JP3941761B2 - 内燃機関の燃料噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は内燃機関の燃料噴射装置に関する。

燃料噴射弁のノズル室が高圧ラインを介してコモンレールに連結されており、二つの燃料噴射、例えばパイロット噴射とそれに続く主噴射とを行うようにした内燃機関が公知である（例えば特許文献１）。
特開２０００−１８０７４号公報

ところがこのようなコモンレールを用いた場合には燃料噴射が行われるとそのとき燃料噴射弁のノズル室内に発生した圧力波が高圧ライン内を伝播してコモンレールに達し、次いでこの圧力波はコモンレールで反射して、今度は高圧レール内をノズル室に向けて進み、ノズル室内において燃料圧の激しい脈動を生じさせる。
ところで従来の内燃機関ではパイロット噴射後においてコモンレールでの反射波によりノズル室内で燃料圧の激しい脈動が生じているときに主噴射が行われる。しかしながらこのようにノズル室内における燃料圧が激しく脈動しているときに主噴射が行われると主噴射の噴射量が大巾に変動し、正規の量から大巾にずれてしまうという問題を生ずる。

上記問題点を解決するために本発明によれば、コモンレールと、コモンレールに連結された燃料噴射弁とを具備し、各燃料噴射弁から機関の一サイクル中に先の噴射と後の噴射の少なくとも二回の燃料噴射が行われ、先の噴射が行われてから後の噴射が行われるまでのインターバル時間によって後の噴射の噴射量の目標値に対する変動量が変化する内燃機関の噴射制御装置において、レール圧が予め定められた基準レール圧のときにインターバル時間の増大に伴い基準の変動パターンに沿って変化する後の噴射の基準変動量を記憶していると共に、レール圧が基準のレール圧でないときの後の噴射の変動量の変動パターンを収縮又は伸長して基準の変動パターンに重ね合わせる際の変動パターンの収縮率又は伸長率を記憶している記憶手段と、これら収縮率又は伸長率を用いて基準変動量およびインターバル時間からレール圧に応じた後の噴射の変動量を算出する算出手段と、算出手段により算出された変動量を用いて噴射量を目標値に制御する制御手段とを具備している。

コモンレールを用いた場合であっても噴射量を目標値に正確に制御することができる。

図１を参照すると、１は圧縮着火式内燃機関本体、２は各気筒の燃焼室、３は各燃焼室２内に夫々燃料を噴射するための燃料噴射弁、４は吸気マニホルド、５は排気マニホルドを夫々示す。吸気マニホルド４は吸気ダクト６を介して排気ターボチャージャ７のコンプレッサ７ａの出口に連結され、コンプレッサ７ａの入口はエアクリーナ８に連結される。吸気ダクト６内にはステップモータにより駆動されるスロットル弁９が配置される。一方、排気マニホルド５は排気ターボチャージャ７の排気タービン７ｂの入口に連結される。

排気マニホルド５と吸気マニホルド４とは排気ガス再循環（以下、ＥＧＲと称す）通路１０を介して互いに連結され、ＥＧＲ通路１０内には電子制御式ＥＧＲ制御弁１１が配置される。一方、各燃料噴射弁３は燃料供給管１２を介してコモンレール１３に連結される。このコモンレール１３内へは電子制御式の吐出量可変な燃料ポンプ１４により燃料タンク１５から燃料が供給され、コモンレール１３内に供給された燃料は各燃料供給管１２を介して燃料噴射弁３に供給される。コモンレール１３にはコモンレール１３内の燃料圧を検出するための燃料圧センサ１６が取付けられ、燃料圧センサ１６の出力信号に基づいてコモンレール１６内の燃料圧が目標燃料圧となるように燃料ポンプ１４の吐出量が制御される。

電子制御ユニット２０はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス２１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）２２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）２３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）２４、入力ポート２５および出力ポート２６を具備する。燃料圧センサ１６の出力信号は対応するＡＤ変換器２７を介して入力ポート２５に入力される。一方、アクセルペダル１７にはアクセルペダル１７の踏込み量Ｌに比例した出力電圧を発生する負荷センサ１８が接続され、負荷センサ１８の出力電圧は対応するＡＤ変換器２７を介して入力ポート２５に入力される。更に入力ポート２５にはクランクシャフトが例えば１５°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ１９が接続される。一方、出力ポート２６は対応する駆動回路２８を介して燃料噴射弁３、スロットル弁９駆動用ステップモータ、ＥＧＲ制御弁１１、および燃料ポンプ１４に接続される。

図２に燃料噴射弁３の拡大図を示す。図２に示されるように燃料噴射弁３は弁座３０上に着座可能なニードル弁３１と、ニードル弁３１の先端周りに形成されているサック室３２と、サック室３２から燃焼室２内に延びる噴孔３３と、ニードル弁３１周りに形成されたノズル室３４とを具備する。ノズル室３４は燃料噴射弁３の本体内および燃料供給管１２内を延びる高圧燃料供給通路、いわゆる高圧ライン３５を介してコモンレール１３内に連結されており、コモンレール１３内の高圧の燃料がこの高圧ライン３５を介してノズル室３４内に供給される。

燃料噴射弁３内にはニードル弁３１の背面に面して圧力制御室３６が形成されており、この圧力制御室３６内にはニードル弁３１を弁座３０に向けて押圧する圧縮ばね３７が配置されている。この圧力制御室３６は一方では入口側絞り３８を介して高圧ライン３５の途中に連結されており、他方では出口側絞り３９を介して溢流制御弁４０により開閉制御される燃料溢流口４１に連結されている。圧力制御室３６へは絞り３８を介して高圧の燃料が常時供給されており、従って圧力制御室３６は燃料で満たされている。

燃料溢流口４１が溢流制御弁４０により閉鎖されているときには図２に示されるようにニードル弁３１が弁座３０上に着座しており、従って燃料噴射は停止されている。このときノズル室３４内と圧力制御室３６内とは同じ燃料圧となっている。溢流制御弁４０が開弁、即ち燃料溢流口４１を開口すると圧力制御室３６内の高圧の燃料が絞り３９を介して燃料溢流口４１から流出し、斯くして圧力制御室３６内の圧力は徐々に低下する。圧力制御室３６内の圧力が低下するとニードル弁３１が上昇し、噴孔３３から燃料の噴射が開始される。

即ち、圧力制御室３６と燃料溢流口４１との間には絞り３９が設けられており、またその他の遅れ要素によって溢流制御弁４０が開弁した後暫らくしてから燃料の噴射が開始される。次いで溢流制御弁４０が閉弁、即ち燃料溢流口４１を閉鎖すると絞り３８を介して圧力制御室３６内に供給される燃料によって圧力制御室３６内の圧力は徐々に増大し、斯くして溢流制御弁４０が閉弁した後暫らくしてから燃料噴射が停止される。

本発明では各燃料噴射弁３から機関の一サイクル中に先の噴射と後の噴射の少なくとも二回の燃料噴射が行われる。図３に代表的な二つの燃料噴射方法を示す。図３（Ａ）は主噴射Ｍの前にパイロット噴射Ｐを行うようにした場合を示している。この場合にはパイロット噴射Ｐが先の噴射であり、主噴射Ｍが後の噴射となる。

一方、図３（Ｂ）は主噴射Ｍの前の複数回のパイロット噴射Ｐ₁ ，Ｐ₂ を行い、主噴射Ｍの後に複数回のポスト噴射Ｐ₃ ，Ｐ₄ を行うようにした場合を示している。この場合にはパイロット噴射Ｐ₂ を後の噴射とするとパイロット噴射Ｐ₁ が先の噴射となり、主噴射Ｍを後の噴射とするとパイロット噴射Ｐ₁ ，Ｐ₂ が先の噴射となり、ポスト噴射Ｐ₃ を後の噴射とするとパイロット噴射Ｐ₁ ，Ｐ₂ および主噴射Ｍが先の噴射となる。

なお、以下図３（Ａ）に示すように主噴射Ｍの前にパイロット噴射Ｐを行うようにした場合を例にとって本発明を説明する。

本発明における実施例では目標とする全噴射量ＱＴが図４（Ａ）に示すようにアクセルペダル１７の踏込み量、即ちアクセル開度Ｌと機関回転数Ｎとの関数としてマップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。また、目標とする主噴射量ＱＭが図４（Ｂ）に示すように全噴射量ＱＴおよび機関回転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。一方、目標とするパイロット噴射量ＱＰは全噴射量ＱＴから主噴射量ＱＭを減算することによって得られる。

また、主噴射Ｍの噴射開始時期θＭは図５（Ａ）に示されるように全噴射量ＱＴおよび機関回転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されている。更に、先の噴射が行われてから後の噴射が行われるまでの時間間隔、即ちインターバル時間が予め設定されている。本発明による実施例ではパイロット噴射Ｐが開始されたときから主噴射Ｍが開始されるときまでのインターバル時間ＴＩが図５（Ｂ）に示されるように全噴射量ＱＴおよび機関回転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ２２内に記憶されており、主噴射Ｍの噴射開始時期θＭとインターバル時間ＴＩからパイロット噴射Ｐの噴射開始時期θＰが算出される。

また、本発明による実施例ではコモンレール１３内の目標レール圧が予め設定されている。この目標レール圧は概略的に云うと全噴射量ＱＴが増大するほど高くなる。

さて、図２においてニードル弁３１が開弁して燃料噴射が開始されるとノズル室３４内の圧力は急速に低下する。このようにノズル室３４内の圧力が急速に低下すると圧力波が発生し、この圧力波が高圧ライン３５内をコモンレール１３に向けて伝播する。次いでこの圧力波は高圧ライン３５のコモンレール１３内への開放端において反射し、今度はこの圧力波は平均圧力に対して圧力が反転した状態で、即ち高圧の圧力波の形で高圧ライン３５内をノズル室３４に向けて進み、ノズル室３４内に高圧を一時的に発生させる。例えばパイロット噴射が行われたとするとその後暫らくしてコモンレール１３における反射波によってノズル室３４内には一時的に高圧が発生する。

一方、ニードル弁３１が閉弁すると燃料の流動が急激に堰き止められるためにノズル室３４内の圧力が一時的に上昇し、圧力波が発生する。この圧力波も高圧ライン３５内を伝播し、コモンレール１３において反射してノズル室３４内に戻ってくる。

また、溢流制御弁４０の開閉弁動作によってもノズル室３４内に伝播する圧力波が発生する。即ち、溢流制御弁４０が開弁すれば燃料溢流口４１の圧力が急激に低下するために圧力波が発生し、溢流制御弁４０が閉弁すれば燃料溢流口４１の圧力が急激に上昇するために圧力波が発生する。これらの圧力波は一対の絞り３９，３８を通ってノズル室３４内に伝播してノズル室３４内の圧力を上昇或いは低下させ、同時にこの圧力波はノズル室３４内において反射してコモンレール１３又は燃料溢流口４１に向けて伝播する。

このようにパイロット噴射Ｐが行われるとニードル弁３１の開閉動作および溢流制御弁４０の開閉動作により発生する圧力波によってノズル室３４内の燃料圧が脈動を生ずる。次いでこのようにノズル室３４内の燃料圧が脈動を生じているときに主噴射Ｍが行われる。しかしながらこのようにノズル室３４内の燃料圧が脈動を生じているときに主噴射Ｍが行われるとノズル室３４内の燃料圧が高くなったときには噴射量が増大し、ノズル室３４内の燃料圧が低くなったときには噴射量が減少するので主噴射Ｍの噴射量が変動することになる。

次に主噴射Ｍの噴射量の変動量について図６および図７を参照しつつ説明する。図６および図７において横軸Ｔｉはパイロット噴射Ｐが開始されたときから主噴射Ｍが開始されるまでのインターバル時間（msec）を表しており、縦軸ｄＱは主噴射Ｍの噴射量の目標値に対する変動量（mm³ ）を表している。また、図６および図７において□印はレール圧が４８MPa のときを示しており、○印はレール圧が８０MPa のときを示しており、△印はレール圧が１２８MPa のときを示している。また、図６は主噴射量が少ないときを示しており、図７は主噴射量が多いときを示している。具体的に云うと図６はパイロット噴射量が２（mm³ ）で主噴射量が２（mm³ ）のときを示しており、図７はパイロット噴射量が２（mm³ ）で主噴射量が２０（mm³ ）のときを示している。

さて、図６および図７において（Ａ）は三つの異なるレール圧に対する主噴射Ｍの噴射量の目標値に対する実際の変動量ｄＱを表している。前述したようにノズル室３４内の燃料圧が高くなれば主噴射量が増大し、ノズル室３４内の燃料圧が低くなれば主噴射量が減少するので図６（Ａ）および図７（Ａ）からパイロット噴射が行われた後、ノズル室３４内の燃料圧が上昇と下降を繰返すこと、即ち脈動していることがわかる。

ところで図６（Ａ）および図７（Ａ）をみると各曲線で表される主噴射量の変動パターンは周期は異なるが、即ちレール圧が高くなるほど周期は短かくなるが同じ様な形で上下動していることがわかる。前述したようにノズル室３４内の燃料圧はノズル室３４とコモンレール１３間、或いはノズル室３４と燃料溢流口４１間を伝播する圧力波によって変動する。これらノズル室３４とコモンレール１３間は一定長であり、ノズル室３４と燃料溢流口４１間も一定長であるので圧力波の伝播速度が一定であればパイロット噴射Ｐが行われた後にノズル室３４内に発生する燃料圧は決まった変動パターンで脈動することになる。

ところが圧力波の伝播速度は燃料圧および燃料温によって変化する。即ち、圧力波の伝播速度は、Ｅを体積弾性係数、γを燃料の密度、ｇを重力の加速度とすると、（Ｅ／γ）・ｇの平方根で表される。即ち、圧力波の伝播速度は体積弾性係数Ｅの平方根に比例することになる。ところで体積弾性係数Ｅは燃料圧に比例し、燃料温に反比例する。従って圧力波の伝播速度は燃料圧が高くなるほど速くなり、燃料温が高くなるほど遅くなる。即ち、圧力波の伝播速度はトール圧が高くなるほど速くなる。

従ってレール圧が高くなるとノズル室３４内の燃料圧の変動周期は短かくなり、このときノズル室３４内の燃料圧はその変動パターンが図６（Ａ）および図７（Ａ）における横軸方向、即ちインターバル時間軸方向に収縮したような形で変動する。従って図６（Ａ）および図７（Ａ）に示されるようにレール圧が高くなると主燃料の変動量ｄＱはその変動パターンがインターバル時間軸方向に収縮したような形で変動する。

図６（Ａ）および図７（Ａ）において○印で示されるレール圧８０MPa を基準レール圧とし、この基準レール圧のときの主噴射の変動量ｄＱの変動パターンを基準変動パターンとすると□印で示されるレール圧４８MPa のときには、即ちレール圧が基準レール圧よりも低いときにはインターバル時間Ｔｉ＝０を固定点として主噴射の変動量ｄＱの変動パターン全体をインターバル時間軸方向に一様に収縮すると変動パターンの上下変動時期が基準変動パターンの上下変動時期に一致し、△印で示されるレール圧１２８MPa のときには、即ちレール圧が基準レール圧よりも高いときにはインターバル時間Ｔｉ＝０を固定点として主噴射の変動量ｄＱの変動パターン全体をインターバル時間軸方向に一様に伸長すると変動パターンの上下変動時期が基準変動パターンの上下変動時期に一致する。図６（Ｂ）および図７（Ｂ）はこのように変動パターンの上下変動周期が基準変動パターンの上下変動周期に一致するようにレール圧が４８MPa のときの変動パターンを収縮させ、レール圧が１２８MPa の変動パターンを伸長させた場合を示している。

図６（Ｂ）に示されるように主噴射量が少ない場合には基準変動パターンと収縮又は伸長した他の変動パターン間のずれの割合が大きく、図７（Ｂ）に示されるように主噴射量が多い場合には基準変動パターンと収縮又は伸長した他の変動パターン間のずれの割合はかなり小さくなる。従って図７（Ｂ）に示されるように主噴射量が多い場合には各レール圧における変動パターンを収縮又は伸長させると各変動パターンを基準変動パターンに重ね合わせることができる。即ち、各変動パターンを共通の基準変動パターンに規格化できることになる。

このように各変動パターンを共通の基準変動パターンに規格化できる場合には各変動パターンの収縮率又は伸長率によりインターバル時間を修正し、この修正されたインターバル時間を用いて各レール圧における主噴射の変動量ｄＱを共通の基準変動パターンから求めることができる。

例えば図７（Ａ）においてレール圧が８０MPa のときの主噴射の変動量ｄＱの変動パターンを共通の基準変動パターンとするとレール圧が４８MPa のときの各インターバル時間Ｔｉにおける主噴射の変動量ｄＱは、４８MPa のときの変動パターンの収縮率でもってインターバル時間Ｔｉを収縮したときの基準変動パターンにおける主噴射量の基準変動量ｄＱに一致する。即ち、各レール圧における変動パターンの収縮率又は伸長率をインターバル時間Ｔｉに乗算したものを修正インターバル時間とし、この修正インターバル時間に応じた基準変動パターンにおける基準変動量ｄＱは各レール圧における主噴射の変動量ｄＱに一致する。このように修正インターバル時間を用いると基準変動パターンにおける主噴射の基準変動量ｄＱのみを記憶しておけばこの基準変動量ｄＱから各レール圧における主噴射の変動量ｄＱを求めることができる。

即ち、本発明では、レール圧が予め定められた基準レール圧のときにインターバル時間Ｔｉの増大に伴い基準の変動パターンに沿って変化する後の噴射の基準変動量が予め記憶されており、レール圧が基準のレール圧でないときの後の噴射の変動量の変動パターンを収縮又は伸長して基準の変動パターンに重ね合わせる際の変動パターンの収縮率又は伸長率が予め記憶されており、これら収縮率又は伸長率を用いて基準変動量およびインターバル時間Ｔｉからレール圧に応じた後の噴射の変動量が算出される。

具体的に言うと、基準レール圧における後の噴射の基準変動量ｄＱがインターバル時間Ｔｉの関数として予め記載されており、代表的なレール圧における変動パターンを基準変動パターンに重ね合わせる際の各変動パターンの収縮率又は伸長率が予め記憶されており、現在のレール圧における変動パターンの収縮率又は伸長率をインターバル時間Ｔｉに乗算することにより修正インターバル時間が求められ、この修正インターバル時間に応じた後の噴射の基準変動量ｄＱが現在のレール圧における後の噴射の変動量とされる。これが本発明の基本的な考え方である。

次にこの本発明の基本的な考え方をベースにした種々の実施例について順次説明する。

図６（Ｂ）および図７（Ｂ）に示されるように同一のインターバル時間Ｔｉにおける主噴射の変動量ｄＱはレール圧が高くなるほど大きくなる。従って各レール圧における変動パターンを共通の基準変動パターンに規格化するには各レール圧における変動パターンをレール圧に応じて図６（Ｂ）および図７（Ｂ）の縦軸方向、即ち主噴射の変動量ｄＱの増大又は減少方向に収縮又は伸長することが好ましい。図６（Ｃ）および図７（Ｃ）は各レール圧における変動パターンを主噴射の変動量ｄＱの増大又は減少方向に収縮又は伸長して基準の変動パターンに重ね合わせた場合を示している。

本発明による実施例では後の噴射の変動量の変動パターンを収縮又は伸長して基準の変動パターンに重ね合わせる際の変動パターンの収縮率又は伸長率が各レール圧に対して記憶されており、図６（Ｂ）および図７（Ｂ）においてレール圧が８０MPa のときの基準変動量ｄＱにこれら収縮率の逆数又は伸長率の逆数を乗算することにより各レール圧における主噴射の変動量ｄＱが算出される。

一般的に表現すると本発明による実施例では、各レール圧における変動パターンの収縮率又は伸長率が、インターバル時間Ｔｉの増大又は減少方向への第１の収縮率又は第１の伸長率と、噴射量の変動量ｄＱの増大又は減少方向への第２の収縮率又は第２の伸長率からなり、これら第２の収縮率および第２の伸長率がレール圧の関数であり、レール圧が基準レール圧でないときにインターバル時間に第１の収縮率又は第１の伸長率を乗算することにより修正インターバル時間が求められ、この修正インターバル時間Ｔｉに応じた基準変動量ｄＱに第２の収縮率の逆数又は第２の伸長率の逆数を乗算した量が後の噴射の変動量とされる。

図８（Ａ）はレール圧を４８MPa に一定に維持した状態で主噴射の噴射量を５（mm³ ）、１０（mm³ ）、２０（mm³ ）、３０（mm³ ）および４０（mm³ ）としたときの主噴射の変動量ｄＱを示している。インターバル時間Ｔｉが同じであっても主噴射の噴射量が変化すると、即ち噴射期間が変化すると噴射に影響を与える変動パターンの領域が変化するので主噴射の噴射量に応じて主噴射の変動量ｄＱが変化する。この場合、同一のインターバル時間Ｔｉにおける主噴射の変動量ｄＱは概略的に言うと主噴射の噴射量が増大するほど大きくなる。従って各レール圧における変動パターンを共通の基準変動パターンに規格化するには各レール圧における変動パターンをレール圧に応じて図８（Ａ）の縦軸方向、即ち主噴射の変動量ｄＱの増大又は減少方向に収縮又は伸長することが好ましい。図８（Ｂ）は各レール圧における変動パターンを主噴射の噴射量ｄＱの増大又は減少方向に収縮又は伸長して基準の変動パターンに重ね合わせた場合を示している。

この場合、本発明による実施例では後の噴射の変動量の変動パターンを収縮又は伸長して基準の変動パターンに重ね合わせる際の変動パターンの収縮率又は伸長率が主噴射の各噴射量に対して記憶されており、図８（Ａ）において噴射量が２０（mm³ ）のときの基準変動量ｄＱにこれら収縮率の逆数又は伸長率の逆数を乗算することにより主噴射の変動量ｄＱが算出される。

一般的に表現すると本発明による実施例では、各レール圧における変動パターンの収縮率又は伸長率が、インターバル時間Ｔｉの増大又は減少方向への第１の収縮率又は第１の伸長率と、噴射量の変動量ｄＱの増大又は減少方向への第２の収縮率又は第２の伸長率からなり、これら第２の収縮率および第２の伸長率が主噴射の噴射量の関数であり、レール圧が基準レール圧でないときにインターバル時間に第１の収縮率又は第１の伸長率を乗算することにより修正インターバル時間が求められ、この修正インターバル時間Ｔｉに応じた基準変動量ｄＱに第２の収縮率の逆数又は第２の伸長率の逆数を乗算した量が後の噴射の変動量とされる。

また、図には示していないがパイロット噴射量が変化すると主噴射の変動量ｄＱが変化する。従ってこの場合にも各パイロット噴射量における変動パターンを共通の基準変動パターンに規格化するには各パイロット噴射量における変動パターンを主噴射の噴射量ｄＱの増大又は減少方向に収縮又は伸長することが好ましい。この場合、一般的に表現すると各レール圧における変動パターンの収縮率又は伸長率が、インターバル時間Ｔｉの増大又は減少方向への第１の収縮率又は第１の伸長率と、噴射量の変動量ｄＱの増大又は減少方向への第２の収縮率又は第２の伸長率からなり、これら第２の収縮率および第２の伸長率がパイロット噴射量の関数であり、レール圧が基準レール圧でないときにインターバル時間に第１の収縮率又は第１の伸長率を乗算することにより修正インターバル時間が求められ、この修正インターバル時間Ｔｉに応じた基準変動量ｄＱに第２の収縮率の逆数又は第２の伸長率の逆数を乗算した量が後の噴射の変動量とされる。

次に図９に示す燃料噴射制御ルーチンを参照しつつ噴射燃料を目標値に制御するための燃料噴射制御の一例について説明する。

図９を参照するとまず初めにステップ１００において図４（Ａ）に示すマップから全噴射量ＱＴが算出される。次いでステップ１０１では図４（Ｂ）に示すマップから主噴射量ＱＭが算出される。次いでステップ１０２では全噴射量ＱＴから主噴射量ＱＭを減算することによってパイロット噴射量ＱＰが算出される。次いでステップ１０３では図５（Ａ）に示すマップから主噴射開始時期θＭが算出される。次いでステップ１０４では図５（Ｂ）に示すマップからインターバル時間ＴＩが算出される。次いでステップ１０５では主噴射開始時期θＭとインターバル時間ＴＩからパイロット噴射開始時期θＰが算出される。

次いでステップ１０６では燃料圧センサ１６により検出されたレール圧又はこのレール圧の一定時間内における平均値（以下、単にレール圧という）に基づいてレール圧に応じた主噴射の変動量ｄＱの変動パターンをインターバル時間の増大又は減少方向に収縮又は伸長して基準の変動パターンに重ね合わせる際の収縮率又は伸長率Ｋ１が算出される。この収縮率又は伸長率Ｋ１が図１０（Ａ）に示されている。基準レール圧が８０MPa であるとするとレール圧が８０MPa 付近のときには収縮率又は伸長率Ｋ１は１．０であり、レール圧が基準レール圧より低くなるにつれてＫ１が減少し、即ち変動パターンが収縮され、レール圧が基準レール圧よりも高くなるにつれてＫ１が増大し、即ち変動パターンが伸長される。

次いでステップ１０７では変動パターンの収縮率又は伸長率Ｋ１をインターバル時間ＴＩに乗算することにより修正インターバル時間Ｔｉが算出される。次いでステップ１０８では、基準レール圧を８０MPa 、基準となる主噴射量ＱＭを２０（mm³ ）、基準となるパイロット噴射量ＱＰを２（mm³ ）とすると、即ち図７（Ｂ）において○印で示される変動量を基準変動量ｄＱとすると、修正インターバル時間Ｔｉに応じた基準変動量ｄＱが算出される。

次いでステップ１０９ではレール圧に応じ主噴射量の変動パターンを主噴射の変動量の増大又は減少方向に収縮又は伸長して基準の変動パターンに重ね合わせる際の変動パターンの収縮率又は伸長率Ｋ２が算出される。このＫ２の変化が図１０（Ｂ）に示されている。図１０（Ｂ）に示されるように基準となるレール圧付近ではＫ２の値は１．０となり、レール圧が基準レール圧より低くなるとＫ２の値は１．０よりも大きくなり、レール圧が基準レール圧よりも高くなるとＫ２の値は１．０よりも小さくなる。

次いでステップ１１０では主噴射量ＱＭに応じ主噴射量の変動パターンを主噴射の変動量の増大又は減少方向に収縮又は伸長して基準の変動パターンに重ね合わせる際の変動パターンの収縮率又は伸長率Ｋ３が算出される。このＫ３の変化が図１０（Ｃ）に示されている。図１０（Ｃ）に示されるように基準となる主噴射量付近ではＫ３の値は１．０となり、主噴射量が基準主噴射量より低くなるとＫ３の値は１．０よりも大きくなり、主噴射量が基準主噴射量よりも高くなるとＫ３の値は１．０よりも小さくなる。

次いでステップ１１１ではパイロット噴射量に応じ主噴射量の変動パターンを主噴射の変動量の増大又は減少方向に収縮又は伸長して基準の変動パターンに重ね合わせる際の変動パターンの収縮率又は伸長率Ｋ４が算出される。このＫ４の変化が図１０（Ｄ）に示されている。図１０（Ｄ）に示されるように基準となるパイロット噴射量付近ではＫ４の値は１．０となり、パイロット噴射量が基準パイロット噴射量より低くなるとＫ４の値は１．０よりも大きくなり、パイロット噴射量が基準パイロット噴射量よりも高くなるとＫ４の値は１．０よりも小さくなる。

次いでステップ１１２ではステップ１０８において算出された基準変動量ｄＱに収縮率又は伸長率Ｋ２，Ｋ３およびＫ４の逆数を乗算することによって最終的な主噴射の変動量ｄＱが算出される。次いでステップ１１３ではこの変動量ｄＱに基づいて実際の噴射量が目標値となるように主噴射の指令値が補正される。例えば変動量ｄＱがプラスの場合にはステップ１０１において算出された主噴射量ＱＭから変動量ｄＱが減算され、実際の噴射量が減算された主噴射量（ＱＭ−ｄＱ）となるように主噴射の指令値が補正される。これに対し、変動量ｄＱがマイナスであれば主噴射量ＱＭに変動量ｄＱが加算され、実際の噴射量が加算された主噴射量（ＱＭ＋ｄＱ）となるように主噴射の指令値が補正される。このようにして実際の噴射量が目標値ＱＴに制御される。次いでステップ１１４ではパイロット噴射および主噴射の噴射処理が行われる。

さて、これまで述べたように主噴射量はノズル室３４内に発生する圧力脈動によって変動するが更にこの主噴射量はニードル弁３１の開弁時期の変動によっても変動する。即ち、主噴射を開始すべき指令に基づいて溢流制御弁４０が開弁し、圧力制御室３６内の燃料圧が徐々に低下してニードル室３４と圧力制御室３６との圧力差が一定圧以上になるとニードル弁３１が開弁する。この場合、圧力制御室３６内の燃料圧が徐々に低下しているときに圧力脈動によりノズル室３４内の燃料圧が急激に上昇すると、或いは圧力制御室３６内の燃料圧が急激に低下するとニードル室３４と圧力制御室３６との圧力差が一定値以上となり、斯くしてニードル弁３１の開弁時期が早められることになる。これに対し、圧力制御室３６内の燃料圧が徐々に低下しているときに圧力脈動によりノズル室３４内の燃料圧が急激に下降すると、或いは圧力制御室３６内の燃料圧が急激に上昇するとニードル室３４と圧力制御室３６との圧力差が一定値以上となるまでに時間を要するため、ニードル弁３１の開弁時期が遅れることになる。

このようにニードル弁３１の開弁時期は圧力脈動の変化率、即ち圧力脈動の変化の微分値に応じて変動する。この場合、ニードル弁３１の開弁時期が早まると主噴射量は増大し、ニードル弁３１の開弁時期が遅れると主噴射量は減少する。従って圧力脈動の変化率の影響によりニードル弁３１の開弁時期が変動するとそれに伴なって主噴射量が変動することになる。

このように主噴射量はノズル室３４内の燃料圧の変動による噴射量の変動と、ニードル弁３１の開弁時期の変動による噴射量の変動との双方により変動する。ところでニードル弁３１が開弁したときの噴射量はサック室３２内の燃料圧により定まる。図７に示されるように主噴射量が多い場合にはニードル弁３１のリフト量は大きくなり、従ってこのときサック室３２内の燃料圧はノズル室３４内の燃料圧と共に脈動する。即ち、主噴射量が多い場合にはノズル室３４内に脈動が発生すると主噴射量が変動する。即ち、図７に示される主噴射量の変動量ｄＱはノズル室３４内の脈動による噴射量の変動量とニードル弁３１の開弁時期の変動による噴射量の変動量の双方を含んでいる。

一方、図６に示されるように主噴射量が少ない場合にはニードル弁３１のリフト量が小さく、このときにはノズル室３２内に発生する圧力脈動はサック室３２内にほとんど伝播しない。従って主噴射量が少ないときにはノズル室３４の圧力脈動による、即ちサック室３２内の圧力脈動による噴射量の変動はあまり生じず、このときにはニードル弁３１の開弁時期の変動に基づく主噴射量の変動が支配的となる。

ところでノズル室３２内の圧力脈動による主噴射の変動はノズル室３４内の絶対圧の大きさに起因しており、ニードル弁３１の開弁時期の変動はノズル室３４内の絶対圧の大きさに起因しているのではなくて、ノズル室３４内又は圧力制御室３６内の燃料圧の変化率に起因している。従ってニードル弁３１の開弁時期の変動が主噴射量の変動を支配している図６に示される主噴射量の変動量ｄＱの変化パターンと、ノズル室３４内の圧力脈動による影響と、ニードル弁３１の開弁時期の変動による影響が共に表れている図７に示される主噴射量の変動量ｄＱの変化パターンとは若干異なっている。

従って図７に示される変動パターンを収縮又は伸長させた場合、この変動パターンは図６に示される変動パターンにだいたい重なるが正確には重ならない。従ってより正確に噴射量を目標値に一致させるには燃料噴射量が少ないときのための図６（Ｃ）に示されるような規格化された主噴射の変動量ｄＱのマップと、燃料噴射量が多いときのための図７（Ｃ）に示されるような規格化された主噴射の変動量ｄＱのマップとの二つのマップを持ち、主噴射の変動量ｄＱを求めるに当っては燃料噴射量に応じてこれら二つのマップのうちの一つを選択的に使用することが好ましい。

一方、先の噴射が噴射量の少ないパイロット噴射である場合には主噴射の変動量ｄＱは図６、図７および図８に示されるような変動パターンでもって変動するが先の噴射の噴射量が図３（Ｂ）のＭで示されるように多い場合には後の噴射の変動量ｄＱは図６から図８に示される変動パターンとはかなり異なる変動パターンでもって変動する。従って図３（Ｂ）に示されるように先の噴射の噴射量が少ない場合と多い場合とがあるときには、先の噴射の噴射量が少なくかつ後の噴射の噴射量が少ないときのための規格化された後の噴射の変動量ｄＱのマップと、先の噴射の噴射量が少なくかつ後の噴射の噴射量が多いときのための規格化された後の噴射の変動量ｄＱのマップと、先の噴射の噴射量が多くかつ後の噴射の噴射量が少ないときのための規格化された後の噴射の変動量ｄＱのマップと、先の噴射の噴射量が多くかつ後の噴射の噴射量が多いときのための規格化された後の噴射の変動量ｄＱのマップとの四つのマップを持ち、後の噴射の変動量ｄＱを求めるに当っては先の噴射の噴射量および後の噴射の噴射量に応じてこれら四つのマップのうちの一つを選択的に使用することが好ましい。

次にニードル弁３１の開弁時期の変動と、噴射圧の変動に基づく主噴射の噴射量の変動とを別個に求め、これらの変動に基づいて噴射量が目標値となるように制御するようにした実施例について説明する。
前述したようにニードル弁３１の開弁時期の変動が主噴射量の変動を支配している図６に示される主噴射量の変動量ｄＱの変動パターンと、ノズル室３４内の圧力脈動による影響と、ニードル弁３１の開弁時期の変動による影響が共に表れている図７に示される主噴射量の変動量ｄＱの変動パターンとは若干異なっており、従って図７に示される変動パターンを収縮又は伸長させた場合、この変動パターンは図６に示される変動パターンにだいたい重なるが正確には重ならない。

しかしながらニードル弁３１の開弁時期の変動のみを取出すとこの場合には各レール圧における各変動パターンを収縮又は伸長させることにより各変動パターンを一つの基準となる変動パターンに重ね合わせることができ、ニードル弁３１の開弁時期の変動に基づく主噴射量の変動を取除いた主噴射量の変動のみを取出すとこの場合にも各レール圧における各変動パターンを収縮又は伸長させることにより各変動パターンを一つの基準となる変動パターンに重ね合わせることができる。従ってより正確に噴射量を目標値に一致させることができる。

次にこのことについて図１１および図１２を参照しつつ説明する。

図１１はインターバル時間Ｔｉ（msec）とニードル弁３１の開弁時期の変動量Δτ（μmsec）との関係を示している。また、図１１はパイロット噴射量が２（mm³ ）の場合を示しており、□印はレール圧が４８MPa のときを示しており、○印はレール圧が８０MPa のときを示しており、△印はレール圧が１２８MPa のときを示している。

図１１（Ａ）は各レール圧におけるニードル弁３１の開弁時期の変動量Δτの実際の値を示している。図１１（Ｂ）はレール圧８０MPa を基準レール圧とし、このときのニードル弁３１の開弁時期の変動パターンを基準変動パターンとし、図１１（Ａ）に示すレール圧が４８MPa および１２８MPa のときの変動パターンをこれら変動パターンの上下変動周期が基準変動パターンの上下変動周期に一致するようにインターバル時間軸方向に収縮又は伸長した場合を示している。

一方、図１１（Ｃ）は図１１（Ｂ）に示すレール圧が４８MPa および１２８MPa のときの変動パターンをこれら変動パターンが基準変動パターンに重なり合うように縦方向、即ちニードル弁３１の開弁時期の変動量Δτの増大又は減少方向に収縮又は伸長した場合を示している。このようにニードル弁３１の開弁時期の変動量Δτを取出すと図１１（Ｃ）に示されるように変動パターンを規格化できることがわかる。

なお、ニードル弁３１の開弁時期が単位時間変動したときの主噴射の変動量ΔＱｍはレール圧が高くなるほど大きくなり、この主噴射の変動量ΔＱｍは予め実験により求められている。従ってニードル弁３１の開弁時期がΔτ時間変動したときにはΔＱｍにΔτを乗算することによって主噴射の変動量ｄＱｍ（＝ΔＱｍ・Δτ）を求めることができる。

図１２は主噴射の実際の変動量ｄＱ（mm³ ）からニードル弁３１の開弁時期の変動による主噴射の変動量ｄＱｍ（＝ΔＱｍ・Δτ）を減算することによって得られる噴射圧の変動のみの影響による主噴射の変動量ｄＱｔ（mm³ ）とインターバル時間Ｔｉとの関係を示している。また図１２はパイロット噴射量が２（mm³ ）でレール圧が基準レール圧８０MPa の場合を示しており、＋印は主噴射量が５（mm³ ）のときを示しており、◇印は主噴射量が１０（mm³ ）のときを示しており、△印は主噴射量が２０（mm³ ）のときを示しており、○印は主噴射量が３０（mm³ ）のときを示しており、□印は主噴射量が４０（mm³ ）のときを示している。

図１２（Ａ）はレール圧が基準レール圧８０MPa であるときの各主噴射量における主噴射の変動量ｄＱｔを表わしている。図１２（Ｂ）はレール圧が基準レール圧８０MPa であって主噴射量が２０（mm³ ）のときの変動パターンを基準変動パターンとし、主噴射量が５（mm³ ）、１０（mm³ ）、３０（mm³ ）および４０（mm³ ）のときの変動パターンをこれら変動パターンが基準変動パターンに重なり合うように縦方向、即ち主噴射の変動量ｄＱｔの増大又は減少方向に収縮又は伸長した場合を示している。このように噴射圧の変動のみによる主噴射の変動量ｄＱｔを取出すと図１２（Ｂ）に示されるように変動パターンを規格化することができる。

なお、図１２（Ａ）において主噴射量が５（mm³ ）（＋印）や１０（mm³ ）（◇印）のように少ないときにはニードル弁３１のリフト量が小さいのでサック室３２内の燃料圧はあまり変動せず、斯くして主噴射の変動量ｄＱｔは小さい。このように主噴射の変動量ｄＱｔが小さくてもこのときの変動パターンを縦方向に伸長すると基準変動パターンに重なる。

この実施例では二つの燃料噴射制御方法がある。第１の燃料噴射制御方法は図１１（Ｃ）からニードル弁３１の開弁時期の変動量Δτを求めてこの変動量Δτによりニードル弁３１の開弁時期を目標値に制御すると共に、図１２（Ｂ）から主噴射の変動量ｄＱｔを求めてこの変動量ｄＱｔにより主噴射の噴射量を目標値に制御する方法であり、第２の燃料噴射制御方法は図１１（Ｃ）からニードル弁３１の開弁時期の変動量Δτを求めてこの変動量Δτからニードル弁３１の開弁時期の変動による主噴射の変動量ｄＱｍ（＝ΔＱｍ・Δτ）を求め、図１２（Ｂ）から主噴射の変動量ｄＱｔを求めてこの変動量ｄＱｔとニードル弁３１の開弁時期の変動による主噴射の噴射量ｄＱｍとにより主噴射の噴射量を目標値に制御する方法である。

図１３および図１４は第１の燃料噴射制御方法を実行するための燃料噴射制御ルーチンを示している。

図１３および図１４を参照するとまず初めにステップ２００において図４（Ａ）に示すマップから全噴射量ＱＴが算出される。次いでステップ２０１では図４（Ｂ）に示すマップから主噴射量ＱＭが算出される。次いでステップ２０２では全噴射量ＱＴから主噴射量ＱＭを減算することによってパイロット噴射量ＱＰが算出される。次いでステップ２０３では図５（Ａ）に示すマップから主噴射開始時期θＭが算出される。次いでステップ２０４では図５（Ｂ）に示すマップからインターバル時間ＴＩが算出される。次いでステップ２０５では主噴射開始時期θＭとインターバル時間ＴＩからパイロット噴射開始時期θＰが算出される。

次いでステップ２０６ではレール圧に応じたニードル弁３１の開弁時期の変動量Δτの変動パターンをインターバル時間の増大又は減少方向に収縮又は伸長して基準の変動パターンに重ね合わせる際の収縮率又は伸長率ＩＫ１が算出される。この収縮率又は伸長率ＩＫ１が図１５（Ａ）に示されている。基準レール圧が８０MPa であるとするとレール圧が８０MPa 付近のときには収縮率又は伸長率ＩＫ１は１．０であり、レール圧が基準レール圧より低くなるにつれてＩＫ１が減少し、即ち変動パターンが収縮され、レール圧が基準レール圧よりも高くなるにつれてＩＫ１が増大し、即ち変動パターンが伸長される。

次いでステップ２０７では変動パターンの収縮率又は伸長率ＩＫ１をインターバル時間ＴＩに乗算することにより修正インターバル時間Ｔｉが算出される。次いでステップ２０８では基準レール圧を８０MPa 、基準となるパイロット噴射量ＱＰを２（mm³ ）とすると、即ち図１１（Ｂ）において○印で示される開弁時期の変動量Δτを基準変動量とすると修正インターバル時間Ｔｉに応じた開弁時期の基準変動量が算出される。

次いでステップ２０９ではレール圧に応じ開弁時期の変動パターンを開弁時期の変動量の増大又は減少方向に収縮又は伸長して基準の変動パターンに重ね合わせる際の変動パターンの収縮率又は伸長率ＩＫ２が算出される。このＩＫ２の変化が図１５（Ｂ）に示されている。図１５（Ｂ）に示されるように基準となるレール圧付近ではＩＫ２の値は１．０となり、レール圧が基準レール圧より低くなるとＩＫ２の値は１．０よりも大きくなり、レール圧が基準レール圧よりも高くなるとＩＫ２の値は１．０よりも小さくなる。

次いでステップ２１０ではパイロット噴射量に応じ開弁時期の変動パターンを開弁時期の変動量の増大又は減少方向に収縮又は伸長して基準のパターンに重ね合わせる際の変動パターンの収縮率又は伸長率ＩＫ３が算出される。このＩＫ３の変化が図１５（Ｃ）に示されている。図１５（Ｃ）に示されるように基準となるパイロット噴射量付近ではＩＫ３の値は１．０となり、パイロット噴射量が基準パイロット噴射量より低くなるとＩＫ３の値は１．０よりも大きくなり、パイロット噴射量が基準パイロット噴射量よりも高くなるとＩＫ３の値は１．０よりも小さくなる。

次いでステップ２１１ではステップ２０８において算出された開弁時期の基準変動量Δτに収縮率又は伸長率ＩＫ２およびＩＫ３の逆数を乗算することによって最終的な開弁時期の変動量Δτが算出される。次いでステップ２１２ではこの変動量Δτに基づいて実際の開弁時期が目標値となるように開弁時期の指令値が補正される。例えば開弁時期がプラスの場合にはステップ２０３において算出された主噴射開始時期θＭが変動量Δτだけ遅れるように主噴射の指令値が補正される。一方、開弁時期がマイナスの場合にはステップ２０３において算出された主噴射開始時期θＭが変動量Δτだけ早まるように開弁時期の指令値が補正される。このようにして主噴射開始時におけるニードル弁３１の実際の開弁時期が目標値θＭに制御されることになる。

次いでステップ２１３ではレール圧に応じた主噴射量の変動量ｄＱの変動パターンをインターバル時間の増大又は減少方向に収縮又は伸長して基準の変動パターンに重ね合わせる際の収縮率又は伸長率ＦＫ１が算出される。この収縮率又は伸長率ＦＫ１が図１６（Ａ）に示されている。基準レール圧が８０MPa であるとするとレール圧が８０MPa 付近のときには収縮率又は伸長率ＦＫ１は１．０であり、レール圧が基準レール圧より低くなるにつれてＦＫ１が減少し、即ち変動パターンが収縮され、レール圧が基準レール圧よりも高くなるにつれてＦＫ１が増大し、即ち変動パターンが伸長される。

次いでステップ２１４では変動パターンの収縮率又は伸長率ＦＫ１をインターバル時間ＴＩに乗算することにより修正インターバル時間Ｔｉが算出される。次いでステップ２１５では、基準レール圧を８０MPa 、基準となる主噴射量ＱＭを２０（mm³ ）、基準となるパイロット噴射量ＱＰを２（mm³ ）とすると、即ち図１２（Ｂ）において△印で示される変動量を基準変動量ｄＱとすると、修正インターバル時間Ｔｉに応じた基準変動量ｄＱが算出される。

次いでステップ２１６ではレール圧に応じ主噴射量の変動パターンを主噴射の変動量の増大又は減少方向に収縮又は伸長して基準の変動パターンに重ね合わせる際の変動パターンの収縮率又は伸長率ＦＫ２が算出される。このＦＫ２の変化が図１６（Ｂ）に示されている。図１６（Ｂ）に示されるように基準となるレール圧付近ではＦＫ２の値は１．０となり、レール圧が基準レール圧より低くなるとＦＫ２の値は１．０よりも大きくなり、レール圧が基準レール圧よりも高くなるとＦＫ２の値は１．０よりも小さくなる。

次いでステップ２１７では主噴射量ＱＭに応じ主噴射量の変動パターンを主噴射の変動量の増大又は減少方向に収縮又は伸長して基準の変動パターンに重ね合わせる際の変動パターンの収縮率又は伸長率ＦＫ３が算出される。このＦＫ３の変化が図１６（Ｃ）に示されている。図１６（Ｃ）に示されるように基準となる主噴射量付近ではＦＫ３の値は１．０となり、主噴射量が基準主噴射量より低くなるとＦＫ３の値は１．０よりも大きくなり、主噴射量が基準主噴射量よりも高くなるとＦＫ３の値は１．０よりも小さくなる。

次いでステップ２１８ではパイロット噴射量に応じ主噴射量の変動パターンを主噴射の変動量の増大又は減少方向に収縮又は伸長して基準の変動パターンに重ね合わせる際の変動パターンの収縮率又は伸長率ＦＫ４が算出される。このＦＫ４の変化が図１６（Ｄ）に示されている。図１６（Ｄ）に示されるように基準となるパイロット噴射量付近ではＦＫ４の値は１．０となり、パイロット噴射量が基準パイロット噴射量より低くなるとＦＫ４の値は１．０よりも大きくなり、パイロット噴射量が基準パイロット噴射量よりも高くなるとＦＫ４の値は１．０よりも小さくなる。

次いでステップ２１９ではステップ２１５において算出された基準変動量ｄＱに収縮率又は伸長率ＦＫ２，ＦＫ３およびＦＫ４の逆数を乗算することによって最終的な主噴射の変動量ｄＱが算出される。次いでステップ２２０ではこの変動量ｄＱに基づいて実際の噴射量が目標値となるように主噴射の指令値が補正される。例えば変動量ｄＱがプラスの場合にはステップ２０１において算出された主噴射量ＱＭから変動量ｄＱが減算され、実際の噴射量が減算された主噴射量（ＱＭ−ｄＱ）となるように主噴射の指令値が補正される。これに対し、変動量ｄＱがマイナスであれば主噴射量ＱＭに変動量ｄＱが加算され、実際の噴射量が加算された主噴射量（ＱＭ＋ｄＱ）となるように主噴射の指令値が補正される。このようにして実際の噴射量が目標値ＱＴに制御される。次いでステップ２２１ではパイロット噴射および主噴射の噴射処理が行われる。

図１７および図１８は第２の燃料噴射制御方法を実行するための燃料噴射制御ルーチンを示している。

このルーチンにおいて図１３および図１４に示すルーチンと異なるのはステップ２１２′と２２０′のみであり、その他のステップ２００〜２１１、２１３〜２１９および２２１については図１３および図１４におけるステップ２００〜２１１、２１３〜２１９および２２１と同じである。従って以下、図１７および図１８に示すルーチンにおけるステップ２１２′と２２０′のみについて説明する。

前述したようにニードル弁３１の開弁時期が単位時間変動したときの主噴射の変動量ΔＱｍは予め実験により求められており、ステップ２１２′ではこのΔＱｍにステップ２１１において求められた開弁時期の変動量Δτを乗算することによって主噴射の変動量ｄＱｍ（＝Δθｍ・Δτ）が算出される。その後ステップ２２０′においてこの主噴射の変動量ｄＱｍと、ステップ２１９において求められる主噴射の変動量ｄＱに基づいて主噴射指令値が補正される。

この場合、種々の主噴射指令値の補正方法が存在し、いずれかの方法によって主噴射指令値が補正される。最も単純な方法は、ステップ２０１において算出された主噴射量ＱＭに各変動量ｄＱおよびｄＱｍを加算してこの加算され主噴射量（ＱＭ＋ｄＱ＋ｄＱｍ）を最終的な主噴射量とし、噴射開始時期はそのままにしておいて実際の主噴射量が最終的な主噴射量（ＱＭ＋ｄＱ＋ｄＱｍ）となるように噴射完了時期が定められる。

また、変動量ｄＱを噴射時間Δｔに換算すると共に変動量ｄＱｍを噴射時間Δｔｍに換算し、これら換算された変動量の和（Δｔ＋Δｔｍ）だけ噴射時間を延長するか又は短縮することもできるし、或いは変動量Δｔｍだけ噴射開始時期を早めるか又は遅らすと共に、変動量Δｔだけ噴射完了時期を早めるか又は遅らすこともできる。

図１は圧縮着火式内燃機関の全体図である。 燃料噴射弁の先端部を示す側面断面図である。 噴射パターンを示す図である。 噴射量のマップを示す図である。 主噴射時期等のマップを示す図である。 主噴射の変動量を示す図である。 主噴射の変動量を示す図である。 主噴射の変動量を示す図である。 燃料噴射制御を示すフローチャートである。 収縮率又は伸長率を示す図である。 ニードル弁の開弁時期の変動量を示す図である。 主噴射の変動量を示す図である。 燃料噴射制御を示すフローチャートである。 燃料噴射制御を示すフローチャートである。 収縮率又は伸長率を示す図である。 収縮率又は伸長率を示す図である。 燃料噴射制御を示すフローチャートである。 燃料噴射制御を示すフローチャートである。

符号の説明

２…燃焼室
３…燃料噴射弁
１２…燃料供給管
１３…コモンレール
３１…ニードル弁
３２…サック室
３４…ノズル室
３６…圧力制御室

Claims (10)

1. コモンレールと、コモンレールに連結された燃料噴射弁とを具備し、各燃料噴射弁から機関の一サイクル中に先の噴射と後の噴射の少なくとも二回の燃料噴射が行われ、先の噴射が行われてから後の噴射が行われるまでのインターバル時間によって後の噴射の噴射量の目標値に対する変動量が変化する内燃機関の噴射制御装置において、レール圧が予め定められた基準レール圧のときに上記インターバル時間の増大に伴い基準の変動パターンに沿って変化する後の噴射の基準変動量を記憶していると共に、レール圧が基準のレール圧でないときの後の噴射の上記変動量の変動パターンを収縮又は伸長して基準の変動パターンに重ね合わせる際の変動パターンの収縮率又は伸長率を記憶している記憶手段と、該収縮率又は伸長率を用いて上記基準変動量およびインターバル時間からレール圧に応じた後の噴射の上記変動量を算出する算出手段と、算出手段により算出された変動量を用いて噴射量を目標値に制御する制御手段とを具備した内燃機関の燃料噴射装置。
2. 上記算出手段は、レール圧が基準レール圧でないときにインターバル時間に収縮率又は伸長率を乗算することにより修正インターバル時間を求め、該修正インターバル時間に応じた基準変動量を後の噴射の上記変動量とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
3. 上記記憶手段に記憶されている各レール圧における変動パターンの収縮率又は伸長率が、インターバル時間の増大又は減少方向への第１の収縮率又は第１の伸長率と、噴射量の変動量の増大又は減少方向への第２の収縮率又は第２の伸長率からなり、レール圧が基準レール圧でないときにインターバル時間に第１の収縮率又は第１の伸長率を乗算することにより修正インターバル時間を求め、該修正インターバル時間に応じた基準噴射量に第２の収縮率の逆数又は第２の伸長率の逆数を乗算した量を後の噴射の上記変動量とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
4. 上記第２の収縮率および第２の伸長率はレール圧の関数である請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
5. 上記第２の収縮率および第２の伸長率は後の噴射の噴射量の関数である請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
6. 上記第２の収縮率および第２の伸長率は先の噴射の噴射量の関数である請求項３に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
7. 上記記憶手段に記憶されている後の噴射の基準変動量が複数組の基準変動量からなり、噴射量を目標値に制御するために先の噴射の噴射量又は後の噴射の噴射量に応じてこれら複数組の基準変動量のうちからいずれかの組の基準変動量が選択的に使用される請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
8. 上記記憶手段に記憶されている後の噴射の基準変動量が後の噴射をすべきときの燃料噴射弁の開弁時期の基準変動量と、燃料噴射弁の開弁時期による噴射量を除外した後の噴射における噴射量の基準変動量からなり、これら基準変動量に基づいて噴射量が目標値に制御される請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
9. 上記燃料噴射弁の開弁時期の基準変動量に基づいて燃料噴射弁の開弁時期が目標値に制御され、上記噴射量の基準変動量に基づいて噴射量が目標値となるように噴射期間が制御される請求項８に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
10. 上記燃料噴射弁の開弁時期の基準変動量に基づいて燃料噴射弁の開弁時期の変動に基づく後の噴射の変動量が求められ、上記噴射量の基準変動量と該開弁時期の変動に基づく後の噴射の変動量とに基づいて噴射量が目標値となるように噴射期間が制御される請求項８に記載の内燃機関の燃料噴射装置。

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