(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を高圧状態で蓄える蓄圧室と、該蓄圧室内の燃料を流出させる減圧弁と、該蓄圧室に燃料を加圧供給する燃料ポンプと、前記蓄圧室内の燃圧を検出する検出手段と、前記蓄圧室に蓄えられた燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える車載内燃機関の燃料噴射装置について、前記蓄圧室内の燃圧と目標燃圧との差に基づく減圧要求に応じて前記減圧弁を開操作する燃料噴射制御装置において、
前記蓄圧室内の燃圧から前記目標燃圧を引いた差圧が第１の所定値以上であるときに前記減圧弁を開操作する減圧手段を備え、
前記減圧手段は、前記差圧が第１の所定値以上であって第２の所定値未満であるときには、予め定められた許可期間に限って前記減圧弁の開弁を許可する一方、前記第２の所定値以上であるときには前記減圧弁の開弁に関する前記許可期間による制限を設けないものであり、
前記第１の所定値は、減圧要求が生じる圧力値に設定され、
前記第２の所定値は、前記許可期間に限った減圧制御によっては前記目標燃圧への追従性が低下すると想定される圧力値に基づき設定されることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記減圧手段は、前記差圧が前記第１の所定値以上であるか否かを判断する第１の判断手段と、前記差圧が前記第２の所定値以上であるか否かを判断する第２の判断手段と、前記差圧が前記第２の所定値以上であるときには、前記減圧弁を開弁する期間を前記蓄圧室内の燃圧の低下量に応じて設定し、且つ前記差圧が前記第１の所定値以上であって前記第２の所定値未満であるときには、前記許可期間内で前記減圧弁を開弁する期間を設定する設定手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記設定手段は、前記差圧が前記第２の所定値以上であるときの前記減圧弁を開弁する期間の終了タイミングを、前記差圧が正であって前記第１の所定値以下である値に定められた第３の所定値以下となるときとすることを特徴とする請求項２記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記設定手段は、前記差圧に基づき前記減圧弁の所要開弁時間を算出する算出手段と、前記減圧弁の開弁時間の上限値を設定する上限ガード手段とを更に備え、前記差圧が前記第１の所定値以上であって且つ前記第２の所定値未満であるときに前記所要開弁時間と前記上限値との小さい方に基づき前記減圧弁を開弁する期間の終了タイミングを設定することを特徴とする請求項２又は３記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記減圧弁は、ノーマリークローズタイプの弁であり、
前記許可期間が前記車載内燃機関の出力軸の回転角度によって定められており、
当該燃料噴射制御装置は、前記車載内燃機関のバッテリの電圧により前記減圧弁を直接通電することで前記減圧弁を開操作することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記許可期間が前記車載内燃機関の出力軸の回転角度によって定められており、
前記第２の所定値を、前記車載内燃機関の出力軸の回転速度に基づき可変設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を高圧状態で蓄える蓄圧室と、該蓄圧室内の燃料を流出させる減圧弁と、該蓄圧室に燃料を加圧供給する燃料ポンプと、前記蓄圧室内の燃圧を検出する検出手段と、前記蓄圧室に蓄えられた燃料を噴射する燃料噴射弁とを備える車載内燃機関の燃料噴射装置について、前記蓄圧室内の燃圧と目標燃圧との差に基づく減圧要求に応じて前記減圧弁を開操作する燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼル機関の各気筒の燃料噴射弁に高圧の燃料を供給する共通の蓄圧室（コモンレール）を備える燃料噴射装置が周知である。このコモンレール式のディーゼル機関によれば、機関運転状態に応じて、コモンレール内の燃圧を自由に制御することができ、ひいては燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を自由に制御することができる。
【０００３】
具体的には、通常、アクセルペダルの操作量と燃料噴射弁に対する指令噴射量とに基づき、コモンレール内の燃圧として適切な値が目標値（目標燃圧）として設定される。そして、検出される燃圧が目標燃圧に追従するようにフィードバック制御がなされる。
【０００４】
また、上記燃料噴射装置にあっては、コモンレール内の燃料を燃料タンクへと流出させる減圧弁を備えたものも周知である。これにより、コモンレール内の燃圧が目標燃圧を過度に上回ることでコモンレール内の燃圧の減圧要求が生じたときにこれに迅速に応じることができる。
【０００５】
ところで、燃料噴射弁を介した燃料噴射が行なわれる期間に減圧弁を開弁すると、燃料噴射量の制御精度を低下させるおそれがある。例えば、検出される燃圧に見合った指令噴射期間に応じて燃料噴射弁を開操作したとしても、減圧弁の開弁によりコモンレール内の燃圧が低下することに起因して、実際の噴射量が所望の噴射量からずれるおそれがある。
【０００６】
そこで従来は、例えば下記特許文献１に見られるように、燃料噴射期間と減圧弁の開弁期間とが重複しないようにする燃料噴射制御装置も提案されている。これにより、燃料噴射制御精度の低下を回避しつつも、コモンレール内の燃圧が目標燃圧よりも過度に大きくなった際に、この燃圧を迅速に低下させることができる。
【０００７】
ただし、アクセルペダルを踏み込んだ状態から急激に解放する車両の減速時等にあっては、目標燃圧が急激に低下するため、実際の燃圧を目標燃圧とするためにコモンレール内から流出させる燃料量も多量となる。しかし、上記制御装置のように、減圧弁の開弁期間が制限される場合には、一度の開弁によって実際の燃圧を十分に低下させることができない。このため、減圧弁を多数回開閉させる必要が生じ、コモンレール内の燃圧を目標燃圧に好適に追従させることができなくなるおそれがある。
【０００８】
なお、上記燃料噴射期間と減圧弁の開弁期間との重複を回避するものに限らず、減圧弁の開弁による蓄圧室内の燃圧の変動を抑制すべく減圧弁の開弁の許可期間を設けているものにあっては、目標燃圧への追従性が低下するこうした実情も概ね共通したものとなっている。
【特許文献１】特開２０００−２４０４９４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、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、減圧弁の開弁による蓄圧室内の燃圧の変動を抑制することと、蓄圧室内の燃圧の目標燃圧への追従性を高く維持することとの好適な両立を図ることのできる燃料噴射制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
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。
【００１１】
請求項１記載の発明は、前記蓄圧室内の燃圧から前記目標燃圧を引いた差圧が第１の所定値以上であるときに前記減圧弁を開操作する減圧手段を備え、前記減圧手段は、前記差圧が第１の所定値以上であって第２の所定値未満であるときには、予め定められた許可期間に限って前記減圧弁の開弁を許可する一方、前記第２の所定値以上であるときには前記減圧弁の開弁に関する前記許可期間による制限を設けないものであり、前記第１の所定値は、減圧要求が生じる圧力値に設定され、前記第２の所定値は、前記許可期間に限った減圧制御によっては前記目標燃圧への追従性が低下すると想定される圧力値に基づき設定されることを特徴とする。
【００１２】
上記構成では、上記差圧が第１の所定値以上であって第２の所定値未満であるときには、許可期間内で減圧弁の開弁が許可される。このため、許可期間外において、減圧弁の開弁による燃圧の変動を抑制することができる。一方、上記差圧が第２の所定値以上であるときには、許可期間外においても減圧弁の開弁が許可される。このため、例えばアクセルペダルを踏み込んだ状態から急激に解放することで目標燃圧が急減した場合等、検出される燃圧が目標燃圧を過度に上回ったときには、噴射期間であっても減圧弁を開弁することができ、目標燃圧に対する追従性の低下を好適に抑制することができる。このため、上記構成によれば、減圧弁の開弁による蓄圧室内の燃圧の変動を抑制することと、蓄圧室内の燃圧の目標燃圧への追従性を高く維持することとの好適な両立を図ることができる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記減圧手段は、前記差圧が前記第１の所定値以上であるか否かを判断する第１の判断手段と、前記差圧が前記第２の所定値以上であるか否かを判断する第２の判断手段と、前記差圧が前記第２の所定値以上であるときには、前記減圧弁を開弁する期間を前記蓄圧室内の燃圧の低下量に応じて設定し、且つ前記差圧が前記第１の所定値以上であって前記第２の所定値未満であるときには、前記許可期間内で前記減圧弁を開弁する期間を設定する設定手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
上記構成では、第１の判断手段、第２の判断手段、及び設定手段を備えることで、上記減圧手段を適切に構成することができる。
【００１５】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明において、前記設定手段は、前記差圧が前記第２の所定値以上であるときの前記減圧弁を開弁する期間の終了タイミングを、前記差圧が正であって前記第１の所定値以下である値に定められた第３の所定値以下となるときとすることを特徴とする。
【００１６】
上記構成では、蓄圧室内の燃圧が目標燃圧を過度に上回ることで上記許可期間内での減圧弁の開弁によって減圧制御を行ったのでは十分な減圧制御を行うことができないときであっても、検出される差圧が第３の所定値以下となるまで減圧弁を開弁させることで、減圧制御を適切に行うことができる。
【００１７】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の発明において、前記設定手段は、前記差圧に基づき前記減圧弁の所要開弁時間を算出する算出手段と、前記減圧弁の開弁時間の上限値を設定する上限ガード手段とを更に備え、前記差圧が前記第１の所定値以上であって且つ前記第２の所定値未満であるときに前記所要開弁時間と前記上限値との小さい方に基づき前記減圧弁を開弁する期間の終了タイミングを設定することを特徴とする。
【００１８】
上記構成では、上限値を設定することで、許可期間内での減圧弁の開弁を許可する手段を適切に構成することができる。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項２〜４のいずれかに記載の発明において、前記減圧弁は、ノーマリークローズタイプの弁であり、前記許可期間が前記車載内燃機関の出力軸の回転角度によって定められており、当該燃料噴射制御装置は、前記車載内燃機関のバッテリの電圧により前記減圧弁を直接通電することで前記減圧弁を開操作することを特徴とする。
【００２０】
上記構成では、バッテリの電圧により減圧弁が直接通電されるため、バッテリの電圧を昇圧する昇圧手段等を備える必要がない。このため、減圧弁に通電するためのドライバを簡易に構成することができる。しかし、一方で、こうした構成によれば、昇圧手段を備えるドライバを介して減圧弁を開操作する場合と比較して、減圧弁の応答性が低くなる。このため、こうした構成にあっては、許可期間内での減圧弁の開弁（開操作）のみでは減圧弁の実際の開弁期間が極端に短くなり、実際の燃圧が目標燃圧を過度に上回ったとき等には、減圧要求に十分に応じることができなくなるおそれがある。特にこうした状況は、高回転領域から減速要求が生じたときに生じやすい。これは、この場合の回転速度が大きいことから、許可期間の時間間隔が短くなるためである。このため、上記構成は、請求項２〜４記載の発明の作用効果を好適に奏することのできる構成となっている。
【００２１】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記許可期間が前記車載内燃機関の出力軸の回転角度によって定められており、前記第２の所定値を、前記車載内燃機関の出力軸の回転速度に基づき可変設定することを特徴とする。
【００２２】
上記構成では、第２の所定値が回転速度に応じて可変設定される。ここで、回転速度は、許可期間の時間間隔と相関を有するパラメータである。このため、上記構成では、許可期間のみにおける減圧弁の開弁によって減圧要求を満たすことができる状況にあるか否かが回転速度に応じて変化することに鑑み、第２の所定値を適切に設定することができる。このため、減圧弁の開弁による蓄圧室内の燃圧の変動を抑制することと、蓄圧室内の燃圧の目標燃圧への追従性を高く維持することとのいっそうの好適な両立を図りつつ減圧弁を操作することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる燃料噴射制御装置をコモンレール式ディーゼル機関の燃料噴射制御装置に適用した第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２４】
図１に、本実施形態にかかるエンジンシステムの全体構成を示す。
【００２５】
図示されるように、燃料タンク２内の燃料は、燃料フィルタ４を介して燃料ポンプ６によって汲み上げられる。この燃料ポンプ６は、ディーゼル機関の出力軸であるクランク軸から動力を付与されて燃料を吐出するものである。詳しくは、燃料ポンプ６は、吸入調量弁８を備えており、この吸入調量弁８が操作されることで、外部に吐出される燃料量が決定される。また、燃料ポンプ６は、いくつかのプランジャを備えており、これらプランジャが上死点及び下死点間を往復運動することで、燃料が吸入及び吐出される。
【００２６】
燃料ポンプ６からの燃料は、コモンレール１０に加圧供給（圧送）される。コモンレール１０は、燃料ポンプ６から圧送された燃料を高圧状態で蓄え、これを高圧燃料通路１２を介して各気筒（ここでは、４気筒を例示）の燃料噴射弁１４に供給する。燃料噴射弁１４は、低圧燃料通路１６を介して燃料タンク２と接続されている。なお、コモンレール１０には、減圧弁１８が設けられており、この減圧弁１８を介してコモンレール１０内の燃料が低圧燃料通路１６を介して燃料タンク２へと流出可能となっている。
【００２７】
上記エンジンシステムは、コモンレール１０内の燃圧を検出する燃圧センサ２０や、ディーゼル機関の出力軸の回転角度を検出するクランク角センサ２２等、ディーゼル機関の運転状態を検出する各種センサを備えている。また、エンジンシステムは、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ２４等、ユーザと当該燃料噴射制御装置とのインターフェースを備えている。
【００２８】
一方、電子制御装置（ＥＣＵ３０）は、マイクロコンピュータを主体として構成され、上記各種センサの検出結果を取り込み、これに基づき、燃料噴射弁１４や減圧弁１８、燃料ポンプ６等の各種アクチュエータを操作することで、ディーゼル機関の出力を制御するものである。ここで、燃料噴射弁１４は、電磁ソレノイドを備えており、電磁ソレノイドに対する通電の有無に応じてノズルニードルが燃料噴射弁１４の軸方向に変位することで、開弁及び閉弁するものである。また、減圧弁１８も、電磁ソレノイドを備えており、電磁ソレノイドに対する通電の有無に応じて開弁及び閉弁するものである。詳しくは、減圧弁１８は、例えば特開２００２−６１５４８号公報に記載されているように、弁体の開閉を引き起こす可動鉄芯の周方向の一部が電磁ソレノイドにより覆われた構成となっており、電磁ソレノイドに対する通電により、可動鉄芯を電磁ソレノイドの内部へと更に引き込むタイプのものである。
【００２９】
上記燃料噴射弁１４はドライバ３２を介して、また減圧弁１８はドライバ３４を介して、それぞれＥＣＵ３０により操作される。これらＥＣＵ３０及びドライバ３２は、バッテリ３６により給電されている。そして、ドライバ３２は、バッテリ３６の電圧を昇圧する昇圧回路を備えており、昇圧した電圧を用いて燃料噴射弁１４を通電する。一方、ドライバ３４は、バッテリ３６の電圧を昇圧することなく、バッテリ３６の電圧により減圧弁１８を直接通電するものである。
【００３０】
図２に、上記ドライバ３２及びドライバ３４を介した燃料噴射弁１４及び減圧弁１８の操作態様を示す。詳しくは、図２（ａ）に、燃料噴射弁１４の通電態様を示し、図２（ｂ）に、燃料噴射弁１４の開閉状態を示し、図２（ｃ）に、減圧弁１８の通電態様を示し、図２（ｄ）に、減圧弁１８の開閉状態を示す。
【００３１】
図２（ａ）に示されるように、燃料噴射弁１４を開操作する際には、燃料噴射弁１４に対する通電量が、昇圧回路によって昇圧された電圧により一旦大きな値とされた後、バッテリ３６の電圧により定電流を生成する回路にて一定電流に制御される。これにより、図２（ｂ）に示されるように、燃料噴射弁１４は、速やかに開弁する。
【００３２】
これに対し、図２（ｃ）に示されるように減圧弁１８を開操作する際には、バッテリ３６の電圧を用いて生成された電流が減圧弁１８に通電され、所望の定電流が減圧弁１８に流れるようになると、図２（ｄ）に示されるように、減圧弁１８が開弁する。
【００３３】
なお、ドライバ３２については、例えば特開２００１−１４０４６号公報に記載されているものとしてもよい。また、ドライバ３４については、同公報に記載されたドライバのうち定電流を生成する回路のみを備えたものとしてもよい。
【００３４】
上記ＥＣＵ３０は、ディーゼル機関の出力制御を適切に行なうべく、燃料噴射制御を行う。そして、この燃料噴射制御に際しては、コモンレール１０内の燃圧を、ディーゼル機関の運転状態等に応じて設定される目標燃圧にフィードバック制御すべく、燃料ポンプ６（詳しくは吸入調量弁８）を操作する。ここで、目標燃圧は、燃料噴射弁１４に対する指令噴射量とディーゼル機関の回転速度とに基づき算出される。また、指令噴射量は、アクセルペダルの操作量とディーゼル機関の回転速度とに基づき算出される。上記目標燃圧は、ディーゼル機関が高負荷高回転であるほど、高い値に設定される。
【００３５】
上記コモンレール１０内の実際の燃圧が目標燃圧を大きく上回るときには、減圧要求が生じたとして、減圧弁１８を開操作することで、コモンレール１０内の燃圧を減圧制御する。この減圧弁１８の開操作は、基本的には、燃料噴射弁１４を介した噴射量の精度低下を抑制すべく、図３に示すように、燃料噴射期間以外の期間に行なう。ちなみに、図３（ａ）は、１番気筒の燃料噴射態様を示し、図３（ｂ）は、２番気筒の燃料噴射態様を示し、図３（ｃ）は、３番気筒の燃料噴射態様を示し、図３（ｄ）は、４番気筒の燃料噴射態様を示している。また、図３では、２段のパイロット噴射ｐと、１段のプレ噴射ｐｒと、１段のメイン噴射ｍとを行なう４段の噴射を例示した。
【００３６】
上記のように、燃料噴射期間における減圧弁１８の開操作を禁止することで、実際に噴射される燃料の制御精度の低下を抑制することができる。ただし、例えばディーゼル機関の出力軸の回転速度が高回転であるときに、アクセルペダルを解放する場合等には、目標燃圧が急激に低下することから、コモンレール１０内の燃圧が目標燃圧よりも過度に大きくなる。このため、目標燃圧に追従させるうえでのコモンレール１０内の余剰燃料量が多量となる。
【００３７】
しかし、ディーゼル機関の回転速度が高回転である場合には、任意の燃料噴射期間と次の燃料噴射期間との間の時間間隔は短くなり、減圧弁１８の開弁によって十分な量の燃料をコモンレール１０から流出させることができないおそれがある。
【００３８】
特に、本実施形態においては、バッテリ３６の電圧から生成される定電流にて減圧弁１８が操作されるためにこの問題は深刻である。すなわち、先の図２（ａ）に示したように、昇圧回路を用いる場合には、電磁ソレノイドに所望の定電流が流れるようになるまでに要する時間が短縮されるが、先の図２（ｄ）に示したように、バッテリ３６の電圧にて定電流を直接生成する場合には、定電流が流れるようになるまでに要する時間が長期化し、ひいては、通電開始から開弁までに要する時間Ｔが長期化する。このため、減圧弁１８の開操作に対する応答性が低く、減圧弁１８の実際の開弁時間を十分に確保することがいっそう困難なものとなっている。
【００３９】
更に、本実施形態においては、減圧弁１８として、可動鉄芯の外周の一部が電磁ソレノイドによって覆われている構成のものを用いている。こうした構成においては、可動鉄芯の径方向のどの角度にも均等に磁力を作用させるために、可動鉄芯の軸を電磁ソレノイドの軸に精度良く一致させることが要求される。このため、可動鉄芯と接続される減圧弁１８内の可動部外周と減圧弁１８の固定部内周との間のクリアランスを小さくして可動鉄芯の径方向への変位を規制する構成とされることとなる。しかし、このようにクリアランスが縮小されると、減圧弁１８の開弁に要する力の増大を招き、ひいては、減圧弁１８の応答性の低下を招くことともなる。
【００４０】
このように、本実施形態では、ドライバ３４等の構成を簡素化することができるというメリットを有する反面、減圧弁１８の応答性の向上を困難とするというデメリットを有しているため、減圧弁１８の開操作が禁止される期間を設けることで、十分な減圧制御を行うことがいっそう困難なものとなる構成ともなっている。
【００４１】
そこで、本実施形態では、目標燃圧に対する検出される燃圧の差圧が第１の所定値以上であって第２の所定値未満であるときには、燃料噴射期間以外の期間（許可期間）において減圧弁１８の開操作を許可する一方、差圧が第２の所定値以上であるときには、燃料噴射期間においても減圧弁１８の開操作を許可する態様にて、差圧が第１の所定値以上であるときに減圧弁１８を開操作する。以下、これについて、図４を用いて詳述する。
【００４２】
図４は、本実施形態にかかる減圧制御の処理手順を示す。この処理は、ＥＣＵ３０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００４３】
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、目標燃圧に所定値Δ１を加算することで第１の閾値Ａを算出するとともに、目標燃圧に所定値Δ２を加算することで第２の閾値を算出する。ここで、所定値Δ１は、コモンレール１０内の燃圧が目標燃圧を上回る量であって且つ、コモンレール１０内の燃圧の減圧要求が生じる量に設定されている。詳しくは、例えばコモンレール１０内の実際の燃圧が目標燃圧を上回ることで、燃料噴射に際しての燃料の噴霧形状が所望のものからずれることに起因して排気特性が悪化することが懸念される量に設定される。一方、所定値Δ２は、燃料噴射期間以外の期間に制限されたかたちでの減圧制御によっては十分な減圧制御を行うことができなくなると想定される量に基づき設定されている。
【００４４】
こうしてステップＳ１０の処理が完了すると、ステップＳ１２、Ｓ１４において、燃圧センサ２０によって検出される燃圧が、第１の閾値Ａ未満であるか（ステップＳ１２：ＮＯ）、第１の閾値Ａ以上であって第２の閾値Ｂ未満であるか（ステップＳ１４：ＮＯ）、第２の閾値Ｂ以上であるか（ステップＳ１４：ＹＥＳ）を判断する。そして、第１の閾値Ａ以上であって第２の閾値Ｂ未満であるときには、燃料噴射期間以外の期間に減圧弁１８の開操作を行なうべく、ステップＳ１６〜Ｓ２６の処理を行なう。
【００４５】
すなわち、まずステップＳ１６において、目標燃圧と検出される燃圧とに基づき、コモンレール１０内の燃圧を目標燃圧まで減圧するために要する時間である所要通電時間を算出する。ここでは、減圧弁１８を開弁することによるコモンレール１０からの燃料の流出による燃圧の低下速度は燃圧が低いほど小さくなることに鑑み、所要通電時間を算出する。これは、例えば、減圧弁１８を開弁状態としたときのコモンレール１０の燃圧の低下速度と燃圧との関係を定めたデータをＥＣＵ３０に予め記憶しておくことで行なうことができる。
【００４６】
続くステップＳ１８の処理では、ディーゼル機関の回転速度に基づき、通電時間の上限値を算出する。ここで、回転速度は、任意の燃料噴射期間と次の燃料噴射期間との間の時間間隔と相関を有するパラメータである。このため、通電開始から次の燃料噴射期間の開始タイミングまでの間の時間を、上記上限値によって定めることができる。こうして上限値が算出されると、ステップＳ２０において、任意の燃料噴射期間の終了タイミングを始点として、減圧弁１８の通電（開操作）を行なう。そして、通電時間が上限値に達するか（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、通電時間が所要通電時間となるか（ステップＳ２４：ＹＥＳ）すると、ステップＳ２６において通電を停止する。
【００４７】
一方、ステップＳ１２、Ｓ１４において、検出される燃圧が第２の閾値Ｂ以上であると判断されると、ステップＳ２８〜Ｓ３４の処理を行なう。
【００４８】
ここでは、まずステップＳ２８において、ディーゼル機関のクランク角度領域がいずれの領域であるかにかかわらず、減圧弁１８の通電を直ちに開始する。続くステップＳ３０では、目標燃圧に所定値Δ３を加算することで第３の閾値Ｃを算出する。この閾値Ｃは、目標燃圧以上であって且つ第２の閾値Ｂよりも小さい値に、より好ましくは第１の閾値Ａ以下の値に設定される。また、所定値Δ３は、燃圧の低下量が減圧弁１８の開操作を停止してもよい量となったか否か判断する値に設定される。そして、減圧弁１８の開弁により検出される燃圧が第３の閾値Ｃ以下となると判断されると（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、減圧弁１８の通電を停止する。
【００４９】
なお、ステップＳ１２において閾値Ａ未満であると判断されるときや、ステップＳ２６、Ｓ３４の処理が完了するときには、この一連の処理を一旦終了する。
【００５０】
図５に、上記減圧制御の態様を例示する。詳しくは、図５（ａ１）及び図５（ｂ１）は、燃圧が第１の閾値Ａを上回るが第２の閾値Ｂには達しない場合についての燃圧の挙動と減圧弁１８の状態とをそれぞれ示し、図５（ａ２）及び図５（ｂ２）は、燃圧が第２の閾値Ｂを上回る場合についての燃圧の挙動と減圧弁１８の操作状態とをそれぞれ示す。ちなみに、図５（ａ１）及び図５（ａ２）において、燃圧センサ２０によって検出される燃圧を実線で示し、目標燃圧を一点鎖線にて示した。
【００５１】
図５（ａ１）及び図５（ｂ１）に示すように、燃圧が第１の閾値Ａを上回るが第２の閾値Ｂには達しない場合、燃圧が第１の閾値Ａ以上となる時刻ｔ１以降、減圧弁１８の開操作（通電）がなされる。そして、先の図４のステップＳ１６で算出された所要通電時間が経過する時刻ｔ２に減圧弁１８の閉操作がされる（通電が停止される）。そして、その後、時刻ｔ３以降、燃料噴射がなされることで、コモンレール１０内の燃圧が更に低下する。
【００５２】
一方、図５（ａ２）及び図５（ｂ２）に示すように、目標燃圧が急減することで燃圧が第２の閾値Ｂを上回る場合、減圧弁１８が直ちに開操作されるために、コモンレール１０内の燃圧が速やかに低下する。これに対し、燃圧が第２の閾値Ｂを上回ったにもかかわらず燃料噴射期間において減圧弁１８の開操作を禁止する場合には、図５（ａ２）に２点鎖線にて示すように、コモンレール１０内の燃圧は、減圧弁１８の多数回の開閉操作により段階的に低下するため、燃圧が目標燃圧近傍に低下するのに要する時間が長期化する。
【００５３】
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。
【００５４】
（１）燃圧が第１の閾値Ａ以上であって第２の閾値Ｂ未満であるときには、減圧弁１８を開操作する期間を燃料噴射期間以外に設定する一方、燃圧が第２の閾値Ｂ以上であるときには、減圧弁１８を開操作する期間を検出される燃圧の低下量に応じて設定した。これにより、第１の閾値Ａ以上であって第２の閾値Ｂ未満であるときには、燃料噴射期間による減圧弁１８の開弁が禁止される。このため、燃料噴射期間に減圧弁１８が開弁することに起因して、実際の噴射量が所望の噴射量からずれることを回避することができる。一方、燃圧が第２の閾値Ｂ以上であるときには、燃料噴射期間における減圧弁１８の開操作が許可される。このため、例えばアクセルペダルを踏み込んだ状態から急激に解放することで目標燃圧が急減した場合等、検出される燃圧が目標燃圧を過度に上回ったときには、噴射期間であっても減圧弁１８を開操作することができ、目標燃圧に対する追従性の低下を好適に抑制することができる。このため、燃料噴射量の制御精度の低下を好適に抑制しつつも、コモンレール１０内の燃圧の目標燃圧への追従性を高く維持する態様にて減圧弁１８の開閉操作を行なうことができる。
【００５５】
更に、燃圧が第２の閾値Ｂ以上となるときに減圧弁１８を連続的に開弁させることで、燃料噴射期間において減圧弁１８の開操作を禁止する場合よりも、開操作回数を低減することができ、ひいては、減圧弁１８の消耗を抑制することもできる。
【００５６】
（２）燃圧が第２の閾値Ｂ以上であるときの減圧弁１８を開操作する期間の終了タイミングを、検出される燃圧が第３の閾値Ｃ以下となるときとした。これにより、燃料噴射期間以外の期間に限って減圧弁１８を開弁したのでは十分な減圧制御を行うことが困難な状況下であっても、減圧要求に適切に応じることができる。
【００５７】
（３）燃圧が第１の閾値Ａ以上であって且つ第２の閾値Ｂ未満であるときに所要通電時間と上限値との小さい方に基づき減圧弁１８を開操作する期間の終了タイミングを設定した。これにより、燃料噴射期間において減圧弁１８の開操作を禁止する手段を適切に構成することができる。
【００５８】
（４）減圧弁１８を、ノーマリークローズタイプの弁として且つ、バッテリ３６の電圧を用いて減圧弁１８を直接通電することで減圧弁１８を開操作した。これにより、ドライバ３４に昇圧回路を備える必要がなく、ドライバ３４を簡易に構成することができる反面、減圧弁１８の応答性が低くなる。このため、先の図４に示した処理の作用効果を好適に奏することのできる構成となっている。
【００５９】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００６０】
図６に、本実施形態にかかる減圧制御の処理手順を示す。この処理は、ＥＣＵ３０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図６においては、先の図４の処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付している。
【００６１】
この一連の処理においては、まずステップＳ１０ａにおいて、第１の閾値Ａ及び第２の閾値Ｂを算出する。ただし、このステップＳ１０ａでは、所定値Δ２を、ディーゼル機関の回転速度に応じて可変設定する。ここで、回転速度は、燃料噴射期間から次の燃料噴射期間までの間の時間間隔と相関を有するパラメータである。この時間間隔が短いほど、燃料噴射期間において減圧弁１８の開操作を禁止することによって減圧制御を十分に行うことがより困難となる。このため、回転速度が大きいときには、小さいときと比較して、燃料噴射期間における減圧弁１８の開操作を許可する態様での減圧制御を優先して行なうことができるように所定値Δ２を可変設定する。
【００６２】
更に、図６に示す処理では、燃圧が第１の閾値Ａ以上であって且つ第２の閾値Ｂ未満であるときに、ステップＳ２２ａによって、燃料噴射期間における減圧弁１８の開操作を禁止する。すなわち、燃料噴射弁１４を介して燃料噴射が開始されると（ステップＳ２２ａ：ＹＥＳ）、所要通電時間が経過していなくても通電を停止する。
【００６３】
以上説明した本実施形態によれば、先の第１の実施形態の上記（１）、（２）、（４）の効果に加えて、更に、以下の効果を得ることができる。
【００６４】
（５）所定値Δ２を、ディーゼル機関の出力軸の回転速度に基づき可変設定した。これにより、燃料噴射期間における減圧弁１８の開操作を禁止しても減圧要求を満たすことができる状況にあるか否かが回転速度に応じて変化することに鑑み、所定値Δ２を適切に設定することができる。
【００６５】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に、図面を参照しつつ説明する。
【００６６】
本実施形態では、減圧弁１８を、通電がなされないときに開弁状態となるノーマリーオープンタイプのものとする。そして、図７（ａ）に示すように、減圧弁１８に対する通電量に応じて、減圧弁１８を開弁させるコモンレール１０内の燃圧（開弁圧）が調整されるものとする。そして、図７（ｂ）に一点鎖線にて示す目標燃圧に対し実線にて示す検出される燃圧が所定値Δだけ高くなると、図７（ｃ）に示されるように減圧弁１８が開弁するように、減圧弁１８に対する通電量を調整する。
【００６７】
図８に、本実施形態にかかる減圧制御の処理手順を示す。この処理は、ＥＣＵ３０により、例えば所定周期で繰り返し実行される。
【００６８】
この一連の処理では、まずステップＳ４０において、図示しない別のロジックにて算出される目標燃圧を取り込む。続くステップＳ４２では、燃料噴射期間であるか否かを判断する。そして、燃料噴射期間でないと判断されると、ステップＳ４４において、減圧弁１８を開弁させる燃圧の閾値βを、目標燃圧に、先の図４のステップＳ１０における所定値Δ１を加算することで算出する。一方、上記ステップＳ４２において燃料噴射期間であると判断されると、ステップＳ４６において、閾値βを、目標燃圧に、先の図４のステップＳ１０における所定値Δ２を加算することで算出する。
【００６９】
ステップＳ４４やステップＳ４６の処理が完了すると、ステップＳ４８において、閾値βに基づき、通電量を算出する。すなわち、開弁圧が閾値βとなるように、先の図７（ａ）に示した関係に基づき、通電量を算出する。そして、ステップＳ５０では、上記ステップＳ４８において算出される通電量にて減圧弁１８の通電がなされる。
【００７０】
この図８に示す処理によれば、目標燃圧に対する実際の燃圧の差圧が所定値Δ１以上であって且つ所定値Δ２未満であるときには、燃料噴射期間において減圧弁１８の開弁が禁止される。また、目標燃圧に対する実際の燃圧の差圧が所定値Δ２以上であるときには、燃料噴射期間において減圧弁１８の開弁が許可される。
【００７１】
以上説明した本実施形態によっても、先の第１の実施形態の上記（１）の効果に準じた効果を得ることができる。
【００７２】
（その他の実施形態）
なお、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。
【００７３】
・上記第１及び第２の実施形態では、燃圧が第２の閾値Ｂ以上であるときには、減圧弁１８を直ちに開操作した。この場合、減圧弁１８の開操作と燃料噴射期間とが重複する場合、噴射量が所望の値からずれるおそれがある。すなわち、通常、燃料噴射制御は、コモンレール１０内の燃圧と要求噴射量から燃料噴射弁１４に対する指令噴射期間（通電時間）を定めることで行われる。このため、燃料噴射の直前の燃圧の検出値を用いて定められた指令噴射期間は、減圧弁１８の開弁による燃圧の低下により要求噴射量の噴射を行なううえで適切な値からずれるおそれがある。一方、先の図４、図６のステップＳ２８〜Ｓ３４の処理は、減速時に行なわれる。この減速時には、通常、急激な噴射量の減少によりディーゼル機関の出力トルクが急減してトルクショックを生じることを抑制すべく、前回の噴射量と、アクセルペダルの操作量に応じた噴射量との加重平均値を今回の噴射量として算出するいわゆるなまし処理が行なわれる。このため、減圧弁１８の開弁と燃料噴射期間との重複に起因して実際の噴射量が想定される噴射量よりも低減したとしても、これは、アクセルペダルの操作量に応じた要求噴射量を大きく下回ることはない。しかも、実際の燃圧を目標燃圧に迅速に追従させることができる。
【００７４】
ただし、噴射量の制御精度の低下を抑制する観点から、燃圧が第２の閾値Ｂ以上であって且つ燃料カットを行なうときに、先の図４、図６のステップＳ２８〜Ｓ３４の処理を行なうようにしてもよい。また、逆に、先の図４、図６のステップＳ２８〜Ｓ３４の処理を行なう場合には、強制的に燃料カットを行なってもよい。
【００７５】
・上記第１及び第２の実施形態において、燃圧が第２の閾値Ｂ以上であるときに減圧弁１８を開操作する期間を、先の図４、図６のステップＳ１６の処理と同様にして求めた所要通電時間としてもよい。この場合、この所要通電時間は、燃圧の低下量が、減圧弁１８の開操作を停止してもよい値となったかを判断するパラメータとなる。
【００７６】
・上記第１及び第２の実施形態において、所定値Δ１、Δ２を、燃圧センサ２０によって検出される燃圧に応じて可変設定してもよい。すなわち、上記２つの実施形態では、検出される燃圧と目標燃圧ＰＦＩＮとの誤差が「Δ１／ＰＦＩＮ」以上となると減圧弁１８の開操作を行なったため、減圧弁１８の開操作を行なう誤差の最小値が目標燃圧に応じて変化した。これに対し、誤差を大きくしないように、目標燃圧に応じて所定値Δ１、Δ２を可変設定してもよい。
【００７７】
・上記第１及び第２の実施形態において、燃圧が第１の閾値Ａ以上であって第２の閾値Ｂ未満であるときに、燃料噴射期間における減圧弁１８の開操作（通電）を禁止したが、これに代えて、減圧弁１８の実際の開弁状態を禁止してもよい。すなわち、先の図２に示したように、減圧弁１８の通電の開始から実際の通電の開始までの間には応答遅れが生じるため、この応答遅れを見越して実際の開弁状態と燃料噴射期間との重複を禁止してもよい。この場合であっても、減圧弁１８の開操作をしてから実際に開弁するまでの間の時間はバッテリ３６の電圧等に応じて変動するため、これらの最小値だけしか開操作期間と燃料噴射期間との重複を許容することができない。したがって、応答性の低い減圧弁１８にあっては、応答性の高いものと比較して、上記第１及び第２の実施形態の作用効果を特に好適に奏することのできるものであることには変わりない。
【００７８】
・上記第各実施形態では、燃圧が第１の閾値Ａ以上であって第２の閾値Ｂ未満であるときに、燃料噴射期間以外を許可期間とするとの制約の下に減圧弁１８の開弁（開操作）を行なったが、この許可期間としては、燃料噴射期間以外の期間に限らない。例えば上記特許文献１に見られるように、燃圧センサ２０による燃圧の検出値のサンプリングタイミング以外の期間を許可期間としてもよい。
【００７９】
・上記第１及び第２の実施形態において、ドライバ３４を、昇圧回路を備えて構成したり、減圧弁１８の可動鉄芯が電磁ソレノイドによって覆われず、可動鉄芯が電磁ソレノイドの外部にあって電磁ソレノイドの軸方向に引き寄せられる構成としてもよい。こうした構成であっても、先の第１の実施形態の上記（１）〜（３）の効果を得ることはできる。
【００８０】
・先の第３の実施形態において、所定値Δ１、Δ２を、回転速度や燃圧に応じて可変設定してもよい。
【００８１】
・その他、ディーゼル機関の気筒数等は適宜変更してよい。また、ディーゼル機関に限らず、例えば筒内噴射式ガソリン機関であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】第１の実施形態におけるエンジンシステムの全体構成を示す図。
【図２】同実施形態にかかる燃料噴射弁及び減圧弁の制御態様を示すタイムチャート。
【図３】同実施形態における減圧弁の開操作が許可される領域を示すタイムチャート。
【図４】同実施形態にかかる減圧制御の処理手順を示すフローチャート。
【図５】同実施形態にかかる減圧制御の態様を例示するタイムチャート。
【図６】第２の実施形態にかかる減圧制御の処理手順を示すフローチャート。
【図７】第３の実施形態にかかる減圧弁の特性を示すタイムチャート。
【図８】同実施形態にかかる減圧制御の処理手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００８３】
６…燃料ポンプ、１０…コモンレール、１４…燃料噴射弁、１８…減圧弁、３０…ＥＣＵ（電子制御装置）。
【図１】
0004544153.tif 000002
【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】
0004544153.tif 000007
【図７】
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【図８】
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