(57)【要約】【課題】  リニアソレノイドバルブのソレノイド駆動周波数とサプライポンプのポンプ吐出周波数との差に応じて発生するコモンレール圧力の周期的な変動を低減することを課題とする。【解決手段】  リニアソレノイドバルブのソレノイド駆動周波数（ｆ）を、エンジン回転速度およびポンプ吐出周波数とは全く非連動で、ランダムで、且つ非周期的（乱数的）な周波数に微小に変化させながら、ソレノイドコイルに印加するＳＣＶ駆動電流を調整して、リニアソレノイドバルブを駆動する。これにより、ポンプ吸入期間中のリニアソレノイドバルブの弁体の平均位置にて吸入燃料量を調量するタイプのサプライポンプの場合であっても、リニアソレノイドバルブのソレノイド駆動周波数（ｆ）とポンプ吐出周波数との差に応じて発生するコモンレール圧力の周期的な変動を低減することができる。【選択図】  図６
2005226618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレールと、
（ｂ）エンジンにより回転駆動されて、加圧室内に吸入した燃料を加圧して前記コモンレールに圧送供給する燃料供給ポンプと、
（ｃ）前記加圧室内に吸入される吸入燃料量を調量する吸入調量型のリニアソレノイドバルブと、
（ｄ）前記エンジンの運転条件に応じて前記リニアソレノイドバルブを駆動して、前記燃料供給ポンプより吐出される燃料吐出量を制御するエンジン制御装置と
を備え、
前記エンジン制御装置は、
前記リニアソレノイドバルブの駆動周期を、エンジン回転速度またはポンプ回転速度、あるいは前記燃料供給ポンプの吐出周期または吸入周期とは非連動で、且つ非周期的な周期に変動させながら、前記リニアソレノイドバルブを駆動することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の蓄圧式燃料噴射装置において、
前記エンジン制御装置は、
前記リニアソレノイドバルブの駆動周期を、前記燃料供給ポンプの吐出周期または吸入周期の整数倍に定常的に近づくことがないように、ランダムな乱数的に設定する駆動周期決定手段を有していることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の蓄圧式燃料噴射装置において、
前記エンジン制御装置は、
前記エンジンの運転条件に対応して設定された目標駆動電流値に基づいて、前記リニアソレノイドバルブの駆動周期に対する通電時間割合を算出するデューティ値算出手段、
および前記リニアソレノイドバルブの駆動周期に対する通電時間割合を所定の変換係数を用いて、前記リニアソレノイドに印加するソレノイド駆動電流に変換する駆動電流変換手段を有していることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項４】
（ａ）燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレールと、
（ｂ）エンジンにより回転駆動されて、加圧室内に吸入した燃料を加圧して前記コモンレールに圧送供給する燃料供給ポンプと、
（ｃ）前記加圧室内に吸入される吸入燃料量を調量する吸入調量型のリニアソレノイドバルブと、
（ｄ）エンジンの運転条件に応じて前記リニアソレノイドバルブを駆動して、前記燃料供給ポンプより吐出される燃料吐出量を制御するエンジン制御装置と
を備え、
前記エンジン制御装置は、
前記リニアソレノイドバルブの駆動周波数を、エンジン回転速度またはポンプ回転速度、あるいは前記燃料供給ポンプの吐出周波数または吸入周波数とは非連動で、且つ非周期的な周波数に変動させながら、前記リニアソレノイドバルブを駆動することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項５】
請求項４に記載の蓄圧式燃料噴射装置において、
前記エンジン制御装置は、
前記リニアソレノイドバルブの駆動周波数を、前記燃料供給ポンプの吐出周波数または吸入周波数の整数倍に定常的に近づくことがないように、ランダムな乱数的に設定する駆動周波数決定手段を有していることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の蓄圧式燃料噴射装置において、
前記エンジン制御装置は、
前記エンジンの運転条件に対応して設定された目標駆動電流値に基づいて、前記リニアソレノイドバルブの駆動周波数に対する通電時間割合を算出するデューティ値算出手段、  および前記リニアソレノイドバルブの駆動周波数に対する通電時間割合を所定の変換係数を用いて、前記リニアソレノイドに印加するソレノイド駆動電流に変換する駆動電流変換手段を有していることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンの各気筒毎に対応して搭載された燃料噴射弁に向けて吐出する燃料吐出量を制御する燃料供給ポンプを備えた蓄圧式燃料噴射装置に関するもので、特にリニアソレノイドバルブを用いて吸入燃料量を調量して、コモンレールに圧送供給される燃料吐出量を制御するサプライポンプを備えたコモンレール式燃料噴射システムに係わる。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、例えばディーゼルエンジン用の燃料噴射システムとして知られるコモンレール式燃料噴射装置では、コモンレール式ディーゼルエンジン（以下エンジンと略す）の各気筒に対応して搭載された複数個のインジェクタに分配供給する高圧燃料を蓄圧するコモンレールを備え、各気筒のインジェクタから所定のタイミングで、エンジンの各気筒の燃焼室内に高圧燃料を噴射供給するように構成されている。そして、コモンレールには、吐出量可変の燃料供給ポンプから高圧燃料が圧送供給され、この燃料圧送量（燃料吐出量）をフィードバック制御している。このような燃料供給ポンプの中で、燃料吸入時に燃料吐出量を決定する吸入調量型のサプライポンプが存在する（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
このサプライポンプは、加圧室内に吸入される吸入燃料量を制御する吸入調量弁（ＳＣＶ：リニアソレノイドバルブ）を設けている。そのリニアソレノイドバルブは、ソレノイドコイルに印加するＳＣＶ駆動電流により、その内部の弁体の位置を制御して、例えばフィードポンプから加圧室に至る燃料吸入経路の開口面積を変更することで、吸入燃料量を調量し、加圧室からコモンレールへ吐出される燃料吐出量を制御するように構成されている。ここで、リニアソレノイドバルブへのＳＣＶ駆動電流の印加は、図１０に示したように、ソレノイドコイルへの通電を、コモンレール圧力と目標燃料圧力との圧力偏差に基づいてデューティ（ＤＵＴＹ）制御しＳＣＶ駆動電流を制御するのが一般的である。
【０００４】
なお、図１０（ａ）には、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）からポンプ駆動回路へ出力されるパルス状のポンプ駆動信号のソレノイド駆動周期に対する通電時間（デューティ値）が示され、また、図１０（ｂ）には、ポンプ駆動回路からソレノイドコイルへ印加されるＳＣＶ駆動電流波形が示されている。このときのデューティ（ＤＵＴＹ）比（Ｌ）は、下記の数１の演算式で表される。
〔数１〕
Ｌ＝Ｓ／Ｋ
ここで、Ｓは通電時間（秒）で、Ｋはソレノイド駆動周期（Ｔ：秒）である。また、ソレノイド駆動周波数（ｆ：Ｈｚ）は、下記の数２の演算式で表される。
〔数２〕
ｆ＝１／Ｋ
ここで、Ｋはソレノイド駆動周期（Ｔ：秒）である。
【０００５】
一方、サプライポンプにおいては、エンジンのクランクシャフトと同期して回転するカムシャフトにより駆動されるプランジャがポンプシリンダ内を下死点から上死点まで上昇する期間がポンプ吐出周期となり、また、プランジャがポンプシリンダ内を上死点から下死点まで下降する期間がポンプ吸入周期となっている。なお、加圧室内に燃料を吸入することが可能なポンプ吸入期間は、リニアソレノイドバルブから加圧室に至る燃料吸入経路の途中に設置された逆止弁よりなる吸入弁が開弁している間、つまりプランジャが上死点から下死点を過ぎるまでの期間となる。そして、図１１は、ポンプ吐出周期（またはポンプ吸入周期）と、ソレノイドコイルへ印加されるＳＣＶ駆動電流波形との関係を示している。
【０００６】
ここで、図１２にて簡略化のために、ポンプ吐出周期（またはポンプ吸入周期）とソレノイド駆動周期とが近い場合で説明する。実際には、ソレノイド駆動周期がポンプ吐出周期（またはポンプ吸入周期）に対して離れている場合においても、吸入完了近傍の挙動をみれば、ソレノイド駆動周期がポンプ吐出周期（またはポンプ吸入周期）に近い場合と同じである。
図１２から、リニアソレノイドバルブの弁体は、ソレノイドコイルへ印加されるＳＣＶ駆動電流のリップルに応じて、周期的に微振動する。このとき、ソレノイド駆動周期の整数倍（図１２では１倍）と、ポンプ吐出周期（＝１回の吸引時間）が非常に近いが一致していない場合、図１２に示したように、リニアソレノイドバルブの弁体の平均位置（ＳＣＶ平均開口面積）は、サプライポンプの吐出毎に緩やかに、徐々に、しかもポンプ吐出周期とソレノイド駆動周期との差に応じて変化する。
【０００７】
これは、ポンプ吐出周期がエンジン回転速度（＝ポンプ回転速度）に応じて変化するため、ポンプ吐出周期とソレノイド駆動周期の整数倍とが一致するエンジン回転速度が存在するためである。そして、リニアソレノイドバルブの弁体は、ソレノイド駆動周期に同期して振動している。このソレノイド駆動周期とポンプ吐出周期とのずれが僅かな場合には、コモンレール圧力が比較的に長い周期で、定常的なうねりが発生する。
すなわち、図１２において、サプライポンプのポンプ回転速度が一定の時に、（１）⇒（２）ではＡとＢとの差分だけ燃料吐出量が増加する。また、（２）⇒（３）ではＡとＢとが略一致しているので燃料吐出量は同じである。また、（３）⇒（４）ではＡとＢとの差分だけ燃料吐出量が減少する。したがって、１回の吸引時間がＳＣＶ駆動周期（ソレノイド駆動周期）の整数倍に近い時に、燃料圧送毎の燃料吐出量の変化がゆっくりと起き、コモンレール圧力が比較的に長い周期で、定常的なうねりが発生する。
【０００８】
そこで、ポンプ吸入周期が駆動電流周期の整数倍近傍の値となった時の定常的なコモンレール圧力のうねりを防止する目的で、ポンプ回転速度またはポンプ吸入周期に応じてソレノイド駆動電流周期を設定する駆動電流周期演算手段と、この設定されたソレノイド駆動電流周期から、リニアソレノイドバルブのソレノイドコイルへ印加されるＳＣＶ駆動電流値を算出する駆動電流値決定手段とを備えたコモンレール式燃料噴射システムが提案されている（例えば、特許文献３参照）。これは、駆動電流周期演算手段において、ポンプ吸入周期が駆動電流周期の整数倍近傍に当たる領域の場合、ポンプ吸入周期が駆動電流周期の整数倍近傍にならないように駆動電流周期を、定常時の第１駆動電流周期（τａ）よりも長い第２駆動電流周期（τｂ）に変化させるようにしている。これによって、ポンプ吸入周期が駆動電流周期の整数倍近傍の値となった時の定常的なコモンレール圧力のうねりを抑制している。
【０００９】
［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献３に記載のコモンレール式燃料噴射システムにおいて、サプライポンプは、ポンプ吸入期間中のリニアソレノイドバルブの弁体の平均位置により、吸入燃料量を調量して加圧室からコモンレールへ吐出される燃料吐出量を制御するものである。このため、上記のように、ポンプ吸入周期が駆動電流周期の整数倍近傍に当たる領域の場合、ポンプ吸入周期が駆動電流周期の整数倍近傍にならないように駆動電流周期を、定常時の第１駆動電流周期（τａ）よりも長い第２駆動電流周期（τｂ）に変化させるようにしても、ポンプ吸入周期が駆動電流周期の整数倍近傍にない時には第１駆動電流周期（τａ）でＤＵＴＹ比が制御される。
【００１０】
したがって、エンジンの運転を長時間継続すれば、ポンプ吸入周期が駆動電流周期の整数倍近傍に定常的に近づいたり、離れたりして、駆動電流周期の変更が一定の周期パターンで繰り返されることになり、結果としてソレノイド駆動周期とポンプ吐出周期またはポンプ吸入周期との差に応じてコモンレール圧力が周期的に変動することになる（図７参照）。このコモンレール圧力の周期的な変動は、エンジンの各気筒の燃焼室内への燃料の噴射状態（特に噴射圧力、燃料噴射量、燃料噴射期間、燃料噴射時期）へ悪影響を及ぼすため、エンジンの出力特性、排出ガス性能や騒音等が悪化するという問題が生じている。
【特許文献１】特開２０００−２８２９２９号公報（第１−８頁、図１−１５）
【特許文献２】特開２００１−８２２３０号公報（第１−１０頁、図１−２０）
【特許文献３】特開２００４−１１６２９号公報（第１−１０頁、図１−６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、リニアソレノイドバルブの駆動周期と燃料供給ポンプの吐出周期または吸入周期との差に応じて発生するコモンレール圧力の周期的な変動を低減することを目的とする。また、リニアソレノイドバルブの駆動周波数と燃料供給ポンプの吐出周波数または吸入周波数との差に応じて発生するコモンレール圧力の周期的な変動を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、リニアソレノイドバルブの駆動周期を、エンジン回転速度またはポンプ回転速度、あるいは燃料供給ポンプの吐出周期または吸入周期とは非連動で、且つ非周期的な周期に変動させながら、リニアソレノイドバルブを駆動することにより、リニアソレノイドバルブの駆動周期と燃料供給ポンプの吐出周期または吸入周期との差に応じて発生するコモンレール圧力の周期的な変動を低減することができる。また、請求項２に記載の発明によれば、リニアソレノイドバルブの駆動周期を、燃料供給ポンプの吐出周期または吸入周期の整数倍に定常的に近づくことがないように、ランダムな乱数的に設定する駆動周期決定手段を設けたことにより、エンジンを始動してからエンジンの運転を停止するまでの間、つまり少なくとも１回のエンジン運転中に、リニアソレノイドバルブの駆動周期が、燃料供給ポンプの吐出周期または吸入周期の整数倍に一度も近づかないようになる。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、エンジンの運転条件に対応して設定された目標駆動電流値に基づいて、リニアソレノイドバルブの駆動周期に対する通電時間割合を算出するデューティ値算出手段、およびリニアソレノイドバルブの駆動周期に対する通電時間割合を所定の変換係数を用いて、ソレノイド駆動電流に変換する駆動電流変換手段を設けている。これによって、そのソレノイド駆動電流をリニアソレノイドに印加して、リニアソレノイドの弁体の位置を変えることで、例えばフィードポンプからサプライポンプの加圧室に至る燃料吸入経路の開口面積を最適な開口面積に変更できる。したがって、燃料供給ポンプの加圧室からコモンレール内に吐出される燃料吐出量が調整されるので、コモンレール圧力がエンジンの運転条件に対応した目標燃料圧力と近づく。
【００１４】
請求項４に記載の発明によれば、リニアソレノイドバルブの駆動周波数を、エンジン回転速度またはポンプ回転速度、あるいは燃料供給ポンプの吐出周波数または吸入周波数とは非連動で、且つ非周期的な周波数に変動させながら、前記リニアソレノイドバルブを駆動することにより、ソレノイド駆動周波数とポンプ吐出周波数またはポンプ吸入周波数との差に応じて発生するコモンレール圧力の周期的な変動を低減することができる。また、請求項５に記載の発明によれば、リニアソレノイドバルブの駆動周波数を、燃料供給ポンプの吐出周波数または吸入周波数の整数倍に定常的に近づくことがないように、ランダムな乱数的に設定する駆動周波数決定手段を設けたことにより、エンジンを始動してからエンジンの運転を停止するまでの間、つまり少なくとも１回のエンジン運転中に、リニアソレノイドバルブの駆動周波数が、燃料供給ポンプの吐出周波数または吸入周波数の整数倍に一度も近づかないようになる。
【００１５】
請求項６に記載の発明によれば、エンジンの運転条件に対応して設定された目標駆動電流値に基づいて、リニアソレノイドバルブの駆動周波数に対する通電時間割合を算出するデューティ値算出手段、およびリニアソレノイドバルブの駆動周波数に対する通電時間割合を所定の変換係数を用いて、ソレノイド駆動電流に変換する駆動電流変換手段を設けている。これによって、そのソレノイド駆動電流をリニアソレノイドに印加して、リニアソレノイドの弁体の位置を変えることで、例えばフィードポンプからサプライポンプの加圧室に至る燃料吸入経路の開口面積を最適な開口面積に変更できる。したがって、燃料供給ポンプの加圧室からコモンレール内に吐出される燃料吐出量が調整されるので、コモンレール圧力がエンジンの運転条件に対応した目標燃料圧力と近づく。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態は、ソレノイド駆動周期とポンプ吐出周期またはポンプ吸入周期との差に応じて発生するコモンレール圧力の周期的な変動を低減するという目的を、ソレノイド駆動周期をポンプ吐出周期またはポンプ吸入周期の整数倍に定常的に近づくことがないように、ランダムな（非周期的な）乱数的に設定することで実現した。また、ソレノイド駆動周波数をポンプ吐出周波数またはポンプ吸入周波数の整数倍に定常的に近づくことがないように、ランダムな（非周期的な）乱数的に設定することで実現した。
【実施例１】
【００１７】
［実施例１の構成］
図１ないし図７は本発明の実施例１を示したもので、図１はコモンレール式燃料噴射システムの全体構成を示した図で、図２はサプライポンプのポンプハウジングに組み付けられたリニアソレノイドバルブを示した図で、図３はＮＥ信号パルス、サプライポンプのプランジャ＃１位置、サプライポンプのプランジャ＃２位置の推移を示したタイミングチャートである。
【００１８】
本実施例の内燃機関用燃料噴射装置は、自動車等の車両に搭載されるものであり、主として、例えばコモンレール式ディーゼルエンジン等の内燃機関（多気筒ディーゼルエンジン：以下エンジンと言う）用の燃料噴射システムとして知られるコモンレール式燃料噴射システム（蓄圧式燃料噴射装置）であり、コモンレール１内に蓄圧された高圧燃料を、エンジンの各気筒毎に対応して搭載された複数個（本例では４個）の燃料噴射弁（インジェクタ）３を介してエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給するように構成されている。
【００１９】
このコモンレール式燃料噴射システムは、燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレール１と、エンジンの各気筒の燃焼室内に燃料を所定のタイミングで噴射供給するインジェクタ３と、リニアソレノイドバルブ６を経て加圧室内に吸入される燃料を加圧する吸入燃料調量方式の燃料供給ポンプ（サプライポンプ）５と、複数個のインジェクタ３の電磁弁４およびサプライポンプ５のリニアソレノイドバルブ６を電子制御するエンジン制御ユニット（本発明のエンジン制御装置に相当する：ＥＣＵと呼ぶ）１０とを備えている。この図１では、４気筒エンジンの１つの気筒に対応するインジェクタ３のみを示し、他の気筒については図示を省略している。
【００２０】
エンジンの出力軸（例えばクランク軸：以下クランクシャフトと言う）は、図示しないクラッチ機構を介して、エンジンの回転動力（エンジン出力軸トルク）を駆動軸（ドライブシャフト）および駆動輪（ドライブホイール）に伝達するための動力伝達装置としてのトランスミッションの入力軸に連結されている。また、エンジンのクランクシャフトは、サプライポンプ５のドライブシャフトまたはカムシャフトをベルト駆動している。
【００２１】
コモンレール１は、燃料供給配管１２を介して高圧燃料を吐出するサプライポンプ５の吐出口と接続されている。また、コモンレール１から燃料タンク７へのリリーフ配管（燃料還流配管）１４には、燃料タンク７に連通する燃料排出路（燃料還流路）の開口度合を調整することが可能な常閉型の減圧弁２が設置されている。この減圧弁２は、減圧弁駆動回路を介してＥＣＵ１０から印加される減圧弁駆動電流によって電子制御されることにより、例えば減速時またはエンジン停止時に速やかにコモンレール１内の燃料圧力（コモンレール圧力）を高圧から低圧へ減圧させる降圧性能に優れる電磁弁である。
【００２２】
減圧弁２は、コモンレール１から燃料タンク７へ燃料を還流させるための燃料還流路の開度を調整するバルブ（弁体：図示せず）、このバルブを開弁方向に駆動するソレノイドコイル（電磁コイル：図示せず）、およびバルブを閉弁方向に付勢するスプリング等のバルブ付勢手段（図示せず）を有している。そして、減圧弁２は、減圧弁駆動回路を介してソレノイドコイルに印加される減圧弁駆動電流の大きさに比例して、コモンレール１内からリリーフ配管１４を経て燃料タンク７に還流される燃料の還流量（減圧弁流量）を調整して、コモンレール１内の燃料圧力（コモンレール圧力）を変更する。なお、減圧弁２の代わりに、リリーフ配管１４に、コモンレール１内の燃料圧力が限界設定圧力を超えた際に開弁してコモンレール１内の燃料圧力を限界設定圧力以下に抑えるプレシャリミッタを取り付けるようにしても良い。
【００２３】
エンジンの各気筒毎に対応して搭載された複数個のインジェクタ３は、コモンレール１より分岐する複数の燃料供給配管（分岐管）１３の下流端に接続されて、エンジンの各気筒の燃焼室内への燃料噴射を行う燃料噴射ノズル、この燃料噴射ノズル内に収容されたノズルニードル（図示せず）を開弁方向に駆動する電磁弁４、およびノズルニードルを閉弁方向に付勢するスプリング等のニードル付勢手段（図示せず）等から構成された電磁式燃料噴射弁である。
【００２４】
そして、各気筒のインジェクタ３からエンジンの各気筒の燃焼室内への燃料噴射は、ノズルニードルと連動するコマンドピストンの動作制御を行う背圧制御室内の燃料圧力を増減制御する電磁弁４のソレノイドコイル（図示せず）への通電および通電停止（ＯＮ／ＯＦＦ）により電子制御される。つまり、インジェクタ３の電磁弁４のソレノイドコイルが通電されてノズルニードルがノズルボデーの先端部に形成された複数個の噴射孔を開弁している間、コモンレール１内に蓄圧された高圧燃料がエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給される。これにより、エンジンが運転される。また、インジェクタ３には、余剰燃料や背圧制御室から排出された燃料を燃料系の低圧側に溢流させるためのリークポートが設けられており、インジェクタ３からのリーク燃料は、リターン配管（燃料還流配管）１５を介して燃料タンク７に戻される。
【００２５】
サプライポンプ５は、吸入した低圧燃料を加圧する圧送系統を２つ以上備え、つまりポンプエレメントを２気筒以上備え、１つのリニアソレノイドバルブ６で、全ての圧送系統の燃料吐出量を、各加圧室内に吸入される吸入燃料量を調量することで制御するタイプの高圧供給ポンプである。このサプライポンプ５は、エンジンのクランクシャフトの回転に伴ってポンプ駆動軸（ドライブシャフトまたはカムシャフト）が回転することで、燃料タンク７から低圧燃料を汲み上げる周知のフィードポンプ（低圧供給ポンプ：図示せず）と、ポンプ駆動軸により回転駆動されるカム（図示せず）と、このカムに駆動されて上死点と下死点との間を往復運動する２個のプランジャ＃１、＃２と、これらのプランジャ＃１、＃２がポンプハウジング９に固定されたシリンダヘッド（図示せず）内を往復摺動することにより吸入された燃料を加圧して高圧化する２個の加圧室（プランジャ室：図示せず）と、各加圧室内の燃料圧力が所定値以上に上昇すると閉弁する２個の吸入弁（図示せず）と、各加圧室内の燃料圧力が所定値以上に上昇すると開弁する２個の吐出弁（図示せず）とを有している。
【００２６】
そして、サプライポンプ５は、各プランジャ＃１、＃２がシリンダヘッド（ポンプシリンダ）内を往復摺動することで、燃料タンク７から燃料供給配管１１を経て２個の加圧室内に吸入された低圧燃料を加圧して高圧化する。なお、燃料供給配管１１の途中には、燃料フィルタ８が設置されている。また、２個の吸入弁は、各加圧室よりも燃料の流れ方向の上流側、つまりフィードポンプから１個のリニアソレノイドバルブ６を経て２個の加圧室に至る燃料吸入経路の途中に設置された逆止弁よりなる。また、２個の吐出弁は、各加圧室よりも燃料の流れ方向の下流側、つまり加圧室から吐出口に至る燃料吐出経路の途中に設置された逆止弁よりなる。また、サプライポンプ５には、内部の燃料温度が高温にならないように、リークポートが設けられており、サプライポンプ５からのリーク燃料は、燃料還流配管１６を経て燃料タンク７に戻される。
【００２７】
なお、サプライポンプ５においては、エンジンのクランクシャフトと同期して回転するポンプ駆動軸（ドライブシャフトまたはカムシャフト）により駆動される各プランジャ＃１、＃２がポンプシリンダ内を下死点位置から上死点位置まで上昇する期間がポンプ吐出周期とされ、また、各プランジャ＃１、＃２がポンプシリンダ内を上死点位置から下死点位置まで下降する期間がポンプ吸入周期とされている。また、サプライポンプ５は、図３に示したように、吸入弁が開弁している間、つまりプランジャ＃１、＃２がポンプシリンダ内を上死点（ＴＤＣ）位置から下死点位置を過ぎるまでの期間が各加圧室内に低圧燃料を吸入するポンプ吸入期間とされている。また、その後に、吐出弁が開弁している間、つまりプランジャ＃１、＃２がポンプシリンダ内を上死点（ＴＤＣ）位置に戻るまでの期間が各加圧室内で加圧された高圧燃料を圧送するポンプ圧送期間とされている。
【００２８】
ここで、サプライポンプ５内に形成される、フィードポンプから２個の吸入弁を経て２個の加圧室に至る燃料吸入経路（図示せず）の途中には、加圧室内に吸入される吸入燃料量を調量する吸入調量型のリニアソレノイドバルブ（吸入調量弁：ＳＣＶ）６が取り付けられている。このリニアソレノイドバルブ６は、図示しないポンプ駆動回路を介してＥＣＵ１０から印加されるＳＣＶ駆動電流によって電子制御されることにより、サプライポンプ５の加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整するノーマリクローズタイプ（常閉型）の電磁式流量制御弁（電磁式ポンプ流量制御弁、電磁式燃料吸入量制御弁）である。
【００２９】
このリニアソレノイドバルブ６は、図２に示したように、ポンプハウジング９に固定されたスリーブ状バルブハウジング２１と、このバルブハウジング２１の半径方向に開口した入口側ポート２２の開口面積を調整する弁体（スプール型バルブ：図示せず）２３、この弁体２３を開弁方向に駆動するリニアソレノイドアクチュエータ２４、および弁体２３を閉弁方向に付勢するリターンスプリング（弁体付勢手段）２５を有している。バルブハウジング２１の図示左端部には、燃料吸入経路の後半部分である、吸入弁を介して加圧室に連通する連通路２６に向けて開口する出口側ポート２７が形成されている。また、入口側ポート２２は、フィードポンプから２個の吸入弁を経て２個の加圧室に至る燃料吸入経路の途中に形成された燃料溜まり部２８に連通している。
【００３０】
リニアソレノイドアクチュエータ２４は、図２に示したように、バルブハウジング２１の図示右側部の外周にかしめ等の手段を用いて固定されたステータコア（固定コア）３１、弁体２３と連動して図示左右方向に往復移動するプランジャ３２、このプランジャ３２の外周に固定されて、ステータコア３１が磁化されるとステータコア３１側に吸引される円筒状のムービングコア（可動コア）３３、プランジャ３２とムービングコア３３を往復移動自在に保持するハウジング３４、このハウジング３４の外周に保持されたコイルボビン３５、このコイルボビン３５の外周に巻回されたソレノイドコイル３６、このソレノイドコイル３６の端末リード線（図示せず）に電気的に接続されたターミナル３７、ソレノイドコイル３６の外周側を覆う円筒状のハウジング３８、およびターミナル３７を保持するコネクタ３９等から構成されている。
【００３１】
なお、ステータコア３１は、ソレノイドコイル３６への通電時に、磁化されて電磁石となり、ムービングコア３３を吸引する。このステータコア３１の外周側に形成された略円環状のフランジ部（鍔状部）４０は、ポンプハウジング９の外壁面にスクリュー等の締結具４１を用いて締め付け固定されている。また、ポンプハウジング９の外壁面とステータコア３１のフランジ部４０との間には、燃料の漏れを防止するためのＯリング等のシール材４２が装着されている。また、ステータコア３１の図示右端部は、ムービングコア３３の側面への磁束漏れを少なくすると同時に、プランジャ３２とムービングコア３３のストローク方向への磁束分配量が多くなる形状となるようにテーパ形状に形成されている。そして、ソレノイドコイル３６は、通電を受けることにより起磁力を発生してステータコア３１を磁化することで、プランジャ３２とムービングコア３３をストローク方向に吸引すると共に、コイルボビン３５に、絶縁被膜を施した導線を複数回巻装したコイルである。このソレノイドコイル３６は、コイルボビン３５の一対の鍔状部間に巻装されたコイル部、およびこのコイル部より取り出された一対の端末リード線（端末線）を有している。
【００３２】
そして、リニアソレノイドバルブ６は、ポンプ駆動回路を介してソレノイドコイル３６に印加されるＳＣＶ駆動電流の大きさに比例して、弁体２３、プランジャ３２およびムービングコア３３をストローク方向に移動させて、燃料吸入経路の一部を構成する入口側ポート２２の開口面積を調整する。これにより、フィードポンプから燃料吸入経路、吸入弁を経て加圧室内に吸入される燃料吸入量が調量される。したがって、サプライポンプ５の加圧室からコモンレール１内に吐出される燃料吐出量が、エンジンの運転条件に対応した最適値に調整され、インジェクタ３からエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給する燃料の噴射圧力に相当するコモンレール１内の燃料圧力、所謂コモンレール圧力が変更される。
【００３３】
ＥＣＵ１０には、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置（ＥＥＰＲＯＭまたはＲＯＭ、ＲＡＭまたはスタンバイＲＡＭ等のメモリ）、入力回路、出力回路、電源回路、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）、ポンプ駆動回路、減圧弁駆動回路等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。そして、各種センサからのセンサ信号は、Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された後にマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。そして、ＥＣＵ１０は、図１に示したように、燃料圧力センサ（燃料圧力検出手段）５５からの電圧信号や、その他の各種センサからのセンサ信号が、Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された後に、ＥＣＵ１０に内蔵されたマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
【００３４】
また、ＥＣＵ１０は、エンジンをクランキングさせた後にエンジンキーをＩＧ位置に戻して、図示しないイグニッションスイッチがオン（ＩＧ・ＯＮ）すると、メモリ内に格納された制御プログラムまたは制御ロジックに基づいて、例えばインジェクタ３の電磁弁４およびサプライポンプ５のリニアソレノイドバルブ６を電子制御するように構成されている。ここで、マイクロコンピュータには、エンジンの運転条件を検出する運転条件検出手段としての、エンジンのクランクシャフトの回転角度を検出するためのクランク角度センサ５１、アクセル開度（ＡＣＣＰ）を検出するためのアクセル開度センサ（エンジン負荷検出手段）５２、エンジン冷却水温（ＴＨＷ）を検出するための冷却水温センサ５３、およびサプライポンプ５内に吸入されるポンプ吸入側の燃料温度（ＴＨＦ）を検出するための燃料温度センサ５４等が接続されている。
【００３５】
上記のセンサのうちクランク角度センサ５１は、エンジンのクランクシャフト、あるいはサプライポンプ５のポンプ駆動軸に取り付けられたＮＥタイミングロータ（図示せず）の外周に対向するように設けられている。そのＮＥタイミングロータの外周面には、所定角度毎に凸状歯が複数個配置されている。なお、本実施例では、図３に示したように、エンジンの各気筒にそれぞれを対応させるように、基準とする各気筒の基準位置（上死点位置：気筒＃１のＴＤＣ位置、気筒＃３のＴＤＣ位置、気筒＃４のＴＤＣ位置、気筒＃２のＴＤＣ位置）を判別するための４個の凸状歯が所定角度（１８０°ＣＡ）毎に設けられている。また、サプライポンプ５の吸入開始時期（上死点位置：プランジャ＃１のＴＤＣ位置、プランジャ＃２のＴＤＣ位置）を判別するための２個の凸状歯が所定角度（３６０°ＣＡ）毎に設けられている。
【００３６】
ここで、本実施例では、図３に示したように、プランジャ＃１のＴＤＣ位置からプランジャ＃２のＴＤＣ位置までのクランク角度が、プランジャ＃１のポンプ吸入周期となり、また、プランジャ＃２のポンプ吐出周期となる。また、プランジャ＃２のＴＤＣ位置からプランジャ＃１のＴＤＣ位置までのクランク角度が、プランジャ＃１のポンプ吐出周期となり、また、プランジャ＃２のポンプ吸入周期となる。そして、クランク角度センサ５１は、電磁ピックアップよりなり、ＮＥタイミングロータの各凸状歯がクランク角度センサ５１に対して接近離反することにより、電磁誘導によってパルス状の回転位置信号（ＮＥ信号パルス）、特にサプライポンプ５の回転速度（ポンプ回転速度）と同期したＮＥ信号パルスが出力される。なお、ＥＣＵ１０は、クランク角度センサ５１より出力されたＮＥ信号パルスの間隔時間を計測することによってエンジン回転速度（ＮＥ）を検出する回転速度検出手段として働く。
【００３７】
そして、ＥＣＵ１０は、エンジンの運転条件に応じた最適な燃料噴射圧力を演算し、ポンプ駆動回路を介してリニアソレノイドバルブ６のソレノイドコイル３６を駆動する燃料圧力制御装置（ポンプ制御装置、ＳＣＶ制御装置、減圧弁制御装置）を有している。これは、指令噴射量（ＱＦＩＮ）とエンジン回転速度（ＮＥ）とによって目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を算出し、この目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を達成するために、リニアソレノイドバルブ６のソレノイドコイル３６に印加するＳＣＶ駆動電流を調整して、サプライポンプ５よりコモンレール１内へ吐出される燃料の吐出量（ポンプ吐出量）またはコモンレール１から燃料タンク７へ還流させる減圧弁流量（燃料還流量）を制御するように構成されている。
【００３８】
さらに、より好ましくは、燃料噴射量の制御精度を向上させる目的で、燃料圧力センサ５５によって検出されるコモンレール圧力（ＰＣ）がエンジンの運転条件に対応して設定される目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）と略一致するように、ＰＩＤ制御を用いて、ポンプ駆動回路に出力する制御パルス信号（パルス状のポンプ駆動信号）、およびリニアソレノイドバルブ６のソレノイドコイル３６に印加するＳＣＶ駆動電流をフィードバック制御することが望ましい。
なお、パルス状のポンプ駆動信号は、デューティ（ＤＵＴＹ）制御により行うことが望ましい。すなわち、コモンレール圧力（ＰＣ）と目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）との圧力偏差（ΔＰ）に応じて単位時間当たりの制御パルス信号（パルス状のポンプ駆動信号）のオン／オフの割合（通電時間割合・デューティ比）を調整して、リニアソレノイドバルブ６のソレノイドコイル３６に印加するＳＣＶ駆動電流の平均電流値を制御することで、リニアソレノイドバルブ６の入口側ポート２２の開口面積を変化させるデューティ制御を用いる。これにより、高精度なデジタル制御が可能になり、目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）に対するコモンレール圧力（ＰＣ）の制御応答性（圧力制御性）、追従性および圧力安定性を改善することができる。
【００３９】
［実施例１の制御方法］
次に、本実施例のポンプ駆動回路に出力する制御パルス信号（パルス状のポンプ駆動信号）の制御方法、およびリニアソレノイドバルブ６のソレノイドコイル３６に印加するＳＣＶ駆動電流の制御方法を図１ないし図７に基づいて簡単に説明する。ここで、ＳＣＶ駆動電流を、公知の比例積分微分（ＰＩＤ）制御を用いて算出する方法を、図４および図５の制御ロジックに示す。
【００４０】
ＥＣＵ１０は、クランク角度センサ５１等の回転速度検出手段によって検出されるエンジン回転速度（ＮＥ）とアクセル開度センサ５２によって検出されるアクセル開度（ＡＣＣＰ）とから基本噴射量（Ｑ）を算出する。そして、その算出した基本噴射量（Ｑ）に、冷却水温センサ５３によって検出されるエンジン冷却水温（ＴＨＷ）や燃料温度センサ５４によって検出される燃料温度（ＴＨＦ）等の噴射量補正量を加味して指令噴射量（ＱＦＩＮ）を算出する（噴射量決定手段）。そして、燃料圧力センサ５５によって検出されるコモンレール圧力（ＰＣ）と指令噴射量（ＱＦＩＮ）とから、インジェクタ３の電磁弁３４のソレノイドコイルに印加するパルス状のインジェクタ駆動電流の通電時間（指令噴射期間：ＴＱ）を算出する（噴射期間決定手段）。また、指令噴射量（ＱＦＩＮ）とエンジン回転速度（ＮＥ）とから指令噴射時期（ＴＦＩＮ）を算出する（噴射時期決定手段）。そして、指令噴射量（ＱＦＩＮ）とエンジン回転速度（ＮＥ）とから目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）を算出する（燃料圧力決定手段）。
【００４１】
また、ＥＣＵ１０は、クランク角度センサ５１等の回転速度検出手段によって検出されるエンジン回転速度（ＮＥ）と燃料圧力センサ５５によって検出されるコモンレール圧力（ＰＣ）と燃料リーク量の基準値との関係を予め実験等により求めて作成した特性マップまたは演算式を用いて燃料リーク量の基準値を算出する。次に、燃料リーク量の基準値に、燃料温度センサ５４によって検出される燃料温度（ＴＨＦ）を考慮した燃料温度補正係数を乗算して燃料リーク量（ＱＬＥＡＫ）を算出する（燃料リーク量演算手段）。また、ＥＣＵ１０は、フィードバック補正量（フィードバック圧力量：ＰＦＢ）を算出する。
【００４２】
これは、先ずコモンレール圧力（ＰＣ）と目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）との圧力偏差（＝ΔＰ）にフィードバックゲインである比例ゲイン（ＧP ）を乗算して比例項を算出し、次に、コモンレール圧力（ＰＣ）と目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）との圧力偏差（＝ΔＰ）に基づいて変更される積分補償量にフィードバックゲインである積分ゲイン（ＧI ）を乗算して積分項を算出し、次に、コモンレール圧力（ＰＣ）と目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）との圧力偏差（＝ΔＰ）の時間微分値にフィードバックゲインである微分ゲイン（ＧD ）を乗算して微分項を算出する。そして、下記の数３の演算式に基づいて、これらの比例項と積分項と微分項とを加算してフィードバック圧力量（ＰＦＢ）を算出する。
〔数３〕
ＰＦＢ＝ＧP ×ΔＰ＋ＧI ×∫ΔＰ＋ＧD ×ｄ／ｄｔΔＰ
但し、ΔＰは目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）とコモンレール圧力（ＰＣ）との圧力偏差である。
【００４３】
次に、フィードバック圧力量（ＰＦＢ）を、所定の変換係数（Ｋ１）を用いて、燃料噴射量（ＱＩＮＪ）、燃料リーク量（ＱＬＥＡＫ）および目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）に対応した要求吐出量に対して必要となるフィードバック燃料吐出量（ＱＦＢ）に変換する。例えばフィードバック圧力量（ＰＦＢ）に、体積弾性係数（Ｋα）をコモンレール内体積（Ｖ）で除したものを乗算してフィードバック燃料吐出量（ＱＦＢ）を算出する（補正量決定手段）。以上のフィードバック圧力量（ＰＦＢ）の算出処理、フィードバック圧力量（ＰＦＢ）からフィードバック燃料吐出量（ＱＦＢ）への変換処理が燃料吐出量によるフィードバック制御（燃料吐出量Ｆ／Ｂ：図４参照）に相当する。
【００４４】
次に、所定のクランク角度（例えば３６０°ＣＡ）期間中の燃料噴射量（ＱＩＮＪ）と所定のクランク角度（例えば３６０°ＣＡ）期間中の燃料リーク量（ＱＬＥＡＫ）と目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）に対応した要求吐出量を算出する（要求吐出量決定手段）。ここで、所定のクランク角度（例えば３６０°ＣＡ）期間中の燃料噴射量（ＱＩＮＪ）は、実際の噴射量を用いても良いが、便宜上指令噴射量（ＱＦＩＮ）×２を用いる。その要求吐出量と上記のフィードバック燃料吐出量（ＱＦＢ）とを加算して、目標となる燃料吐出量（目標吐出量：ＱＰＭＰ）を算出する（燃料吐出量決定手段）。次に、目標となる燃料吐出量（ＱＰＭＰ）を、所定の変換係数を用いて目標駆動電流値（ＩＰＭＰ）に変換する。例えば目標となる燃料吐出量（ＱＰＭＰ）と燃料圧力とをパラメータとする２次元マップ（図示せず）を用いて、目標となる燃料吐出量（ＱＰＭＰ）を吸入指令量に変換し、更に、吸入量とエンジン回転速度（ＮＥ）とをパラメータとする２次元マップ（図示せず）を用いて、吸入指令量を目標駆動電流値（ＩＰＭＰ）に変換する（燃料吐出量／目標駆動電流変換手段）。
【００４５】
そして、ＥＣＵ１０は、クランク角度センサ５１より出力されるポンプ回転速度と同期したＮＥ信号パルスを読み込んで、エンジン回転速度（ＮＥ）を算出し、更にサプライポンプ５のプランジャ＃１のＴＤＣ位置判別信号およびプランジャ＃２のＴＤＣ位置判別信号を入力し、エンジン回転速度（ＮＥ）と２つのＴＤＣ位置判別信号とからサプライポンプ５のプランジャ＃１、＃２のポンプ吸入周期（Ｔ）およびポンプ吐出周期（Ｔ）を算出する（ポンプ吸入周期演算手段、ポンプ吐出周期演算手段）。なお、図３のサプライポンプ５のプランジャ＃１位置およびプランジャ＃２位置の推移は、サプライポンプ５のカムプロフィールまたはカム位相であっても同様な波形を形成する。
【００４６】
次に、ＥＣＵ１０は、サプライポンプ５のプランジャ＃１、＃２のポンプ吸入周期（Ｔ）およびポンプ吐出周期（Ｔ）から、サプライポンプ５のプランジャ＃１、＃２のポンプ吸入周波数（１／Ｔ）およびポンプ吐出周波数（１／Ｔ）を算出する（ポンプ吸入周波数演算手段、ポンプ吐出周波数演算手段）。次に、ＥＣＵ１０は、サプライポンプ５のプランジャ＃１、＃２のポンプ吐出周波数（１／Ｔ）（またはポンプ吸入周波数：１／Ｔ）に応じてリニアソレノイドバルブ６のソレノイド駆動周波数（ｆ）を算出する（駆動周波数設定手段）。そして、ＥＣＵ１０は、そのソレノイド駆動周波数（ｆ）と目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）に対して必要な目標駆動電流値（ＩＰＭＰ）とからＳＣＶ駆動電流のＤＵＴＹ比を算出する（ＤＵＴＹ比決定手段）。このＤＵＴＹ比の算出方法は、ＥＣＵ１０内にて目標駆動電流値（ＩＰＭＰ）とＤＵＴＹ値との関係を予め実験等により測定して作成した駆動電流値／ＤＵＴＹ値変換マップまたは演算式に基づいて、ＳＣＶソレノイド駆動周波数（ｆ）に対する通電時間（ＤＵＴＹ値：Ｓ）を算出する。
【００４７】
ここで、リニアソレノイドバルブ６のソレノイド駆動周波数（ｆ＝１／Ｋ）の算出方法を、図６に基づいて説明する。ここで、Ｋはリニアソレノイドバルブ６のソレノイド駆動周期である。
リニアソレノイドバルブ６のソレノイド駆動周波数（ｆ＝１／Ｋ）は、リニアソレノイドバルブ６の設計諸元と、リニアソレノイドバルブ６の制御応答性、安定性から一般的には理想の駆動周波数範囲が求められる。これに対し、下記の表１に示したように、ポンプ吐出周波数は、エンジン回転速度（ＮＥ）に連動して変化し、ソレノイド駆動周波数（ｆ＝１／Ｋ）の整数倍となるエンジン回転速度（ＮＥ）が存在する。
【表１】
2005226618.tif 000003
【００４８】
なお、表１に記した周波数とは、２つの圧送系統（２気筒のポンプエレメント）を有し、１圧送／３６０°ＣＡのサプライポンプ５の場合のポンプ吐出周波数を示す。このサプライポンプ５の場合、リニアソレノイドバルブ６のソレノイド駆動周波数（ｆ）を例えば２５０Ｈｚとすると、エンジン回転速度がＮＥ＝７５００（ｒｐｍ）の時に共振数（次数）は２となる。以下、ＮＥ＝３７５０（ｒｐｍ）の時に共振数（次数）は３となり、また、ＮＥ＝３０００（ｒｐｍ）の時に共振数（次数）は４となり、また、ＮＥ＝２５００（ｒｐｍ）の時に共振数（次数）は５となり、また、ＮＥ＝２１４２（ｒｐｍ）の時に共振数（次数）は６となり、また、ＮＥ＝１８７５（ｒｐｍ）の時に共振数（次数）は７となり、また、ＮＥ＝１６６７（ｒｐｍ）の時に共振数（次数）は８となり、また、ＮＥ＝１５００（ｒｐｍ）の時に共振数（次数）は９となる。
【００４９】
したがって、リニアソレノイドバルブ６のソレノイド駆動周波数（ｆ）を、基本的には上記駆動周波数の理想範囲内で（但し、これは絶対ではない）、サプライポンプ５のプランジャ＃１、＃２のポンプ吐出周波数（またはポンプ吸入周波数）とは非連動で、ランダムで、且つ非周期的な周波数に常に変化させる。すなわち、エンジン始動開始時またはエンジンの暖機が終了して時点の最初のソレノイド駆動周波数を、（ｆ＝１／Ｋ）とした時、それ以降のソレノイド駆動周波数は、（ｆ＋α）または（ｆ−β）となる。なお、図６に示すα１，α２，α３……αｎ−２，αｎ−１，αｎ、およびβ１，β２，β３……βｎ−２，βｎ−１，βｎは、エンジンの全運転領域で、エンジン回転速度およびポンプ吐出周波数（またはポンプ吸入周波数）とは非同期で、ランダム（乱数的：規則性を持たせないこと）で、且つ非周期的（相関を持たせないこと）に、ソレノイド駆動周波数（ｆ）を算出する毎に変化させる値である。ここで、α≧α１，α２，α３……αｎ−２，αｎ−１，αｎで、β≦β１，β２，β３……βｎ−２，βｎ−１，βｎである。
【００５０】
ここで、実際にリニアソレノイドバルブ６を駆動するのに必要なＳＣＶ駆動電流（Ｉ）は、図６（ａ）に示したように、ソレノイド駆動周波数に対する通電時間（ＤＵＴＹ値：Ｓ）で表されるため、本来の固定周波数（ｆ＝１／Ｋ）の時に所定電流を得るために必要となったＤＵＴＹ比（Ｌ）は、Ｌ＝Ｓ／Ｋであるが、ソレノイド駆動周波数が例えば（ｆ＋α）の場合、ＤＵＴＹ比（Ｌ）を一定にすれば、通電時間（ＤＵＴＹ値：Ｓ）は、Ｌ＝（Ｓ＋γ）／（ｆ＋α）＝（Ｓ＋γ）／｛（１／Ｋ）＋α｝＝Ｓ／Ｋとなり、（Ｓ＋γ）と伸びてしまい、最終的に得られるＳＣＶ駆動電流が（Ｉ＋ω）と大きくなってしまう。  したがって、ソレノイド駆動周波数が、ランダムに（ｆ＋α）から（ｆ−β）までの周波数範囲で変化しても、リニアソレノイドバルブ６を駆動するのに必要なＳＣＶ駆動電流（Ｉ）を達成するために、ソレノイド駆動周波数に対する通電時間（ＤＵＴＹ値：Ｓ）は、制御開始時のソレノイド駆動周波数（ｆ＝１／Ｋ）の時に必要な通電時間（Ｓ）のままが理想的である。
【００５１】
そして、ＥＣＵ１０は、リニアソレノイドバルブ６のソレノイド駆動周波数（ｆ）に対する通電時間（ＤＵＴＹ値：Ｓ）を所定の変換係数を用いて制御パルス信号（パルス状のポンプ駆動信号）に変換する。そして、ＥＣＵ１０は、パルス状のポンプ駆動信号を、ＳＣＶ駆動回路に出力する。そして、ＳＣＶ駆動回路は、パルス状のポンプ駆動信号に対応したＳＣＶ駆動電流を、リニアソレノイドバルブ６のソレノイドコイル３６に印加する。これによって、ＳＣＶ駆動電流に対応してリニアソレノイドバルブ６の弁体２３が開弁方向（または閉弁方向）に駆動されて、リニアソレノイドバルブ６の入口側ポート２２の開口面積が調整される。これにより、フィードポンプから燃料吸入経路、吸入弁を経て加圧室内に吸入される燃料吸入量が調量される。したがって、サプライポンプ５の加圧室から燃料供給配管１２を経てコモンレール１へ加圧圧送される燃料吐出量が、エンジンの運転条件に対応した最適値にフィードバック制御される。すなわち、コモンレール１内のコモンレール圧力（ＰＣ）が目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）と略一致するようにフィードバック制御される。
【００５２】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、リニアソレノイドバルブ６のソレノイド駆動周波数を、エンジン回転速度（ＮＥ）およびポンプ吐出周波数（またはポンプ吸入周波数）とは全く非連動で、ランダムで、且つ非周期的（乱数的）な周波数に微小に変化させながら、すなわち、エンジンの運転を長時間継続しても、ポンプ吐出周波数（またはポンプ吸入周波数）がソレノイド駆動周波数の整数倍近傍に定常的に近づいたり、離れたりすることなく、また、エンジンの運転を長時間継続しても、ソレノイド駆動周波数の変更が一定の周期パターンで繰り返されることがないように変化させながら、リニアソレノイドバルブ６のソレノイドコイル３６に印加するＳＣＶ駆動電流を調整して、リニアソレノイドバルブ６を駆動することにより、ポンプ吸入期間中のリニアソレノイドバルブ６の弁体２３の平均位置（ＳＣＶ平均開口面積）にて吸入燃料量を調量するタイプのサプライポンプ５の場合であっても、リニアソレノイドバルブ６のソレノイド駆動周波数（ｆ）とサプライポンプ５のポンプ吐出周波数（またはポンプ吸入周波数）（１／Ｔ）との差に応じて発生するコモンレール圧力（ＰＣ）の周期的な変動を低減することができる（図７参照）。
但し、α、βの値が十分に小さい時には、ＤＵＴＹ比（Ｌ）を固定のままであっても、実際のＳＣＶ駆動電流（Ｉ）は大きく変化することはないため、ＤＵＴＹ比（Ｌ）が固定であっても、同様の効果が得られる。また、ソレノイド駆動周期中のＳＣＶ駆動電流（Ｉ）の平均電流値で、目標となる燃料吐出量（ＱＰＭＰ）または吸入指令量（要求吸入燃料量）に適合させるようにしても良い。
【実施例２】
【００５３】
図８および図９は本発明の実施例２を示したもので、図８（ａ）はポンプ駆動信号のソレノイド駆動周期に対する通電時間（デューティ値）を示した図で、図８（ｂ）はＳＣＶ駆動電流波形を示した図である。
【００５４】
ここで、ＳＣＶ駆動電流を、公知の比例積分微分（ＰＩＤ）制御を用いて算出する方法を、図４および図９の制御ロジックに示す。本実施例のＥＣＵ１０は、実施例１と同様な算出方法で、サプライポンプ５のプランジャ＃１、＃２のポンプ吸入周期（Ｔ：秒）およびポンプ吐出周期（Ｔ：秒）を算出する（ポンプ吸入周期演算手段、ポンプ吐出周期演算手段）。そして、ＥＣＵ１０は、サプライポンプ５のプランジャ＃１、＃２のポンプ吐出周期（またはポンプ吸入周期：Ｔ）に応じてリニアソレノイドバルブ６のソレノイド駆動周期（ＳＴ：秒）を算出する（駆動周期設定手段）。そして、ＥＣＵ１０は、そのソレノイド駆動周期（ＳＴ）と目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）に対して必要な目標駆動電流値（ＩＰＭＰ）とからＳＣＶ駆動電流のＤＵＴＹ比を算出する（ＤＵＴＹ比決定手段）。そして、ＥＣＵ１０は、リニアソレノイドバルブ６のソレノイド駆動周期（Ｋ）に対する通電時間（ＤＵＴＹ値：Ｓ）を所定の変換係数を用いて制御パルス信号（パルス状のポンプ駆動信号）に変換する。そして、ＥＣＵ１０は、パルス状のポンプ駆動信号を、ＳＣＶ駆動回路に出力する。そして、ＳＣＶ駆動回路は、パルス状のポンプ駆動信号に対応したＳＣＶ駆動電流を、リニアソレノイドバルブ６のソレノイドコイル３６に印加する。
【００５５】
ここで、本実施例のリニアソレノイドバルブ６の駆動方法は、リニアソレノイドバルブ６のソレノイド駆動周期（Ｋ）を、基本的には上記駆動周波数の理想範囲内で（但し、これは絶対ではない）、サプライポンプ５のプランジャ＃１、＃２のポンプ吐出周期（またはポンプ吸入周期）とは非連動で、ランダムで、且つ非周期的な周期に常に変化させる点である。すなわち、エンジン始動開始時またはエンジンの暖機が終了して時点の最初のソレノイド駆動周期を、Ｋとした時、それ以降のソレノイド駆動周期は、（Ｋ＋α）または（Ｋ−β）となる。なお、図８に示すα１，α２，α３……αｎ−２，αｎ−１，αｎ、およびβ１，β２，β３……βｎ−２，βｎ−１，βｎは、エンジンの全運転領域で、エンジン回転速度およびポンプ吐出周期（またはポンプ吸入周期）とは非同期で、ランダム（乱数的：規則性を持たせないこと）で、且つ非周期的（相関を持たせないこと）に、ソレノイド駆動周期（ｆ）を算出する毎に変化させる値である。ここで、α≧α１，α２，α３……αｎ−２，αｎ−１，αｎで、β≦β１，β２，β３……βｎ−２，βｎ−１，βｎである。
【００５６】
ここで、実際にリニアソレノイドバルブ６を駆動するのに必要なＳＣＶ駆動電流（Ｉ）は、図８（ａ）に示したように、ソレノイド駆動周期（Ｋ）に対する通電時間（ＤＵＴＹ値：Ｓ）で表されるため、本来の固定周期（Ｋ）の時に所定電流を得るために必要となったＤＵＴＹ比（Ｌ）は、Ｌ＝Ｓ／Ｋであるが、ソレノイド駆動周期が例えば（Ｋ＋α）の場合、ＤＵＴＹ比（Ｌ）を一定にすれば、通電時間（ＤＵＴＹ値：Ｓ）は、Ｌ＝（Ｓ＋γ）／（Ｋ＋α）＝Ｓ／Ｋとなり、（Ｓ＋γ）と伸びてしまい、最終的に得られるＳＣＶ駆動電流が（Ｉ＋ω）と大きくなってしまう。
したがって、ソレノイド駆動周期が、ランダムに（Ｋ＋α）から（Ｋ−β）までの範囲で変化しても、リニアソレノイドバルブ６を駆動するのに必要なＳＣＶ駆動電流（Ｉ）を達成するために、ソレノイド駆動周期に対する通電時間（ＤＵＴＹ値：Ｓ）は、制御開始時のソレノイド駆動周期（Ｋ）の時に必要な通電時間（Ｓ）のままが理想的である。
但し、α、βの値が十分に小さい時には、ＤＵＴＹ比（Ｌ）を固定のままであっても、実際のＳＣＶ駆動電流（Ｉ）は大きく変化することはないため、ＤＵＴＹ比（Ｌ）が固定であっても、同様の効果が得られる。また、ソレノイド駆動周期中のＳＣＶ駆動電流（Ｉ）の平均電流値で、目標となる燃料吐出量（ＱＰＭＰ）または吸入指令量（要求吸入燃料量）に適合させるようにしても良い。
【００５７】
［変形例］
本実施例では、本発明を、ＰＩＤ制御によってサプライポンプ５より吐出される燃料吐出量をフィードバック制御する方法に適用したが、本発明を、ＰＩ制御によってサプライポンプ５より吐出される燃料吐出量をフィードバック制御する方法に適用しても良い。また、燃料圧力検出手段を、サプライポンプ５のプランジャ室（加圧室）からインジェクタ３内の燃料通路までの間の燃料配管等に取り付けて、サプライポンプ５の加圧室より吐出された燃料の吐出圧力（コモンレール圧力）、あるいはインジェクタ３内に供給されてエンジンの各気筒内に噴射される燃料の噴射圧力（コモンレール圧力）を検出するようにしても良い。
【００５８】
本実施例では、フィードポンプから吸入弁を経て加圧室に至る燃料吸入経路の開口面積を調整して、フィードポンプから加圧室内に吸入される燃料吸入量をＳＣＶ駆動電流に応じて調量することで、サプライポンプ５より吐出される燃料吐出量を制御するリニアソレノイドバルブ６を設けたが、このリニアソレノイドバルブ６は、そのソレノイドコイル３６への通電停止時に全閉、つまり弁孔の開口面積が最小、リフト量が最小となるノーマリクローズタイプ（常閉型）の電磁式流量制御弁（電磁式ポンプ流量制御弁、電磁式燃料吸入量制御弁）を用いても、あるいはソレノイドコイル３６への通電停止時に全開、つまり弁孔の開口面積が最大、リフト量が最小となるノーマリオープンタイプ（常開型）の電磁式流量制御弁（電磁式ポンプ流量制御弁、電磁式燃料吸入量制御弁）を用いても良い。
【００５９】
本実施例では、燃料圧力センサ５５によって検出されるコモンレール圧力（ＰＣ）がエンジンの運転条件に対応して設定される目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）と略一致するように、コモンレール圧力（ＰＣ）と目標燃料圧力（ＰＦＩＮ）との圧力偏差（ΔＰ）に基づいて、サプライポンプ５より吐出される燃料吐出量をフィードバック制御しているが、リニアソレノイドバルブ６のソレノイドコイル３６に印加されるＳＣＶ駆動電流をフィードバック制御しても良い。あるいは、サプライポンプ５の加圧室内に吸入される吸入燃料量をフィードバック制御しても良い。
【００６０】
本実施例では、燃料供給ポンプとして、吸入した低圧燃料を加圧するポンプエレメント（圧送系統）を２気筒以上備え、１つのリニアソレノイドバルブ６で、全ての圧送系統の燃料吐出量を、各加圧室内に吸入される吸入燃料量を調量することで制御するタイプのサプライポンプ５を用いたが、燃料供給ポンプとして、吸入した低圧燃料を加圧するポンプエレメント（圧送系統）を２気筒以上備え、２つ以上のリニアソレノイドバルブ６で、対応した各圧送系統の燃料吐出量を、各加圧室内に吸入される吸入燃料量を調量することで制御するタイプの高圧供給ポンプを用いても良い。
【００６１】
また、本実施例では、ポンプ駆動軸（カムシャフトまたはドライブシャフト）の回転中心軸線方向（軸方向）に対して直径方向に位置するようにプランジャ＃１、＃２を設置したが、ポンプ駆動軸（カムシャフトまたはドライブシャフト）の周方向に等間隔で３つ以上のプランジャおよび加圧室を備えた高圧供給ポンプを用いても良い。また、ポンプ駆動軸（カムシャフトまたはドライブシャフト）の回転中心軸線方向（軸方向）に所定の間隔（例えば等間隔）で複数のプランジャが並列的に設置された高圧供給ポンプを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】コモンレール式燃料噴射システムの全体構成を示した概略図である（実施例１）。
【図２】サプライポンプのポンプハウジングに組み付けられたリニアソレノイドバルブを示した断面図である（実施例１）。
【図３】ＮＥ信号パルス、サプライポンプのプランジャ＃１位置、サプライポンプのプランジャ＃２位置の推移を示したタイミングチャートである（実施例１）。
【図４】ＥＣＵの制御ロジックを示した図である（実施例１）。
【図５】ＥＣＵの制御ロジックを示した図である（実施例１）。
【図６】（ａ）はポンプ駆動信号のソレノイド駆動周波数に対する通電時間（デューティ値）を示した図で、（ｂ）はＳＣＶ駆動電流波形を示した図である（実施例１）。
【図７】（ａ）はソレノイド駆動周波数固定駆動時（従来部分）のコモンレール圧力波形を示した図で、（ｂ）はソレノイド駆動周波数のランダム駆動時（本発明部分）のコモンレール圧力波形を示した図である（実施例１）。
【図８】（ａ）はポンプ駆動信号のソレノイド駆動周期に対する通電時間（デューティ値）を示した図で、（ｂ）はＳＣＶ駆動電流波形を示した図である（実施例２）。
【図９】ＥＣＵの制御ロジックを示した図である（実施例２）。
【図１０】（ａ）はポンプ駆動信号のソレノイド駆動周期に対する通電時間（デューティ値）を示した図で、（ｂ）はＳＣＶ駆動電流波形を示した図である（従来の技術）。
【図１１】（ａ）はＳＣＶ駆動電流波形を示した図で、（ｂ）はサプライポンプのプランジャの動きを示した図である（従来の技術）。
【図１２】（ａ）はＳＣＶ駆動電流波形を示した図で、（ｂ）はソレノイドバルブの弁体の位置を示した図である（従来の技術）。
【符号の説明】
【００６３】
１  コモンレール
２  減圧弁
３  インジェクタ（燃料噴射弁）
４  インジェクタの電磁弁
５  サプライポンプ（燃料供給ポンプ）
６  サプライポンプのリニアソレノイドバルブ（ＳＣＶ、吸入調量弁）
７  燃料タンク
９  サプライポンプのポンプハウジング
１０  ＥＣＵ（エンジン制御装置）
２２  入口側ポート（燃料吸入経路）
２３  リニアソレノイドバルブの弁体
２４  リニアソレノイドバルブのリニアソレノイドアクチュエータ
２５  リニアソレノイドバルブのリターンスプリング（弁体付勢手段）
２６  連通路（燃料吸入経路）
２７  出口側ポート（燃料吸入経路）
２８  燃料溜まり部（燃料吸入経路）
３６  リニアソレノイドバルブのソレノイドコイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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