(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧ポンプで加圧した高圧燃料を内燃機関の燃料噴射部が接続されたコモンレールに圧送し、前記燃料噴射部から前記内燃機関に前記燃料を噴射する内燃機関の燃料噴射装置であって、前記高圧ポンプの上流側で前記高圧ポンプの加圧室への燃料供給量を調節する第１の弁と、前記高圧ポンプの下流側で前記高圧燃料の放出量を調節する第２の弁と、を用いて前記コモンレールのレール圧を調節する内燃機関の燃料噴射装置の制御方法において、
前記内燃機関は排気浄化部材を備えた車両の内燃機関であり、
少なくとも前記第１の弁及び前記第２の弁をともに閉ループで、それぞれ異なる制御信号により制御する制御モードでのレール圧制御が可能になっており、
前記制御モードで前記レール圧制御を行うにあたり、前記内燃機関への主噴射に必要な燃料噴射量及び前記第２の弁からの前記高圧燃料の放出量を基本として前記主噴射以外の補助噴射の有無に応じて前記第１の弁の開度を調節し、
前記補助噴射は、前記排気浄化部材の再生又は活性化を行うために前記主噴射の後に行われる後噴射を含むことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置の制御方法。
【請求項２】
前記制御モードは、前記内燃機関の回転数が所定の基準回転数以上であり、かつ、前記主噴射に必要な燃料噴射量が所定の基準噴射量以下のときに行われることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射装置の制御方法。
【請求項３】
前記制御モードは、前記内燃機関の低負荷運転時又はオーバーラン時に選択されることを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の燃料噴射装置の制御方法。
【請求項４】
前記高圧ポンプへ供給される燃料温度を検出し、検出される前記燃料温度に応じて前記燃料供給量の補正を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射装置の制御方法。
【請求項５】
前記制御モードを第１の制御モードとしたときに、前記第１の制御モード以外に、
前記第１の弁を開ループで制御するとともに前記第２の弁を閉ループで制御する第２の制御モード、または、
前記第１の弁を閉ループで制御するとともに前記第２の弁を開ループで制御する第３の制御モード、
のうちの少なくとも一つの制御モードを備え、いずれかの制御モードによる前記レール圧制御が選択的に実行可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の燃料噴射装置の制御方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載された内燃機関の燃料噴射装置の制御方法を実行可能な内燃機関の燃料噴射装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射装置の制御方法及び制御装置に関する。特に、低圧燃料の供給量と高圧燃料の放出量とを同時に制御することによりレール圧制御を行うモードを含む内燃機関の燃料噴射装置の制御方法及びそのような制御を実行可能な内燃機関の燃料噴射装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジンをはじめとする内燃機関に燃料を供給する装置として、複数の燃料噴射弁が接続されるとともに高圧の燃料が蓄積されるコモンレールを備え、常時高圧化された燃料を各燃料噴射弁に供給することによって、燃料の緻密な噴射制御を可能にした蓄圧式燃料噴射装置が用いられている。
この蓄圧式燃料噴射装置は、燃料タンクと、低圧フィードポンプと、高圧ポンプと、コモンレールと、燃料噴射弁とを主たる要素として構成されたものであり、燃料タンク内の燃料が、低圧フィードポンプによって高圧ポンプに送られ、さらに高圧ポンプによって高圧化されてコモンレールに圧送されることによって、各燃料噴射弁に高圧の燃料が供給されるようになっている。そして、この状態で燃料噴射弁の通電制御を行うことによって内燃機関への燃料噴射が行われるため、様々な噴射パターンが実現可能となっている。
【０００３】
このような蓄圧式燃料噴射装置においては、コモンレール内の圧力（レール圧）がそのときの車両の運転状態に見合った値となるようにするため、内燃機関の回転数及びアクセル操作量に応じてそのときの要求噴射量を演算し、この演算結果に応じてコモンレールの目標レール圧を決定し、実レール圧が目標レール圧となるように蓄圧式燃料噴射装置のフィードバック制御が行われるようになっている。
したがって、このような蓄圧式燃料噴射装置においては、レール圧をいかに安定かつ確実に目標レール圧とするかが噴射特性の良否に大きく影響する。従来では、このレール圧を所望の値に調整するため、高圧ポンプの加圧室の上流側に、加圧室への燃料供給量を調節する電磁制御弁を設け、当該電磁制御弁の開閉制御を行うことによりレール圧を制御したり、高圧ポンプの下流側に高圧燃料の一部を放出する電磁制御弁を設け、当該電磁制御弁の開閉制御を行うことによりレール圧を制御したりすることが行われている。
【０００４】
このうち、高圧ポンプの下流側の電磁制御弁による制御モード（以下、本明細書においては「第２の制御モード」と称する。）は、ポンプの回転数に応じた規定量の高圧燃料を高圧ポンプからコモンレールに圧送し、コモンレールに備えられた電磁制御弁の開閉によって所定量の高圧燃料を放出することによってコモンレール内の圧力を直接的に制御するようになっている。この第２の制御モードにおいて定量的に圧送される高圧燃料の流量は、燃料噴射弁による様々な噴射パターンに対応できるように、想定されうる最大量を超える流量の高圧燃料が送られるように設定されている。この第２の制御モードでは、コモンレール内の圧力を直接的に制御できるため応答性がよく、また、大量の高圧燃料が圧送されるために燃料温度を速やかに上昇させることができるという長所がある一方、常に目標レール圧に必要な流量以上の高圧燃料をコモンレールに圧送する必要があることから、燃費のロスが大きいという短所がある。
【０００５】
一方、高圧ポンプの加圧室の上流側の電磁制御弁による制御モード（以下、本明細書においては「第３の制御モード」と称する。）は、内燃機関の要求噴射量や、高圧ポンプ、燃料噴射弁及びコモンレール等からの燃料の放出量を考慮して定められる流量の低圧燃料を加圧室に供給することによって、高圧ポンプからコモンレールに送られる高圧燃料の圧送量が調節され、コモンレール内の圧力を制御するようになっている。この第３の制御モードでは、必要な主噴射量に対応させて燃料を高圧ポンプに供給することができるため燃費のロスが少ないという長所がある一方、コモンレール内の圧力を急激に低下させたい場合等レール圧制御の応答性や、燃料温度が低温の場合に速やかに温度を上昇させることができないという短所がある。
【０００６】
このように、第２及び第３の制御モードにはそれぞれ長所及び短所があり、内燃機関の運転状態によって好適な制御モードが異なっている。そのため、高圧ポンプの加圧室の上流側及び高圧ポンプの下流側それぞれに電磁制御弁を設けて、内燃機関の運転状態に応じていずれかの電磁制御弁を選択的に開閉制御することによってレール圧の制御が行われるように構成された燃料噴射装置がある（例えば、特許文献１及び２参照）。このような燃料噴射装置では、例えば、内燃機関の始動直後や、アイドリング時、低負荷運転時には第２の制御モードでレール圧の制御を行い、逆に、内燃機関の回転数が大きい時や高負荷運転時には第３の制御モードでレール圧の制御を行うように設定されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−４１９８６号公報  （全文、全図）
【特許文献２】特開２００３−４１９９６号公報  （全文、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、高圧ポンプの加圧室の上流側の電磁制御弁の構成と高圧ポンプの下流側の電磁制御弁の構成とは全く同じではないため、内燃機関の運転状態に応じていずれかの制御モードを選択的に実行する場合に、制御モードが切り換わる過渡期にはコモンレール内の圧力が大きく振動するおそれがある。また、いわゆるオーバーラン時のようにアクセル操作量を一気に小さくするような、高速回転から急速に低速回転に変化する場合等、レール圧を急激に低下させたい場合においての減圧応答制御性が未だ不十分であったりする場合がある。
【０００９】
このような事態に対処する方法として、上述した第２及び第３の制御モードに併せて、さらに、所定の運転領域に限って高圧ポンプの加圧室の上流側の電磁制御弁と下流側の電磁制御弁とを両方同時に制御することによってレール圧を制御する制御モード（以下、本明細書においては「第１の制御モード」と称する。）を含む方法も考えられる。この第１の制御モードは、高圧ポンプの加圧室への燃料供給量と、高圧ポンプの下流側からの高圧燃料の放出量とをともに調節することによって、所望のレール圧を実現するものである。
【００１０】
ところで、蓄圧式燃料噴射装置では、内燃機関の燃焼性の改善や内燃機関から排出される排気ガスの清浄化を目的として、内燃機関への主噴射以外にもその前後において様々なパターンでの補助噴射が行われている。特に、内燃機関から排出される排気ガスの浄化基準が高められている現在では、内燃機関の排気系にパティキュレートフィルタや還元触媒等の排気浄化部材が備えられており、内燃機関の噴射制御においては、これらの排気浄化部材を再生又は活性化するための補助噴射も行われるようになっている。
この排気浄化部材に関連する補助噴射は、内燃機関の回転数やアクセル操作量とは直接的な関連性なく行われる場合がある。そのため、高圧ポンプの加圧室の上流側及び高圧ポンプの下流側に設けられた電磁制御弁によるレール圧制御（第１の制御モード）を行う場合には、内燃機関の運転状態に応じて変動する主噴射量、高圧ポンプの下流側の電磁制御弁からの放出量等以外に、あらゆる補助噴射がいつ行われてもいいように、すべての補助噴射が行われることを想定した場合に必要とされる燃料流量を加算してコモンレールへの圧送量を設定し、これに応じて加圧室の上流側の電磁制御弁の開度を決定する必要がある。
【００１１】
一方、排気ガスの清浄化等を目的として目標レール圧が高くされる傾向となっている近年の蓄圧式燃料噴射装置においては、高圧ポンプの駆動トルクの増大が課題とされており、さまざまな運転状態においてこの駆動トルクを低減することが望まれている。この駆動トルクは、主としてコモンレール内の圧力と高圧ポンプからコモンレールへの高圧燃料の圧送量とから影響を受けるものである。
上述したように、第１の制御モードによってレール圧制御を行おうとすると、高圧ポンプの下流側の電磁制御弁と併せて加圧室の上流側の電磁制御弁を制御するモードであるにもかかわらず、すべての補助噴射が行われる場合に必要な流量の燃料を高圧ポンプからコモンレールに圧送する必要がある。すなわち、補助噴射の一部又は全部が実行されない場合においても、常時補助噴射に必要とされる流量が加算されてコモンレールに圧送されることになる。そのため、高圧ポンプの駆動トルクが必要以上に増大したり、燃費が低下したりするおそれがある。
【００１２】
そこで、本発明の発明者らは鋭意努力し、高圧ポンプの加圧室の上流側の電磁制御弁及び高圧ポンプの下流側の電磁制御弁を同時に制御する制御モードにおいて、加圧室の上流側の電磁制御弁の開度を、主噴射以外の補助噴射の有無に応じて調節することにより上述した問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。すなわち、本発明は、加圧室の上流側の電磁制御弁及び下流側の電磁制御弁を両方同時に制御する際に、必要なときに必要な量の燃料がコモンレールに圧送されるように制御することによって、駆動トルクの低減が図られる内燃機関の燃料噴射装置の制御方法及び制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明によれば、高圧ポンプで加圧した高圧燃料を内燃機関の燃料噴射部が接続されたコモンレールに圧送し、燃料噴射部から内燃機関に燃料を噴射する内燃機関の燃料噴射装置であって、高圧ポンプの上流側で高圧ポンプの加圧室への燃料供給量を調節する第１の弁と、高圧ポンプの下流側で高圧燃料の放出量を調節する第２の弁と、を用いてコモンレールのレール圧を調節する内燃機関の燃料噴射装置の制御方法において、内燃機関は排気浄化部材を備えた車両の内燃機関であり、少なくとも第１の弁及び第２の弁をともに閉ループで、それぞれ異なる制御信号により制御する制御モードでのレール圧制御が可能になっており、この制御モードでレール圧制御を行うにあたり、内燃機関への主噴射に必要な燃料噴射量及び第２の弁からの高圧燃料の放出量を基本として主噴射以外の補助噴射の有無に応じて第１の弁の開度を調節し、補助噴射は、排気浄化部材の再生又は活性化を行うために主噴射の後に行われる後噴射を含むことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置の制御方法が提供され、上述した問題を解決することができる。
【００１７】
また、本発明の内燃機関の燃料噴射装置の制御方法を実施するにあたり、上記制御モードは、内燃機関の回転数が所定の基準回転数以上であり、かつ、主噴射に必要な燃料噴射量が所定の基準噴射量以下のときに行われることが好ましい。
【００１８】
また、本発明の内燃機関の燃料噴射装置の制御方法を実施するにあたり、上記制御モードは、内燃機関の低負荷運転時又はオーバーラン時に選択されることが好ましい。
【００１９】
また、本発明の内燃機関の燃料噴射装置の制御方法を実施するにあたり、高圧ポンプへ供給される燃料温度を検出し、検出される燃料温度に応じて燃料供給量の補正を行うことが好ましい。
【００２０】
また、本発明の内燃機関の燃料噴射装置の制御方法を実施するにあたり、上記制御モードを第１の制御モードとしたときに、第１の制御モード以外に、第１の弁を開ループで制御するとともに第２の弁を閉ループで制御する第２の制御モード、または、第１の弁を閉ループで制御するとともに第２の弁を開ループで制御する第３の制御モード、のうちの少なくとも一つの制御モードを備え、いずれかの制御モードによるレール圧制御が選択的に実行可能であることが好ましい。
【００２１】
また、本発明の別の態様は、上述したいずれかの内燃機関の燃料噴射装置の制御方法を実行可能な内燃機関の燃料噴射装置の制御装置である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の内燃機関の燃料噴射装置の制御方法及び制御装置によれば、高圧ポンプの加圧室の上流側の第１の弁及び下流側の第２の弁を同時に制御してレール圧の制御を行う際に、内燃機関への主噴射量と高圧燃料の放出量とをベースに、様々なパターンで行われる補助噴射の有無に応じて、当該補助噴射に必要な流量がその都度加算されて、高圧燃料がコモンレールへ圧送されるようになる。したがって、補助噴射が実行されないにもかかわらず高圧燃料が無駄にコモンレールに圧送されることがなくなり、高圧ポンプの駆動トルクを低減させることができるとともに、燃費の改善が図られる。
【００２３】
また、すべての補助噴射が行われると想定してコモンレールに圧送する高圧燃料の流量を加算するように設定する場合には、補助噴射に必要な噴射量の設定値を変更する度に第１の弁の開度を決定する制御データを変更する必要があるが、本発明の内燃機関の燃料噴射装置の制御方法を採用した場合には、補助噴射に必要な噴射量の設定値が変更されたとしても、それに応じて第１の弁の開度が制御されるため、第１の弁の制御部の設定及び確認作業の手間を大幅に省略することができる。
【００２４】
なお、内燃機関への主噴射量が少なくなるオーバーラン中においては、目標レール圧を低下させることによって駆動トルクを低下させることも考えられるが、オーバーラン中の目標レール圧を低下させることは、レール圧の変動の振幅幅が大きくなる結果となる。これに対し、本発明のように、目標レール圧を所定値以上に維持しつつ、様々な噴射パターンに応じて必要な流量の高圧燃料がコモンレールに圧送されるように第１の弁の開度を調節することにより、レール圧の変動の振幅幅の増大が抑えられる。その結果、コモンレールはもちろんのこと、高圧ポンプや燃料噴射弁等をはじめとする高圧にさらされるあらゆる部品の耐久性の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明の内燃機関の燃料噴射装置の制御方法に関する実施の形態について具体的に説明する。ただし、かかる実施の形態は本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
なお、それぞれの図中、同じ符号を付してあるものは同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。
【００２６】
１．内燃機関の燃料噴射装置の全体構成
図１は、本実施形態の内燃機関の燃料噴射装置１００の概略構成を示している。
この図１に示す燃料噴射装置１００は、車両のディーゼルエンジンの燃料噴射装置であって、燃料タンク１と、低圧フィードポンプ２と、高圧ポンプ５と、コモンレール１０と、燃料噴射弁１３等を主要な構成要素として備えている。それぞれの構成要素は、燃料通路で接続されており、図１では、高圧燃料通路３７が太線で示され、低圧燃料通路１８ａ〜１８ｃが細線で示され、燃料還流路３０ａ〜３０ｃが破線で示されている。
【００２７】
低圧フィードポンプ２は、低圧燃料通路１８ａ〜１８ｃを介して高圧ポンプ５の加圧室５ａに対して低圧燃料を供給するようになっている。本実施形態における低圧フィードポンプ２は、燃料が貯蔵された燃料タンク１に備えられたインタンクの電磁低圧ポンプであって、バッテリーから供給される電流によって駆動され所定の流量の低圧燃料が圧送されるように構成されている。この低圧フィードポンプ２の燃料吸い込み口にはプレフィルタ３を介在させてあり、燃料タンク１内の燃料に異物が混入している場合に、それらの異物が吸い込まれないように捕集されるようになっている。さらに、燃料タンク１と高圧ポンプ５とを接続する低圧燃料通路１８ａ、１８ｂの途中にはメインフィルタ４が備えられており、このメインフィルタ４によっても燃料中の異物が捕集され、高圧ポンプ５に流入しないようになっている。
ただし、低圧フィードポンプ２は、燃料タンク１と高圧ポンプ２とを接続する低圧燃料通路１８ａ〜１８ｂの途中に設けられたものであってもよく、あるいは、高圧ポンプ２と一体に組み付けられたポンプユニットとして構成されたものであってもよい。
【００２８】
高圧ポンプ５は、低圧フィードポンプ２によって圧送され、燃料吸入弁６を介して加圧室５ａに導入された低圧燃料をプランジャ７によって加圧し、燃料吐出弁９及び高圧燃料通路３７を介してコモンレール１０に圧送するようになっている。本実施形態の燃料噴射装置１００の例では、低圧燃料通路１８ａ、１８ｂを介して高圧ポンプ５内に送られる低圧燃料は、一旦カム室１６内に流れ込み、そこからさらに低圧燃料通路１８ｃを介して加圧室５ａに送られるように構成されている。
【００２９】
また、カム室１６と加圧室５ａとを接続する低圧燃料通路１８ｃの途中には流量制御弁８が備えられ、要求されるコモンレール圧及び要求噴射量に応じて低圧燃料の流量を調節して、加圧室５ａに送るようになっている。この流量制御弁８は、例えば電磁比例式の流量制御弁とすることができる。流量制御弁８によって加圧室５ａへ供給する低圧燃料の流量を調節することにより、高圧ポンプ５からコモンレール１０への高圧燃料の圧送量が調節され、ひいては、高圧ポンプ５の駆動トルクに影響を与えるようになっている。
【００３０】
また、流量制御弁８よりも上流側には、低圧燃料流路１８ｃから分岐して接続され、流量制御弁８と並列的に配置された圧力調整弁１４が備えられており、圧力調整弁１４はさらに燃料タンク１に通じる燃料還流路３０ａに接続されている。この圧力調整弁１４は、前後の差圧、すなわち、低圧燃料通路１８ａ〜１８ｃやカム室１６内の圧力と、圧力調整弁１４よりも燃料タンク１側の燃料還流路３０ａ内の圧力との差が所定値を越えたときに開弁されるオーバーフローバルブが用いられている。したがって、低圧フィードポンプ２によって低圧燃料が圧送されている状態においては、低圧燃料流路１８ａ〜１８ｃ及びカム室１６内の圧力が、燃料還流路３０ａ内の圧力に対して所定の差圧分大きくなるように維持されるようになる。
【００３１】
ここで、本実施形態の燃料噴射装置１００の例では、カム室１６内に流れ込んだ低圧燃料の一部は、高圧ポンプ５内の各部に浸透して潤滑油としても用いられるようになっている。特に、高圧ポンプ５を駆動するカム１５が固定されたカムシャフト（図示せず。）はポンプハウジング内に備えられたベアリング（図示せず。）によって支持されており、カム室１６内の低圧燃料の一部が、カムシャフトとベアリングとの間のクリアランス１７ａ、１７ｂに浸透して潤滑性が確保されるようになっている。このクリアランス１７ａ、１７ｂは燃料還流路３０ａにも通じており、カム室１６内の圧力と燃料還流路３０ａ内の圧力との差が所定の大きさに維持されることによって低圧燃料の一部がクリアランス１７ａ、１７ｂを通過して燃料還流路３０ａに戻され、潤滑油として機能するようになっている。
【００３２】
図２は、高圧ポンプ５の具体的な構成の一例を示している。この高圧ポンプ５は、ポンプハウジング５１と、ポンプハウジング５１の円柱空間５１ａ内に装着されたシリンダヘッド５２と、シリンダヘッド５２のシリンダ５２ａに摺動保持されたプランジャ７と、両端をシリンダヘッド５２及びスプリングシート５９に係止され、プランジャ７を下方側に付勢するためのスプリング５５と、プランジャ７及びカム１５の間に介在し、カム１５の回転に伴いプランジャ７を芯出ししつつ押し上げるためのタペット構造体５８とを備えている。また、シリンダヘッド５２のシリンダ５２ａの上方開口部には燃料吸入弁６が配置されるとともに、シリンダ５２ａの軸方向に対して横方向には燃料吐出路５２ｂを介して燃料吐出弁９が配置されている。
なお、図２においては、高圧ポンプ５に備えられた流量制御弁８及び圧力調整弁１４は図示されていない。
【００３３】
この高圧ポンプ５において、シリンダヘッド５２のシリンダ５２ａの一部は、シリンダヘッド５２の内周面とプランジャ７と燃料吸入弁６と燃料吐出弁９とによって閉塞され、加圧室５ａとして構成されている。そして、燃料吸入弁６を介して加圧室５ａに流入した燃料は、当該加圧室５ａ内で、カム１５の回転運動に伴って押し上げられるプランジャ７によって加圧され、燃料吐出弁９が押し開かれることにより、高圧化された燃料が下流側のコモンレール（図示せず）に圧送されるようになっている。
【００３４】
この高圧ポンプ５では、上述したように、低圧フィードポンプ（図１を参照）によって圧送される低圧燃料はカム室１６内に流入した後、その一部がカムシャフト１１と当該カムシャフト１１を支持するベアリング１９ａ、１９ｂとの間のクリアランス１７ａ、１７ｂに浸透し、潤滑油として機能するようになっている。また、カム室１６内の低圧燃料の一部は、さらにカム室１６と円柱空間５１ａとを行き来するようになっており、タペット構造体５８のローラ５４とカム１５との当接部や、円柱空間５１ａの内周面とタペット構造体５８の外周面との摺動部、上述したプランジャ７の摺動部等に行き渡り、潤滑油として機能するようにもなっている。この低圧燃料を用いた燃料潤滑は、高圧ポンプ５に送られる低圧燃料の流量が確保される限り、圧力調整弁によってカム室１６内の燃料圧力が所定圧以上に維持される結果、各摺動部等に行き渡り正常に機能するようになっている。
また、この高圧ポンプ５では、プランジャ７の往復動による焼付きを防止するために、シリンダヘッド５２のシリンダ５２ａの内周面とプランジャ７の外周面との摺動部に加圧室５ａ内の燃料の一部がリークし、潤滑油として機能するようにもなっている。
【００３５】
また、図１に示すコモンレール１０は、高圧ポンプ５から圧送されてくる高圧燃料を蓄積し、高圧燃料通路３９を介して接続された複数の燃料噴射弁１３に対して高圧燃料を供給するようになっている。このコモンレール１０にはレール圧センサ２１及び圧力制御弁１２が取り付けられている。圧力制御弁１２は、例えば電磁比例制御弁であり、蓄積された高圧燃料の一部を燃料還流路３０ｂに放出する量を調節できるようになっており、当該放出量に応じてコモンレール１０内の圧力が減圧されるようになっている。圧力制御弁１２によって調節されるレール圧についても、上述したコモンレール１０への高圧燃料の圧送量と同様に、高圧ポンプ５の駆動トルクに影響を与える要因となっている。
また、コモンレール１０に備えられたレール圧センサ２１で検出される実レール圧の信号は制御装置（以下、「ＥＣＵ」と称する場合がある。）に送られるようになっており、実レール圧が目標レール圧となるように、コモンレール１０に備えられた圧力制御弁１２及び高圧ポンプ５に備えられた流量制御弁８の制御が行われる。
【００３６】
また、コモンレール１０に接続された燃料噴射部としての燃料噴射弁１３では、コモンレール１０から供給される高圧燃料の噴射制御が行われ、内燃機関の気筒内に燃料が供給されるようになっている。燃料噴射弁１３の形態は特に制限されるものではないが、例えば、公知の電磁制御式の燃料噴射弁やピエゾ式の燃料噴射弁を用いることができる。この図１の例では電磁制御式の燃料噴射弁１３が用いられており、燃料噴射弁１３の背圧制御に用いられ、放出された燃料は燃料還流路３０ｃを介して燃料タンク１に戻されるようになっている。
【００３７】
２．内燃機関の排気後処理装置
また、本実施形態の燃料噴射装置が備えられた車両のディーゼルエンジンの排気系には、排気後処理装置が備えられている。ディーゼルエンジンの排気後処理装置としては、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するパティキュレートフィルタや、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯX）を浄化する還元触媒を用いたものが代表的である。
【００３８】
このうち、パティキュレートフィルタは、例えば、排気通路中に配設されたハニカム状のウォールスルー型のフィルタであり、排気ガスを通過させることによって煤等のＰＭが捕集されるようになっている。このパティキュレートフィルタによるＰＭの捕集量が多くなるにつれ、パティキュレートフィルタの前後での差圧が大きくなり、ディーゼルエンジンに不具合を生じさせるおそれがある。そのため、パティキュレートフィルタでの捕集量が所定量を超えたり、捕集開始から所定時間経過したりした場合に、捕集されたＰＭを強制的に燃焼させる再生制御が行われている。このパティキュレートフィルタの再生制御の一態様として、パティキュレートフィルタの上流側に酸化触媒を配置し、ディーゼルエンジンへの主噴射の後に後行程噴射を行うことにより未燃燃料を排気通路に流し、この未燃燃料に含まれる炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）が酸化触媒で酸化されることによる酸化熱を利用する方法がある。
【００３９】
また、ＮＯXの浄化に用いられる還元触媒としては、排気ガスの空燃比がリーンの状態でＮＯXを吸着する一方で空燃比がリッチに切り換わるとＮＯXを放出し、排気ガス中のＨＣによってＮＯXを還元させるＮＯX吸蔵触媒や、流入する排気ガス中のＮＯXを還元剤によって選択的に還元浄化するＮＯX選択還元触媒がある。このような還元触媒は、活性化温度以上になると触媒としての効率が上がる特性をもっている。そのため、ディーゼルエンジンが、排気ガスの温度が低下するアイドリング状態や低負荷運転状態にある場合などにおいて、還元触媒に流入する排気ガスの温度を上昇させるため、パティキュレートフィルタの再生制御と同様に、ディーゼルエンジンへの主噴射の後に後行程噴射が行われる場合がある。
【００４０】
上述したパティキュレートフィルタの再生制御や還元触媒の活性化を目的とした後行程噴射は、ディーゼルエンジンの燃焼性とは直接的な関連性がないため常に行われるものではなく、排気ガスの後処理を行うための制御装置からの要求に応じて行われるようになっている。
【００４１】
３．燃料噴射装置の制御方法
以下、内燃機関の燃料噴射装置の制御方法によるレール圧制御の一例について詳細に説明する。
上述したように、本実施形態の燃料噴射装置では、高圧ポンプに備えられた流量制御弁と、コモンレールに備えられた圧力制御弁とによってコモンレール内の圧力制御が行われるようになっている。圧力制御弁は、コモンレールからの高圧燃料の放出量を調節し、レール圧を直接的に減圧するものである。一方、流量制御弁は、高圧ポンプの加圧室への低圧燃料の供給量を調節することにより、コモンレールへの高圧燃料の圧送量を調節し、レール圧を制御するものである。
【００４２】
（１）制御モード
本実施形態のＥＣＵ４０は、燃料噴射装置１００のコモンレール１０内の圧力制御を、第１〜第３の制御モードのうちから選択されるいずれかの制御モードによって行うようになっている。
ただし、本発明は、少なくとも第１の制御モードを実行可能な燃料噴射装置であれば適用することができ、第２の制御モード又は第３の制御モードの両方あるいはいずれか一方が実行できないようにされていても構わない。
【００４３】
まず、第２の制御モードは、流量制御弁が開ループで制御される一方、圧力制御弁が閉ループで制御されるモードである。第２の制御モードでは、流量制御弁によって調節され加圧室に供給される低圧燃料の流量は、高圧ポンプの回転数に応じて規定されているため、加圧室内で高圧化される高圧燃料は、高圧ポンプの回転数に応じて定量的にコモンレールに圧送されるようになっている。例えば、図３に示すように、流量制御弁によって制御される高圧ポンプの加圧室への低圧燃料の供給量は、高圧ポンプの回転数が大きくなるにしたがって増加するように設定されている。また、この高圧ポンプの加圧室への低圧燃料の供給量は、コモンレールに圧送される高圧燃料の流量が目標レール圧を達成するために必要な流量以上となるように設定されている。そして、コモンレールに備えられた圧力制御弁の開度が、検出される実レール圧をもとにしてフィードバック制御され、所定量の高圧燃料がコモンレールから放出されることによって、実レール圧が目標レール圧に調整されるようになっている。
【００４４】
この第２の制御モードは、圧力制御弁によってレール圧が直接的に制御されるため、レール圧制御の応答性に優れている。また、比較的大量の高圧燃料がコモンレールに定量的に圧送されるため燃料温度を上昇させやすいという長所もある。ただし、大量の高圧燃料をコモンレールに送り込んだ上で圧力制御弁から放出する制御であるために、燃費が非効率的になりやすい。そのため、第２の制御モードは、内燃機関の始動時や燃料温度が低下している状態においてのみ行われるようになっている。
【００４５】
また、第３の制御モードは、圧力制御弁が開ループで制御される一方、流量制御弁が閉ループで制御されるモードである。第３の制御モードでは、圧力制御弁は全閉にされており、高圧燃料の一部を放出することによるレール圧制御は行われない。その代わりに、流量制御弁の開度が、実レール圧をもとにしてフィードバック制御され、コモンレールに圧送される高圧燃料の流量が調節されることによって、実レール圧が目標レール圧に調整されるようになっている。
【００４６】
この第３の制御モードでは、加圧室に供給される低圧燃料の流量を制御することにより、コモンレールに圧送される高圧燃料の流量が調節されるため、必要なときに必要な量の高圧燃料がコモンレールに圧送されるようになり、駆動トルクを必要以上に増大させることがなく、燃費の効率化が図られる。
ただし、第２の制御モードと比較すると、流量制御弁の開度を変えてからレール圧が変動するまでの時間差が生まれるためにレール圧を急速に減圧したい場合等におけるレール圧制御の応答性が劣っている。また、高圧燃料の圧送量が抑えられるために燃料温度を上昇させたい場合であっても速やかに上昇させられない場合がある。
【００４７】
これに対し、第１の制御モードは、圧力制御弁及び流量制御弁がともに閉ループで制御されるモードである。第１の制御モードでは、圧力制御弁及び流量制御弁の両方が同時にフィードバック制御され、コモンレールに圧送される高圧燃料の流量及びコモンレールからの高圧燃料の放出量がバランスよく調節される。このように制御することにより、レール圧制御の負担が分散させられ、第２及び第３の制御モードの短所をカバーできるようになっている。
【００４８】
図４は、第１〜第３の制御モードによってレール圧制御が行われる場合の、目標レール圧の変化に応じた流量制御弁及び圧力制御弁の開度の変位を概念的に表したものである。この図４は、内燃機関の回転数を一定と仮定して、共通する目標レール圧の変動に応じて第１〜第３の制御モードで流量制御弁及び圧力制御弁を制御した場合の流量制御弁及び圧力制御弁それぞれの開度の変位を示している。第２の制御モードでの変位が破線で示され、第３の制御モードでの変位が一点鎖線で示され、第１の制御モードでの変位が実線で示されている。
【００４９】
この図４に示すように、第２の制御モードでは圧力制御弁の開度のみをフィードバック制御することによってレール圧が制御され、第３の制御モードでは流量制御弁の開度のみをフィードバック制御することによってレール圧が制御される。一方、第１の制御モードでは流量制御弁の開度及び圧力制御弁の開度をバランスよくフィードバック制御することによってレール圧が制御される。換言すれば、第２の制御モード及び第３の制御モードでは、流量制御弁又は圧力制御弁のいずれか一方にレール圧制御が１００％依存するのに対して、第１の制御モードでは、レール圧制御を流量制御弁及び圧力制御弁それぞれに所定の割合で（例えば５０％ずつ）依存するようになっている。
【００５０】
そして、第１の制御モードにおいて、流量制御弁の開度は、流量制御弁のみのフィードバック制御が行われる第３の制御モードでの開度よりも大きくされるとともに、圧力制御弁の開度は、圧力制御弁のみのフィードバック制御が行われる第２の制御モードでの開度よりも小さくされる。すなわち、内燃機関の回転数及び目標レール圧が一定であると仮定した場合、加圧室に供給される低圧燃料の流量は、第２の制御モードでの流量が最も多く、第３の制御モードでの流量が最も少なく、第１の制御モードでの流量がその間の値となる。
一方、第１の制御モードにおいて、圧力制御弁の開度は、流量制御弁のみのフィードバック制御が行われる第３の制御モードでの開度よりも大きくされるとともに、圧力制御弁のみのフィードバック制御が行われる第２の制御モードでの開度よりも小さくされる。
【００５１】
（２）制御領域
これらの第１〜第３の制御モードによる制御領域は、例えば、以下のように設定することができる。第２の制御モードによってレール圧制御が行われる領域については、上述したように、内燃機関の始動時及び燃料温度が低下している状態である。一方、第２の制御モードでレール圧制御が行われる領域以外で、第３の制御モード又は第１の制御モードが行われる制御領域は、それぞれの特性を考慮すると、例えば図５に示すように設定される。図５の縦軸は要求される主噴射量を表し、横軸は内燃機関の回転数を表している。
この図５に示すように、第１の制御モードによるレール圧制御は、基本的には内燃機関の回転数が所定値を超えた領域で行われるようになっている。高圧ポンプからコモンレールへの圧送回数が多ければ、圧送量を調節することによるレール圧の制御を安定的に行うことができるとともに、必要なときに必要な量の高圧燃料がコモンレールに圧送されるようになるため燃費の効率化が図られる。
【００５２】
一方、内燃機関の回転数が所定値を越えていても、要求される主噴射量が少ない領域においては、第１の制御モードによってレール圧制御が行われるようになっている。この領域は、例えば、内燃機関が低負荷運転状態である場合や、通常運転状態からアクセル操作量を急にゼロに戻した場合を意味している。具体的には、例えば、第３の制御モードでレール圧制御が行われている運転状態でアクセルを急に戻したときに、速やかにレール圧を低下させたいにもかかわらず、流量制御弁の制御のみでは減圧性が悪いため、第１の制御モードに移行して圧力制御弁による減圧制御を同時に行うようにしている。このとき、一時的に第２の制御モードに切り換えることも考えられるが、流量制御弁と圧力制御弁とは全く同じ構成の電磁制御弁ではないため、第２の制御モードから第３の制御モード、あるいはその逆に制御モードが切り換えられる過渡期にはレール圧が暴れるおそれがあるため、２つの制御モードの中間的な制御モードである第１の制御モードに移行するようになっている。
【００５３】
（３）流量制御弁の開度の調節
ここで、ディーゼルエンジンへの燃料噴射は、エンジンを駆動させる主噴射以外にも様々なパターンでの補助噴射が行われている。この補助噴射は、ディーゼルエンジンの燃焼性を改善や、排気温度の上昇を目的として行われるもの以外にも、上述したように、ディーゼルエンジンが搭載される車両が排気後処理部材を備えている場合での、排気後処理部材に関連した補助噴射が含まれる。
図６は、ディーゼルエンジンの１サイクル中に行われる噴射パターンの一例を示しており、横軸が時間、縦軸が単位時間当たりの噴射量（噴射率）を表している。この噴射パターンの例は、主噴射の前に１回の前行程噴射が行われ、主噴射の後に２回の後行程噴射が行われるようになっている。
【００５４】
このうち、１回行われる前行程噴射は、例えば、主噴射の前に微量の燃料を噴射し、燃焼室内に燃料を予混合しておくことによって、主噴射が行われたときの燃焼効率を高めることにより、ＰＭの減少や燃焼騒音の低減を図るために行われる。また、第１の後行程噴射は、例えば、主噴射に対して近接した時期に行われ、拡散燃焼を活発化させることによって主噴射により発生したＰＭを低減するために行われる。さらに、第２の後行程噴射は、例えば、上述した排気後処理装置に関連して行われる噴射であり、パティキュレートフィルタの再生や還元触媒の活性化、ＮＯXの還元成分の増加を目的として行われる。
ただし、いずれの補助噴射についても、すべてのサイクルにおいて必ず行われるものではなく、ＥＣＵや排気後処理装置の制御装置の指示にしたがい、必要に応じて必要な量の補助噴射が行われるようになっている。このうち、排気後処理装置に関連して行われる第２の後行程噴射は、排気後処理装置の規模によっては、他の前行程噴射及び第１の後行程噴射と比較して噴射量が多くされる傾向がある。そのため、第２の後行程噴射は、他の補助噴射に比べて、レール圧の変動に比較的大きな影響を与えるようになっている。
【００５５】
そのため、本実施形態では、第１の制御モードにおいて制御される流量制御弁及び圧力制御弁のうち、流量制御弁の開度を制御するにあたり、主噴射量及び圧力制御弁からの高圧燃料の放出量をベースとして、補助噴射の有無に応じてコモンレールへの圧送量が調節されるように、加圧室への低圧燃料の供給量が制御されるようになっている。
上述したように、第１の制御モードにおいては、流量制御弁による低圧燃料の流量制御と併せて圧力制御弁による減圧制御も行われるため、目標レール圧を達成するために必要な流量以上の高圧燃料がコモンレールに圧送されるようになっている。高圧燃料の圧送量の増加は、主として高圧ポンプからの高圧燃料の圧送量とレール圧とによって影響される高圧ポンプの駆動トルクの上昇につながることから、第１の制御モードにおいては、駆動トルクに関して言えば、必要以上に大きくなっているとも考えられる。
【００５６】
このとき、駆動トルクを低減する方法として、低負荷運転時やオーバーラン時等、主噴射量が少ない領域で選択される第１の制御モードであれば、コモンレールの目標レール圧を低下させることも考えられる。ただし、第１の制御モードでの目標レール圧を低下させると、第３の制御モードと第１の制御モードとが繰返し切り換えられた場合等に、レール圧の最大値と最小値との振幅幅が大きくなってコモンレールや高圧ポンプ、燃料噴射弁等をはじめとする高圧にさらされるあらゆる部品の耐久性に影響を与えるおそれがある。そのため、本実施形態では第１の制御モードにおいて、様々な噴射パターンに応じて必要な量の低圧燃料が必要なときにコモンレールに圧送されるように制御を行うことによって、必要以上に駆動トルクが増加することがないようにされている。
【００５７】
（４）流量制御弁の開度の設定ロジック
図７は、本実施形態の燃料噴射装置の制御装置（ＥＣＵ）の構成のうち、第１の制御モードが選択された場合に流量制御弁の開度が決定されるまでのロジックが設定された部分について、機能的なブロックに表された構成例が示されている。本実施形態のＥＣＵにおいては、加圧室への低圧燃料の充填率の概念を用いて流量制御弁の開度が決定されるようになっている。
【００５８】
この図７のＥＣＵの例では、まず、主噴射用基本充填率演算部（図中「mainFRa演算」と表記。）において、内燃機関の回転数信号Neと要求される主噴射量及び前行程噴射量の合計量Qm+pとを読み込み、充填率マップＭ１を基にして、基本レール圧下における基本充填率mainFRaを求める。このマップＭ１は、エンジン回転数Neと主噴射量及び前行程噴射量の合計量Qm+pとを基にしてベースとなる基本レール圧下での基本充填率mainFRaを規定した充填率マップである。ベースとなる基本レール圧は特に限定されるものではなく、制御が行われるレール圧の範囲によって設定することができる。また、このときの基本充填率mainFRaは、圧力制御弁を介して放出される高圧燃料の流量や、燃料噴射弁の背圧制御によって放出される高圧燃料の流量、その他潤滑用の燃料として流出する燃料のリーク量も加算されて求められるようになっている。すなわち、第１の制御モードにおいては、所定量の高圧燃料を圧力制御弁を介して放出するように設定されており、実レール圧が所定値以下にならないように放出量も加算してコモンレールへの圧送量が決定されるようになっている。
【００５９】
また、並行して、主噴射用補正係数演算部（図中「係数演算」と表記。）において、内燃機関の回転数信号Neと圧力センサによって検出される実レール圧Prrとを読み込み、レール圧係数マップＭ２を基にして、基本充填率mainFRaに積算する係数を求める。マップＭ１はベースとなる基本レール圧下での充填率であり、マップＭ２は、レール圧の変化に応じた係数を定めるための係数マップＭ２となっている。
そして、主噴射用必要充填率演算部（図中「mainFR演算」と表記。）において、算出された係数をベースとなる基本充填率mainFRaに掛け合わせることにより、実レール圧下における、主噴射及び前行程噴射に必要な充填率mainFRが求められる。このように、実レール圧による係数を掛け合わせるのは、コモンレールの実レール圧と加圧室内の圧力とのバランスによって、高圧ポンプからの圧送量が変動するためである。
【００６０】
同様にして、第１の後行程噴射用基本充填率演算部（図中「post1FRa演算」と表記。）で、内燃機関の回転数信号Neと要求される第１の後行程噴射量Q_post1とを読み込み、充填率マップＭ３を基にして、基本レール圧下における基本充填率post1FRaを求めるとともに、第１の後行程噴射用補正係数演算部（図中「係数演算」と表記。）で補正係数を求めた後、第１の後行程噴射用必要充填率演算部（図中「post1FR演算」と表記。）において、実レール圧下での第１の後行程噴射に必要な充填率post1FRを求める。
さらに、第２の後行程噴射用基本充填率演算部（図中「post2FRa演算」と表記。）で、内燃機関の回転数信号Neと要求される第２の後行程噴射量Q_post2とを読み込み、充填率マップＭ５を基にして、基本レール圧下における基本充填率post2FRaを求めるとともに、第２の後行程噴射用補正係数演算部（図中「係数演算」と表記。）で補正係数を求めた後、第２の後行程噴射用必要充填率演算部（図中「post2FR演算」と表記。）において、実レール圧下での第２の後行程噴射に必要な充填率post2FRを求める。
その後、目標充填率演算部（図中「tgtFR演算」と表記。）において、それぞれ求められた必要充填率mainFR、post1FR、post2FRが合算され、目標充填率tgtFRが算出される。
【００６１】
次いで、目標充填量演算部（図中「tgtVOL演算」と表記。）において、目標充填率tgtFRを、当該目標充填率tgtFRに見合う目標充填量tgtVOLに置き換えるとともに、現在充填量演算部（図中「nVOL演算」と表記。）において、目標充填量の前回値から高圧ポンプからの高圧燃料の圧送量の前回値を減算して現在充填量nVOLを算出する。その後、必要充填量演算部（図中「dmdVOL演算」と表記。）において、目標充填量tgtVOLから現在充填量nVOLを減算することにより、必要充填量dmdVOLが求められる。
このとき、加圧室に供給される燃料の温度によって燃料の体積が変動し、必要充填量が変化することから、必要充填量dmdVOLの演算結果の精度を向上させるために、温度と充填量との関係を示すマップをあらかじめ格納しておき、当該温度に応じて必要充填量dmdVOLを補正するようにしてもよい。
この必要充填量dmdVOLが求められると、流量制御弁の開度設定部（図中「MeUn開度設定」と表記。）において、低圧フィードポンプからの圧送量をもとにして流量制御弁の開度が設定される。
【００６２】
このようにして、本実施形態の例によれば、主噴射に必要とされる噴射量をベースに、補助噴射が行われるときには補助噴射量も加算した上で、その都度低圧燃料の目標充填量tgtVOLと現在充填量nVOLとの差分を求めることにより、加圧室に供給すべき低圧燃料の必要充填量dmdVOLが求められる。その結果、この供給すべき必要充填量dmdVOLに応じて流量制御弁の開度を制御することができるため、必要なときに必要な量の低圧燃料が加圧室に供給され、その結果、必要な量の高圧燃料がコモンレールに対して圧送されるようになる。したがって、レール圧の振幅幅が大きくなることによるコモンレールの耐久性の低下を阻止しつつ、コモンレールへの高圧燃料の圧送量が必要以上に多くなることを防いで、駆動トルクの増大が防止される。
【００６３】
（５）レール圧制御の具体例
次に、図８を参照しながら、本実施形態のＥＣＵによって実行される、オーバーラン時のレール圧制御を例にとって具体的に説明する。
この制御の例は、車両のアクセルが所定量踏み込まれ、エンジン回転数が２，５００回転で走行している最中に、急激にアクセルが戻されてオーバーラン状態に入った後、再びアクセルが踏み込まれたときの制御モード及び流量制御弁、圧力制御弁の制御の推移を示している。
【００６４】
t0からt1までの期間、車両は通常運転で走行中であり、アクセル操作量は８０％で第３の制御モードでレール圧制御が行われ、圧力制御弁は全閉にされる一方、流量制御弁の開度が８０％となっている。この状態においては、目標レール圧が比較的高く、また、コモンレールに圧送される高圧燃料の流量も大きいため、駆動トルクが大きくなっている。
【００６５】
t1の時点でアクセルが戻されオーバーラン状態に入ると目標レール圧は低下する。以後のt1からt2の期間は、レール圧制御は第３の制御モードから第１の制御モードに移行し、圧力制御弁が所定割合開かれる一方、流量制御弁の開度が絞られる。第３の制御モードから第１の制御モードに切り換えられると、流量制御弁を絞ることによるコモンレールへの高圧燃料の圧送量の低下だけではなく、圧力制御弁による高圧燃料の放出も行われるため、実レール圧は速やかに低下させられる。ただし、圧力制御弁は全開にされるわけではない。
【００６６】
このとき、第１の制御モードを備えておらず、流量制御弁のみによるレール圧制御（第３の制御モード）から圧力制御弁のみによるレール圧制御（第２の制御モード）に直接切換えられた場合には、レール圧を制御する主体がいきなり異なる弁に変わるためにレール圧が暴れるおそれがある。これに対し、本実施形態のように、流量制御弁及び圧力制御弁によるレール圧制御（第１の制御モード）が実行可能であれば、レール圧を制御する主体がいきなり異なる弁に切換えられることがなく、ランプ機能をもたせることができる。したがって、制御モードが移行する際にレール圧が暴れることがないようになっている。
【００６７】
その後、t2〜t3の期間は、流量制御弁及び圧力制御弁にレール圧制御の負担が分散され、目標レール圧に応じて、流量制御弁による加圧室への供給量と、圧力制御弁による高圧燃料の放出量とを同時にバランスよくフィードバック制御する。このときの圧力制御弁は全開になるわけではなく、また、流量制御弁も全閉になるわけではない。
【００６８】
この第１の制御モードによってレール圧制御を行っている間においては、加圧室への低圧燃料の充填量が調節できるようになっているため、内燃機関がオーバーラン状態で、かつ、後行程噴射が行われない場合には、レール圧を低下させることなく駆動トルクを抑えることができる。すなわち、流量制御弁の開度は、主噴射量をベースに補助噴射量の有無も考慮して、必要なときに必要な量の高圧燃料がコモンレールに圧送されるように制御されるため、レール圧を低下させることなく駆動トルクの上昇が抑えられるようになる。したがって、レール圧の振幅幅が小さく抑えられるとともに燃費の改善が図られる。
【００６９】
そして、t3の時点で再びアクセルが踏まれると目標レール圧が再び上昇し、t4以降は再び第３の制御モードによるレール圧制御が行われる。第１の制御モードから第３の制御モードに切り換えられる過渡期においても、レール圧が暴れることのないようになっている。
【００７０】
以上説明した内燃機関の燃料噴射装置の制御方法及び制御装置によれば、流量制御弁及び圧力制御弁の同時制御を行いレール圧制御を行う第１の制御モードを実行する際に、補助噴射が実行されないにもかかわらず高圧燃料が無駄にコモンレールに圧送されることがなくなり、第１の制御モード中での高圧ポンプの駆動トルクを低減させることができるとともに、燃費の改善が図られる。また、駆動トルクを低減させるために目標レール圧を低下させるものではないため、レール圧の振幅幅が大きくなることがなくなり、コモンレールはもちろんのこと、高圧ポンプや燃料噴射弁等をはじめとする高圧にさらされるあらゆる部品の耐久性の低下も防がれる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の形態にかかる内燃機関の燃料噴射装置の構成例を示す図である。
【図２】高圧ポンプの構成の一例を説明するための図である。
【図３】高圧ポンプの回転数と低圧フィードポンプによる低圧燃料の圧送量との関係を示す図である。
【図４】第１〜第３の制御モードでの流量制御弁及び圧力制御弁の開度の違いを概念的に説明するための図である。
【図５】第１の制御モード及び第３の制御モードの制御領域について説明するための図である。
【図６】内燃機関の燃料噴射弁による噴射パターンの例を示す図である。
【図７】燃料噴射装置の制御装置における第１の制御モードにおける流量制御弁の開度が決定される部分の構成を説明するための図である。
【図８】本実施形態のＥＣＵによるレール圧制御の例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７２】
１：燃料タンク、２：電磁低圧ポンプ、３：プレフィルタ、４：フィルタ、５：高圧ポンプ、６：燃料吸入弁、７：プランジャ、８：流量制御弁、９：燃料吐出弁、１０：コモンレール、１２：圧力制御弁、１３：燃料噴射部（燃料噴射弁）、１４：圧力調整弁、１５：カム、１６：カム室、１７ａ・１７ｂ：オリフィス、１８ａ・１８ｂ：低圧燃料通路、２１：レール圧センサ、３０ａ・３０ｂ・３０ｃ：燃料還流路、３７・３９：高圧燃料通路、４０：制御装置（ＥＣＵ）、５１：ポンプハウジング、５１ａ：円柱空間、５２：シリンダヘッド、５２ａ：シリンダ、５２ｂ：燃料吐出路、５４：ローラ、５５：スプリング、５８：タペット構造体、５９：スプリングシート、１００：燃料噴射装置
【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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