JPH1150899A - 蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置 - Google Patents

蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置

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JPH1150899A
JPH1150899A JP20918097A JP20918097A JPH1150899A JP H1150899 A JPH1150899 A JP H1150899A JP 20918097 A JP20918097 A JP 20918097A JP 20918097 A JP20918097 A JP 20918097A JP H1150899 A JPH1150899 A JP H1150899A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】蓄圧配管内の燃料圧力が目標圧力以上となった
場合に、燃料圧力を効率良く低下させ、安定した燃焼を
確保しうる蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置を提供す
る。 【解決手段】ディーゼルエンジン１のインジェクタ２は
各気筒共通のコモンレール４に接続され、コモンレール
４は供給配管５を介してサプライポンプ６に接続されて
いる。インジェクタ２は、その電磁弁３が駆動されるこ
とにより、各気筒♯１〜♯４への燃料噴射を実行するの
みならず、電磁弁３が駆動された当初の間（無効噴射時
間）は、燃料を開放しコモンレール４内の燃料圧力を低
下させうる機構を有する。電子制御装置５１は、最終噴
射量が「０」であり、かつ、実際の燃圧が目標燃圧を超
えている場合に、無効噴射制御時間の間、無効噴射制御
を実行し、これにより、コモンレール４内の燃圧は低下
する。無効噴射制御時間は、燃料温度が低いほど長い値
に設定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ン等に用いられる蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ディーゼルエンジン用の燃料
噴射装置の１つとして、蓄圧式燃料噴射装置が知られて
いる。この装置は、コモンレールと称される蓄圧配管
に、サプライポンプからの高圧燃料を蓄圧し、これをイ
ンジェクタの開弁によりエンジンの各気筒に噴射するも
のである。
【０００３】この種の技術としては、例えば、特開平２
−１９１８６５号公報に開示されたものが知られてい
る。この技術においては、サプライポンプから圧送され
る燃料量が制御されることでコモンレール内の燃料圧力
が制御され、また、インジェクタが所定時間開弁される
ことで、所定の燃料が噴射される。さらに、この技術に
おいては、燃料が噴射される過程において、インジェク
タにオン信号が出力されてから実際に噴射が開始される
までの間に、所定の遅延時間が発生する。つまり、この
遅延時間の間は噴射は実行されない（無効噴射時間）。
【０００４】併せて、上記技術においては、コモンレー
ルの下流側に方向切換弁が設けられている。そして、コ
モンレール内の燃料圧力が目標圧力よりも大きくなった
場合には、前記方向制御弁が制御されるとともに、無効
噴射時間未満たる一定時間の間（無効噴射制御時間）、
インジェクタにオン信号が出力される。このとき、イン
ジェクタからは燃料が噴射されず、逆に当該燃料は燃料
タンク側へリターンされる。これにより、コモンレール
内の燃料圧力は、速やかに低下することとなる。その結
果、目標圧力よりも大きい燃料圧力でもって噴射される
ことに起因する大きな燃焼音の発生等の抑制が図られ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、インジェク
タにオン信号が出力されてから実際に噴射が開始される
までの間の時間（無効噴射時間）は、インジェクタ、方
向制御弁等の構成上、燃料の粘度や、燃料圧力等の運転
状態によって異なる。これは、燃料の粘度や、燃料圧力
等が異なれば、燃料の流れやすさが異なってくるからで
ある。例えば、燃料の粘度が高い（燃料温度が低い場
合）場合や、燃料圧力が低い場合には、無効噴射時間は
大きくなる傾向にある。これにもかかわらず、上記従来
技術においては、無効噴射制御時間は一定時間とされて
いた。そのため、そのときどきのエンジンの運転状態に
応じた無効噴射時間よりも、無効噴射制御時間が非常に
短いものとなってしまうおそれがあった。その結果、コ
モンレール内の燃料圧力の降圧時間が長くなってしま
い、効率良く燃料圧力を低下させることができなくなっ
てしまうおそれがあった。
【０００６】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、蓄圧式エンジンの燃料噴射制
御装置において、蓄圧配管内の燃料圧力が目標圧力以上
となった場合に、燃料圧力を効率良く低下させ、安定し
た燃焼を確保することのできる蓄圧式エンジンの燃料噴
射制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明においては、サプライポンプ
から高圧燃料が供給され、該高圧燃料を蓄圧する蓄圧配
管と、前記蓄圧配管に接続され、自身が駆動されること
によりエンジンの気筒に燃料を噴射するとともに、自身
が駆動された当初の無効噴射時間の間は燃料を開放し前
記蓄圧配管内の燃料圧力を低下させうる機構を有する燃
料噴射手段と、前記蓄圧配管内の燃料圧力を検出する燃
圧検出手段を含んでなり、エンジンの状態を検出するた
めの状態検出手段と、前記状態検出手段の検出結果に基
づき、目標噴射時間を算出する目標噴射時間算出手段
と、前記目標噴射時間算出手段の算出結果に基づき、前
記燃料噴射手段を制御して、前記蓄圧配管からの燃料を
気筒に噴射する噴射制御手段と、前記状態検出手段の検
出結果に基づき、目標燃圧を算出する目標燃圧算出手段
と、前記燃圧検出手段により検出された実際の燃料圧力
が前記目標燃圧算出手段により算出された目標燃圧以上
となったとき、所定の無効噴射制御時間の間、前記燃料
噴射手段を制御して、前記蓄圧配管内の燃料圧力を低下
させる燃圧低下制御手段とを備えた蓄圧式エンジンの燃
料噴射制御装置であって、前記状態検出手段の検出結果
に基づき、前記無効噴射制御時間を設定する無効噴射制
御時間設定手段を設けたことをその要旨としている。
【０００８】また、請求項２に記載の発明では、請求項
１に記載の蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置におい
て、前記無効噴射制御時間設定手段は、前記状態検出手
段により検出された燃料の粘度が高いほど、前記無効噴
射制御時間を長く設定するものであることをその要旨と
している。
【０００９】さらに、請求項３に記載の発明では、請求
項１又は２に記載の蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置
において、前記無効噴射制御時間設定手段は、前記燃圧
検出手段により検出された燃料圧力が低いほど、前記無
効噴射制御時間を長く設定するものであることをその要
旨としている。
【００１０】併せて、請求項４に記載の発明では、請求
項１から３のいずれかに記載の蓄圧式エンジンの燃料噴
射制御装置において、前記燃圧低下制御手段による前記
蓄圧配管内の燃料圧力の低下制御は、少なくともエンジ
ンのクランキング状態から完爆状態に切換わったときに
行われるものであることをその要旨としている。
【００１１】加えて、請求項５に記載の発明では、請求
項１から４のいずれかに記載の蓄圧式エンジンの燃料噴
射制御装置において、前記エンジンは、ディーゼルエン
ジンであることをその要旨としている。
【００１２】（作用）上記請求項１に記載の発明によれ
ば、サプライポンプから蓄圧配管に高圧燃料が供給さ
れ、該高圧燃料が蓄圧配管に蓄圧される。蓄圧配管に接
続された燃料噴射手段が駆動されることにより、エンジ
ンの気筒に燃料が噴射される。また、燃料噴射手段が駆
動された当初の無効噴射時間の間は、燃料が開放され、
これにより、蓄圧配管内の燃料圧力が低下しうる。
【００１３】また、燃圧検出手段により、蓄圧配管内の
燃料圧力が検出され、状態検出手段により、エンジンの
状態が検出される。さらに、状態検出手段の検出結果に
基づき、目標噴射時間算出手段では目標噴射時間が算出
され、その算出結果に基づき、噴射制御手段では、燃料
噴射手段が制御されて、蓄圧配管からの燃料が気筒に噴
射される。
【００１４】併せて、前記状態検出手段の検出結果に基
づき、目標燃圧算出手段では目標燃圧が算出される。そ
して、前記燃圧検出手段により検出された実際の燃料圧
力が目標燃圧算出手段により算出された目標燃圧以上と
なったとき、燃圧低下制御手段によって、所定の無効噴
射制御時間の間、燃料噴射手段が制御される。これによ
り、蓄圧配管内の燃料圧力が低下させられる。
【００１５】さて、本発明では、無効噴射制御時間設定
手段によって、状態検出手段の検出結果に基づき、前記
無効噴射制御時間が設定される。このため、無効噴射時
間は、エンジンの状態に応じて異なるが、本発明によれ
ば状態に応じて設定された最大限の無効噴射制御時間の
間、蓄圧配管内の燃料圧力が低下させられる。従って、
そのときどきの状態に応じた最大限の圧力低下が図られ
ることとなる。
【００１６】また、請求項２に記載の発明によれば、請
求項１に記載の発明の作用に加えて、前記無効噴射制御
時間設定手段では、状態検出手段により検出された燃料
の粘度が高いほど、前記無効噴射制御時間が長く設定さ
れる。ここで、燃料の粘度が高いほど、実際の無効噴射
時間は長くなる傾向にあるが、本発明によれば、その長
くなる無効噴射時間に合わせて無効噴射制御時間が長く
設定される。従って、その分だけ、より多くの単位時間
当たりの圧力低下が図られる。
【００１７】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
請求項１、２に記載の発明の作用に加えて、前記無効噴
射制御時間設定手段では、燃圧検出手段により検出され
た燃料圧力が低いほど、無効噴射制御時間が長く設定さ
れる。ここで、燃料圧力が低いほど、実際の無効噴射時
間は長くなる傾向にあるが、本発明によれば、その長く
なる無効噴射時間に合わせて無効噴射制御時間が長く設
定される。従って、その分だけ、より多くの単位時間当
たりの圧力低下が図られる。
【００１８】併せて、請求項４に記載の発明によれば、
請求項１から３に記載の発明の作用に加えて、前記燃圧
低下制御手段による前記蓄圧配管内の燃料圧力の低下制
御は、少なくともエンジンのクランキング状態から完爆
状態に切換わったときに行われる。ここで、エンジンの
クランキング状態にあるときには、高い燃料圧力が要求
されるが、完爆状態に切換われば、エンジンの始動は完
了しており、燃料圧力を低くする必要性がある。本発明
によれば、かかる必要性の下において上記作用が確実に
奏される。
【００１９】加えて、請求項５に記載の発明によれば、
請求項１から４に記載の発明の作用に加えて、前記エン
ジンは、ディーゼルエンジンである。このため、始動時
等において、特に高圧の燃料が必要とされるディーゼル
エンジンにおいて、上記作用が奏されることとなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明における蓄圧式エン
ジンの燃料噴射制御装置をディーゼルエンジンのそれに
具体化した一実施の形態を図面に基づいて詳細に説明す
る。
【００２１】図１は本実施の形態において、車両に搭載
された蓄圧式ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置を
示す概略構成図である。ディーゼルエンジン１には、複
数の気筒（本実施の形態では４つの気筒）♯１〜♯４が
設けられており、各気筒♯１〜♯４の燃焼室に対して燃
料噴射手段を構成するインジェクタ２が配設されてい
る。インジェクタ２からディーゼルエンジン１の各気筒
♯１〜♯４への燃料噴射は、噴射制御用の電磁弁３のオ
ン・オフにより制御される。
【００２２】インジェクタ２は、各気筒共通の蓄圧配管
としてのコモンレール４に接続されており、前記噴射制
御用の電磁弁３が開いている間、コモンレール４内の燃
料がインジェクタ２より各気筒♯１〜♯４に噴射される
ようになっている。前記コモンレール４には、連続的に
燃料噴射圧に相当する比較的高い圧力が蓄積される必要
があり、特に始動時においてはなおさらである。そのた
め、コモンレール４は、供給配管５を介してサプライポ
ンプ６の吐出ポート６ａに接続されている。また、供給
配管５の途中には、逆止弁７が設けられている。この逆
止弁７の存在により、サプライポンプ６からコモンレー
ル４への燃料の供給が許容され、かつ、コモンレール４
からサプライポンプ６への燃料の逆流が規制されるよう
になっている。
【００２３】前記サプライポンプ６は、吸入ポート６ｂ
を介して燃料タンク８に接続されており、その途中には
フィルタ９が設けられている。サプライポンプ６は、燃
料タンク８からフィルタ９を介して燃料を吸入する。ま
た、これととともに、サプライポンプ６は、ディーゼル
エンジン１の回転に同期する図示しないカムによってプ
ランジャを往復運動せしめて、燃料圧力を要求される所
定圧にまで高める。そして、サプライポンプ６は、高圧
燃料をコモンレール４に供給する。
【００２４】さらに、サプライポンプ６の吐出ポート６
ａ近傍には、圧力制御弁１０が設けられている。この圧
力制御弁１０は、吐出ポート６ａからコモンレール４の
方へ吐出される燃料圧力（ひいては吐出量）を制御する
ためのものである。この圧力制御弁１０が開かれること
により、吐出ポート６ａから吐出されない分の余剰燃料
が、サプライポンプ６に設けられたリターンポート６ｃ
からリターン配管１１を経て燃料タンク８へと戻される
ようになっている。
【００２５】前記ディーゼルエンジン１の燃焼室には、
吸気通路１３及び排気通路１４がそれぞれ接続されてい
る。吸気通路１３には図示しないスロットルバルブが設
けられており、該バルブの開閉により、燃焼室内に導入
される吸入空気の流量が調整されるようになっている。
【００２６】また、ディーゼルエンジン１の燃焼室内に
は、グロープラグ１６が配設されている。このグロープ
ラグ１６は、エンジン１の始動直前にグローリレー１６
ａに電流を流すことにより自身を赤熱させ、これに燃料
噴霧の一部を吹きつけて着火・燃焼を促進させる始動補
助装置のことである。
【００２７】さて、本実施の形態におけるインジェクタ
２は、その電磁弁３が駆動されることにより、各気筒♯
１〜♯４への燃料噴射を実行するのみならず、電磁弁３
が駆動された当初の間（以下、これを「無効噴射時間」
と称する）は、燃料を開放し前記コモンレール４内の燃
料圧力を低下させうる機構を有している。ここで、当該
機構について説明する。
【００２８】図２（ａ）に示すように、インジェクタ２
のケーシング６１には、供給ポート６２が設けられてお
り、前記コモンレール４からの燃料が供給配管６３を通
って、ケーシング６１の下部に形成された下部燃料溜ま
り室６４に導入されるようになっている。また、ケーシ
ング６１の最下部には、下部燃料溜まり室６４に連通し
うるノズル孔６５が形成されている。さらに、前記供給
ポート６２は、オリフィス６６を介して、上部燃料溜ま
り室６７に連通されている。そして、下部燃料溜まり室
６４及び上部燃料溜まり室６７には、１本のノズルニー
ドル６８が摺動可能に設けられている。
【００２９】ノスルニードル６８は、その下側から順
に、先端部６９、大径部７０、小径部７１及びピストン
部７２によって構成されており、大径部７０は下部燃料
溜まり室６４の上側部分を、ピストン部７２は上部燃料
溜まり室６７の下側部分を上下方向に摺動しうる。小径
部７１の周囲には、ニードル用スプリング７３が設けら
れており、該スプリング７３の付勢力により、ノズルニ
ードル６８は、常には図の下方に付勢されている。これ
により、常にはノズルニードル６８の先端部６９は、ノ
ズル孔６５の近傍の着座部７４に当接した状態となって
いる。
【００３０】また、前記上部燃料溜まり室６７は、オリ
フィス７５を介して電磁弁収容室７６に連通されてい
る。前記電磁弁３は、弁体７７、ソレノイド７８及び弁
体用スプリング７９等によって構成されており、これら
は電磁弁収容室７６に収容されている。すなわち、弁体
７７は、電磁弁収容室７６の下部に設けられているとと
もに、弁体用スプリング７９は、この弁体７７及び電磁
弁収容室７６の天井部分に当接するようにして設けられ
ており、常には、弁体７７を下方に付勢している。これ
により、常には、この付勢された弁体７７によってオリ
フィス７５が塞がれており、上部燃料溜まり室６７及び
電磁弁収容室７６間の連通が遮断されている。ソレノイ
ド７８は、自身が励磁された際に、弁体用スプリング７
９の付勢力に抗して弁体７７を図の上方に引き上げるた
めのものである。弁体７７の上部はフランジ状に形成さ
れており、該フランジ部分に透孔７７ａが形成されてい
る。また、前記ケーシング６１には、電磁弁収容室７６
からの燃料を逃がすためのリターンポート８０が形成さ
れており、所定条件下において、このリターンポート８
０から、余剰燃料がリターン配管１１を経て燃料タンク
８へと戻されるようになっている。なお、前記ニードル
用スプリング７３が設けられている空間と、電磁弁収容
室７６との間は連通路８１によって連通されている。こ
のため、ニードル用スプリング７３が設けられている空
間に少しずつ洩れ出る燃料は、該連通路８１を通って電
磁弁収容室７６に流れ、ひいては透孔７７、リターンポ
ート８０を通ってリターン配管１１の方へと少しずつ流
れるようになっている。
【００３１】上記の如く構成されてなるインジェクタ２
の動作について説明すると、図２（ａ）に示すように、
まず、ソレノイド７８が励磁されていない状態において
は、弁体用スプリング７９の付勢力によって弁体７７が
下方に付勢され、上部燃料溜まり室６７及び電磁弁収容
室７６間の連通が遮断される。このため、かかる状況下
においては、供給ポート６２からの燃料は、下部燃料溜
まり室６４及び上部燃料溜まり室６７に対し均等に供給
されることとなり、圧力のバランスが保たれる。従っ
て、ノズルニードル６８は、ニードル用スプリング７３
の付勢力によって下方に付勢され、ノズルニードル６８
の先端部６９は、ノズル孔６５の近傍の着座部７４に当
接した状態が維持される。そのため、この場合には、ノ
ズル孔６５から燃料が噴射されることがなく、かつ、上
部燃料溜まり室６７からの燃料がリターンポート８０を
通って速やかに流れ出ることはない。
【００３２】一方、ソレノイド７８が励磁された場合、
弁体用スプリング７９の付勢力に抗して弁体７７が上方
へ移動し、上部燃料溜まり室６７及び電磁弁収容室７６
間が連通される。そして、その後しばらくの間は、イン
ジェクタ２は図２（ｂ）に示すような挙動を示す。すな
わち、弁体７７が上方へ移動することから、上部燃料溜
まり室６７内の燃料は、透孔７７ａを通ってリターンポ
ート８０からリターン配管１１へと流れる。このとき、
ソレノイド７８が励磁されてからしばらくの間は、下部
燃料溜まり室６４の燃料圧力と上部燃料溜まり室６７の
燃料圧力との差は、未だニードル用スプリング７３の付
勢力よりも小さい。このため、ノズルニードル６８は移
動することなく、その先端部６９は着座部７４に当接し
たままとなる。従って、この状態においては、ノズル孔
６５から燃料が噴射されることがなく、かつ、上部燃料
溜まり室６７からの燃料がリターンポート８０を通って
速やかに流れ出る。この期間が、無効噴射時間である。
【００３３】そして、上部燃料溜まり室６７の燃料がど
んどん抜けて、下部燃料溜まり室６４の燃料圧力と上部
燃料溜まり室６７の燃料圧力との差が、ニードル用スプ
リング７３の付勢力よりも大きくなった場合には、図２
（ｃ）に示すように、下部燃料溜まり室６４の燃料圧力
によってノズルニードル６８が上動する。これにより、
その先端部６９は着座部７４から離間し、下部燃料溜ま
り室６４とノズル孔６５とが連通する。その結果、ノズ
ル孔６５から高圧燃料が噴射されることとなる。
【００３４】その後、ソレノイド７８の励磁が解除され
ることにより、インジェクタ２は再度図２（ａ）の状態
になり、燃料噴射が終了する。つまり、ソレノイド７８
の励磁時間が無効噴射時間未満の間であれば、上記図２
（ｂ）の状態から図２（ｃ）の状態に移行することはな
いため、燃料が噴射されることがなく、上部燃料溜まり
室６７からの燃料がリターンポート８０を通って速やか
に流れ出るのみとなる。
【００３５】さて、ディーゼルエンジン１には、その状
態を検出するために、以下の各種センサ等が設けられて
おり、これらは、本実施の形態において、状態検出手段
を構成している。すなわち、図１に示すように、アクセ
ルペダル１５の近傍には、アクセル開度ＡＣＣＰを検出
するためのアクセルセンサ２１が設けられ、該センサ２
１の近傍には、アクセルペダル１５の踏込量がゼロの場
合に全閉信号を出力する全閉スイッチ２２が設けられて
いる。
【００３６】また、吸気通路１３には、フィルタ１７及
びバキュームスイッチングバルブ（ＶＳＶ）１８を介し
て、吸気圧センサ２３が設けられている。この吸気圧セ
ンサ２３により、吸気通路１３の内部における吸気の圧
力（吸気圧ＰＭ）が検出される。
【００３７】さらに、ディーゼルエンジン１のシリンダ
ブロックには、その冷却水の温度（冷却水温ＴＨＷ）を
検出するための水温センサ２４が設けられている。併せ
て、ディーゼルエンジン１には、同エンジン１を始動さ
せるためのスタータ１９が設けられている。このスター
タ１９には、その作動状態を検知するスタータスイッチ
２５が設けられている。スタータスイッチ２５は、ディ
ーゼルエンジン１の始動時において運転者によりイグニ
ッションスイッチ（図示略）がＯＦＦ位置の状態からス
タート位置まで操作され、スタータが作動しているとき
（クランキング状態にあるとき）にスタータ信号ＳＴＡ
を「オン」として出力する。また、ディーゼルエンジン
１の始動が完了して（完爆状態となって）、イグニッシ
ョンスイッチがスタート位置からＯＮ位置まで戻される
と、スタータスイッチ２５は、スタータ信号ＳＴＡを
「オフ」として出力する。
【００３８】加えて、前記リターン配管１１には、燃料
温度ＴＨＦを検出するための燃温センサ２６が設けられ
ている。本実施の形態において、燃温センサ２６によっ
て、燃料の粘度に相当するパラメータが検出されるよう
になっている。また、前記コモンレール４には、該コモ
ンレール４内の燃料の圧力（燃圧ＰＣ）を検出するため
の燃圧検出手段としての燃圧センサ２７が設けられてい
る。
【００３９】また、本実施の形態においては、ディーゼ
ルエンジン１のクランクシャフト（図示略）に設けられ
たパルサの近傍には、ＮＥセンサ２８が設けられてい
る。さらに、クランクシャフトの回転は、吸気弁３１及
び排気弁３２を開閉動作させるためのカムシャフト（図
示略）にタイミングベルト等を介して伝達される。この
カムシャフトは、クランクシャフトの１／２回転の回転
速度で回転するよう設定されている。このカムシャフト
に設けられたパルサの近傍には、Ｇセンサ２９が設けら
れている。そして、本実施の形態では、これら両センサ
２８，２９から出力されるパルス信号により、エンジン
回転数ＮＥ、クランク角ＣＡ、各気筒♯１〜♯４の上死
点（ＴＤＣ）が算出されるようになっている。
【００４０】本実施の形態においては、上記ディーゼル
エンジン１の各種制御を司るための電子制御装置（ＥＣ
Ｕ）５１が設けられており、このＥＣＵ５１により、目
標噴射時間算出手段、噴射制御手段、目標燃圧算出手
段、燃圧低下制御手段及び無効噴射制御時間設定手段が
構成されている。
【００４１】このＥＣＵ５１の電気的構成について、図
３のブロック図に従って説明する。ＥＣＵ５１は、中央
処理制御装置（ＣＰＵ）５２、所定のプログラムやマッ
プ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）５３、Ｃ
ＰＵ５２の演算結果等を一時記憶するランダムアクセス
メモリ（ＲＡＭ）５４、予め記憶されたデータ等を保存
するバックアップＲＡＭ５５、タイマカウンタ５６等を
備えているとともに、入力インターフェース５７及び出
力インターフェース５８等を備えている。また、上記各
部５２〜５６と入力インターフェース５７及び出力イン
ターフェース５８とは、バス５９によって接続されてい
る。
【００４２】前述したアクセルセンサ２１、吸気圧セン
サ２３、水温センサ２４、燃温センサ２６、燃圧センサ
２７等は、それぞれバッファ、マルチプレクサ、Ａ／Ｄ
変換器（いずれも図示せず）を介して入力インターフェ
ース５７に接続されている。また、ＮＥセンサ２８、Ｇ
センサ２９は、波形整形回路を介して入力インターフェ
ース５７に接続されている。さらに、全閉スイッチ２
２、スタータスイッチ２５は入力インターフェース５７
に直接接続されている。
【００４３】ＣＰＵ５２は、上記各センサ等２１〜２９
の信号を入力インターフェース５７を介して読み込むよ
うになっている。また、電磁弁３、圧力制御弁１０及び
ＶＳＶ１８は、それぞれ駆動回路（図示せず）を介して
出力インターフェース５８に接続されている。ＣＰＵ５
２は、入力インターフェース５８を介して読み込んだ入
力値に基づき、前記電磁弁３、圧力制御弁１０及びＶＳ
Ｖ１８等を好適に制御するようになっている。
【００４４】次に、本実施の形態において、ＥＣＵ５１
により実行される制御のうち、燃料噴射制御について説
明する。まず、図４は、ＥＣＵ５１により実行される
「無効噴射制御時間算出ルーチン」を示すフローチャー
トである。このルーチンは、無効噴射が実行されるに際
し採用される無効噴射制御時間τＶを算出するためのも
のであって、例えばクランク角毎の割り込みで実行され
る。
【００４５】処理が本ルーチンに移行すると、ＥＣＵ５
１は、まずステップ１０１において、別途のルーチン
（後述する「電磁弁制御ルーチン」）で算出されている
現在の目標噴射量ＱＦＩＮＣが「０」であるか否かを判
断する。そして、目標噴射量ＱＦＩＮＣが「０」でない
場合には、通常時の燃料噴射制御を実行するべく、無効
噴射制御時間τＶを算出することなく、その後の処理を
一旦終了する。
【００４６】これに対し、目標噴射量ＱＦＩＮＣが
「０」の場合には、現在燃料を噴射する必要がないもの
と判断してステップ１０２へ移行する。ステップ１０２
においては、燃温センサ２６から読み込んだ燃料温度Ｔ
ＨＦに基づき、燃温補正係数ＫＴＨＦを算出する。ここ
で、燃温補正係数ＫＴＨＦの算出に際しては、図５に示
すようなマップが参酌される。すなわち、そのときどき
の燃料温度ＴＨＦが低い場合には、燃料の粘度は高い。
この場合には、燃料は流れにくくなる傾向にあり上述し
た無効噴射時間が長くなる傾向にあることから、燃温補
正係数ＫＴＨＦは大きい値に設定される。また、燃料温
度ＴＨＦが高い場合には、燃料の粘度は低い。この場合
には、燃料は流れやすくなる傾向にあり上述した無効噴
射時間が短くなる傾向にあることから、燃温補正係数Ｋ
ＴＨＦは小さい値に設定される。
【００４７】さらに、ステップ１０３において、ＥＣＵ
５１は、燃圧センサ２７から読み込んだ燃圧ＰＣに基づ
き、燃圧補正係数ＫＰＣを算出する。ここで、燃圧補正
係数ＫＰＣの算出に際しては、図６に示すようなマップ
が参酌される。すなわち、そのときどきの燃圧ＰＣが低
い場合には、燃料は流れにくくなる傾向にあり上述した
無効噴射時間が長くなる傾向にあることから、燃圧補正
係数ＫＰＣは大きい値に設定される。また、燃圧ＰＣが
高い場合には、燃料は流れやすくなる傾向にあり上述し
た無効噴射時間が短くなる傾向にあることから、燃圧補
正係数ＫＰＣは小さい値に設定される。
【００４８】その後、ステップ１０４において、ＥＣＵ
５１は、予め定められた基準無効噴射制御時間τＶ０に
対し、今回算出した燃温補正係数ＫＴＨＦ及び燃圧補正
係数ＫＰＣを乗算した値を、最終的な無効噴射制御時間
τＶとして設定し、その後の処理を一旦終了する。
【００４９】このように、上記「無効噴射制御時間算出
ルーチン」においては、燃料温度ＴＨＦが低いほど、無
効噴射制御時間τＶは長い値に設定される。次に、ＥＣ
Ｕ５１により実行される上記電磁弁３（ソレノイド７
８）の制御内容について説明する。すなわち、図７は、
ＥＣＵ５１により実行される「電磁弁制御ルーチン」を
示すフローチャートであって、例えば所定クランク角毎
の割り込みで実行される。
【００５０】処理がこのルーチンに移行すると、ＥＣＵ
５１は、まずステップ２０１において、そのときどきの
運転状態に応じた目標燃圧ＰＦＩＮを算出する。また、
ステップ２０２においては、そのときどきのエンジン回
転数ＮＥ、アクセル開度ＡＣＣＰ等に基づき、基準噴射
量ＱＢＡＳＥを算出するとともに、続くステップ２０３
において、エアコンの作動状況、冷間始動時か否か、パ
ワーステアリングの作動状況等に応じた噴射補正項ＱＣ
ＯＲを算出する。
【００５１】次に、ステップ２０４において、ＥＣＵ５
１は、今回算出した基準噴射量ＱＢＡＳＥ及び噴射補正
項ＱＣＯＲに基づき、最終噴射量ＱＦＩＮＣを算出す
る。また、続くステップ２０５においては、燃圧センサ
２７の検出結果に基づき、実際の燃圧ＰＣを読み込む。
【００５２】次に、ステップ２０６において、ＥＣＵ５
１は、現在算出されている最終噴射量ＱＦＩＮＣが
「０」よりも大きいか否かを判断する。そして、最終噴
射量ＱＦＩＮＣが「０」よりも大きくない、つまり
「０」の場合には、ステップ２０７へ移行する。
【００５３】ステップ２０７においては、今回読み込ん
だ実際の燃圧ＰＣが、今回算出された目標燃圧ＰＦＩＮ
を超えているか否かを判断する。そして、実際の燃圧Ｐ
Ｃが目標燃圧ＰＦＩＮを超えている場合には、実際の燃
圧ＰＣを速やかに低下させる必要があるものとしてステ
ップ２０８に移行する。
【００５４】ステップ２０８においては、無効噴射制御
［図２（ｂ）参照］を実行するべく、上記「無効噴射制
御時間算出ルーチン」で算出された無効噴射制御時間τ
Ｖを最終的な電磁弁３（ソレノイド７８）の通電時間Ｔ
ＱＦＩＮとして設定し、その後の処理を一旦終了する。
【００５５】一方、ステップ２０６で肯定判定された場
合、或いは、ステップ２０７で否定判定された場合、す
なわち、最終噴射量ＱＦＩＮＣが「０」よりも大きい場
合、或いは、実際の燃圧ＰＣが目標燃圧ＰＦＩＮを超え
ていない場合には、実際の燃料噴射［図２（ｃ）参照］
を実行するべくステップ２０９へ移行する。
【００５６】ステップ２０９においては、今回読み込ま
れた燃圧ＰＣ及び今回算出された目標噴射量ＱＦＩＮＣ
に基づき、最終的な電磁弁３（ソレノイド７８）の通電
時間ＴＱＦＩＮを算出し、設定する。なお、この場合の
通電時間ＴＱＦＩＮの算出に際しては、燃圧ＰＣ及び目
標噴射量ＱＦＩＮＣに対し、予め通電時間ＴＱＦＩＮが
設定されている図示しないマップが参酌される。そし
て、ＥＣＵ５１はその後の処理を一旦終了する。
【００５７】このように、上記「電磁弁制御ルーチン」
においては、最終噴射量ＱＦＩＮＣが「０」であり、か
つ、実際の燃圧ＰＣが目標燃圧ＰＦＩＮを超えている場
合に、無効噴射制御が実行される。
【００５８】次に、本実施の形態の作用及び効果につい
て説明する。 ・本実施の形態によれば、最終噴射量ＱＦＩＮＣが
「０」であり、かつ、実際の燃圧ＰＣが目標燃圧ＰＦＩ
Ｎを超えている場合に、無効噴射制御が実行され、これ
により、コモンレール４内の燃圧ＰＣは低下しうる。
【００５９】・また、無効噴射制御に際しては、ＥＣＵ
５１によって、無効噴射制御時間τＶが最終的な電磁弁
３（ソレノイド７８）の通電時間ＴＱＦＩＮとして設定
される。本実施の形態では、この無効噴射制御時間τＶ
は、燃料温度ＴＨＦが低いほど長い値に設定される。こ
こで、そのときどきの燃料温度ＴＨＦが低い場合には、
燃料の粘度は高い。この場合には、燃料は流れにくくな
る傾向にあり、構成上の無効噴射時間が長くなる傾向に
ある。従って、本実施の形態によれば、構成上長くなる
無効噴射時間に合わせて、最大限の無効噴射制御時間τ
Ｖが確保されることとなる。つまり、最大限の無効噴射
制御時間τＶの間、それだけ多くの燃料がリターンポー
ト８０を通ってリターン配管１１へと速やかに流れ出
る。従って、コモンレール４内の燃圧ＰＣはより速やか
に、効率良く低下しうることとなる。その結果、大きな
燃焼音の発生等を抑制することができ、燃焼状態の安定
化を図ることができる。
【００６０】特に、ディーゼルエンジン１のクランキン
グ状態から完爆状態に切換わったときに、上記制御が行
われた場合には、より有効となる。すなわち、クランキ
ング状態にあるときには、高い燃料圧力が要求される
が、完爆状態に切換われば、ディーゼルエンジン１の始
動は完了しており、燃圧ＰＣをそれまでよりも低くする
必要性がある。従って、かかる必要性の下において上記
作用効果が確実に奏される。
【００６１】・さらに、本実施の形態では、インジェク
タ２を上記の構成とし、無効噴射制御を実行すること
で、実際の燃圧ＰＣが目標燃圧ＰＦＩＮを超えている場
合に、コモンレール４内の燃圧ＰＣを速やかに低下させ
ることができる。そのため、別途リリーフ弁等を設ける
必要がない。そのため、コストの増大を抑制することが
できる。
【００６２】尚、本発明は前記各実施の形態に限定され
るものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の
一部を適宜に変更して次のように実施することもでき
る。 （１）上記実施の形態では、燃料温度ＴＨＦに基づき、
燃温補正係数ＫＴＨＦを算出し、これを基準無効噴射制
御時間τＶ０に乗算することで、最終的な無効噴射制御
時間τＶを算出するようにした。これに対し、燃料温度
ＴＨＦに基づき、直接的にマップを参照して無効噴射制
御時間τＶを算出するようにしてもよい。また、燃料の
粘度に関連するパラメータとして、燃料温度ＴＨＦに代
えて、他のパラメータを用いてもよい。例えば、実際の
粘度を検出してもよいし、冷却水温、吸気温等を用いて
もよい。
【００６３】（２）また、そのときどきの実際の燃圧Ｐ
Ｃに基づいて無効噴射制御時間τＶを算出するようにし
てもよい。この場合、燃圧ＰＣが低いほど、無効噴射制
御時間τＶが長く設定される。つまり、燃圧ＰＣが低い
ほど、実際の無効噴射時間は長くなる傾向にあるが、こ
のような設定によれば、その長くなる無効噴射時間に合
わせて無効噴射制御時間τＶが長く設定される。従っ
て、その分だけ、より多くの単位時間当たりの圧力低下
が図られ、効率良く燃圧ＰＣの低下を図ることができ
る。
【００６４】さらに、燃料温度ＴＨＦ（粘度に関連する
パラメータ）及び燃圧ＰＣの双方によって無効噴射制御
時間τＶを算出するようにしてもよい。 （３）上記実施の形態では、ディーゼルエンジン１の運
転状態下において無効噴射制御を実行するようにした
が、エンジン１の非運転時においても、実行することが
できる。例えば、イグニッションがオフの状態にあり、
かつ、メインリレー（ＥＣＵ５１の電源）がオン状態に
ある場合には、無効噴射制御時間τＶを算出し、無効噴
射制御を実行するようにしてもよい。かかる場合におい
ても、コモンレール４内の燃圧ＰＣを効率良く低下させ
ることができる。
【００６５】（４）上記実施の形態では、ディーゼルエ
ンジン１に本発明を具体化したが、ディーゼルエンジン
１に限定されず、ガソリンエンジンにおいても本発明を
具体化できる。
【００６６】（５）上記実施の形態では、インジェクタ
２内部に電磁弁３を設ける構成としたが、外部に設ける
ようにしてもよい。また、例えば、特開平２−１９１８
６５号公報に開示されたインジェクタ及び方向制御弁を
用いることとしてもよい。
【００６７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
蓄圧配管からサプライポンプへの燃料の逆流を規制する
逆流規制手段を備えた蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装
置において、蓄圧配管内の燃料圧力が高い状態から低い
状態に制御される際に、大きな燃焼音の発生が発生して
しまうのを抑制することができるという優れた効果を奏
する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具体化した一実施の形態における蓄圧
式エンジンの燃料噴射制御装置を示す概略構成図。
【図２】インジェクタの構成を示す図であって、（ａ）
はソレノイドが励磁されない状態を、（ｂ）は無効噴射
状態を、（ｃ）実際の噴射状態をそれぞれ示す断面図。
【図３】ＥＣＵの電気的構成を示すブロック図。
【図４】ＥＣＵにより実行される「無効噴射制御時間算
出ルーチン」を示すフローチャート。
【図５】燃料温度に対する燃料温度補正係数の関係を示
すマップ。
【図６】燃圧に対する燃圧補正係数の関係を示すマッ
プ。
【図７】ＥＣＵにより実行される「電磁弁制御ルーチ
ン」を示すフローチャート。
【符号の説明】
１…ディーゼルエンジン、２…燃料噴射手段を構成する
インジェクタ、３…電磁弁、４…蓄圧配管としてのコモ
ンレール、５…供給配管、６…サプライポンプ、１０…
圧力制御弁、１１…リターン配管、２１…運転状態検出
手段としてのアクセルセンサ、２２…運転状態検出手段
としての全閉スイッチ、２３…運転状態検出手段として
の吸気圧センサ、２４…運転状態検出手段としての水温
センサ、２５…運転状態検出手段としてのスタータスイ
ッチ、２６…運転状態検出手段としての燃温センサ、２
７…運転状態検出手段及び燃圧検出手段としての燃圧セ
ンサ、２８…運転状態検出手段としてのＮＥセンサ、２
９…運転状態検出手段としてのＧセンサ、５１…目標噴
射時間算出手段、噴射制御手段、目標燃圧算出手段、燃
圧低下制御手段及び無効噴射制御時間設定手段を構成す
る電子制御装置（ＥＣＵ）。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 サプライポンプから高圧燃料が供給さ
    れ、該高圧燃料を蓄圧する蓄圧配管と、 前記蓄圧配管に接続され、自身が駆動されることにより
    エンジンの気筒に燃料を噴射するとともに、自身が駆動
    された当初の無効噴射時間の間は燃料を開放し前記蓄圧
    配管内の燃料圧力を低下させうる機構を有する燃料噴射
    手段と、 前記蓄圧配管内の燃料圧力を検出する燃圧検出手段を含
    んでなり、エンジンの状態を検出するための状態検出手
    段と、 前記状態検出手段の検出結果に基づき、目標噴射時間を
    算出する目標噴射時間算出手段と、 前記目標噴射時間算出手段の算出結果に基づき、前記燃
    料噴射手段を制御して、前記蓄圧配管からの燃料を気筒
    に噴射する噴射制御手段と、 前記状態検出手段の検出結果に基づき、目標燃圧を算出
    する目標燃圧算出手段と、 前記燃圧検出手段により検出された実際の燃料圧力が前
    記目標燃圧算出手段により算出された目標燃圧以上とな
    ったとき、所定の無効噴射制御時間の間、前記燃料噴射
    手段を制御して、前記蓄圧配管内の燃料圧力を低下させ
    る燃圧低下制御手段とを備えた蓄圧式エンジンの燃料噴
    射制御装置であって、 前記状態検出手段の検出結果に基づき、前記無効噴射制
    御時間を設定する無効噴射制御時間設定手段を設けたこ
    とを特徴とする蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の蓄圧式エンジンの燃料
    噴射制御装置において、 前記無効噴射制御時間設定手段は、前記状態検出手段に
    より検出された燃料の粘度が高いほど、前記無効噴射制
    御時間を長く設定するものであることを特徴とする蓄圧
    式エンジンの燃料噴射制御装置。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の蓄圧式エンジン
    の燃料噴射制御装置において、 前記無効噴射制御時間設定手段は、前記燃圧検出手段に
    より検出された燃料圧力が低いほど、前記無効噴射制御
    時間を長く設定するものであることを特徴とする蓄圧式
    エンジンの燃料噴射制御装置。
  4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載の蓄圧
    式エンジンの燃料噴射制御装置において、 前記燃圧低下制御手段による前記蓄圧配管内の燃料圧力
    の低下制御は、少なくともエンジンのクランキング状態
    から完爆状態に切換わったときに行われるものであるこ
    とを特徴とする蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置。
  5. 【請求項５】 請求項１から４のいずれかに記載の蓄圧
    式エンジンの燃料噴射制御装置において、 前記エンジンは、ディーゼルエンジンであることを特徴
    とする蓄圧式エンジンの燃料噴射制御装置。
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