(57)【要約】  電動低圧ポンプによって低圧燃料通路に生じる圧力脈動と、高圧ポンプの駆動によって生じる低圧燃料通路の圧力脈動とが共振することで生じる異音の低減が図られた蓄圧式燃料噴射装置の制御装置を提供する。  燃料タンク内の燃料を電動低圧ポンプで圧送するとともに燃料を高圧ポンプで加圧して複数の燃料噴射弁が接続されたコモンレールに圧送し、内燃機関の気筒内に燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射装置の制御を行う蓄圧式燃料噴射装置の制御装置において、電動低圧ポンプのｎ1次（ｎ1は１以上の整数）圧送周波数が高圧ポンプの駆動によって生じる燃料の圧力脈動のｎ2次（ｎ2は１以上の整数）周波数と近似しないように電動低圧ポンプの出力を制御する低圧ポンプ出力制御部を備える。
2010095282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内の燃料を電動低圧ポンプで圧送するとともに前記燃料を高圧ポンプで加圧して複数の燃料噴射弁が接続されたコモンレールに圧送し、内燃機関の気筒内に前記燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射装置の制御を行う蓄圧式燃料噴射装置の制御装置において、
前記電動低圧ポンプのｎ1次（ｎ1は１以上の整数）圧送周波数が前記高圧ポンプの駆動によって生じる前記燃料の圧力脈動のｎ2次（ｎ2は１以上の整数）周波数と近似しないように前記電動低圧ポンプの出力を制御する低圧ポンプ出力制御部を備えることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置の制御装置。
【請求項２】
前記低圧ポンプ出力制御部が、前記内燃機関の回転数又は前記高圧ポンプの回転数を検出するとともに、前記内燃機関の回転数又は前記高圧ポンプの回転数に応じて前記電動低圧ポンプの出力を制御することを特徴とする請求項１に記載の蓄圧式燃料噴射装置の制御装置。
【請求項３】
前記電動低圧ポンプの出力が所定量以上変更される領域では、前記低圧ポンプ出力制御部が、前記内燃機関の回転数又は前記高圧ポンプの回転数が所定量以上変化したときに前記電動低圧ポンプの出力を変更することを特徴とする請求項２に記載の蓄圧式燃料噴射装置の制御装置。
【請求項４】
前記低圧ポンプ出力制御部が、前記内燃機関のアイドル状態において前記電動低圧ポンプの出力を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄圧式燃料噴射装置の制御装置。
【請求項５】
前記低圧ポンプ出力制御部が、
前記内燃機関の回転数又は前記高圧ポンプの回転数を検出する回転数検出部と、
前記電動低圧ポンプの前記ｎ1次圧送周波数が前記高圧ポンプのｎ2次圧送周波数と近似しないように、前記内燃機関又は高圧ポンプの回転数に応じて前記電動低圧ポンプへの供給電圧を制御する電圧制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の蓄圧式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、蓄圧式燃料噴射装置の制御装置に関し、特に、低圧燃料を加圧して圧送する高圧ポンプと、高圧ポンプに低圧燃料を供給する電動低圧ポンプとを備えた蓄圧式燃料噴射装置の制御を行う蓄圧式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燃料が蓄積されるコモンレールを備え、高圧燃料が各燃料噴射弁に供給された状態で燃料噴射弁の通電制御を行うことによって、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。【０００３】
このような蓄圧式燃料噴射装置は、低圧ポンプと、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ており、この蓄圧式燃料噴射装置では、燃料タンク内の燃料が低圧ポンプによって高圧ポンプに圧送されるとともに高圧ポンプによって加圧されてコモンレールに圧送され、各燃料噴射弁に高圧燃料が供給される。そして、この状態で燃料噴射弁の通電制御によって燃料噴射弁の開弁時間及び開弁タイミングが制御されることで、内燃機関への様々な燃料噴射パターンが実現可能となっている。【０００４】
ここで、蓄圧式燃料噴射装置に備えられる低圧ポンプとして、高圧ポンプと別体に備えられた電動低圧ポンプが用いられる場合がある。この場合、電動低圧ポンプの出力は通常一定にされ、電動低圧ポンプから高圧ポンプの加圧室までの間に設けられたオーバーフローバルブから余剰の燃料をオーバーフローさせながら、高圧ポンプの加圧室に対して必要な流量の低圧燃料の供給が行われる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３２９０３３号公報  （図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような蓄圧式燃料噴射装置において、電動低圧ポンプは一定周期で低圧燃料を圧送するため、この電動低圧ポンプの圧送に起因して、電動低圧ポンプと高圧ポンプとの間の低圧燃料通路内に圧力脈動が発生する。一方、高圧ポンプにおいても、高圧ポンプを駆動するカムが回転し、プランジャ等の部品が移動することによって高圧ポンプ内の圧力脈動が発生し、ひいては高圧ポンプに低圧燃料を導く低圧燃料通路内にまで圧力脈動を生じさせる場合がある。【０００７】
これらの、電動低圧ポンプの駆動に起因して低圧燃料通路内に生じる圧力脈動のｎ1次周波数と、高圧ポンプの駆動に起因して低圧燃料通路内に生じる圧力脈動のｎ2次周波数とが近似すると、圧力の振幅の増大や低圧燃料通路に設けられた低圧配管や燃料フィルタ等の振動を引き起こし、部品の損傷や異音の原因となるおそれがある。【０００８】
このような圧力脈動の共振に対する対策として、電動低圧ポンプや高圧ポンプにダンパを設けることも可能ではあるが、それぞれの圧力脈動を引き起こす箇所に対してダンパを設けることが必要になり、部品点数の増加やコストの増加につながりやすい。【０００９】
そこで、本発明の発明者は鋭意努力し、電動低圧ポンプの出力を可変とし、蓄圧式燃料噴射装置の制御装置が、電動低圧ポンプのｎ1次圧送周波数が高圧ポンプの駆動によって高圧ポンプに生じる圧力脈動のｎ2次周波数と近似しないように電動低圧ポンプの出力を制御する低圧ポンプ出力制御部を備え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、電動低圧ポンプによって低圧燃料通路に生じる圧力脈動と、高圧ポンプの駆動によって生じる低圧燃料通路の圧力脈動とが共振することで生じる不具合の低減が図られる蓄圧式燃料噴射装置の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】
【００１０】
本発明によれば、燃料タンク内の燃料を電動低圧ポンプで圧送するとともに燃料を高圧ポンプで加圧して複数の燃料噴射弁が接続されたコモンレールに圧送し、内燃機関の気筒内に燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射装置の制御を行う蓄圧式燃料噴射装置の制御装置において、電動低圧ポンプのｎ1次（ｎ1は１以上の整数）圧送周波数が高圧ポンプの駆動によって生じる燃料の圧力脈動のｎ2次（ｎ2は１以上の整数）周波数と近似しないように電動低圧ポンプの出力を制御する低圧ポンプ出力制御部を備えることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置の制御装置が提供され、上述した問題を解決することができる。【００１１】
また、本発明の蓄圧式燃料噴射装置を構成するにあたり、低圧ポンプ出力制御部が、内燃機関の回転数又は高圧ポンプの回転数を検出するとともに、内燃機関の回転数又は高圧ポンプの回転数に応じて電動低圧ポンプの出力を制御することが好ましい。【００１２】
また、本発明の蓄圧式燃料噴射装置を構成するにあたり、電動低圧ポンプの出力が所定量以上変更される領域では、低圧ポンプ出力制御部が、内燃機関の回転数又は高圧ポンプの回転数が所定量以上変化したときに電動低圧ポンプの出力を変更することが好ましい。【００１３】
また、本発明の蓄圧式燃料噴射装置を構成するにあたり、低圧ポンプ出力制御部が、内燃機関のアイドル状態において電動低圧ポンプの出力を制御することが好ましい。【００１４】
また、本発明の蓄圧式燃料噴射装置を構成するにあたり、低圧ポンプ出力制御部が、内燃機関の回転数又は高圧ポンプの回転数を検出する回転数検出部と、電動低圧ポンプのｎ1次圧送周波数が高圧ポンプのｎ2次圧送周波数と近似しないように、内燃機関又は高圧ポンプの回転数に応じて電動低圧ポンプへの供給電圧を制御する電圧制御部と、を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の蓄圧式燃料噴射装置の制御装置によれば、低圧ポンプ出力制御部が、電動ポンプのｎ1次圧送周波数が高圧ポンプの駆動によって生じる燃料の圧力脈動のｎ2次周波数と近似しないように電動低圧ポンプの出力を制御するため、電動低圧ポンプによって低圧燃料通路に生じる圧力脈動と、高圧ポンプの駆動によって低圧燃料通路に生じる圧力脈動との共振を生じるおそれが低減される。したがって、低圧燃料通路を構成する部品の損傷や異音等の不具合の発生が低減される。【００１６】
また、本発明の蓄圧式燃料噴射装置の制御装置において、低圧ポンプ出力制御部が内燃機関の回転数又は高圧ポンプの回転数を検出するとともに当該いずれかの回転数に応じて電動低圧ポンプの出力を制御することにより、高圧ポンプの駆動によって生じる燃料の圧力脈動のｎ2次周波数と電動低圧ポンプのｎ1次圧送周波数とが近似しないように電動低圧ポンプから低圧燃料を圧送することができる。【００１７】
また、本発明の蓄圧式燃料噴射装置の制御装置において、低圧ポンプ出力制御部が、内燃機関の回転数又は高圧ポンプの回転数が所定量以上変化したときに電動低圧ポンプの出力を所定量以上変更することにより、内燃機関の回転数又は高圧ポンプの回転数が細かく増減するような不安定な状態で、電動低圧ポンプの出力の大幅な変更が繰返し行われることが避けられる。【００１８】
また、本発明の蓄圧式燃料噴射装置の制御装置において、内燃機関のアイドル状態において低圧ポンプ出力制御部が上記制御を行うことにより、高圧ポンプからの吐出量が比較的少ない状態で電動低圧ポンプの出力制御が行われるため、高圧ポンプに供給される低圧燃料が不足するおそれがない。また、内燃機関のアイドル状態で低圧ポンプ出力制御部が上記制御を行うことで、内燃機関で発生する音が比較的小さい状態であっても異音が聞こえにくくなる。【００１９】
また、本発明の蓄圧式燃料噴射装置の制御装置において、低圧ポンプ出力制御部が、所定の回転数検出部及び電圧制御部を備えることにより、内燃機関の回転数又は高圧ポンプの回転数に応じて、高圧ポンプのｎ2次圧送周波数と電動低圧ポンプのｎ1次圧送周波数とが近似しないように、電動低圧ポンプの出力が制御される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射装置の制御装置が備えられた蓄圧式燃料噴射装置の構成例を示す図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射装置の制御装置の構成例を説明するための図である。
【図３】第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射装置の制御装置における電動低圧ポンプへの供給電圧の設定方法を説明するための図である。
【図４】電動低圧ポンプへの供給電圧をステップ変化させる時期について説明するための図である。
【図５】第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射装置の制御装置による電動低圧ポンプの出力制御方法を示すフロー図である。
【図６】供給電圧の補正方法を示すフロー図である。
【図７】第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射装置の制御装置における電動低圧ポンプへの供給電圧の設定方法を説明するための図である。
【図８】第３の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射装置の制御装置における電動低圧ポンプへの供給電圧の設定方法を説明するための図である。
【図９】第３の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射装置の制御装置による電動低圧ポンプの出力制御方法を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明の蓄圧式燃料噴射装置の制御装置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。
【００２２】
［第１の実施の形態］
１．蓄圧式燃料噴射装置の基本的構成
（１）全体構成
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射装置の制御装置４０の制御対象となる蓄圧式燃料噴射装置５０の概略構成を示している。
この図１に示す蓄圧式燃料噴射装置５０は、車両のディーゼルエンジンの気筒内に燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射装置であって、燃料タンク１と、電動低圧ポンプ２と、メインフィルタ４と、高圧ポンプ５と、コモンレール１０と、燃料噴射弁１３等を主たる要素として構成されている。
【００２３】
電動低圧ポンプ２とメインフィルタ４、及びメインフィルタ４と高圧ポンプ５は低圧燃料通路１８ａ、１８ｂで接続され、高圧ポンプ５とコモンレール１０、及びコモンレール１０と燃料噴射弁１３は高圧燃料通路３７ａ、３７ｂで接続されている。また、高圧ポンプ５やコモンレール１０、燃料噴射弁１３等には、排出される燃料を燃料タンク１に戻すための燃料リーク通路３０ａ〜３０ｃが接続されている。図１では、高圧燃料通路３７ａ、３７ｂが太線で示され、低圧燃料通路１８ａ、１８ｂ及び高圧ポンプ５内の低圧燃料通路１８ｃが細線で示され、燃料リーク通路３０ａ〜３０ｃが破線で示されている。
【００２４】
また、電動低圧ポンプ２と高圧ポンプ５とを接続する低圧燃料通路１８ａ、１８ｂの間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によって低圧燃料中の異物が捕集され、高圧ポンプ５に異物が流入しないようになっている。
【００２５】
（２）電動低圧ポンプ
電動低圧ポンプ２は、燃料タンク１内の低圧燃料を吸い上げ、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。図１に示される電動低圧ポンプ２は、低圧燃料が貯蔵された燃料タンク１内に備えられたインタンクの電動低圧ポンプであって、図示しないオルタネータが備えられており、バッテリーから供給される電圧によって駆動され、供給電圧に応じた出力で所定の流量の低圧燃料を圧送する。この電動低圧ポンプ２の燃料吸い込み口にはプレフィルタ３が介在し、このフィルタ３は、燃料タンク１内の燃料に異物が混入している場合に、それらの異物が電動低圧ポンプ２に吸い込まれないように当該異物を捕集する。
【００２６】
ただし、低圧ポンプは、ディーゼルエンジンの回転周波数や高圧ポンプの圧送周波数とは独立して回転数を制御可能なものであればよく、その構成自体が機械的に駆動される構成のものであっても電気的に駆動される構成のものであってもよい。
【００２７】
図１の蓄圧式燃料噴射装置５０では、インタンクの電動低圧ポンプ２としてローラセル型のポンプが用いられている。ローラセル型のポンプでは駆動軸が一回転する間に低圧燃料がセルの数分圧送される。この電動低圧ポンプ２からの低圧燃料の圧送によって、低圧燃料通路１８ａ〜１８ｃ、さらにはメインフィルタ４内にも圧力脈動が生じる。
ただし、電動低圧ポンプ２はローラセル型のポンプに限られるものではなく、また、電動低圧ポンプ２は、燃料タンク１の外部に設けられるものであってもよい。
【００２８】
（３）高圧ポンプ
高圧ポンプ５は、電動低圧ポンプ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３７ａを介して、高圧燃料をコモンレール１０に圧送する。図１に示す蓄圧式燃料噴射装置５０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１５が収容されたカム室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。
【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、加圧室５ａに供給される低圧燃料の流量が調節される。この流量制御弁８は、例えば、供給されるパルス電圧の大きさによって弁体のストローク量が可変である電磁比例式の流量制御弁が用いられ、弁体の移動に伴って低圧燃料通路１８ｃ内に脈動が生じる場合がある。
【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に通じる燃料リーク通路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１８ｃ内の圧力と、燃料リーク通路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、電動低圧ポンプ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、燃料リーク通路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。
【００３１】
高圧ポンプ５を駆動するカム１５は、内燃機関のドライブシャフトにギアを介して連結されたカムシャフトに固定されており、カム１５の回転数は、内燃機関の回転数に比例する。
また、図１に示す蓄圧式燃料噴射装置５０の高圧ポンプ５は、二本のプランジャ７がカム１５によって押し上げられ、二つの加圧室５ａ内で低圧燃料が加圧されて、各加圧室５ａからコモンレール１０に対して高圧燃料が圧送される。したがって、カム１５が一回転する間に高圧ポンプ５からコモンレール１０に向けての高圧燃料の圧送が二回行われる。
【００３２】
このように構成された高圧ポンプ５では、カム１５が回転するとともに、このカム１５の回転に伴いプランジャ７が上下動することで、高圧ポンプ５内の燃料の圧力に脈動が生じる。すなわち、高圧ポンプ５の駆動によって生じる燃料の圧力脈動の周波数は、高圧ポンプ５による燃料の圧送周波数と一致する。この圧力脈動は、高圧ポンプ５に供給される低圧燃料の圧力にも影響を与え、ひいては、低圧燃料通路１８ａ、１８ｂ内にも脈動を生じさせる。
【００３３】
（４）コモンレール
コモンレール１０は、高圧ポンプ５から圧送される高圧燃料を蓄積し、高圧燃料通路３７ｂ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。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が用いられ、コモンレール１０から燃料リーク通路３０ｂに排出する燃料のリーク量が調節され、当該リーク量に応じてコモンレール１０内の圧力が調整される。
【００３４】
また、コモンレール１０に備えられたレール圧センサ２１で検出されるレール圧の信号は制御装置４０に送られる。制御装置４０は、検出される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の制御を行う。
【００３５】
（５）燃料噴射弁
コモンレール１０に接続された燃料噴射弁１３は、噴射孔が設けられたノズルボディと噴射孔を閉塞するノズルニードルとを備え、ノズルニードルの後端側に作用する背圧が逃されることによって噴射孔が開かれることで、コモンレール１０から供給される高圧燃料を内燃機関の気筒内に噴射する。燃料噴射弁１３は、例えば、背圧制御部としてソレノイドバルブが備えられた電磁制御型の燃料噴射弁や、背圧制御部としてピエゾ素子が備えられた電歪型の燃料噴射弁が用いられる。
【００３６】
２．蓄圧式燃料噴射装置の制御装置
（１）全体構成
図２は、本実施形態の制御装置４０の構成のうち、電動低圧ポンプ２の出力制御に関する部分を機能的なブロックで表した図を示している。
この制御装置４０は、公知の構成からなるマイクロコンピュータを中心に構成されており、回転数判定部７１と、電圧制御部７３と、電圧補正部７５と、切換指示部７７とを備えている。これらの各部は、具体的にはマイクロコンピュータによるプログラムの実行によって実現される。
なお、この制御装置４０は、高圧ポンプに備えられた流量制御弁やコモンレールに備えられた圧力制御弁、内燃機関の燃料噴射弁等の制御を行う制御装置の一部として構成されていてもよく、あるいは、そのような制御装置とは別の制御装置として備えられてもよい。
【００３７】
（２）回転数判定部
回転数判定部７１は、一定周期で内燃機関の回転数Neを読込むとともに当該回転数Neが所定値Ne0未満であるか否かを判別し、回転数Neが所定値Ne0未満であるときに電圧制御部７３に対して制御実行信号S1を出力する。本実施形態の制御装置４０は、内燃機関の回転数Neが所定値Ne0未満、すなわち内燃機関のアイドル状態において電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpを制御する一方、内燃機関の回転数Neが所定値Ne0以上の場合には定電圧Vfp0を供給し、常時一定流量の燃料が一定の周期で圧送されるように制御が行われる。
【００３８】
内燃機関の回転数Neが所定値Ne0未満の場合でのみ電動低圧ポンプ２の供給電圧Vfpの制御を行うのは、内燃機関がアイドル状態にない状態では、内燃機関や高圧ポンプ５の振動及び発生する稼動音が比較的大きいため、電動低圧ポンプ２によって生じる低圧燃料通路１８ａ、１８ｂ内の圧力脈動と高圧ポンプ５によって生じる低圧燃料通路１８ａ、１８ｂ内の圧力脈動との共振による影響が小さいからである。そのため、本実施形態の制御装置４０では、制御装置４０や電動低圧ポンプ２への負荷が低減されている。
【００３９】
なお、回転数判定部７１での判定対象は、内燃機関の回転数Neの変わりに高圧ポンプ５の回転数Npを用いてもよい。高圧ポンプ５を駆動するカムシャフトは内燃機関のドライブシャフトに対して所定のギア比で連結されているため、内燃機関の回転数Neの閾値Ne0に対応する高圧ポンプ５の回転数Npの閾値Np0と高圧ポンプ５の回転数Npとを比較することで、同様の判定結果が得られる。
【００４０】
（３）電圧制御部
電圧制御部７３は、内燃機関の回転数Neに応じて、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpを調整する。上述したとおり、本実施形態の制御装置４０は、内燃機関の回転数Neが所定値Ne0未満のときに電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpを調整する制御を行う一方、内燃機関の回転数Neが所定値Ne0以上のときには、電動低圧ポンプ２へ定電圧Vfp0を供給するように構成されている。
【００４１】
内燃機関の回転数Neが閾値Ne0未満のときに制御される供給電圧Vfpは、内燃機関の回転数Neに応じてあらかじめ設定されている。高圧ポンプ５の駆動によって低圧燃料通路１８ａ、１８ｂ内に生じる圧力脈動と電動低圧ポンプ２からの低圧燃料の圧送によって低圧燃料通路１８ａ、１８ｂ内に生じる圧力脈動とが共振しないようにするには、供給電圧Vfpが定電圧Vfp0よりも大きくなるように調整してもよいし小さくなるように調整してもよい。本実施形態の制御装置４０では、電動低圧ポンプ２の稼動音が大きくなることや、供給電圧Vfpを定電圧Vfp0よりも大きくする必要性が低いことを考慮して、調整される供給電圧Vfpが定電圧Vfp0よりも小さくなるように設定されている。
【００４２】
また、製造時や経時劣化等によって生じる電動低圧ポンプ２の個体差による、同一の供給電圧Vfp下での圧送周波数のばらつきを解消して圧力脈動の共振を確実に防止するために、電圧制御部７３に設定される供給電圧Vfpの値は、後述する電圧補正部７５で求められる補正係数Ｋを用いて、電動低圧ポンプ２の個体差に応じて補正されるようになっている。
【００４３】
図３は、内燃機関の回転数Neに応じて設定される電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpの設定方法の一例を説明するための図であり、供給電圧Vfpを一度に大きく変化させることができない場合の例が示されている。この図３の供給電圧Vfpは、基準となる電動低圧ポンプ２での設定値であり、補正係数Ｋ＝１の場合の基準値である。図３の横軸は内燃機関の回転数Ne（ｒｐｍ）を示し、縦軸は周波数（Ｈｚ）を示している。また、図３中の破線は、内燃機関の回転数Neに対応する高圧ポンプ５のｎ2次（図３ではｎ2＝６、７、８、９）圧送周波数を表し、点線は、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpごとに電動低圧ポンプ２の圧送周波数を表している。本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置５０の高圧ポンプ５は、内燃機関のドライブシャフトと所定のギア比で連結されたカムシャフトの回転によって駆動するため、高圧ポンプ５の回転数Npや高圧ポンプ５のｎ2次圧送周波数は内燃機関の回転数Neに対応して規定される。
【００４４】
本実施形態では、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpを制御しない状態では、供給電圧Vfpが１３Ｖの定電圧Vfp0に固定され、このときの電動低圧ポンプ２による低圧燃料の圧送周波数が約２００Ｈｚとなる。電動低圧ポンプ２に定電圧Vfp0が供給されている場合、図３で示される内燃機関の回転数Neの範囲において、内燃機関の回転数Neが約７５０ｒｐｍのときに、高圧ポンプ５の８次圧送周波数と電動低圧ポンプ２の２５次圧送周波数とが一致する（黒点Ｐ１で図示）とともに、内燃機関の回転数Neが約８６０ｒｐｍのときに、高圧ポンプ５の７次圧送周波数と電動低圧ポンプ２の２９次圧送周波数とが近似する（黒点Ｐ２で図示）。
【００４５】
この他、図３には、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpが１０Ｖ、１１Ｖ、１２Ｖ、１４Ｖの場合での、高圧ポンプ５のｎ2次圧送周波数と電動低圧ポンプ２のｎ1次圧送周波数とが近似する点についても黒点で示されている。
すなわち、この図３において、高圧ポンプ５のｎ2次圧送周波数を表す破線が、電動低圧ポンプ２の圧送周波数を表す点線と交差する点が、低圧燃料通路１８ａ、１８ｂやメインフィルタ４内で生じる圧力脈動の共振点となる。このとき、低圧燃料通路１８ａ、１８ｂやメインフィルタ４の振動が大きくなったり異音が発生したりしやすくなる。
【００４６】
そのため、本実施形態の制御装置４０では、これらの共振点に重ならないように、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpが内燃機関の回転数Neに応じて設定されている。図３中の実線が電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpの設定値を示しており、複数存在する共振点と重ならないように、かつ、供給電圧Vfpがステップ変化する点ができるだけ少なくなるように、内燃機関の回転数Neに応じた供給電圧Vfpが設定されている。
【００４７】
具体的には、内燃機関の回転数Neが８００ｒｐｍ未満の運転領域においては、高圧ポンプ５の７次圧送周波数のラインと８次圧送周波数のラインとの間を推移するように、内燃機関の回転数Neが増加するに連れて電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpが１２Ｖから１３Ｖの間で比例的に変化する。この運転領域での供給電圧Vfpは下記式（１）に基づいて設定されている。
Vfp＝ａ・Ne＋ｂ  …（１）
【００４８】
また、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpが１３Ｖになると、供給電圧Vfpが定電圧Vfp0を越え、電動低圧ポンプ２の稼動音も大きくなり始めるため、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpが１３Ｖになる内燃機関の回転数Neが８００ｒｐｍの地点を境に、供給電圧Vfpが１２Ｖまで低下させられる。そして、内燃機関の回転数Neが８００ｒｐｍ以上の運転領域においては、高圧ポンプ５の６次圧送周波数のラインと７次圧送周波数のラインとの間を推移するように、内燃機関の回転数Neが増加するに連れて電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpが１２Ｖから１３Ｖの間で比例的に変化する。この運転領域での供給電圧Vfpは、下記式（２）に基づいて設定されている。
Vfp＝α（ａ・Ne＋ｂ）  …（２）
【００４９】
すなわち、内燃機関の回転数Neが８００ｒｐｍ以上の運転領域においては、回転数Neが８００ｒｐｍ未満の運転領域での供給電圧Vfpの演算式（１）で得られる値に係数αを掛けた値で供給電圧Vfpが設定される。
【００５０】
そして、再び電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpが１３Ｖになる内燃機関の回転数Neが９２０ｒｐｍの地点では、内燃機関や高圧ポンプ５の振動及び発生する稼動音が比較的大きくなり始めるため、内燃機関の回転数Neが９２０ｒｐｍ以上の運転領域では、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpは定電圧Vfp0に固定される。すなわち、この図３の例では、回転数判定部７１で電動低圧ポンプ２の供給電圧Vfpの制御の実行の有無を判定する際の内燃機関の回転数Neの閾値Ne0は、内燃機関のアイドル状態に近い状態となる９２０ｒｐｍに設定されている。
【００５１】
なお、この図３に実線で示される供給電圧Vfpの設定値はあくまでも一例にすぎず、供給電圧Vfpが共振点に重ならないようにさえすれば、種々の設定が可能である。また、電動低圧ポンプ２の供給電圧Vfpの制御の実行の有無が識別される内燃機関の回転数Neの閾値Ne0についても、所望の回転数に設定することができ、あるいは、閾値Ne0を設けずに、内燃機関の回転数Neの全域で電動低圧ポンプ２の供給電圧Vfpの制御を行うようにしてもよい。
【００５２】
（４）電圧補正部
電動低圧ポンプ２は、その個体差によって、同じ電圧を供給してもポンプ回転数にばらつきが生じる場合がある。このポンプ回転数のばらつきが生じると、電圧制御部７３にあらかじめ設定された供給電圧Vfpを電動低圧ポンプ２に供給した場合であっても、電動低圧ポンプ２による実際の圧送周波数が、想定していた圧送周波数からずれる場合がある。その結果、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpの調整をしたにもかかわらず、高圧ポンプ５の回転数のｎ2次周波数と電動低圧ポンプ２のｎ1次圧送周波数とが近似してしまい、低圧燃料通路１８ａ、１８ｂやメインフィルタ４内での共振が低減されないおそれがある。
【００５３】
そのため、本実施形態の制御装置４０は、電圧制御部７３に供給電圧Vfpを設定する際の基準とされた電動低圧ポンプと、実際に使用される電動低圧ポンプ２との個体差によるポンプ回転数のばらつきを考慮して、高圧ポンプ５のｎ2次圧送周波数と電動低圧ポンプ２のｎ1次圧送周波数とを近似させない制御が確実に行われるようにするための電圧補正部７５が備えられている。
【００５４】
本実施形態の制御装置４０の電圧補正部７５は、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpが定電圧Vfp0に設定されている運転領域において、電動低圧ポンプ２に通電される電流値Afpを検出し、当該電流値Afpに基づいて電動低圧ポンプ２の回転数Nfpを求める。また、電圧補正部７５は、求められた回転数Nfpに基づいて電動低圧ポンプ２からの圧送周波数Ffpを求め、電圧制御部７３に記憶されている定電圧Vfp0時の圧送周波数Ffp0と比較することで、設定されている圧送周波数Ffp0との偏差ΔFfpを求める。
【００５５】
そして、求められた圧送周波数の偏差ΔFfpから、実際に使用される電動低圧ポンプ２において圧送周波数FfpがFfp0となる供給電圧Vfp’を算出し、補正係数Ｋ＝Vfp’／Vfpを求める。この補正係数Ｋが求められると、電圧補正部７５は、電圧制御部７３に対して補正係数Ｋを出力する。
その結果、電圧制御部７３では、内燃機関の回転数Neに応じてあらかじめ設定されている供給電圧の値に補正係数Ｋが乗じられて、供給電圧Vfpの設定値が更新される。
【００５６】
電圧補正部７５が補正係数Ｋを求める時期については、電動低圧ポンプ２に対して定電圧Vfp0が供給されている時期でなくても構わない。ただし、電動低圧ポンプ２に対して定電圧Vfp0が供給されている時期であれば、電動低圧ポンプ２は一定の圧送周期で低圧燃料を圧送している状態であるので、圧送周波数の偏差ΔFfpを正確に求めやすい。
また、本実施形態の制御装置４０の電圧補正部７５は、圧送周波数の偏差ΔFfpを基に補正係数Ｋを求めているが、この他、使用する電動低圧ポンプ２を所定の回転数で駆動させるために必要な供給電圧を、電圧制御部７３にあらかじめ設定された供給電圧と比較し、同一の回転数を得るために必要な供給電圧の偏差を算出して、補正係数Ｋを求めるようにしてもよい。
【００５７】
（５）切換指示部
本実施形態の制御装置４０では、電圧制御部７３で電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpを制御する際に、あらかじめ設定された供給電圧Vfpが所定量以上変更される領域において、内燃機関の回転数Neの変化量ΔNeが所定量以上変化したときにのみ供給電圧Vfpが変更されるように、電圧制御部７３に対して算定式の切換指示を行う切換指示部７７が設けられている。
【００５８】
上述した図３に示す例では、内燃機関の回転数Neが約８００ｒｐｍを境にして供給電圧Vfpの算定式が式（１）と式（２）とで切換えられ、供給電圧Vfpが１３Ｖと１２Ｖとでステップ変化する設定となっている。そのため、例えば、内燃機関のアイドル状態において、内燃機関の回転数Neが不安定な状態となって８００ｒｐｍ前後で細かく増減すると、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpも１３Ｖと１２Ｖとで繰返し切換えられる。このように、電動低圧ポンプ２の出力が細かく切換えられると、制御に追従遅れが生じるおそれがある。また、高圧ポンプ５に圧送される低圧燃料の流量が繰り返し変わるため、低圧燃料通路内の低圧燃料の圧力を調節している圧力調整弁１４の応答性によっては、流量制御弁８入口の圧力制御が不能になって、正確にレール圧を制御することができなくなるおそれがある。
【００５９】
そのため、本実施形態の制御装置４０は、内燃機関の回転数Neが８００ｒｐｍ前後で細かく増減するような不安定な状態であっても、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpが１３Ｖから１２Ｖ、あるいは１２Ｖから１３Ｖに切換えられないように構成されている。具体的には、現在の供給電圧Vfpの設定値の基準となる算定式が式（１）を基準としているか式（２）を基準としているかによって、算定式を式（１）から式（２）、あるいは式（２）から式（１）に切換える回転数Neの閾値が異ならせてある。
【００６０】
例えば、現在、電圧制御部７３において、式（１）を基準として供給電圧Vfpが設定されている場合に、切換指示部７７は、内燃機関の回転数Neが８００ｒｐｍ近傍の第１の切換閾値Ne1未満のときには算定式を切換えることなくそのまま式（１）を基準として供給電圧Vfpを設定するよう電圧制御部７３に算定式指示信号S2を出力する。一方、式（１）を基準として供給電圧Vfpが設定されている場合に、切換指示部７７は、内燃機関の回転数Neが第１の切換閾値Ne1以上になると、算定式を式（１）から式（２）に切換え、式（２）を基準として供給電圧Vfpを設定するよう電圧制御部７３に算定式指示信号S2を出力する。
【００６１】
また、現在、電圧制御部７３において、式（２）を基準として供給電圧Vfpが設定されている場合に、切換指示部７７は、内燃機関の回転数Neが第１の切換閾値Ne1よりも小さい値の第２の切換閾値Ne2を越えるときには算定式を切換えることなくそのまま式（２）を基準として供給電圧Vfpを設定するよう電圧制御部７３に算定式指示信号S2を出力する。一方、式（２）を基準として供給電圧Vfpが設定されている場合に、切換指示部７７は、内燃機関の回転数Neが第２の切換閾値Ne2以下になると、算定式を式（２）から式（１）に切換え、式（１）を基準として供給電圧Vfpを設定するよう電圧制御部７３に算定式指示信号S2を出力する。
【００６２】
この切換指示部７７によって算定式の切換時期が調整される結果、内燃機関の回転数Neが概ね８００ｒｐｍ未満から８００ｒｐｍ以上に推移するときには、図４（ａ）に示すように、例えば、内燃機関の回転数Neが第１の切換閾値Ne1である８０５ｒｐｍのときに電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpが１３Ｖから１２Ｖにステップ変化させられる。また、内燃機関の回転数Neが概ね８００ｒｐｍ以上から８００ｒｐｍ未満に推移するときには、図４（ｂ）に示すように、内燃機関の回転数Neが第２の切換閾値Ne2である７９５ｒｐｍのときに電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpが１２Ｖから１３Ｖにステップ変化させられる。
【００６３】
したがって、内燃機関の回転数Neが８００ｒｐｍ付近では、内燃機関の回転数Neが少なくとも１０ｒｐｍ変化しない限りは、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpがステップ変化しないようになっている。そのため、供給電圧Vfpが１２Ｖと１３Ｖとで繰返し切換えられることがない。
【００６４】
３．電動低圧ポンプの出力制御方法
次に、図２に示す本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置の制御装置４０によって行われる電動低圧ポンプ２の出力制御方法について、図５及び図６のフローに基づいて説明する。
この出力制御フローの例では、まず、図５のステップＳ１で、電圧補正部７５が、内燃機関の回転数Neに応じて電圧制御部７３にあらかじめ設定された供給電圧Vfpの値を、電動低圧ポンプ２の個体差に応じて補正する。
【００６５】
図６は、ステップＳ１を具体的に示すフローであり、まず、ステップＳ５１で、電圧制御部７３が電動低圧ポンプ２に定電圧Vfp0を供給するよう、オルタネータに対して指示を出力する。次いで、ステップＳ５２で、電圧補正部７５が、電動低圧ポンプ２に通電されている電流値Afpを検出した後、ステップＳ５３で、当該電流値Afpに対応する電動低圧ポンプ２の回転数Nfp及び圧送周波数Ffpを算出する。
【００６６】
次いで、ステップＳ５４で、電圧補正部７５が、求められた圧送周波数Ffpと、電圧制御部７３にあらかじめ設定された定電圧Vfp0供給時の圧送周波数Ffp0との偏差ΔFfpを求めた後、ステップＳ５５で、使用している電動低圧ポンプ２において圧送周波数FfpがFfp0となる供給電圧Vfp’を算出する。
そして、ステップＳ５６で、電圧補正部７５が補正係数Ｋ＝Vfp’／Vfpを算出するとともに電圧制御部７３に補正係数Ｋの出力を行い、ステップＳ５７で、電圧制御部７３が、あらかじめ設定されている供給電圧Vfpの値に補正係数Ｋを乗じて、供給電圧Vfpの設定値を更新することで、ステップＳ１の供給電圧Vfpの補正が終了する。
【００６７】
図５に戻り、次いで、ステップＳ２で、回転数判定部７１が内燃機関の回転数Neを検出する。次いで、ステップＳ３で、回転数判定部７１が、検出された回転数Neが所定値Ne0未満であるか否かを判別する。回転数Neが所定値Ne0以上であれば、低圧燃料通路１８ａ、１８ｂやメインフィルタ４の振動や内燃機関の稼動音等が比較的大きいため、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpを調整する必要性が低いことから、ステップＳ１２に進んで、電圧制御部７３が供給電圧Vfpを定電圧Vfp0に設定し、電動低圧ポンプ２のオルタネータに対して制御信号を出力した後、ステップＳ１に戻る。
【００６８】
一方、内燃機関の回転数Neが所定値Ne0未満であれば、ステップＳ４に進み、切換指示部７７が、現在の電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpを設定する基準となる算定式が上記式（１）であるか否かを判別する。現在の供給電圧Vfpが式（１）を基準として設定されている場合、すなわち、前回までの内燃機関の回転数Neが概ね８００ｒｐｍ未満であったときには、ステップＳ５に進み、切換指示部７７が、内燃機関の回転数Neが第１の切換閾値Ne1である８０５ｒｐｍ以上であるか否かを判別する。
【００６９】
内燃機関の回転数Neが第１の切換閾値Ne1未満の場合には、ステップＳ６に進んで、切換指示部７７が、電圧制御部７３に対して、そのまま式（１）を基準として供給電圧Vfpの設定を継続するよう指示を出力する。一方、内燃機関の回転数Neが第１の切換閾値Ne1以上の場合には、ステップＳ７に進んで、切換指示部７７が、電圧制御部７３に対して、供給電圧Vfpを設定する基準となる算定式を式（１）から式（２）に切換え、式（２）を基準として供給電圧Vfpの設定を行うよう指示を出力する。
【００７０】
ステップＳ４において、現在の電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpを設定する基準となる算定式が上記式（１）でない、すなわち、前回までの内燃機関の回転数Neが概ね８００ｒｐｍ以上であり、算定式として式（２）が用いられていると判定されたときには、ステップＳ８に進み、切換指示部７７が、内燃機関の回転数Neが第２の切換閾値Ne2である７９５ｒｐｍ以下であるか否かを判別する。
【００７１】
内燃機関の回転数Neが第２の切換閾値Ne2を超えている場合には、ステップＳ９に進んで、切換指示部７７が、電圧制御部７３に対して、そのまま式（２）を基準として供給電圧Vfpの設定を継続するよう指示を出力する。一方、内燃機関の回転数Neが第２の切換閾値Ne2以下の場合には、ステップＳ１０に進んで、切換指示部７７が、電圧制御部７３に対して、供給電圧Vfpを設定する基準となる算定式を式（２）から式（１）に切換え、式（１）を基準として供給電圧Vfpの設定を行うよう指示を出力する。
【００７２】
ステップＳ６、Ｓ７、Ｓ９又はＳ１０において、電圧制御部７３が、供給電圧Vfpを設定する基準となる算定式の指示を受け取った後、ステップＳ１１で、電圧制御部７３は、内燃機関の回転数Neに応じて規定されている電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpを設定し、電動低圧ポンプ２のオルタネータに対して制御信号を出力した後、ステップＳ１に戻る。
【００７３】
以上のように行われる電動低圧ポンプ２の出力制御方法によれば、内燃機関の回転数Neが比較的低いアイドリング状態等において、電動低圧ポンプ２のｎ1次圧送周波数が高圧ポンプ５の駆動によって生じる燃料の圧力脈動のｎ2次周波数に近似することが避けられる。したがって、低圧燃料通路やメインフィルタにおいて、電動低圧ポンプ２に起因する圧力脈動と高圧ポンプ５に起因する圧力脈動とが共振することによる、これらの部品の損傷や異音の発生が低減される。
【００７４】
また、本実施形態で説明した電動低圧ポンプ２の出力制御方法であれば、製造時や経時劣化等によって生じる電動低圧ポンプ２の個体差によって、同一の供給電圧Vfp下での圧送周波数Ffpのばらつきが解消されるため、電動低圧ポンプ２のｎ1次圧送周波数が高圧ポンプ５の駆動によって生じる燃料の圧力脈動のｎ2次周波数に近似することが確実に避けられる。
【００７５】
さらに、本実施形態で説明した電動低圧ポンプ２の出力制御方法であれば、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpがステップ変化する領域において、供給電圧Vfpが繰返し切換えられることがないため、制御に追従遅れが生じたり、レール圧制御が不能になったりすることも防止される。
【００７６】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射装置の制御装置は、電動低圧ポンプ２のｎ1次圧送周波数が高圧ポンプ５の駆動によって生じる燃料の圧力脈動のｎ2次周波数と近似しないように電動低圧ポンプ２の出力を制御するだけでなく、電動低圧ポンプ２の圧送周波数が、流量制御弁８の弁体の往復運動の周波数とも近似しないように電動低圧ポンプ２の出力を制御するように構成されている。
【００７７】
図７は、本実施形態の制御装置の電圧制御部に設定された、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpの設定例を説明するための図であり、図７の横軸及び縦軸や、破線及び点線は、図３と同一の内容を表している。この図７には、さらに、流量制御弁８の弁体の往復運動の周波数（約１８５Ｈｚ）が一点鎖線で示されている。
【００７８】
本実施形態の制御装置では、内燃機関の回転数Neが所定値Ne0（＝９２０ｒｐｍ）未満の運転領域においては、基本的には、高圧ポンプ５の６次圧送周波数のラインと７次圧送周波数のラインとの間を推移するように、内燃機関のNeが増加するにつれて電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpが比例的に変化する。
【００７９】
ただし、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpが約１２．３Ｖ近傍になると、電動低圧ポンプ２の圧送周波数と流量制御弁８の弁体の往復運動の周波数とが近似してくることから、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpが１２Ｖから１２．６Ｖの間には設定されないようになっている。すなわち、内燃機関の回転数Neが８２０ｒｐｍから８９０ｒｐｍの間の運転領域では、供給電圧Vfpの設定値が、高圧ポンプ５の６次圧送周波数のライン以下の領域で、内燃機関の回転数Neが増加するに連れて比例的に変化するように切換えられる。
【００８０】
図７に示すように電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpが設定されていれば、電動低圧ポンプ２に起因する圧力脈動と流量制御弁８に起因する圧力脈動とが低圧燃料通路１８ａ、１８ｂやメインフィルタ４内で共振することも避けられ、低圧燃料通路１８ａ、１８ｂやメインフィルタ４の損傷や異音がさらに低減される。
また、本実施形態の制御装置においても、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpがステップ変化する、内燃機関の回転数Neが８２０ｒｐｍ及び８９０ｒｐｍ付近の運転領域において、内燃機関の回転数Neが不安定になって供給電圧Vfpが繰返し切換えられることがないようにすることができる。
【００８１】
［第３の実施の形態］
上述した第１及び第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射装置の制御装置は、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpを一度に大きく変化させることができない場合に適用される構成である。一方、本発明の第３の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射装置の制御装置は、蓄圧式燃料噴射装置に電動低圧ポンプ２へ供給する電圧の可変器が備えられている場合等、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpを一度に大きく変化させることができる場合に適用可能な構成となっている。
【００８２】
１．蓄圧式燃料噴射装置の制御装置
（１）回転数判定部及び電圧補正部
本実施形態の制御装置に備えられた回転数判定部及び電圧補正部は、第１の実施の形態の制御装置と同様に構成されている。
【００８３】
（２）電圧制御部
本実施形態の制御装置に備えられた電圧制御部は、内燃機関の回転数Neに応じて、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpを第１の定電圧Vfp1（第１の実施の形態における定電圧Vfp0に相当）と第２の定電圧Vfp2とで切換える制御を行う。具体的には、制御装置は、内燃機関の回転数Neが所定値Ne0未満のときに電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpを第２の定電圧Vfp2に設定する一方、内燃機関の回転数Neが所定値Ne0以上のときには、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpを第１の定電圧Vfp1に設定するように構成されている。
【００８４】
第２の定電圧Vfp2は、内燃機関の回転数Neが、内燃機関のアイドル状態に近い状態となる所定値Ne0よりも低く、かつ、内燃機関のアイドル状態に想定し得る回転数Ne以上の範囲内において、高圧ポンプ５のｎ2次圧送周波数と電動低圧ポンプ２のｎ1次圧送周波数との共振点が存在しなくなるようにその値が設定されている。
ただし、高圧ポンプ５への低圧燃料の供給量が不足することがないように、第２の定電圧Vfp2は設定される。
【００８５】
図８は、内燃機関の回転数Neに応じて設定される電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpの設定方法を説明するための図であり、図８の横軸及び縦軸や、破線及び点線は、図３と同一の内容を表している。
この図８で示される本実施形態の供給電圧Vfpの設定例では、内燃機関の回転数Neが９２０ｒｐｍ以上の領域では、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpが第１の定電圧Vfp1である１３Ｖに固定される一方、内燃機関の回転数Neが９２０ｒｐｍ未満の運転領域においては、供給電圧Vfpが第２の定電圧Vfp2である１０Ｖに固定される。したがって、内燃機関の回転数Neが９２０ｒｐｍ未満の運転領域では高圧ポンプ５のｎ2次圧送周波数と電動低圧ポンプ２のｎ1次圧送周波数とが近似するおそれがない。
【００８６】
本実施形態の制御装置の例のように、内燃機関の回転数Neが９２０ｒｐｍ未満のときに電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpを１０Ｖまで低下させたとしても、内燃機関がアイドル状態に近い状態にあり高圧ポンプ５からコモンレール１０への圧送量が比較的少なく済むため、高圧ポンプ５の加圧室５ａへの低圧燃料の供給量が不足することはなく、実現可能である。
第２の定電圧Vfp2の設定値は１０Ｖに限られないが、供給電圧の可変器の能力と、高圧ポンプ５の加圧室５ａへの低圧燃料の供給量等を考慮して設定されることが好ましい。
【００８７】
なお、本実施形態の制御装置においても、製造時や経時劣化等によって生じる電動低圧ポンプ２の個体差による、同一の供給電圧Vfp下での圧送周波数のばらつきを解消して圧力脈動の共振を確実に防止するために、電圧制御部７３に設定される供給電圧Vfpの値は、電圧補正部７５で求められる補正係数Ｋを用いて、電動低圧ポンプ２の個体差に応じて補正されるようになっている。
【００８８】
（３）切換指示部
本実施形態の制御装置に備えられた切換指示部は、基本的には、第１の実施の形態の制御装置に備えられた切換指示部と同様の機能を有している。ただし、第１の実施の形態の制御装置の切換指示部は、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpがステップ変化する、内燃機関の回転数Neが８００ｒｐｍ付近の運転領域において、内燃機関の回転数Neが不安定になって供給電圧Vfpが繰返し切換えられることがないようにされているが、本実施形態の制御装置の切換指示部は、供給電圧Vfpが第１の定電圧Vfp1と第２の定電圧Vfp2とで切換えられる、内燃機関の回転数Neが９２０ｒｐｍ付近の運転領域において、内燃機関の回転数Neが不安定になって供給電圧Vfpが繰返し切換えられることがないように構成されている。
【００８９】
２．電動低圧ポンプの出力制御方法
次に、本実施形態の蓄圧式燃料噴射装置の制御装置４０によって行われる電動低圧ポンプ２の出力制御方法について、図９のフローに基づいて説明する。
この出力制御フローの例では、まず、ステップＳ２１で、第１の実施の形態の出力制御フローのステップＳ１と同様に、内燃機関の回転数Neに応じて電圧制御部にあらかじめ設定された供給電圧Vfpの値を補正する。
【００９０】
次いで、ステップＳ２２で回転数判定部が内燃機関の回転数Neを検出した後、ステップＳ２３で、切換指示部が、現在の電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpの設定が第１の定電圧Vfp1であるか否かを判別する。現在の供給電圧Vfpの設定が第１の定電圧Vfp1である場合には、ステップ２４に進み、切換指示部が、ステップＳ２２で検出された内燃機関の回転数Neが第２の切換閾値Ne2である９１５ｒｐｍ以下であるか否かを判別する。
【００９１】
内燃機関の回転数Neが第２の切換閾値Ne2を超えている場合には、ステップＳ２５に進んで、切換指示部が、電圧制御部に対して、供給電圧Vfpを第１の定電圧Vfp1のままで維持するよう指示を出力する。一方、内燃機関の回転数Neが第２の切換閾値Ne2以下である場合には、ステップＳ２６に進んで、切換指示部が、電圧制御部に対して、供給電圧Vfpを第２の定電圧Vfp2に切換えるよう指示を出力する。
【００９２】
ステップＳ２３において、現在の電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpの設定が第１の定電圧Vfp1でない、すなわち、第２の定電圧Vfp2である場合には、ステップＳ２７に進み、切換指示部が、ステップＳ２２で検出された内燃機関の回転数Neが第１の切換閾値Ne1である９２５ｒｐｍ以上であるか否かを判別する。
【００９３】
内燃機関の回転数Neが第１の切換閾値Ne1未満の場合には、ステップＳ２８に進んで、切換指示部が、電圧制御部に対して、供給電圧Vfpを第２の定電圧Vfp2のままで維持するよう指示を出力する。一方、内燃機関の回転数Neが第１の切換閾値Ne1以上である場合には、ステップＳ２９に進んで、切換指示部が、電圧制御部に対して、供給電圧Vfpを第１の定電圧Vfp1に切換えるよう指示を出力する。
【００９４】
ステップＳ２５、Ｓ２６、Ｓ２８又はＳ２９において、電圧制御部が、供給電圧Vfpの指示を受け取った後、ステップＳ３０で、電圧制御部は、電動低圧ポンプ２のオルタネータに対して制御信号を出力した後、ステップＳ２１に戻る。
【００９５】
以上のように行われる本実施形態の電動低圧ポンプ２の出力制御方法においても、内燃機関の回転数Neが比較的低いアイドリング状態等において、電動低圧ポンプ２のｎ1次圧送周波数が高圧ポンプ５の駆動によって生じる燃料の圧力脈動のｎ2次周波数に近似することが避けられる。したがって、低圧燃料通路やメインフィルタにおいて、電動低圧ポンプ２に起因する圧力脈動と高圧ポンプ５に起因する圧力脈動とが共振することによる、これらの部品の損傷や異音の発生が低減される。
【００９６】
また、本実施形態で説明した電動低圧ポンプ２の出力制御方法であれば、製造時や経時劣化等によって生じる電動低圧ポンプ２の個体差によって、同一の供給電圧Vfp下での圧送周波数Ffpのばらつきが解消されるため、電動低圧ポンプ２のｎ1次圧送周波数が高圧ポンプ５の駆動によって生じる燃料の圧力脈動のｎ2次周波数に近似することが確実に避けられる。
【００９７】
また、本実施形態で説明した電動低圧ポンプ２の出力制御方法であれば、電動低圧ポンプ２への供給電圧Vfpがステップ変化する領域において、供給電圧Vfpが繰返し切換えられることがないため、制御に追従遅れが生じたり、レール圧制御が不能になったりすることも防止される。
【図１】
2010095282.tif 000003
【図２】
2010095282.tif 000004
【図３】
2010095282.tif 000005
【図４】
2010095282.tif 000006
【図５】
2010095282.tif 000007
【図６】
2010095282.tif 000008
【図７】
2010095282.tif 000009
【図８】
2010095282.tif 000010
【図９】
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【国際調査報告】
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