(57)【要約】【課題】燃料噴射装置において、イグニッションオフ後の装置内の燃料の圧力上昇を抑え、コモンレール等の機器の破損の虞を低減することにある。【解決手段】燃料噴射装置の制御手段は、イグニッションオフ時に燃料供給ポンプによる燃料の吸入を停止する。また、制御手段は、イグニッションオフ後の実レール圧の上昇量を予測し、予測された上昇量を用いて算出された可能到達圧力と機器の保障圧力とを比較し、この比較の結果に応じて実レール圧を減圧するか否かを決定する。これにより、イグニッションオフ後にコモンレール等に流入する燃料の量を減らすとともに、上昇量が大きいと予測される場合には、実レール圧を減圧するための処理を実行することで、イグニッションオフ後の実レール圧の上昇を抑え、コモンレール等の機器の破損の虞を確実に低減することができる。【選択図】図５
2006291843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクから燃料を吸入するとともに加圧して吐出する燃料供給ポンプと、
この燃料供給ポンプから吐出された燃料を蓄圧するコモンレールと、
前記コモンレールに蓄圧された燃料の圧力である実レール圧に応じて、前記燃料供給ポンプの作動を制御する制御手段とを備え、前記コモンレールに蓄圧された燃料をエンジンに噴射供給する燃料噴射装置において、
前記制御手段は、前記エンジンが停止する際に前記燃料供給ポンプから前記コモンレールへの燃料の吐出を停止するとともに、前記エンジンの停止後の前記実レール圧の上昇量を予測し、この予測の結果に応じて前記実レール圧を減圧するか否かを決定することを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料噴射装置において、
前記エンジンの各気筒に搭載されるとともに、前記制御手段により前記エンジンの運転状態に応じて作動を制御され、開弁することで前記コモンレールに蓄圧された燃料を前記エンジンの気筒内に噴射するインジェクタを備え、
前記制御手段は、前記実レール圧を減圧すると決定したら、全てのインジェクタを開弁させることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項３】
請求項１に記載の燃料噴射装置において、
前記コモンレールに装着されるとともに、前記制御手段により前記実レール圧に応じて作動を制御され、開弁することで前記実レール圧を減圧する減圧弁を備え、
前記制御手段は、前記実レール圧を減圧すると決定したら、前記減圧弁を開弁させることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項４】
請求項１に記載の燃料噴射装置において、
前記エンジンの各気筒に搭載されるとともに、前記制御手段により前記エンジンの運転状態に応じて作動を制御され、開弁することで前記コモンレールに蓄圧された燃料を前記エンジンの気筒内に噴射するインジェクタを備え、
このインジェクタは、噴孔を開閉する弁体と、前記弁体に対し前記噴孔を閉鎖する方向に背圧を及ぼす燃料を給排するアクチュエータとを有し、このアクチュエータが給電を受けて作動し背圧を及ぼす燃料を排出することで、前記噴孔を開放する方向に前記弁体を駆動して開弁し、
前記制御手段は、前記実レール圧を減圧すると決定したら、前記アクチュエータへの給電能力の上限に応じて開弁させるインジェクタを選択し、選択されたインジェクタを開弁させることを特徴とする燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンに燃料を噴射供給する燃料噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
〔従来の技術〕
従来から、燃料タンクから燃料を吸入するとともに加圧して吐出する燃料供給ポンプと、燃料供給ポンプから吐出された燃料を蓄圧するコモンレールと、開弁することで、コモンレールに蓄圧された燃料をエンジンの気筒内に噴射するインジェクタと、燃料供給ポンプやインジェクタ等の作動を制御する制御手段とを備えた燃料噴射装置が知られている。
【０００３】
ここで、インジェクタは、噴孔を開閉する弁体と、弁体に対し噴孔を閉鎖する方向に背圧を及ぼす燃料（背圧燃料）を給排するアクチュエータとを有する。そして、アクチュエータが給電を受けて作動し背圧燃料を排出することで、弁体が噴孔を開放する方向に駆動され、これにより、インジェクタが開弁し燃料の噴射が行われる。
【０００４】
従来の燃料噴射装置では、イグニッションオフ後に、エンジンを確実に他の機器に先行して停止させるため、インジェクタの作動を停止させた後に燃料供給ポンプの作動を停止させている。すなわち、図６に示すように、イグニッションオフ直後の制御サイクルで、インジェクタの作動状態を噴射実行状態から噴射停止状態に移行させて燃料の噴射を停止する。そして、次の制御サイクルで、燃料供給ポンプの作動状態を吸入実行状態から吸入停止状態に移行させて燃料の吸入を停止する。
【０００５】
このため、インジェクタの噴射停止前に燃料供給ポンプにより吸入された燃料が、噴射停止後に吐出される可能性がある。そして、噴射停止前に吸入された燃料が、噴射停止後に吐出されると、イグニッションオフ後であるにもかかわらず実レール圧が上昇する。また、燃料供給ポンプの吐出停止後も、一旦、吐出された燃料は慣性によりコモンレール等に流入する。そして、このような慣性に伴う燃料の流入によっても、イグニッションオフ後の実レール圧が上昇する。
【０００６】
〔従来技術の不具合〕
近年、燃料噴射装置について、噴射応答性の向上や噴霧微粒化の促進等を目的として、装置内における燃料の高圧化に対する要求が高まっている。この要求に対し、上記のような特性を有する従来の燃料噴射装置で高圧化を進めると、イグニッションオフ後の実レール圧がコモンレール等の機器の保障圧力を超え、機器が破損する虞が生じる。
【０００７】
このように実レール圧が保障圧力を超えることを阻止するため、コモンレールにプレッシャリミッタを装着する方法も考えられる。しかし、プレッシャリミッタが故障により正常に作動しない可能性もあり、さらに、プレッシャリミッタの性能ばらつきにより実レール圧が保障圧力を超える可能性もある。このため、プレッシャリミッタを装着しても、機器破損の虞がある。
【０００８】
なお、実レール圧を減圧するには、コモンレールに装着された減圧弁を開弁させる技術や（例えば、特許文献１参照）、インジェクタによる噴射を多段化することで、いわゆる動的リーク量を増加させる技術（例えば、特許文献２参照）が公知となっている。ここで、動的リーク量とは、背圧燃料の排出等の制御上の意図的な操作により、インジェクタを通じてコモンレール等から排出される燃料の量を意味する。しかし、これらの技術は、エンジンの運転中に実レール圧の減圧を実行するものであり、イグニッションオフ後の実レール圧の上昇を抑えることに対応するものではない。
【特許文献１】特開２００３−２３９８２３号公報
【特許文献２】特開２００４−１５６５７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、燃料噴射装置において、イグニッションオフ後の装置内の燃料の圧力上昇を抑え、機器の破損の虞を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の燃料噴射装置は、燃料タンクから燃料を吸入するとともに加圧して吐出する燃料供給ポンプと、燃料供給ポンプから吐出された燃料を蓄圧するコモンレールと、コモンレールに蓄圧された燃料の圧力である実レール圧に応じて、燃料供給ポンプの作動を制御する制御手段とを備え、コモンレールに蓄圧された燃料をエンジンに噴射供給するものである。そして、制御手段は、エンジンが停止する際に燃料供給ポンプからコモンレールへの燃料の吐出を停止するとともに、エンジンの停止後の実レール圧の上昇量を予測し、この予測の結果に応じて実レール圧を減圧するか否かを決定する。
【００１１】
これにより、イグニッションオフ後には、先ず、燃料供給ポンプによる燃料の吐出が停止されるので、イグニッションオフ後にコモンレール等に流入する燃料の量は従来よりも減少する。また、イグニッションオフ後に、慣性によりコモンレール等に燃料が流入しても、事前に実レール圧の上昇量が予測され、この予測の結果に応じて実レール圧を減圧するか否かが決定されている。このため、上昇量が大きいと予測される場合には、実レール圧を減圧するための処理が実行される。
【００１２】
以上のように、イグニッションオフ後にコモンレール等に流入する燃料の量を減らすとともに、上昇量が大きいと予測される場合には、実レール圧を減圧するための処理を実行することで、イグニッションオフ後の実レール圧の上昇を抑え、機器の破損の虞を確実に低減することができる。
【００１３】
なお、燃料供給ポンプには、燃料タンクからの燃料の吸入量を調節することで、コモンレールへの燃料の吐出量を目標吐出量に略一致させる吸入調量方式と、燃料タンクから吸入した燃料を吐出する際に吐出量を調節することで、コモンレールへの燃料の吐出量を目標吐出量に略一致させる吐出調量方式とを採用することができる。そして、吸入調量方式および吐出調量方式のいずれの燃料供給ポンプにおいても、「燃料供給ポンプからコモンレールへの燃料の吐出を停止する」とは、制御手段から燃料供給ポンプに与えられる吐出停止指令に対し、即座に応じて燃料の吐出を停止することを意味するものとする。
【００１４】
〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の燃料噴射装置は、エンジンの各気筒に搭載されるとともに、制御手段によりエンジンの運転状態に応じて作動を制御され、開弁することでコモンレールに蓄圧された燃料をエンジンの気筒内に噴射するインジェクタを備える。そして、制御手段は、実レール圧を減圧すると決定したら、全てのインジェクタを開弁させる。
これにより、実レール圧を速やかに減圧することができる。
【００１５】
〔請求項３の手段〕
請求項３に記載の燃料噴射装置は、コモンレールに装着されるとともに、制御手段により実レール圧に応じて作動を制御され、開弁することで実レール圧を減圧する減圧弁を備える。そして、制御手段は、実レール圧を減圧すると決定したら減圧弁を開弁させる。
これにより、実レール圧を速やかに減圧することができる。
【００１６】
〔請求項４の手段〕
請求項４に記載の燃料噴射装置は、エンジンの各気筒に搭載されるとともに、制御手段によりエンジンの運転状態に応じて作動を制御され、開弁することでコモンレールに蓄圧された燃料をエンジンの気筒内に噴射するインジェクタを備える。インジェクタは、噴孔を開閉する弁体と、弁体に対し噴孔を閉鎖する方向に背圧を及ぼす燃料を給排するアクチュエータとを有し、アクチュエータが給電を受けて作動し背圧を及ぼす燃料を排出することで、噴孔を開放する方向に弁体を駆動して開弁する。そして、制御手段は、実レール圧を減圧すると決定したら、アクチュエータへの給電能力の上限に応じて開弁させるインジェクタを選択し、選択されたインジェクタを開弁させる。
これにより、アクチュエータへの給電能力に応じて、確実に弁体を駆動して噴孔を開放することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
最良の形態１の燃料噴射装置は、燃料タンクから燃料を吸入するとともに加圧して吐出する燃料供給ポンプと、燃料供給ポンプから吐出された燃料を蓄圧するコモンレールと、コモンレールに蓄圧された燃料の圧力である実レール圧に応じて、燃料供給ポンプの作動を制御する制御手段とを備え、コモンレールに蓄圧された燃料をエンジンに噴射供給するものである。そして、制御手段は、エンジンが停止する際に燃料供給ポンプからコモンレールへの燃料の吐出を停止するとともに、エンジンの停止後の実レール圧の上昇量を予測し、この予測の結果に応じて実レール圧を減圧するか否かを決定する。
【００１８】
また、燃料噴射装置は、エンジンの各気筒に搭載されるとともに、制御手段によりエンジンの運転状態に応じて作動を制御され、開弁することでコモンレールに蓄圧された燃料をエンジンの気筒内に噴射するインジェクタを備える。そして、制御手段は、実レール圧を減圧すると決定したら、全てのインジェクタを開弁させる。
【００１９】
最良の形態２の燃料噴射装置は、コモンレールに装着されるとともに、制御手段により実レール圧に応じて作動を制御され、開弁することで実レール圧を減圧する減圧弁を備える。そして、制御手段は、実レール圧を減圧すると決定したら減圧弁を開弁させる。
【００２０】
最良の形態３の燃料噴射装置は、インジェクタが、噴孔を開閉する弁体と、弁体に対し噴孔を閉鎖する方向に背圧を及ぼす燃料を給排するアクチュエータとを有し、アクチュエータが給電を受けて作動し背圧を及ぼす燃料を排出することで、噴孔を開放する方向に弁体を駆動して開弁する。そして、制御手段は、実レール圧を減圧すると決定したら、アクチュエータへの給電能力の上限に応じて開弁させるインジェクタを選択し、選択されたインジェクタを開弁させる。
【実施例１】
【００２１】
〔実施例１の構成〕
実施例１の燃料噴射装置１の構成を、図１ないし図３を用いて説明する。
燃料噴射装置１は、図１に示すように、燃料タンク２から燃料を吸入するとともに加圧して吐出する燃料供給ポンプ３と、燃料供給ポンプ３から吐出された燃料を蓄圧するコモンレール４と、エンジン（図示せず）の各気筒に搭載されるとともに、開弁することでコモンレール４に蓄圧された燃料をエンジンの気筒内に噴射するインジェクタ５と、コモンレール４に装着されるとともに、開弁することでコモンレール４に蓄圧された燃料の圧力（実レール圧）を減圧する減圧弁６と、燃料供給ポンプ３およびインジェクタ５等の作動を制御する制御手段７とを備え、ディーゼルエンジン等の直噴型エンジンに燃料を噴射供給するものである。
【００２２】
また、制御手段７は、各種センサから入力される検出値に基づいて、インジェクタ５等の各機器に与える各種の指令値を算出し、指令信号として出力するマイコン８と、マイコン８から出力される指令信号に応じて、車載電源（図示せず）から各機器へ給電を行う各種の駆動回路とから構成されている。
【００２３】
ここで、指令値とは、例えば、燃料供給ポンプ３に与えるポンプ指令値、インジェクタ５に与えるインジェクタ指令値および減圧弁６に与える減圧弁指令値等であり、各種の駆動回路とは、燃料供給ポンプ３へ給電を行うポンプ駆動回路９、インジェクタ５へ給電を行うインジェクタ駆動回路１０および減圧弁６へ給電を行う減圧弁駆動回路１１等である。
【００２４】
燃料供給ポンプ３は、燃料タンク２から汲み上げた燃料を、コモンレール４に蓄圧された燃料の目標圧力（目標レール圧）に応じて吸入するとともに調量する吸入調量弁１２、吸入調量弁１２で吸入された燃料を加圧して高圧配管１６に吐出する高圧ポンプ（図示せず）を有する。
【００２５】
ここで、吸入調量弁１２には、マイコン８からポンプ駆動回路９を介して、ポンプ指令値としてのポンプ駆動電流が与えられる。ポンプ指令値は、実レール圧が目標レール圧に略一致するように算出される。そして、ポンプ指令値に基づく大きさの電流が吸入調量弁１２のソレノイド（図示せず）に通電されることで、吸入調量弁１２の弁開度が調節され、目標レール圧に応じた調量が行われる。なお、吸入調量弁１２は、通電される電流がゼロであるときに、弁開度がゼロとなる常閉型が採用されている。また、燃料タンク２から汲み上げられた燃料は、フィルタ１７により異物が除去された後、吸入調量弁１２により吸入される。
【００２６】
コモンレール４は、燃料供給ポンプ３の吐出口と高圧配管１６を介して接続され、加圧された燃料の供給を受けて燃料を高圧状態で蓄圧するとともに、各インジェクタ５と高圧配管１８を介して接続され、実レール圧の燃料を各インジェクタ５に供給する。すなわち、コモンレール４は、高圧の燃料を蓄圧する蓄圧容器として機能するとともに、高圧の燃料を各インジェクタ５に分配する分配容器として機能する。
【００２７】
コモンレール４の一端には、実レール圧を検出するとともに、その検出値を検出信号としてマイコン８に出力するレール圧センサ１９が装着されている。また、他端には、実レール圧が限界値を超えたら開弁し、実レール圧を限界値以下に抑えるプレッシャリミッタ２０が装着されている。なお、プレッシャリミッタ２０が開弁する圧力、つまり上記の限界値はコモンレール４等の機器の保障圧力と略同一の値に設定されている。
【００２８】
インジェクタ５は、図２に示すように、高圧配管１８が接続されてコモンレール４と連通するとともに、気筒内に燃料を噴射する噴射ノズル２３、噴射ノズル２３を作動させる電磁弁２４等により構成されている。なお、インジェクタ５は、気筒数と同数だけ備えられている。
【００２９】
噴射ノズル２３は、噴孔２５を開閉するニードル状の弁体（以下、噴射弁体と呼ぶ）２６を有する。噴射弁体２６は、高圧配管１８およびボディ２７に設けられた高圧流路２８を介してコモンレール４から溜まり部２９に供給された燃料の圧力により、噴孔２５を開く方向（開孔側）に付勢されるとともに、噴射弁体２６の反噴孔側に配設されるスプリング３０、およびコマンドピストン３１から伝達される背圧により噴孔２５を閉じる方向（閉孔側）に付勢される。
【００３０】
ここで、背圧とは、背圧室３２に供給された燃料の圧力であり、背圧室３２は、噴射弁体２６の反噴孔側で、コマンドピストン３１により下方を閉鎖されて形成されている。背圧室３２は、高圧配管１８およびオリフィス３３を介してコモンレール４と連通しており、コモンレール４から燃料の供給を受けることで背圧が上昇する。なお、コモンレール４からの燃料の供給はオリフィス３３により制限を受ける。また、背圧室３２は、電磁弁２４の弁体３４により開放されることで、オリフィス３５を介して燃料が排出され背圧が低下する。なお、オリフィス３３、３５は、オリフィス３５からの燃料の排出量がオリフィス３３からの燃料の供給量よりも大きくなるように設けられている。
【００３１】
電磁弁２４は、噴射弁体２６に対し閉孔側に背圧を及ぼす燃料（つまり、背圧室３２の燃料）を給排することで、インジェクタ５のアクチュエータとして作動するものである。すなわち、電磁弁２４が給電を受けて作動し、背圧室３２の燃料が排出されることで、開孔側に噴射弁体２６が駆動されインジェクタ５が開弁する。
【００３２】
この電磁弁２４は、磁気吸引力を受けて背圧室３２を開放する方向（開室側）に変位する弁体３４、高電圧の印加および定電流の通電を受け、弁体３４を開室側に変位させるとともに開室側で保持する磁気吸引力を発生するソレノイド３６、背圧室３２を閉鎖する方向（閉室側）に、弁体３４を付勢するスプリング３７等により構成されている。
【００３３】
電磁弁２４には、マイコン８からインジェクタ駆動回路１０を介して、インジェクタ指令値としての噴射開始時期および噴射期間が与えられる。これらのインジェクタ指令値は、エンジンの運転状態に応じた時期に、エンジンの運転状態に応じた量の燃料が噴射されるように算出される。そして、噴射開始時期および噴射期間に基づいて、マイコン８からインジェクタ駆動回路１０に指令信号が出力され、この指令信号に応じてインジェクタ駆動回路１０は、高電圧をソレノイド３６に印加するとともに所定の定電流をソレノイド３６に通電させる。これにより、エンジンの運転状態に応じた時期に、エンジンの運転状態に応じた量の燃料が噴射される。
【００３４】
すなわち、ソレノイド３６に高電圧が印加され、引き続き定電流の通電が行われると、弁体３４が開室側に変位して背圧室３２が開放され、この開放状態が続くので、背圧室３２からの燃料の排出量が背圧室３２への燃料の供給量よりも大きくなり背圧が低下する。これにより、噴射弁体２６に対し開孔側に作用する付勢力（溜まり部２９の燃料圧力による付勢力）の方が、閉孔側に作用する付勢力（背圧による付勢力およびスプリング３０による付勢力）よりも強くなる。この結果、噴射弁体２６が開孔側に変位して噴孔２５が開放され噴射が行われる。
【００３５】
やがて、ソレノイド３６への通電が停止すると、弁体３４が閉室側に変位して背圧室３２が閉鎖され、背圧室３２からの燃料の排出が停止するので、オリフィス３３からの燃料の供給により背圧が上昇する。これにより、噴射弁体２６に対し閉孔側に作用する付勢力の方が、開孔側に作用する付勢力よりも強くなる。この結果、噴射弁体２６が閉孔側に変位して噴孔２５が閉鎖され噴射が停止される。
【００３６】
また、電磁弁２４には、噴射に用いられなかったインジェクタ５内の余剰の燃料を低圧配管３８にリークするためのリークポート３９が設けられている。ここで、リークする燃料には、静的リークに起因する燃料と動的リークに起因する燃料とがある。
【００３７】
静的リークとは、インジェクタ５の内部の摺動部を通して燃料がリークすることであり、例えば、溜まり部２９の燃料が、ボディ２７と噴射弁体２６との摺動部からリークしたり、背圧室３２の燃料が、ボディ２７とコマンドピストン３１との摺動部からリークしたりすることである。そして、溜まり部２９および背圧室３２からリークした燃料は、噴射弁体２６とコマンドピストン３１との間に形成されスプリング３０を収容するスプリング室４０に流入し、ボディ２７に設けられる低圧流路４１、電磁弁２４に設けられる低圧流路４２を経てリークポート３９から低圧配管３８にリークする。
【００３８】
動的リークとは、背圧を低下させるために背圧室３２から燃料を排出するときのように、制御上の意図的な操作により、燃料がリークすることである。そして、背圧室３２からオリフィス３５を介して排出された燃料は、低圧流路４２で静的リークによる燃料と合流しリークポート３９から低圧配管３８にリークする。
【００３９】
減圧弁６は、コモンレール４に装着されるとともに、開弁してコモンレール４から低圧配管４８に燃料を逃すことで実レール圧を減圧するものである。減圧弁６は、図３に示すように、コモンレール４と低圧配管４８との間を連通または遮断することで開弁動作または閉弁動作をするボール状の弁体４９、弁体４９に当接するとともに磁気吸引力を受けて開弁側に変位する可動子５０、駆動電流の通電を受け、可動子５０を開弁側に変位させる磁気吸引力を発生するソレノイド５１、ソレノイド５１への通電により励磁され可動子５０を磁気吸引する固定子５２、可動子５０と固定子５１との間に配設され、可動子５０を閉弁側に付勢するスプリング５３等により構成されている。
【００４０】
減圧弁６には、マイコン８から減圧弁駆動回路１１を介して、減圧弁指令値が与えられる。この減圧弁指令値は、減圧弁６が開弁している期間を示す開指令期間であり、ソレノイド５１に通電が行われる期間を示すものである。この減圧弁指令値（開指令期間）は、実レール圧と目標レール圧との差に応じて算出される。そして、開指令期間に基づいて、マイコン８から減圧弁駆動回路１１に指令信号が出力され、この指令信号に応じて減圧弁駆動回路１１は、ソレノイド５１に駆動電流を通電させる。これにより、減圧弁６が開弁してコモンレール４から低圧配管４８に燃料が逃され、実レール圧が低下する。
【００４１】
なお、低圧配管４８は、インジェクタ５からリークした燃料が流入する低圧配管３８に接続され、コモンレール４から逃された燃料は、インジェクタ５からリークした燃料とともに、燃料タンク２に戻る。
【００４２】
マイコン８は、制御処理および演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータ等を記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶手段、入力回路、出力回路等により構成される周知構造のコンピュータである。そして、レール圧センサ１９、エンジン回転数を検出する回転数センサ５６、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ５７等の各種センサから入力される検出値に基づいて、ポンプ指令値、インジェクタ指令値および減圧弁指令値等を算出し、指令信号として各駆動回路に出力する。
【００４３】
各駆動回路には、指令信号に応じて作動したり作動を停止したりするスイッチング素子が組み込まれている。そして、このスイッチング素子が作動したり作動を停止したりすることで、各指令値に応じた給電が車載電源からインジェクタ５等の各機器へ行われる。
【００４４】
以上の構成により、燃料噴射装置１では、実レール圧がエンジンの運転状態に応じた目標レール圧に略一致するように、燃料供給ポンプ３からの燃料の供給量、および減圧弁６からの燃料の逃し量が制御される。また、燃料噴射装置１では、エンジンの運転状態に応じた時期に、エンジンの運転状態に応じた量の燃料が噴射されるように、インジェクタ５による噴射開始時期および噴射期間が制御される。この結果、実レール圧が目標レール圧に略一致するとともに、実レール圧に相当する圧力の燃料が各気筒内に噴射され、エンジンの状態に応じた運転が行われる。
【００４５】
〔実施例１の特徴〕
実施例１の燃料噴射装置１の特徴を説明する。
実施例１のマイコン８は、エンジンが停止する際（イグニッションオフ時：以下、エンジンが停止することをイグニッションオフと呼ぶ）に燃料供給ポンプ３による燃料の吸入を停止させるとともに、イグニッションオフ後の実レール圧の上昇量を予測し、この予測の結果に応じて実レール圧を減圧するか否かを決定する。
【００４６】
先ず、マイコン８は、イグニッションオフ時にポンプ指令値に基づく指令信号の出力を停止し、吸入調量弁１２のソレノイドへの通電を停止させる。これにより、吸入調量弁１２の弁開度はゼロとなり、吸入調量弁１２による燃料の吸入量がゼロとなる。この結果、燃料供給ポンプ３による燃料の吸入が停止される。
【００４７】
また、マイコン８は、イグニッションオフ直前のエンジン回転数や、イグニッションオフ直前およびイグニッションオフ直後のインジェクタ５による燃料の噴射、または燃料供給ポンプ３による燃料の吐出等に伴うコモンレール４における燃料の流出入量に基づいて、イグニッションオフ後の実レール圧の上昇量を予測する。
【００４８】
この予測に際し、マイコン８は、先ず、イグニッションオフ直前のエンジン回転数の検出値を記憶するとともに、イグニッションオフ直前のコモンレール４における燃料の流出入量を算出しその算出値を記憶する（以下、コモンレール４からの燃料の流出量を、レール流出量と、燃料供給ポンプ３からの燃料の流入量を、レール流入量と、コモンレール４における燃料の流出入量を、レール流出入量と呼ぶ）。イグニッションオフ直前のレール流出入量は、イグニッションオフ直前の実レール圧の変化率と燃料の体積弾性率とから算出することができる。
【００４９】
ここで、レール流出入量は、実レール圧の変化率が正の値であるとき、レール流入量の方がレール流出量よりも多く、正の値として算出される。また、レール流出入量は、実レール圧の変化率が負の値であるとき、レール流出量の方がレール流入量よりも多く、負の値として算出される。
【００５０】
次に、マイコン８は、イグニッションオフ直前のエンジン回転数やアクセル開度等のエンジンの運転状態に基づき、インジェクタ５による燃料の噴射量の目標値、すなわち、イグニッションオフ直後にコモンレール４から流出すると予測される燃料の流出量（つまり、イグニッションオフ直後のレール流出量）を算出する。
【００５１】
そして、マイコン８は、記憶されたイグニッションオフ直前のエンジン回転数の検出値、記憶されたイグニッションオフ直前のレール流出入量の算出値、およびイグニッションオフ直後のレール流出量の算出値等に基づき、イグニッションオフ後の実レール圧の上昇量を予測する。
【００５２】
なお、イグニッションオフ直前のレール流出入量は、エンジンの運転状態に基づき算出される目標値（つまり、燃料供給ポンプ３による燃料の吐出量の目標値、およびインジェクタ５による燃料の噴射量の目標値）に基づき算出することもできる。
【００５３】
以上により算出された実レール圧の上昇量の予測値を、イグニッションオフ直前の実レール圧の検出値に加算することで、イグニッションオフ後の実レール圧の可能到達圧力を算出する。そして、実レール圧の可能到達圧力が、コモンレール４等の機器の保障圧力の値を超える場合には、実レール圧を減圧するための処理（減圧処理）を実行する。
【００５４】
実施例１の減圧処理は、全てのインジェクタ５を開弁させることである。つまり、マイコン８は、実レール圧を減圧すると決定したら、全てのインジェクタ５が開弁するようにインジェクタ指令値を算出し、算出されたインジェクタ指令値に応じて指令信号を合成するとともにインジェクタ駆動回路１０に出力する。これにより、全てのインジェクタ５が開弁する。
【００５５】
〔実施例１の制御方法〕
実施例１の制御方法を、図４に示すフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップＳ１で、イグニッションオフか否かを判定する。そして、イグニッションオフであれば（ＹＥＳ）、ステップＳ２、Ｓ３に進み、イグニッションオフでなければ（ＮＯ）、イグニッションオフになるまで待機する。
【００５６】
先ず、ステップＳ２では、燃料供給ポンプ３による燃料の吸入を停止する。この処理は、ポンプ指令値に基づく指令信号の出力を停止し、吸入調量弁１２のソレノイドへの通電を停止することで、実行される。
【００５７】
また、ステップＳ３では、イグニッションオフ後の実レール圧の上昇量を予測する。この処理は、イグニッションオフ直前のエンジン回転数、イグニッションオフ直前のレール流出入量およびイグニッションオフ直後のレール流出量等に基づき実レール圧の上昇量を算出することで、実行される。そして、ステップＳ４で、イグニッションオフ後の実レール圧の可能到達圧力を算出する。この処理は、実レール圧の上昇量の予測値を、イグニッションオフ直前の実レール圧の検出値に加算することで、実行される。
【００５８】
そして、ステップＳ５で、実レール圧の可能到達圧力が、コモンレール４等の機器の保障圧力よりも小さいか否かを判定する。そして、可能到達圧力が保障圧力よりも小さければ（ＹＥＳ）、ステップＳ８に進み、可能到達圧力が保障圧力以上であれば（ＮＯ）、ステップＳ６に進む。
【００５９】
ステップＳ６では、減圧処理を実行する。実施例１の減圧処理は、全てのインジェクタ５を開弁させることである。この減圧処理は、全てのインジェクタ５が開弁するようにインジェクタ指令値を算出し、算出されたインジェクタ指令値に応じて指令信号を合成するとともにインジェクタ駆動回路１０に出力することで、実行される。
【００６０】
次に、ステップＳ７で、減圧処理実行後の実レール圧が基準圧力よりも小さいか否かを判定する。ここで、基準圧力は、保障圧力に基づき算出された閾値である。そして、実レール圧が基準圧力よりも小さければ（ＹＥＳ）、ステップＳ８に進み、実レール圧が基準圧力以上であれば（ＮＯ）、ステップＳ６に戻り、再度、減圧処理を実行する。
ステップＳ８では、インジェクタ５による噴射を停止する。この処理は、インジェクタ指令値に基づく指令信号の出力を停止し、電磁弁２４のソレノイド３６への通電を停止することで、実行される。
【００６１】
〔実施例１の作用〕
実施例１の燃料噴射装置１の作用を、図５を用いて説明する。
先ず、時間ｔ０において、イグニッションオフになったらエンジン回転数が低下を開始するとともに、燃料供給ポンプ３の吸入調量弁１２のソレノイドへの通電が止まり、燃料供給ポンプ３への燃料の吸入が停止する。また、実レール圧の上昇量が予測され実レール圧の可能到達圧力が算出される。そして、可能到達圧力が保障圧力以上と判定されれば、減圧処理が実行される。これにより、破線Ａに示すように保障圧力を超えると予測された実レール圧が、実線Ｂのように保障圧力を超えずに推移する。この結果、実レール圧が保障圧力以上になることで、コモンレール４等の機器が破損する虞が低減される。
【００６２】
〔実施例１の効果〕
実施例１の燃料噴射装置１の制御手段７は、イグニッションオフ時に燃料供給ポンプ３による燃料の吸入を停止する。また、制御手段７は、イグニッションオフ後の実レール圧の上昇量を予測し、予測された上昇量を用いて算出された可能到達圧力と保障圧力とを比較し、この比較の結果に応じて実レール圧を減圧するか否かを決定する。
【００６３】
これにより、イグニッションオフ後には、先ず、燃料供給ポンプ３による燃料の吸入が停止される。このため、イグニッションオフ後にコモンレール４等に流入する燃料の量は、従来のように燃料供給ポンプ３による燃料の吸入よりもインジェクタ５による燃料の噴射の方を先に停止する場合よりも、確実に減少する。また、イグニッションオフ後にコモンレール４等に燃料が流入しても、事前に実レール圧の上昇量が予測され、可能到達圧力と保障圧力との比較の結果に応じて実レール圧を減圧するか否かが決定されている。このため、上昇量が大きく可能到達圧力が保障圧力以上であると予測される場合には、実レール圧を減圧するための処理が実行される。
【００６４】
以上のように、燃料噴射装置１を用いれば、イグニッションオフ後にコモンレール４等に流入する燃料の量を減らすとともに、上昇量が大きいと予測される場合には、実レール圧を減圧するための処理を実行することで、イグニッションオフ後の実レール圧の上昇を抑え、コモンレール４等の機器の破損の虞を確実に低減することができる。
【００６５】
また、制御手段７は、実レール圧を減圧すると決定したら、全てのインジェクタ５を開弁させる。これにより、実レール圧を速やかに減圧することができる。
【実施例２】
【００６６】
実施例２の燃料噴射装置１の制御手段７は、実レール圧を減圧すると決定したら減圧弁６を開弁させる。すなわち、実施例２の減圧処理は、減圧弁６を開弁させることである。つまり、マイコン８は、実レール圧を減圧すると決定したら、可能到達圧力が保障圧力よりも小さくなるように減圧弁指令値を算出し、算出された減圧弁指令値に応じて指令信号を合成するとともに減圧弁駆動回路１１に出力する。これにより、減圧弁６を開弁して、実レール圧を速やかに減圧することができる。また、インジェクタ５による燃料の噴射を行わずに減圧処理を実行するので、エンジン回転数を速やかに低下させることもできる。
【実施例３】
【００６７】
実施例３の燃料噴射装置１の制御手段７は、実レール圧を減圧すると決定したら、インジェクタ５のソレノイド３６への給電能力の上限に応じて、開弁させるインジェクタ５を選択し、選択されたインジェクタ５を開弁させる。すなわち、実施例３の減圧処理は、車載電源やインジェクタ駆動回路１０等による給電能力の上限に応じて、開弁させるインジェクタ５を選択し、選択されたインジェクタ５を開弁させることである。
【００６８】
つまり、マイコン８は、実レール圧を減圧すると決定したら、給電能力の上限を算出するとともに、算出された上限に応じて開弁させるインジェクタ５を選択する。そして、マイコン８は、選択されたインジェクタ５が開弁するようにインジェクタ指令値を算出し、算出されたインジェクタ指令値に応じて指令信号を合成するとともにインジェクタ駆動回路１０に出力する。これにより、選択されたインジェクタ５が開弁する。
これにより、車載電源等のソレノイド３６への給電能力に応じて、確実に噴射弁体２６を駆動して噴孔２５を開放することができる。
【００６９】
〔変形例〕
実施例１および実施例３の減圧処理は、インジェクタ５に燃料の噴射を行わせることで実行されたが、インジェクタ５に「空打ち駆動」を行わせることで実行することもできる。空打ち駆動とは、電磁弁２４による背圧室３２の開放から噴射弁体２６による噴孔２５の開放に至るまでの時間（噴射遅延時間）よりも短い噴射期間をインジェクタ５に与えることで、実質的に噴射を行わせず、背圧室３２の開閉のみを行うことである。この空打ち駆動によれば、燃料の噴射によらず、動的リークや静的リークによりインジェクタ５を介して実レール圧を低下させることができるため、エンジン回転数を速やかに低下させることができる。
【００７０】
本実施例の燃料供給ポンプ３には、燃料タンク２からの燃料の吸入量を調節することで、コモンレール４への燃料の吐出量を目標吐出量に略一致させる吸入調量方式が採用されていたが、燃料タンク２から吸入した燃料を吐出する際に吐出量を調節することで、コモンレール４への燃料の吐出量を目標吐出量に略一致させる吐出調量方式を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】燃料噴射装置の全体構成図である（実施例）。
【図２】インジェクタの構成図である（実施例）。
【図３】減圧弁の構成図である（実施例）。
【図４】燃料噴射装置による処理を示すフローチャートである（実施例）。
【図５】（ａ）はエンジン回転数の推移を示すタイムチャートであり、（ｂ）は実レール圧上昇量の予測の実行を示すタイムチャートであり、（ｃ）は減圧処理の実行を示すタイムチャートであり、（ｄ）は実レール圧の推移を示すタイムチャートである（実施例）。
【図６】（ａ）はインジェクタの作動状態を示すタイムチャートであり、（ｂ）は燃料供給ポンプの作動状態を示すタイムチャートであり、（ｃ）は実レール圧の推移を示すタイムチャートである（従来例）。
【符号の説明】
【００７２】
１  燃料噴射装置
２  燃料タンク
３  燃料供給ポンプ
４  コモンレール
５  インジェクタ
６  減圧弁
７  制御手段
２４  電磁弁（アクチュエータ）
２５  噴孔
２６  噴射弁体（弁体）
【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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