ燃料の壁面付着が生じる機会が増加するものの、一噴射当たりの燃料噴射量が少なくなって噴射燃料の壁面付着量がごく少なくなることから、壁面付着量の総量を少なくすることができる。ただし、各燃料噴射において生じる噴射量誤差が重畳されてしまうために、一括噴射モードの選択時と比較して、噴射燃料の調量精度の低下を招き易い。

本実施の形態では、実レール圧Ｐが低いとき、言い換えれば、上記噴射量誤差が小さく分割噴射モードを選択したとしても燃料の調量精度がさほど低下しないときには、同分割噴射モードが選択される。これにより噴射燃料の壁面付着、ひいては同燃料によるオイル希釈が好適に抑制される。

一方、実レール圧Ｐが高いとき、言い換えれば、上記噴射量誤差が大きく上記分割噴射モードを選択すると燃料の調量精度が大きく低下するときには、一括噴射モードが選択されて、燃料の調量精度の低下が好適に抑制される。これにより、ポスト噴射の実行時におけるフィルタ３３の温度と前記目標温度との誤差を小さく抑えることができ、フィルタ３３の機能を好適に回復させることができる。また、過度の温度上昇によってフィルタ３３の劣化を招いたり、十分な昇温効果が得られなくなってフィルタ３３の機能回復を図れなくなったりするなどといった不都合の発生を回避することができ、フィルタ３３の機能を長期にわたり適切に維持することができる。しかも実レール圧Ｐが高いときには、メイン噴射量Ｑｍが多くあるいは機関回転速度ＮＥが高く、シリンダ壁面の温度が高いために、シリンダ壁面への燃料付着が生じ難く、オイル希釈も生じ難いと云える。

このように本実施の形態によれば、ポスト噴射における燃料噴射モードを実レール圧Ｐに応じて一括噴射モードと分割噴射モードとで切り替えることにより、燃料によるオイル希釈を抑制しつつ、フィルタ３３の機能を好適に回復させることができるようになる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）燃料によるオイル希釈を抑制しつつ、フィルタ３３の機能を好適に回復させることができる。

（２）フィルタ３３の機能を長期にわたり適切に維持することができる。
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・分割噴射モードを、メイン噴射の実行後において、ポスト噴射としての燃料噴射が三回以上の複数回に分割されて実行される燃料噴射モードとしてもよい。

・分割噴射モードとして、ポスト噴射としての燃料噴射が二回に分割されて実行される二回分割噴射モードと三回に分割されて実行される三回分割噴射モードといった二つの燃料噴射モードを設定するようにしてもよい。同構成にあっては、実レール圧Ｐが所定圧力α以下であるときには三回分割噴射モードを選択し、実レール圧Ｐが所定圧力αより高く所定圧力β（ただしα＜β）以下であるときには二回分割噴射モードを選択し、実レール圧Ｐが所定圧力βより高いときには一括噴射モードを選択するようにすればよい。

・燃料噴射モードの選択に用いる選択パラメータとして、実レール圧Ｐに加えて、目標ポスト噴射量Ｑｐ１を用いるようにしてもよい。同構成にあっては、「実レール圧Ｐが所定圧力以下であり目標ポスト噴射量Ｑｐ１が所定量より少ないこと。」といった条件が満たされるときに分割噴射モードを選択し、同条件が満たされないときに一括噴射モードを選択するようにすればよい。

ここで、前述した噴射量誤差は噴射される燃料量が多いときほど、言い換えれば、目標ポスト噴射量Ｑｐ１が多いときほど大きくなる。上記構成によれば、目標ポスト噴射量Ｑｐ１が少ないことを条件に、言い換えれば、上記噴射量誤差が小さく分割噴射モードを選択したとしても噴射量誤差がさほど大きくならないことを条件に、同分割噴射モードが選択され、これにより噴射燃料の壁面付着を好適に抑制することができる。しかも、目標ポスト噴射量Ｑｐ１が多いとき、言い換えれば、上記噴射量誤差が大きく上記分割噴射モードを選択すると噴射量誤差の総量が大きくなってしまうときには、一括噴射モードが選択され、これによりポスト噴射の実行時におけるフィルタ３３の温度と前記目標温度との誤差を小さく抑えることができる。

・本発明は、ポスト噴射として、内燃機関の排気行程の終期における燃料噴射を実行する燃料噴射装置に限らず、内燃機関の排気行程における燃料噴射を実行する燃料噴射装置にも適用することができる。

・本発明にかかる燃料噴射装置は、インタークーラの設けられていない内燃機関や、ターボチャージャの設けられていない内燃機関、触媒コンバータが一つのみ設けられた内燃機関あるいは触媒コンバータの設けられない内燃機関にも適用することができる。

・排気空燃比がリーンであるときに排気中のＮＯｘを吸蔵するとともに同排気空燃比をリッチ側にすることで吸蔵されているＮＯｘを還元するＮＯｘ吸蔵還元触媒が排気通路に設けられた内燃機関に適用されて、排気空燃比をリッチ側にするべくポスト噴射を実行する燃料噴射装置にも、本発明にかかる燃料噴射装置は適用可能である。同構成によれば、実レール圧が所定圧力以下であるときには分割噴射モードが選択されて、噴射燃料の壁面付着の抑制が図られる。しかも、実レール圧が所定圧力より高いときには一括噴射モードが選択されて、燃料の調量精度の低下抑制が図られ、排気浄化装置の十分な機能回復が図られる。

・本発明にかかる燃料噴射装置は、１〜３気筒の内燃機関や、５気筒以上の内燃機関にも適用することができる。

本発明を具体化した一実施の形態が適用される内燃機関およびその周辺機器の概略構成を示す略図。モード切り替え処理の具体的な処理手順を示すフローチャート。

符号の説明

１０…内燃機関、１１…燃料噴射弁、１２…コモンレール、１３…サプライポンプ、１４…インテークマニホールド、１５…吸気通路、１６…スロットル弁、１７…エキゾーストマニホールド、１８…排気通路、１９…ターボチャージャ、２０…コンプレッサ、２１…タービン、２２…インタークーラ、３０…排気浄化装置、３１，３２…触媒コンバータ、３３…フィルタ、４０…電子制御装置、４１…アクセルセンサ、４２…速度センサ、４３…圧力センサ、４４，４５…温度センサ。

Claims

高圧の燃料が満たされる蓄圧配管と同蓄圧配管に接続されて燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と排気通路に設けられた排気浄化装置とを有する内燃機関に適用され、該内燃機関の運転状態に応じて前記蓄圧配管内部の燃料圧力を調節しつつ、トルク発生のための前記燃料噴射弁からの燃料噴射とは別に膨張行程あるいは排気行程における燃料噴射であるポスト噴射を実行する燃料噴射装置において、
前記ポスト噴射における燃料噴射モードとして同ポスト噴射を一回のみの燃料噴射によって実行する一括噴射モードと複数回に分割された燃料噴射によって実行する分割噴射モードとが設定され、前記蓄圧配管内部の燃料圧力が所定圧力より高いときには前記一括噴射モードが選択され、前記燃料圧力が前記所定圧力以下であるときには前記分割噴射モードが選択される
ことを特徴とする燃料噴射装置。
請求項１に記載の燃料噴射装置において、
前記ポスト噴射は前記排気浄化装置に未燃燃料成分を供給するべく実行される燃料噴射であり、前記排気浄化装置は排気中の微粒子状物質を捕集する排気フィルタを備えてなる
ことを特徴とする燃料噴射装置。
請求項２に記載の燃料噴射装置において、
排気浄化装置は、前記排気フィルタより排気流れ方向上流側に配設された酸化触媒をさらに備えてなる
ことを特徴とする燃料噴射装置。