| 【発明の名称】 |
内燃機関の燃料噴射装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】上原 哲也
【氏名】平野 出穂
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| 【要約】 |
【課題】コモンレール内の燃料圧力を運転条件等に応じて可変制御する場合でも、最適なタイミングで針弁を減速させ、着座騒音を低減する。
【解決手段】燃料噴射ノズルの針弁は、開弁方向に燃料室内の燃料圧力を受け、背圧室内の背圧を閉弁方向に受ける。電磁弁がＯＮとなって背圧室の圧力が低圧室側へ開放されると、針弁がリフトする。電磁弁がＯＦＦとなると、針弁が着座方向へ動く。着座の際に針弁速度を減速するために、所定の遅れ時間τｄの後、一定時間τｇの間、電磁弁が再びＯＮとなる。最適な遅れ時間τｄが、コモンレール圧力と燃料噴射量とに応じて与えられる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 開弁方向に第１の液圧を受けるとともに閉弁方向に第２の液圧を受ける針弁と、この針弁を開閉動作させるために上記第２の液圧を低，高に切り換えるアクチュエータと、上記アクチュエータを制御する制御手段と、を備えてなる内燃機関の燃料噴射装置において、上記制御手段は、上記針弁を着座させるべく上記第２の液圧を高状態に切り換えた後、針弁閉動作中に、短時間の間、上記第２の液圧を低状態とする着座減速制御を行い、かつこの着座減速制御のタイミングが上記第１の液圧に応じて異なることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項２】 燃料圧力を可変制御する燃料圧力可変手段と、開弁方向に上記燃料圧力を受けるとともに該燃料圧力から生成される背圧を閉弁方向に受ける針弁と、この針弁を開閉動作させるために上記背圧を低，高に切り換えるアクチュエータと、上記アクチュエータを制御する制御手段と、を備えてなる内燃機関の燃料噴射装置において、上記制御手段は、上記針弁を着座させるべく上記背圧を高状態に切り換えてから、所定の遅れ時間の後、短時間の間、上記背圧を低状態とする着座減速制御を行い、かつ上記遅れ時間が、等燃料噴射量では上記燃料圧力が高いほど短くなるように燃料圧力に応じて可変制御されることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項３】 上記遅れ時間は、所定の燃料噴射量以下のときに、燃料噴射量が大きいほど長くなるように補正されることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項４】 燃料圧力を可変制御する燃料圧力可変手段と、開弁方向に上記燃料圧力を受けるとともに該燃料圧力から生成される背圧を閉弁方向に受ける針弁と、この針弁を開閉動作させるために上記背圧を低，高に切り換えるアクチュエータと、上記アクチュエータを制御する制御手段と、を備えてなる内燃機関の燃料噴射装置において、上記針弁のリフト位置を検出する針弁リフト検出手段を備え、上記制御手段は、上記針弁を着座させるべく上記背圧を高状態に切り換えてから、針弁が所定リフト位置まで降下したときに、短時間の間、上記背圧を低状態とする着座減速制御を行い、かつ上記所定リフト位置が、上記燃料圧力が高いほど高くなるように燃料圧力に応じて可変制御されることを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項５】 上記着座減速制御が内燃機関の所定の運転領域においてのみ実行されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項６】 上記運転領域は低速低負荷領域であることを特徴とする請求項５記載の内燃機関の燃料噴射装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ディーゼル機関あるいは筒内直接噴射式火花点火機関等の内燃機関に好適な燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ディーゼル機関や筒内直接噴射式火花点火機関に用いられる燃料噴射装置においては、近年、燃料圧力が高圧化する傾向にあり、かつ噴射ノズルに高い応答性が要求されるようになっている。そのため、ノズル内において針弁が高速で動作し、着座時に大きな衝撃を生じ、これが一種のエンジン騒音となる問題がある。
【０００３】このような問題に対処するために、従来、例えば特開平１１−６２７６８号公報に記載の技術が知られている。これは、針弁を燃料室と背圧室との圧力差で動作させるように構成するとともに、上記背圧室の圧力を、ピエゾアクチュエータを用いて制御するようにしたものであって、特に上記ピエゾアクチュエータが、第１アクチュエータと第２アクチュエータとを直列に連結した構成となっている。この装置では、両アクチュエータが伸長状態から収縮することで背圧が低下して、針弁がリフトし、かつ両アクチュエータが再び伸長状態に戻ると、背圧が高まって針弁が着座方向に動くのであるが、その着座の直前に一方のアクチュエータを収縮させることで、背圧を若干低下させ、針弁の着座衝撃を弱めている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記公報の装置では、針弁の着座直前に針弁を減速させる構成となっているが、燃料噴射装置における針弁の閉弁速度は、燃料噴射装置へ供給される燃料圧力によって変化するため、針弁の全閉直前に減速処理を行っても、着座時の針弁の速度がばらつき、常に最適な針弁速度で針弁を着座させることができない、という課題がある。特に、いわゆるコモンレール式燃料噴射装置においては、コモンレール内の燃料圧力を運転条件等に応じて積極的に可変制御するものが多く、この場合には、上記の問題が一層顕著となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、着座減速制御のタイミングを液圧つまり燃料圧力に応じて異ならせるようにした。
【０００６】すなわち、請求項１に係る発明は、開弁方向に第１の液圧を受けるとともに閉弁方向に第２の液圧を受ける針弁と、この針弁を開閉動作させるために上記第２の液圧を低，高に切り換えるアクチュエータと、上記アクチュエータを制御する制御手段と、を備えてなる内燃機関の燃料噴射装置において、上記制御手段は、上記針弁を着座させるべく上記第２の液圧を高状態に切り換えた後、針弁閉動作中に、短時間の間、上記第２の液圧を低状態とする着座減速制御を行い、かつこの着座減速制御のタイミングが上記第１の液圧に応じて異なることを特徴としている。
【０００７】上記の構成では、アクチュエータを介して第２の液圧が低状態に切り換えられると、第１の液圧を開弁方向に受けている針弁がリフトし、燃料が噴射され、その後、第２の液圧が高状態に切り換えられると、針弁が着座方向へ動く。そして、この着座方向に移動している途中、詳しくは着座直前に、短時間の間、第２の液圧が低状態となる。これにより、閉弁方向への付勢力が一時的に弱まり、針弁速度が減速する。ここで、この着座減速制御つまり第２の液圧を一時的に低状態とするタイミングは、第１の液圧に応じて異なるものとなる。
【０００８】請求項２に係る発明は、燃料圧力を可変制御する燃料圧力可変手段と、開弁方向に上記燃料圧力を受けるとともに該燃料圧力から生成される背圧を閉弁方向に受ける針弁と、この針弁を開閉動作させるために上記背圧を低，高に切り換えるアクチュエータと、上記アクチュエータを制御する制御手段と、を備えてなる内燃機関の燃料噴射装置において、上記制御手段は、上記針弁を着座させるべく上記背圧を高状態に切り換えてから、所定の遅れ時間の後、短時間の間、上記背圧を低状態とする着座減速制御を行い、かつ上記遅れ時間が、等燃料噴射量では上記燃料圧力が高いほど短くなるように燃料圧力に応じて可変制御されることを特徴としている。
【０００９】この請求項２の燃料噴射装置では、燃料圧力可変手段によって燃料圧力が例えば機関運転条件に応じて可変制御される。燃料圧力が高いほど針弁速度が高くなり、早期に着座しようとするので、上記遅れ時間を燃料圧力が高いほど短くすることで、適切なタイミングで針弁を減速させることができる。
【００１０】また、請求項３のように、望ましくは、上記遅れ時間は、所定の燃料噴射量以下のときに、燃料噴射量が大きいほど長くなるように補正される。すなわち、燃料噴射量が比較的少ない状態では、針弁リフトがストッパに規制されるフルリフト状態に到達する前に、閉弁方向へ戻ろうとする。この場合には、実際に着座するまでの所要時間は、ピークに達したときのリフト量によってほぼ定まり、つまり燃料噴射量によってほぼ定まる。燃料噴射量がある程度大きくなり、最大リフトがストッパに規制されるようになると、上記の所要時間は概ね一定となるので、上記遅れ時間も一定とすることが望ましい。
【００１１】また請求項４に係る発明は、燃料圧力を可変制御する燃料圧力可変手段と、開弁方向に上記燃料圧力を受けるとともに該燃料圧力から生成される背圧を閉弁方向に受ける針弁と、この針弁を開閉動作させるために上記背圧を低，高に切り換えるアクチュエータと、上記アクチュエータを制御する制御手段と、を備えてなる内燃機関の燃料噴射装置において、上記針弁のリフト位置を検出する針弁リフト検出手段を備え、上記制御手段は、上記針弁を着座させるべく上記背圧を高状態に切り換えてから、針弁が所定リフト位置まで降下したときに、短時間の間、上記背圧を低状態とする着座減速制御を行い、かつ上記所定リフト位置が、上記燃料圧力が高いほど高くなるように燃料圧力に応じて可変制御されることを特徴としている。
【００１２】この発明では、針弁の実際のリフト位置が検出され、着座直前の所定のリフト位置に達したときに、着座減速制御が行われる。そして、前述したように、燃料圧力が高いほど針弁速度が高くなるので、着座減速制御を開始する所定リフト位置を燃料圧力に応じて変化させる。つまり、所定リフト位置が高く設定されると、早期に着座減速制御が開始されることになり、実際の着座時期に対し適切なものとなる。
【００１３】請求項５の発明では、上記着座減速制御が内燃機関の所定の運転領域においてのみ実行される。この運転領域としては、例えば、請求項６のように、低速低負荷領域である。
【００１４】例えば空気過剰率の小さな高負荷域では、上記着座減速制御によってスモークの増加等の不具合を伴うことがある。また、着座衝撃による騒音は、他の燃焼騒音等が小さな低速低負荷領域において特に問題となる。従って、着座減速制御を低速低負荷領域に限って実行することで、騒音低減を図りつつスモーク等の不具合を抑制できる。
【００１５】
【発明の効果】この発明に係る内燃機関の燃料噴射装置によれば、燃料噴射装置へ供給される燃料圧力に対応して適切なタイミングで針弁速度を減速させることができ、燃料圧力のばらつきもしくは可変制御に左右されずに、針弁の着座衝撃を確実に抑制することができる。
【００１６】さらに請求項３あるいは請求項４の燃料噴射装置においては、燃料噴射量の影響をも排除でき、適切なタイミングでもって一層確実に着座衝撃を抑制できる。
【００１７】さらに請求項５および請求項６の発明によれば、問題となる領域で着座騒音を抑制しつつ針弁が緩慢に着座することによるスモーク等の新たな不具合を回避できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るディーゼル機関のコモンレール式燃料噴射装置全体の構成を示している。
【００１９】この燃料噴射装置は、主に、燃料タンク２１、低圧燃料供給通路２２、サプライポンプ２４、高圧燃料供給通路２５、コモンレール（蓄圧室）２６、気筒毎に設けられる燃料噴射ノズル１からなり、サプライポンプ２４により加圧された燃料が高圧燃料供給通路２５を介してコモンレール２６に一旦蓄えられた後、コモンレール２６の高圧燃料が気筒数分の燃料噴射ノズル１に分配される。
【００２０】燃料噴射弁ノズル１は、ノズルホルダ１５と、ノズルボディ３先端の噴口１３を開閉する針弁４と、この針弁４の基端に中間部材６を介して連接されたピストン７と、上記中間部材６を介して針弁４を閉弁方向へ付勢するリターンスプリング１４と、ソレノイド１０ａおよび弁体１０ｂを有するアクチュエータとしての電磁弁１０と、から大略構成されており、燃料通路２を介して針弁４先端部を囲む燃料室５に燃料が供給されるとともに、ピストン７によって背圧室８が画成され、該背圧室８が充填オリフィス９を介して燃料通路２に連通している。上記背圧室８は、また放出オリフィス１１を介して低圧室１２に連通しており、この放出オリフィス１１を上記電磁弁１０の弁体１０ｂが開閉している。上記燃料通路２は、上記コモンレール２６に接続されており、また上記低圧室１２は、ドレン通路１６を介して燃料タンク２１に開放されている。
【００２１】なお、この実施例の燃料噴射ノズル１においては、ピストン７の径が針弁４の径よりも大きく、従って、針弁４のリフト状態においても、燃料室５に対する針弁４の受圧面積よりも背圧室８に対するピストン７の受圧面積の方が大きい。リターンスプリング１４は、主に、機関の停止時に噴口１３を閉塞するために設けられている。
【００２２】ここで、上記燃料噴射ノズル１の基本的な動作を説明すると、電磁弁１０がＯＦＦ状態にあると、燃料室５と背圧室８の双方にコモンレール２６の高圧燃料が導かれるため、ピストン７の受圧面積が針弁４の受圧面積より大きいことから、針弁４が着座状態にある。
【００２３】これに対し、電磁弁１０がＯＮ状態になって放出オリフィス１１が開放されると、背圧室８の圧力が低下し、針弁４はリフトし始める。これにより、先端の噴口１３より燃料が噴射される。針弁４の実際のリフトは、図２に示すように、電磁弁１０のＯＮ信号よりも僅かに遅れて開始される。この遅れは、電磁弁１０の応答速度ならびに背圧室８の圧力変化の応答速度により生じる。その後、所望の噴射量に対応した燃料噴射期間の後、電磁弁１０がＯＦＦとなるが、これにより背圧室８の圧力が再び上昇するので、針弁４は閉弁方向へ移動し、着座する。これにより燃料噴射が終了する。この閉弁方向への移動も、やはり図２に示すように、ＯＦＦへの反転後、僅かに遅れて開始される。
【００２４】この燃料噴射装置には、さらに、コモンレール２６内の燃料圧力（コモンレール圧力Ｐｒ）を制御するために、サプライポンプ２４から吐出された高圧燃料を低圧側へ戻すように、戻し通路２３および圧力制御弁３１が設けられている。
【００２５】上記圧力制御弁３１は、コントロールユニット４１からの信号に応じてサプライポンプ２４の吐出行程中における戻し通路２３の開弁時期を変えるもので、コモンレール２６への燃料吐出量を調整することによりコモンレール圧力Ｐｒを可変制御する。コモンレール２６の燃料圧力Ｐｒによって燃料噴射率が変化し、該燃料圧力Ｐｒが高いほど燃料噴射率が高くなる。
【００２６】コントロールユニット４１には、コモンレール圧力Ｐｒを検出する圧力センサ３２からの信号、アクセル開度センサ３３、クランク角センサ３４（エンジン回転数Ｎｅとクランク角度を検出する）、気筒判別センサ３５（気筒判別信号を発生する）、水温センサ３６からの信号が、それぞれ入力されている。
【００２７】コントロールユニット４１では、エンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷（アクセル開度）に応じて目標燃料噴射量とコモンレール２６の目標圧力を演算し、圧力センサ３２により検出されるコモンレール圧力Ｐｒがこの目標圧力と一致するように、圧力制御弁３１を介してコモンレール２６内の燃料圧力をフィードバック制御している。また、演算した目標燃料噴射量に対応して電磁弁１０のＯＮ時間を制御するほか、必要に応じて、後述する着座減速制御のための電磁弁１０への通電を実行する。
【００２８】図３は、着座減速制御による電磁弁１０のＯＮ−ＯＦＦ信号と針弁４のリフト状態とを示している。この図３に示すように、本実施例においては、まず、噴射のために電磁弁１０をＯＮとし、目標噴射量に応じた通電時間τｆの後、電磁弁１０をＯＦＦとする。そして、所定の遅れ時間τｄ経過した時点で、再び短時間τｇの間、電磁弁１０をＯＮとする。このように再度ＯＮとするタイミングは、針弁４の着座直前の時期に対応する。これにより、着座直前の位置において針弁４が減速し、着座衝撃が緩和される。
【００２９】図４および図５は、上記の着座減速制御を含む燃料噴射制御の流れを示すフローチャートである。
【００３０】図４は、上記の通電時間τｆ等を設定するためのルーチンであって、これは各気筒のＲＥＦ信号毎に実行される。まず、ステップ１では、機関回転数Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑを読み込む。ステップ２では、図示せぬマップに基づいて、上記機関回転数Ｎｅおよび目標燃料噴射量Ｑに対応する目標コモンレール圧力Ｐｒを決定する。なお、上述したように、この目標コモンレール圧力Ｐｒに沿うように、実際の燃料圧力Ｐｒがフィードバック制御される。次に、ステップ３において、着座減速制御を行うべき運転領域か否かを判別する。これは、機関回転数Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑとに基づいて、図６に示すような特性のマップから判別するもので、後述するように、図６に示す低速低負荷領域でのみ着座減速制御が実行される。
【００３１】この領域外であれば、ステップ４へ進み、フラグを０にリセットするとともに、ステップ５で、コモンレール圧力Ｐｒと目標燃料噴射量Ｑとに基づいて、着座減速制御が実行されない領域での通電時間τｆとしての、必要な通電時間τｆ０を、所定のマップから求める。
【００３２】着座減速制御をすべき領域内であれば、ステップ６へ進み、フラグを１にセットするとともに、ステップ７で、コモンレール圧力Ｐｒと目標燃料噴射量Ｑとに基づいて、着座減速制御をすべき領域での通電時間τｆとしての、必要な通電時間τｆ１と最適な遅れ時間τｄとを決定する。上記通電時間τｆ１は、やはり所定のマップから求められるが、着座減速制御を行う場合には、２度目の通電時間τｇによって噴射終了間際に噴射される燃料量が増加するので、着座減速制御を行わない場合の通電時間τｆ０のマップとは異なる特性のマップが用いられる。なお、同一のマップから求めた値を、着座減速制御の有無に応じて補正するようにしてもよい。
【００３３】図５は、電磁弁１０の通電制御のルーチンを示しており、ステップ１１でフラグの状態を判別し、フラグが０であれば、ステップ１２へ進んで、τｆ０の期間だけ電磁弁１０をＯＮとする。これに対し、フラグが１であれば、ステップ１３へ進んで、τｆ１の期間だけ電磁弁１０をＯＮとした後、τｄの間隔を空けて、τｇの間、再びＯＮとする（図３参照）。なお、この実施例では、２度目の通電時間τｇは、運転条件に拘わらず一定値となっている。
【００３４】次に、図７および図８に基づいて、上記遅れ時間τｄと燃料噴射量Ｑとの関係について説明する。図７は、燃料噴射量Ｑが小の場合（ａ）、中の場合（ｂ）、大の場合（ｃ）のそれぞれで、針弁リフトとこれに最適な遅れ時間τｄとを示している。なお、これは、等燃料圧力つまりコモンレール圧力Ｐｒが等しい場合の対比である。（ａ）および（ｂ）の噴射量Ｑでは、針弁４は、ストッパに規制されるフルリフト状態に到達する前に、閉弁方向へ戻る。この場合には、実際に着座するまでの所要時間は、ピークに達したときのリフト量によってほぼ定まり、つまり燃料噴射量によってほぼ定まる。従って、最適な遅れ時間τｄは、噴射量Ｑが多くなるほど、長くなる。これに対し、（ｃ）のように、燃料噴射量がある程度大きくなり、最大リフトがストッパに規制されるようになると、上記の所要時間は概ね一定となるので、最適な遅れ時間τｄも一定となる。
【００３５】従って、最適な遅れ時間τｄは、図８のような特性となり、前述したステップ７では、この特性に沿ったマップに従って、遅れ時間τｄが求められる。
【００３６】次に、図９および図１０に基づいて、上記遅れ時間τｄとコモンレール圧力Ｐｒとの関係について説明する。図９は、コモンレール圧力Ｐｒが低い場合（ａ）と高い場合（ｂ）とで、針弁リフトとこれに最適な遅れ時間τｄとを示している。なお、これは、燃料噴射量が等しい場合の対比である。両者の対比から明らかなように、コモンレール圧力Ｐｒが高い方が、針弁４の応答性が高くなり、開弁方向への移動速度ならびに着座方向への移動速度がいずれも速くなる。
【００３７】従って、最適な遅れ時間τｄは、図１０のようにコモンレール圧力Ｐｒが高いほど短くなる。前述したステップ７では、この図１０の特性に沿ったコモンレール圧力Ｐｒに対応する補正係数を乗じることで、遅れ時間τｄがコモンレール圧力Ｐｒに対応するように補正される。
【００３８】このように、コモンレール圧力Ｐｒならびに燃料噴射量Ｑに対応して、遅れ時間τｄを最適なものとすることにより、運転条件が変化しても最適な時期に２度目の通電が行われ、針弁４の着座衝撃を確実に緩和することができる。
【００３９】この着座減速制御は、前述したように、低速低負荷領域のみで実行される。図１１は、着座減速制御つまり２回目の通電を行わない場合（ａ）と行う場合（ｂ）の針弁リフトおよび燃料噴射率を示しているが、この図１１に示すように、着座減速制御により針弁４の着座速度を減速すると、燃料噴射終了直前の燃料噴射率が緩慢に低下することになる。従って、着座減速制御を実行すると、スモーク排出量がやや増加する、といった不具合がある。しかし、このようなスモーク増加が問題となるのは、空気過剰率の小さい高負荷域であり、燃料に対し十分な空気が存在する低負荷域では、ほとんど問題となることはない。また一方、針弁４の着座騒音が問題となるのは、主に、低速低負荷域である。高速域や高負荷域では、他の燃焼騒音や機械騒音が大きくなり、全体の騒音の中で着座騒音が占める割合が小さくなるので、着座騒音を低くしても、内燃機関全体の騒音を低減する効果は小さい。従って、以上のことから、図６のように低速低負荷域でのみ着座減速制御を実行し、他の領域では同制御を停止することにより、針弁４の着座騒音を効果的に抑制しつつ、スモーク増加を回避することができる。
【００４０】次に、この発明の第２実施例について説明する。図１２は、この第２実施例に用いられる燃料噴射ノズル１を示しており、図示するように、ピストン７の周面に切欠部１８が形成され、該切欠部１８に対向して、非接触型ギャップセンサからなる針弁リフトセンサ１７が設けられている。上記ピストン７は針弁４と一体に動作するので、針弁４のリフト位置に応じて上記切欠部１８の被検出面と針弁リフトセンサ１７との間の距離が変化し、これに応答する針弁リフトセンサ１７の出力から針弁４のリフト位置を検出することができる。そして、この実施例では、針弁４のリフト位置に基づいて２度目の通電のタイミングが制御される。つまり、着座直前の所定のリフト量Ｌｔの位置において、２度目の通電が行われる。
【００４１】図１３および図１４は、第２実施例における燃料噴射制御の流れを示すフローチャートである。
【００４２】図１３は、主噴射の通電時間τｆや２度目の通電タイミングを設定するためのルーチンであって、これは各気筒のＲＥＦ信号毎に実行される。まず、ステップ１では、機関回転数Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑを読み込む。ステップ２では、図示せぬマップに基づいて、上記機関回転数Ｎｅおよび目標燃料噴射量Ｑに対応する目標コモンレール圧力Ｐｒを決定する。この目標コモンレール圧力Ｐｒに沿うように、実際の燃料圧力Ｐｒがフィードバック制御される。次に、ステップ３において、着座減速制御を行うべき運転領域か否かを判別する。これは、前述した第１実施例と同じく、図６に示す低速低負荷領域でのみ着座減速制御が実行される。
【００４３】この領域外であれば、ステップ４へ進み、フラグを０にリセットするとともに、ステップ５で、コモンレール圧力Ｐｒと目標燃料噴射量Ｑとに基づいて、必要な通電時間τｆ０を、所定のマップから求める。
【００４４】着座減速制御をすべき領域内であれば、ステップ６へ進み、フラグを１にセットするとともに、ステップ７で、コモンレール圧力Ｐｒと目標燃料噴射量Ｑとに基づいて、必要な通電時間τｆ１を決定し、かつコモンレール圧力Ｐｒに基づいて最適なリフト位置Ｌｔを決定する。上記通電時間τｆ１は、やはり所定のマップから求められるが、着座減速制御を行う場合には、２度目の通電時間τｇによって噴射終了間際に噴射される燃料量が増加するので、着座減速制御を行わない場合の通電時間τｆ０のマップとは異なる特性のマップが用いられる。なお、同一のマップから求めた値を、着座減速制御の有無に応じて補正するようにしてもよい。
【００４５】図１４は、電磁弁１０の通電制御のルーチンを示しており、ステップ１１でフラグの状態を判別し、フラグが０であれば、ステップ１２へ進んで、τｆ０の期間だけ電磁弁１０をＯＮとする。これに対し、フラグが１であれば、ステップ１３へ進んで、τｆ１の期間だけ電磁弁１０をＯＮとした後、ステップ１４、ステップ１５に進み、針弁４のリフト位置Ｌが上記の値Ｌｔに低下するまで待機する。そして、Ｌｔにまで低下したら、ステップ１６へ進み、所定のτｇの間、再びＯＮとする。なお、この実施例においても、２度目の通電時間τｇは、運転条件に拘わらず一定値となっている。
【００４６】次に、図１５に基づいて、２度目の通電を開始する最適なリフト位置Ｌｔとコモンレール圧力Ｐｒとの関係について説明する。図１５は、コモンレール圧力Ｐｒが低い場合（ａ）と高い場合（ｂ）とで、針弁リフトとこれに最適な２度目の通電のタイミングとを示している。なお、これは、燃料噴射量が等しい場合の対比である。両者の対比から明らかなように、コモンレール圧力Ｐｒが高い方が、針弁４の応答性が高くなり、開弁方向への移動速度ならびに着座方向への移動速度がいずれも速くなる。そのため、仮に同一のリフト位置において２度目の通電を開始すると、コモンレール圧力Ｐｒが高い場合は、相対的に遅れがちとなる。
【００４７】従って、最適なリフト位置Ｌｔは、図１６のようにコモンレール圧力Ｐｒが高いほど大きくなる。前述したステップ７では、この図１６の特性に沿ったテーブルからコモンレール圧力Ｐｒに対応するリフト位置Ｌｔの値が決定される。なお、燃料噴射量Ｑが変化しても針弁４のリフトの変化速度は変わらないので、その補正は不要である。
【００４８】この第２実施例のようにリフト位置に基づいてタイミングを決定する構成では、針弁リフトセンサ１７が必要となるが、その反面、充填オリフィス９や放出オリフィス１１の製造誤差、電磁弁１０の作動特性のばらつき、等の影響を受けない利点がある。
【００４９】以上説明してきた実施例においては、放出オリフィス１１を開閉するアクチュエータとして電磁弁１０を用いているが、圧電素子を用いたもの、磁歪素子を用いたもの、など他の形式のアクチュエータでも同様に適用できることは言うまでもない。
【００５０】また上記実施例では、背圧室８に充填オリフィス９と放出オリフィス１１とを接続し、放出オリフィス１１を電磁弁１０で開閉する構成となっているが、例えば背圧室８に三方電磁弁を設け、コモンレール圧力Ｐｒの導入と低圧室１２への開放とを切り換えるように構成することも可能である。
【００５１】また、以上の実施例においては、ディーゼル機関における燃料噴射装置を例に挙げたが、内燃機関の燃料噴射装置として、火花点火機関に本発明を適用することもできる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３９９７
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年３月２４日（２０００．３．２４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６２１９９
【弁理士】
【氏名又は名称】志賀 富士弥 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２７１７２０（Ｐ２００１−２７１７２０Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１０月５日（２００１．１０．５） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−８３１０３（Ｐ２０００−８３１０３） |
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