JP4826540B2 - 圧縮着火内燃機関の燃料噴射システム - Google Patents

Description

本発明は圧縮着火内燃機関の燃料噴射システムに関する。

圧縮着火内燃機関（以下、単に内燃機関と称する）では、一燃焼サイクル中における主燃料噴射よりも前の時期に副燃料噴射を複数回実行する場合がある。また、内燃機関の機関負荷および機関回転数に応じて一燃焼サイクル中における副燃料噴射の実行回数（以下、単に副燃料噴射の実行回数と称する）を変更する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、内燃機関の始動時において、冷却水温が低いほど副燃料噴射の実行回数を増加させる技術が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００３−２６９２２９号公報 特開平６−１２９２９６号公報 特開２００１−１２２７７号公報 特開２０００−１８０７７号公報

内燃機関においては、大気圧が低い場合、または、内燃機関の温度が低い場合、内燃機関の吸気温度が低い場合、気筒内に噴射された燃料が着火し難い。そのため、未燃燃料成分の排出量が増加する虞がある。内燃機関の圧縮比が低くなるほど、このような問題が生じ易い。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、内燃機関において、未燃燃料成分の排出量を抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。

本発明では、内燃機関の機関負荷が低いほど、また、内燃機関の機関回転数が低いほど、副燃料噴射の実行回数が増加するように、内燃機関の運転状態が属する運転領域に基づいて副燃料噴射の実行回数が変更される。そして、大気圧が低いほど、または、内燃機関の冷却水温が低いほど、内燃機関の吸気温度が低いほど、副燃料噴射の実行回数が多い運転領域が高負荷側および高回転側に拡大される。

より詳しくは、本発明に係る圧縮着火内燃機関の燃料噴射システムは、
内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁を備え、
該燃料噴射弁によって主燃料噴射と共に該主燃料噴射よりも早い時期に複数回の副燃料噴射を実行する圧縮着火内燃機関の燃料噴射システムであって、
前記内燃機関の機関負荷が低いほど、また、前記内燃機関の機関回転数が低いほど、一燃焼サイクル中における副燃料噴射の実行回数が増加するように、前記内燃機関の運転状態が属する運転領域に基づいて一燃焼サイクル中における副燃料噴射の実行回数を変更する回数変更手段をさらに備え、
大気圧が低いほど、または、前記内燃機関の冷却水温が低いほど、前記内燃機関の吸気温度が低いほど、一燃焼サイクル中における副燃料噴射の実行回数が多い運転領域を高負荷側および高回転側に拡大することを特徴とする。

本発明においては、内燃機関の機関負荷および機関回転数によって定まる運転領域が複数の領域に区分けされ、運転領域毎に副燃料噴射の実行回数が定められている。そして、内燃機関の機関負荷が低い運転領域ほど、また、内燃機関の機関回転数が低い運転領域ほ
ど、定められた副燃料噴射の実行回数が多い。

これにより、内燃機関の運転状態が、機関負荷が高い運転領域から機関負荷が低い領域に移った場合、または、機関回転数が高い運転領域から機関回転数が低い運転領域に移った場合、回数変更手段によって副燃料噴射の実行回数が増加される。一方、機関負荷が低い運転領域から機関負荷が高い領域に移った場合、または、機関回転数が低い運転領域から機関回転数が高い運転領域に移った場合、回数変更手段によって副燃料噴射の実行回数が減少される。

さらに、本発明においては、大気圧が低いほど、または、内燃機関の冷却水温が低いほど、内燃機関の吸気温度が低いほど、副燃料噴射の実行回数が多い運転領域が高負荷側および高回転側に拡大される。

これによれば、大気圧が低いほど、または、内燃機関の冷却水温が低いほど、内燃機関の吸気温度が低いほど、内燃機関の機関負荷がより高い場合や内燃機関の機関回転数がより高い場合においても副燃料噴射の実行回数が多くなる。そのため、大気圧が低い場合または内燃機関の温度が低い場合、内燃機関の吸気温度が低い場合における燃料の着火性が向上する。その結果、未燃燃料成分の排出量を抑制することが出来る。

また、本発明によれば、大気圧が高いほど、または、内燃機関の冷却水温が高いほど、内燃機関の吸気温度が高いほど、副燃料噴射の実行回数が多い運転領域は低負荷側および低回転側に縮小される。これにより、スモークの排出量を抑制することが出来る。

本発明においては、内燃機関が始動された時点から所定期間は、副燃料噴射の実行回数が最も多い運転領域を所定期間が経過した後よりも高負荷側に拡大してもよい。

内燃機関の始動直後は該内燃機関の機関負荷が激しく変動する場合がある。このような内燃機関の機関負荷の変動に応じて副燃料噴射の実行回数が短期間に繰り返し変更されると、内燃機関のスムーズな始動が困難となる虞がある。

ここで、所定期間は、内燃機関の機関負荷が安定するまでの期間である。

上記によれば、内燃機関の始動直後は、副燃料噴射が最も多い回数で安定して実行され易くなる。即ち、内燃機関の始動時に副燃料噴射の実行回数が短期間に繰り返し変更されることが抑制される。そのため、内燃機関のスムーズな始動が可能となる。

本発明においては、燃料噴射弁に燃料を供給するコモンレールと、副燃料噴射の実行回数に応じてコモンレール内の圧力を変更する圧力変更手段と、をさらに備えてもよい。この場合、内燃機関の運転状態の変化に伴って回数変更手段によって一燃焼サイクル中における副燃料噴射の実行回数が減少または増加されるときは、圧力変更手段によってコモンレール内の圧力が変更される。

このとき、回数変更手段によって副燃料噴射の実行回数を減少させるときは、圧力変更手段によるコモンレール内の圧力の変更が完了してから副燃料噴射の実行回数を減少させてもよい。また、回数変更手段によって副燃料噴射の実行回数を増加させるときは、圧力変更手段によるコモンレール内の圧力の変更開始と同時に副燃料噴射の実行回数を増加させてもよい。

コモンレール内の圧力を変更する場合、その変更が開始されてから実際の圧力が目標値に達するまでにある程度の時間がかかる。また、コモンレール内の圧力が同一の場合、副
燃料噴射の実行回数が多い方が副燃料噴射の実行回数が少ない場合に比べて燃焼騒音が小さい。

上記によれば、副燃料噴射の実行回数およびコモンレール内の圧力を変更する場合において、コモンレール内の圧力が変化している最中にコモンレール内の圧力に対して副燃料噴射の実行回数が少ない状態となることが抑制される。そのため、コモンレール内の圧力が変化している最中における燃焼騒音の増加を抑制することが出来る。

また、副燃料噴射の実行回数が多い方が副燃料噴射の実行回数が少ない場合に比べて失火が生じ難い。そのため、上記によれば、コモンレール内の圧力が変化している最中における失火の発生を抑制することが出来る。

本発明によれば、内燃機関において、未燃燃料成分の排出量を抑制することが出来る。

以下、本発明に係る圧縮着火内燃機関の燃料噴射システムの具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。

＜実施例１＞
＜内燃機関とのその吸排気系の概略構成＞
図１は、本実施例に係る内燃機関およびその吸排気系の概略構成を示す図である。内燃機関１は、複数の気筒２を有する車両駆動用の圧縮着火内燃機関である。尚、本実施例に係る内燃機関１は圧縮比が比較的低い値（例えば、ε＝１４）に設定されている。

内燃機関１の各気筒２内にはピストン３が摺動自在に設けられている。また、各気筒２には該気筒２内上部の燃焼室に燃料（軽油）を直接噴射する燃料噴射弁１０が設けられている。各燃料噴射弁１０には、燃料タンク（図示略）からコモンレール１６を介して燃料が供給される。コモンレール１６には該コモンレール１６内の圧力を制御する圧力制御弁１７が設けられている。また、コモンレール１６には該コモンレール１６内の圧力を検出するコモンレール圧センサ１８が設けられている。

気筒２の燃焼室には、吸気ポート４および排気ポート５が接続されている。吸気ポート４および排気ポート５の燃焼室への開口部は、それぞれ吸気弁６および排気弁７によって開閉される。吸気ポート４および排気ポート５は、それぞれ吸気通路８および排気通路９に接続されている。

内燃機関１には、冷却水温を検出する冷却水温センサ１２および吸気温度を検出する吸気温度センサ１３、クランク角を検出するクランクポジションセンサ１４が設けられている。また、内燃機関１を搭載した車両には大気圧を検出する大気圧センサ１５が設けられている。

以上述べたように構成された内燃機関１には電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０が併設されている。ＥＣＵ２０には、冷却水温センサ１２および吸気温度センサ１３、クランクポジションセンサ１４、大気圧センサ１５、コモンレール圧センサ１８が電気的に接続されている。これらの出力値がＥＣＵ２０に入力される。ＥＣＵ２０はクランクポジションセンサ１４の検出値に基づいて内燃機関１の機関回転数を算出する。

また、ＥＣＵ２０には、燃料噴射弁１０および圧力制御弁１７が電気的に接続されている。ＥＣＵ２０によってこれらが制御される。ＥＣＵ２０は、圧力制御弁１７によってコ
モンレール１６内の圧力を制御することで燃料噴射弁１０からの燃料の噴射圧を制御する。また、ＥＣＵ２０は燃料噴射弁１０からの燃料噴射量に基づいて内燃機関１の機関負荷を算出する。

＜燃料噴射制御＞
本実施例においては、燃料噴射弁１０によって主燃料噴射と共に該主燃料噴射よりも早い時期に副燃料噴射が行われる。主燃料噴射は圧縮行程上死点近傍の時期に実行され、副燃料噴射は圧縮行程中に行われる。副燃料噴射が実行されると、該副燃料噴射によって噴射された燃料の冷炎反応によって気筒２内の温度が上昇すると共に気筒２内に火種が生じる。そのため、主燃料噴射が実行されたときの燃料の着火性が向上する。

本実施例においては、内燃機関１の運転状態に基づいて副燃料噴射の実行回数を変更する。ここで、本実施例における副燃料噴射の実行回数の設定方法について図２および３に基づいて説明する。図２の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、内燃機関１の運転状態と副燃料噴射の実行回数との関係を示す第一マップ、第二マップ、第三マップである。図２の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、縦軸は内燃機関１の機関負荷Ｑｆを表しており、横軸は内燃機関１の機関回転数Ｎｅを表している。また、図２の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、領域Ａは副燃料噴射の実行回数を三回とする運転領域を表しており、領域Ｂは副燃料噴射の実行回数を二回とする運転領域を表しており、領域Ｃは副燃料噴射の実行回数を一回とする運転領域を表している。図２に示すこれらのマップはＥＣＵ２０に予め記憶されている。

内燃機関１の機関負荷Ｑｆが低いほど、また、内燃機関１の機関回転数Ｎｅが低いほど、気筒２内において燃料が着火し難い。そこで、本実施例では、図２の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）それぞれに示すように、内燃機関１の機関負荷Ｑｆが低いほど、また、内燃機関１の機関回転数Ｎｅが低いほど、副燃料噴射の実行回数を多くする。

副燃料噴射の実行回数が多いほど気筒２内における燃料の着火性が向上する。従って、上記によれば、内燃機関１の機関負荷Ｑｆや機関回転数Ｎｅが低い場合における燃料の着火性を向上させることが出来、以って未燃燃料成分の排出量を抑制することが出来る。

また、上記によれば、内燃機関１の機関負荷Ｑｆが高いほど、また、内燃機関１の機関回転数Ｎｅが高いほど、副燃料噴射の実行回数は少なくなる。そのため、スモークの排出量も抑制することが出来る。

内燃機関１の運転状態が同一の場合であっても、大気圧が低いほど、また、内燃機関１の温度が低いほど、気筒２内において燃料が着火し難くなる。そこで、本実施例では、図２の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すような、内燃機関１の運転状態と副燃料噴射の実行回数との関係が異なる第一マップおよび第二マップ、第三マップが設けられている。そして、大気圧および内燃機関１の冷却水温に基づいてこれらのマップのうちいずれかを選択し、選択したマップに基づいて副燃料噴射の実行回数を設定する。

図３は、大気圧および内燃機関１の冷却水温と副燃料噴射の実行回数を設定するために用いるマップとの関係を示すマップである。図３において、縦軸は大気圧Ｐａを表しており、横軸は内燃機関１の冷却水温Ｔｅｗを表している。また、図３において、領域Ｘは副燃料噴射の実行回数を設定するために用いるマップを図２に示す第一マップとする領域を表しており、領域Ｙは副燃料噴射の実行回数を設定するために用いるマップを図２に示す第二マップとする領域を表しており、領域Ｚは副燃料噴射の実行回数を設定するために用いるマップを図２に示す第三マップとする領域を表している。図３に示すマップはＥＣＵ２０に予め記憶されている。

図２に示すように、第二マップにおいては第三マップよりも運転領域Ａが高負荷側および高回転側に拡大されており、第一マップにおいては第二マップよりも運転領域Ａが高負荷側および高回転側にさらに拡大されている。尚、第三マップにおいては、運転領域Ａを設けずに、最も低負荷・低回転の領域も運転領域Ｂとしてもよい。

そして、図３に示すように、大気圧Ｐａおよび内燃機関１の冷却水温Ｔｅｗが最も低い領域Ｘでは副燃料噴射の実行回数を設定するために用いるマップとして図２に示す第一マップが選択され、大気圧Ｐａおよび内燃機関１の冷却水温Ｔｅｗが最も高い領域Ｚでは、副燃料噴射の実行回数を設定するために用いるマップとして図２に示す第三マップが選択される。また、大気圧Ｐａおよび内燃機関１の冷却水温Ｔｅｗが領域Ｘと領域Ｚとの間の領域である領域Ｙに属する場合は副燃料噴射の実行回数を設定するために用いるマップとして図２に示す第二マップが選択される。

つまり、本実施例においては、大気圧Ｐａが低いほど、または、内燃機関１の冷却水温Ｔｅｗが低いほど、副燃料噴射の実行回数が三回となる運転領域Ａが高負荷側および高回転側に拡大される。これによれば、大気圧Ｐａが低いほど、または、内燃機関１の冷却水温Ｔｅｗが低いほど、内燃機関１の機関負荷Ｑｆがより高い場合や内燃機関の機関回転数Ｎｅがより高い場合においても副燃料噴射の実行回数が最も多い数である三回に設定される。

従って、本実施例によれば、大気圧が低い場合または内燃機関の温度が低い場合における燃料の着火性を向上させることが出来る。その結果、未燃燃料成分の排出量を抑制することが出来る。

また、本実施例においては、大気圧Ｐａが高いほど、または、内燃機関１の冷却水温Ｔｅｗが高いほど、副燃料噴射の実行回数が三回となる運転領域Ａが低負荷側および低回転側に縮小される。これにより、スモークの排出量を抑制することが出来る。

ここで、本実施例に係る燃料噴射制御のルーチンについて図４に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンは、ＥＣＵ２０に予め記憶されており、内燃機関１の運転中、所定の間隔で繰り返し実行される。

本ルーチンでは、ＥＣＵ２０は、先ずＳ１０１において、大気圧Ｐａを読み込む。

次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０２に進み、内燃機関１の冷却水温Ｔｅｗを読み込む。

次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０３に進み、図３に示すマップにＳ１０１において読み込まれた大気圧ＰａおよびＳ１０２において読み込まれた内燃機関１の冷却水温Ｔｅｗを代入することで、副燃料噴射の実行回数ｎｓを設定するためのマップを図２に示す第一マップおよび第二マップ、第三マップの中から選択する。

次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０４に進み、Ｓ１０３において選択されたマップに基づいて副燃料噴射の実行回数ｎｓを設定する。本実施例においては、このＳ１０４を実行するＥＣＵ２０が本発明に係る回数変更手段に相当する。

次に、ＥＣＵ２０は、Ｓ１０５に進み、副燃料噴射および主燃料噴射を実行する。その後、ＥＣＵ２０は本ルーチンの実行を一旦終了する。

尚、内燃機関１の運転状態が同一の場合、内燃機関１の吸気温度が低いほど、気筒２内
において燃料が着火し難くなる。そこで、本実施例においては、図３に示すマップの横軸を内燃機関１の吸気温度としてもよい。この場合、内燃機関１の吸気温度が低いほど、副燃料噴射の実行回数が三回となる運転領域Ａが高負荷側および高回転側に拡大される。従って、内燃機関１の吸気温度が低い場合における燃料の着火性を向上させることが出来る。その結果、未燃燃料成分の排出量を抑制することが出来る。

また、上記の場合、内燃機関１の吸気温度が高いほど、副燃料噴射の実行回数が三回となる運転領域Ａが低負荷側および低回転側に縮小される。この場合も、スモークの排出量を抑制することが出来る。

＜実施例２＞
本実施例に係る内燃機関およびその吸排気系の概略構成は実施例１と同様である。

＜燃料噴射制御＞
本実施例においても、実施例１と同様、燃料噴射弁１０によって主燃料噴射と共に該主燃料噴射よりも早い時期に副燃料噴射が行われる。

ここで、本実施例に係る内燃機関１の始動時における副燃料噴射の実行回数の設定方法について図５に基づいて説明する。図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、内燃機関１の始動時における該内燃機関１の運転状態と副燃料噴射の実行回数との関係を示す第一始動時用マップ、第二始動時用マップ、第３始動時用マップである。図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、縦軸は内燃機関１の機関負荷Ｑｆを表しており、横軸は内燃機関１の機関回転数Ｎｅを表している。また、図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、領域Ａは副燃料噴射の実行回数を三回とする運転領域を表しており、領域Ｂは副燃料噴射の実行回数を二回とする運転領域を表しており、領域Ｃは副燃料噴射の実行回数を一回とする運転領域を表している。図５に示すこれらのマップはＥＣＵ２０に予め記憶されている。

内燃機関１の始動時においては、機関回転数を一定に保つべく燃料噴射量が調整されるため、内燃機関１の機関負荷が激しく変動する場合がある。このような場合、副燃料噴射の実行回数を設定するために図２に示す第一マップおよび第二マップ、第三マップのうち何れかが用いられると、内燃機関１の運転状態が各マップにおける運転領域Ａと運転領域Ｂとの間で行き来を繰り返す場合がある。この場合、副燃料噴射の実行回数が短期間に繰り返し変更され、その結果、内燃機関１のスムーズな始動が困難となる虞がある。

そこで、本実施例では、内燃機関１が始動された時点から所定期間は、副燃料噴射の実行回数を設定するためのマップとして、図２に示す第一マップおよび第二マップ、第三マップに代えて、図５に示す第一始動時用マップ、第二始動時用マップ、第三始動時用マップを用いる。つまり、内燃機関１が始動された時点から所定期間は、大気圧Ｐａおよび内燃機関１の冷却水温Ｔｅｗが図３における領域Ｘに属する場合は副燃料噴射の実行回数を設定するために用いるマップとして図５に示す第一始動時用マップが選択され、大気圧Ｐａおよび内燃機関１の冷却水温Ｔｅｗが図３における領域Ｙに属する場合は副燃料噴射の実行回数を設定するために用いるマップとして図５に示す第二始動時用マップが選択され、大気圧Ｐａおよび内燃機関１の冷却水温Ｔｅｗが図３における領域Ｚに属する場合は副燃料噴射の実行回数を設定するために用いるマップとして図５に示す第三始動時用マップが選択される。

ここで、所定期間は、内燃機関１の機関負荷が安定するまでの期間であり、実験等によって予め定められている。

図５に示すように、第一始動時用マップ、第二始動時用マップ、第三始動時用マップに
おいては、図２に示す第一マップ、第二マップ、第三マップに比べて、運転領域Ａが高負荷側に拡大されている。このような第一始動時用マップ、第二始動時用マップ、第三始動時用マップのいずれかを副燃料噴射の実行回数を設定するために用いることで、内燃機関１の始動直後は、内燃機関１の運転状態が運転領域Ａに属し易くなり、該運転状態が運転領域Ａと運転領域Ｂとの間で行き来を繰り返すことが抑制される。そのため、副燃料噴射の実行回数が三回で安定し易くなる。つまり、内燃機関１の始動時に副燃料噴射の実行回数が短期間に繰り返し変更されることが抑制される。従って、本実施例によれば、内燃機関１のスムーズな始動が可能となる。

尚、本実施例においても、内燃機関１が始動された時点から所定期間が経過した後は、実施例１と同様の方法で副燃料噴射の実行回数が設定される。

＜実施例３＞
本実施例に係る内燃機関およびその吸排気系の概略構成は実施例１と同様である。

＜燃料噴射制御＞
本実施例においても、実施例１と同様、燃料噴射弁１０によって主燃料噴射と共に該主燃料噴射よりも早い時期に副燃料噴射が行われる。また、本実施例においても、実施例１と同様の方法で副燃料噴射の実行回数が設定される。

本実施例においては、副燃料噴射の実行回数に応じて、圧力制御弁１７によってコモンレール１６内の圧力が変更される。より詳細には、副燃料噴射の実行回数が多いほどコモンレール１６内の圧力を高くする。本実施例においては、圧力制御弁１７が本発明に係る圧力変更手段に相当する。

図６は、本実施例において、内燃機関１の運転状態の変化に伴い副燃料噴射の実行回数ｎｓを変更するときの、副燃料噴射の実行回数ｎｓおよびコモンレール１６内の圧力Ｐｒの変化を示すタイムチャートである。図６の（ａ）は副燃料噴射の実行回数ｎｓを減少させる場合を示しており、図６の（ｂ）は副燃料噴射の実行回数ｎｓを増加させる場合を示している。

コモンレール１６内の圧力Ｐｒを変更する場合、図６の（ａ）および（ｂ）に示すように、その変更を開始してから実際の圧力Ｐｒが目標値に達すまでにはある程度の時間が係る。つまり、応答遅れ期間Δｔｐが生じる。また、コモンレール１６内の圧力Ｐｒが同一の場合、副燃料噴射の実行回数ｎｓが多い方が副燃料噴射の実行回数ｎｓが少ない場合に比べて燃焼騒音が小さい。

そこで、本実施例では、副燃料噴射の実行回数ｎｓを減少させる場合、図６の（ａ）に示すように、コモンレール１６内の圧力Ｐｒの変更を先に開始し、実際の圧力Ｐｒが副燃料噴射の実行回数ｎｓが減少した後に対応した目標値に達してから（即ち、コモンレール１６内の圧力Ｐｒの変更を開始した時点から応答遅れ期間Δｔｐが経過してから）、副燃料噴射の実行回数ｎｓを減少させる。

一方、副燃料噴射の実行回数ｎｓを増加させる場合、図６の（ｂ）に示すように、コモンレール１６内の圧力Ｐｒの変更の開始と同時に副燃料噴射の実行回数ｎｓを増加させる。

上記によれば、副燃料噴射の実行回数ｎｓおよびコモンレール１６内の圧力Ｐｒを変更する場合において、コモンレール１６内の圧力が変化している最中（応答遅れ期間Δｔｐ中）にコモンレール１６内の圧力Ｐｒに対して副燃料噴射の実行回数ｎｓが少ない状態と
なることが抑制される。そのため、コモンレール１６内の圧力Ｐｒが変化している最中における燃焼騒音の増加を抑制することが出来る。

また、副燃料噴射の実行回数ｎｓが多い方が副燃料噴射の実行回数ｎｓが少ない場合に比べて失火が生じ難い。そのため、本実施例によれば、コモンレール１６内の圧力Ｐｒが変化している最中における失火の発生を抑制することが出来る。

＜変形例＞
ここで、本実施例に係る変形例について説明する。本変形例においては、副燃料噴射の実行回数が多いほどコモンレール１６内の圧力を低くする。図７は、本変形例において、内燃機関１の運転状態の変化に伴い副燃料噴射の実行回数ｎｓを変更するときの、副燃料噴射の実行回数ｎｓおよびコモンレール１６内の圧力Ｐｒの変化を示すタイムチャートである。図７の（ａ）は副燃料噴射の実行回数ｎｓを減少させる場合を示しており、図７の（ｂ）は副燃料噴射の実行回数ｎｓを増加させる場合を示している。

本変形例においても、副燃料噴射の実行回数ｎｓを減少させる場合、図７の（ａ）に示すように、コモンレール１６内の圧力Ｐｒの変更を先に開始し、実際の圧力Ｐｒが副燃料噴射の実行回数ｎｓが減少した後に対応した目標値に達してから（即ち、コモンレール１６内の圧力Ｐｒの変更を開始した時点から応答遅れ期間Δｔｐが経過してから）、副燃料噴射の実行回数ｎｓを減少させる。また、副燃料噴射の実行回数ｎｓを増加させる場合、図７の（ｂ）に示すように、コモンレール１６内の圧力Ｐｒの変更の開始と同時に副燃料噴射の実行回数ｎｓを増加させる。

これによれば、副燃料噴射の実行回数ｎｓが多いほどコモンレール１６内の圧力Ｐｒを低くする場合においても、副燃料噴射の実行回数ｎｓの変更時にコモンレール１６内の圧力Ｐｒが変化している最中における燃焼騒音の増加および失火の発生を抑制することが出来る。

実施例１に係る内燃機関およびその吸排気系の概略構成を示す図。 実施例１に係る内燃機関の運転状態と副燃料噴射の実行回数との関係を示す第一マップ、第二マップ、第三マップ。 実施例１に係る大気圧および内燃機関の冷却水温と副燃料噴射の実行回数を設定するために用いるマップとの関係を示すマップ。 実施例１に係る燃料噴射制御のルーチンを示すフローチャート。 実施例２に係る内燃機関の始動時における該内燃機関の運転状態と副燃料噴射の実行回数との関係を示す第一始動時用マップ、第二始動時用マップ、第３始動時用マップ。 実施例３に係る、内燃機関の運転状態の変化に伴い副燃料噴射の実行回数を変更するときの、副燃料噴射の実行回数およびコモンレール内の圧力の変化を示すタイムチャート。図６の（ａ）は副燃料噴射の実行回数を減少させる場合を示しており、図６の（ｂ）は副燃料噴射の実行回数を増加させる場合を示している。 実施例３の変形例に係る、内燃機関の運転状態の変化に伴い副燃料噴射の実行回数を変更するときの、副燃料噴射の実行回数およびコモンレール内の圧力の変化を示すタイムチャート。図７の（ａ）は副燃料噴射の実行回数を減少させる場合を示しており、図７の（ｂ）は副燃料噴射の実行回数を増加させる場合を示している。

符号の説明

１・・・内燃機関
２・・・気筒
４・・・吸気ポート
５・・・排気ポート
６・・・吸気弁
７・・・排気弁
１０・・燃料噴射弁
１２・・冷却水温センサ
１３・・吸気温度センサ
１４・・クランクポジションセンサ
１５・・大気圧センサ
１６・・コモンレール
１７・・圧力制御弁
１８・・コモンレール圧センサ
２０・・ＥＣＵ

Claims (2)

1. 内燃機関の気筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁を備え、
   該燃料噴射弁によって主燃料噴射と共に該主燃料噴射よりも早い時期に複数回の副燃料噴射を実行する圧縮着火内燃機関の燃料噴射システムであって、
   前記内燃機関の機関負荷が低いほど、また、前記内燃機関の機関回転数が低いほど、一燃焼サイクル中における副燃料噴射の実行回数が増加するように、前記内燃機関の運転状態が属する運転領域に基づいて一燃焼サイクル中における副燃料噴射の実行回数を変更する回数変更手段と、
   前記燃料噴射弁に燃料を供給するコモンレールと、
   一燃焼サイクル中における副燃料噴射の実行回数に応じて前記コモンレール内の圧力を変更する圧力変更手段と、をさらに備え、
   大気圧が低いほど、または、前記内燃機関の冷却水温が低いほど、前記内燃機関の吸気温度が低いほど、一燃焼サイクル中における副燃料噴射の実行回数が多い運転領域を高負荷側および高回転側に拡大し、且つ、
   前記回数変更手段によって一燃焼サイクル中における副燃料噴射の実行回数を減少させるときは、前記圧力変更手段による前記コモンレール内の圧力の変更が完了してから副燃料噴射の実行回数を減少させることを特徴とする圧縮着火内燃機関の燃料噴射システム。
2. 前記回数変更手段によって一燃焼サイクル中における副燃料噴射の実行回数を増加させるときは、前記圧力変更手段による前記コモンレール内の圧力の変更開始と同時に副燃料噴射の実行回数を増加させることを特徴とする請求項１に記載の圧縮着火内燃機関の燃料噴射システム。

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