(57)【要約】【課題】燃料噴射弁の制御システムにおいて、燃料噴射弁に圧送される燃料の燃料圧力が高い場合でも、内燃機関の減速時に空燃比のオーバーリッチ化をより効果的に防止する。【解決手段】制御システムは、電磁アクチュエータにより駆動され内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁と、燃料噴射弁に燃料を圧送する燃料ポンプと、燃料ポンプから燃料噴射弁に圧送される燃料の燃料圧力を検出する圧力検出部と、直流電源の電圧を調圧して電磁アクチュエータに調圧後の電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を制御する制御部とを含む。制御部は、内燃機関が減速する場合において燃料噴射弁の噴射量の減量補正制御を実行するときに、燃料圧力が所定値以上である場合に、燃料圧力の検出値が高いほどＤＣ／ＤＣコンバータの目標出力電圧を高く設定する。【選択図】図２
2016121645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁アクチュエータにより駆動され内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁に燃料を圧送する燃料ポンプと、
前記燃料ポンプから前記燃料噴射弁に圧送される燃料の燃料圧力を検出する燃圧検出部と、
直流電源の電圧を調圧して前記電磁アクチュエータに調圧後の電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を制御する制御部とを含み、
前記制御部は、
前記内燃機関が減速する場合において前記燃料噴射弁の噴射量の減量補正制御を実行するときに、前記燃料圧力が所定値以上である場合に、前記燃料圧力が高いほど前記ＤＣ／ＤＣコンバータの目標出力電圧を高く設定する、燃料噴射弁の制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射弁の制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関では、燃料噴射弁から噴射された燃料が吸気通路の内壁に付着する場合がある。そして、内燃機関の回転数の低下時である減速時に、スロットルバルブがアイドル状態に対応する全閉位置になった後、吸気通路の内壁に付着した燃料がシリンダ内の負圧によって、適正な時期よりも遅れてシリンダ内に供給される場合がある。この場合には空燃比のオーバーリッチ化が促進される可能性がある。
【０００３】
特許文献１には、内燃機関の燃料噴射弁制御装置において、燃料噴射弁での燃料噴射量を設定するときに、内燃機関の減速時に定常運転時の噴射量よりも減量補正して空燃比のオーバーリッチ化を防止することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−２０７１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、燃料噴射弁の制御においては、その開動作を確実に行うために、開時間（燃料噴射時間）について許容最小時間が設定されている。従って、燃料噴射弁に圧送される燃料の燃料圧力が高い場合に、許容最小時間の燃料噴射を行うことで、燃料噴射量が多くなる可能性がある。これによって、内燃機関の減速時における十分な減量補正を行えず、空燃比のオーバーリッチ化を防止する面から改良の余地がある。空燃比がオーバーリッチ化すると、排気系に設けられる触媒の性能を十分に発揮できず、排気浄化性が悪化する原因となる。
【０００６】
本発明の目的は、燃料噴射弁に圧送される燃料の燃料圧力が高い場合でも、内燃機関の減速時に空燃比のオーバーリッチ化をより効果的に防止できる燃料噴射弁の制御システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る燃料噴射弁の制御システムは、電磁アクチュエータにより駆動され内燃機関に燃料を供給する燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁に燃料を圧送する燃料ポンプと、前記燃料ポンプから前記燃料噴射弁に圧送される燃料の燃料圧力を検出する燃圧検出部と、直流電源の電圧を調圧して前記電磁アクチュエータに調圧後の電圧を出力するＤＣ／ＤＣコンバータと、前記ＤＣ／ＤＣコンバータの出力電圧を制御する制御部とを含む。前記制御部は、前記内燃機関が減速する場合において前記燃料噴射弁の噴射量の減量補正制御を実行するときに、前記燃料圧力が所定値以上である場合に、前記燃料圧力が高いほど前記ＤＣ／ＤＣコンバータの目標出力電圧を高く設定する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る燃料噴射弁の制御システムによれば、燃料噴射弁に圧送される燃料の燃料圧力が高い場合でも、内燃機関の減速時に空燃比のオーバーリッチ化をより効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る実施形態の燃料噴射弁の制御システムを示す概略構成図である。
【図２】実施形態の燃料噴射弁の制御システムによって、燃料噴射量の減量補正制御を行う場合における制御処理を示すフローチャートである。
【図３】減量補正制御を実行するときに設定される燃料圧力（燃圧）とＤＣ／ＤＣコンバータの目標出力電圧との関係を示す図である。
【図４】燃料噴射弁の噴射量特性を示す図である。
【図５】実施形態の燃料噴射弁の制御システムにおいて、燃圧が異なる２例における図４に対応する図である。
【図６】比較例１の燃料噴射弁の制御システムにおいて、内燃機関の減速時に触媒内空燃比（Ａ／Ｆ）がリッチ側にずれることを示す図である。
【図７】実施形態において、内燃機関の減速時に減量補正を行う場合での、比較例２に対する燃料噴射量の減少分を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を用いて本発明に係る実施形態につき、詳細に説明する。以下では、同様の構成には同一の符号を付して説明する。以下では、燃料噴射弁の制御システムをハイブリッド車両に搭載して用いる場合を説明するが、燃料噴射弁の制御システムは、エンジンを有するが車輪駆動用の電動モータを有しないエンジン駆動車両に搭載して用いてもよい。
【００１１】
図１は、本発明に係る実施形態の燃料噴射弁の制御システム１０を示す概略構成図である。制御システム１０は、例えばハイブリッド車両に搭載され、内燃機関１２の燃料噴射弁１３を制御するために用いられる。ハイブリッド車両は、車輪駆動用の電動モータ５０と内燃機関１２とを車両の駆動源として搭載する。ハイブリッド車両は、電動モータ５０に電力を供給する直流電源である高圧バッテリ４０を含む。電動モータ５０は、車両の制動時に回生発電する発電機としての機能も有するモータジェネレータとしてもよい。
【００１２】
高圧バッテリ４０は、ハイブリッド車両（ＨＶ車）の駆動用電源として用いられる。高圧バッテリ４０の電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１によって電圧が降圧されて第２直流電源である補機バッテリ４２に充電される。補機バッテリ４２は高圧バッテリ４０よりも低圧で、エンジン１２の補機の駆動のために用いられる。ＤＣ／ＤＣコンバータ４１は、後述する制御部４４によって制御される。
【００１３】
制御システム１０は、上記の高圧バッテリ４０、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１、及び補機バッテリ４２と、内燃機関１２と、燃料供給部３０と、燃圧検出部３６と、制御部４４とを含んでいる。内燃機関１２は、以下、エンジン１２という。
【００１４】
エンジン１２は、ガソリンエンジンであり、複数のシリンダ１４を有するエンジン本体１５と、エンジン本体１５に接続される吸気管１６ａ及び排気管１６ｂとを含む。例えば４気筒エンジンではエンジン１２は４つのシリンダ１４を有する。エンジン本体１５は、燃焼室１７と、燃焼室１７に接続される吸気ポート１８及び排気ポート１９とを有する。燃焼室１７は、エンジン本体１５の内部で、シリンダ１４の上部と、後述するピストン２０の上面とを含む部分によって形成される。
【００１５】
吸気ポート１８は吸気管１６ａのガス下流側端部に接続される。吸気管１６ａは、各吸気ポート１８に接続される複数の下流側配管と、複数の下流側配管の分岐部より上流側の１本の上流側配管とを有する。排気ポート１９は排気管１６ｂのガス上流側端部に接続される。
【００１６】
各シリンダ１４にはピストン２０が摺動可能に配置され、各ピストン２０はピストンロッド２１を介して図示しないクランク軸に連結される。エンジン本体１５において、燃焼室１７の周辺部には図示しない点火プラグが取り付けられ、燃焼室１７に導入された燃料と空気との混合気に着火して混合気を燃焼させる。
【００１７】
エンジン１２には回転数センサ２２が取り付けられ、クランク軸の回転数であるエンジン回転数Ｎを検出する。吸気管１６ａの上流側配管には図示しないスロットルバルブが取り付けられる。エンジン１２にはスロットルセンサ２３が取り付けられ、スロットルバルブの開度Ｗを検出する。スロットルバルブの開度Ｗは、後述の制御部４４によって制御される。
【００１８】
また、吸気管１６ａの上流側配管にはエアフローメータ２４が取り付けられる。エアフローメータ２４は、吸気管１６ａの上流側配管内を流れる吸入空気流量を検出する。回転数センサ２２、スロットルセンサ２３、及びエアフローメータ２４の検出信号は後述する制御部４４に送信される。
【００１９】
また、排気管１６ｂの下流側には排ガスの浄化を行う触媒２５が設けられる。排気管１６ｂにおいて触媒２５よりも上流側には第１空燃比センサ２６が取り付けられる。第１空燃比センサ２６は、排気管１６ｂ内の排ガス中の酸素濃度を検出することで空気に対する燃料の比である空燃比を検出する。
【００２０】
排気管１６ｂにおいて触媒２５付近には、第２空燃比センサ２７が取り付けられる。第２空燃比センサ２７は、触媒２５内の空燃比を検出する。第１空燃比センサ２６及び第２空燃比センサ２７の検出信号は、制御部４４に送信される。
【００２１】
燃料噴射弁１３は、各シリンダ１４に対応して１つずつ設けられる。燃料噴射弁１３は、電磁アクチュエータ２８により駆動されて、対応する吸気ポート１８に燃料を噴射して供給する。電磁アクチュエータ２８は、図示しないソレノイドとバネとを有する。ソレノイドへの通電によって燃料噴射弁１３が開弁されるように図示しない弁体が駆動される。ソレノイドへの通電停止では、燃料噴射弁１３が閉弁するようにバネの弾力で弁体が駆動される。燃料噴射弁１３の開弁によって燃料が噴射口から噴射される。
【００２２】
燃料供給部３０は、燃料タンク３１と、燃料ポンプ３２と、デリバリパイプ３３とを含む。燃料ポンプ３２は、燃料タンク３１とデリバリパイプ３３との間に接続されて、燃料タンク３１から吸引した燃料をデリバリパイプ３３に圧送する。デリバリパイプ３３は、複数のシリンダに対応する複数の燃料噴射弁１３に接続される。これによって燃料ポンプ３２は、デリバリパイプ３０を介して各燃料噴射弁１３に燃料を圧送する。
【００２３】
燃圧検出部３６は、デリバリパイプ３３内の燃料の圧力を検出することで、燃料ポンプ３２から燃料噴射弁１３に圧送される燃料の燃料圧力を検出する。以下では燃料圧力は、「燃圧」という。燃圧検出部３６の検出値を表す信号は制御部４４に送信される。
【００２４】
ＤＣ／ＤＣコンバータ４１は、補機バッテリ４２と電磁アクチュエータ２８との間に接続されて、補機バッテリ４２の電圧を昇圧することで調圧する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４１は、電磁アクチュエータ２８に、調圧後の電圧を出力する。
【００２５】
制御部４４は、ＣＰＵ、メモリを有するマイクロコンピュータを含んで構成される。制御部４４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１の出力電圧を制御することで電磁アクチュエータ２８の駆動を制御する。これによって制御部４４は、燃料噴射弁１３の噴射量を制御する。
【００２６】
また、制御部４４は、図示しないアクセルペダルの踏み込み量と、図示しない車速センサで検出された車速と、高圧バッテリ４０の充放電要求量とに応じて、車輪が連結された車軸についての車両目標トルクと、目標エンジン出力とを算出する。高圧バッテリ４０の充放電要求量は、高圧バッテリ４０の温度と、後述のＳＯＣの取得値とから算出される。制御部４４は、目標エンジン出力からエンジン１２の目標回転数及び目標トルクを算出し、目標回転数及び目標トルクの算出値に応じてスロットルバルブの開度Ｗを制御する。
【００２７】
また、制御部４４は、高圧バッテリ４０の充放電電流を検出する図示しない電流センサを用いて高圧バッテリ４０の充電割合であるＳＯＣ（State of Charge）を算出し取得する。制御部４４は、目標エンジン出力が所定出力以下で、高圧バッテリ４０のＳＯＣの取得値が所定ＳＯＣ値以上である場合に、間欠停止条件が成立したと判断して、エンジン１２を一時的に停止させる間欠停止を行う。間欠停止の実行時には、車両目標トルクは、電動モータ５０の駆動で実現する。間欠停止条件の不成立でエンジン１２は再始動される。エンジン１２の駆動によって図示しない発電機が駆動して発電機で発電した電力が高圧バッテリ４０に充電される。発電機として、エンジン始動用のモータの機能も有するモータジェネレータを用いてもよい。
【００２８】
また、制御部４４は、エアフローメータ２４で検出された吸入空気流量と、回転数センサ２２で検出されたエンジン回転数Ｎとから、エンジン負荷を検出する。ここでは、「エンジン負荷」は、エンジン１２での吸入空気の充填効率を意味する。なお、エンジン負荷は、エンジン回転数Ｎ及びスロットル開度Ｗの検出値、またはスロットル開度Ｗの検出値のみから算出されてもよい。さらに、制御部４４は、エンジン１２がエンジン負荷の減少で減速する、すなわちエンジン回転数が低下する場合において、燃料噴射弁１３の噴射量の減量補正制御を実行するようにＤＣ／ＤＣコンバータ４１を制御する。このとき、制御部４４は、フィードフォワード制御（Ｆ／Ｆ制御）で、エンジン１２の減速に応じて減量補正制御を実行する。減量補正制御については後で詳しく説明する。
【００２９】
また、制御部４４は減量補正制御を実行するときに、燃圧の検出値が予め設定された所定値Ｐｋ以上である場合に、燃圧の検出値が高いほど、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１の目標出力電圧ＶＨを高く設定する。
【００３０】
次に、上記の制御システム１０を用いて行う燃料噴射量の減量補正制御を説明する。図２は、実施形態の制御システム１０によって、減量補正制御を行う場合における制御処理を示すフローチャートである。
【００３１】
図２のステップＳ１０では、制御部４４は、エンジン負荷及びエンジン回転数Ｎの検出値から、エンジン１２が負荷の減少で減速しているか否かを判定する。例えばアクセルペダルの踏み込み量が減少して、スロットル開度Ｗが減少して吸入空気量が低下することでエンジン回転数Ｎは低下する。このため、本例では、エンジン負荷と、エンジン回転数との低下でエンジン負荷減少によるエンジン減速を判断する。例えば、エンジン負荷の検出値が所定量以上減少し、エンジン回転数Ｎの検出値が所定回転数以上減少した場合に、エンジン１２が負荷の減少で減速していると判定してもよい。以下ではステップＳは単にＳという。なお、Ｓ１０において、エンジン負荷の減少を判断せず、エンジン回転数Ｎの低下のみでエンジン減速が生じたか否かを判断してもよい。
【００３２】
Ｓ１０の判定結果が肯定、すなわちＹＥＳであれば、Ｓ１１で制御部４４は、燃圧検出部３６の検出値から、燃圧の検出値が所定値Ｐｋ以上であるか否かを判定する。Ｓ１１の判定結果がＹＥＳであれば、Ｓ１３に移行してＤＣ／ＤＣコンバータ４１の目標出力電圧ＶＨを増大させる。このとき、制御部４４は、燃圧の検出値が高いほど、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１での目標出力電圧ＶＨを高く設定する。
【００３３】
図３は、減量補正制御を実行するときに設定される燃圧‐電圧間の関係を示している。燃圧‐電圧間の関係は、燃料噴射弁１３に圧送される燃料の燃圧と、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１の目標出力電圧ＶＨとの関係である。燃圧が所定値Ｐｋ未満では、燃圧に関係なく目標出力電圧ＶＨは一定値のＶ１であるが、燃圧が所定値Ｐｋ以上では、Ｖ１より大きいＶ２以上で、燃圧が高いほど目標出力電圧ＶＨが高くなるように設定される。制御部４４は、図２のＳ１３において、図３で示す関係にしたがって燃圧に応じて目標出力電圧ＶＨを設定する。
【００３４】
一方、図２のＳ１１の判定結果が否定、すなわちＮＯであれば、燃圧に関係なく、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１の目標出力電圧ＶＨをＶ２より低い一定値のＶ１に低下させる（Ｓ１４）。なお、Ｓ１１において、燃圧に関係なく、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１の目標出力電圧ＶＨを、燃圧が所定値Ｐｋでの目標出力電圧ＶＨと同じ一定値のＶ２に維持してもよい。Ｓ１４の処理によって、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１での電圧の昇圧を低く抑えることができる。
【００３５】
図２のＳ１３、Ｓ１４で目標出力電圧ＶＨが設定されると、その設定を維持しながら減量補正制御が実行される（Ｓ１６）。減量補正制御では、制御部４４は、まずエアフローメータ２４の検出値と、シリンダ１４の総数、すなわち気筒数とに基づいて基本燃料供給量Ｐｉを算出する。そして制御部４４は、基本燃料供給量Ｐｉから予め設定される減量補正分ＫＤを減算して、その減算によって得られた値を目標燃料噴射量ＴＰとして求める。
【００３６】
減量補正分ＫＤには、吸気管１６ａの吸気温度の検出値から算出される変数を乗算または加算してもよい。制御部４４は、目標燃料噴射量ＴＰを実現するように、燃料噴射弁１３の電磁アクチュエータ２８に通電して、燃料噴射弁１３による燃料噴射を実行させる。減量補正分ＫＤの設定によって、エンジン１２の減速時において、第１空燃比センサ２６及び第２空燃比センサ２７の検出値がそれぞれに対応する目標空燃比に一致するか、または近づく。
【００３７】
一方、図２のＳ１０の判定結果がＮＯの場合には、エンジン１２が減速しない場合における通常制御が行われる（Ｓ１２）。Ｓ１６、Ｓ１２の処理の後、Ｓ１０の処理に戻って処理が繰り返される。
【００３８】
上記の制御システム１０によれば、エンジン１２の減速時に燃料噴射量の減量補正が行われるので、空燃比の過度のオーバーリッチ化を抑制できる。さらに、燃料噴射弁１３に圧送される燃料の燃圧が高い場合でも、十分な減量補正を行って、空燃比のオーバーリッチ化をより効果的に防止できる。
【００３９】
図４から図７を用いて実施形態の効果を詳しく説明する。図４は、燃料噴射弁の噴射量特性を示している。図４の横軸は電磁アクチュエータ２８への通電時間（ｍｓ）である。図４の縦軸は燃料噴射弁１３から噴射される燃料の噴射量であって、１つのシリンダ１４当たりで１回の爆発段階を含む１ストローク（１ｓｔ）において噴射される噴射量（ｍ3／ｓｔ）である。
【００４０】
燃料噴射弁１３では、通電開始の指令の出力時点（時間０）から無効時間ＴＡＵＶを経て弁体が作動を開始し、許容最小噴射時間ＴＡＵminの経過時点の時間Ｔｉmin以降で、噴射量と開弁時間との関係が直線状の比例関係となる。時間Ｔｉmin以下では燃料噴射弁１３の制御の応答性が悪いので、開弁時間と噴射量との直線状の比例関係が成り立たない。このことから、時間Ｔｉminより短い時間は、燃料噴射における制御時間としては用いない。時間Ｔｉminは、設定許容最小時間であり、対応する噴射量ｑminが最小許容噴射量として噴射される。なお、燃料噴射弁１３の公称流量は、設定許容最小時間Ｔｉminより長い通電時間Ｔｉsetと、対応する噴射量ｑとを用いて、ｑ／Ｔｉsetとして算出される。
【００４１】
一方、エンジン１２の運転時において、燃料噴射弁１３から吸気ポート１８に噴射される燃料が吸気ポート１８の壁面に付着する場合がある。そしてエンジン負荷の減少によってエンジン１２が減速した場合、すなわち吸気管１６ａの上流側でスロットルバルブが閉じる方向に変化した場合に、壁面に付着した燃料が燃焼室１７側の負圧で吸引されて燃焼室１７に適正時期より遅れて導入される場合がある。これによって、燃焼室１７内、排気管１６ｂ内、触媒２５内での空燃比がそれぞれに対応する目標空燃比に対してオーバーリッチ化する可能性がある。
【００４２】
特に、ハイブリッド車両においてエンジン１２が間欠停止される場合、エンジン１２の再始動までの時間が短くなることが多く、始動と停止とが頻繁に繰り返される。このように間欠停止と再始動とが繰り返される構成では触媒２５においてオーバーリッチ化された状態が解消されないで、すぐにエンジン１２が再始動されることがある。また、エンジン１２の冷間時では吸気ポート１８の壁面での燃料付着量が多い。また、間欠停止の前ではエンジン１２が減速されてすぐに停止される。これによって、間欠停止後の再始動時に触媒２５内で生じるリッチ化を目標空燃比付近に戻すことができない場合がある。このため、触媒２５の機能を十分に発揮できず排ガスの浄化性が悪化するおそれがある。
【００４３】
実施形態では、減速時に燃料噴射量の減量補正を行うので過度なオーバーリッチ化を防止できる。さらに燃料ポンプ３２から燃料噴射弁１３に圧送される燃料の燃圧が高い場合に、燃圧の検出値が高いほど、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１の目標出力電圧ＶＨを高く設定する。このため、燃料噴射のための電磁アクチュエータ２８への通電時間が短い場合でも、燃料噴射弁１３の制御の応答性を高くすることができ、通電時間と噴射量とが直線状の比例関係になる状態を早期に実現できる。これによって、燃料噴射の設定許容最小時間を短くできる。このため、より少ない噴射量で燃料噴射を実現できるので、減量補正制御によって噴射量の十分な減量を行える。この結果、空燃比のオーバーリッチ化をより効果的に防止できるので、触媒２５の機能を有効に発揮させて排気浄化性を向上できる。
【００４４】
図５は、実施形態の制御システム１０において、燃圧が異なる２例における図４に対応する図である。図５において、「燃圧小」の実線α１及び「燃圧大」の実線α２は実施形態を示している。「燃圧小」は燃圧が所定値Ｐｋ未満であり、「燃圧大」は燃圧が所定値Ｐｋ以上である。一点鎖線βは比較例１において、燃圧が所定値Ｐｋ以上の場合を示している。「比較例１」は、実施形態において、燃圧に関係なく、ＤＣ／ＤＣコンバータ４１の目標出力電圧ＶＨを一定値とする構成である。
【００４５】
ここで、燃料噴射量は、大まかに｛（燃圧）−（吸気ポート１８内圧力）｝と、燃料噴射時間との積算値と略同等である。したがって、電磁アクチュエータ２８への通電時間を短くすることで燃料噴射量を減少させることができる。ここで、燃圧及び燃料噴射時間と燃料噴射量との関係から、図５の点Ｐ１で示す位置で燃料噴射量ｑ１を実現する場合に、燃圧が小さい場合には、通電時間がＴ１と長くなる。一方、燃圧が大きい場合には、燃料噴射量ｑ１を実現しようとすると、通電時間を点Ｐ２で示す位置の時間Ｔ２と短くする必要がある。そして、この時間Ｔ２が許容最小噴射時間ＴＡＵminに対応する時間Ｔｉminより短くなる場合がある。この場合、一点鎖線βで示す比較例１では、実線α１と同様に、制御上設定が許容される最小噴射時間がＴ２ではなくＴｉminである。このため、噴射量の下限は、時間Ｔｉminに対応する点Ｐ２Ａ位置の噴射量ｑ２となる。噴射量ｑ２は減量補正で望まれる所望の噴射量ｑ１より大きい。したがって、比較例１では燃圧が大きい場合に十分な減量補正を実現できない。
【００４６】
一方、実施形態では、燃圧が大きい場合にＤＣ／ＤＣコンバータ４１の目標出力電圧ＶＨを高くするので、制御の応答性を高くできる。これによって、実線α２で示すように無効時間ＴＡＵＶの経過時点からの応答遅れ時間を短くできる。そして、無効時間ＴＡＵＶ経過後、時間ＴＡＵminAの経過後に、通電時間と噴射量との関係が直線状の比例関係になる。このため、許容最小噴射時間をＴＡＵminからＴＡＵminAに短くすることができる。したがって、燃圧が大きい場合においてエンジン１２の減速時に減量補正を行う場合に、時間ＴＡＵminより短い時間Ｔ２を燃料噴射の最小時間として設定できる。この結果、燃料噴射において所望の少ない噴射量を設定できるので、十分な減量補正を実現できる。
【００４７】
図６は、比較例１の制御システムにおいて、エンジン１２の減速時に触媒内空燃比（Ａ／Ｆ）がリッチ側にずれることを示している実験結果の１例である。図６（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、それぞれエンジン回転数Ｎ、触媒内Ａ／Ｆ、エンジン負荷（％）、吸気管１６ａ内の負圧の検出値の時間経過を示している。吸気管１６ａ内の負圧は図６の下側に向かって大きくなる。
【００４８】
図６に示すように比較例１では、エンジン回転数Ｎが時間ＴＡからエンジン負荷の減少でエンジン１２が減速を開始し（図６（ｂ）（ｃ））、時間ＴＢから燃料噴射弁１３での燃料噴射停止を意味する燃料カットを開始する。これによって、エンジン１２の吸気管１６ａ内の負圧が時間ＴＡから増大する。したがって、エンジン減速時の吸気管１６ａ内の負圧の増大で吸気ポート１８の壁面に付着した燃料が燃焼室１７内に吸引される。これによって排気管１６ｂ内の空燃比、及び、触媒２５内の空燃比である触媒内Ａ／Ｆがリッチ側にずれる。このため、触媒２５の機能を有効に発揮させることができなくなる。なお、エンジン１２の停止（エンジン回転数Ｎが０）で吸気管１６ａ内は大気圧となり、エンジン負荷は１００％となる。
【００４９】
実施形態ではエンジン１２の減速時において、時間ＴＡから時間ＴＢの間で燃料噴射量の減量補正を行う。これによって、触媒内Ａ／Ｆを一点鎖線γで示すように比較例１よりもリーン側にずらして目標空燃比に近づけることができる。このため、エンジン１２の減速時でも触媒２５の機能を有効に発揮させることができる。
【００５０】
図７は、実施形態において、減速時に減量補正を行う場合での比較例２に対する燃料噴射量の減少分を示している。図７の上側では図６（ｃ）のエンジン負荷において破線δで囲んだ部分を示しており、図７の下側ではエンジン１２の減速時における燃料噴射量の変化を示している。図７の一点鎖線Ａ１は比較例１を示している。比較例１は、上記で説明したように、エンジン１２の減速時において燃料噴射の減量補正を行わない構成である。図７の二点鎖線Ａ２は比較例２を示している。比較例２は、エンジン１２の減速時において減量補正を行うが、燃料の燃圧に関係なくＤＣ／ＤＣコンバータ４１の目標出力電圧ＶＨを一定とする構成である。図７の実線Ａ３は実施形態を示している。
【００５１】
図７に示すように比較例１では、エンジン１２の減速時において燃料噴射量が大きい。このような比較例１では図６で説明したように、触媒内Ａ／Ｆがリッチ側にずれる場合がある。比較例２では減速時に減量補正を行うので、比較例１に比べて燃料噴射量が減少する。一方、この比較例２では、図５で説明したように、電磁アクチュエータ２８への通電時間の最小値が、許容最小噴射時間Ｔｉminより短くならない。この許容最小噴射時間Ｔｉminでは燃料噴射量がｑ２と比較的大きくなり、燃料カットが行われる時間ＴＢまでは減量補正を行っても燃料噴射量がｑ２より小さくならない。
【００５２】
実施形態では、燃圧が所定値以上でＤＣ／ＤＣコンバータ４１の目標出力電圧ＶＨを増大させるので、図５で説明したように、燃料噴射弁１３の制御の応答性を高くすることができ、燃料噴射の設定許容最小時間をＴｉminからＴｉminAに短くできる。これによって燃料噴射量の最小値をｑ２からｑ１に低下させることができる。このため、実施形態ではエンジン１２の減速時において、比較例２に対して図７の斜線部で示す分だけ燃料噴射量を減少させることができる。したがって、燃料噴射弁１３に圧送される燃料の燃圧が高い場合でも、実際の空燃比を目標空燃比に近づけることができるので、触媒２５の機能を有効に発揮させることができる。
【００５３】
なお、燃料噴射弁の制御システム１０をエンジン駆動車両に搭載する場合、例えばエンジン１２で駆動される発電機により補機バッテリ４２を充電する構成とすることができる。この構成では、補機バッテリ４２の電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ４１で調圧して、調圧後の電圧を電磁アクチュエータ２８に出力する。この構成では高圧バッテリは省略される。また、エンジン駆動車両及びハイブリッド車両のいずれにおいても、エンジン減速時の動作は基本的に同様である。一般的に、アクセルペダルの踏み込み量が減少することで車両目標トルクが低下してエンジン目標出力も低下するので、スロットルバルブの開度Ｗが減少することでエンジン負荷も減少してエンジン１２が減速する。
【符号の説明】
【００５４】
１０  制御システム、１２  内燃機関（エンジン）、１３  燃料噴射弁、１４  シリンダ、１５  エンジン本体、１５ａ  シリンダヘッド、１６ａ  吸気管、１６ｂ  排気管、１７  燃焼室、１８  吸気ポート、１９  排気ポート、２０  ピストン、２１  ピストンロッド、２２  回転数センサ、２３  スロットルセンサ、２４  エアーフローメータ、２５  触媒、２６  第１空燃比センサ、２７  第２空燃比センサ、２８  電磁アクチュエータ、３０  燃料供給部、３１  燃料タンク、３２  燃料ポンプ、３３  デリバリパイプ、３６  燃圧検出部、４０  高圧バッテリ、４１  ＤＣ／ＤＣコンバータ、４２  補機バッテリ、４４  制御部、５０  電動モータ。
【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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