JP2010150938A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】気筒毎の正確な実燃料噴射率を取得し、その正確な実燃料噴射率に基づいて各気筒間の発生トルクに差が生じないように制御可能な燃料噴射装置を提供する。
【解決手段】燃料を蓄圧状態に貯留する燃料蓄圧部４から各気筒に向けて分岐した燃料供給管２１を通じて供給される燃料の全量を各気筒の燃焼室へ噴射する燃料噴射弁５と、燃料噴射弁５から燃料を噴射させるための噴射指令信号を出力する制御部８０Ａと、燃料供給管２１に配置されたオリフィス７５と、燃料供給管２１内のオリフィス７５の上流側及び下流側の差圧を検出する差圧センサＳｄＰとを有し、制御部８０Ａは、差圧に基づいてオリフィス７５を通過する実燃料供給率を算出し、噴射の開始から現時刻までの実燃料供給率を時間積分して燃焼室に噴射された燃料の積算噴射量を算出し、着火検出装置８によって燃料の着火が検出されたときの積算噴射量を、着火必要噴射量として記憶する。
【選択図】図１

Description

本発明は、燃料蓄圧部に蓄圧状態で貯留された燃料を燃料噴射弁から内燃機関の各気筒へ噴射する燃料噴射装置に関する。

従来の燃料噴射装置では、車両の運転状態、例えば、エンジン回転速度と、運転者のアクセルペダルの操作に応じたアクセル開度により、実燃料噴射率を算出し、それに対応した噴射指令信号を各気筒の燃料噴射弁に出力することによって、各気筒への燃料噴射を行っている。しかし、燃料噴射弁の製造公差により、実燃料噴射率にばらつきがあり、各気筒の燃料噴射弁に同じ波形の燃料噴射信号を出力しても各気筒間の発生トルクに差が生じる場合があった。

これに対し、特許文献１には、燃料ポンプによって送り出された燃料を蓄圧状態に貯留する燃料蓄圧部、燃料蓄圧部から分岐した燃料供給管を通じて供給される燃料を内燃機関の各気筒内に噴射する燃料噴射弁、及び燃料噴射弁から燃料を噴射するための噴射指令信号を出力する制御部を備えた燃料噴射装置において、燃料供給管に配置されたベンチュリ形狭隘部に、差圧を検出する差圧センサと、を備え、制御部は、各気筒毎に差圧センサからの信号にもとづいてベンチュリ形狭隘部を通過する燃料量（実燃料噴射率に相当）を算出する燃料噴射装置の技術が記載されている。

また、特許文献２には、燃料ポンプによって送り出された燃料を蓄圧状態に貯留する燃料蓄圧部、燃料蓄圧部から分岐した燃料供給管を通じて供給される燃料を内燃機関の各気筒内に噴射する燃料噴射弁、及び燃料噴射弁から燃料を噴射するための噴射指令信号を出力する制御部を備えた燃料噴射装置において、燃料供給管の燃料蓄圧部側端部近傍にオリフィスを設け、燃料蓄圧部の容積、各気筒に燃料を配分する燃料供給管の容積に応じてオリフィスの開口径を変え、燃料蓄圧部の圧力の脈動を抑制する技術が記載されている。
特開２００３−１８４６３２号公報（図４、図１２、及び段落００５１〜００５８参照） 特許第３５４２２１号公報（図３参照）

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ベンチュリ形狭隘部の絞り成形可能な最小径に限界があり、発生する差圧が小さいので、その差圧から算出される燃料量は正確でない場合があると考えられた。
また、特許文献２に記載の技術によりオリフィスを燃料供給管に設けて、燃料蓄圧部の圧力の脈動を抑制しても、前記した燃料噴射弁の製造公差に伴う実燃料噴射率のばらつきによる影響は解決されない。
前記より、各気筒間の実燃料噴射率のばらつきに対して、気筒毎の正確な実燃料噴射率を取得し、正確な実燃料噴射率に基づいて各気筒間の発生トルクに差が生じないように制御されることが望ましい。

そこで、本発明は、気筒毎の正確な実燃料噴射率を取得し、その正確な実燃料噴射率に基づいて各気筒間の発生トルクに差が生じないように制御可能な燃料噴射装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、第１の本発明は、燃料ポンプによって送り出された燃料を蓄圧状態に貯留する燃料蓄圧部と、前記燃料蓄圧部から内燃機関の各気筒に向けて分岐した燃料供給管を通じて供給される前記燃料の全量を前記各気筒の燃焼室へ噴射する燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁から前記燃料を噴射させるための噴射指令信号を出力する制御部とを備えた燃料噴射装置において、
前記燃料供給管に配置されたオリフィスと、
前記燃料供給管内の前記オリフィスの上流側及び下流側の差圧を検出する差圧センサと、
前記燃料の着火を検出する着火検出装置とを有し、
前記制御部は、
前記差圧に基づいて、前記オリフィスを通過する実燃料供給率を算出し、
前記噴射の開始から現時刻までの前記実燃料供給率を時間積分して、前記燃焼室に噴射された前記燃料の積算噴射量を算出し、
前記着火検出装置によって着火が検出されたときの前記積算噴射量を、着火必要噴射量として記憶することを特徴としている。

第１の本発明によれば、燃料供給管内に単にオリフィスを配置すればよいので、オリフィスの開口径を小さくすることは容易であり、開口径の小さいオリフィスの上流側と下流側とでは大きな差圧を検出することができ、正確な実燃料噴射率を取得することができる。そして、燃料の噴射の開始から現時刻までの実燃料供給率を時間積分することで、気筒毎の燃焼室に噴射された燃料の積算噴射量を正確に算出することができる。ここで、発明者らは、燃焼室で燃料に着火する際の積算噴射量（着火必要噴射量）は、再現性よく一定であることを見出している。そこで、着火必要噴射量を記憶（学習）しておき、実燃料供給率を増減させて積算噴射量が着火必要噴射量に達する時間を調整することで、着火の時期を制御できるので、燃料噴射弁に製造公差があったとしても、各気筒間の発生トルクに差が生じないように制御することができる。

また、第２の本発明は、
前記燃料蓄圧部の圧力を検出する蓄圧部圧力センサと、
前記燃料供給管に配置されたオリフィスと、
前記燃料供給管内の前記オリフィスの下流側の圧力を検出する燃料供給管圧力センサと、
前記燃料の着火を検出する着火検出装置とを有し、
前記制御部は、
前記燃料蓄圧部の圧力と前記下流側の圧力の差圧に基づいて、前記オリフィスを通過する実燃料供給率を算出し、
前記噴射の開始から現時刻までの前記実燃料供給率を時間積分して、前記燃焼室に噴射された前記燃料の積算噴射量を算出し、
前記着火検出装置によって着火が検出されたときの前記積算噴射量を、着火必要噴射量として記憶することを特徴とし、前記第１の本発明と同様の効果を奏することができる。これは、蓄圧部圧力センサで検出される燃料蓄圧部の圧力は、オリフィスの上流側の圧力に等しいとみなすことができるからである。

また、第３の本発明は、
前記燃料供給管に配置されたオリフィスと、
前記燃料供給管内の前記オリフィスの下流側の圧力を検出する燃料供給管圧力センサと、
前記燃料の着火を検出する着火検出装置とを有し、
前記制御部は、
前記燃料の噴射に伴う前記下流側の圧力の低下量を検出し、
前記低下量に基づいて、前記オリフィスを通過する実燃料供給率を算出し、
前記噴射の開始から現時刻までの前記実燃料供給率を時間積分して、前記燃焼室に噴射された前記燃料の積算噴射量を算出し、
前記着火検出装置によって着火が検出されたときの前記積算噴射量を、着火必要噴射量として記憶することを特徴とし、前記第１の本発明と同様の効果を奏することができる。これは、オリフィスの上流側の圧力は、燃料の噴射前のオリフィスの下流側の圧力に等しく、燃料の噴射に伴う下流側の圧力の低下量は、オリフィスの上流側及び下流側の差圧に等しいとみなすことができるからである。

また、第４の本発明は、燃料ポンプによって送り出された燃料を蓄圧状態に貯留する燃料蓄圧部と、前記燃料蓄圧部から内燃機関の各気筒に向けて分岐した燃料供給管を通じて供給される前記燃料の一部を前記各気筒の燃焼室へ噴射し、前記燃料の他の一部を前記燃料ポンプの前段に戻す燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁から前記燃料を噴射させるための噴射指令信号を出力する制御部とを備えた燃料噴射装置において、
前記燃料供給管に配置されたオリフィスと、
前記燃料供給管内の前記オリフィスの上流側及び下流側の差圧を検出する差圧センサと、
前記燃料の着火を検出する着火検出装置とを有し、
前記制御部は、
前記差圧に基づいて、前記オリフィスを通過する実燃料供給率を算出し、
前記噴射の開始から現時刻までの前記実燃料供給率を時間積分して、前記オリフィスを通過した前記燃料の積算供給量を算出し、
前記燃焼室へ噴射される前記燃料の積算噴射量と前記積算供給量との所定の分配比率と、前記積算供給量とに基づいて、前記積算噴射量を算出し、
前記着火検出装置によって着火が検出されたときの前記積算供給量に基づいて算出した前記積算噴射量を、着火必要噴射量として記憶することを特徴とし、前記第１の本発明と同様の効果を奏することができる。これは、オリフィスを通過する実燃料供給率は、燃料噴射弁において所定の分配比率で分配されるが、所定の分配比率と実燃料供給率を時間積分した積算供給量とに基づいて正味の積算噴射量が算出できるからである。

また、第５の本発明は、
前記燃料蓄圧部の圧力を検出する蓄圧部圧力センサと、
前記燃料供給管に配置されたオリフィスと、
前記燃料供給管内の前記オリフィスの下流側の圧力を検出する燃料供給管圧力センサと、
前記燃料の着火を検出する着火検出装置とを有し、
前記制御部は、
前記燃料蓄圧部の圧力と前記下流側の圧力の差圧に基づいて、前記オリフィスを通過する実燃料供給率を算出し、
前記噴射の開始から現時刻までの前記実燃料供給率を時間積分して、前記オリフィスを通過した前記燃料の積算供給量を算出し、
前記燃焼室へ噴射される前記燃料の積算噴射量と前記積算供給量との所定の分配比率と、前記積算供給量とに基づいて、前記積算噴射量を算出し、
前記着火検出装置によって着火が検出されたときの前記積算供給量に基づいて算出した前記積算噴射量を、着火必要噴射量として記憶することを特徴とし、前記第１の本発明と同様の効果を奏することができる。これも、オリフィスを通過する実燃料供給率は、燃料噴射弁において所定の分配比率で分配されるが、所定の分配比率と実燃料供給率を時間積分した積算供給量とに基づいて正味の積算噴射量が算出できるからである。

また、第６の本発明は、
前記燃料供給管に配置されたオリフィスと、
前記燃料供給管内の前記オリフィスの下流側の圧力を検出する燃料供給管圧力センサと、
前記燃料の着火を検出する着火検出装置とを有し、
前記制御部は、
前記燃料の噴射に伴う前記下流側の圧力の低下量を検出し、
前記低下量に基づいて、前記オリフィスを通過する実燃料供給率を算出し、
前記噴射の開始から現時刻までの前記実燃料供給率を時間積分して、前記オリフィスを通過した前記燃料の積算供給量を算出し、
前記燃焼室へ噴射される前記燃料の積算噴射量と前記積算供給量との所定の分配比率と、前記積算供給量とに基づいて、前記積算噴射量を算出し、
前記着火検出装置によって着火が検出されたときの前記積算供給量に基づいて算出した前記積算噴射量を、着火必要噴射量として記憶することを特徴とし、前記第１の本発明と同様の効果を奏することができる。これも、オリフィスを通過する実燃料供給率は、燃料噴射弁において所定の分配比率で分配されるが、所定の分配比率と実燃料供給率を時間積分した積算供給量とに基づいて正味の積算噴射量が算出できるからである。

また、第７の本発明は、
前記燃料供給管に配置されたオリフィスと、
前記燃料供給管内の前記オリフィスの上流側及び下流側の差圧を検出する差圧センサと、
前記燃料の着火を検出する着火検出装置とを有し、
前記制御部は、
前記差圧に基づいて、前記オリフィスを通過する実燃料供給率を算出し、
前記燃焼室へ噴射される前記燃料の実燃料噴射率と前記実燃料供給率との所定の分配比率と、前記実燃料供給率とに基づいて、前記実燃料噴射率を算出し、
前記噴射の開始から現時刻までの前記実燃料噴射率を時間積分して、前記燃料の積算噴射量を算出し、
前記着火検出装置によって着火が検出されたときの前記積算噴射量を、着火必要噴射量として記憶することを特徴とし、前記第１の本発明と同様の効果を奏することができる。これも、オリフィスを通過する実燃料供給率は、燃料噴射弁において所定の分配比率で分配されるが、所定の分配比率と実燃料供給率とに基づいて正味の実燃料噴射率が算出でき、実燃料噴射率を時間積分して積算噴射量を算出できるからである。

また、第８の本発明は、
前記燃料蓄圧部の圧力を検出する蓄圧部圧力センサと、
前記燃料供給管に配置されたオリフィスと、
前記燃料供給管内の前記オリフィスの下流側の圧力を検出する燃料供給管圧力センサと、
前記燃料の着火を検出する着火検出装置とを有し、
前記制御部は、
前記燃料蓄圧部の圧力と前記下流側の圧力の差圧に基づいて、前記オリフィスを通過する実燃料供給率を算出し、
前記燃焼室へ噴射される前記燃料の実燃料噴射率と前記実燃料供給率との所定の分配比率と、前記実燃料供給率とに基づいて、前記実燃料噴射率を算出し、
前記噴射の開始から現時刻までの前記実燃料噴射率を時間積分して、前記燃料の積算噴射量を算出し、
前記着火検出装置によって着火が検出されたときの前記積算噴射量を、着火必要噴射量として記憶することを特徴とし、前記第１の本発明と同様の効果を奏することができる。これも、オリフィスを通過する実燃料供給率は、燃料噴射弁において所定の分配比率で分配されるが、所定の分配比率と実燃料供給率とに基づいて正味の実燃料噴射率が算出でき、実燃料噴射率を時間積分して積算噴射量を算出できるからである。

また、第９の本発明は、
前記燃料供給管に配置されたオリフィスと、
前記燃料供給管内の前記オリフィスの下流側の圧力を検出する燃料供給管圧力センサと、
前記燃料の着火を検出する着火検出装置とを有し、
前記制御部は、
前記燃料の噴射に伴う前記下流側の圧力の低下量を検出し、
前記低下量に基づいて、前記オリフィスを通過する実燃料供給率を算出し、
前記燃焼室へ噴射される前記燃料の実燃料噴射率と前記実燃料供給率との所定の分配比率と、前記実燃料供給率とに基づいて、前記実燃料噴射率を算出し、
前記噴射の開始から現時刻までの前記実燃料噴射率を時間積分して、前記燃料の積算噴射量を算出し、
前記着火検出装置によって着火が検出されたときの前記積算噴射量を、着火必要噴射量として記憶することを特徴とし、前記第１の本発明と同様の効果を奏することができる。これも、オリフィスを通過する実燃料供給率は、燃料噴射弁において所定の分配比率で分配されるが、所定の分配比率と実燃料供給率とに基づいて正味の実燃料噴射率が算出でき、実燃料噴射率を時間積分して積算噴射量を算出できるからである。

そして、第１乃至第９の本発明では、前記制御部が、外部の状況に応じて目標着火時期を設定し、前記目標着火時期に前記燃料が着火するように、前記目標着火時期に、前記着火必要噴射量の前記燃料を前記燃料噴射弁から噴射し終わるように前記噴射指令信号を出力することが好ましい。これによれば、設定した目標着火時期に燃料を着火させることができるので、目標着火時期の設定により着火の時期を制御でき、燃料噴射弁に製造公差があったとしても、各気筒間の発生トルクに差が生じないようにすることができる。

本発明によれば、気筒毎の正確な実燃料噴射率を取得し、その正確な実燃料噴射率に基づいて各気筒間の発生トルクに差が生じないように制御可能な燃料噴射装置を提供することができる。

《第１の実施形態》
図１に、本発明の第１の実施形態に係る燃料噴射装置１Ａの構成図を示す。燃料噴射装置１Ａは、ＥＣＵ（制御部）８０Ａにより電子制御されるモータ６３によって駆動される低圧ポンプ３Ａ（フィードポンプに相当）及びエンジンクランク軸から取り出された駆動力で機械的に駆動される高圧ポンプ３Ｂ（サプライポンプに相当）と、この高圧ポンプ３Ｂから高圧燃料が供給されるコモンレール（燃料蓄圧部）４と、内燃機関、例えば、４気筒のディーゼルエンジン（以下エンジンと呼ぶ）の燃焼室内に高圧燃料を噴射供給する燃料噴射弁５とを含んで構成されている。燃料噴射弁５は、弁体と弁座を有し燃料噴射孔１０から燃料を噴射するインジェクタ５Ａと、ＥＣＵ８０Ａにより電子制御されインジェクタ５Ａを開弁、閉弁させるアクチュエータ６Ａを有している。インジェクタ５Ａは、エンジンの各気筒に取り付けられている。そして、インジェクタ５Ａの先端部には、１個または２個以上の燃料噴射孔１０が形成されている。

ＥＣＵ８０Ａは、図示省略するがマイクロコンピュータ、インターフェース回路、アクチュエータ６Ａを駆動するアクチュエータ駆動回路等を含んでいる。前記マイクロコンピュータは、図示省略したエンジン回転速度センサ、気筒判別センサ、クランク角センサ、水温センサ、吸気温度センサ、吸気圧センサ、アクセル（スロットル）開度センサ、温度センサＳＴ、蓄圧部圧力センサＳ_Ｐｃ、差圧センサＳ_ｄＰ等の各センサからの信号を用いて、最適な実燃料噴射率及び噴射時期を算出して算出結果に対応する噴射指令信号をアクチュエータ６Ａに出力し電子制御している。なお、後記では、ＥＣＵ８０Ａに含まれるマイクロコンピュータで制御される内容を、単にＥＣＵ８０Ａの制御として表現する。また、後記する第２から第６の実施形態におけるＥＣＵ８０Ｂ〜８０Ｆのハード的な構成もＥＣＵ８０Ａと同じである。また、モータ６３を駆動するモータ駆動回路を、ＥＣＵ８０Ａが含んでも良いし、ＥＣＵ８０Ａの外部に別個設けても良い。

低圧ポンプ３Ａ及びモータ６３は、燃料タンク２内にフィルタ６２とともに組み込まれ、低圧燃料供給配管６１により燃料タンク２から高圧ポンプ３Ｂの吸い込み側に燃料を供給する。低圧ポンプ３Ａの吐出側と高圧ポンプ３Ｂの吸い込み側との間の低圧燃料供給配管６１にはストレーナ６４、逆止弁６８を内蔵した流量調整弁６９が直列に配置され、ストレーナ６４には、図示省略の差圧センサが設けられ、その信号がＥＣＵ８０Ａに入力されて、ＥＣＵ８０Ａが低圧ポンプ３Ａやフィルタ６２やストレーナ６４の異常（たとえば、低圧燃料供給量の低下等）を検出できるようになっている。低圧燃料供給配管６１のストレーナ６４と流量調整弁６９との中間から分岐した戻り配管６５は、過剰な燃料を調圧弁６７経由で燃料タンク２に戻している。高圧ポンプ３Ｂには、吐出される燃料温度を検出する温度センサＳ_Ｔが設けられ、その信号をＥＣＵ８０Ａに出力している。

高圧ポンプ３Ｂから吐出配管７０に吐出された高圧燃料はサージタンクの一種であるコモンレール４内に蓄圧される。コモンレール４にはコモンレール圧力Ｐｃを検出する圧力センサＳ_Ｐｃが設けられ、その検出圧信号はＥＣＵ８０Ａに出力されている。ＥＣＵ８０Ａは、コモンレール４と燃料タンク２とを接続する戻り配管７１の途中に配置された圧力調整弁７２を制御して、コモンレール圧力Ｐｃを、車両の運転状態、例えば、エンジン回転速度に応じて、例えば、３０ＭＰａ〜２００ＭＰａの所定の目標圧力に制御する。

また、コモンレール４には複数の高圧燃料供給管（燃料供給管）２１が接続されているが、コモンレール４内は連通しており、複数の高圧燃料供給管（燃料供給管）２１には互いに等しい圧力の高圧燃料を供給することができる。４本の高圧燃料供給管２１のコモンレール４寄りには、オリフィス７５がそれぞれ設けられている。オリフィス７５は、高圧燃料供給管２１内に単に配置すればよいので、オリフィス７５の開口径を小さくすることは容易である。そして、開口径の小さいオリフィス７５の上流側と下流側とでは大きな差圧を発生させることができる。

そのオリフィス７５の上流側（コモンレール４側）と下流側（コモンレール４から遠ざかる側）とには、差圧センサＳ_ｄＰの圧力検出管がそれぞれ取り付けられている。こうした差圧センサＳ_ｄＰによれば、４本の高圧燃料供給管２１のオリフィス７５前後の差圧をそれぞれ個別に検出することができる。そして、この差圧は、ＥＣＵ８０Ａに送信されて検知され、ＥＣＵ８０Ａにおいて、この差圧に基づいて、オリフィス７５を通過する燃料の流量（実燃料供給率）［ｍ^３／ｓｅｃ］を検出できるようになっている。ちなみに、差圧ΔＰ_ＯＲから燃料の流量（実燃料供給率）Ｑ_ＯＲは次式（１）により容易に算出できる。式（１）に誤差の小さい大きな差圧を用いることができれば、誤差の小さい正確な燃料の流量（実燃料供給率）Ｑ_ＯＲを算出することができる。

実際のＥＣＵ８０Ａにおける燃料の流量（実燃料供給率）Ｑ_ＯＲの計算では、前記式（１）による燃料の流量（実燃料供給率）Ｑ_ＯＲは差圧ΔＰ_ＯＲが時間推移とともに刻々変化するのにあわせて変化するので、例えば、数十μｓｅｃオーダーの極めて高速な差圧ΔＰ_ＯＲのサンプリングを行って、サンプリング時間幅における燃料の流量（実燃料供給率）Ｑ_ＯＲを算出している。なお、実燃料供給率Ｑ_ＯＲの計算を簡単化するために、数十μｓｅｃオーダーの極めて高速な差圧ΔＰ_ＯＲのサンプリングを行って、差圧ΔＰ_ＯＲの平均値と差圧ΔＰ_ＯＲの「差圧の差」が生じている時間幅を求め、求められた平均の差圧ΔＰ_ＯＲを（１）式に代入して、その結果に「差圧の差」が生じている時間幅を乗じて実燃料供給率Ｑ_ＯＲを算出しても良い。

そして、ＥＣＵ８０Ａは、燃料の噴射の開始から現時刻までの実燃料供給率Ｑ_ＯＲを時間積分して、燃焼室に噴射された燃料の積算噴射量を算出する。実燃料供給率Ｑ_ＯＲの時間積分は、燃料の流量（実燃料供給率）Ｑ_ＯＲにサンプリング時間幅を掛け合わせたものを足し合わせることで、容易に算出することができる。

そして、燃料噴射装置１Ａは、各気筒の燃焼室毎に、着火検出装置８を備えている。燃料噴射弁５も各気筒の燃焼室毎に設けられているので、着火検出装置８と燃料噴射弁５とは対をなして配置されている。着火検出装置８は、各気筒の燃焼室における燃料の着火を検出している。ＥＣＵ８０Ａは、着火検出装置８によって着火が検出されたときの前記積算噴射量を、着火必要噴射量として記憶する。ＥＣＵ８０Ａは、着火必要噴射量を記憶しておき、実燃料供給率を増減させて積算噴射量が着火必要噴射量に達する時間を調整することで、着火の時期を制御できるので、燃料噴射弁５に製造公差があったとしても、各気筒間の発生トルクに差が生じないように制御することができる。ここで、ＥＣＵ８０Ａは、車両の走行状態等の外部の状況に応じて変化する着火必要噴射量を常時取得して記憶し、取得した着火必要噴射量に基づいて燃料噴射弁５の制御をしているので、ＥＣＵ８０Ａは、着火必要噴射量を、いわゆる学習しているといえる。

ＥＣＵ８０Ａは、外部の状況に応じて目標着火時期を設定し、目標着火時期に燃料が着火するように、目標着火時期に、着火必要噴射量の燃料を燃料噴射弁５から噴射し終わるように噴射指令信号を出力する。目標着火時期の設定により着火の時期を制御でき、燃料噴射弁５に製造公差があったとしても、各気筒間の発生トルクに差が生じないようにすることができる。

燃料噴射弁５からの燃料の噴射は、ＰＭ（粒子状物質）の低減、ＮＯｘと燃焼騒音の低減、排ガス昇温や還元剤供給による触媒の活性化等の目的で実際は、「パイロット（Pilot）噴射」、「プレ（Pre）噴射」、「アフタ（After）噴射」、「ポスト（Post）噴射」の多段噴射にすることが普通である。そして、このような多段噴射による積算噴射量がエンジンの運転状態における目標着火時期に合わせた着火必要噴射量の目標値通りになされないと、エンジンの排気ガスの規制値をクリアすることができなかったりする。特に、実燃料供給率に経年変化がある場合でも、差圧ΔＰ_ＯＲから実燃料供給率を正確に算出することができるので、ＥＣＵ８０Ａにおいて、噴射指令信号の噴射時間幅を調整することにより、実燃料供給率を目標値に一致するように制御することができる。その結果、エンジンシステムの個々の部品への寸法公差等のハード仕様に対する要求を緩和しても排ガス規制をクリアし易くなり、特に、インジェクタ５Ａに対するハード仕様を緩和することができる。ひいては、エンジンシステムの製造コストを低減することもできる。

図２に、本発明の第１の実施形態に係る燃料噴射装置１Ａを用いた燃料噴射方法のフローチャートを示す。

まず、ステップＳ１で、差圧センサＳ_ｄＰが、オリフィス７５の上流側及び下流側の差圧を検出する。

ステップＳ２で、ＥＣＵ８０Ａが、差圧に基づいた実燃料供給率を算出する。

ステップＳ３で、ＥＣＵ８０Ａが、実燃料供給率の時間積分を行い、積算噴射量の算出を行う。

ステップＳ４で、着火検出装置８が、各気筒の燃焼室における燃料の着火の検出を行う。

ステップＳ５で、ＥＣＵ８０Ａが、着火検出時の積算噴射量、すなわち、燃料の噴射の開始から現時刻（着火検出時）までの実燃料供給率の時間積分値を、着火必要噴射量として記憶する。また、ＥＣＵ８０Ａが、噴射開始から着火までの必要時間を記憶する。

ステップＳ６で、ＥＣＵ８０Ａが、外部の状況に応じて目標着火時期を設定する。

ステップＳ７で、ＥＣＵ８０Ａが、目標着火時期に燃料が着火するように、目標着火時期に、着火必要噴射量の燃料を燃料噴射弁５から噴射し終わるように、噴射指令信号を出力する。また、ＥＣＵ８０Ａが、目標着火時期から前記必要時間さかのぼった時期に噴射を開始するように、噴射指令信号を出力する。

ステップＳ８で、燃料噴射弁５が、噴射指令信号に基づいた実燃料供給率の可変制御を行う。この可変制御によれば、着火時期を目標着火時期に合わせこむことが可能になるので、環境変動／運転状況の変化に左右されず、安定的な着火時期のコントロールが可能である。

《第２の実施形態》
図３に、本発明の第２の実施形態に係る燃料噴射装置１Ｂの構成図を示す。第２の実施形態の燃料噴射装置１Ｂが第１の実施形態の燃料噴射装置１Ａと異なっている点は、（１）エンジンの各気筒に配されたインジェクタ５Ａに燃料を供給する高圧燃料供給管２１に設けられたオリフィス７５の上下流差圧を検出する差圧センサＳｄＰの代わりに、オリフィス７５の下流側の圧力を検出する圧力センサ（燃料供給管圧力センサ）Ｓ_Ｐｓを設けた点と、（２）ＥＣＵ８０Ａの代わりにＥＣＵ（制御部）８０Ｂが設けられ、そのＥＣＵ８０Ｂにおいて前記差圧ΔＰ_ＯＲの定義を変えた点である。なお、第１の実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、重複する説明を省略している。

４つの圧力センサＳ_Ｐｓが検出した圧力信号は、ＥＣＵ８０Ｂに入力される。ＥＣＵ８０Ｂは、基本的に第１の実施形態におけるＥＣＵ８０Ａと同じに機能するが、実燃料供給率Ｑ_ＯＲをＥＣＵ８０Ｂで算出するときに用いる信号が第１の実施形態の場合と異なっている。第２の実施形態では、差圧ΔＰ_ＯＲの定義を、圧力センサＳ_Ｐｃが検出するコモンレール圧力Ｐｃと、圧力センサＳ_Ｐｓが検出するオリフィス７５の下流側圧力Ｐｓとの差圧（Ｐｃ−Ｐｓ）であると置き換えている。各高圧燃料供給管２１のオリフィス７５の上流側の圧力は、コモンレール圧力Ｐｃと略一致することは明らかだからであり、差圧ΔＰ_ＯＲを正確に検出することができる。そして、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。

図４に、本発明の第２の実施形態に係る燃料噴射装置１Ｂを用いた燃料噴射方法のフローチャートを示す。第２の実施形態の燃料噴射方法のフローチャートが第１の実施形態と異なっている点は、図２に示すステップＳ１が、図４に示すように、ステップＳ１１に置き換えられている点である。
ステップＳ１１では、圧力センサＳ_Ｐｃがコモンレール圧力Ｐｃを検出し、圧力センサＳ_Ｐｓがオリフィス７５の下流側圧力Ｐｓを検出する。そして、ＥＣＵ８０Ｂが、差圧ΔＰ_ＯＲを式（Ｐｃ−Ｐｓ）を用いて算出している。

《第３の実施形態》
図５に、本発明の第３の実施形態に係る燃料噴射装置１Ｃの構成図を示す。第３の実施形態の燃料噴射装置１Ｃが第１の実施形態の燃料噴射装置１Ａと異なっている点は、（１）エンジンの各気筒に配されたインジェクタ５Ａに燃料を供給する高圧燃料供給管２１に設けられたオリフィス７５の上下流差圧を検出する差圧センサＳｄＰの代わりに、オリフィス７５の下流側の圧力を検出する圧力センサ（燃料供給管圧力センサ）Ｓ_Ｐｓを設けた点と、（２）ＥＣＵ８０Ａの代わりにＥＣＵ（制御部）８０Ｃが設けられ、そのＥＣＵ８０Ｃにおいて前記差圧ΔＰ_ＯＲの換わりに、オリフィス７５の下流側の圧力の低下量を用いた点である。なお、第１の実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、重複する説明を省略している。

４つの圧力センサＳ_Ｐｓが検出した圧力信号は、ＥＣＵ８０Ｂに入力される。ＥＣＵ８０Ｂは、基本的に第１の実施形態におけるＥＣＵ８０Ａと同じに機能するが、実燃料供給率Ｑ_ＯＲをＥＣＵ８０Ｂで算出するときに用いる信号が第１の実施形態の場合と異なっている。第２の実施形態では、差圧ΔＰ_ＯＲと等しい値を示すオリフィス７５の下流側の圧力の低下量を、差圧ΔＰ_ＯＲの換わりに用いている。低下量としては、燃料の噴射前の圧力に対する噴射に伴う圧力の低下量を対象とする。オリフィス７５の上流側の圧力は、燃料の噴射前のオリフィス７５の下流側の圧力に等しく、燃料の噴射に伴う下流側の圧力の低下量は、オリフィス７５の上流側及び下流側の差圧に等しいとみなすことができるからである。このため、第３の実施形態でも第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。

図６に、本発明の第３の実施形態に係る燃料噴射装置１Ｃを用いた燃料噴射方法のフローチャートを示す。第３の実施形態の燃料噴射方法のフローチャートが第１の実施形態と異なっている点は、図２に示すステップＳ１とＳ２が、図６に示すように、ステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３に置き換えられている点である。

ステップＳ２１で、圧力センサＳ_Ｐｓがオリフィス７５の下流側圧力Ｐｓを検出する。

ステップＳ２２で、ＥＣＵ８０Ｂが、燃料の噴射前の下流側圧力Ｐｓに対する噴射に伴う下流側圧力Ｐｓの低下量を検出する。

ステップＳ２３で、ＥＣＵ８０Ｂが、低下量に基づいて実燃料供給率を算出する。具体的には、前記式（１）の差圧ΔＰ_ＯＲの換わりに、検出した低下量を代入して実燃料供給率Ｑ_ＯＲを算出する。

《第４の実施形態》
図７に、本発明の第４の実施形態に係る燃料噴射装置１Ｄの構成図を示す。第４の実施形態の燃料噴射装置１Ｄは、第１の実施形態と以下の点で異なっている。（１）第１の実施形態では、直動式の燃料噴射弁５が用いられ、高圧燃料供給管２１を通じて供給される燃料の全量が各気筒の燃焼室へ噴射されていたが、第４の実施形態では、背圧式の燃料噴射弁５が用いられ、高圧燃料供給管２１を通じて供給される燃料の一部を各気筒の燃焼室へ噴射し、燃料の他の一部を高圧ポンプ（燃料ポンプ）３Ｂの前段に戻している。（２）それに伴い、各気筒に設けられたインジェクタ５Ａには、ドレーン通路９が接続され、それらは戻り燃料配管７３に更に接続して、逆止弁７４とオリフィス７６を並列に接続した流量調整器を介して低圧ポンプ３Ａの吐出側の低圧燃料供給配管６１に接続している。（３）ＥＣＵ８０Ａの代わりにＥＣＵ（制御部）８０Ｄが設けられ、燃料噴射装置１Ｄは、ＥＣＵ８０Ｄにより電子制御されている。なお、第１の実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、重複する説明を省略している。特に、前記差圧ΔＰ_ＯＲを差圧センサＳ_ｄＰを用いて検出する点は、第１の実施形態と同じである。

図８に、本発明の第４の実施形態に係る燃料噴射装置１Ｄを用いた燃料噴射方法のフローチャート（その１）を示す。第４の実施形態の燃料噴射方法のフローチャート（その１）が第１の実施形態と異なっている点は、図２に示すステップＳ３が、図８に示すように、ステップＳ３１とＳ３２に置き換えられている点である。

ステップＳ３１で、ＥＣＵ８０Ｄは、噴射の開始から現時刻までの実燃料供給率を時間積分して、オリフィス７５を通過した燃料の積算供給量を算出する。

ステップＳ３２で、ＥＣＵ８０Ｄは、予め設定しておいた燃焼室へ噴射される燃料の積算噴射量と積算供給量との所定の分配比率を用い、算出した積算供給量に基づいて、積算噴射量を算出する。これによっても、正味の積算噴射量を算出できるので、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。

ＥＣＵ８０Ｄには、予め、燃料の噴射指令信号の波形パターンに応じて、算出された積算供給量のうち、積算噴射量の割合を示す分配比率である実噴射量換算係数γを、例えば、信号パラメータの相関式の形でメモリーの中に格納している。燃料の噴射指令信号の波形パターンに応じた実噴射量換算係数（分配比率）γは、例えば、次式（２）に示す相関式のように積算供給量（信号波形面積）Ａ_Ｐを前記した信号パラメータとし、所定間隔以上時間的に離れた独立の噴射指令信号の場合は、噴射時間幅を反映した独立噴射指令信号の１つの信号波形面積で、又、所定間隔内の時間的に近接した複数の噴射指令信号の場合は、その複数の噴射指令信号の合計信号波形面積に応じて次式のように設定している。

ここで、Ｍ_Ｐは独立信号波形か、近接した複数の信号波形かを示すパラメータである。

そして、ＥＣＵ８０Ｄにおいて噴射指令信号を発生させたとき、その波形パターンに応じて、独立信号波形か、近接した複数の信号波形かを判定し、更に積算供給量（信号波形面積）Ａ_Ｐを演算して、式（２）により実噴射量換算係数（分配比率）γを設定する。なお、インジェクタ５Ａの開閉の応答速度の速い場合は、前記した独立信号波形か、近接した複数の信号波形かの区別は不要である。そして、算出された積算供給量に実噴射量換算係数（分配比率）γを乗じることにより、積算噴射量が算出される。また、実噴射量換算係数（分配比率）γを可変としたが、近似的に固定値としても良い。

図９に、本発明の第４の実施形態に係る燃料噴射装置１Ｄを用いた燃料噴射方法のフローチャート（その２）を示す。第４の実施形態の燃料噴射方法のフローチャート（その２）が、（その１）と異なっている点は、図８に示すステップＳ３１とＳ３２が、図９に示すように、ステップＳ４１とＳ４２に置き換えられている点である。

ステップＳ４１で、ＥＣＵ８０Ｄは、予め設定しておいた燃焼室へ噴射される燃料の実燃料噴射率と実燃料供給率との所定の実噴射量換算係数（分配比率）γを用い、算出した実燃料供給率に基づいて、実燃料噴射率を算出する。

ステップＳ４２で、ＥＣＵ８０Ｄは、噴射の開始から現時刻までの実燃料噴射率を時間積分して、インジェクタ５Ａから噴射された燃料の積算噴射量を算出する。これによっても、正味の積算噴射量を算出できるので、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。

《第５の実施形態》
図１０に、本発明の第５の実施形態に係る燃料噴射装置１Ｅの構成図を示す。第５の実施形態の燃料噴射装置１Ｅでは、第２の実施形態と同様に、オリフィス７５の下流側の圧力を検出する圧力センサ（燃料供給管圧力センサ）Ｓ_Ｐｓを設け、第４の実施形態と同様に、背圧式の燃料噴射弁５が用いられ、高圧燃料供給管２１を通じて供給される燃料の一部を各気筒の燃焼室へ噴射し、燃料の他の一部を高圧ポンプ（燃料ポンプ）３Ｂの前段に戻している。なお、第１の実施形態等と同じ構成については、同じ符号を付し、重複する説明を省略している。

図１１に、本発明の第５の実施形態に係る燃料噴射装置１Ｅを用いた燃料噴射方法のフローチャート（その１）を示す。第５の実施形態の燃料噴射方法のフローチャート（その１）は、第２の実施形態と同様にステップＳ１１を実施し、第４の実施形態の燃料噴射方法のフローチャート（その１）と同様に、ステップＳ３１とＳ３２を実施している。これによっても、正味の積算噴射量を算出できるので、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。

図１２に、本発明の第５の実施形態に係る燃料噴射装置１Ｅを用いた燃料噴射方法のフローチャート（その２）を示す。第５の実施形態の燃料噴射方法のフローチャート（その２）が、（その１）と異なっている点は、図１１に示すステップＳ３１とＳ３２が、図１２に示すように、ステップＳ４１とＳ４２に置き換えられている点である。これによっても、正味の積算噴射量を算出できるので、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。

《第６の実施形態》
図１３に、本発明の第６の実施形態に係る燃料噴射装置１Ｆの構成図を示す。第６の実施形態の燃料噴射装置１Ｆでは、第３の実施形態と同様に、オリフィス７５の下流側の圧力を検出する圧力センサ（燃料供給管圧力センサ）Ｓ_Ｐｓを設け、第４の実施形態と同様に、背圧式の燃料噴射弁５が用いられ、高圧燃料供給管２１を通じて供給される燃料の一部を各気筒の燃焼室へ噴射し、燃料の他の一部を高圧ポンプ（燃料ポンプ）３Ｂの前段に戻している。なお、第１の実施形態等と同じ構成については、同じ符号を付し、重複する説明を省略している。

図１４に、本発明の第６の実施形態に係る燃料噴射装置１Ｆを用いた燃料噴射方法のフローチャート（その１）を示す。第６の実施形態の燃料噴射方法のフローチャート（その１）は、第３の実施形態と同様にステップＳ２１、Ｓ２２、Ｓ２３を実施し、第４の実施形態の燃料噴射方法のフローチャート（その１）と同様に、ステップＳ３１とＳ３２を実施している。これによっても、正味の積算噴射量を算出できるので、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。

図１５に、本発明の第６の実施形態に係る燃料噴射装置１Ｆを用いた燃料噴射方法のフローチャート（その２）を示す。第６の実施形態の燃料噴射方法のフローチャート（その２）が、（その１）と異なっている点は、図１４に示すステップＳ３１とＳ３２が、図１５に示すように、ステップＳ４１とＳ４２に置き換えられている点である。これによっても、正味の積算噴射量を算出できるので、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。

なお、高圧燃料供給管２１のコモンレール４寄りにオリフィス７５を設けている理由は次の通りである。（１）オリフィス７５を設けるとインジェクタ直近における高圧燃料供給管２１の圧力変動は、オリフィス７５を設けない場合よりも小さくできる。（２）オリフィス７５を設けるとコモンレール４直近（オリフィス７５下流側）における高圧燃料供給管２１の圧力変動は、オリフィス７５を設けない場合のコモンレール４直近における高圧燃料供給管２１よりも大きくできる。（３）燃料噴射後の高圧燃料供給管２１の圧力変動を短時間に制定できる。したがって、オリフィス７５を設けることにより燃料噴射時のコモンレール４直近の圧力変動を大きくして流量検出の精度を上げることができる。逆にインジェクタ直近における燃料噴射時の圧力変動を小さくして、かつ、短時間で圧力変動を制定できるので、インジェクタから連続して複数回の噴射をする際の各噴射量を精度良く制御し易くなる。

また、オリフィス７５が配置されている場合、オリフィス７５が流動抵抗となりインジェクタ直近の高圧燃料供給管２１において噴射終了時の燃料供給による衝撃圧力は小さくなる。そして、その衝撃圧力の反射波も小さいことと、圧力伝播の実効的な容積が高圧燃料供給管２１の容積に限定され、コモンレール４の容積を含まないので、圧力振動は速やかに制定し、その圧力振動の圧力振幅は大きくなる。

第１の実施形態から第６の実施形態においてＥＣＵ８０Ａ〜８０Ｆにおいて気筒内への燃料噴射量を制御するために生成する噴射指令信号は、燃料噴射量を噴射指令信号の時間幅で制御するものとして説明したが、噴射指令信号の時間幅に加えて、噴射指令信号の高さも変化させ、インジェクタ５Ａの開弁量（リフト量）によって制御しても良い。

更に、第１の実施形態から第６の実施形態において、インジェクタ５Ａは、直接各気筒の燃焼室内に燃料噴射を行うものとして説明したが、それに限定されるものではない。本発明は、インジェクタ５Ａが、各気筒の燃焼室に隣接して形成される副室（予混合空間）に向けて燃料噴射を行う構成や、各気筒の吸気ポートに向けて燃料噴射を行う構成も含む。また、そのような構成においても、第１の実施形態から第６の実施形態と同様の作用効果が得られる。

《実施例》
図１６に、本発明の第１の実施形態に係る燃料噴射装置１Ａを用いて、燃料噴射方法を実施した際の実施例を示す。実施例では、メイン（Ｍａｉｎ）噴射に対するパイロット（Ｐｉｌｏｔ）噴射の噴射間隔を、０μｓ、３００μｓ、６００μｓ、９００μｓ、１２００μｓの５通りに変えてシミュレーションを行っている。

図１６（ａ）は、クランク角度Ｃｒａｎｋ Ａｎｇｌｅに対する実燃料供給率ＲＯＩ（Ｑ_ＯＲに相当）を示している。図１６（ａ）に示すように、メイン（Ｍａｉｎ）噴射に対するパイロット（Ｐｉｌｏｔ）噴射の噴射間隔によらず、メイン（Ｍａｉｎ）噴射のクランク角度を一定に設定している。パイロット噴射における実燃料供給率ＲＯＩのプロファイルは、噴射間隔によらず、同一にしているので、パイロット（Ｐｉｌｏｔ）噴射における積算噴射量は一定になっている。そして、どの噴射間隔においてもメイン噴射は同じであるので、前記着火必要噴射量はどの噴射間隔でも一定であることから、メイン噴射の期間内に着火が起これば、どの噴射間隔でも着火の起こる時期は同時になるはずである。

そして、前記着火必要噴射量は、斜線のハッチングで示す面積に対応している。すなわち、クランク角度６ｄｅｇにおいて、どの噴射間隔でも着火が起きている。どの噴射間隔でもクランク角度６ｄｅｇにおいて着火が起きていることは、図１６（ｂ）において、クランク角度６ｄｅｇ以降の気筒の燃焼室内の圧力（Ｐｃｙｌ）が、全ての噴射間隔においてよく一致しながら上昇していることでわかる。また、図１６（ｃ）において、クランク角度６ｄｅｇ以降の熱発生率（ＲＯＨＲ）が、全ての噴射間隔においてよく一致しながら上昇していることでわかる。したがって、どれかの噴射間隔、例えば、噴射間隔０μｓにおいて、前記着火必要噴射量を学習して記憶しておけば、前記の説明とは逆に、例えば、クランク角度６ｄｅｇにおいて記憶されている前記着火必要噴射量に達するように、他の噴射間隔３００μｓ、６００μｓ、９００μｓ、１２００μｓにおいて、実燃料供給率ＲＯＩ（Ｑ_ＯＲに相当）を制御することになる。

《対比例》
図１７に、従来の燃料噴射装置を用いて、従来の燃料噴射方法を実施した（本発明の燃料噴射装置１Ａを用いての燃料噴射方法を実施していない）対比例を示す。対比例では、実施例と同様に、メイン（Ｍａｉｎ）噴射に対するパイロット（Ｐｉｌｏｔ）噴射の噴射間隔を複数通りに変えてシミュレーションを行っている。なお、噴射間隔としては、７４０μｓ、１０７０μｓ、１６２０μｓの３通りを設定した。

図１７（ａ）に、クランク角度（Ｃｒａｎｋ Ａｎｇｌｅ）に対する気筒の燃焼室内の圧力（Ｐｃｙｌ）を示す。気筒の燃焼室内の圧力（Ｐｃｙｌ）が、着火によって上昇に転じるクランク角度が、６ｄｅｇであったり、８ｄｅｇであったりと、ばらついていることがわかる。また、図１７（ｂ）に、クランク角度（Ｃｒａｎｋ Ａｎｇｌｅ）に対する熱発生率（ＲＯＨＲ）を示す。着火後の熱発生率のプロファイルも、噴射間隔を変えると大きくばらついていることがわかる。

本発明の第１の実施形態に係る燃料噴射装置の構成図である。 本発明の第１の実施形態に係る燃料噴射装置を用いた燃料噴射方法のフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る燃料噴射装置の構成図である。 本発明の第２の実施形態に係る燃料噴射装置を用いた燃料噴射方法のフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係る燃料噴射装置の構成図である。 本発明の第３の実施形態に係る燃料噴射装置を用いた燃料噴射方法のフローチャートである。 本発明の第４の実施形態に係る燃料噴射装置の構成図である。 本発明の第４の実施形態に係る燃料噴射装置を用いた燃料噴射方法のフローチャート（その１）である。 本発明の第４の実施形態に係る燃料噴射装置を用いた燃料噴射方法のフローチャート（その２）である。 本発明の第５の実施形態に係る燃料噴射装置の構成図である。 本発明の第５の実施形態に係る燃料噴射装置を用いた燃料噴射方法のフローチャート（その１）である。 本発明の第５の実施形態に係る燃料噴射装置を用いた燃料噴射方法のフローチャート（その２）である。 本発明の第６の実施形態に係る燃料噴射装置の構成図である。 本発明の第６の実施形態に係る燃料噴射装置を用いた燃料噴射方法のフローチャート（その１）である。 本発明の第６の実施形態に係る燃料噴射装置を用いた燃料噴射方法のフローチャート（その２）である。 本発明の第１の実施形態に係る燃料噴射装置を用いて、燃料噴射方法を実施した際の実施例を表しているグラフであり、メイン（Ｍａｉｎ）噴射に対するパイロット（Ｐｉｌｏｔ）噴射の間隔を変えて示し、（ａ）はクランク角度（Ｃｒａｎｋ Ａｎｇｌｅ）に対する実燃料供給率（ＲＯＩ）を示し、メイン（Ｍａｉｎ）噴射のクランク角度を一定にし、パイロット噴射における積算噴射量を一定にすることで、目標着火時期を一定に設定している様子を示し、（ｂ）はクランク角度に対する気筒の燃焼室内の圧力（Ｐｃｙｌ）を示し、メイン噴射に対するパイロット噴射の間隔を変えても、クランク角度６ｄｅｇ以降の圧力上昇はよく一致し、目標着火時期に再現よく着火している様子を示し、（ｃ）はクランク角度に対する熱発生率（ＲＯＨＲ）を示し、メイン噴射に対するパイロット噴射の間隔を変えても、クランク角度６ｄｅｇ以降の熱発生率の上昇はよく一致し、目標着火時期に再現よく着火している様子を示している。 従来の燃料噴射装置を用いて、従来の燃料噴射方法を実施した対比例を表しているグラフであり、メイン（Ｍａｉｎ）噴射に対するパイロット（Ｐｉｌｏｔ）噴射の間隔を変えて示し、（ａ）はクランク角度（Ｃｒａｎｋ Ａｎｇｌｅ）に対する気筒の燃焼室内の圧力（Ｐｃｙｌ）を示し、メイン噴射に対するパイロット噴射の間隔を変えると、着火以降の圧力上昇にばらつきが見られる様子を示し、（ｂ）はクランク角度に対する熱発生率（ＲＯＨＲ）を示し、メイン噴射に対するパイロット噴射の間隔を変えると、着火以降の熱発生率の上昇にばらつきが見られる様子を示している。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ 燃料噴射装置
２ 燃料タンク
３Ａ 低圧ポンプ
３Ｂ 高圧ポンプ（燃料ポンプ）
４ コモンレール（燃料蓄圧部）
５ 燃料噴射弁
５Ａ インジェクタ
６Ａ アクチュエータ
８ 着火検出装置
９ ドレーン通路
１０ 燃料噴射孔
２１ 高圧燃料供給管（燃料供給管）
７０ 吐出配管
７１ 戻り配管
７２ 圧力調整弁
７３ 戻り燃料配管
７５ オリフィス
８０Ａ，８０Ｂ，８０Ｃ，８０Ｄ，８０Ｅ，８０Ｆ ＥＣＵ（制御部）
ＳＴ 温度センサ
ＳｄＰ 差圧センサ
ＳＰｃ 圧力センサ（蓄圧部圧力センサ）
ＳＰｓ 圧力センサ（燃料供給管圧力センサ）

Claims (10)

1. 燃料ポンプによって送り出された燃料を蓄圧状態に貯留する燃料蓄圧部と、前記燃料蓄圧部から内燃機関の各気筒に向けて分岐した燃料供給管を通じて供給される前記燃料の全量を前記各気筒の燃焼室へ噴射する燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁から前記燃料を噴射させるための噴射指令信号を出力する制御部とを備えた燃料噴射装置において、
   前記燃料供給管に配置されたオリフィスと、
   前記燃料供給管内の前記オリフィスの上流側及び下流側の差圧を検出する差圧センサと、
   前記燃料の着火を検出する着火検出装置とを有し、
   前記制御部は、
   前記差圧に基づいて、前記オリフィスを通過する実燃料供給率を算出し、
   前記噴射の開始から現時刻までの前記実燃料供給率を時間積分して、前記燃焼室に噴射された前記燃料の積算噴射量を算出し、
   前記着火検出装置によって着火が検出されたときの前記積算噴射量を、着火必要噴射量として記憶することを特徴とする燃料噴射装置。
2. 燃料ポンプによって送り出された燃料を蓄圧状態に貯留する燃料蓄圧部と、前記燃料蓄圧部から内燃機関の各気筒に向けて分岐した燃料供給管を通じて供給される前記燃料の全量を前記各気筒の燃焼室へ噴射する燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁から前記燃料を噴射させるための噴射指令信号を出力する制御部とを備えた燃料噴射装置において、
   前記燃料蓄圧部の圧力を検出する蓄圧部圧力センサと、
   前記燃料供給管に配置されたオリフィスと、
   前記燃料供給管内の前記オリフィスの下流側の圧力を検出する燃料供給管圧力センサと、
   前記燃料の着火を検出する着火検出装置とを有し、
   前記制御部は、
   前記燃料蓄圧部の圧力と前記下流側の圧力の差圧に基づいて、前記オリフィスを通過する実燃料供給率を算出し、
   前記噴射の開始から現時刻までの前記実燃料供給率を時間積分して、前記燃焼室に噴射された前記燃料の積算噴射量を算出し、
   前記着火検出装置によって着火が検出されたときの前記積算噴射量を、着火必要噴射量として記憶することを特徴とする燃料噴射装置。
3. 燃料ポンプによって送り出された燃料を蓄圧状態に貯留する燃料蓄圧部と、前記燃料蓄圧部から内燃機関の各気筒に向けて分岐した燃料供給管を通じて供給される前記燃料の全量を前記各気筒の燃焼室へ噴射する燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁から前記燃料を噴射させるための噴射指令信号を出力する制御部とを備えた燃料噴射装置において、
   前記燃料供給管に配置されたオリフィスと、
   前記燃料供給管内の前記オリフィスの下流側の圧力を検出する燃料供給管圧力センサと、
   前記燃料の着火を検出する着火検出装置とを有し、
   前記制御部は、
   前記燃料の噴射に伴う前記下流側の圧力の低下量を前記燃料供給管圧力センサを介して検出し、
   前記低下量に基づいて、前記オリフィスを通過する実燃料供給率を算出し、
   前記噴射の開始から現時刻までの前記実燃料供給率を時間積分して、前記燃焼室に噴射された前記燃料の積算噴射量を算出し、
   前記着火検出装置によって着火が検出されたときの前記積算噴射量を、着火必要噴射量として記憶することを特徴とする燃料噴射装置。
4. 燃料ポンプによって送り出された燃料を蓄圧状態に貯留する燃料蓄圧部と、前記燃料蓄圧部から内燃機関の各気筒に向けて分岐した燃料供給管を通じて供給される前記燃料の一部を前記各気筒の燃焼室へ噴射し、前記燃料の他の一部を前記燃料ポンプの前段に戻す燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁から前記燃料を噴射させるための噴射指令信号を出力する制御部とを備えた燃料噴射装置において、
   前記燃料供給管に配置されたオリフィスと、
   前記燃料供給管内の前記オリフィスの上流側及び下流側の差圧を検出する差圧センサと、
   前記燃料の着火を検出する着火検出装置とを有し、
   前記制御部は、
   前記差圧に基づいて、前記オリフィスを通過する実燃料供給率を算出し、
   前記噴射の開始から現時刻までの前記実燃料供給率を時間積分して、前記オリフィスを通過した前記燃料の積算供給量を算出し、
   前記燃焼室へ噴射される前記燃料の積算噴射量と前記積算供給量との所定の分配比率と、前記積算供給量とに基づいて、前記積算噴射量を算出し、
   前記着火検出装置によって着火が検出されたときの前記積算供給量に基づいて算出した前記積算噴射量を、着火必要噴射量として記憶することを特徴とする燃料噴射装置。
5. 燃料ポンプによって送り出された燃料を蓄圧状態に貯留する燃料蓄圧部と、前記燃料蓄圧部から内燃機関の各気筒に向けて分岐した燃料供給管を通じて供給される前記燃料の一部を前記各気筒の燃焼室へ噴射し、前記燃料の他の一部を前記燃料ポンプの前段に戻す燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁から前記燃料を噴射させるための噴射指令信号を出力する制御部とを備えた燃料噴射装置において、
   前記燃料蓄圧部の圧力を検出する蓄圧部圧力センサと、
   前記燃料供給管に配置されたオリフィスと、
   前記燃料供給管内の前記オリフィスの下流側の圧力を検出する燃料供給管圧力センサと、
   前記燃料の着火を検出する着火検出装置とを有し、
   前記制御部は、
   前記燃料蓄圧部の圧力と前記下流側の圧力の差圧に基づいて、前記オリフィスを通過する実燃料供給率を算出し、
   前記噴射の開始から現時刻までの前記実燃料供給率を時間積分して、前記燃料の積算供給量を算出し、
   前記燃焼室へ噴射される前記燃料の積算噴射量と前記積算供給量との所定の分配比率と、前記積算供給量とに基づいて、前記積算噴射量を算出し、
   前記着火検出装置によって着火が検出されたときの前記積算供給量に基づいて算出した前記積算噴射量を、着火必要噴射量として記憶することを特徴とする燃料噴射装置。
6. 燃料ポンプによって送り出された燃料を蓄圧状態に貯留する燃料蓄圧部と、前記燃料蓄圧部から内燃機関の各気筒に向けて分岐した燃料供給管を通じて供給される前記燃料の一部を前記各気筒の燃焼室へ噴射し、前記燃料の他の一部を前記燃料ポンプの前段に戻す燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁から前記燃料を噴射させるための噴射指令信号を出力する制御部とを備えた燃料噴射装置において、
   前記燃料供給管に配置されたオリフィスと、
   前記燃料供給管内の前記オリフィスの下流側の圧力を検出する燃料供給管圧力センサと、
   前記燃料の着火を検出する着火検出装置とを有し、
   前記制御部は、
   前記燃料の噴射に伴う前記下流側の圧力の低下量を前記燃料供給管圧力センサを介して検出し、
   前記低下量に基づいて、前記オリフィスを通過する実燃料供給率を算出し、
   前記噴射の開始から現時刻までの前記実燃料供給率を時間積分して、前記オリフィスを通過した前記燃料の積算供給量を算出し、
   前記燃焼室へ噴射される前記燃料の積算噴射量と前記積算供給量との所定の分配比率と、前記積算供給量とに基づいて、前記積算噴射量を算出し、
   前記着火検出装置によって着火が検出されたときの前記積算供給量に基づいて算出した前記積算噴射量を、着火必要噴射量として記憶することを特徴とする燃料噴射装置。
7. 燃料ポンプによって送り出された燃料を蓄圧状態に貯留する燃料蓄圧部と、前記燃料蓄圧部から内燃機関の各気筒に向けて分岐した燃料供給管を通じて供給される前記燃料の一部を前記各気筒の燃焼室へ噴射し、前記燃料の他の一部を前記燃料ポンプの前段に戻す燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁から前記燃料を噴射させるための噴射指令信号を出力する制御部とを備えた燃料噴射装置において、
   前記燃料供給管に配置されたオリフィスと、
   前記燃料供給管内の前記オリフィスの上流側及び下流側の差圧を検出する差圧センサと、
   前記燃料の着火を検出する着火検出装置とを有し、
   前記制御部は、
   前記差圧に基づいて、前記オリフィスを通過する実燃料供給率を算出し、
   前記燃焼室へ噴射される前記燃料の実燃料噴射率と前記実燃料供給率との所定の分配比率と、前記実燃料供給率とに基づいて、前記実燃料噴射率を算出し、
   前記噴射の開始から現時刻までの前記実燃料噴射率を時間積分して、前記燃料の積算噴射量を算出し、
   前記着火検出装置によって着火が検出されたときの前記積算噴射量を、着火必要噴射量として記憶することを特徴とする燃料噴射装置。
8. 燃料ポンプによって送り出された燃料を蓄圧状態に貯留する燃料蓄圧部と、前記燃料蓄圧部から内燃機関の各気筒に向けて分岐した燃料供給管を通じて供給される前記燃料の一部を前記各気筒の燃焼室へ噴射し、前記燃料の他の一部を前記燃料ポンプの前段に戻す燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁から前記燃料を噴射させるための噴射指令信号を出力する制御部とを備えた燃料噴射装置において、
   前記燃料蓄圧部の圧力を検出する蓄圧部圧力センサと、
   前記燃料供給管に配置されたオリフィスと、
   前記燃料供給管内の前記オリフィスの下流側の圧力を検出する燃料供給管圧力センサと、
   前記燃料の着火を検出する着火検出装置とを有し、
   前記制御部は、
   前記燃料蓄圧部の圧力と前記下流側の圧力の差圧に基づいて、前記オリフィスを通過する実燃料供給率を算出し、
   前記燃焼室へ噴射される前記燃料の実燃料噴射率と前記実燃料供給率との所定の分配比率と、前記実燃料供給率とに基づいて、前記実燃料噴射率を算出し、
   前記噴射の開始から現時刻までの前記実燃料噴射率を時間積分して、前記燃料の積算噴射量を算出し、
   前記着火検出装置によって着火が検出されたときの前記積算噴射量を、着火必要噴射量として記憶することを特徴とする燃料噴射装置。
9. 燃料ポンプによって送り出された燃料を蓄圧状態に貯留する燃料蓄圧部と、前記燃料蓄圧部から内燃機関の各気筒に向けて分岐した燃料供給管を通じて供給される前記燃料の一部を前記各気筒の燃焼室へ噴射し、前記燃料の他の一部を前記燃料ポンプの前段に戻す燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁から前記燃料を噴射させるための噴射指令信号を出力する制御部とを備えた燃料噴射装置において、
   前記燃料供給管に配置されたオリフィスと、
   前記燃料供給管内の前記オリフィスの下流側の圧力を検出する燃料供給管圧力センサと、
   前記燃料の着火を検出する着火検出装置とを有し、
   前記制御部は、
   前記燃料の噴射に伴う前記下流側の圧力の低下量を前記燃料供給管圧力センサを介して検出し、
   前記低下量に基づいて、前記オリフィスを通過する実燃料供給率を算出し、
   前記燃焼室へ噴射される前記燃料の実燃料噴射率と前記実燃料供給率との所定の分配比率と、前記実燃料供給率とに基づいて、前記実燃料噴射率を算出し、
   前記噴射の開始から現時刻までの前記実燃料噴射率を時間積分して、前記燃料の積算噴射量を算出し、
   前記着火検出装置によって着火が検出されたときの前記積算噴射量を、着火必要噴射量として記憶することを特徴とする燃料噴射装置。
10. 前記制御部は、
    外部の状況に応じて目標着火時期を設定し、
    前記目標着火時期に前記燃料が着火するように、前記目標着火時期に、前記着火必要噴射量の前記燃料を前記燃料噴射弁から噴射し終わるように前記噴射指令信号を出力することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の燃料噴射装置。
    

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