(57)【要約】【課題】増圧装置７の駆動に伴い、インジェクタ９に供給される燃料の圧力が低下するため、インジェクタ９に供給される燃料の圧力の制御精度が低下する。【解決手段】制御ユニット２０は、増圧装置７を用いて燃料を増圧させる場合には、三方弁７７が、増圧装置７とコモンレール５とを連結した状態から、増圧装置７と燃料タンク１とを連結した状態に切り替えるまでの間に、コモンレール５から燃料タンク１へ流出した燃料の体積である、燃料リーク体積ΔＶｌが増大するほど、目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔを高く設定する。【選択図】図１
2018132044.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクと、
前記燃料タンクから供給された燃料の圧力を高めるためのサプライポンプと、
前記サプライポンプによって高められた燃料が流通する高圧燃料通路と、
前記高圧燃料通路から供給された燃料の燃料圧力を高めるための増圧装置と、
前記増圧装置を駆動させるために、前記増圧装置から増圧されることなく前記燃料タンクに戻される燃料が流通する低圧燃料通路と、
前記増圧装置によって圧力が高められた燃料を噴射するための燃料噴射装置と、を備える内燃機関を制御し、
前記燃料噴射装置に供給される燃料の圧力の目標値である、目標噴射圧に基づいて、前記高圧燃料通路に供給される燃料の圧力の目標値である、目標燃料圧力を設定し、前記高圧燃料通路内の燃料圧力が前記目標燃料圧力に到達するように前記サプライポンプを制御した後、前記増圧装置を駆動させる内燃機関の制御装置であって、
前記増圧装置は、燃料を増圧させるために、前記増圧装置と前記高圧燃料通路とを連結した状態から、前記増圧装置と前記燃料タンクとを連結した状態に切り替える、切り替え装置を備えており、
前記増圧装置を用いて燃料を増圧させる場合には、前記切り替え装置が、前記増圧装置と前記高圧燃料通路とを連結した状態から、前記増圧装置と前記燃料タンクとを連結した状態に切り替えるまでの間に、前記高圧燃料通路から前記切り替え装置を通って前記燃料タンクへ流出した燃料の体積である、燃料リーク体積が増大するほど、前記目標燃料圧力を高く設定する、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記燃料リーク体積を考慮しない前提において、前記高圧燃料通路の燃料圧力の目標値である仮目標燃料圧力を、前記目標噴射圧に基づいて設定し、
前記燃料リーク体積が増大するほど、前記仮目標燃料圧力を増大補正することによって、前記目標燃料圧力をより高く設定する、
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記増圧装置を用いて燃料を増圧させる場合には、前記内燃機関に供給されている燃料の体積弾性係数が大きいほど、前記目標燃料圧力を高く設定する、
請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記高圧燃料通路内の燃料の温度及び前記高圧燃料通路内の燃料の圧力の少なくとも一方に対応する前記体積弾性係数が格納された、体積弾性係数のマップを記憶しており、
前記体積弾性係数のマップに基づいて、前記燃料の体積弾性係数を算出し、
前記燃料タンクに燃料が給油された時には、前記体積弾性係数のマップを更新する、
請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記高圧燃料通路内の燃料の温度及び前記高圧燃料通路内の燃料の圧力の少なくとも一方に対応する前記燃料リーク体積が格納された、燃料リーク体積のマップを記憶しており、
前記燃料リーク体積のマップに基づいて、前記燃料リーク体積を算出し、
前記燃料タンクに燃料が給油された時には、前記燃料リーク体積のマップを更新する、
請求項１乃至４に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、コモンレールから供給される燃料が増圧装置によってさらに増圧されて、燃料噴射装置によって噴射される内燃機関において、コモンレールの燃料圧力を制御することにより燃料噴射圧を制御するように構成された内燃機関の制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１０６２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような増圧装置は、ハウジングと、ハウジングの内部に設けられたピストンとを備えており、このピストンがハウジング内を移動し、コモンレールからハウジング内に形成された増圧室に供給された燃料を増圧室から押し出すことによって、燃料を増圧する。
【０００５】
このようなピストンの駆動を制御するために、増圧装置には、増圧装置のハウジング内には、増圧室の他にも増圧制御室が形成されている。この増圧制御室は、コモンレールまたは燃料タンクと選択的に連結可能であり、増圧制御室がコモンレールと連結されると、コモンレール内の燃料が増圧制御室に供給される。このコモンレールから増圧制御室に供給される燃料によってピストンの移動が規制される。他方、増圧制御室が燃料タンクと連結されると、増圧制御室内の燃料が燃料タンクへと排出される。これにより、増圧制御室の圧力が低下してピストンの移動の規制が解除され、ピストンがハウジング内を移動する。その結果、増圧室内の燃料が増圧室から押し出され、その時に燃料の増圧が行われる。増圧された燃料の圧力は、増圧装置に供給される燃料の圧力に比例する。従って、増圧された燃料の燃料圧力を制御するために、増圧装置に供給される燃料の圧力が制御される。
【０００６】
ところで増圧装置を駆動させるために、増圧制御室とコモンレールとを連結した状態から、増圧制御室と燃料タンクとを連結する状態に切り替える場合には、切り替えの途中の段階でコモンレールが燃料タンクにつながる。その結果コモンレールの燃料圧力が低下し、増圧装置から吐出される燃料圧力、すなわち燃料噴射圧も低下する。この増圧装置駆動に伴う燃料噴射圧の低下によって、燃料噴射圧の制御精度が低下するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様によれば、内燃機関の制御装置は、以下のような内燃機関を制御する。内燃機関は、燃料タンクと、燃料タンクの燃料圧力を高めるためのサプライポンプと、サプライポンプによって高められた燃料が流通する高圧燃料通路と、高圧燃料通路から供給された燃料の燃料圧力を高めるための増圧装置と、増圧装置を駆動するために、増圧装置から増圧されることなく燃料タンクに戻される燃料が流通する低圧燃料通路と、増圧装置によって圧力が高められた燃料を噴射するための燃料噴射装置とを備える。そして、本発明のある態様の内燃機関の制御装置は、燃料噴射装置に供給される燃料の圧力の目標値である、目標噴射圧に基づいて、高圧燃料通路に供給される燃料の圧力の目標値である、目標燃料圧力を設定する。また、本発明のある態様の内燃機関の制御装置は、高圧燃料通路内の燃料圧力が目標燃料圧力に到達するようにサプライポンプを制御した後、増圧装置を駆動させる。増圧装置は、燃料を増圧させるために、増圧装置と高圧燃料通路とを連結した状態から、増圧装置と燃料タンクとを連結した状態に切り替える、切り替え装置を備えている。内燃機関の制御装置は、増圧装置を用いて燃料を増圧させる場合には、切り替え装置が、増圧装置と高圧燃料通路とを連結した状態から、増圧装置と燃料タンクとを連結した状態に切り替えるまでの間に、高圧燃料通路から切り替え装置を通って燃料タンクへ流出した燃料の体積である、燃料リーク体積が増大するほど、目標燃料圧力を高く設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
以上の構成によると、増圧装置の駆動に伴うコモンレール（高圧燃料通路）の燃料圧力の低下を考慮して、コモンレール（高圧燃料通路）の燃料圧力を制御できるため、燃料噴射圧の制御精度を高められる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は本発明の第１実施形態の内燃機関を表す概略図である。
【図２Ａ】図２Ａは増圧が行われる前の増圧装置の状態を表す概略図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは増圧が行われた後の増圧装置の状態を表す概略図である。
【図３Ａ】図３Ａは増圧が行われる前の三方弁の構造を図解的に表す。
【図３Ｂ】図３Ｂは増圧が行われている間の三方弁の構造を図解的に表す。
【図４Ａ】図４Ａは制御ユニットが増圧装置に向けて発信する信号の時間変化を表す。
【図４Ｂ】図４Ｂは増圧装置からインジェクタにむけて吐出される燃料の圧力の時間変化を表す。
【図５】図５は図３Ａの状態から図３Ｂの状態に移る間の増圧装置の状態を表す概略図である。
【図６】図６は三方弁が図５の状態の時に燃料がリークする様子を表す概略図である。
【図７】図７は体積弾性係数と、コモンレール内の燃料の圧力と、コモンレール内の温度との関係を表したグラフである。
【図８】図８は第１実施形態における噴射制御ルーチンを表す。
【図９】図９は第１実施形態における噴射設定ルーチンを表す。
【図１０】図１０は第１実施形態における増圧するか否かを判断するためのマップである。
【図１１】図１１は第１実施形態における目標コモンレール圧設定ルーチンを表す。
【図１２】図１２は第２実施形態における給油判別ルーチンを表す。
【図１３】図１３は第２実施形態における噴射設定ルーチンを表す。
【図１４】図１４は第２実施形態における体積弾性係数の更新制御ルーチンを表す。
【図１５】図１５は第３実施形態における給油判別ルーチンを表す。
【図１６】図１６は第３実施形態における噴射設定ルーチンを表す。
【図１７】図１７は第３実施形態における燃料リーク体積の更新制御ルーチンを表す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の各実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素は同一の参照符号を付す。
【００１１】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による内燃機関１００、及び内燃機関１００を制御する制御ユニット２０を表す概略図である。本発明における内燃機関１００は、燃料タンク１と、ポンプ吸入通路２と、サプライポンプ３と、ポンプ吐出通路４と、コモンレール５と、供給通路６と、増圧装置７と、噴射通路８と、インジェクタ９と、リターン通路１０と、リリーフ通路１１と、減圧通路１２とを備える。
【００１２】
燃料タンク１は、外部から供給された燃料を大気圧下で貯留する。燃料タンク１に貯留された燃料は、ポンプ吸入通路２を通ってサプライポンプ３によって吸い上げられる。燃料タンク１には、燃料タンク１内に貯留された燃料の量を検出するための燃料レベルセンサ１３が設けられている。
【００１３】
サプライポンプ３は、燃料タンク１に貯留された燃料を吸い上げ、増圧する。サプライポンプ３によって増圧された燃料は、ポンプ吐出通路４を通ってコモンレール５に供給される。サプライポンプ３から吐出される燃料の量は制御可能であり、サプライポンプ３から吐出される燃料の吐出量を増大させることにより、コモンレール５内の燃料の圧力を制御できる。
【００１４】
コモンレール５は、ポンプ吐出通路４を通ってサプライポンプ３から供給された燃料を、高圧のまま保持する。コモンレール５は、各気筒に対応した複数の供給通路６と連結されており、各気筒に向けて燃料を供給する。
【００１５】
コモンレール５には、コモンレール５内に保持された燃料の圧力を測定するためのコモンレール圧センサ５１が備えられる。このコモンレール圧センサ５１が測定した圧力をコモンレール圧の実測値Ｐｃｒ＿ｓと称する。またコモンレール５には、コモンレール５内に保持された燃料の温度を測定するためのコモンレール温度センサ５２が備えられる。コモンレール温度センサ５２が測定した温度を、コモンレール温度Ｔｃｒと称する。さらに、コモンレール５にはコモンレール５内の燃料の温度を調整するために、ヒーター５３が設けられている。ヒーター５３の温度は、後述する制御ユニット２０によって調整される。
【００１６】
コモンレール５内に保持された燃料の圧力を下げるために、コモンレール５に供給された燃料の一部は、減圧通路１２を通って燃料タンク１に排出される。コモンレール５から燃料タンク１への燃料の排出量は、コモンレール５と減圧通路１２との間に設けられた減圧弁５４によって制御される。減圧弁５４は、後述する制御ユニット２０によって開閉が制御される。
【００１７】
増圧装置７は、各気筒に対応して設けられ、供給通路６を通ってコモンレール５から供給された燃料を、さらに増圧して、噴射通路８を介してインジェクタ９へ供給する。増圧装置７によって燃料を増圧する時には、増圧装置７に設けられているアクチュエータ１７が、増圧装置７がコモンレール５と連結されている状態から、増圧装置７がリターン通路１０を通って燃料タンク１に連結される状態に切り替える。この時には、増圧装置７は、増圧した燃料を、噴射通路８を介してインジェクタ９に供給し、増圧装置７は増圧装置７を制御するための燃料を、リターン通路１０を介して燃料タンク１に吐出する。
【００１８】
インジェクタ９は、各気筒に対応して設けられ、噴射通路８を介して増圧装置７から供給された燃料を、気筒に対して噴射する。気筒に対して噴射される燃料の量（燃料噴射量）は、インジェクタ９の開弁時間が同じであれば、インジェクタ９に供給される燃料の圧力が高くなるほど多くなる。このため本実施形態においては、燃料噴射量を制御するために、インジェクタ９に供給される燃料の圧力が制御される。このためインジェクタ９には、インジェクタ９に供給された燃料の圧力を計測する噴射圧センサ９１が設けられている。
【００１９】
さらに、インジェクタ９には燃料の圧力が高くなりすぎた場合には、リリーフ通路１１を介して、燃料を燃料タンク１に戻すための、リリーフ弁９２が設けられている。リリーフ弁９２は、インジェクタ９の内部とリリーフ通路１１との間に設けられており、インジェクタ９の燃料の圧力があらかじめ定められた燃料の圧力よりも高くなった場合には開かれて、インジェクタ９の内部の燃料が燃料タンク１に向けて排出される。
【００２０】
制御ユニット２０は、コモンレール５内の燃料の圧力、増圧装置７による燃料の増圧、インジェクタ９による燃料の噴射のそれぞれを制御する。制御ユニット２０は、デジタルコンピュータから構成され、双方向バス２１によって互いに接続されたＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、ＣＰＵ２４、入力ポート２５、出力ポート２６及びＡＤ変換器２７を備える。
【００２１】
入力ポート２５には、前述した燃料レベルセンサ１３、コモンレール圧センサ５１、コモンレール温度センサ５２、噴射圧センサ９１からのアナログ信号が、対応するＡＤ変換器２７を介してデジタル信号に変換されて入力される。また入力ポート２５には、内燃機関１００の負荷を検出するために、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセルペダル踏込量センサ１５からのアナログ信号が、ＡＤ変換器２７を介してデジタル信号に変換されて入力される。また入力ポート２５には、クランクシャフトの回転数を検出するためのクランク角センサ１６から出力されるデジタル信号が入力される。このように入力ポート２５には、内燃機関１００を制御するために必要な各種センサの出力信号が入力される。出力ポート２６は、サプライポンプ３、増圧装置７、インジェクタ９などに接続されており、ＣＰＵ２４により算出されたデジタル信号を出力する。
【００２２】
次いで、図２Ａ及び図２Ｂを参照しながら増圧装置７の構成の説明をする。図２Ａは、増圧装置７によって燃料の増圧が行われる前の増圧装置７の状態を表した概略図である。図２Ｂは、増圧装置７がインジェクタ９に向けて燃料を増圧して吐出している状態を表した概略図である。
【００２３】
図２Ａに示されるように、増圧装置７は、ハウジング７１、ピストン７２、ピストン室７３、増圧室７４、増圧制御室７５、スプリング７６、三方弁７７、第１三方弁通路７８、及び第２三方弁通路７９を備えている。なお図２Ａ及び図２Ｂの矢印は、燃料が流通する方向を示している。
【００２４】
ハウジング７１の内部には燃料が充填される。本実施形態においては、ハウジング７１の長手方向の一端（図中右側）には供給通路６が、他端（図中左側）には噴射通路８が連結されており、供給通路６を通ってハウジング７１内部に供給された燃料は、噴射通路８から吐出される。以下の説明では、図２Ａ又は図２Ｂの右側を供給通路６側、図２Ａ又は図２Ｂの左側を噴射通路８側と呼称する。このハウジング７１は、内径が異なる２つの円筒をつなぎ合わせた形状であり、供給通路６側の円筒の内径は、噴射通路８側の円筒の内径よりも大きい。以下では、供給通路６側の円筒を「ハウジング７１の大径部」、ハウジング７１の大径部の内周面を「ハウジング７１の大径内周面」、噴射通路８側の円筒を「ハウジング７１の小径部」、ハウジング７１の小径部の内周面を「ハウジング７１の小径内周面」と呼称する。
【００２５】
ハウジング７１には、ハウジング７１の内部をハウジング７１の長手方向に沿って移動できるように、ピストン７２が格納されている。
【００２６】
ピストン７２は、直径が異なる２つの円柱をつなぎ合わせた形状であり、供給通路６側の直径が噴射通路８側の直径よりも大きい。以下では、供給通路６側の円柱を「ピストン７２の大径部」、ピストン７２の大径部の外周面を「ピストン７２の大径外周面」、噴射通路８側の円柱を「ピストン７２の小径部」、ピストン７２の小径部の外周面を「ピストン７２の小径外周面」と呼称する。
【００２７】
ピストン７２とハウジング７１とによって、ハウジング７１の内部には、供給通路６側に配置されるピストン室７３と、噴射通路８側に配置される増圧室７４と、ピストン室７３と増圧室７４との間に配置される増圧制御室７５と、がそれぞれ形成される。
【００２８】
ピストン７２は、ピストン７２を長手方向に貫通するように設けられるピストン内通路７２１と、ピストン内通路７２１に設けられた逆止弁７２２とを備える。逆止弁７２２は、ピストン室７３から増圧室７４に向けてピストン内通路７２１内に燃料が流れることを許容し、増圧室７４からピストン室７３に向けてピストン内通路７２１を通って燃料が流れることを制限する。
【００２９】
ピストン室７３は、ハウジング７１の大径部の端面と、ハウジング７１の大径内周面と、ピストン７２の大径部の端面とによって形成される空間である。ピストン室７３には、供給通路６を介してコモンレール５からの高圧燃料が供給されて充填される。さらにピストン室７３には、ピストン７２を常に供給通路６側に向けて引く張力が生じるようにスプリング７６が設けられる。
【００３０】
増圧室７４は、ハウジング７１の小径内周面と、ハウジング７１の小径部の端面と、ピストン７２の小径部の端面とによって形成される空間である。増圧室７４は、ピストン内通路７２１を介して、ピストン室７３と連結されており、ピストン室７３の燃料が増圧室７４に供給される。また、増圧室７４は噴射通路８とも連結されている。
【００３１】
増圧制御室７５は、ピストン室７３と増圧室７４との間に設けられ、ハウジング７１の大径内周面と、ピストン７２の小径外周面とによって区画された空間である。
【００３２】
増圧制御室７５は、コモンレール５または燃料タンク１に選択的に連結される。ここで、増圧制御室７５とコモンレール５とが必ずしも直接的につながっている必要はなく、コモンレール５の燃料が増圧制御室７５に供給される状態が形成されていればよい。また同様に、増圧制御室７５と燃料タンク１とが必ずしも直接的につながっている必要はなく、増圧制御室７５の燃料を燃料タンク１に排出できる状態が形成されていればよい。本実施形態においては、増圧制御室７５は第２三方弁通路７９、第１三方弁通路７８、ピストン室７３及び供給通路６を介してコモンレール５と連結され、増圧制御室７５は第２三方弁通路７９及びリターン通路１０を介して燃料タンク１と連結される。
【００３３】
図２Ａに示すように、増圧制御室７５がコモンレール５と連結された時は、増圧制御室７５にはコモンレール５からの高圧の燃料が供給される。一方で図２Ｂに示すように、増圧制御室７５が燃料タンク１と連結されている時は、増圧制御室７５内の燃料が燃料タンク１へと排出され、増圧制御室７５の内部の燃料圧力が低下する。
【００３４】
三方弁７７は、本実施形態においてはスプール式の電磁弁である。三方弁７７に設けられたアクチュエータ１７によって、三方弁７７が駆動されることにより、増圧装置７が、増圧制御室７５とコモンレール５とが連結される状態（図２Ａ）と、増圧制御室７５と燃料タンク１とが連結される状態（図２Ｂ）とに切り替えられる。アクチュエータ１７は、制御ユニット２０から出力された信号により制御される。
【００３５】
次に図３Ａを参照しながら、三方弁７７について説明する。図３Ａは増圧が行われる前の三方弁７７の構造を図解的に表した図である。三方弁７７は、三方弁ハウジング７７１と、三方弁スプール７７２と、三方弁スプリング７７３と、アクチュエータ１７とを備える。
【００３６】
三方弁ハウジング７７１は筒状であり、三方弁ハウジング７７１の内部には空間が形成されている。三方弁ハウジング７７１の内部は、第１三方弁通路７８、第２三方弁通路７９、リターン通路１０とそれぞれ連結されている。三方弁ハウジング７７１の長手方向の一端には、三方弁スプール７７２を駆動させるためのアクチュエータ１７が設けられている。
【００３７】
三方弁スプール７７２は、三方弁ハウジング７７１の内部に格納されており、三方弁ハウジング７７１の長手方向に往復できる。三方弁スプール７７２は、三方弁ハウジング７７１の内部の空間を区切り、燃料の流通を抑制する第１シール部７７４及び第２シール部７７５と、第１シール部７７４及び第２シール部７７５を一体に連結する連結部７７６とからなる。以下では、三方弁ハウジング７７１の内周面と、第１シール部７７４の端面と、第２シール部７７５の端面とによって囲まれる空間を、燃料室７７７と呼称する。第２シール部７７５と三方弁ハウジング７７１の内周面の端面との間には、三方弁スプリング７７３が格納されており、三方弁スプリング７７３は、図３Ａの右側の向きに三方弁スプール７７２を押圧する。
【００３８】
次に、図３Ａ及び図３Ｂを参照しながら、三方弁７７の動作について説明する。図３Ａは、増圧が行われる前の三方弁７７の構造を図解的に表した図であり、図３Ｂは、増圧が行われている間の三方弁７７の構造を図解的に表した図である。
【００３９】
アクチュエータ１７が、制御ユニット２０から信号を受けて通電された状態になると、アクチュエータ１７は、三方弁スプール７７２に図中左向きの力を与える。すると、図３Ｂのように、三方弁スプール７７２は図中左側に配置される。他方、アクチュエータ１７が、通電されていない状態になると、三方弁スプール７７２が三方弁スプリング７７３から力を受けて、図３Ａのように三方弁スプール７７２は図中右側に配置される。以上のように、アクチュエータ１７が制御ユニット２０から受ける信号に基づいて、三方弁スプール７７２の位置が定められる。
【００４０】
さて、三方弁ハウジング７７１には、燃料室７７７と第１三方弁通路７８とをつなげる通路と、燃料室７７７と第２三方弁通路７９とをつなげる通路と、燃料室７７７とリターン通路１０とをつなげる通路がそれぞれ設けられている。
【００４１】
図３Ａのように三方弁スプール７７２が図中右側に位置している時は、燃料室７７７とリターン通路１０とをつなげる通路が三方弁スプール７７２によって封止される。このため、燃料室７７７には、第１三方弁通路７８から燃料が供給され、燃料室７７７に供給された燃料は第２三方弁通路７９に向けて排出される。すなわち、三方弁７７は第１三方弁通路７８と第２三方弁通路７９とを連結する。
【００４２】
他方、図３Ｂのように三方弁スプール７７２が図中左側に位置している時は、燃料室７７７と第１三方弁通路７８とをつなげる通路が三方弁スプール７７２によって封止される。このため、燃料室７７７には第２三方弁通路７９から燃料が供給され、燃料室７７７に供給された燃料はリターン通路１０に向けて排出される。すなわち、三方弁７７は第２三方弁通路７９とリターン通路１０とを連結する。
【００４３】
以上をまとめると、三方弁７７は、アクチュエータ１７によって三方弁スプール７７２を移動させることにより、増圧制御室７５とコモンレール５とを連結する状態と、増圧制御室７５と燃料タンク１とを連結する状態とを切り替える。
【００４４】
次に、増圧装置７の動作について図２Ａから図４Ｂを参照して説明する。図４Ａは制御ユニット２０が増圧装置７に向けて発信する信号の時間変化を表すタイミングチャートであり、図４Ｂは増圧装置７からインジェクタ９に向けて吐出される燃料の圧力の時間変化を表すタイミングチャートである。
【００４５】
まず、初期状態（時刻ｔ１よりも前の状態）においては、図２Ａ及び図３Ａのように、三方弁７７がコモンレール５と増圧制御室７５とを連結している。この時は、ピストン室７３と増圧制御室７５とには、コモンレール５から高圧の燃料が供給される。このためピストン室７３と増圧制御室７５との燃料圧力が釣り合う。しかし、ピストン室７３に配置されているスプリング７６によってピストン７２は供給通路６側に引っ張られるので、ピストン７２は供給通路６側に配置される。
【００４６】
次に、時刻ｔ１において、制御ユニット２０は、増圧装置７を駆動させるための信号である増圧信号を、ＯＦＦからＯＮに切り替え、アクチュエータ１７を駆動させる。その結果、三方弁７７の三方弁スプール７７２は、図３Ａの左側に向けて力を受ける。
【００４７】
増圧信号がＯＮにされてからしばらく時間が経過すると、三方弁７７は図３Ａの状態から、図３Ｂの状態になる。つまり、増圧制御室７５はリターン通路１０を介して、燃料タンク１に連結されるので、増圧制御室７５の燃料が燃料タンク１に排出されることにより、増圧制御室７５の燃料圧力が低下する。その結果、ピストン室７３が増圧制御室７５よりも高圧になるため、ピストン室７３に充填された燃料が、ピストン７２を噴射通路８側に押す向きに力を与え、ピストン７２は噴射通路８側に移動しはじめる。時刻ｔ１から時刻ｔ２の間は、ピストン７２は図２Ａに示されるように供給通路６側に位置しており、三方弁スプール７７２は図３Ｂに示されるように図中左側に位置している。
【００４８】
次いで、時刻ｔ２において、図２Ｂに示されるようにピストン７２が噴射通路８側に動き出すと、増圧室７４の体積が縮小し、増圧室７４に充填された燃料が噴射通路８に吐出される。ここで、ピストン７２の大径部の断面積Ｓ０は、ピストン７２の小径部の断面積Ｓ１に比べて大きいため、パスカルの原理に基づいて、増圧室７４の燃料圧力Ｐ１は、ピストン室７３の燃料圧力Ｐ０のＳ０／Ｓ１倍に増圧される。以下の説明では、この燃料圧力の比Ｓ０／Ｓ１を増圧比αと称する。例えば、本実施形態においては、増圧比αは２である。なお、ピストン内通路７２１には、逆止弁７２２が設けられているため、増圧室７４の縮小に伴い、燃料がピストン室７３に逆流することはほとんどない。時刻ｔ２から時刻ｔ３の間は、ピストン７２は図２Ａの状態から図２Ｂの状態へ移り変わる途中の状態であり、三方弁スプール７７２は図３Ｂに示されるように図中左側に位置している。
【００４９】
次に、時刻ｔ３において、制御ユニット２０は、増圧信号をＯＮからＯＦＦに切り替え、アクチュエータ１７の通電を止める。その結果、三方弁７７の三方弁スプール７７２は、三方弁スプリング７７３によって図中右側の向きの力を受ける。
【００５０】
増圧信号がＯＦＦにされてからしばらく時間が経過すると、三方弁７７は図３Ｂから図３Ａの状態になる。つまり、増圧制御室７５は、ピストン室７３を介してコモンレール５に連結されるので、増圧制御室７５にコモンレール５から高圧の燃料が供給され、増圧制御室７５の燃料圧力が増大する。その結果、ピストン７２が増圧室７４内の燃料を押し出す力が弱まり、時間の経過に伴って、増圧室７４から吐出される燃料の圧力が低下していく。時刻ｔ３から時刻ｔ４の間は、増圧装置７は図２Ｂの状態になり、三方弁７７は図３Ａの状態になる。
【００５１】
さらに時間が経過し、時刻ｔ４になると、ピストン７２は噴射通路８側への移動を終え、増圧室７４から吐出される燃料の圧力が、コモンレール５から供給される燃料の圧力と同等になる。さらに時間が経過すると、スプリング７６の張力によってピストン７２が供給通路６側に移動させられて、最終的に図２Ａの状態に戻る。時刻ｔ４以降においてピストン７２が供給通路６側に移動している間に、増圧室７４の容積が増大し、増圧室７４には、ピストン室７３からピストン内通路７２１を介して燃料が供給される。
【００５２】
以上のように、燃料噴射のタイミングがやってくるたびに、増圧装置７を駆動させる、すなわちピストン７２を往復させることによって、燃料噴射圧を高めることができる。
【００５３】
続いて燃料噴射圧の設定について簡単に説明する。まず、制御ユニット２０は、アクセルペダル踏込量センサ１５の検出値（機関負荷）に基づいて、インジェクタ９に供給する燃料の圧力の目標値である目標燃料噴射圧Ｐｉｎｊ＿ｔを設定する。さらに、増圧装置７を駆動させることによって、燃料圧力をα倍する場合には、制御ユニット２０はコモンレール５の目標圧力である目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔを、Ｐｉｎｊ＿ｔ／αに設定する。
【００５４】
燃料噴射が行われるときには、制御ユニット２０はサプライポンプ３の燃料の供給量を制御することにより、コモンレール５の燃料圧力をＰｉｎｊ＿ｔ／αに制御する。コモンレール５の燃料はピストン室７３に供給される。そして増圧装置７を駆動させることにより、ピストン室７３の燃料がピストン７２を噴射通路８側に押し出し、インジェクタ９に供給される燃料の圧力が目標燃料噴射圧Ｐｉｎｊ＿ｔになる。
【００５５】
ところで、増圧装置７を駆動させるときには、インジェクタ９に設けられている噴射圧センサ９１から得られる燃料の圧力である燃料噴射圧の実測値Ｐｉｎｊ＿ｓが、目標燃料噴射圧Ｐｉｎｊ＿ｔよりも小さくなり、燃料噴射圧の実測値Ｐｉｎｊ＿ｓは図４Ｂの点線のような時間変化を示すことが明らかになった。
【００５６】
燃料噴射圧の実測値Ｐｉｎｊ＿ｓが目標燃料噴射圧Ｐｉｎｊ＿ｔよりも小さくなる原因は、三方弁７７が図３Ａの状態から図３Ｂの状態になる間に、コモンレール５の燃料が燃料タンク１に流出することによって、コモンレール５の圧力が低下することが原因であると推察される。
【００５７】
図５は、三方弁７７が図３Ａの状態から図３Ｂの状態になるまでの途中の状態を表した概略図である。図５のように三方弁スプール７７２が移動している途中には、燃料室７７７が、リターン通路１０と第１三方弁通路７８と第２三方弁通路７９とのすべてを連結する状態、すなわち、三方弁７７がコモンレール５と燃料タンク１とを連結した状態となる。コモンレール５と燃料タンク１とが連結されると、コモンレール５の燃料は燃料タンク１に排出されるので、コモンレール５の燃料は膨張するとともに燃料の圧力は低下する。コモンレール５の圧力が低下するということは、ピストン室７３の圧力が低下することである。前述のとおり、ピストン室７３の圧力の増圧比α倍が、インジェクタ９に供給される燃料の圧力であるため、ピストン室７３の圧力低下に起因して、インジェクタ９に供給される燃料の圧力も低下する。
【００５８】
コモンレール５と燃料タンク１とが連結されることによって、コモンレール５の燃料が燃料タンク１に排出されることを以下では燃料のリークと呼称し、燃料のリークによって、燃料タンク１に排出された燃料の体積を、燃料リーク体積ΔＶｌと呼称する。
【００５９】
図６は、三方弁７７が図５の状態となっている時に燃料がリークする様子を表した概略図である。コモンレール５から供給通路６、ピストン室７３、第１三方弁通路７８、リターン通路１０を介して、燃料タンク１に流出した燃料の体積が燃料リーク体積ΔＶｌである（図６の着色された経路を参照）。
【００６０】
一般に、燃料の圧力の変化量をΔＰ、燃料の体積が膨張する前の体積をＶ０、燃料の体積の膨張量をΔＶ、係数をＫとすると、ΔＰ＝−Ｋ×ΔＶ／Ｖ０という関係が成立する。ここで、係数Ｋのことを、体積弾性係数Ｋと称する。ここで、圧力が増加する時はΔＰが正、体積が膨張する時はΔＶが正、Ｋは正の値と定義する。
【００６１】
本実施形態において、先述した式の圧力ΔＰとは、コモンレール５の燃料圧力の変化量（以下「コモンレール圧変化量」という。）ΔＰｓである。燃料の体積が膨張する前の体積Ｖ０とは、増圧装置７が駆動される前において、コモンレール５の圧力と、同じ圧力に維持されている燃料の体積である。本実施形態におけるコモンレール５の圧力と、同じ圧力に維持されている燃料の体積は、ポンプ吐出通路４、コモンレール５及び、各気筒の供給通路６、ピストン室７３、第１三方弁通路７８、燃料室７７７、第２三方弁通路７９、増圧制御室７５の体積の総和であり、コモンレール圧燃料体積Ｖｓと称する。本実施形態における、燃料の体積の膨張量ΔＶは、燃料のリークの間にコモンレール５から燃料タンク１に排出された燃料の体積燃料リーク体積ΔＶｌである。本実施形態においては、制御ユニット２０は、増圧装置７を駆動させる前のコモンレール５の圧力及び温度に対応する燃料リーク体積ΔＶｌをマップとして記憶している。制御ユニット２０は、燃料リーク体積ΔＶｌのマップを参照することにより得られる燃料リーク体積ΔＶｌに基づいて、増圧装置７を駆動させるときのコモンレール圧変化量ΔＰｓを求める。本実施形態においては、目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔを、Ｐｉｎｊ＿ｔ／α−ΔＰｓに設定することにより、燃料噴射圧の実測値Ｐｉｎｊ＿ｓを目標燃料噴射圧Ｐｉｎｊ＿ｔに近づけ、制御精度を高めることができる。
【００６２】
なお、燃料のリークに伴ってコモンレール５の圧力は低下するので、コモンレール圧変化量ΔＰｓは負の値である。目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔからコモンレール圧変化量ΔＰｓを減算するということは、目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔは増加するということである。
【００６３】
すなわち、本実施形態においては、制御ユニット２０は、内燃機関１００の負荷に応じて、目標燃料噴射圧Ｐｉｎｊ＿ｔ及び目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔを設定し、燃料のリークに起因して低下したコモンレールの燃料圧力を考慮して、目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔを増大補正する。
【００６４】
なお、本実施形態において、制御ユニット２０は目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔを増大補正しているが、燃料のリークに起因して低下する燃料噴射圧に基づいて、目標燃料噴射圧Ｐｉｎｊ＿ｔを増大補正してもよい。この場合は、制御ユニット２０が、目標燃料噴射圧Ｐｉｎｊ＿ｔを、燃料のリークに起因して低下するコモンレール圧変化量ΔＰｓの増圧比α倍だけ増圧補正する。ところで、このように目標燃料噴射圧Ｐｉｎｊ＿ｔを増圧補正する場合であっても、目標燃料噴射圧Ｐｉｎｊ＿ｔを増圧補正する前の目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔよりも高い目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔが設定される。
【００６５】
ところで、体積弾性係数Ｋは、燃料の圧力及び温度に応じて値が変わる。図７は、体積弾性係数Ｋと燃料の圧力及び温度との関係を表したグラフである。図７のように、燃料の圧力が高くなるにつれて、体積弾性係数Ｋは大きくなり、燃料の温度が高くなるにつれて、体積弾性係数Ｋは小さくなる。本実施形態においては、制御ユニット２０は燃料の圧力及び温度に関する体積弾性係数Ｋのマップを記憶しており、制御ユニット２０がコモンレール圧変化量ΔＰｓを算出するたびに、体積弾性係数Ｋを読み込む。
【００６６】
次に、本発明における第１実施形態の制御について説明する。本発明の第１実施形態は、制御ユニット２０が、サプライポンプ３、増圧装置７、インジェクタ９を制御することによって、燃料の噴射を制御するための噴射制御ルーチンと、サプライポンプ３、増圧装置７、インジェクタ９の動作を設定するための燃料噴射設定ルーチンと、増圧装置７を駆動させる場合の目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔを設定するための、目標コモンレール圧設定ルーチンとからなる。
【００６７】
本実施形態において、制御ユニット２０は、予め設定されたクランク角ｔｃａになったことを条件として、サプライポンプ３、増圧装置７、インジェクタ９に対して信号を出力する。その結果、制御ユニット２０は、サプライポンプ３、増圧装置７、インジェクタ９を制御して、燃料を噴射する。さらに、本実施形態においては、制御ユニット２０は、燃料噴射設定ルーチンと並列に、噴射制御ルーチンを実行する。燃料噴射設定ルーチンによって、制御ユニット２０は、噴射要求があったことを条件として、次回の燃料噴射における、サプライポンプ３、増圧装置７、インジェクタ９の動作を設定する。燃料噴射設定ルーチンによって、増圧装置７の駆動が必要と判別された場合には、制御ユニット２０は、目標コモンレール圧設定ルーチンを実行することにより、目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔを設定する。
【００６８】
図８は、本発明の第１実施形態における噴射制御ルーチンを表すフローチャートである。制御ユニット２０は、本ルーチンを一定時間ごとに繰返し実行する。
【００６９】
ステップＳ１０１において、制御ユニット２０は、燃料噴射に関する設定の情報を読み込む。即ち、目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔ、増圧装置７を駆動させる時期、インジェクタ９を駆動させる時期など、燃料噴射の設定事項が制御ユニット２０には記憶されており、制御ユニット２０はこの燃料噴射の設定事項を読み込む。燃料噴射の設定事項は、後述する燃料噴射設定ルーチンによって定められる。
【００７０】
ステップＳ１０２において、制御ユニット２０は、クランク角センサ１６を用いてクランク角ｔｃａを取得する。
【００７１】
ステップＳ１０３において、制御ユニット２０は、Ｓ１０１において読み込んだ燃料噴射の設定事項と、Ｓ１０２において読み込んだクランク角ｔｃａに基づいて、サプライポンプ３、増圧装置７、インジェクタ９を制御する。例えば、コモンレール圧センサ５１から得られたコモンレール圧の実測値Ｐｃｒ＿ｓが、Ｓ１０１において読み込んだ目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔに近づくように、制御ユニット２０は、サプライポンプ３に信号を出力する。あるいは、Ｓ１０２において読み込んだクランク角ｔｃａが、Ｓ１０１において読み込んだ増圧装置７の駆動タイミング（例えば、図４のｔ１）になり、コモンレール圧の実測値Ｐｃｒ＿ｓが、目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔに十分近づいた時には、増圧装置７へ増圧信号を出力する。すなわち、増圧信号をＯＦＦからＯＮに切り替える。同様に、クランク角ｔｃａが、インジェクタ９による燃料噴射タイミングになった時には、制御ユニット２０は、インジェクタ９へ燃料噴射のための信号を出力し、燃料を噴射させる。
【００７２】
以上のように、本実施形態においては、Ｓ１０３において、コモンレール圧の実測値Ｐｃｒ＿ｓが目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔに到達するように、制御ユニット２０が、サプライポンプ３を制御する。そして、制御ユニット２０は、サプライポンプ３を制御した後に、増圧装置７を制御する。
【００７３】
図９は、本発明の第１実施形態における噴射設定ルーチンを表すフローチャートである。制御ユニット２０は、本ルーチンを一定時間ごとに繰返し実行する。本実施形態においては、制御ユニット２０は、噴射設定ルーチンを、前述した噴射制御ルーチンと並行して処理する。なお、制御ユニット２０が噴射制御ルーチンによって燃料を噴射させている間に、噴射設定ルーチンによって新しい燃料噴射の設定事項を設定した場合であっても、すぐに燃料噴射に影響を与えない。例えば、新しく設定された燃料噴射の設定事項は、次に燃料が噴射されるときに読み込まれる。
【００７４】
ステップＳ１０４において、制御ユニット２０は、燃料の噴射要求があるか否かを判別する。制御ユニット２０は、アクセルペダル踏込量センサ１５の出力値に基づき、内燃機関１００がトルクを発生する必要があると判別できる場合は、燃料噴射が必要と判別する、すなわち、噴射要求ありと判別する。加えて、制御ユニット２０は、内燃機関１００がアイドル運転している間にクランク角センサ１６から得られた機関回転数ＮＥが低下した場合には、内燃機関１００の運転を継続させるため、燃料噴射が必要と判別してもよい。
【００７５】
制御ユニット２０は、ステップＳ１０４において燃料噴射が必要と判別した時、すなわち噴射要求がある時は、ステップＳ１０５に進み、ステップＳ１０４において燃料噴射が必要でない、すなわち噴射要求が無いと判別した時は、本ルーチンの処理を終了する。
【００７６】
ステップＳ１０５において、制御ユニット２０は、クランク角センサ１６の出力値に基づいて機関回転数ＮＥを算出し、アクセルペダル踏込量センサ１５の出力値に基づいて要求噴射量Ｑｖを算出する。
【００７７】
ステップＳ１０６において、制御ユニット２０は、インジェクタ９に供給される燃料の目標圧力である、目標燃料噴射圧Ｐｉｎｊ＿ｔを算出する。本実施形態においては、制御ユニット２０は、予め実験等によって作成されたマップを参照して、機関回転数ＮＥ及び要求噴射量Ｑｖに基づいて目標燃料噴射圧Ｐｉｎｊ＿ｔを求める。
【００７８】
ステップＳ１０７において、制御ユニット２０は、増圧装置７を駆動させるか否かを判別する。本実施形態においては、制御ユニット２０は、機関回転数ＮＥ及び要求噴射量Ｑｖのマップを参照して、増圧装置７を駆動させるか否かを判別する。
【００７９】
図１０は、本実施形態における、増圧装置７を駆動させるか否かを判別するための、機関回転数ＮＥ及び要求噴射量Ｑｖのマップである。マップには、増圧装置７を駆動させる領域Ａが設定されている。制御ユニット２０が、機関回転数ＮＥ及び要求噴射量Ｑｖが領域Ａに入ったと判別した時には、増圧が必要であると判別し、機関回転数ＮＥ及び要求噴射量Ｑｖが領域Ａに入っていないと判別した時には、増圧が不要であると判別する。
【００８０】
ステップＳ１０７において、制御ユニット２０は、増圧が必要であると判別した時は、ステップＳ１０８に進み、増圧が不要であると判別した時は、ステップＳ１１０に進む。
【００８１】
ステップＳ１０８において、制御ユニット２０は、コモンレール５の目標燃料圧力である、目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔを設定する。ステップＳ１０８では、増圧装置７の駆動に伴って、コモンレール５の燃料圧力が低下することを考慮して、目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔが定められる。詳細は、図１１を用いて後程説明する。
【００８２】
ステップＳ１０９において、制御ユニット２０は、増圧装置７及びインジェクタ９の動作を設定する。具体的には、制御ユニット２０は、燃料を噴射する時期にあわせて燃料が増圧されるように、増圧装置７とインジェクタ９の駆動タイミングを調整する。ステップＳ１０９の処理が終了すると、本ルーチンは終了する。
【００８３】
ステップＳ１１０において、制御ユニット２０は、コモンレール５の目標燃料圧力である、目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔを、目標燃料噴射圧Ｐｉｎｊ＿ｔに設定する。ステップＳ１１０に進んだときは、ステップＳ１０７において増圧が不要であると判定された場合、すなわち増圧装置７を駆動させなる必要がないと判定された場合であるので、コモンレール５の燃料圧力がそのままインジェクタ９に供給される燃料圧力になる。
【００８４】
ステップＳ１１１において、制御ユニット２０は、インジェクタ９の動作を設定し、本ルーチンを終了させる。
【００８５】
次に、本発明の第１実施形態における目標コモンレール圧設定ルーチンについて説明する。図１１は、本発明の第１実施形態における目標コモンレール圧設定ルーチンを表すフローチャートである。制御ユニット２０は、図９のステップＳ１０８が実行されるたびに本ルーチンを実行する。すなわち制御ユニット２０は、図９のステップＳ１０７において増圧が必要であると判別した場合に、ステップＳ１０８において図１１の目標コモンレール圧設定ルーチンを実行する。
【００８６】
ステップＳ１１２において、制御ユニット２０は、増圧装置７を駆動させた時にコモンレール５の燃料圧力が低下しないと仮定した場合の、仮の目標コモンレール圧である、仮目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔ０を設定する。具体的には制御ユニット２０は、仮目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔ０を、目標燃料噴射圧Ｐｉｎｊ＿ｔを増圧比αで割った値に設定する。
【００８７】
ステップＳ１１３において、制御ユニット２０は、コモンレール温度センサ５２によって測定されたコモンレール温度Ｔｃｒを計測する。
【００８８】
ステップＳ１１４において、制御ユニット２０は、ステップＳ１１２で設定した仮目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔ０及びステップＳ１１３で取得したコモンレール温度Ｔｃｒに基づいて、制御ユニット２０に記憶されている体積弾性係数Ｋのマップを読み込み、体積弾性係数Ｋを算出する。
【００８９】
ステップＳ１１５において、制御ユニット２０は、ステップＳ１１２で設定した仮目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔ０及びステップＳ１１３で取得したコモンレール温度Ｔｃｒに基づいて、制御ユニット２０に記憶されている燃料リーク体積ΔＶｌのマップを読み込み、燃料リーク体積ΔＶｌを算出する。燃料リーク体積ΔＶｌは、仮目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔ０が高いほど大きく、コモンレール温度Ｔｃｒが高いほど大きい。本実施形態においては、燃料リーク体積ΔＶｌは、予め実験的に求められた値である。
【００９０】
ステップＳ１１６において、制御ユニット２０は、増圧装置７を駆動させる時のコモンレール５の圧力変化量である、コモンレール圧変化量ΔＰｓを算出する。本実施形態においては、コモンレール圧変化量ΔＰｓは、ΔＰｓ＝−Ｋ×ΔＶｌ／Ｖｓと表現される。ここで、先述のとおりコモンレール圧燃料体積Ｖｓは、増圧装置７が駆動される前において、コモンレール５の圧力と、同じ圧力に維持されている燃料の体積である。
【００９１】
ステップＳ１１７において、制御ユニット２０は、目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔを算出するため、仮目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔ０から、コモンレール圧変化量ΔＰｓを減算する。ステップＳ１１６において求められたΔＰｓは負の値であるため、制御ユニット２０は仮目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔ０よりも大きな値を目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔとして設定する。
【００９２】
制御ユニット２０は、ステップＳ１１７の処理を終了すると、本ルーチンの処理を終了し、図９のステップＳ１０９へ進む。
【００９３】
以上のように、図９の噴射設定ルーチンにより、サプライポンプ３、増圧装置７、インジェクタ９の動作が設定された後に、制御ユニット２０は、図８の噴射制御ルーチンにより、サプライポンプ３を、コモンレール５内の燃料の圧力が目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔとなるように制御する。コモンレール５内の燃料の圧力が、目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔとなった後は、制御ユニット２０は、必要に応じて増圧装置７を制御することにより、目標燃料噴射圧Ｐｉｎｊ＿ｔの圧力の燃料をインジェクタ９に供給する。
【００９４】
以上のように、本発明の第１実施形態において、内燃機関１００は、燃料タンク１と、燃料タンク１の燃料圧力を高めるためのサプライポンプ３と、サプライポンプ３によって高められた燃料が流通するコモンレール５（高圧燃料通路）を備える。さらに、内燃機関１００は、コモンレール５から供給された燃料の燃料圧力を高めるための増圧装置７と、増圧装置７を駆動させるために、増圧装置７から増圧されることなく燃料タンク１に戻される燃料が流通するリターン通路１０と、増圧装置７によって圧力が高められた燃料を噴射するためのインジェクタ９（燃料噴射装置）と、を備える。本発明の第１実施形態においては、制御ユニット２０（内燃機関の制御装置）は、インジェクタ９（燃料噴射装置）に供給される燃料の圧力の目標値である、目標燃料噴射圧Ｐｉｎｊ＿ｔ（目標噴射圧）に基づいて、コモンレール５（高圧燃料通路）に供給される燃料の圧力の目標値である、目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔ（目標燃料圧力）を設定する。制御ユニット２０は、コモンレール圧の実測値Ｐｃｒ＿ｓ（高圧燃料通路内の燃料圧力）が、目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔ（目標燃料圧力）に到達するようにサプライポンプ３を制御した後、増圧装置７を駆動させる。増圧装置７は、燃料を増圧させるために、増圧装置７とコモンレール５（高圧燃料通路）とを連結した状態から、増圧装置７と燃料タンク１とを連結した状態に切り替える、三方弁７７（切り替え装置）を備えている。さらに、増圧装置７を用いて燃料を増圧させる場合には、三方弁７７（切り替え装置）が、増圧装置７とコモンレール５（高圧燃料通路）とを連結した状態から、増圧装置７と燃料タンク１とを連結した状態に切り替える。そして、制御ユニット２０（内燃機関の制御装置）は、三方弁７７（切り替え装置）が、切り替えを行っている間に、コモンレール５（高圧燃料通路）から三方弁７７（切り替え装置）を通って燃料タンク１（燃料タンク）へ流出した燃料の体積である、燃料リーク体積ΔＶｌが増大するほど、目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔ（目標燃料圧力）を高く設定する。
【００９５】
また、本発明の第１実施形態において、燃料リーク体積ΔＶｌを考慮しない前提において、コモンレール５（高圧燃料通路）の燃料圧力の目標値である仮目標燃料圧力Ｐｃｒ＿ｔ０を、目標燃料噴射圧Ｐｉｎｊ＿ｔ（目標噴射圧）に基づいて設定し、仮目標燃料圧力Ｐｃｒ＿ｔ０を増大補正することによって、仮目標燃料圧力Ｐｃｒ＿ｔ０に対して目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔ（目標燃料圧力）をより高く設定する。
【００９６】
このため、増圧装置７の駆動に伴うコモンレール５（高圧燃料通路）の燃料圧力の低下を考慮して、コモンレール５（高圧燃料通路）の燃料圧力を制御できるため、インジェクタ９（燃料噴射装置）に供給される燃料の圧力の制御精度を高められる。
【００９７】
また、本発明の第１実施形態において、制御ユニット２０（内燃機関の制御装置）は、増圧装置７を用いて燃料を増圧させる場合には、内燃機関１００に供給されている燃料の体積弾性係数Ｋが大きいほど、目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔ（目標燃料圧力）を高く設定する。
【００９８】
このため、内燃機関１００に貯留されている燃料に応じて、適切に目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔを設定できるため、インジェクタ９に供給される燃料の圧力の制御精度を高められる。
【００９９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本発明の第２実施形態は、制御ユニット２０が体積弾性係数Ｋのマップを更新する点で、第１実施形態と相違する。以下、この相違点を中心に説明する。
【０１００】
先述のとおり、制御ユニット２０は、増圧装置７を駆動させる前のコモンレール５の燃料の圧力及び、コモンレール５の燃料の温度に対応する体積弾性係数Ｋをマップとして記憶している。しかしながら、異なる種類の燃料が給油されると、体積弾性係数Ｋのマップもまた変化する。したがって、本発明の第２実施形態においては、燃料の給油が行われた時は、異なる種類の燃料が給油された結果、体積弾性係数Ｋのマップが変更された可能性があると考え、体積弾性係数Ｋのマップを更新する。
【０１０１】
まず制御ユニット２０が体積弾性係数Ｋのマップを更新する方法について説明する。
【０１０２】
体積弾性係数Ｋのマップには、コモンレール５の燃料温度及び燃料圧力の組が複数記憶されおり、この燃料温度及び燃料圧力の組ごとに体積弾性係数Ｋが記憶されている。このコモンレール５の燃料温度及び燃料圧力の組を更新点と呼称する。更新点は全部で更新点総数ｎ＿ａｌｌ個あり、体積弾性係数Ｋのマップの各更新点には、更新点番号ｎと、更新点番号ｎに対応する目標燃料温度Ｔｌ（ｎ）と、目標燃料圧力Ｐｌ（ｎ）と、体積弾性係数（ｎ）とがそれぞれ記憶されている。
【０１０３】
本実施形態において、体積弾性係数Ｋのマップを更新する時には、更新点番号ｎが小さい順に体積弾性係数Ｋを算出する。ある更新点番号ｎにおいて、新しい体積弾性係数Ｋ（ｎ）が算出された時には、記憶されていた体積弾性係数Ｋ（ｎ）を書き換える。そして、すべての更新点の体積弾性係数Ｋ（ｎ）が新しい体積弾性係数Ｋ（ｎ）に書き換えられた時に、体積弾性係数Ｋのマップの更新が終了する。
【０１０４】
次に各更新点における、体積弾性係数Ｋの算出方法について説明する。
【０１０５】
本実施形態においては、インジェクタ９が燃料噴射せず、増圧装置７が駆動していない条件の下、サプライポンプ３を駆動させて、コモンレール５の燃料の体積およびコモンレール５の燃料の圧力を変化させる。サプライポンプ３の駆動によりコモンレール５に供給される燃料の体積をポンプ圧送体積ΔＶｐ、コモンレール５にサプライポンプ３から燃料が供給される前後の圧力の変化量をコモンレール圧変化量ΔＰｓとすると、Ｋ＝−ΔＰｓ×Ｖｓ／ΔＶｐとなるため、体積弾性係数Ｋを求めることができる。
【０１０６】
なお、サプライポンプ３の駆動によりコモンレール５にポンプ圧送体積ΔＶｐの燃料が供給されるということは、燃料の体積が小さくなるということであるので、ポンプ圧送体積ΔＶｐは負の値である。
【０１０７】
次に第２実施形態における制御について説明する。第１実施形態との違いは、給油されており、かつ、噴射要求が無いときに、制御ユニット２０が体積弾性係数Ｋのマップの更新を行う点である。
【０１０８】
第２実施形態のルーチンは、燃料の噴射制御に関するルーチン（図８）と、給油判別に関するルーチン（図１２）と、燃料の噴射設定に関するルーチン（図１３）と、体積弾性係数の更新制御に関するルーチン（図１４）と、からなる。本実施形態においては、制御ユニット２０が給油判別に関するルーチンによって、給油が行われたと判別し、かつ、燃料の噴射制御に関するルーチンによって、燃料噴射の要求が無いと判別した時には、体積弾性係数Ｋの更新が行われる。
【０１０９】
以下では、第１実施形態と相違する点のみ説明し、共通する点は説明を省略する。
【０１１０】
図１２は、第２実施形態における給油判別のルーチンを表すフローチャートである。制御ユニット２０は、本ルーチンを一定時間ごとに繰返し実行する。
【０１１１】
ステップＳ２０１において、制御ユニット２０は、内燃機関１００が停止した状態から、運転した状態に切り替わったか否か、すなわち機関１００の始動操作が行われた否かを判別する。例えば制御ユニット２０は、内燃機関１００のイグニッションスイッチがＯＦＦの状態から、ＯＮの状態に切り替わったか否かを判別する。制御ユニット２０は、内燃機関１００が停止した状態から運転状態に切り替わる、始動操作が行われたと判別した時にはステップＳ２０２に進み、内燃機関１００が停止したまま維持されていると判別した時、または、運転状態が継続されており、内燃機関の始動操作が行われていないと判別した時には本ルーチンの処理を終了する。
【０１１２】
ステップＳ２０２において、制御ユニット２０は、内燃機関１００に燃料が給油されたか否かを判別する。例えば制御ユニット２０は、内燃機関１００のイグニッションスイッチがＯＦＦにされた時に燃料タンク１に貯留されている燃料の量と、現時点における燃料タンク１に貯留されている燃料の量とを比較し、燃料の量が増大していたら、給油ありと判別する。制御ユニット２０が、給油ありと判別した時にはステップＳ２０３に進み、給油なしと判別した時には本ルーチンの処理を終了する。
【０１１３】
ステップＳ２０３において、制御ユニット２０は、体積弾性係数Ｋのマップの更新を行う場合にセットされる、体積弾性係数学習フラグＦｌ＿Ｋをセットする。体積弾性係数学習フラグＦｌ＿Ｋの初期状態は、リセットされた状態であり、体積弾性係数Ｋのマップの更新が必要と判別されたときに限り、体積弾性係数学習フラグＦｌ＿Ｋがセットされる。
【０１１４】
ステップＳ２０４において、制御ユニット２０は、更新点番号ｎに１を代入する。すなわち、制御ユニット２０は最初の更新点から更新し始める。制御ユニット２０は、ステップＳ２０４の処理が終了すると、本ルーチンの処理を終了させる。
【０１１５】
図１３は、第２実施形態における噴射制御のルーチンを表すフローチャートである。制御ユニット２０は、本ルーチンを一定時間ごとに繰返し実行する。
【０１１６】
ステップＳ１０４において、制御ユニット２０は第１実施形態と同様に、噴射要求があるか否かを判別する。制御ユニット２０が噴射要求ありと判別した時には、ステップＳ１０５に進み、制御ユニット２０が噴射要求なしと判別した時には、ステップＳ２０５に進む。ステップＳ１０５以降の制御は第１実施形態と同一であるため、説明を省略する。
【０１１７】
ステップＳ２０５において、制御ユニット２０は、体積弾性係数Ｋのマップの更新を行う場合にセットされる、体積弾性係数学習フラグＦｌ＿Ｋがセットされているか否かを判別する。制御ユニット２０は、体積弾性係数学習フラグＦｌ＿Ｋがセットされている場合は、ステップＳ２０６に進み、体積弾性係数学習フラグＦｌ＿Ｋがセットされていない場合は、本ルーチンの処理を終了させる。
【０１１８】
ステップＳ２０６において、制御ユニット２０は、体積弾性係数Ｋのマップの更新を行う。詳細は図１４のフローチャートを用いて説明する。制御ユニット２０は、ステップＳ２０６の処理の終了後、本ルーチンの処理を終了させる。
【０１１９】
なお、制御ユニット２０がステップＳ２０６の処理を終了することが、体積弾性係数Ｋのマップの更新を終了することを意味しない。すなわち、制御ユニット２０は、噴射要求がなく、体積弾性係数学習フラグＦｌ＿Ｋがセットされている間は、ステップＳ２０６を繰返し実行するのであり、体積弾性係数学習フラグＦｌ＿Ｋがリセットされたときに、体積弾性係数Ｋのマップの更新が終了する。
【０１２０】
図１４は、第２実施形態における体積弾性係数更新制御のルーチンを表すフローチャートである。制御ユニット２０は、図１３のステップＳ２０６を実行するたびに、本ルーチンを実行する。
【０１２１】
ステップＳ２０７において、制御ユニット２０は、次に更新するべき更新点が何番目かを読み込むため、更新点番号ｎを読み込む。次いで、制御ユニット２０は、更新点番号ｎに対応した、コモンレール５の燃料の目標温度である目標温度Ｔｌ（ｎ）及び、コモンレール５の燃料の目標圧力である目標圧力Ｐｌ（ｎ）を読み込む。
【０１２２】
ステップＳ２０８において、制御ユニット２０は、コモンレール温度センサ５２によって測定したコモンレール温度Ｔｃｒ及び、サプライポンプ３を駆動する前にコモンレール圧センサ５１によって測定したコモンレール圧（以下「圧縮前コモンレール圧」という。）Ｐｃｒ＿ｉｎｉｔを取得する。
【０１２３】
ステップＳ２０９において、制御ユニット２０は、コモンレール温度Ｔｃｒと目標温度Ｔｌ（ｎ）との差の絶対値（｜Ｔｃｒ−Ｔｌ（ｎ）｜）が、温度の差の許容範囲である、許容温度差Ｔｃよりも小さいか否かを判別する。制御ユニット２０は、｜Ｔｃｒ−Ｔｌ（ｎ）｜が許容温度差Ｔｃよりも小さければ、コモンレール５の温度が体積弾性係数Ｋを測定するための目標温度に十分近づいたと判別し、ステップＳ２１０に進む。一方で制御ユニット２０は、｜Ｔｃｒ−Ｔｌ（ｎ）｜が許容温度差Ｔｃ以上であれば、コモンレール５の温度が体積弾性係数Ｋを測定するための目標温度から離れていると判別し、ステップＳ２２０に進む。
【０１２４】
ステップＳ２１０において、制御ユニット２０は、圧縮前コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｉｎｉｔと目標圧力Ｐｌ（ｎ）との差の絶対値（｜Ｐｃｒ＿ｉｎｉｔ−Ｐｌ（ｎ）｜）が、圧力の差の許容範囲である、許容圧力差Ｐｃよりも小さいか否かを判別する。制御ユニット２０は、｜Ｐｃｒ＿ｉｎｉｔ−Ｐｌ（ｎ）｜が許容圧力差Ｐｃよりも小さければ、ステップＳ２１１に進む。一方で制御ユニット２０は、｜Ｐｃｒ＿ｉｎｉｔ−Ｐｌ（ｎ）｜が許容圧力差Ｐｃ以上であれば、ステップＳ２１９に進む。
【０１２５】
ステップＳ２１１において、制御ユニット２０は、インジェクタ９による燃料噴射を実施せず、かつ、増圧装置７を駆動させることなく、サプライポンプ３を駆動し、コモンレール５に燃料を供給する。コモンレール５に供給される燃料の体積は、ポンプ圧送体積ΔＶｐである。サプライポンプ３がコモンレール５に燃料を供給することにより、ポンプ圧送体積ΔＶｐだけ燃料の体積が減少することになる。
【０１２６】
ステップＳ２１２において、制御ユニット２０は、サプライポンプ３の駆動後にコモンレール圧センサ５１によって計測したコモンレール圧（以下「圧縮後コモンレール圧」という。）Ｐｃｒ＿ｅｎｄを取得する。
【０１２７】
ステップＳ２１３において、制御ユニット２０は、圧縮後コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｅｎｄと圧縮前コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｉｎｉｔとの差圧である、コモンレール圧変化量ΔＰｓを算出する。コモンレール圧変化量ΔＰｓは、圧縮後コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｅｎｄから圧縮前コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｉｎｉｔを減算することにより得られる。
【０１２８】
ステップＳ２１４において、制御ユニット２０は、更新点番号ｎにおける体積弾性係数Ｋである、Ｋ（ｎ）を算出する。本実施形態においては、制御ユニット２０は、Ｋ（ｎ）に−ΔＰｓ×Ｖｓ／ΔＶｐを代入する。
【０１２９】
ステップＳ２１５において、制御ユニット２０は、ステップＳ２１０で算出したＫ（ｎ）を記憶する。
【０１３０】
ステップＳ２１６において、制御ユニット２０は、予め定められた更新点の総数を更新点総数ｎ＿ａｌｌとする時、更新点番号ｎがｎ＿ａｌｌと等しいか否かを判別する。制御ユニット２０は、ｎとｎ＿ａｌｌとが等しいと判別した時は、予め定められたすべての更新点において、Ｋ（ｎ）が算出されたと判別し、ステップＳ２１７に進む。一方で制御ユニット２０は、ｎとｎ＿ａｌｌと異なると判別した時は、ｎがｎ＿ａｌｌよりも小さい、すなわち、まだ更新点が残っていると判別し、ステップＳ２１８に進む。
【０１３１】
ステップＳ２１７において、制御ユニット２０は、すべての更新点において体積弾性係数Ｋが算出されたと判別し、体積弾性係数Ｋのマップの更新を終了するため、体積弾性係数学習フラグＦｌ＿Ｋをリセットし、本ルーチンの処理を終了する。制御ユニット２０が本ルーチンの処理を終了すると、図１３の噴射設定も終了する。
【０１３２】
ステップＳ２１８において、制御ユニット２０は、次の更新点を設定するため、ｎをインクリメントし、本ルーチンの処理を終了する。制御ユニット２０が本ルーチンの処理を終了すると、図１３の噴射設定も終了する。
【０１３３】
ステップＳ２１９において、制御ユニット２０は、圧縮前コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｉｎｉｔを目標圧力Ｐｌ（ｎ）に近づけるように、コモンレール５の燃料圧力を制御する。本実施形態においては、コモンレール５の燃料圧力を高める場合には、サプライポンプ３がコモンレール５へ供給する燃料の量を増加させる。コモンレール５の燃料圧力を下げる場合には、減圧弁５４を開いてコモンレール５の燃料を燃料タンク１へ排出させる。制御ユニット２０がステップＳ２１９の処理を終了すると、本ルーチンの処理を終了し、図１３の噴射設定も終了する。
【０１３４】
ステップＳ２２０において、制御ユニット２０は、コモンレール温度Ｔｃｒを目標温度Ｔｌ（ｎ）に近づけるように、コモンレール５の燃料温度を制御する。本実施形態においては、制御ユニット２０は燃料温度を高める場合には、コモンレール５に設けられたヒーター５３を使って燃料を温める。燃料温度を高める場合には、制御ユニット２０は減圧弁５４を開いてコモンレール５から減圧通路１２を通って燃料を排出させて、燃料を循環させることにより、燃料の温度を下げる。制御ユニット２０がステップＳ２２０の処理を終了すると、本ルーチンの処理を終了し、図１３の噴射設定も終了する。
【０１３５】
なお、本実施形態においては、体積弾性係数Ｋは、燃料の温度と燃料の圧力との関数として扱われているが、体積弾性係数Ｋはコモンレール５の燃料の温度または、コモンレールの燃料の圧力のいずれか一方のみの関数として扱われてもよい。このような場合は、体積弾性係数Ｋの更新点の数ｎ＿ａｌｌを減少させることができるので、更新のための制御の時間を短縮が短縮される。
【０１３６】
以上のように、本発明の第２実施形態については、制御ユニット２０は、コモンレール温度Ｔｃｒ（高圧燃料通路内の燃料の温度）及びコモンレール圧の実測値Ｐｃｒ＿ｓ（高圧燃料通路内の燃料の圧力）の少なくとも一方に対応する体積弾性係数Ｋが格納された、体積弾性係数のマップを記憶している。そして、制御ユニット２０は、燃料タンク１に燃料が給油された時には、体積弾性係数Ｋのマップを更新する。
【０１３７】
このため、給油によって燃料の体積弾性係数Ｋが変化したとしても、制御ユニット２０は体積弾性係数Ｋの変化を考慮して、目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔを定めることができるので、インジェクタ９に供給される燃料の圧力を精度よく制御できる。
【０１３８】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本発明の第３実施形態は、制御ユニット２０が、増圧装置７を駆動させる時にコモンレール５から燃料タンク１にリークする燃料の体積である、燃料リーク体積ΔＶｌのマップを更新する点で、上記の各実施形態と相違する。以下、この相違点を中心に説明する。
【０１３９】
先述のとおり、制御ユニット２０は、増圧装置７を駆動させる前のコモンレール５の燃料の圧力及び、コモンレール５の燃料の温度に対応する燃料リーク体積ΔＶｌをマップとして記憶している。しかしながら、異なる種類の燃料が給油されると、燃料の粘度等の特性が変化し、コモンレール５の燃料の温度及びコモンレール５の燃料の圧力に対する、リーク体積ΔＶｌの値が変化する。つまり、燃料リーク体積ΔＶｌのマップが変化するので、燃料の給油が行われた時は、燃料リーク体積ΔＶｌのマップを更新することにより、燃料リーク体積ΔＶｌのマップを更新する。
【０１４０】
次に、本実施形態における燃料リーク体積ΔＶｌの更新の方法について説明する。燃料リーク体積ΔＶｌは直接的に計測することはできないが、増圧装置７が駆動している間に燃料タンク１に流れ込む燃料の量である、リターン体積ΔＶｒは直接的に計測できる。本実施形態においては、制御ユニット２０は、燃料タンク１に設けられた燃料レベルセンサ１３を用いてリターン体積ΔＶｒを計測する。その他に、リターン通路１０の管内に設けられたリターン通路１０を流れる燃料の量を測定するための流量計を用いて、リターン体積ΔＶｒを計測しても良い。
【０１４１】
リターン体積ΔＶｒは、コモンレール５からリークした燃料の体積である、燃料リーク体積ΔＶｌと、増圧制御室７５から排出された燃料の体積である、減圧領域体積変化量ΔＶａとの総和である。したがって、燃料リーク体積ΔＶｌを求めるためには、減圧領域体積変化量ΔＶａを求めればよい。
【０１４２】
減圧領域体積変化量ΔＶａは、燃料リーク体積ΔＶｌと同様に、体積弾性係数Ｋを用いて表すことができる。すなわち、増圧制御室７５、第２三方弁通路７９、燃料室７７７に充填されていた燃料が、増圧装置７の駆動に伴って膨張する現象を、ΔＰ＝−Ｋ×ΔＶ／Ｖ０の式に当てはめる。
【０１４３】
上述した式のＶ０に対応する体積は、増圧装置７を駆動させる前に増圧制御室７５、第２三方弁通路７９及び燃料室７７７に充填されていた燃料の体積である、減圧領域の体積Ｖａである。上述した式のΔＰに対応する圧力変化量は、増圧装置７が駆動する前の増圧制御室７５の燃料圧力と、増圧装置７が駆動した後の増圧制御室７５の燃料圧力の差である。すなわち、燃料タンク１に貯留されている燃料の圧力からコモンレール５の圧力を減算した圧力差である減圧領域圧力変化量ΔＰａが、ΔＰに対応する。ここで、本実施形態においては、燃料タンク１の内部の圧力は大気圧であるため、燃料タンク１に貯留されている燃料の圧力もまた大気圧である。そして、上述した式のΔＶに対応する体積変化量は、増圧制御室７５から燃料タンク１に流出した燃料の体積、すなわち、減圧領域体積変化量ΔＶａである。この場合には、減圧領域体積変化量ΔＶａは、ΔＶａ＝−Ｖａ×ΔＰａ／Ｋの関係を満たす。減圧領域の体積Ｖａ、減圧領域圧力変化量ΔＰａ及び、体積弾性係数Ｋはすべて測定可能な量であるため、制御ユニット２０は減圧領域の体積Ｖａを求めることができる。
【０１４４】
以上のように、制御ユニット２０がインジェクタ９に燃料を噴射させることなく増圧装置７を駆動させることにより、リターン体積ΔＶｒ及び減圧領域体積変化量ΔＶａを求め、リターン体積ΔＶｒから減圧領域体積変化量ΔＶａを減算することにより、燃料リーク体積ΔＶｌが求められる。
【０１４５】
ところで、第２実施形態から明らかなように、体積弾性係数Ｋの値は、コモンレール５の燃料温度及び燃料圧力が変動すると変動する。したがって、体積弾性係数Ｋを用いて表される燃料リーク体積ΔＶｌもまた、コモンレール５の燃料温度及び燃料圧力に応じて変動する。このため、制御ユニット２０は、増圧装置７を駆動させる前のコモンレール５の燃料温度及び燃料圧力ごとに、燃料リーク体積ΔＶｌを算出し、燃料リーク体積ΔＶｌのマップを更新する。
【０１４６】
次に第３実施形態における制御について説明する。第２実施形態との違いは、給油されており、かつ、噴射要求が無いときに、増圧装置７を駆動させることによって、制御ユニット２０が燃料リーク体積ΔＶｌのマップの更新を行う点である。
【０１４７】
第３実施形態のルーチンは、燃料の噴射制御に関するルーチン（図８）と、給油判別に関するルーチン（図１５）と、燃料の噴射設定に関するルーチン（図１６）と、体積弾性係数の更新制御に関するルーチン（図１４）と、燃料リーク体積の更新制御に関するルーチン（図１７）とからなる。本実施形態においては、制御ユニット２０が給油判別に関するルーチンによって、給油が行われたと判別し、かつ、燃料の噴射制御に関するルーチンによって、燃料噴射の要求が無いと判別した時には、燃料リーク体積ΔＶｌの更新が行われる。以下では、第２実施形態と相違する点のみ説明し、共通する点は説明を省略する。
【０１４８】
図１５は、第３実施形態における給油判別のルーチンを表すフローチャートである。制御ユニット２０は、本ルーチンを一定時間ごとに繰返し実行する。
【０１４９】
ステップＳ２０１からステップＳ２０４までは、第２実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【０１５０】
制御ユニット２０はステップＳ２０４の処理が終わると、ステップＳ３０１に進む。
【０１５１】
ステップＳ３０１において、制御ユニット２０は、燃料リーク体積ΔＶｌのマップの更新を行う場合にセットされる、燃料リーク体積学習フラグＦｌ＿ΔＶｌをセットする。燃料リーク体積学習フラグＦｌ＿ΔＶｌの初期状態は、リセットされた状態であり、燃料リーク体積ΔＶｌのマップの更新が必要と判別されたときに限り、燃料リーク体積学習フラグＦｌ＿ΔＶｌがセットされる。
【０１５２】
ステップＳ３０２において、制御ユニット２０は、燃料リーク体積学習点番号ｎ＿ΔＶｌに１を代入する。本実施形態においては、燃料リーク体積学習点番号ｎ＿ΔＶｌは、更新点番号ｎとは独立した数値として用意されている。制御ユニット２０は、ステップＳ３０２の処理が終了すると、本ルーチンの処理を終了する。
【０１５３】
図１６は、第３実施形態における噴射制御のルーチンを表すフローチャートである。制御ユニット２０は、本ルーチンを一定時間ごとに繰返し実行する。
【０１５４】
制御ユニット２０が、ステップＳ１０４において噴射要求なしと判別し、ステップＳ２０５において体積弾性係数学習フラグＦｌ＿Ｋがセットされていないと判別した時には、ステップＳ３０３に進む。制御ユニット２０が、ステップＳ１０４において噴射要求ありと判別するか、または、ステップＳ２０５において、Ｆｌ＿Ｋがセットされていると判別した時には、第２実施形態と同様の処理を行うため、説明を省略する。
【０１５５】
ステップＳ３０３において、制御ユニット２０は、燃料リーク体積ΔＶｌのマップの更新を行う場合にセットされる、燃料リーク体積学習フラグＦｌ＿ΔＶｌがセットされているか否かを判別する。燃料リーク体積学習フラグＦｌ＿ΔＶｌがセットされている場合は、ステップＳ３０４に進み、燃料リーク体積学習フラグＦｌ＿ΔＶｌがセットされていない場合は、制御ユニット２０は本ルーチンの処理を終了する。
【０１５６】
ステップＳ３０４において、制御ユニット２０は、燃料リーク体積ΔＶｌのマップの更新を行う。詳細は図１６のフローチャートを用いて説明する。ステップＳ３０４の処理が終了すると、本ルーチンの処理を終了する。
【０１５７】
本実施形態においては、制御ユニット２０は、体積弾性係数Ｋのマップの更新が終わっていることを条件として、燃料リーク体積ΔＶｌのマップの更新を行う。燃料リーク体積ΔＶｌを求めるために、更新された体積弾性係数Ｋを用いると、燃料リーク体積ΔＶｌをより精度よく求められるため、燃料リーク体積ΔＶｌよりも先に体積弾性係数Ｋが更新されているのが好ましい。
【０１５８】
なお、本実施形態においては体積弾性係数Ｋに関するすべての更新点が更新された後に、燃料リーク体積ΔＶｌに関するすべての更新点を更新していたが、体積弾性係数Ｋのある更新点を更新した後に、同じ更新点に対する燃料リーク体積ΔＶｌを更新しても良い。
【０１５９】
図１７は、第３実施形態における燃料リーク体積ΔＶｌの更新制御のルーチンを表すフローチャートである。制御ユニット２０は、本ルーチンをステップＳ３０４が実行されるたびに実行する。
【０１６０】
ステップＳ３０５において、制御ユニット２０は、記憶していた燃料リーク体積学習点番号ｎ＿ΔＶｌを読み込む。燃料リーク体積学習点番号ｎ＿ΔＶｌは、予め定められた更新点のうち、これから更新するのはｎ＿ΔＶｌ番目の更新点であるということを表す数値である。次いで、制御ユニット２０は、更新点番号ｎ＿ΔＶに対応した、コモンレール５の燃料の目標温度である目標温度Ｔｌ（ｎ＿ΔＶｌ）及び、コモンレール５の燃料の目標圧力である目標圧力Ｐｌ（ｎ＿ΔＶｌ）を読み込む。
【０１６１】
ステップＳ２０８において、制御ユニット２０は、コモンレール温度センサ５２によって測定したコモンレール温度Ｔｃｒ及び、コモンレール圧センサ５１によって測定した圧縮前コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｉｎｉｔを取得する。
【０１６２】
ステップＳ３０６において、制御ユニット２０は、第２実施形態のステップＳ２０９と同様に、｜Ｔｃｒ−Ｔｌ（ｎ＿ΔＶｌ）｜が、許容温度差Ｔｃよりも小さいか否かを判別する。制御ユニット２０は、｜Ｔｃｒ−Ｔｌ（ｎ）｜が許容温度差Ｔｃよりも小さいと判別した時は、コモンレール５の温度が体積弾性係数Ｋを測定するための目標温度に十分近づいたと判別し、ステップＳ３０７に進む。一方で制御ユニット２０は、｜Ｔｃｒ−Ｔｌ（ｎ）｜が許容温度差Ｔｃ以上と判別した時は、コモンレール５の温度が体積弾性係数Ｋを測定するための目標温度から離れていると判別し、ステップＳ２２０に進む。
【０１６３】
ステップＳ３０７において、制御ユニット２０は、第２実施形態のステップＳ２１０と同様に、｜Ｐｃｒ＿ｉｎｉｔ−Ｐｌ（ｎ）｜が、許容圧力差Ｐｃよりも小さいか否かを判別する。制御ユニット２０は、｜Ｐｃｒ＿ｉｎｉｔ−Ｐｌ（ｎ）｜が許容圧力差Ｐｃよりも小さいと判別した時は、ステップＳ３０８に進む。一方で制御ユニット２０は、｜Ｐｃｒ＿ｉｎｉｔ−Ｐｌ（ｎ）｜が許容圧力差Ｐｃ以上と判別した時は、ステップＳ２１９に進む。
【０１６４】
ステップＳ３０８において、制御ユニット２０は、燃料リーク体積ΔＶｌを求めるために、増圧装置７を駆動させる。増圧装置７が駆動されることにより、コモンレール５の燃料の一部は、燃料タンク１にリークする。
【０１６５】
ステップＳ３０９において、制御ユニット２０は、リターン体積ΔＶｒを測定して記録する。本実施形態においては、制御ユニット２０は、ステップＳ３０８が実行される前に燃料タンク１に入っていた燃料の量と、増圧装置７の駆動が終了した後に燃料タンク１に入っている燃料の量とを燃料レベルセンサ１３によって測定することにより、燃料タンク１に入っている燃料の変化量を求める。
【０１６６】
ステップＳ３１０において、制御ユニット２０は、リターン体積ΔＶｒに基づいて燃料リーク体積ΔＶｌを算出する。本実施形態においては、制御ユニット２０は、増圧装置７を駆動させた後の増圧制御室７５内の圧力、すなわち、燃料タンク１内の燃料の圧力と、増圧装置７を駆動させる前の増圧制御室７５内の圧力である圧縮前コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｉｎｉｔとの差分である、減圧領域圧力変化量ΔＰａを算出する。次いで、制御ユニット２０は、予め記憶されている減圧領域の体積Ｖａを読み込み、増圧制御室７５から燃料タンク１へ流出した燃料の体積減圧領域体積変化量ΔＶａを算出する。そして、制御ユニット２０は、ΔＶｌ＝ΔＶｒ−ΔＶａの関係を用いて、燃料リーク体積ΔＶｌを算出する。
【０１６７】
ステップＳ３１１において、制御ユニット２０は、算出した燃料リーク体積ΔＶｌを記憶する。
【０１６８】
ステップＳ３１２において、制御ユニット２０は、予め定められた更新点の総数を更新点総数ｎ＿ａｌｌとする時、更新点番号ｎがｎ＿ａｌｌと等しいか否かを判別する。本実施形態においては、体積弾性係数Ｋのマップを更新するための更新点と、燃料リーク体積ΔＶｌのマップを更新するための更新点が同一であるため、更新点総数ｎ＿ａｌｌの値も同一である。
【０１６９】
制御ユニット２０は、ｎとｎ＿ａｌｌとが等しいと判別した時は、予め定められたすべての更新点において、ΔＶｌ（ｎ＿ΔＶｌ）が算出されたと判別し、ステップＳ３１３に進む。一方で制御ユニット２０は、ｎとｎ＿ａｌｌと異なると判別した時は、ステップＳ３１４に進む。
【０１７０】
ステップＳ３１３において、制御ユニット２０は、すべての更新点において燃料リーク体積ΔＶｌのマップの更新を終了するため、燃料リーク体積学習フラグＦｌ＿ΔＶｌをリセットし、本ルーチンの処理を終了する。制御ユニット２０が本ルーチンの処理を終了すると、図１６の噴射設定も終了する。
【０１７１】
ステップＳ３１４において、制御ユニット２０は、次の更新点を設定するため、ｎ＿ΔＶｌをインクリメントし、本ルーチンの処理を終了する。制御ユニット２０が本ルーチンの処理を終了すると、図１６の噴射設定も終了する。
【０１７２】
なお、本実施形態においては、燃料リーク体積ΔＶｌは、燃料の温度と燃料の圧力との関数として扱われているが、燃料リーク体積ΔＶｌはコモンレール５の燃料の温度または、コモンレールの燃料の圧力のいずれか一方のみの関数として扱われてもよい。このような場合は、体積弾性係数ΔＶｌの更新点の数ｎ＿ａｌｌを減少させることができるので、更新のための制御の時間を短縮が短縮される。
【０１７３】
以上のように、本発明の第３実施形態においては、制御ユニット２０（内燃機関の制御装置）は、コモンレール温度Ｔｃｒ（高圧燃料通路内の燃料の温度）及びコモンレール圧の実測値Ｐｃｒ＿ｓ（高圧燃料通路内の燃料の圧力）の少なくとも一方に対応する燃料リーク体積ΔＶｌが格納された、燃料リーク体積ΔＶｌのマップを記憶している。そして、制御ユニット２０（内燃機関の制御装置）は、燃料タンク１に燃料が給油された時には、燃料リーク体積ΔＶｌのマップを更新する。
【０１７４】
このため、給油によって燃料の燃料リーク体積ΔＶｌが変化したとしても、制御ユニット２０は燃料リーク体積ΔＶｌの変化を考慮して、目標コモンレール圧Ｐｃｒ＿ｔを定めることができるので、インジェクタ９に供給される燃料の圧力を精度よく制御できる。
【符号の説明】
【０１７５】
１００    内燃機関
１    燃料タンク
３    サプライポンプ
５    コモンレール（高圧燃料通路）
７    増圧装置
７７    三方弁（切り替え装置）
９    インジェクタ（燃料噴射装置）
１０    リターン通路（低圧燃料通路）
２０    制御ユニット（内燃機関の制御装置）
【図１】
2018132044.tif 000003
【図２Ａ】
2018132044.tif 000004
【図２Ｂ】
2018132044.tif 000005
【図３Ａ】
2018132044.tif 000006
【図３Ｂ】
2018132044.tif 000007
【図４Ａ】
2018132044.tif 000008
【図４Ｂ】
2018132044.tif 000009
【図５】
2018132044.tif 000010
【図６】
2018132044.tif 000011
【図７】
2018132044.tif 000012
【図８】
2018132044.tif 000013
【図９】
2018132044.tif 000014
【図１０】
2018132044.tif 000015
【図１１】
2018132044.tif 000016
【図１２】
2018132044.tif 000017
【図１３】
2018132044.tif 000018
【図１４】
2018132044.tif 000019
【図１５】
2018132044.tif 000020
【図１６】
2018132044.tif 000021
【図１７】
2018132044.tif 000022