(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼に用いられる燃料を噴射する噴孔が形成されたボディー、前記ボディー内部に形成されて前記噴孔に向けて高圧燃料を流通させる高圧通路、前記ボディー内部に形成されて前記高圧通路に供給された燃料の余剰分を燃料タンクに戻す低圧通路、及び前記ボディー内部に収容されて前記高圧通路のうち前記噴孔の近傍部分を開閉する弁体、を有する燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁に接続され、前記低圧通路内の低圧燃料を燃料タンクに戻す低圧配管と、
を備える燃料噴射システムにおいて、
前記低圧通路及び前記低圧配管を経由して前記燃料タンクに至るまでのリターン経路に配置され、前記リターン経路中の低圧燃料の圧力を検出するリターン圧センサと、
前記リターン圧センサの検出値の挙動に基づき、前記噴孔から噴射される燃料の噴射状態を検出する噴射状態検出手段と、
前記ボディー内部に形成され、前記高圧通路の高圧燃料の一部を流入させて、流入した高圧燃料の圧力により前記弁体を閉弁方向に付勢させる制御室と、
前記制御室に形成され、前記制御室の燃料を前記リターン経路に流出させる流出口と、
前記低圧通路の一部を拡大して形成された低圧室に配置され、前記流出口を開閉することで前記制御室の燃料圧力を制御して、前記制御室の燃料圧力を低下させることにより前記弁体に開弁作動を開始させる制御弁と、
を備え、
前記リターン圧センサを前記低圧室に取り付け、
前記噴射状態検出手段は、前記燃料噴射弁が前記弁体を開弁させるよう作動を開始した直後に、前記リターン圧センサの検出値が上昇して上昇ピークに達した後、下降して下降ピークに達した時点を検出し、その下降ピーク時点を、前記噴孔を前記弁体により開かせた場合における前記噴孔からの噴射開始時点として検出することを特徴とする燃料噴射システム。
【請求項２】
前記噴射状態検出手段は、前記噴孔を前記弁体により開閉させた場合における前記噴孔からの噴射開始時点、噴射終了時点及び前記弁体の開弁作動量が最大となるフルリフト時点の少なくとも１つを前記噴射状態として検出することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射システム。
【請求項３】
前記噴射状態検出手段は、前記噴射開始時点及び前記噴射終了時点を少なくとも検出し、
検出された前記噴射開始時点及び前記噴射終了時点に基づき、前記弁体による１回の開弁に伴い噴射された燃料の噴射量を算出する噴射量算出手段を備えることを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射システム。
【請求項４】
前記高圧燃料の圧力を検出する高圧側センサを備え、
前記噴射量算出手段は、検出された前記噴射開始時点及び前記噴射終了時点に加え、前記高圧側センサの検出値に基づき前記噴射量を算出することを特徴とする請求項３に記載の燃料噴射システム。
【請求項５】
前記噴射状態検出手段は、前記燃料噴射弁が前記弁体を開弁させるよう作動を開始した直後に、前記リターン圧センサの検出値が上昇して上昇ピークに達した後、一旦下降してから再上昇して安定した状態において再度下降を開始する時点を検出し、その下降開始時点を、前記弁体の開弁作動量が最大となるフルリフト時点として検出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の燃料噴射システム。
【請求項６】
前記噴射状態検出手段は、前記燃料噴射弁が前記弁体を閉弁させるよう作動を開始することに伴い、前記リターン圧センサの検出値が下降を開始した後、その下降が終了した時点を検出し、その下降終了時点から所定時間が経過した時点を、前記噴孔を前記弁体により閉じさせた場合における噴射終了時点として検出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の燃料噴射システム。
【請求項７】
前記噴射状態検出手段は、前記弁体の開弁作動量が最大となるフルリフト時点を少なくとも検出し、
前記所定時間を、検出された前記噴射開始時点から前記フルリフト時点までの立ち上がり所要時間に応じて可変設定することを特徴とする請求項６に記載の燃料噴射システム。
【請求項８】
前記高圧燃料の圧力を検出する高圧側センサを備え、
前記所定時間を、前記高圧側センサの検出値に応じて可変設定することを特徴とする請求項６又は７に記載の燃料噴射システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃焼に用いられる燃料を噴射する燃料噴射弁を備えた、燃料噴射システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の出力トルク及びエミッション状態を精度良く制御するには、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴射量及び噴射開始時期等、その噴射状態を精度良く制御することが重要である。そこで従来より、燃料噴射弁に供給される高圧燃料の圧力が噴射に伴い変動することに着目し、その高圧燃料の圧力を検出することで実際の噴射状態を検出する技術が提案されている。例えば、噴射に伴い燃圧が下降を開始した時期を検出することで実際の噴射開始時期を検出したり、噴射に伴い生じた燃圧の下降量を検出することで実際の噴射量を算出することを図っている。このように実際の噴射状態を取得できれば、その取得した値に基づき噴射状態を精度良く制御することができる。
【０００３】
なお、このような燃圧の変動を検出するにあたり、コモンレール（蓄圧容器）に直接設置された燃圧センサ（レール圧センサ）では、噴射に伴い生じた燃圧変動がコモンレール内で緩衝されてしまうため、正確な燃圧変動を検出することができない。そこで特許文献１記載の発明では、燃圧センサを、コモンレールから燃料噴射弁に燃料を供給する高圧配管のうちコモンレールとの接続部分に設置することで、噴射に伴い生じた燃圧変動がコモンレール内で緩衝する前に、その燃圧変動を検出することを図っている。
【特許文献１】特開２０００−２６５８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１記載の構造では、燃圧センサを高圧配管に取り付けているため、その取付部分において高い耐圧シール性が要求される。よって、高性能なシール構造とすることによるコストアップや、シール部分からの燃料漏れが懸念される。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、実際の噴射状態を検出可能にしつつも、高い耐圧シール性を不要にできる燃料噴射システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【０００７】
第１の発明では、
内燃機関の燃焼に用いられる燃料を噴射する噴孔が形成されたボディー、前記ボディー内部に形成されて前記噴孔に向けて高圧燃料を流通させる高圧通路、前記ボディー内部に形成されて前記高圧通路に供給された燃料の余剰分を燃料タンクに戻す低圧通路、及び前記ボディー内部に収容されて前記高圧通路のうち前記噴孔の近傍部分を開閉する弁体、を有する燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁に接続され、前記低圧通路内の低圧燃料を燃料タンクに戻す低圧配管と、
を備える燃料噴射システムにおいて、
前記低圧通路及び前記低圧配管を経由して前記燃料タンクに至るまでのリターン経路に配置され、前記リターン経路中の低圧燃料の圧力を検出するリターン圧センサと、
前記リターン圧センサの検出値の挙動に基づき、前記噴孔から噴射される燃料の噴射状態を検出する噴射状態検出手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
特許文献１記載の従来構造では、燃料噴射弁に供給される高圧燃料の圧力が噴射に伴い変動することに着目して、燃圧センサを高圧配管に配置している。これに対し本発明者らは、リターン経路における低圧燃料の圧力についても噴射に伴い変動することに着目して、低圧燃料の圧力挙動に基づき噴射状態を検出する上記第１の発明を想起した。当該発明によれば、リターン圧センサ及び噴射状態検出手段を備えることで実際の噴射状態を検出可能にしつつも、低圧経路（リターン経路）にリターン圧センサを配置するので、リターン圧センサの取付部分において高い耐圧シール性を不要にできる。
【０００９】
第２の発明では、複数気筒を有し、前記燃料噴射弁を気筒毎に備える多気筒内燃機関に適用され、前記リターン経路には、気筒毎の前記低圧配管の低圧燃料を集合させて前記燃料タンクへ戻す集合配管が含まれており、前記リターン圧センサを、前記集合配管の上流側に配置したことを特徴とする。
【００１０】
ここで、リターン圧センサを集合配管に配置すると、ある気筒での噴射に伴い生じた燃圧の変動と、他の気筒での噴射に伴い生じた燃圧変動とが干渉してしまうため、ある気筒での噴射状態を精度良く検出することが困難となる。この点を鑑みた上記第２記載の発明によれば、リターン圧センサを集合配管の上流側に配置するので、上記干渉を回避でき、噴射状態を精度良く検出できる。
【００１１】
ここで、リターン圧センサを低圧配管に取り付けると、噴射に伴い生じた燃圧変動が低圧配管中にて減衰した状態の燃圧を検出することとなるため、噴射状態の検出精度低下が懸念される。この点を鑑みた第３の発明では、前記リターン圧センサを前記燃料噴射弁に取り付けたことを特徴とするので、上記減衰が少ない状態の燃圧を検出でき、ひいては噴射状態の検出精度向上を図ることができる。
【００１２】
第４の発明では、前記ボディー内部に形成され、前記高圧通路の高圧燃料の一部を流入させて、流入した高圧燃料の圧力により前記弁体を閉弁方向に付勢させる制御室と、前記制御室に形成され、前記制御室の燃料を前記リターン経路に流出させる流出口と、前記低圧通路の一部を拡大して形成された低圧室に配置され、前記流出口を開閉することで前記制御室の燃料圧力を制御する制御弁と、を備え、前記リターン圧センサを前記低圧室に取り付けたことを特徴とする。
【００１３】
このような制御室、流出口及び制御弁を供えた燃料噴射弁においては、噴射に伴い生じる低圧燃料の圧力変動は、流出口にて生じることとなる。この点を鑑みた上記第４の発明によれば、リターン圧センサを低圧室に取り付けるので、先述した減衰が最も少ない状態の燃圧を検出でき、ひいては噴射状態の検出精度をより一層向上できる。
【００１４】
第５の発明では、前記噴射状態検出手段は、前記噴孔を前記弁体により開閉させた場合における前記噴孔からの噴射開始時点、噴射終了時点及び前記弁体の開弁作動量が最大となるフルリフト時点の少なくとも１つを前記噴射状態として検出することを特徴とする。
【００１５】
特に、適用される内燃機関がディーゼルエンジン等の圧縮自着火式の場合には、ガソリンエンジン等の点火式に比べて、噴射開始時点が燃焼状態に与える影響が大きいため、上記第５の発明により実際の噴射開始時点を検出し、その検出値を用いて燃料噴射弁の作動を制御すれば、所望の燃焼状態にすることを精度良くできる。
【００１６】
また、燃料噴射弁の経年劣化の度合いに応じて、噴射開始時点からフルリフト時点に達するまでの所要時間が変化することを本発明者らは見出した。したがって、上記第５の発明により実際の噴射開始時点及びフルリフト時点を検出して前記所要時間を算出すれば、経年劣化の度合いを推定できる。よって、例えばその推定結果に応じて燃料噴射弁の作動を制御すれば、所望の燃焼状態にすることを精度良くできる。ちなみに、噴射開始時点からフルリフト時点までの検出値の傾きを算出し、この傾きに基づき前記経年劣化の度合いを推定するようにしてもよい。
【００１７】
第６の発明では、前記噴射状態検出手段は、前記噴射開始時点及び前記噴射終了時点を少なくとも検出し、検出された前記噴射開始時点及び前記噴射終了時点に基づき、前記弁体による１回の開弁に伴い噴射された燃料の噴射量を算出する噴射量算出手段を備えることを特徴とする。噴射開始時点から噴射終了時点までの噴射時間は噴射量と相関が高い。つまり、噴射時間が長いほど噴射量は多くなる。したがって、上記第６の発明の如く噴射開始時点及び噴射終了時点に基づき噴射量を算出して好適である。
【００１８】
第７の発明では、前記高圧燃料の圧力を検出する高圧側センサを備え、前記噴射量算出手段は、検出された前記噴射開始時点及び前記噴射終了時点に加え、前記高圧側センサの検出値に基づき前記噴射量を算出することを特徴とする。
【００１９】
ここで、先述した噴射時間が同じであっても、燃料噴射弁に供給される高圧燃料の圧力が高いほど噴射量は多くなる。この点を鑑みた上記第７の発明では、噴射開始時点及び噴射終了時点に加え、高圧側センサの検出値に基づき噴射量を算出するので、その算出精度を向上できる。なお、噴射量算出に用いる高圧側センサの検出値は、噴射開始時点以前における検出値であることが望ましい。
【００２０】
第８の発明では、前記噴射状態検出手段は、前記燃料噴射弁が前記弁体を開弁させるよう作動を開始した直後に、前記リターン圧センサの検出値が上昇して上昇ピークに達した後、下降して下降ピークに達した時点を検出し、その下降ピーク時点を前記噴射開始時点として検出することを特徴とする。
【００２１】
噴射開始時点には、リターン圧センサの検出値の挙動中に上記「下降ピーク時点」が出現することを、本発明者らは見出した。したがって、この知見に基づく上記第８の発明によれば、噴射開始時点を容易に検出することができる。以下、噴射開始時点にて「下降ピーク時点」が出現する根拠を、図６に示すシミュレーション結果を用いて説明する。
【００２２】
先ず、燃料噴射弁が弁体を開弁させるよう作動を開始する（つまり制御弁が流出口を開く）と、制御室の燃料が流出口から低圧室に流出し、その流出に伴い低圧室の燃圧が上昇する（図６（ａ）中の符号Ａ１参照）。そして、制御室の燃料が所定量流出すると、制御室の燃圧が徐々に低下し、その低下に伴い低圧室の燃圧も徐々に低下する（図６（ａ）中の符号Ａ２参照）。その後、制御室の燃圧が低下することにより弁体が開弁作動を開始すると、その開弁作動力により制御室の燃料が流出口から押し出され、その結果、低圧室の燃圧が再び上昇することとなる（図６（ａ）中の符号Ａ３参照）。つまり、弁体が開弁作動を開始したタイミングで、リターン経路中の低圧燃料の圧力は再上昇する。
【００２３】
以上により、リターン圧センサの検出値が上昇（Ａ１）して上昇ピークに達した後、下降（Ａ２）して下降ピークに達した時点ｔ３（つまり再上昇Ａ３の開始時点）が噴射開始時点であると言える。なお、上記図６（ａ）は、制御室及び制御弁等を備えた構成においてリターン圧センサを低圧室に取り付けた場合（第４の発明の場合）のシミュレーション結果であるが、このような構成以外においても図６（ａ）と同様の傾向になると推察する。
【００２４】
第９の発明では、前記噴射状態検出手段は、前記燃料噴射弁が前記弁体を開弁させるよう作動を開始した直後に、前記リターン圧センサの検出値が上昇して上昇ピークに達した後、一旦下降してから再上昇して安定した状態において再度下降を開始する時点を検出し、その下降開始時点を前記フルリフト時点として検出することを特徴とする。
【００２５】
フルリフト時点には、リターン圧センサの検出値の挙動中に上記「下降開始時点」が出現することを、本発明者らは見出した。したがって、この知見に基づく上記第９の発明によれば、フルリフト時点を容易に検出することができる。以下、フルリフト時点にて「下降開始時点」が出現する根拠を、先述した図６（ａ）を用いて説明する。
【００２６】
先述の如く制御室の燃料が押し出される際には、押し出される初期にはリターン経路中の低圧燃料は脈動しながら再上昇（Ａ３）するものの、押し出される後期には低圧室の燃圧は安定する（符号Ａ４参照）。その後、弁体の開弁作動量が最大（フルリフト）になると、制御室の燃料は押し出されることがなくなるため、低圧室の燃圧は再度下降する（符号Ａ５参照）。以上により、リターン圧センサの検出値が再上昇（Ａ３）して安定（Ａ４）した状態において、再度下降を開始する時点ｔ４（つまり再下降Ａ５の開始時点）がフルリフト時点であると言える。
【００２７】
第１０の発明では、前記噴射状態検出手段は、前記燃料噴射弁が前記弁体を閉弁させるよう作動を開始することに伴い、前記リターン圧センサの検出値が下降を開始した後、その下降が終了した時点を検出し、その下降終了時点から所定時間が経過した時点を前記噴射終了時点として検出することを特徴とする。
【００２８】
噴射終了時点の所定時間前には、リターン圧センサの検出値の挙動中に上記「下降終了時点」が出現することを、本発明者らは見出した。したがって、この知見に基づく上記第１０の発明によれば、噴射終了時点を容易に検出することができる。以下、噴射終了時点の所定時間前にて「下降終了時点」が出現する根拠を、先述した図６（ａ）を用いて説明する。
【００２９】
先述の如く低圧室の燃圧が再下降Ａ５して安定した状態において、噴孔からの噴射を停止させるべく制御弁を作動させると低圧室の燃圧は再下降し（符号Ａ６参照）、流出口が制御弁により閉ざされたタイミングで低圧室の燃圧下降（Ａ６）は終了する（符号ｔ７参照）。その後弁体は、閉弁作動を開始して所定時間（図６（ｅ）中の符号Ｂ２参照）が経過した後に閉弁作動を終了する（図６（ｄ）中の符号ｔ８参照）。以上により、噴射停止作動を開始することに伴いリターン圧センサの検出値が下降（Ａ６）してその下降が終了した時点ｔ７から、所定時間（Ｂ２）が経過した時点（ｔ８）が噴射終了時点であると言える。
【００３０】
第１１の発明では、前記所定時間を、検出された前記噴射開始時点から前記フルリフト時点までの立ち上がり所要時間に応じて可変設定することを特徴とする。ここで、燃料噴射弁の経年劣化の度合いに応じて、上記立ち上がり所要時間が変化することを本発明者らは見出した。この点を鑑みた上記第１１の発明によれば、噴射終了時点の検出に用いる所定時間を、立ち上がり所要時間に応じて可変設定するので、噴射終了時点を高精度で検出できる。
【００３１】
さらに本発明者らは、燃料噴射弁に供給される高圧燃料の圧力に応じて上記立ち上がり所要時間が変化することを見出した。この点を鑑みた上記第１２の発明によれば、噴射終了時点の検出に用いる所定時間を、高圧側センサの検出値に応じて可変設定するので、噴射終了時点を高精度で検出できる。なお、上記可変設定に用いる高圧側センサの検出値は、噴射開始時点以前における検出値であることが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明を具体化した各実施形態を図面に基づいて説明する。
【００３３】
（第１実施形態）
先ず、本実施形態に係る燃料噴射システムが搭載されるエンジン（内燃機関）の概略について、簡単に説明する。
【００３４】
本実施形態では、４輪自動車用ディーゼルエンジンを対象にしており、燃焼室に直接的に高圧燃料（例えば噴射圧力「１０００気圧」以上の軽油）を噴射供給（直噴供給）する方式のエンジンである。また、当該エンジンは、多気筒（例えば直列４気筒）の４ストローク、レシプロ式ディーゼルエンジンを想定しており、４つのシリンダ＃１〜＃４について、それぞれ吸入・圧縮・燃焼・排気の４行程による１燃焼サイクルが「７２０°ＣＡ」周期で、詳しくは例えば各シリンダ間で「１８０°ＣＡ」ずらしてシリンダ＃１，＃３，＃４，＃２の順に逐次実行される。
【００３５】
次に、エンジンの燃料系について図１〜図４を用いて説明する。
【００３６】
図１は、本実施形態に係るコモンレール式燃料噴射システムの構成図である。このシステムに備えられたＥＣＵ３０（電子制御ユニット）は、吸入調整弁１１ｃに対する電流供給量を調整して燃料ポンプ１１の燃料吐出量を所望の値に制御することで、コモンレール１２（蓄圧容器）内の燃料圧力（レール圧センサ１３にて測定される時々の燃料圧力）を目標値（目標燃圧）にフィードバック制御（例えばＰＩＤ制御）している。そして、その燃料圧力に基づいて、対象エンジンの所定シリンダに対する燃料噴射量、ひいては同エンジンの出力（出力軸の回転速度やトルク）を所望の大きさに制御している。
【００３７】
燃料供給系を構成する諸々の装置は、燃料上流側から、燃料タンク１０、燃料ポンプ１１、コモンレール１２、及びインジェクタ２０（燃料噴射弁）の順に配設されている。燃料ポンプ１１は、対象エンジンの出力によって駆動される高圧ポンプ１１ａ及び低圧ポンプ１１ｂを有し、低圧ポンプ１１ｂによって上記燃料タンク１０から汲み上げられた燃料を、高圧ポンプ１１ａにて加圧して吐出するように構成されている。そして、高圧ポンプ１１ａに送られる燃料圧送量、ひいては燃料ポンプ１１の燃料吐出量は、燃料ポンプ１１の燃料吸入側に設けられた吸入調整弁（ＳＣＶ：Suction Control Valve）１１ｃによって調量される。すなわち、この燃料ポンプ１１では、吸入調整弁１１ｃの駆動電流量（ひいては弁開度）を調整することで、同ポンプ１１からの燃料吐出量を所望の値に制御する。
【００３８】
低圧ポンプ１１ｂは、例えばトロコイド式のフィードポンプとして構成されている。これに対し高圧ポンプ１１ａは、例えばプランジャポンプからなり、図示しない偏心カムにてプランジャを軸方向に往復動させることにより加圧室に送られた燃料を逐次所定のタイミングで圧送するように構成されている。
【００３９】
燃料タンク１０の燃料は、燃料ポンプ１１によりコモンレール１２へ加圧供給（圧送）された後、高圧状態でコモンレール１２に蓄えられる。その後、シリンダ毎に設けられた高圧配管１４を通じて、各シリンダ＃１〜＃４のインジェクタ２０へそれぞれ分配供給される。これらインジェクタ２０（＃１）〜（＃４）に供給された燃料の余剰分は、低圧配管１５及び集合配管１６を通じて燃料タンク１０へ戻される。なお、低圧配管１５はシリンダ毎の各インジェクタ２０に接続され、各々の低圧配管１５を流通する低圧燃料は、集合配管１６にて集合された後、燃料タンク１０へ流れる。
【００４０】
図２に、上記インジェクタ２０の詳細構造を示す。なお、上記４つのインジェクタ２０（＃１）〜（＃４）は基本的には同様の構造（例えば図２に示す構造）となっている。いずれのインジェクタ２０も、燃焼用のエンジン燃料（燃料タンク１０内の燃料）を利用した油圧駆動式の燃料噴射弁であり、燃料噴射に際しての駆動動力の伝達が、制御室Ｃｄ内の燃料を介して行われる。同図２に示されるように、このインジェクタ２０は、非通電時に閉弁状態となるノーマリクローズ型の燃料噴射弁として構成されている。
【００４１】
インジェクタ２０のボディー２１に形成された燃料供給口２１ａには、高圧配管１４が接続されており、コモンレール１２から送られてくる高圧燃料が流入する。燃料供給口２１ａから流入した高圧燃料の一部は、ボディー２１内部に形成された制御室Ｃｄに流入し、他の燃料は、ボディー２１内部に形成された高圧通路２１ｂを通じて噴孔２１ｃに向けて流れる。制御室Ｃｄには制御弁２２により開閉される流出口２１ｄが形成されており、制御弁２２により流出口２１ｄが開放されると、制御室Ｃｄの燃料は、流出口２１ｄから低圧室２１ｅに流出し、低圧室２１ｅから燃料排出口２１ｆを通じて低圧配管１５へ排出され、集合配管１６を通じて燃料タンク１０へ戻される。なお、前記流出口２１ｄ、及び高圧通路２１ｂから制御室Ｃｄへの流入口には、オリフィスが形成されている。
【００４２】
ボディー２１内部には、コマンドピストン２３及びノズルニードル２４（弁体）が、軸方向（図２の上下方向）に摺動可能に収容されている。コマンドピストン２３の一端は、制御室Ｃｄの燃圧により噴孔２１ｃ側（閉弁側）に付勢され、コマンドピストン２３の他端は、制御室Ｃｄから分岐する低圧通路２１ｇ内の低圧燃料の圧力により反噴孔２１ｃ側（開弁側）に付勢される。
【００４３】
ボディー２１に形成されたシート部２１ｈにノズルニードル２４が着座して、高圧通路２１ｂが閉ざされた状態（噴射停止状態）においては、ノズルニードル２４の一端は、コマンドピストン２３の作動力、スプリング２５（コイルばね）の弾性力、及び低圧通路２１ｇ内の低圧燃料の圧力により噴孔２１ｃ側（閉弁側）に付勢されている。ノズルニードル２４の他端は、高圧通路２１ｂ内の高圧燃料の圧力により反噴孔２１ｃ側（開弁側）に付勢されている。
【００４４】
このインジェクタ２０の燃料噴射に際しては、二方電磁弁を構成するソレノイド２６を通電状態にする。すると制御弁２２は、スプリング２７の弾性力に抗して、制御室Ｃｄの流出口２１ｄを開けるように作動する。すると、制御室Ｃｄ内の燃料圧力（以下、制御圧と呼ぶ）が低下することに起因して、コマンドピストン２３とともにノズルニードル２４は開作動するようリフトアップして、シート部２１ｈからノズルニードル２４が離座する。これにより、高圧通路２１ｂ内の高圧燃料が噴孔２１ｃから噴射されることとなる。
【００４５】
要するに、上記制御室Ｃｄの増圧処理は、燃料供給口２１ａからの高圧燃料の供給によって行われる。他方、制御室Ｃｄの減圧処理は、ソレノイド２６への通電により制御弁２２を作動させて流出口２１ｄを開放させることによって行われる。つまり、制御室Ｃｄ内の燃料圧力を制御弁２２の開閉作動により調整することで、噴孔２１ｃを開閉するノズルニードル２４の作動が制御される。
【００４６】
なお、ノズルニードル２４の駆動制御は、オンオフ制御を通じて行われる。すなわち、ノズルニードル２４の駆動部（上記二方電磁弁）には、ＥＣＵ３０からオンオフを指令するパルス信号（通電信号）が送られる。そして、パルスオン（又はオフ）によりノズルニードル２４がリフトアップして噴孔２１ｃが開放され、パルスオフ（又はオン）によりリフトダウンして噴孔２１ｃが閉塞される。
【００４７】
インジェクタ２０には、制御室Ｃｄの流出口２１ｄから排出された低圧燃料の圧力を検出するリターン圧センサ２８（図１も併せ参照）が取り付けられている。具体的には、リターン圧センサ２８は低圧室２１ｅに取り付けられ、低圧室２１ｅの燃圧を検出する。このように流出口２１ｄと連通する低圧室２１ｅにリターン圧センサ２８を取り付けることで、流出口２１ｄから排出される低圧燃料の随時の圧力検出が可能とされている。
【００４８】
リターン圧センサ２８は、複数のインジェクタ２０（＃１）〜（＃４）の各々に対して設けられている。そして、これらリターン圧センサ２８の出力に基づいて、所定気筒の噴射について、インジェクタ２０の噴射動作に伴い生じる低圧燃料の圧力変動波形を、高い精度で検出することができるようになっている（詳しくは後述）。なお、リターン圧センサ２８の具体例として、燃圧を受けて弾性変形するステム部材と、ステム部材に貼り付けられた歪ゲージとから構成することが挙げられる。
【００４９】
リターン圧センサ２８に接続された図示しないハーネスは、ボディー２１に形成された取出口２１ｉを通じてボディー２１の外部に取り出され、ＥＣＵ３０に接続されている。このハーネスを通じて、リターン圧センサ２８により検出された信号はＥＣＵ３０に入力される。低圧室２１ｅの低圧燃料が取出口２１ｉを通じて外部に漏れ出ることを防止するために、リターン圧センサ２８と取出口２１ｉとの間はシールされている。
【００５０】
当該シールの具体例を挙げると、燃圧を検出するセンシング素子と、そのセンシング素子を収容するハウジングとからリターン圧センサ２８を構成した場合において、ハウジングとボディー２１との間にシール部材を介在させることで前記シールを実現させてもよいし、ハウジングをボディー２１に所定圧力で面接触させることにより前記シールを実現させてもよい。
【００５１】
ＥＣＵ３０に搭載されるマイクロコンピュータ（マイコン）は、各種の演算を行うＣＰＵ、その演算途中のデータや演算結果等を一時的に記憶するメインメモリとしてのＲＡＭ、プログラムメモリとしてのＲＯＭ、データ保存用メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ、バックアップＲＡＭ（ＥＣＵ３０の主電源停止後も車載バッテリ等のバックアップ電源により常時給電されているメモリ）等を備えて構成されている。そして、ＲＯＭには、当該燃料噴射制御に係るプログラムを含めたエンジン制御に係る各種のプログラムや制御マップ等が、またデータ保存用メモリ（例えばＥＥＰＲＯＭ）には、対象エンジンの設計データをはじめとする各種の制御データ等が、それぞれ予め格納されている。
【００５２】
また、ＥＣＵ３０は、クランク角センサ４２（図１参照）から入力される検出信号に基づき、対象エンジンの出力軸（クランク軸４１）の回転角度位置や回転速度（エンジン回転速度ＮＥ）を算出する。また、アクセルセンサ４４から入力される検出信号に基づき、運転者によるアクセルペダルの操作量（踏込み量）が算出される。ＥＣＵ３０は、前記各種センサ４２，４４及び後述する各種センサの検出信号に基づいて対象エンジンの運転状態やユーザの要求を把握し、それに応じて上記吸入調整弁１１ｃやインジェクタ２０等の各種アクチュエータを操作することにより、その時々の状況に応じた最適な態様で上記エンジンに係る各種の制御を行っている。
【００５３】
次に、ＥＣＵ３０が実行する燃料系の制御についての概略を説明する。
【００５４】
ＥＣＵ３０のマイコンは、時々のエンジン運転状態（例えばエンジン回転速度ＮＥ）や運転者によるアクセルペダルの操作量等に応じて燃料噴射量を算出し、所望の噴射開始時期に同期して、その燃料噴射量での燃料噴射を指示する噴射制御信号（噴射指令信号）を上記インジェクタ２０へ出力する。当該噴射制御信号に応じた駆動量（例えば開弁時間）でインジェクタ２０が作動することにより、対象エンジンの出力トルクが目標値へ制御されることになる。
【００５５】
以下、図３を参照して、上記燃料系制御の基本的な処理手順について説明する。なお、この図３の処理において用いられる各種パラメータの値は、例えばＥＣＵ３０に搭載されたＲＡＭやＥＥＰＲＯＭ、あるいはバックアップＲＡＭ等の記憶装置に随時記憶され、必要に応じて随時更新される。そして、図３の処理は、ＥＣＵ３０のＲＯＭに記憶されたプログラムにより実行される処理である。
【００５６】
同図３に示すように、この一連の処理においては、まずステップＳ１１で、所定のパラメータ、例えばその時のエンジン回転速度ＮＥ（クランク角センサ４２による実測値）及び供給燃料圧力（レール圧センサ１３による実測値）、さらには運転者によるその時のアクセル操作量（アクセルセンサ４４による実測値）等を読み込む。
【００５７】
続くステップＳ１２では、上記ステップＳ１１で読み込んだ各種パラメータに基づいて噴射パターンを設定する。例えば単段噴射の場合にはその噴射の噴射量Ｑ（噴射時間）が、また多段噴射の噴射パターンの場合にはトルクに寄与する各噴射の総噴射量Ｑ（総噴射時間）が、それぞれ上記出力軸（クランク軸４１）に生成すべきトルク（アクセル操作量等から算出される要求トルク、いわばその時のエンジン負荷に相当）に応じて可変設定される。
【００５８】
この噴射パターンは、例えば上記ＥＥＰＲＯＭに記憶保持された図４に示すマップＭ（噴射制御用マップ、数式でも可）に基づいて取得されるものであり、要求トルク及び良好なエミッション状態にすべく最適化されたパターンである。詳しくは、例えば予め上記所定パラメータ（ステップＳ１１）の想定される範囲について試験により最適噴射パターン（適合値）を求め、その噴射制御用マップＭに書き込んでおく。
【００５９】
この噴射パターンは、例えば噴射段数（１燃焼サイクル中の噴射回数）、並びにそれら各噴射の噴射開始時期及び噴射時間（噴射量に相当）等のパラメータにより定められるものである。本実施形態にかかるマップＭは、前述の総噴射量Ｑ及びエンジン回転速度ＮＥと噴射パターンとの関係を定めるものであり、各シリンダ＃１〜＃４のインジェクタ２０毎に設けられている。ちなみに、エンジン冷却水温等、他のパラメータ毎にマップＭを設けるようにしてもよい。
【００６０】
そして、このような噴射制御用マップＭを用いて取得した噴射パターンに基づいて、上記インジェクタ２０に対する指令値（噴射指令信号）が設定されることになる。これにより、車両の状況等に応じて、前述した多段噴射におけるパイロット噴射、プレ噴射、アフタ噴射、ポスト噴射等が、適宜メイン噴射と共に実行されることになる。
【００６１】
また、この噴射制御用マップＭで取得された噴射パターンを、別途更新されている補正係数（例えばＥＣＵ３０内のＥＥＰＲＯＭに記憶）に基づいて補正する（例えば「設定値＝マップ上の値／補正係数」なる演算を行う）ことで、その時に噴射すべき噴射パターン、ひいてはその噴射パターンに対応した上記インジェクタ２０に対する噴射指令信号を得る。補正係数は、別途の処理により内燃機関の運転中に逐次更新されている。
【００６２】
こうして設定された噴射パターン、ひいてはその噴射パターンに対応する指令値（噴射指令信号）は、続くステップＳ１３で使用される。すなわち、同ステップＳ１３では、その指令値をインジェクタ２０へ出力して、同インジェクタ２０の駆動を制御する。そして、このインジェクタ２０の駆動制御をもって、図３の一連の処理を終了する。
【００６３】
ところで、噴射指令信号に対する実際の噴射状態（例えば、噴射量、噴射開始時期及び噴射終了時期等）は、インジェクタ２０の経年劣化により変化する。そこで本実施形態では、噴射に伴い低圧燃料の圧力が変動することに着目し、リターン圧センサ２８の検出値の挙動に基づき実際の噴射状態を検出する。そして、上述した噴射制御用マップＭに記憶されたデータ（噴射パターン）を、検出した噴射状態に近づけるように修正することによる学習を行っている。
【００６４】
以下、リターン圧センサ２８の検出値に基づき実際の噴射状態を検出する処理手順を、図５及び図６を用いて説明する。なお、図５の処理は、例えば所定周期（例えばマイコンの演算周期）又は所定クランク角毎にＥＣＵ３０のマイコンにより繰り返し実行される。また、図６は、１回の開弁噴射に伴い生じる各種変化を示すシミュレーション結果であり、（ａ）はリターン圧センサ２８の検出値（低圧室２１ｅのリーク圧）、（ｂ）は上記ステップＳ１３にてインジェクタ２０に出力される噴射指令信号、（ｃ）は制御弁２２のリフト量、（ｄ）はノズルニードル２４のリフト量、（ｅ）は噴孔２１ｃから噴射される燃料の噴射率（単位時間当りの噴射量）、をそれぞれ示し、横軸は経過時間を示す。
【００６５】
図６に示す一連の処理では、まずステップＳ２１において、リターン圧センサ２８の検出値を取り込む。この取り込み処理は複数のリターン圧センサ２８の各々について実行される。以下、ステップＳ２１の取り込み処理について、図６を用いて詳細に説明する。
【００６６】
図６（ｂ）に示すように、噴射指令信号のパルスオンによりソレノイド２６が作動して噴孔２１ｃが開弁する。つまり、噴射指令信号のパルスオン時期ｔ１により噴射開始が指令され、パルスオフ時期ｔ５により噴射終了が指令される。よって、噴射指令信号のパルスオン期間（噴射指令期間）により噴孔２１ｃの開弁時間Ｔｑを制御することで、噴射量Ｑを制御している。
【００６７】
そして、ＥＣＵ３０は、図５の処理とは別のサブルーチン処理により、リターン圧センサ２８の検出値を検出しており、そのサブルーチン処理ではリターン圧センサ２８の検出値を、該センサ出力で圧力変動波形の軌跡（図６（ａ）にて例示される軌跡）が描かれる程度に短い間隔（図５の処理周期よりも短い間隔）にて逐次取得している。具体的には、５０μｓｅｃよりも短い間隔（より望ましくは２０μｓｅｃ）でセンサ出力を逐次取得する。
【００６８】
続くステップＳ２２（噴射状態検出手段）では、ステップＳ２１にて取得した検出値の変動波形から、以下に説明する下降ピーク時点ｔ３、下降開始時点ｔ４及び下降終了時点ｔ７が現れるタイミングを検出する。以下、これらの時点ｔ３、ｔ４、ｔ７が現れるタイミングと、制御弁２２のリフト量、ノズルニードル２４のリフト量及び噴射率との相関を、図６を用いて説明する。
【００６９】
＜下降ピーク時点ｔ３と噴射開始時点ｔ３との相関について＞
先ず、噴射指令信号のパルスオン（符号ｔ１参照）に伴い、制御弁２２がリフトアップを開始する。すると、制御室Ｃｄの燃料が流出口２１ｄから低圧室２１ｅへの流出を開始し、その流出に伴い低圧室２１ｅの燃圧（リーク圧）が上昇する（符号Ａ１参照）。その後、変動波形には１回目の上昇ピークｔ２が現れる。つまり、制御室Ｃｄの燃料が所定量流出すると、制御室Ｃｄの燃圧は低下し始め、その低下に伴い低圧室２１ｅの燃圧も徐々に低下する（符号Ａ２参照）。
【００７０】
その後、制御室Ｃｄの燃圧が低下することによりノズルニードル２４が開弁作動を開始すると（図６（ｄ）中の符号ｔ３参照）、その開弁作動力により制御室Ｃｄの燃料が流出口２１ｄから押し出され、その結果、低圧室２１ｅの燃圧が再び上昇することとなる（符号Ａ３参照）。つまり、ノズルニードル２４が開弁作動を開始したタイミングｔ３で、低圧室２１ｅの燃圧は再上昇（Ａ３参照）する。以上により、噴射指令信号のパルスオンの後、変動波形に１回目の上昇ピークｔ２が現れた後、下降ピークに達した時点ｔ３（つまり再上昇Ａ３の開始時点）が噴射開始時点であると言える。
【００７１】
＜下降開始時点ｔ４とフルリフト時点ｔ４との相関について＞
上述の如く制御室Ｃｄの燃料が押し出される際には、押し出される初期には変動波形（低圧室２１ｅの燃圧）は脈動しながら再上昇（Ａ３参照）するものの、押し出される後期には変動波形は安定する（符号Ａ４参照）。その後、図６（ｄ）中の符号ｔ４に示すようにノズルニードル２４の開弁作動量が最大（フルリフト）になると、制御室Ｃｄの燃料は押し出されることがなくなるため、低圧室２１ｅの燃圧は再度下降する（符号Ａ５参照）。以上により、変動波形中に２回目の上昇（Ａ３参照）が現れた後安定（Ａ４参照）した状態において、再度下降を開始する時点ｔ４（つまり再下降Ａ５の開始時点）が、ノズルニードル２４のリフト量が最大に達した時点（フルリフト時点）であると言える。
【００７２】
＜下降終了時点ｔ７と噴射終了時点ｔ８との相関について＞
上述の如く低圧室２１ｅの燃圧が再下降Ａ５して安定した状態において、噴射指令信号をパルスオフ（図６（ｂ）中の符号ｔ５参照）させると、制御弁２２がリフトダウン（閉弁作動）を開始する（符号ｔ６参照）。すると、制御弁２２のリフトダウン作動に伴い低圧室２１ｅの燃圧は再下降し（符号Ａ６参照）、流出口２１ｄが制御弁２２により閉ざされたタイミングで低圧室２１ｅの燃圧下降（Ａ６参照）は終了する（符号ｔ７参照）。その後ノズルニードル２４は、リフトダウン作動（閉弁作動）を開始して所定時間（図６（ｅ）中の符号Ｂ２参照）が経過した後にシート部２１ｈに着座して、閉弁作動を終了する（図６（ｄ）中の符号ｔ８参照）。以上により、噴射指令信号をパルスオフさせることに伴い変動波形が下降（Ａ６）して、その下降の終了が現れた時点ｔ７（つまり噴射開始前のリターン圧に戻った時点）から、所定時間（Ｂ２）が経過した時点ｔ８が噴射終了時点であると言える。
【００７３】
図５の説明に戻り、先述のステップＳ２２に続くステップＳ２３において、以下に説明する噴射状態検出用マップを用いて、ステップＳ２２にて検出した下降ピーク時点ｔ３及び下降終了時点ｔ７に基づき噴射開始時点ｔ３及び噴射終了時点ｔ８を算出する。上記ＲＯＭ及びＥＥＰＲＯＭ等には、噴射状態検出用マップが記憶されている。当該マップは、下降ピーク時点ｔ３及び下降終了時点ｔ７と、噴射開始時点ｔ３及び噴射終了時点ｔ８との関係が記憶されている。なお、当該マップは、レール圧センサ１３（高圧側センサ）により検出されたレール圧や燃料温度等の各種パラメータ毎に設けるようにしてもよい。
【００７４】
続くステップＳ２４では、ステップＳ２３にて算出した噴射開始時点ｔ３から、ステップＳ２２にて検出したフルリフト時点ｔ４までの、立ち上がり所要時間（図６（ｅ）中の符号Ｂ４参照）を算出する。
【００７５】
ここで、インジェクタ２０の経年劣化の度合いに応じて立ち上がり所要時間Ｂ４は変化する。そして、この経年劣化の度合いに応じて前記所定時間Ｂ２は変化する。そこで、続くステップＳ２５では、ステップＳ２４にて算出した立ち上がり所要時間Ｂ４に基づき、ステップＳ２３にて算出した噴射終了時点ｔ８を補正している。例えば、経年劣化が進行するにつれ、コマンドピストン２３とボディー２１とのクリアランスが磨耗により大きくなるので、立ち上がり所要時間Ｂ４は短くなり、かつ、所定時間Ｂ２は長くなる。よって、立ち上がり所要時間Ｂ４が短いほど、所定時間Ｂ２を長くするよう補正する。つまり、ステップＳ２３にて算出した噴射終了時点ｔ８を遅くするよう補正することが、補正の具体例として挙げられる。
【００７６】
また、立ち上がり所要時間Ｂ４が同じであってもその時のレール圧に応じて、所定時間Ｂ２は変化する。この点を鑑みステップＳ２５では、立ち上がり所要時間Ｂ４を検出した時のレール圧に応じて、経年劣化の度合い判定を変化させ、噴射終了時点ｔ８の補正量を変化させている。
【００７７】
続くステップＳ２６（噴射量算出手段）では、ステップＳ２３にて算出した噴射開始時点ｔ３、ステップＳ２５にて補正した噴射終了時点ｔ８及びレール圧に基づき、噴射指令信号の１回のパルスオン／オフに伴い噴射された燃料の噴射量を算出する。つまり、噴射量は、噴射期間Ｂ３が長いほど、かつ、レール圧が高いほど多くなる。そして、噴射期間Ｂ３（Ｂ３＝Ｂ１＋Ｂ２）は、噴射開始時点ｔ３及び噴射終了時点ｔ８により特定できるので、これら両時点ｔ３，ｔ８及びレール圧に基づき噴射量を算出することができる。なお、両時点ｔ３，ｔ８及びレール圧と噴射量との関係をマップとして予め記憶させ、当該マップを用いて噴射量を算出するようにしてもよいし、予め記憶された算出式を用いて噴射量を算出するようにしてもよい。
【００７８】
以上により、図５の一連の処理が終了し、ステップＳ２２にて検出された噴射開始時点ｔ３、ステップＳ２５にて算出された噴射終了時点ｔ８、及びステップＳ２６にて算出された噴射量に基づき、図３のステップＳ１２で用いる先述の噴射制御用マップの更新（学習）等に用いられる。
【００７９】
なお、ステップＳ２３〜Ｓ２５に替えて、以下に説明するマップを用いて噴射量を算出するようにしてもよい。例えば、ステップＳ２２にて検出された下降ピーク時点ｔ３、下降開始時点ｔ４及び下降終了時点ｔ７と、噴射開始時点、噴射終了時点及び噴射量との関係を特定するマップを予め記憶させ、当該マップを用いて、下降ピーク時点ｔ３、下降開始時点ｔ４及び下降終了時点ｔ７に基づき噴射開始時点、噴射終了時点及び噴射量を算出するようにしてもよい。
【００８０】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００８１】
（１）低圧室２１ｅにリターン圧センサ２８を配置しており、低圧燃料の圧力の変動波形に基づき、実際の噴射開始時点、噴射終了時点及び噴射量を検出するので、高圧燃料の変動波形に基づき検出する場合に比べて、リターン圧センサ２８と取出口２１ｉとの間はシールに関し、高い耐圧シール性を不要にできる。よって、リターン圧センサ２８の取り付け部分における燃料漏れのおそれを抑制できる、或いは、耐圧シール性の低い安価なシール構造を採用することができる。
【００８２】
（２）低圧経路の燃圧を検出するリターン圧センサ２８をインジェクタ２０に取り付けている。そのため、リターン圧センサ２８を集合配管１６に配置した場合に懸念される以下の不具合を回避できる。すなわち、検出対象となるインジェクタ２０で生じた低圧燃料の圧力変動に、他インジェクタ２０で生じた燃圧変動が干渉するといった不具合を回避できる。また、噴射に伴い生じた低圧燃料の圧力変動が低圧配管１５中にて減衰した状態の燃圧を検出するといった不具合を回避できる。以上により、本実施形態によれば、実際の噴射開始時点、噴射終了時点及び噴射量を精度良く検出できる。
【００８３】
（３）リターン圧センサ２８を、インジェクタ２０内部のうち低圧室２１ｅに取り付けている。そのため、低圧室２１ｅの下流側に位置する低圧通路２１ｇや燃料排出口２１ｆ等にリターン圧センサ２８を取り付ける場合に比べて、上述した減衰がより一層少ない状態の燃圧を検出することができる。よって、実際の噴射開始時点、噴射終了時点及び噴射量を精度良く検出できる。
【００８４】
（４）リターン圧センサ２８による変動波形からフルリフト時点ｔ４を検出することにより、立ち上がり所要時間Ｂ４を算出して取得することができる。そして、インジェクタ２０の経年劣化と相関の高い立ち上がり所要時間Ｂ４に応じて噴射終了時点ｔ８を補正するので、実際の噴射終了時点ｔ８及び噴射量を精度良く検出できる。
【００８５】
（５）噴射期間Ｂ３に加えレール圧に基づき噴射量を算出するので、噴射量を精度良く算出できる。なお、リーク圧とレール圧とは相関があり、レール圧が高いほどリーク圧も高くなるので、噴射期間Ｂ３及びリーク圧に基づき噴射量を算出するようにしてもよい。この場合、レール圧センサ１３を廃止することも可能である。このように噴射量の算出に用いるリーク圧には、以下の時点におけるリーク圧を用いることが具体例として挙げられる。すなわち、上昇ピーク時点ｔ２、制御室Ｃｄの燃料が押し出される後期にて安定した期間中（Ａ４参照）、下降開始時点ｔ４、噴射指令信号をパルスオフさせた時点ｔ５、及び、制御弁２２がリフトダウンを開始した時点ｔ６等が挙げられる。
【００８６】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、低圧経路のうち流出口２１ｄと連通する部分を低圧室２１ｅとしているのに対し、図２に示す本実施形態では、流出口２１ｄと連通する部分を中間背圧室２１０ｅとし、中間背圧室２１０ｅと低圧室２１ｅとの連通路にオリフィス２１ｊを形成している。要するに、低圧経路のうちリーク圧センサ２８の下流側部分にオリフィス２１ｊを設けている。このオリフィス２１ｊの作用により、制御弁２２をリフトアップ作動させた直後における中間背圧室２１０ｅの燃圧は、制御室Ｃｄの燃圧と低圧通路２１ｇの燃圧との中間値となる。
【００８７】
そのため、流出口２１ｄから燃料が流出する際に生じる流出口２１ｄでのキャビテーションを低減できる。よって、リーク圧センサ２８の検出値に含まれるキャビテーションによるノイズを低減できるので、燃圧変動に基づき実際の噴射状態を検出するにあたり、その検出精度を向上できる。但し、このようなオリフィス２１ｊを設けていない上記第１実施形態によれば、僅かな燃圧変動をも検出できるので、高感度で検出された燃圧変動を取得できる。
【００８８】
（他の実施形態）
上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。また、本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
【００８９】
・上記実施形態では、リーク圧センサ２８により検出された燃圧変動（図６（ａ）参照）から、下降ピーク時点ｔ３、下降開始時点ｔ４、及び下降終了時点ｔ７を噴射状態として検出し、噴射開始時点、噴射終了時点及び噴射量を算出しているが、噴射状態を示す他の値として、最大噴射率到達時点、噴射率降下開始時点、噴射率の上昇率、噴射率の下降率及び最大噴射率等が挙げられる。
【００９０】
・リーク圧センサ２８により検出された燃圧変動（図６（ａ）参照）に基づき、噴射率の変動（図６（ｅ）参照）を算出する噴射率算出手段を備えるようにしてもよい。例えば、下降ピーク時点ｔ３、下降開始時点ｔ４、下降終了時点ｔ７及びレール圧等に基づき、噴射率変動を算出することが挙げられる。
【００９１】
・立ち上がり所要時間Ｂ４に基づき、インジェクタ２０の経年劣化度合いを推定する経年劣化推定手段を備えるようにしてもよい。
【００９２】
・上記第１実施形態ではリーク圧センサ２８を低圧室２１ｅに配置しているが、本発明はこのような配置に限らず低圧経路への配置であればよい。例えば、低圧通路２１ｇ、燃料排出口２１ｆ、低圧配管１５、及び集合配管１６等に配置することが挙げられる。なお、図１に示す例では、低圧通路２１ｇを拡大して形成された低圧室２１ｅ、低圧通路２１ｇ、燃料排出口２１ｆ、低圧配管１５、及び集合配管１６が、特許請求の範囲に記載の「リターン経路」に相当する。
【００９３】
・図２に例示した電磁駆動式のインジェクタ２０に替えて、ピエゾ駆動式のインジェクタを用いるようにしてもよい。
【００９４】
・制御対象とするエンジンの種類やシステム構成も、用途等に応じて適宜に変更可能である。例えば、上記実施形態ではディーゼルエンジンに本発明を適用した場合について言及したが、例えば火花点火式のガソリンエンジン（特に直噴エンジン）等についても、基本的には同様に本発明を適用することができる。直噴式ガソリンエンジンの燃料噴射システムでは、燃料（ガソリン）を高圧状態で蓄えるデリバリパイプを備えており、このデリバリパイプに対して燃料ポンプから燃料が圧送されるとともに、同デリバリパイプ内の高圧燃料が複数のインジェクタ２０に分配され、エンジン燃焼室内に噴射供給される。また、単気筒エンジンに本発明を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料噴射システムが適用された、燃料系システムの概略を示す構成図。
【図２】図１の燃料噴射弁の内部構造を模式的に示す図。
【図３】図１のシステムに係る燃料噴射制御処理の基本的な手順を示すフローチャート。
【図４】図３の処理に用いる噴射制御用マップを示す図。
【図５】図１のシステムにおいて、噴射状態を検出する処理手順を示すフローチャート。
【図６】図１のシステムにおいて、１回の開弁噴射に伴い生じる各種変化を示すシミュレーション結果。
【図７】本発明の第２実施形態に係る燃料噴射弁の内部構造を模式的に示す図。
【符号の説明】
【００９６】
１０…燃料タンク、１３…レール圧センサ（高圧側センサ）、１５…低圧配管（リターン経路）、１６…集合配管（リターン経路）、２０…インジェクタ（燃料噴射弁）、２１…ボディー、２１ｂ…高圧通路、２１ｃ…噴孔、２１ｄ…流出口、２１ｅ…低圧室（リターン経路）、２１０ｅ…中間背圧室（リターン経路）、２１ｆ…燃料排出口（リターン経路）、２１ｇ…低圧通路（リターン経路）、２２…制御弁、２４…ノズルニードル（弁体）、２８…リターン圧センサ、Ｃｄ…制御室、Ｓ２２…噴射状態検出手段、Ｓ２６…噴射量算出手段。
【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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