JPH10259753A - 燃料噴射制御方法及び燃料噴射制御装置 - Google Patents

燃料噴射制御方法及び燃料噴射制御装置

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JPH10259753A
JPH10259753A JP9064866A JP6486697A JPH10259753A JP H10259753 A JPH10259753 A JP H10259753A JP 9064866 A JP9064866 A JP 9064866A JP 6486697 A JP6486697 A JP 6486697A JP H10259753 A JPH10259753 A JP H10259753A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関の排気中のＮＯx を確実に抑制す
る。 【解決手段】 電磁式のインジェクタを開弁駆動するこ
とで、ディーゼルエンジンに対し燃料のメイン噴射と該
メイン噴射に先立つパイロット噴射とを順次行う燃料噴
射装置において、燃料の着火遅れがもともと短く、通常
のパイロット噴射ではＮＯx 低減効果が得られない特定
の高回転且つ高負荷の運転状態である場合には、パイロ
ット噴射とメイン噴射との時間間隔を短くし、インジェ
クタに対するパイロット噴射のための開弁駆動を終了し
てから（駆動パルスＰP ：ハイ→ロウ）インジェクタが
全閉状態となる前に、メイン噴射のための開弁駆動を開
始して（駆動パルスＰM ：ロウ→ハイ）、パイロット噴
射とメイン噴射との両噴射率波形が連なるように制御す
る。この結果、メイン噴射の初期噴射率を低減したよう
な噴射となり、メイン噴射の一気燃焼を抑制してＮＯx
の発生を抑制できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関への燃料
噴射を制御する方法及び装置に関し、特に、主噴射に先
立ってパイロット噴射を行う燃料噴射制御方法及び装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、例えばコモンレール式に代表
されるディーゼルエンジン用の燃料噴射制御装置では、
内燃機関の騒音や排気エミッションなどを低減するため
にパイロット噴射が行われている。
【０００３】このパイロット噴射は、主噴射（メイン噴
射）に先立ち少量の燃料を噴射するために行われ、その
少量燃料の燃焼熱により、主噴射の着火遅れ（燃料が噴
射されてから着火するまでの時間）を低減して一気燃焼
を抑え、これによって内燃機関の騒音や排気中のＮＯx
などを抑制するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、内燃機関の
運転状態が高回転、高負荷の領域にある場合や、ターボ
チャージャーといった過給機付きの内燃機関のように、
燃料の着火遅れがもともと短い場合には、通常のパイロ
ット噴射を行っても主噴射の一気燃焼を抑えることがで
きず、排気中のＮＯx を十分に低減できないことが分か
った。
【０００５】そして、このような場合には、初期の燃焼
量の大小がＮＯx の発生に大きく影響し、特に高圧で燃
料を噴射する条件では、初期の噴射率（時間に対する燃
料供給量の変化の割合）が高くなってＮＯx が発生し易
くなる。そこで、本発明は、内燃機関の排気中のＮＯx
を確実に抑制可能な燃料噴射制御方法、及び燃料噴射制
御装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段、及び発明の効果】本発明
の燃料噴射制御方法では、内燃機関に燃料を噴射するた
めの燃料噴射弁を開弁駆動することで、内燃機関に対し
燃料の主噴射と該主噴射に先立つパイロット噴射とを順
次行うのであるが、燃料噴射弁に対するパイロット噴射
のための開弁駆動を終了してから燃料噴射弁が全閉状態
となる前に、燃料噴射弁に対する主噴射のための開弁駆
動を開始して燃料噴射弁を開弁方向に移行させる、とい
った近接駆動制御を行う。
【０００７】そして、この方法によれば、パイロット噴
射による燃料噴射量が減少していく途中で主噴射が開始
されることとなり、この結果、パイロット噴射による噴
射率波形と主噴射による噴射率波形とが、従来より行わ
れている通常のパイロット噴射の如く分離せずに、両噴
射波形が１つに連なることとなる。つまり、パイロット
噴射と主噴射とが連なって、見かけ上、主噴射の初期噴
射率を低減したような１つの噴射となる。
【０００８】従って、本発明の燃料噴射制御方法によれ
ば、内燃機関の運転状態が高回転且つ／あるいは高負荷
の領域にある場合や過給機付きの内燃機関のように、燃
料の着火遅れがもともと短い場合でも、主噴射の初期の
燃焼量を低減して一気燃焼を抑制することができ、この
結果、排気中のＮＯx を確実に抑制できるようになる。
【０００９】また、本発明の燃料噴射制御方法は、従来
からの通常のパイロット噴射（つまり、パイロット噴射
による噴射率波形と主噴射による噴射率波形とが完全に
分離した噴射制御）を行う燃料噴射制御装置であれば、
ハードウェア構成を変更することなく容易に実施するこ
とができる。
【００１０】つまり、パイロット噴射と主噴射との噴射
間隔、詳しくは、燃料噴射弁に対するパイロット噴射の
ための開弁駆動を終了してから燃料噴射弁に対する主噴
射のための開弁駆動を開始するまでの時間間隔を、短く
設定するだけで良いからである。
【００１１】ところで、内燃機関が特定の回転数以上且
つ／あるいは特定の負荷以上の運転状態にある場合に、
前述した近接駆動制御を行うようにすれば、より大きな
効果を得ることができる。つまり、燃料の着火遅れがも
ともと短く、従来からの通常のパイロット噴射ではＮＯ
x 低減効果が得られないような特定の回転数以上且つ／
あるいは特定の負荷以上の運転状態である場合には、本
発明に特有の近接駆動制御を行い、燃料の着火遅れが長
く、従来からの通常のパイロット噴射でＮＯx 低減効果
が得らるような運転状態である場合には、通常のパイロ
ット噴射を行う、とった具合に制御を切り替えて、内燃
機関のほぼ全ての運転領域でＮＯx を低減できるように
なるからである。
【００１２】一方、本発明の燃料噴射制御方法を実施す
る装置としては、下記の燃料噴射制御装置が考えられ
る。即ち、内燃機関に燃料を噴射するための燃料噴射弁
を備え、その燃料噴射弁を開弁駆動して、内燃機関に対
する燃料の主噴射と該主噴射に先立つパイロット噴射と
を順次実行するように構成された燃料噴射制御装置にお
いて、燃料噴射弁に対するパイロット噴射のための開弁
駆動を終了してから燃料噴射弁が全閉状態となる前に、
燃料噴射弁に対する主噴射のための開弁駆動を開始して
燃料噴射弁を開弁方向に移行させる、近接駆動制御を実
行するように構成された燃料噴射制御装置が、それであ
る。
【００１３】そして、この燃料噴射制御装置によれば、
本発明の燃料噴射制御方法による前述した効果を得るこ
とができる。また、この燃料噴射制御装置において、内
燃機関が特定の回転数以上且つ／あるいは特定の負荷以
上の運転状態にあるか否かを判定する運転状態判定手段
を設け、その運転状態判定手段により肯定判定された場
合（つまり、内燃機関が特定の回転数以上且つ／あるい
は特定の負荷以上の運転状態にあると判定された場合）
に、上記近接駆動制御を実行するように構成すれば、前
述したように、ほぼ全ての運転領域でＮＯx を低減でき
るようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を用いて説明する。尚、本発明の実施形態は、下記
のものに何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲
に属する限り、パイロット噴射が可能な噴射システムで
あれば種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
【００１５】まず図１は、実施形態のコモンレール式燃
料噴射装置を表す構成図である。このコモンレール式燃
料噴射装置１は、６気筒ディーゼルエンジン用のもので
あって、各気筒に配設される６個のインジェクタ（電磁
式燃料噴射弁）３と、各インジェクタ３に供給する高圧
燃料を蓄圧するコモンレール５と、コモンレール５に燃
料タンク７から燃料を圧送する可変吐出量の高圧ポンプ
９と、これらを制御する電子制御装置（以下、ＥＣＵと
いう）１１とを備える。尚、特に図示はされていない
が、ＥＣＵ１１は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなる
周知のマイクロコンピュータを主要部として構成されて
いる。
【００１６】燃料タンク７に蓄えられた燃料は、フィー
ドポンプ１３により吸い上げられ、高圧ポンプ９へ低圧
状態にて圧送される。低圧で圧送された燃料は、図２に
示す様に、高圧ポンプ９内に設置された燃料ギャラリー
１５に蓄えられ、チェック弁１７の設定開弁圧により一
定圧に維持されている。この設定開弁圧以上に燃料ギャ
ラリー１５内の燃料圧が上昇した場合には、チェック弁
１７が開弁され、燃料は燃料タンク７へと戻される。
【００１７】一方、燃料ギャラリー１５は、電磁制御弁
１９を介して燃料加圧用のチャンバー２１と連通・遮断
される。チャンバー２１には、プランジャー２３が嵌合
されている。このプランジャー２３が上昇しているとき
に電磁制御弁１９を閉ざすと、チャンバー２１内で燃料
が加圧される。この圧力がチェック弁２５の開弁圧以上
になると、チャンバー２１内の燃料がコモンレール５に
圧送されることになる。従って、加圧圧送の開始時期は
電磁制御弁１９の閉弁時期により定まる。圧送終了時期
は、プランジャー２３の上死点到達時期に対応して一定
であるため、圧送開始時期を早めれば、圧送量が増すこ
とになる。このような機構を用い、ＥＣＵ１１は目標と
するコモンレール圧を得るため、この電磁制御弁１９の
閉弁時期を制御する。
【００１８】尚、以上の高圧ポンプ系の作動詳細は本発
明と直接的に関与しないため、これ以上は詳細な説明を
省略する。上述のように燃料は、高圧ポンプ９により加
圧圧送されてコモンレール５に蓄えられる。その時の燃
料圧力はコモンレール５に設置されたコモンレール圧セ
ンサ２７にて検出され、ＥＣＵ１１へ電気信号として送
られる。ＥＣＵ１１は前述したようにこのコモンレール
圧が目標値となるように電磁制御弁１９の閉弁時期をコ
ントロールする。尚、コモンレール５にはプレッシャリ
ミッタ２９が配設され、内圧が高くなり過ぎない様にも
対処されている。
【００１９】こうしてコモンレール５に蓄えられた高圧
の燃料は、図３に示す様に、フローリミッタ３１を介し
てエンジン３３の各気筒毎に設置されたインジェクタ３
に送られる。燃料は、インジェクタ３内で二方向に分岐
する。その一方は、三方弁３５のポートα及びポートβ
を介して、コマンドピストン３７の背面側に設けられた
制御室３８へ流れ込んでいる。また他方は、コマンドピ
ストン３７に連結されたノズルニードル３９の下端の油
溜り室３９ａに流入している。
【００２０】即ち、インジェクタ３内で分岐した燃料
は、ノズルニードル３９を押し下げる力と押し上げる力
に分かれている。このとき、コマンドピストン３７の背
面の面積の方がノズルニードル３９の面積よりも大きい
ため、全体としては図３にて下向きの力の方が勝ること
となり、ノズルニードル３９の下端が弁座（シート）３
９ｂに押さえつけられて、当該インジェクタ３は閉弁状
態となる。従って、三方弁３５が図示の連通状態（ポー
トαとポートβとの連通状態）にある場合には燃料は噴
射されない。
【００２１】燃料噴射に当たっては、ＥＣＵ１１が、後
述する演算結果に基づく所定のタイミングで所定期間に
渡りＣＰＵ４１の出力ポート４３からハイレベルの駆動
パルスを出力することにより実行される。ＣＰＵ４１の
出力ポート４３から駆動パルスが出力されるとトランジ
スタ４５が導通状態（ＯＮ）に切り換えられ、三方弁３
５に付設された電磁コイル４７に通電がなされる。する
と、三方弁３５はポートβとポートγとが連通する状態
に切り換わり、コマンドピストン３７の背面にはコモン
レール５からの燃料圧が加わらなくなると共に、制御室
３８に流れ込んでいた高圧燃料は燃料タンク７へ逃げる
ことになる。この結果、コマンドピストン３７の背圧が
低下して、ノズルニードル３９を上方向へ押し上げる力
の方が勝ることになり、ノズルニードル３９が上昇して
その下端が弁座３９ｂから離れることで当該インジェク
タ３が開弁し、噴孔４０から燃料が噴射される。
【００２２】尚、実際には、ノズルニードル３９はスプ
リングＳにより下方へ付勢されており、このスプリング
Ｓのセット荷重に対してノズルニードル３９を上方に押
し上げる力の方が勝ったときに開弁し、燃料の噴射が開
始される。また、電磁コイル４７への通電を停止するこ
とにより、三方弁３５は再びポートαとポートβとが連
通した状態に復帰し、コマンドピストン３７に高い背圧
を加えてノズルニードル３９を閉弁方向へ移動させ、燃
料噴射を終了させる。
【００２３】一方、こうした燃料噴射や各種制御を行う
ため、図１に示す様に、ＥＣＵ１１にはコモンレール圧
センサ２７の他、気筒判別センサ５１，クランク角セン
サ５３，アクセル開度センサ５５，アイドルスイッチ５
７，スタータスイッチ５９，冷却水温センサ６１などの
各種センサからの信号も入力されている。
【００２４】また、図３に示す様に、バッテリ＋Ｂから
電磁コイル４７への回路中には、該電磁コイル４７を高
速駆動するための高電圧が充電されるコンデンサ６３が
介装されている。つまり、トランジスタ４５がＯＮとな
った直後には、電磁コイル４７へコンデンサ６３からピ
ーク電流Ｉｐが通電され、その後は、バッテリ電圧に基
づいて一定電流Ｉｈが通電される様に構成されている
（図６の「駆動パルス」及び「コイル電流」の欄参
照）。
【００２５】次に、前述したインジェクタ３の電磁コイ
ル４７への通電制御について、図４のフローチャートを
用いて説明する。尚、図４の処理は、所定時間毎に、或
いは、エンジン３３の回転に同期した割込処理により実
行される。図４に示すように、ＥＣＵ１１内に設置され
たＣＰＵ４１は、まず、ステップ（以下、単に「Ｓ」と
記す）１００にて、前述した各種センサからの信号に基
づき、エンジン３３の運転状態を表すエンジン回転数Ｎ
ｅ，アクセル開度Ａｃｃ，及びコモンレール圧Ｐｃなど
の情報を読み込み、続くＳ１１０にて、上記読み込んだ
情報に基づき、公知の判定条件によりパイロット噴射を
行うか否かを判断する。
【００２６】そして、パイロット噴射を行うと判断した
場合には、Ｓ１２０に進み、上記Ｓ１１０で読み込んだ
エンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ａｃｃから、エンジ
ン３３の運転状態が、通常のパイロット噴射がＮＯx の
低減に有効な領域にあるか否かを判定する。
【００２７】ここで、このＳ１２０で判定する領域につ
いて説明する。本発明者が行った実験によると、図５に
示すように、エンジンの回転数とトルク（負荷）との関
係を示す回転数−トルク・マップ上にて、特定の高回転
且つ高負荷領域ではなく着火遅れが長い運転領域ＲＥで
は、図６に示す通常のパイロット噴射（即ち、パイロッ
ト噴射による噴射率波形が、その後のメイン噴射による
噴射率波形と完全に分離した噴射）によってＮＯx の低
減効果が見られたが、高回転且つ／あるいは高負荷領域
であって、もともと着火遅れが短い運転領域ＲＮにおい
ては、通常のパイロット噴射ではＮＯx の低減効果が得
られないことが分かった。
【００２８】これは、もともと着火遅れが短い領域であ
るために、着火遅れ低減による予混合燃焼の抑制でＮＯ
x を低減するという効果が小さく、パイロット噴射後に
行われるメイン噴射の一気燃焼を抑えることができない
ためである。そして、このような場合には、初期の燃焼
量の大小がＮＯx の発生に大きく影響するため、特に高
圧で燃料を噴射する条件では、初期噴射量が大きくなっ
てＮＯx が多く発生してしまう。尚、このことは、特に
ターボチャージャーやスーパーチャージャーといった過
給機付きのエンジンにおいて顕著である。つまり、過給
機付きエンジンでは、自然吸気式のエンジンと比較し
て、着火遅れ時間を決める筒内圧力，温度が高いため、
回転数と負荷がより低い領域で着火遅れが短くなるから
である。
【００２９】そこで、本実施形態では、Ｓ１２０にて、
実際のエンジン回転数Ｎｅと、負荷に相当するアクセル
開度Ａｃｃから、エンジン３３の運転状態が、着火遅れ
が長く通常のパイロット噴射がＮＯx の低減に有効であ
る運転領域（即ち、図５の運転領域ＲＥであり、以下、
有効領域ともいう）にあるか、或いは、もともと着火遅
れが短く通常のパイロット噴射がＮＯx の低減に有効で
はない運転領域（即ち、図５の運転領域ＲＮであり、以
下、非有効領域ともいう）にあるかを判定し、その判定
結果に応じて燃料噴射のやり方を切り替えているのであ
る。
【００３０】まず、Ｓ１２０にて、エンジン３３の運転
状態が図５の有効領域ＲＥにあると判定した場合には、
Ｓ１３０に進む。そして、通常のパイロット噴射とメイ
ン噴射を行うために、図６に示す如く、クランク角セン
サ５３から出力されるパルス信号のうちで所定番目に出
力されるパルス信号（以下、このパルス信号を特にＮｅ
パルスという）を基準としたパイロット噴射用の通電開
始時期ＴP1及び通電時間ＴP2と、メイン噴射用の通電開
始時期時間ＴM1及び通電時間ＴM2とを、上記Ｓ１００で
読み込んだ情報に基づき演算する。
【００３１】尚、パイロット噴射用の通電開始時期ＴP1
は、クランク角センサ５３によりＮｅパルスが出力され
てからトランジスタ４５へパイロット噴射のための駆動
パルスＰP を出力するまでの時間であり、パイロット噴
射用の通電時間ＴP2は、パイロット噴射のための駆動パ
ルスＰP の時間幅である。同様に、メイン噴射用の通電
開始時期ＴM1は、クランク角センサ５３によりＮｅパル
スが出力されてからトランジスタ４５へメイン噴射のた
めの駆動パルスＰM を出力するまでの時間であり、メイ
ン噴射用の通電時間ＴM2は、メイン噴射のための駆動パ
ルスＰM の時間幅である。そして、パイロット噴射用の
通電時間ＴP2は、メイン噴射用の通電時間ＴM2よりも短
い時間に設定され、また、メイン噴射用の通電開始時期
ＴM1は、パイロット噴射用の通電開始時期ＴP1にパイロ
ット噴射用の通電時間ＴP2を加えた時間よりも長い時間
に設定される。
【００３２】そして、続くＳ１４０にて、上記Ｓ１３０
で求めた各通電開始時期ＴP1，ＴM1と各通電時間ＴP2，
ＴM2とを、駆動パルスを出力するためのデータとして所
定の記憶領域にセットし、その後、当該処理を一旦終了
する。ここで、上記Ｓ１４０でセットされた通電開始時
期ＴP1，ＴM1及び通電時間ＴP2，ＴM2は、図示されない
他の駆動処理あるいはタイマ回路によって参照される。
そして、上記駆動処理あるいはタイマ回路により、各通
電開始時期ＴP1，ＴM1及び各通電時間ＴP2，ＴM2に応じ
て、出力ポート４３からトランジスタ４５へ、パイロッ
ト噴射のための駆動パルスＰP とメイン噴射のための駆
動パルスＰM とが順次出力される。
【００３３】すると、図６に示すように、まず、駆動パ
ルスＰP によって三方弁３５の電磁コイル４７に電流が
流れ、これに伴い前述の如くノズルニードル３９が上昇
して（リフトして）、インジェクタ３の噴孔４０からパ
イロット噴射としての燃料噴射が行われる。そして、駆
動パルスＰP の出力が終わると、やがてノズルニードル
３９が下降して弁座３９ｂに着座し（ノズルニードル３
９のリフト量が０となり）、この時点でパイロット噴射
が完了する。
【００３４】その後、メイン噴射用の通電開始時期ＴM1
に達すると、トランジスタ４５へメイン噴射のための駆
動パルスＰM が出力され、この駆動パルスＰM により上
記パイロット噴射の場合と同様に、インジェクタ３の噴
孔４０からメイン噴射としての燃料噴射が行われる。
【００３５】つまり、Ｓ１２０でエンジン３３の運転状
態が図５の有効領域ＲＥにあると判定されて通常のパイ
ロット噴射を行う場合には、パイロット噴射のための駆
動パルスＰP がロウレベルとなりノズルニードル３９が
弁座３９ｂに着座した後で、メイン噴射のための駆動パ
ルスＰM が出力されるように、各通電開始時期ＴP1，Ｔ
M1及び各通電時間ＴP2，ＴM2が設定される。そして、こ
のような設定のため、図６の如くパイロット噴射による
噴射率波形とメイン噴射による噴射率波形とは完全に分
離したものとなる。
【００３６】これに対し、Ｓ１２０にて、エンジン３３
の運転状態が図５の非有効領域ＲＮにあると判定した場
合には、Ｓ１５０に移行する。そして、通常とは異なる
非有効領域用のパイロット噴射とメイン噴射を行うため
に、図７に示す如く、パイロット噴射用の通電開始時期
ＴP1及び通電時間ＴP2と、メイン噴射用の通電開始時期
時間ＴM1及び通電時間ＴM2とを、上記Ｓ１００で読み込
んだ情報に基づき演算する。
【００３７】即ち、非有効領域用のパイロット噴射を行
う場合には、通常のパイロット噴射を行う場合よりも、
主にパイロット噴射用の通電開始時期ＴP1を長くし、パ
イロット噴射とメイン噴射との時間間隔（詳しくは、パ
イロット噴射のための駆動パルスＰP が立ち下がってか
らメイン噴射のための駆動パルスＰM が立ち上がるまで
の時間間隔）を短くすることで、駆動パルスＰP が立ち
下がってからノズルニードル３９が弁座３９ｂに着座す
る前であってそのリフト量が未だ△Ｌだけ残っていると
きに、メイン噴射のための駆動パルスＰM が立ち上がっ
てノズルニードル３９が上昇し出すように、各通電開始
時期ＴP1，ＴM1及び各通電時間ＴP2，ＴM2を設定する。
【００３８】そして、このＳ１５０の演算処理を実行し
た後、Ｓ１４０に移行して、上記Ｓ１５０で求めた非有
効領域用の各通電開始時期ＴP1，ＴM1と各通電時間ＴP
2，ＴM2とを、駆動パルスを出力するためのデータとし
て所定の記憶領域にセットし、その後、当該処理を一旦
終了する。
【００３９】このため、エンジン３３の運転状態が図５
の非有効領域ＲＮにある場合には、図７に示すように、
パイロット噴射のための駆動パルスＰP が立ち下がって
該パイロット噴射による燃料噴射量が減少していく途中
でメイン噴射が開始されることとなり、この結果、パイ
ロット噴射による噴射率波形とメイン噴射による噴射率
波形とが１つに連なって、見かけ上、メイン噴射の初期
の噴射率を低減したような１つの噴射となる。つまり、
図７にて斜線で示す領域ｒの分の噴射率が低減されるの
である。
【００４０】従って、本実施形態の燃料噴射装置１によ
れば、エンジン３３の運転状態が、図５の非有効領域Ｒ
Ｎ（即ち、高回転且つ高負荷領域であって、もともと着
火遅れが短く通常のパイロット噴射ではＮＯx を低減す
ることができない運転領域）にある場合でも、メイン噴
射の初期の燃焼量を低減して一気燃焼を抑制することが
でき、この結果、排気中のＮＯx を確実に抑制できるよ
うになる。
【００４１】尚、Ｓ１１０にてパイロット噴射を行わな
いと判定した場合には、Ｓ１６０に移行して、メイン噴
射用の通電開始時期時間ＴM1と通電時間ＴM2だけを演算
する。そして、Ｓ１４０に移行して、上記Ｓ１６０で求
めた通電開始時期ＴM1と通電時間ＴM2を、駆動パルスを
出力するためのデータとしてセットし、その後、当該処
理を一旦終了する。このため、パイロット噴射は行われ
ず、メイン噴射だけが行われることとなる。
【００４２】ここで、高回転・高負荷（約３０００rpm
，１００％負荷＝アクセル全開）の条件にて、通常の
パイロット噴射を行った場合と、本実施形態に特有の非
有効領域用のパイロット噴射を行った場合とで、差を比
較した実験結果を図８に示す。尚、図８は、排気中のＮ
Ｏx と燃費との関係を表しており、点線ａが通常のパイ
ロット噴射を行った場合を示し、実線ｂが非有効領域用
のパイロット噴射を行った場合を示している。
【００４３】この図８から明らかなように、本実施形態
に特有の非有効領域用のパイロット噴射を行った場合に
は、ＮＯx と燃費の両方が低減されることが分かる。
尚、排気のスモークレベルは同等であった。以上詳述し
たように、本実施形態の燃料噴射装置１によれば、図５
の有効領域ＲＥでは、通常のパイロット噴射を行い、ま
た図５の非有効領域ＲＮでは、インジェクタ３に対する
パイロット噴射のための開弁駆動を終了してからインジ
ェクタ３が全閉状態となる前に、インジェクタ３に対す
るメイン噴射のための開弁駆動を開始して、パイロット
噴射による噴射率波形とメイン噴射による噴射率波形と
が１つに連なるように制御しているため、ほぼ全ての運
転領域でＮＯx を低減することができる。
【００４４】尚、本実施形態では、図４におけるＳ１５
０の処理が近接駆動制御に相当しており、図４における
Ｓ１２０の処理が運転状態判定手段としての動作に相当
している。ところで、上記実施形態では三方弁方式のイ
ンジェクタ３を用いたが、図９に示すような二方弁方式
のインジェクタ６９を用いても良い。尚、図９におい
て、図３に示したインジェクタ３と同機能の部材につい
ては同じ符号を付している。
【００４５】簡単に説明すると、この二方弁方式のイン
ジェクタ６９において、電磁コイル４７の無通電時に
は、二方弁７１のバルブが閉じるため、三方弁方式のイ
ンジェクタ３にてポートαとポートβとが連通した状態
と全く同様に、ノズルニードル３９の下端が弁座３９ｂ
に押さえつけられて、当該インジェクタ６９は閉弁状態
となる。
【００４６】一方、電磁コイル４７に通電すると、二方
弁７１が図９にて上方へ引き上げられる。すると、制御
室３８の高圧燃料が絞り７３を通って燃料タンク７へ逃
がされるため、制御室３８の圧力が低下する。尚、この
時、コモンレール５からの高圧燃料が絞り７５を介して
制御室３８に供給されるが、制御室３８の圧力低下速度
は、絞り７３，７５の選択により任意に設定することが
できる。そして、制御室３８の圧力が低下すると、コマ
ンドピストン３７の背圧が低下して、三方弁方式のイン
ジェクタ３にてポートαとポートγとが連通した状態と
全く同様に、ノズルニードル３９が上昇して弁座３９ｂ
から離れ、噴孔４０から燃料が噴射される。
【００４７】そして、このような二方弁方式のインジェ
クタ６９を用いた場合でも、前述した実施形態と全く同
じ効果を得ることができる。尚、過給機付のエンジンに
対しては、図４のＳ１２０で判定する非有効領域ＲＮを
予め広く設定しておき、エンジンの回転数と負荷がより
低い領域で、図４のＳ１５０の処理が行われるようにす
ればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施形態のコモンレール式燃料噴射装置を表
す構成図である。
【図２】 実施形態における高圧ポンプの構成を示す模
式図である。
【図３】 実施形態におけるインジェクタの構成を示す
模式図である。
【図４】 実施形態のＥＣＵで実行される処理を表すフ
ローチャートである。
【図５】 通常のパイロット噴射がＮＯx の低減に有効
ではない運転領域（非有効領域）を説明する説明図であ
る。
【図６】 通常のパイロット噴射を行う場合の制御状態
を示すタイミングチャートである。
【図７】 非有効領域用のパイロット噴射を行う場合の
制御状態を示すタイミングチャートである。
【図８】 実施形態の効果を説明する説明図である。
【図９】 他の実施形態のインジェクタの構成を示す模
式図である。
【符号の説明】
１…コモンレール式燃料噴射装置 ３，６９…インジ
ェクタ ５…コモンレール ７…燃料タンク ９…高圧ポン
プ １１…電子制御装置（ＥＣＵ） ２７…コモンレール
圧センサ ３３…エンジン ３５…三方弁 ３７…コマンドピ
ストン ３８…制御室 ３９…ノズルニードル ３９ａ…油
溜り室 ３９ｂ…弁座（シート） Ｓ…スプリング ４０…
噴孔 ４１…ＣＰＵ ４５…トランジスタ ４７…電磁コ
イル ５１…気筒判別センサ ５３…クランク角センサ ５５…アクセル開度センサ ７１…二方弁

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃機関に燃料を噴射するための燃料噴
    射弁を開弁駆動することで、前記内燃機関に対し燃料の
    主噴射と該主噴射に先立つパイロット噴射とを順次行う
    燃料噴射制御方法において、 前記燃料噴射弁に対する前記パイロット噴射のための開
    弁駆動を終了してから前記燃料噴射弁が全閉状態となる
    前に、前記燃料噴射弁に対する前記主噴射のための開弁
    駆動を開始して前記燃料噴射弁を開弁方向に移行させる
    近接駆動制御を行うこと、 を特徴とする燃料噴射制御方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の燃料噴射制御方法にお
    いて、 前記内燃機関が特定の回転数以上且つ／あるいは特定の
    負荷以上の運転状態にある場合に、前記近接駆動制御を
    行うこと、 を特徴とする燃料噴射制御方法。
  3. 【請求項３】 内燃機関に燃料を噴射するための燃料噴
    射弁を備え、該燃料噴射弁を開弁駆動して、前記内燃機
    関に対する燃料の主噴射と該主噴射に先立つパイロット
    噴射とを順次実行するように構成された燃料噴射制御装
    置において、 前記燃料噴射弁に対する前記パイロット噴射のための開
    弁駆動を終了してから前記燃料噴射弁が全閉状態となる
    前に、前記燃料噴射弁に対する前記主噴射のための開弁
    駆動を開始して前記燃料噴射弁を開弁方向に移行させる
    近接駆動制御を実行するように構成されたこと、 を特徴とする燃料噴射制御装置。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の燃料噴射制御装置にお
    いて、 前記内燃機関が特定の回転数以上且つ／あるいは特定の
    負荷以上の運転状態にあるか否かを判定する運転状態判
    定手段を備え、 該運転状態判定手段により肯定判定された場合に、前記
    近接駆動制御を実行するように構成されたこと、 を特徴とする燃料噴射制御装置。
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