(57)【要約】【課題】コモンレールの内部圧力を低下するときに駆動用の第２ソレノイドへの単位時間当たりの通電時間が増加しても、通常の定電流回路の経路に設けられた素子に熱ストレスを極力かけることなくコモンレールの内部圧力を低下できるようにした燃料噴射制御装置を提供する。【解決手段】第２制御ＩＣ５３は、通常の噴射制御時には、定電流制御用の定電流スイッチ８２及びダイオード８７を通じて第２ソレノイド３２に通電して定電流制御して第２バルブ３０の開弁を保持する。第２制御ＩＣ５３は、コモンレール５の内部圧力を低下させる場合、放電スイッチ８１を通じて定電流制御することで定電流スイッチ８２及びダイオード８７を介することなく第２ソレノイド３２に通電して定電流制御することで第２バルブ３０の開弁を保持する。【選択図】図１１
2020122398.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料が蓄積されるコモンレール（５）から内燃機関（１１）に対し燃料噴射装置（７〜１０）を用いて前記燃料をそれぞれ噴射制御する燃料噴射制御装置であって、
前記燃料噴射装置は、第１バルブ（２９）及び第１ソレノイド（３１）、並びに、第２バルブ（３０）及び第２ソレノイド（３２）を備え、
通常の噴射制御時には、前記第１ソレノイドに通断電して前記第１バルブを開閉駆動することで燃料噴射タイミングを制御し、前記第２ソレノイドに通断電して前記第２バルブを開閉駆動することで前記燃料の噴射率を制御するように構成され、
前記通常の噴射制御時とは異なるタイミングで前記コモンレールの内部圧力を低下させる場合、前記燃料噴射装置の前記第１ソレノイドに非通電することで前記第１バルブを閉制御すると共に前記燃料噴射装置の前記第２ソレノイドに通電することで前記第２バルブを開制御するように構成され、
前記通常の噴射制御時には、定電流制御用の定電流回路（８２）を通じて前記第２ソレノイドに通電して定電流制御して前記第２バルブの開弁を保持する通常時制御部（５３）と、
前記コモンレールの内部圧力を低下させる場合、前記定電流回路とは異なる放電回路（８１）を通じて定電流制御することで前記定電流回路を介することなく前記第２ソレノイドに通電して定電流制御することで前記第２バルブの開弁を保持する圧力低下時制御部（５３）と、
を備える燃料噴射制御装置。
【請求項２】
バッテリ電圧（ＶＢ）を昇圧して昇圧電圧を生成する昇圧回路（５５）を備え、
前記通常の噴射制御時には、前記放電回路（８１）を通じて前記昇圧回路の昇圧電圧を前記第２ソレノイドに通電するように構成され、
前記コモンレールの内部圧力を低下させるときには、前記昇圧回路の昇圧電圧の目標電圧を所定の標準電圧（Ｖst）より低下させて異常時電圧（Ｖem）に制御する昇圧電圧制御部（５３）をさらに備え、
前記昇圧電圧制御部が前記異常時電圧に制御しつつ、前記圧力低下時制御部は前記放電回路を通じて前記定電流制御することで前記第２バルブの開弁を保持する請求項１記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
エンジン回転数を確認する確認部（５１、Ｓ１１、Ｓ２２）と、
前記放電回路を通じて定電流制御する定電流制御期間を前記エンジン回転数に応じて算出する算出部（５１、Ｓ１２、Ｓ２３）と、
前記算出部により算出された前記放電回路を通じた定電流制御期間の後には前記定電流回路を通じて定電流制御する請求項１又は２記載の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、出願人は２つのソレノイドバルブを用いて油圧を制御することでノズル先端から燃料を噴射する燃料噴射装置を提案している（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載のインジェクタは、ピエゾスタックを用いたアクチュエータを利用して先端のノズルから燃料噴射可能に構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０１３１１２７５１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料噴射制御装置が燃料を噴射制御するときには、燃料を蓄積したコモンレールから内燃機関に対し複数の燃料噴射装置を用いて燃料をそれぞれ噴射制御する。この燃料噴射制御装置が、燃料噴射装置（インジェクタとも称される）内の２つのソレノイドバルブ（以下、それぞれ第１バルブ、第２バルブと称す）を用いて油圧制御して燃料を噴射制御するときには、第１バルブを駆動して燃料噴射タイミングを制御すると共に、第２バルブを駆動して燃料の噴射率を制御する。なお燃料噴射率は、燃料噴射装置の先端のノズルニードルの開放速度を調整することで変更可能になる。
【０００５】
また通常、減圧要求があると、燃料噴射制御装置は、燃料噴射装置の第１バルブを閉制御したまま第２バルブを開制御することでコモンレールの内部圧力を減圧できる。また、燃料噴射装置に高圧燃料を供給する高圧燃料ポンプが圧送側で固着故障した場合などにも、この第２バルブを開制御することで油圧制御室の油圧を減圧し高圧異常を防止できる。これにより、通常制御中においても高圧ポンプが圧送側で固着故障した場合においても燃料圧力を目標圧力に調整できる。
【０００６】
前述のようにコモンレールの減圧要求があるときには、第２バルブを開弁することになる。しかし、燃料噴射制御装置が、減圧要求に対応するため第２バルブを開弁制御すると、駆動用の第２ソレノイドへの単位時間あたりの通電時間を増加する必要があり、駆動用の負荷が大きく熱ストレスも大きくなる。
【０００７】
他方、通常の噴射制御時には、定電流制御用の定電流回路により定電流制御して第２バルブの開弁を保持するようにしている。しかし、仮に前述の減圧要求時に通常の噴射制御時と同様の定電流制御を実行すると、定電流回路における熱ストレスが大きくなるため好ましくない。
【０００８】
本発明の目的は、コモンレールの内部圧力を低下するときに駆動用の第２ソレノイドへの単位時間当たりの通電時間が増加しても、通常の定電流回路の経路に設けられた素子に熱ストレスを極力かけることなくコモンレールの内部圧力を低下できるようにした燃料噴射制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、コモンレールの内部圧力を低下させる場合、定電流回路（８２）とは異なる放電回路（８１）を通じて定電流制御することで定電流回路を介することなく第２ソレノイド（３２）に通電して定電流制御することで第２バルブ（３０）の開弁を保持するようにしている。
【００１０】
このため、たとえ駆動用の第２ソレノイドへの単位時間当たりの通電時間が増加しても、通常の定電流回路の経路に設けられた素子に熱ストレスを極力かけることなく、コモンレールの内部圧力を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態における燃料噴射制御システムの構成図
【図２】燃料噴射装置を模式的に示す断面図
【図３】コモンレールの内部圧力を低下させるときの燃料の流れを説明する説明図
【図４】電気的構成を示すブロック図
【図５】昇圧回路の回路図
【図６】バルブ駆動部の回路図
【図７】通常の噴射制御時のバルブ駆動電流を示す図
【図８】処理内容を概略的に示すフローチャート
【図９】１サイクル期間中における通常の噴射制御時の第２ソレノイドの通電電流を示す図
【図１０】コモンレールの内部圧力を低下制御するときの１サイクル期間中におけるバルブ駆動電流を示す図
【図１１】コモンレールの内部圧力を低下制御するときのバルブ駆動電流の通電経路を示す図
【図１２】第２実施形態においてコモンレールの内部圧力を低下制御するときの１サイクル期間中におけるバルブ駆動電流を示す図
【図１３】第３実施形態における処理内容を概略的に示すフローチャート
【図１４】コモンレールの内部圧力を低下制御するときの昇圧電圧の変化を示すタイミングチャート
【図１５】第２ソレノイドの通電電流の拡大図
【図１６】第４実施形態における処理内容を概略的に示すフローチャート
【図１７】定電流制御時間の設定値変化を説明するタイミングチャート
【図１８】エンジン回転数に対する放電回路を通じた定電流制御時間設定値を示す対応図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、燃料噴射制御装置の幾つかの実施形態について図面を参照しながら説明する。各実施形態において、同一又は類似の動作を行う構成については、同一又は類似の符号を付して必要に応じて説明を省略する。
【００１３】
（第１実施形態）
図１から図１１は第１実施形態の説明図を示す。まず図１を参照し、燃料噴射制御システム１の全体構成を説明する。燃料噴射制御システム１は、ＥＣＵ（Electronic(Engine) Control Unit）による燃料噴射制御装置（以下、制御装置と称す）２と共に、フィードポンプ３、高圧燃料ポンプ４、コモンレール５、クランク角センサ６、燃料噴射装置７〜１０、及び内燃機関１１を主に備える。
【００１４】
制御装置２は、燃料噴射装置７〜１０を個別に制御することで内燃機関１１の各気筒＃１〜＃４の燃料室に燃料を供給制御する。本形態では、内燃機関１１が４気筒である例を示すが、６気筒でも良く、この限りではない。また、４気筒のうち、気筒＃１、＃４の２気筒分を第１バンクと称し、気筒＃２、＃３の２気筒分を第２バンクと称して説明する。
【００１５】
フィードポンプ３は、燃料タンク１２に貯蔵された燃料を高圧燃料ポンプ４に圧送する。高圧燃料ポンプ４は、例えばプランジャ式のポンプである。高圧燃料ポンプ４は、内燃機関１１の出力軸を用いて制御装置２のポンプ駆動部６０（後述図４参照）により駆動される。高圧燃料ポンプ４は、フィードポンプ３から供給された低圧燃料を昇圧して高圧燃料とし高圧燃料配管１３を通じてコモンレール５に供給する。コモンレール５は、燃料噴射装置７〜１０に燃料を供給するために設けられる。コモンレール５は、高圧燃料ポンプ４から供給される高圧燃料を一時的に蓄積し、高圧を保持したまま各燃料噴射装置７〜１０に高圧配管１６を通じて分配する。
【００１６】
コモンレール５には圧力センサ１４が備え付けられている。圧力センサ１４は、コモンレール５に蓄積された燃料圧力を検出し、この検出信号を制御装置２に出力する。クランク角センサ６は、シグナルロータ１５と組み合わされることで構成され、内燃機関１１の内部の図示しないクランクシャフトの回転を検出する。シグナルロータ１５は、例えば円盤状に構成され、例えば内燃機関１１のクランクシャフトと一体に回転する。シグナルロータ１５の外周部には多数の突起が構成されており、クランク角センサ６は、シグナルロータ１５の突起の接近と離間とに応じたクランク角信号を出力する。
【００１７】
制御装置２は、クランク角センサ６のクランク角信号を受信することに応じてエンジン回転数を算出可能になっている。制御装置２は、センサ信号Ｓの変化に伴いクランクシャフトを回転させるためのトルクを変更制御する。制御装置２は、クランク角信号を含む各種センサ信号Ｓに基づいて燃料噴射装置７〜１０を通じて燃料を噴射制御する。
【００１８】
＜燃料噴射装置７〜１０の基本構成、動作説明＞
以下、燃料噴射装置７〜１０の基本構成及び動作を説明する。燃料噴射装置７〜１０は、内燃機関１１の気筒内に燃料を噴射するために設けられ、インジェクタ又は燃料噴射弁とも称される。図１に示すように各燃料噴射装置７〜１０には、それぞれ内蔵圧力センサ７ａ〜１０ａが備えられる。燃料噴射装置７〜１０は互いに同様の構造である。
【００１９】
このため以下では、図２を参照して燃料噴射装置７の構造を説明し、燃料噴射装置８〜１０の構造説明を省略する。
【００２０】
図２に示すように、燃料噴射装置７は、第１部材２１、第２部材２２、第３部材２３、第４部材２４、ノズルニードル２５、ノズルニードル２５用のスプリング２６、油圧従動弁２７、油圧従動弁２７用のスプリング２８、第１バルブ２９、第２バルブ３０、第１ソレノイド３１、第２ソレノイド３２、第１スプリング３３、及び第２スプリング３４等を主に備える。
【００２１】
第１部材２１には、第１高圧燃料流路３５、低圧室３６、及び低圧通路３７が構成されている。部材２１〜２３が組付けられると、第１高圧燃料流路３５は部材２１〜２３にかけて貫通するように構成される。第１高圧燃料流路３５には、高圧配管１６を通じてコモンレール５に接続されており、コモンレール５から高圧配管１６を通じて高圧燃料が供給される。
【００２２】
第１部材２１に設けられた低圧室３６は、第１バルブ２９が開くときに第２部材２２側の開口から第３通路３９に連通するよう構成され、第１バルブ２９が閉じているときに第３通路３９との間が遮断されるように構成される。また低圧室３６は、第２バルブ３０が開くときに第２部材２２側の開口から第２通路４１に連通するよう構成され、第２バルブ３０が閉じているときに第２通路４１との間が遮断されるように構成される。
【００２３】
低圧室３６は、第２部材２２側の開口の周囲が第１部材２１と第２部材２２との間にてシールされている。また、低圧室３６には低圧通路３７が連通するように構成されている。低圧通路３７には、図１に示す低圧配管３８が接続されている。そして、低圧室３６の内部の低圧燃料は、当該低圧室３６から流出し低圧通路３７及び低圧配管３８を介して燃料タンク１２に戻されるように構成されている。
【００２４】
第１部材２１の低圧室３６の内部には、第１バルブ２９、第２バルブ３０、第１ソレノイド３１、第２ソレノイド３２、第１スプリング３３、及び第２スプリング３４が配置されている。
【００２５】
通常、第１スプリング３３は、第１バルブ２９を第３通路３９に近付ける方向に付勢するように配置されている。この場合、第１バルブ２９が閉じるため低圧室３６と第３通路３９との間が遮断される。第２スプリング３４は、第２バルブ３０を第２通路４１に近付ける方向に付勢するように配置されている。この場合、第２バルブ３０が閉じるため低圧室３６と第２通路４１との間が遮断される。
【００２６】
第１ソレノイド３１は通電されると電磁力を発生し、第１スプリング３３の付勢力に反発して第１バルブ２９を第２部材２２から離間させる。これにより、第１ソレノイド３１が通電されることで第１バルブ２９を開駆動でき、第１バルブ２９が開くことで低圧室３６と第３通路３９との間を連通させることができる。
【００２７】
第２ソレノイド３２は通電されると電磁力を発生し、第２スプリング３４の付勢力に反発して第２バルブ３０を第２部材２２から離間させる。これにより、第２ソレノイド３２が通電されることで第２バルブ３０を開駆動でき、第２バルブ３０が開くことで低圧室３６と第２通路４１とを連通させることができる。
【００２８】
第２部材２２には、第３通路３９、中間室４０、及び第２通路４１が構成されており、さらに第１高圧燃料流路３５から分岐した第２高圧燃料流路３５ａが構成されている。高圧燃料は、第１高圧燃料流路３５から第２高圧燃料流路３５ａへ分岐して供給される。第２高圧燃料流路３５ａは、第３オリフィス３５ａａを備え、環状室４２に接続されている。第３オリフィス３５ａａは、第２高圧燃料流路３５ａを流れる高圧燃料の流量を制限する。第２高圧燃料流路３５ａに複数の第３オリフィス３５ａａを備えていたり、第２高圧燃料流路３５ａの流路面積が小さく構成されることで第２高圧燃料流路３５ａの構造自体が第３オリフィス３５ａａとして構成されていても良い。
【００２９】
第２通路４１は、第２オリフィス４１ａを備え、油圧従動弁２７の内部を介することなく低圧室３６と第１制御室４３とを接続している。第２通路４１は、複数の第２オリフィス４１ａを備えていたり、第２通路４１の流路面積が小さく構成されることで第２通路４１の構造自体が第２オリフィス４１ａとして構成されていても良い。
【００３０】
環状室４２は、環状に構成され、第３部材２３側の開口を通じて第１制御室４３に連通するように構成されている。第３部材２３には第１制御室４３が構成されている。第１制御室４３は、第２部材２２に接触して配置され当該第２部材２２側に一部開口を備える。この開口は、その周囲が第２部材２２と第３部材２３との間でシールされている。第１制御室４３には接続通路４４が接続されている。この接続通路４４は、第１制御室４３と第２制御室４９との間の通路を接続する。接続通路４４は、第４オリフィス４４ａを備え、第４オリフィス４４ａは、接続通路４４を流れる燃料の流量を制限する。この接続通路４４は、複数の第４オリフィス４４ａを備えていても良いし、また接続通路４４の流路面積が小さく設定されることで接続通路４４の構造自体が第４オリフィス４４ａの機能を備えていても良い。
【００３１】
第１制御室４３の内側には油圧従動弁２７が配置されている。油圧従動弁２７は円柱状に構成されている。円柱状の油圧従動弁２７には第１通路４５が中心軸線方向に貫通するように構成されている。この第１通路４５は、第１オリフィス４５ａを備える。第１オリフィス４５ａは、第１通路４５を流れる燃料の流量を制限する。第１通路４５が、複数の第１オリフィス４５ａを備えていたり、第１通路４５の流路面積が小さく設定されることで、第１通路４５が第１オリフィス４５ａの機能を備えていても良い。
【００３２】
第１制御室４３の内部には、油圧従動弁２７を第２部材２２へ近付ける方向へ付勢するためのスプリング２８が配置されている。油圧従動弁２７が第２部材２２に当接しているときには、中間室４０が第１通路４５及び第１オリフィス４５ａを介して第１制御室４３に連通されるものの、環状室４２の第３部材２３の側の開口は油圧従動弁２７により遮断される。
【００３３】
例えば図３に示すように、油圧従動弁２７が第２部材２２から離間しているときには、中間室４０が第１通路４５を介することなく第１制御室４３に連通され、環状室４２もまた第１制御室４３に連通される。また図２及び図３に示すように、第２通路４１は、油圧従動弁２７を介さずに第１制御室４３に連通するように構成されている。第２通路４１は、油圧従動弁２７の位置、すなわち油圧従動弁２７のリフト状態にかかわらず、低圧室３６と第１制御室４３とを直接連通する。
【００３４】
図２に示すように、第４部材２４には、高圧室４６、噴射孔４７、シリンダ４８、及び第２制御室４９が構成されている。高圧燃料は、第１高圧燃料流路３５を通じて高圧室４６に供給される。第４部材２４の内部には、ノズルニードル２５が配置されている。このノズルニードル２５の先端部は、円錐状に構成され基端部は円筒状に構成され、高圧室４６がその側面を覆うように配置される。シリンダ４８は、ノズルニードル２５を図２の上下方向に往復摺動可能に支持している。ノズルニードル２５の背部には、第２制御室４９が配置されている。第２制御室４９は接続通路４４を通じて第１制御室４３に接続されている。
【００３５】
第２制御室４９の内部には、ノズルニードル２５を噴射孔４７に押し付ける方向へ付勢するスプリング２６が配置されている。第１制御室４３及び第２制御室４９により制御室が構成されている。噴射孔４７は、内燃機関１１の気筒内に連通するように構成される。
【００３６】
第２制御室４９の内部の圧力が所定の圧力よりも高いときには、ノズルニードル２５が高圧室４６と噴射孔４７とを遮断したまま維持するか、又はノズルニードル２５が噴射孔４７を塞ぐ方向に移動する。逆に、第２制御室４９の圧力が所定圧力以下のときには、ノズルニードル２５が第３部材２３の側、すなわち図示上方向に移動する。この場合、高圧燃料が高圧室４６の内部から噴射孔４７から噴射される。したがって、第１制御室４３及び第２制御室４９の内部の圧力に基づいて、高圧室４６と内燃機関１１の気筒内とを連通・遮断できる。
【００３７】
＜燃料噴射装置７〜１０の内部の各室の圧力変化説明＞
燃料噴射制御システム１は、低噴射率モード、高噴射率モード、ブーツ噴射モードからなる通常制御モード、レール減圧モードなどの各種モードにより動作するようになっており、制御装置２はこのモードに基づいて各燃料噴射装置７〜１０の噴射孔４７から燃料を噴射制御したり、燃料噴射装置７〜１０を通じて燃料を燃料タンク１２に排出制御することでコモンレール５の内部圧力を低くできる。以下、各モードにおける第１バルブ２９と第２バルブ３０の開閉動作に伴う燃料噴射装置７〜１０の内部の各室の圧力変化を説明する。
【００３８】
まず、第１スプリング３３の付勢力及び第２スプリング３４の付勢力が作用し第１バルブ２９及び第２バルブ３０が共に閉じていると仮定する。第１バルブ２９が閉じているときには、第３通路３９と低圧室３６との間が遮断される。また第２バルブ３０が閉じているときには、第２通路４１と低圧室３６との間が遮断される。このような初期状態では、第２制御室４９、第１制御室４３、中間室４０、第３通路３９、及び第２通路４１の内部は密閉され、これらの内部の燃料圧力は何れも高圧状態で釣り合う。このため、噴射孔４７は閉じられる。また油圧従動弁２７はスプリング２８により付勢されることで第２部材２２に当接する。
【００３９】
＜低噴射率モード（通常制御モード）＞
以下、噴射孔４７から燃料を内燃機関１１に比較的遅く噴射する低噴射率モードにおける燃料噴射装置７〜１０の内部の各室の圧力状態の変化を説明する。この低噴射率モードにおいて、制御装置２は、初期状態から第２バルブ３０を閉じたまま第１バルブ２９を開き、その後、第１バルブ２９を閉じる。
【００４０】
第１バルブ２９が開くと、第３通路３９及び低圧室３６が連通する。低圧室３６と中間室４０と第１制御室４３とが第３通路３９を通じて連通する。これにより第１制御室４３及び中間室４０が低圧化し、中間室４０は低圧室３６と同程度に低圧化する。
【００４１】
また第１制御室４３の内部に蓄積された燃料は、第１通路４５を通じて中間室４０の側に流れるものの、第１オリフィス４５ａが作用することでこの第１オリフィス４５ａを通じた燃料の流量が制限される。このとき、第１通路４５は、第１オリフィス４５ａの前後で圧力差を生じる。これにより第１制御室４３は中圧状態に保持される。
【００４２】
第１制御室４３の内部の燃料圧力の作用により、油圧従動弁２７が第２部材２２の中間室４０の側に引き付けられる。環状室４２の第３部材２３側の開口が油圧従動弁２７により閉じられるため、第２高圧燃料流路３５ａと第１制御室４３との間の遮断状態が維持される。
【００４３】
第１制御室４３の圧力が中圧状態となるため、第２制御室４９の圧力も中圧状態に変化する。すると、高圧燃料が第１高圧燃料流路３５を通じてノズルニードル２５に作用し、当該ノズルニードル２５をシリンダ４８に沿って第２制御室４９の側に摺動させる。これにより、ノズルニードル２５は開状態となり、高圧燃料が噴射孔４７から噴射される。このとき、第１オリフィス４５ａを通じた燃料の流路が比較的狭く制限されるため、第１制御室４３が中圧状態に達する速度も遅くなる。この結果、ノズルニードル２５の開弁速度は比較的遅くなり、時間経過に対する燃料噴射量の変化、すなわち噴射率が比較的低くなる。
【００４４】
この後、第１バルブ２９が閉じられると、第３通路３９、中間室４０、第２通路４１及び第１制御室４３が密閉されるが、第１制御室４３内の燃料は第１オリフィス４５ａを通じて中間室４０及び第３通路３９にも流れ込む。他方、環状室４２と第１制御室４３とには圧力差を生じるため、第２高圧燃料流路３５ａ内の燃料が環状室４２を通じてスプリング２８の付勢力に反発するように油圧従動弁２７を押圧する。
【００４５】
これにより、油圧従動弁２７のリフト量が減少し、高圧燃料が環状室４２を通じて第１制御室４３及び第２制御室４９に流れ込み、この結果、第１制御室４３及び第２制御室４９が高圧化する。第１制御室４３及び第２制御室４９の内部圧力が第１高圧燃料流路３５の圧力と同程度の高圧状態に変化すると、スプリング２８の付勢力が作用し油圧従動弁２７が第２部材２２の側に当接する。この結果、油圧従動弁２７が環状室４２と第１制御室４３との間を遮断し、前記の初期状態に戻る。
【００４６】
＜高噴射率モード（通常制御モード）＞
以下、噴射孔４７から燃料を高速噴射する場合の高噴射率モードにおける燃料噴射装置７の内部の各室の圧力状態の変化を説明する。この高噴射率モードにおいて、制御装置２は、初期状態から第１バルブ２９及び第２バルブ３０を概ね同時に開くように制御する。
【００４７】
第１バルブ２９及び第２バルブ３０が概ね同時に開くと、第３通路３９及び低圧室３６が連通すると共に第２通路４１及び低圧室３６も連通する。このため、低圧室３６と中間室４０と第１制御室４３とが第３通路３９及び第２通路４１を通じて連通する。これにより、第１制御室４３及び中間室４０が低圧化する。
【００４８】
このとき、中間室４０は低圧室３６と同程度に低圧化するが、前述の第１バルブ２９だけが開いた場合に比較して素早く低圧化できる。また第１制御室４３内に蓄積された燃料は、第１通路４５を通じて中間室４０の側に流れるものの第１オリフィス４５ａが作用するため燃料の流量が制限される。このとき、第１通路４５は、第１オリフィス４５ａの前後で圧力差を生じる。
【００４９】
他方、第１制御室４３の内部の燃料は、第２通路４１をも介して低圧室３６に流れる。このとき、第２オリフィス４１ａが作用し第２オリフィス４１ａを通じた燃料の流量も制限される。第２通路４１は、第２オリフィス４１ａの前後で圧力差を生じる。これにより、第１制御室４３は中圧状態に保持される。
【００５０】
このとき、第１制御室４３の内部の燃料圧力の作用により、油圧従動弁２７が第２部材２２の中間室４０の側に引き付けられる。環状室４２の第３部材２３の側の開口が油圧従動弁２７により閉じられるため、第２高圧燃料流路３５ａと第１制御室４３との間の遮断状態が維持される。
【００５１】
第１制御室４３が中圧状態になると、第２制御室４９の圧力も中圧状態に変化する。第１制御室４３及び第２制御室４９が中圧状態となるため、前述同様に、高圧燃料が第１高圧燃料流路３５を通じてノズルニードル２５に作用すると、当該ノズルニードル２５がシリンダ４８に沿って第２制御室４９の側に摺動する。これにより、ノズルニードル２５は開状態となり、高圧燃料が噴射孔４７から噴射される。このとき、第１オリフィス４５ａ及び第２オリフィス４１ａを通じた燃料の流路が、前述の低噴射率モードに比較して広くされるため、第１制御室４３が中圧状態に達する速度も速くなる。この結果、ノズルニードル２５の開弁速度は比較的速くなり、時間経過に対する燃料噴射量の変化、すなわち噴射率が比較的高くなる。
【００５２】
この後、第２バルブ３０が閉じられても第１制御室４３などの各室の内部油圧の変動は概ねないが、その後、第１バルブ２９が閉じられることで第１制御室４３の内部燃料は第１オリフィス４５ａを通じて中間室４０及び第３通路３９に流れ込む。このとき、第３通路３９、中間室４０、第２通路４１及び第１制御室４３が密閉され、中間室４０及び第１制御室４３は中圧状態となる。
【００５３】
環状室４２と第１制御室４３とに圧力差を生じるため、第２高圧燃料流路３５ａ内の燃料が環状室４２を通じてスプリング２８の付勢力に反発するように油圧従動弁２７を押圧する。これにより、油圧従動弁２７のリフト量が減少し、高圧燃料が環状室４２を通じて第１制御室４３及び第２制御室４９に流れ込み、この結果、第１制御室４３及び第２制御室４９が高圧化する。第１制御室４３及び第２制御室４９の内部圧力が第１高圧燃料流路３５の圧力と同程度の高圧状態に変化すると、スプリング２８の付勢力が作用し油圧従動弁２７が第２部材２２の側に当接する。この結果、油圧従動弁２７が環状室４２と第１制御室４３との間を遮断し、前記の初期状態に戻る。
【００５４】
＜第２バルブ３０の開閉状態に基づくノズルニードル２５のリフト速度の違いの説明＞
第１バルブ２９及び第２バルブ３０が概ね同時に開くと、第１バルブ２９だけが開くよりも、第１制御室４３の内部圧力が素早く低下する。このため、第１バルブ２９及び第２バルブ３０が概ね同時に開くときには、第１バルブ２９だけが開くときよりも、ノズルニードル２５のリフト速度が速い。このため、第１バルブ２９及び第２バルブ３０が同時に開いたときには、第１バルブ２９だけを開いた場合に比較して噴射率を高くできる。
【００５５】
＜ブーツ噴射モード（通常制御モード）＞
以下、ブーツ噴射モードにおける燃料噴射装置７の各室の圧力変化を説明する。ブーツ噴射モードでは、燃料噴射装置７〜１０は段階的に噴射率を上げて噴射孔４７から燃料を噴射する。ブーツ噴射モードにおいて、制御装置２は、前述の初期状態から第１バルブ２９を開いた後に第２バルブ３０を開くように制御する。
【００５６】
まず第１バルブ２９が開くと、第３通路３９及び低圧室３６が連通する。このため、低圧室３６と中間室４０と第１制御室４３とが第３通路３９を通じて連通する。これにより、第１制御室４３及び中間室４０が低圧化する。このとき、中間室４０は低圧室３６と同程度に低圧化する。また第１制御室４３内に蓄積された燃料は、第１通路４５を通じて中間室４０の側に流れるものの第１オリフィス４５ａが作用するため、この第１オリフィス４５ａを通じた燃料の流量は制限される。このとき、第１通路４５は、第１オリフィス４５ａの前後で圧力差を生じ、第１制御室４３は中圧状態に保持される。第１制御室４３の内部の燃料圧力の作用により、油圧従動弁２７が、第２部材２２の中間室４０の側に引き付けられる。環状室４２の第３部材２３の側の開口が油圧従動弁２７により閉じられるため、第２高圧燃料流路３５ａと第１制御室４３との間の遮断状態が維持される。
【００５７】
すると前述同様に、高圧燃料が第１高圧燃料流路３５を通じてノズルニードル２５に作用し、当該ノズルニードル２５をシリンダ４８に沿って第２制御室４９の側に摺動させる。これにより、噴射孔４７が開き、高圧燃料が噴射孔４７から噴射される。このとき、第１オリフィス４５ａを通じた燃料の流路が比較的狭く制限されるため、第１制御室４３が低圧化する速度も遅くなる。この結果、ノズルニードル２５の開弁速度は比較的遅くなり、ブーツ噴射モードの初期期間においては、時間経過に対する燃料噴射量の変化、すなわち噴射率が比較的低くなる。この後、第２バルブ３０が開くと、第１制御室４３内の燃料は第２通路４１をも介して低圧室３６に流れる。このとき、第２オリフィス４１ａが作用し第２オリフィス４１ａを通じた燃料の流量が制限される。このとき第２通路４１は、第２オリフィス４１ａの前後で圧力差を生じる。
【００５８】
第１オリフィス４５ａ及び第２オリフィス４１ａを通じた燃料の流路が、ブーツ噴射モードの初期期間に比較して広くなるため、第１制御室４３が低下して中圧状態に達する速度も速くなる。この結果、ノズルニードル２５の開弁速度は、比較的速くなり、時間経過に対する燃料噴射量の変化、すなわち噴射率が比較的大きくなる。
【００５９】
この後、第２バルブ３０が閉じられても第１制御室４３などの各室の内部油圧の変動は概ねないが、その後、第１バルブ２９が閉じられることで第１制御室４３の内部燃料は第１オリフィス４５ａを通じて中間室４０及び第３通路３９に流れ込む。すると第３通路３９、中間室４０、第２通路４１及び第１制御室４３が密閉され、中間室４０及び第１制御室４３は中圧状態となる。
【００６０】
環状室４２と第１制御室４３とに圧力差が生じるため、第２高圧燃料流路３５ａ内の燃料が環状室４２を通じてスプリング２８の付勢力に反発するように油圧従動弁２７を押圧する。これにより、油圧従動弁２７のリフト量が減少し、高圧燃料が環状室４２を通じて第１制御室４３及び第２制御室４９に流れ込み、この結果、第１制御室４３及び第２制御室４９が高圧化する。第１制御室４３及び第２制御室４９の内部圧力が第１高圧燃料流路３５の圧力と同程度の高圧状態に変化すると、スプリング２８の付勢力が作用し油圧従動弁２７が第２部材２２の側に当接する。この結果、油圧従動弁２７が環状室４２と第１制御室４３との間を遮断し、前記の初期状態に戻る。
【００６１】
＜レール減圧モード＞
以下、図３を参照しながらレール減圧モードを説明する。燃料噴射制御システム１はは、コモンレール５の内部圧力を低下させるためレール減圧モードが設けられている。このレール減圧モードでは、制御装置２は、初期状態から第１ソレノイド３１に非通電することで第１バルブ２９を閉制御して閉状態に保持したまま、第２ソレノイド３２に通電することで第２バルブ３０を開制御する。
【００６２】
前述したように、初期状態では、油圧従動弁２７はスプリング２８に付勢されており、油圧従動弁２７は第２部材２２に当接している。この状態にて、制御装置２が第２ソレノイド３２に通電することで第２バルブ３０が開くと、第１制御室４３の蓄積燃料が第２通路４１を通じて低圧室３６に排出され、第１制御室４３の内部圧力が低くなる。
【００６３】
第２高圧燃料流路３５ａの蓄積燃料が環状室４２を通じて油圧従動弁２７を押圧し、油圧従動弁２７は第２部材２２から離間しリフト量が減少する。すると第１制御室４３と中間室４０とが連通する。中間室４０の圧力が第１制御室４３の圧力と同等レベルになるため、油圧従動弁２７は、第２高圧燃料流路３５ａから燃料圧力を受けて中間室４０に引き付けられることはない。このため、燃料は、コモンレール５から第１高圧燃料流路３５、第２高圧燃料流路３５ａ、第１制御室４３、第２通路４１を通じて低圧室３６に流れ込み、低圧室３６から低圧配管３８を通じて燃料タンク１２に排出される。図３に矢印で示す燃料の流れを参照。
【００６４】
また第２高圧燃料流路３５ａの第３オリフィス３５ａａを介して第１制御室４３に流れ込む燃料流量は、第２通路４１の第２オリフィス４１ａを介して低圧室３６に流れ出す燃料流量よりも多くなるように設定されている。このため、第１制御室４３から排出される燃料の量より第２高圧燃料流路３５ａから第１制御室４３へ流入する燃料量が多い。
【００６５】
この結果、第１制御室４３及び第２制御室４９の燃料圧力が低下することはなく、ノズルニードル２５がシリンダ４８に沿って摺動することもない。これにより、高圧室４６と噴射孔４７とが、ノズルニードル２５により遮断された状態を保持できる。この結果、噴射孔４７から燃料を内燃機関１１に噴射させることなく、低圧室３６から燃料を排出させることができ、コモンレール５の内部圧力を低下させることができる。
【００６６】
まとめると、制御装置２は、第２ソレノイド３２により第２バルブ３０を開制御することで油圧従動弁２７を従動させて第２オリフィス４１ａを連通し、コモンレール５から高圧燃料流路３５、３５ａ、第１制御室４３、及び低圧室３６を連通させることで、ノズルニードル２５の噴射孔４７から燃料を内燃機関１１に噴射することなく、燃料を低圧室３６から流出させてコモンレール５の内部圧力を低くできる。
【００６７】
以上のように、制御装置２は、レール減圧モードにおいて、少なくとも一つの燃料噴射装置（例えば７）を用いてコモンレール５の内部圧力を低下させることができる。また全ての燃料噴射装置７〜１０を用いてレール減圧モードの処理動作を実行するモードをフル減圧モードと称している。このフル減圧モードでは、全ての燃料噴射装置７〜１０を用いてコモンレール５の内部圧力を素早く低下させることができる。
【００６８】
＜制御装置２の電気的構成説明＞
次に、燃料噴射装置７〜１０の駆動系回路を構成する制御装置２の電気的構成を説明する。
制御装置２は、バッテリ電圧による電源電圧ＶＢが電源供給されることで動作する。ここでは、電源電圧ＶＢが１２Ｖ系の具体例を示すが、２４Ｖ系であっても良いし、適宜変更可能である。図４に示すように、制御装置２は、マイクロコンピュータ（以下、マイコンと称す）５１、第１制御ＩＣ５２、第２制御ＩＣ５３、第１昇圧回路５４、第２昇圧回路５５、第１バルブ駆動部５６、５７、第２バルブ駆動部５８、５９、及びポンプ駆動部６０を備える。第２制御ＩＣ５３は、通常時制御部としても機能するし圧力低下時制御部としても機能する。
【００６９】
第１バルブ駆動部５６は、第１バンクの気筒＃１及び＃４に対応した燃料噴射装置７及び１０の第１バルブ２９の駆動用に設けられ、第１バルブ駆動部５７は、第２バンクの気筒＃２及び＃３に対応した燃料噴射装置８及び９の第１バルブ２９の駆動用に設けられている。第２バルブ駆動部５８は、第１バンクの気筒＃１及び＃４に対応した燃料噴射装置７及び１０の第２バルブ３０の駆動用に設けられ、第２バルブ駆動部５９は、第２バンクの気筒＃２及び＃３に対応した燃料噴射装置８及び９の第２バルブ３０の駆動用に設けられている。
【００７０】
マイコン５１は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭによる内部メモリ（何れも図示せず）などにより構成され、内部メモリに記憶されるプログラムを実行することで各種制御を主体的に実行する。マイコン５１は、第１制御ＩＣ５２、第２制御ＩＣ５３に噴射開始指令、噴射停止指令による噴射信号を出力する。
【００７１】
またマイコン５１は、シリアル通信線を用いて第１制御ＩＣ５２、第２制御ＩＣ５３とそれぞれ通信可能になっている。マイコン５１は、第１制御ＩＣ５２及び第２制御ＩＣ５３の各メモリに設定される各種設定値を変更可能になっており、これによりマイコン５１は第１制御ＩＣ５２及び第２制御ＩＣ５３を統括制御している。この設定値は、詳しくは後述するが、最大電流となるピーク電流Ｉｐ、Ｉｐ２の値、ピックアップ電流Ｉｐａ、Ｉｐａ２の値、定電流Ｉｐｂ、Ｉｐｂ２、Ｉｐｂ３の値、及びそれらの通電継続期間を含んでいる。またマイコン５１は、専用線を用いてポンプ制御信号を第１制御ＩＣ５２に出力する。このポンプ制御信号は、ポンプ駆動部６０により高圧燃料ポンプ４を制御するための制御信号を示す。
【００７２】
第１制御ＩＣ５２及び第２制御ＩＣ５３は、それぞれ例えばＡＳＩＣによる集積回路装置であり、例えばロジック回路、ＣＰＵなどによる制御主体と、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどのメモリなどを備え、ハードウェア及びソフトウェアに基づいて各種制御を実行するように構成される。
【００７３】
第１制御ＩＣ５２は、第１昇圧回路５４、第１バルブ駆動部５６、５７、及びポンプ駆動部６０を駆動制御する。第１昇圧回路５４は、第１制御ＩＣ５２から入力される昇圧制御信号に基づいて電源電圧ＶＢを昇圧し電源電圧ＶＢより高い第１昇圧電圧Ｖboost1を第１バルブ駆動部５６、５７及びポンプ駆動部６０に供給する。第１昇圧回路５４は第２昇圧回路５５と同様の回路構成であるが、第２昇圧回路５５の回路構成を後述し、第１昇圧回路５４の回路構成説明を省略する。
【００７４】
第１バルブ駆動部５６は、第１バンクの気筒＃１、＃４に対応した燃料噴射装置７、１０の第１バルブ２９を駆動するときに、制御装置２の出力に接続された第１ソレノイド３１に通断電する。第１制御ＩＣ５２は、第１バルブ駆動部５６を用いて第１バンクの気筒＃１、＃４に対応した燃料噴射装置７、１０の第１バルブ２９の第１ソレノイド３１に電流を印加することで燃料噴射タイミングを制御する。第１バルブ駆動部５６の回路構成は、第２バルブ駆動部５８と同様の構成であるが、第２バルブ駆動部５８の回路構成を後述する。
【００７５】
第１バルブ駆動部５７は、第２バンクの気筒＃２、＃３に対応した燃料噴射装置８、９の第１バルブ２９を駆動するときに制御装置２の出力に接続された第１ソレノイド３１に通断電する。第１制御ＩＣ５２は、第１バルブ駆動部５７を用いて第２バンクの気筒＃２、＃３に対応した燃料噴射装置８、９の第１バルブ２９の第１ソレノイド３１に電流を印加することで燃料の噴射制御タイミングを制御する。第１バルブ駆動部５７の回路構成は、第１バルブ駆動部５６の回路構成と同様であるため説明を省略する。
【００７６】
第２制御ＩＣ５３は、第２昇圧回路５５、第２バルブ駆動部５８、５９を駆動制御する。第２昇圧回路５５は、第２制御ＩＣ５３から入力される昇圧制御信号に基づいて電源電圧ＶＢを昇圧し、電源電圧ＶＢより高い第２昇圧電圧Ｖboost2を、第２バルブ駆動部５８、５９に供給する。
【００７７】
図５に示すように、第２昇圧回路５５は、コイル７１、ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴ７２、抵抗７３、ダイオード７４、及び充電コンデンサ７５を備える。電源電圧ＶＢの供給端子とグランドとの間には、コイル７１、ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴ７２のドレイン・ソース間、抵抗７３が直列接続されている。コイル７１とＭＯＳＦＥＴ７２のドレインの共通接続点から第２昇圧電圧Ｖboost2の出力ノードにかけてダイオード７４が順方向接続されており、この出力ノードとグランドとの間に充電コンデンサ７５が接続されている。このため、第２制御ＩＣ５３が、ＭＯＳＦＥＴ７２をオン・オフ制御することで昇圧制御するとコイル７１に電流を流しつつ、コイル７１に蓄積されたエネルギを充電コンデンサ７５に徐々に蓄積させることができる。これにより、充電コンデンサ７５には、電源電圧ＶＢよりも高い第２昇圧電圧Ｖboost2を充電できる。第２制御ＩＣ５３は、第２昇圧電圧Ｖboost2の目標電圧を通常標準電圧Ｖstに設定して昇圧制御し、第２昇圧電圧Ｖboost2の満充電電圧を標準電圧Ｖstにする。
前述では、第１昇圧回路５４の構成も第２昇圧回路５５の構成と同様となっていることを説明したが、第１昇圧回路５４の第１昇圧電圧Ｖboost1の満充電電圧値と第２昇圧回路５５の第２昇圧電圧Ｖboost2の満充電電圧値とは互いに同一であっても異なっていても良い。
【００７８】
図６に示すように、第２バルブ駆動部５８は、放電スイッチ８１、定電流スイッチ８２、選択スイッチ８３、８４を主として構成され、さらに電流検出抵抗８５及びダイオード８７〜９０を組み合わせて構成されている。放電スイッチ８１及び選択スイッチ８３、８４は、それぞれ例えばｎチャネル型のＭＯＳトランジスタにより構成されている。定電流スイッチ８２は、例えばｎチャネル型のＭＯＳトランジスタにより構成されている。放電スイッチ８１は、通常時にピーク電流Ｉｐを通電するために主に設けられており「放電回路」を構成する。定電流スイッチ８２及びダイオード８７は、通常の定電流制御用に設けられており「定電流回路」を構成する。
【００７９】
第２バルブ駆動部５８は、制御装置２の出力端子２ａ〜２ｃに接続された第２ソレノイド３２に通断電することで第１バンクの気筒＃１、＃４に対応した燃料噴射装置７、１０の第２バルブ３０を駆動する。これにより第２制御ＩＣ５３は、第２バルブ駆動部５８を用いて第２ソレノイド３２に電流を印加することで第２バルブ３０を開閉駆動して燃料の噴射率を制御する。
【００８０】
第２昇圧回路５５の第２昇圧電圧Ｖboost2は、放電スイッチ８１の入力端子となるＭＯＳトランジスタのドレインに入力されている。この放電スイッチ８１は、第２制御ＩＣ５３から放電スイッチ８１の制御端子に与えられる制御信号に応じて入力端子に入力された第２昇圧電圧Ｖboost2を出力端子側から制御装置２のプラス出力端子２ａに通電可能になっている。
【００８１】
電源電圧ＶＢの入力ノードと制御装置２のプラス出力端子２ａとの間には、定電流スイッチ８２を構成するＭＯＳトランジスタのドレイン・ソース間とダイオード（第１ダイオード相当）８７のアノードカソード間とが直列接続されている。また、ダイオード８８は、制御装置２のプラス出力端子２ａとグランドとの間に逆方向接続されている。ダイオード８７、８８は、それぞれ、プラス出力端子２ａから電源電圧ＶＢの供給端子側、及び、プラス出力端子２ａからグランド側への通電防止用に設けられている。
【００８２】
制御装置２のプラス出力端子２ａと第１マイナス出力端子２ｂとの間には、燃料噴射装置７の第２バルブ３０を駆動するための第２ソレノイド３２が接続されている。この第２ソレノイド３２は、通電されると燃料噴射装置７の第２バルブ３０を開く。第２ソレノイド３２は非通電されることで第２スプリング３４の付勢力により第２バルブ３０を閉じる。
【００８３】
制御装置２の第１マイナス出力端子２ｂと第２昇圧回路５５の第２昇圧電圧Ｖboost2の出力ノードとの間には、ダイオード９０が順方向接続されている。このダイオード９０は、噴射指令のオフを受付けたときに、第２ソレノイド３２に流れている電流に基づく蓄積エネルギを、第２昇圧回路５５の充電コンデンサ７５に回生するために設けられている。
【００８４】
制御装置２のプラス出力端子２ａと第２マイナス出力端子２ｃとの間には、燃料噴射装置１０の第２バルブ３０を駆動するための第２ソレノイド３２が接続されている。この第２ソレノイド３２は、通電されると燃料噴射装置１０の第２バルブ３０を開き、非通電されると第２バルブ３０を閉じる。
【００８５】
制御装置２の第２マイナス出力端子２ｃと第２昇圧回路５５の第２昇圧電圧Ｖboost2の出力ノードとの間には、ダイオード８９が順方向接続されている。このダイオード８９は、第２制御ＩＣ５３が、マイコン５１から噴射信号として噴射停止指令を受付けたときに、第２ソレノイド３２に流れている電流に基づく蓄積エネルギを、第２昇圧回路５５の充電コンデンサ７５に回生するために設けられている。
【００８６】
制御装置２の第１マイナス出力端子２ｂとグランドとの間には、選択スイッチ８３を構成するＭＯＳトランジスタのドレイン・ソース間と電流検出抵抗８５とが直列接続されている。制御装置２の第２マイナス出力端子２ｃとグランドとの間には、選択スイッチ８４を構成するＭＯＳトランジスタのドレイン・ソース間と電流検出抵抗８５とが直列接続されている。
【００８７】
選択スイッチ８３、８４は、燃料を噴射する燃料噴射装置７、１０を選択するために設けられる。電流検出抵抗８５は、選択スイッチ８３がオンされている間に燃料噴射装置７の第２ソレノイド３２に流れる電流を検出する。この検出値は、第２制御ＩＣ５３に入力される。電流検出抵抗８５は、選択スイッチ８４がオンされている間に燃料噴射装置１０の第２ソレノイド３２に流れる電流を検出する。この検出値は、第２制御ＩＣ５３に入力される。
【００８８】
第２制御ＩＣ５３は、マイコン５１により設定された設定値及び噴射信号並びに電流検出抵抗８５の検出電流に基づいて、放電スイッチ８１、定電流スイッチ８２、及び選択スイッチ８３、８４をオン・オフ制御する。第２バルブ駆動部５８は、このように構成されているため、第２制御ＩＣ５３が、第２バルブ駆動部５８を用いて第２ソレノイド３２に電流を通断電制御でき、各燃料噴射装置７、１０の第２バルブ３０を開閉制御できる。
【００８９】
第２バルブ駆動部５９は、第２バンクの気筒＃２、＃３に対応した燃料噴射装置８、９の第２バルブ３０を駆動するときに、制御装置２の出力端子２ａ〜２ｃに接続された第２ソレノイド３２に通断電する。これにより、第２制御ＩＣ５３は、第２バルブ駆動部５９を用いて第２ソレノイド３２に通電することで燃料の噴射率を制御する。第２バルブ駆動部５９の回路構成は、第２バルブ駆動部５８と同様の構成であるため説明を省略する。
【００９０】
＜基本的な噴射制御処理の説明＞
次に、基本的な噴射制御処理の流れを説明する。内燃機関１１が４気筒４サイクルのときには、上死点ＴＤＣを基準とした前後のクランク角信号のクランク角１８０°ＣＡの範囲内を１サイクルとして、単発噴射、又は３回、５回などの多段噴射を行う。
【００９１】
制御装置２が、燃料噴射装置７〜１０の噴射孔４７から燃料を内燃機関１１の気筒内に噴射制御するときには、マイコン５１が、各燃料噴射装置７〜１０に対応した噴射開始信号を第１制御ＩＣ５２及び第２制御ＩＣ５３に出力する。
【００９２】
以下では、マイコン５１が、気筒＃１に対応した燃料噴射装置７から噴射Ｍ、Ｍ２の噴射開始信号をそれぞれ第１制御ＩＣ５２及び第２制御ＩＣ５３に出力した場合を例に挙げて説明する。第１制御ＩＣ５２は、第１ソレノイド３１へ通電して第１バルブ２９を駆動することで第１オリフィス４５ａの連通・遮断を制御する。この第１制御ＩＣ５２の処理と並行して、第２制御ＩＣ５３は、第２バルブ駆動部５８を用いて第２ソレノイド３２へ通電して第２バルブ３０を駆動することで、第２オリフィス４１ａの連通・遮断を制御する。
【００９３】
第１ソレノイド３１、第２ソレノイド３２に流れるバルブ駆動電流の変化を図７に示している。まず第１制御ＩＣ５２は、選択スイッチ８３をオン制御しつつ放電スイッチ８１及び定電流スイッチ８２をオン制御する。
【００９４】
放電スイッチ８１、定電流スイッチ８２及び選択スイッチ８３がオンされると、第１昇圧回路５４の充電コンデンサ７５の第１昇圧電圧Ｖboost1が第１ソレノイド３１に印加され、バルブ駆動電流が上昇する。その後、バルブ駆動電流が、マイコン５１に設定されたピーク電流Ｉｐに達すると、第１制御ＩＣ５２は、電流検出抵抗８５による検出電圧に基づいてピーク電流Ｉｐを検知し、放電スイッチ８１をオフ制御する。すると、バルブ駆動電流は低下し、ピックアップ電流Ｉｐａに達する。
【００９５】
第１制御ＩＣ５２は、バルブ駆動電流がピックアップ電流Ｉｐａに達したことを検知すると、定電流スイッチ８２をオン・オフ制御することでピックアップ電流Ｉｐａを保持する。このピックアップ電流Ｉｐａは、ピーク電流Ｉｐより低く設定されており、第１昇圧回路５４の第１昇圧電圧Ｖboost1を用いることなく、電源電圧ＶＢを用いて生成される。
【００９６】
その後、第１制御ＩＣ５２は、マイコン５１から設定されたピックアップ電流Ｉｐａの指令期間Ｔｐ１を終了すると、第１制御ＩＣ５２は、バルブ駆動電流をピックアップ電流Ｉｐａからさらに低下させ、０よりも大きい所定の定電流Ｉｐｂを保持するように定電流スイッチ８２をオン・オフ制御する。この所定の定電流Ｉｐｂは、ピックアップ電流Ｉｐａよりさらに低く設定されており、第１昇圧回路５４の第１昇圧電圧Ｖboost1を用いることなく、電源電圧ＶＢを用いて生成される。その後、マイコン５１が噴射停止信号を出力し、第１制御ＩＣ５２がこの噴射停止信号をマイコン５１から受付けると、定電流スイッチ８２をオフ制御することでバルブ駆動電流を低下させる。
【００９７】
他方、第２制御ＩＣ５３は、噴射開始信号を受付けると各スイッチ８１〜８３をオン・オフ制御する。図７の噴射Ｍ２にかかる第２ソレノイド３２の通電電流に示すように、第２制御ＩＣ５３は、第２ソレノイド３２の通電電流をピーク電流Ｉｐ２に制御した後、このピーク電流Ｉｐ２より低いピックアップ電流Ｉｐａ２に指令期間Ｔｐ２の間制御し、その後、ピックアップ電流Ｉｐａ２より低い所定の定電流Ｉｐｂ２に制御する。
【００９８】
第２制御ＩＣ５３は、放電スイッチ８１のオン制御により第２昇圧回路５５の第２昇圧電圧Ｖboost2を用いてピーク電流Ｉｐ２を第２ソレノイド３２に通電する。また第２制御ＩＣ５３は、放電スイッチ８１をオフ制御したまま定電流スイッチ８２をオン・オフ制御することでピックアップ電流Ｉｐａ２及び定電流Ｉｐｂ２を第２ソレノイド３２に通電する。このため、ピックアップ電流Ｉｐａ２及び定電流Ｉｐｂ２は、第２昇圧回路５５の第２昇圧電圧Ｖboost2を用いることなく電源電圧ＶＢを用いて生成されることになる。
【００９９】
マイコン５１は、第１バルブ２９の駆動用の電流設定値（ピーク電流Ｉｐ、ピックアップ電流Ｉｐａ、定電流Ｉｐｂ）を、第２バルブ３０の駆動用の電流設定値（ピーク電流Ｉｐ２、ピックアップ電流Ｉｐａ２、定電流Ｉｐｂ２）とは独立に設定する。また、マイコン５１は、これらの電流設定値の通電時間もまた第１バルブ２９、第２バルブ３０のそれぞれの特性に合わせて独立して設定する。
【０１００】
マイコン５１は、第２制御ＩＣ５３による各スイッチ８１〜８３のオン・オフ制御タイミングを、第１制御ＩＣ５２による各スイッチ８１〜８３のオン・オフ制御タイミングと同一としたり互いに異なるタイミングとするように設定することで、第１バルブ２９と第２バルブ３０の開閉制御タイミングを調整できる。制御装置２は、このような制御を行うことにより、前述した高噴射率モード、低噴射率モード、ブーツ噴射モードを変更しながら燃料を噴射できる。
【０１０１】
＜減圧制御＞
以下、図８ないし図１０を参照し、制御装置２がコモンレール５の内部圧力を減圧制御するときの処理を説明する。
【０１０２】
通常、マイコン５１は、図８のＳ１において圧力センサ１４、又は、各燃料噴射装置７〜１０の内蔵圧力センサ７ａ〜１０ａの何れかによりコモンレール５の内部圧力の状態を確認し、Ｓ２において前回から圧力状態のモード（正常か異常高圧状態か）が変化したか否かを判定する。マイコン５１は、Ｓ３においてコモンレール５の内部圧力が異常高圧状態から復帰したと判定すれば、Ｓ５において通常の噴射制御時における第２ソレノイド３２の通電電流をメモリに設定して第２制御ＩＣ５３に出力する。通常、制御装置２は、図９に示すように燃料噴射装置（例えば７）に対して１サイクル期間中に５段噴射の噴射制御を実行するため、マイコン５１はこの噴射Ｍ２に係る第２ソレノイド３２の通電電流をメモリに設定し第２制御ＩＣ５３に出力する。この場合、通常通り、第２ソレノイド３２の通電制御が実行される。
【０１０３】
他方、マイコン５１は、図８のＳ２において前回から圧力状態のモードが変化し、Ｓ３において圧力上限閾値を超えると異常高圧であると判定し、Ｓ４において異常時における第２バルブ３０を駆動する第２ソレノイド３２の通電条件を設定し、圧力調整指令信号として第２ソレノイド３２の通電条件と共に減圧指令を第２制御ＩＣ５３に出力する。異常高圧時には、マイコン５１は、図１０に示すように、１サイクル期間のうち大部分の間、減圧指令を発する。
【０１０４】
第２制御ＩＣ５３は、第２バルブ駆動部５８を用いて第２ソレノイド３２にある定電流Ｉｐｂ３を通電するように制御することで対象の第２バルブ３０を開き、これにより、前述したレール減圧モードにおいてコモンレール５の内部圧力を低下させる。１サイクル期間のうち大部分の間、減圧指令を発することになるため、通常の噴射制御時に比較して単位時間当たりの第２ソレノイド３２への通電時間が増加する。
【０１０５】
このとき、第２制御ＩＣ５３は、図１１に示すように選択スイッチ８３をオン制御すると共に放電スイッチ８１をオン・オフ制御して第２ソレノイド３２に通電させると良い。第２制御ＩＣ５３は、電流検出抵抗８５の通電電流を検出し、定電流Ｉｐｂ３の上限許容変動値Ｉｐｂｕに達したときに放電スイッチ８１をオフ制御し第２ソレノイド３２の通電電流を還流ダイオード８８を通じて還流させる。その後、第２制御ＩＣ５３は、電流検出抵抗８５の電流を検出し、定電流Ｉｐｂ３の下限許容変動値Ｉｐｂｄに達したときに、放電スイッチ８１をオン制御する。
【０１０６】
第２制御ＩＣ５３が放電スイッチ８１のオン・オフ制御を繰り返すことで第２ソレノイド３２の通電電流を定電流Ｉｐｂ３を含む所定範囲に制御できる。定電流Ｉｐｂ３は、前述の通常の噴射制御時の定電流Ｉｐｂと同等の電流に制御することが望ましいが、これに限られるものではない。
【０１０７】
したがって、コモンレール５の内部圧力を低下させる場合、定電流スイッチ８２とは異なる放電スイッチ８１を制御することで、定電流スイッチ８２及びダイオード８７を介することなく第２ソレノイド３２に通電でき、第２バルブ３０の開弁を保持できる。
これにより、たとえ１サイクルのうち大部分の間、減圧指令が発せられ、単位時間当たりの第２ソレノイド３２の通電時間が増加したとしても、通常の定電流制御経路の素子（例えば定電流スイッチ８２、ダイオード８７）に熱ストレスがかからなくなる。
【０１０８】
＜変形例＞
前述では、コモンレール５を内部圧力を低下させる場合、１サイクル期間中の減圧指令が発せられたときに全期間中に放電スイッチ８１をオン・オフ制御する形態を示したが、例えば図１２に示すように、減圧指令の途中のタイミングｔ０にて定電流制御方法を切り換えても良い。すなわち、減圧指令の前半では放電スイッチ８１をオン・オフ制御して定電流Ｉｐｂ３に保持し、タイミングｔ０以降の減圧指令の後半では定電流スイッチ８２をオン・オフ制御して定電流Ｉｐｂ３を保持するようにしても良い。
これにより、第２昇圧電圧Ｖboost2の放電経路の素子（例えば放電スイッチ８１）の熱ストレスを軽減できる。放電スイッチ８１をオン・オフ制御する期間と、定電流スイッチ８２をオン・オフ制御する期間とを設けることで各スイッチ８１、８２に熱ストレスを分担できる。
【０１０９】
従来、コモンレール５には減圧弁を設けていたが、本実施形態のように燃料噴射装置７〜１０の低圧室３６から燃料を排出できれば、コモンレール５に減圧弁を設ける必要がなくなる。
【０１１０】
（第２実施形態）
図１３から図１５に第２実施形態の説明を示す。第２実施形態では、第１実施形態と異なる処理だけ説明し、その他の部分の説明を省略する。
マイコン５１は、図１３のＳ３においてコモンレール５の異常高圧状態から復帰したと判定したときには、通常の噴射制御時における第２ソレノイド３２の通電電流を設定しつつ、Ｓ７において昇圧電圧の目標電圧を通常の噴射制御時の標準電圧Ｖstに設定する。これに対し、マイコン５１は、コモンレール５の圧力を異常高圧と判定したときには、Ｓ６において第２昇圧回路５５の第２昇圧電圧Ｖboost2の目標電圧を所定の標準電圧Ｖstより低い異常時電圧Ｖemに設定する。
【０１１１】
すなわち、図１４に示すように、マイコン５１は、１サイクル期間毎に設けられる異常確認タイミングにおいて、コモンレール５の内部圧力を周期的に確認するが、このときコモンレール５の内部圧力が異常高圧状態から復帰していれば、通常制御モードにおいて第２ソレノイド３２の通電電流を通常通り設定して制御する。このとき、マイコン５１は第２制御ＩＣ５３により第２昇圧回路５５の第２昇圧電圧Ｖboost2の制御電圧を所定の標準電圧Ｖstになるように制御している。
【０１１２】
マイコン５１は、その後の異常確認タイミングにおいてコモンレール５の内部圧力を異常高圧となったと判定したときに異常高圧モードに設定すると、第２制御ＩＣ５３は昇圧制御信号を出力停止することで昇圧制御を停止する。この場合、第２昇圧電圧Ｖboost2は標準電圧Ｖstに保持されている。
【０１１３】
異常高圧モードにおいても、第２制御ＩＣ５３は、減圧指令に基づいて放電スイッチ８１をオン・オフするため第２昇圧電圧Ｖboost2から第２ソレノイド３２に通電して第２ソレノイド３２の通電電流を定電流Ｉｐｂ３に制御する。このため、第２昇圧回路５５の充電コンデンサ７５の充電電力が消費されることになり、第２昇圧回路５５の第２昇圧電圧Ｖboost2が徐々に低下する。第２昇圧電圧Ｖboost2は、標準電圧Ｖstから異常時電圧Ｖemになるまで低下する。その後、第２制御ＩＣ５３は、減圧指令を生じている限り放電スイッチ８１をオン・オフすることで第２昇圧電圧Ｖboost2から第２ソレノイド３２の通電電流を流すが、同時に、第２制御ＩＣ５３は昇圧制御を実行し、第２昇圧電圧Ｖboost2が異常時電圧Ｖemを保持するように制御する（昇圧電圧制御部としての機能）。
【０１１４】
第２昇圧電圧Ｖboost2が標準電圧Ｖstから異常時電圧Ｖemまで低下すると、図１５に拡大図を示すように、第２ソレノイド３２の通電電流の上昇率ｄＩ／ｄｔが低下する。すると、１サイクル期間の中で、放電スイッチ８１を通じて第２ソレノイド３２に通電する時間割合が増加し、還流ダイオード８８を通じて還流する時間割合が減少する（図１５中の破線から実線部分参照）。放電スイッチ８１に通電する時間割合を増やすことができ、コモンレール５の内部圧力を減圧している最中の制御装置２の駆動系回路の全体のロスを低減できる。
【０１１５】
本実施形態によれば、コモンレール５の内部圧力を低下制御するときには、第２昇圧回路５５の第２昇圧電圧Ｖboost2を標準電圧Ｖstより低い異常時電圧Ｖemに低下させているため、１サイクル期間の中で放電スイッチ８１に通電する時間割合を増やすことで、制御装置２の駆動系回路の全体のロスを低減できるようになる。
【０１１６】
（第３実施形態）
図１６から図１８に第３実施形態の説明図を示す。第３実施形態では、第１実施形態と異なる処理だけ説明し、その他の部分の説明を省略する。
図１６に示すように、マイコン５１がコモンレール５の内部圧力を異常高圧と判定したときには、Ｓ１１においてエンジン回転数を確認し、Ｓ１２において放電スイッチ８１（放電回路）を通じた定電流制御時間を算出し、Ｓ４において、この定電流制御時間を用いて異常時における第２ソレノイド３２の通電電流を設定すると良い。マイコン５１はコモンレール５の内部圧力が異常高圧となっていれば、コモンレール５の圧力値が前回の圧力状態から変化してもしなくても、これらの一連の処理を実行すると良い（図１６のＳ２１〜Ｓ２４参照）。
【０１１７】
すなわち図１７に示すように、マイコン５１は、１サイクル毎に設けられる異常確認タイミングにおいて、コモンレール５の内部圧力を周期的に確認するが、このときコモンレール５の内部圧力が異常高圧となっていたときに、Ｓ１１、Ｓ２２においてエンジン回転数を確認し、Ｓ１２、Ｓ２３においてエンジン回転数に応じて放電スイッチ８１（放電回路）を通じた定電流制御時間を算出する。これらの処理は、マイコン５１の確認部、算出部としての機能により実行される。そして第２制御ＩＣ５３が、算出された定電流制御時間を用いて、Ｓ４、Ｓ２４において放電スイッチ８１を通じて定電流制御を実行すると良い。
【０１１８】
図１８に示すように、エンジン回転数が低いときには１サイクルの周期が長くなるため、この長さに合わせて放電スイッチ８１を通じた定電流制御時間を比較的長く（図１７のＡｍｓ参照）し、その後の定電流スイッチ８２を通じた定電流制御時間を短くすると良い。逆に、エンジン回転数が高いときには１サイクルの周期が短くなるため、この長さに合わせて放電スイッチ８１を通じた定電流制御時間を比較的短く（図１７のＢｍｓ参照）し、その後の定電流スイッチ８２を通じた定電流制御時間を長くすると良い。図１８に示すように、エンジン回転数と放電スイッチ８１を通じた定電流制御時間との関係性は、反比例とすることが望ましい。
【０１１９】
本実施形態によれば、放電スイッチ８１を通じた定電流制御時間をエンジン回転数に応じて設定しているため、放電スイッチ８１を通じた定電流制御時間と定電流スイッチ８２を通じた定電流制御時間との１サイクル当たりの比率を適切に設定できる。この結果、コモンレール５の内部圧力を低下制御する際に、第２昇圧電圧Ｖboost2の放電経路の素子と通常の定電流制御経路の素子とに熱分散できるようになり、熱ストレスを各経路に対し適切に分配できる。
【０１２０】
（他の実施形態）
本開示は、前述実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形することができる。例えば、以下に示す変形又は拡張が可能である。
燃料噴射装置７〜１０から低圧配管３８を通じて燃料を燃料タンク１２に戻すように構成した形態を示したが、コモンレール５に減圧弁を設けても良い。コモンレール５に減圧弁を設けた場合、減圧弁から減圧しても燃料噴射装置７〜１０の低圧室３６から減圧しても良い。
【０１２１】
コモンレール５に減圧弁を設けていない場合には、燃料噴射装置７〜１０から減圧すると良い。「圧力センサ」は、燃料噴射装置７〜１０の内蔵圧力センサ７ａ〜１０ａを用いても良いし、コモンレール５に備え付けられる圧力センサ１４を用いても良い。
【０１２２】
第１制御ＩＣ５２と、第２制御ＩＣ５３とは、一体の集積回路内に構成しても良いし、別体の集積回路内に構成しても良いし、第１制御ＩＣ５２、第２制御ＩＣ５３を、マイコン５１と統合して制御部として構成しても良い。第１制御室４３と第２制御室４９とは一体の室で構成されていても良い。
【０１２３】
各種スイッチ８１〜８４としてｎチャネル型のＭＯＳトランジスタを用いた形態を示したが、これに限らず、各種のＭＯＳトランジスタ、スイッチング素子を適用できる。
第２オリフィス４１ａは第２通路４１に１つだけ備えた形態を示したが、低圧室３６と第１制御室４３とを接続する通路を複数設けても良いし、第２オリフィス４１ａをこれらの複数の通路にそれぞれ設けても良い。すなわち第２オリフィス４１ａは少なくとも１以上設ければ良い。
【０１２４】
また、前述実施形態では内燃機関１１が４気筒を備えるため、複数の燃料噴射装置７〜１０に対応した気筒＃１〜＃４のうち２つずつをそれぞれ第１バンクの気筒＃１、＃４、第２バンクの気筒＃２、＃３として扱った形態を示したが、これに限られるものではない。単気筒、２気筒、６気筒であっても適用できる。
【０１２５】
各実施形態の構成は適宜組み合わせて適用することができる。前述実施形態の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略した態様も実施形態と見做すことが可能である。また、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も実施形態と見做すことが可能である。
【０１２６】
本開示は、前述した実施形態に準拠して記述したが、本開示は当該実施形態や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範畴や思想範囲に入るものである。
【符号の説明】
【０１２７】
図面中、２は制御装置（燃料噴射制御装置）、５はコモンレール、７〜１０は燃料噴射装置、１１は内燃機関、２７は油圧従動弁、２９は第１バルブ、３０は第２バルブ、３１は第１ソレノイド、３２は第２ソレノイド、５２は第１制御ＩＣ（第１制御部）、５３は第２制御ＩＣ（第２制御部、通常時制御部、圧力低下時制御部、昇圧電圧制御部）、５５は第２昇圧回路（昇圧回路）、を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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