JP2001152922A - コモンレール式燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コモンレール式燃料噴射装置に関し、高圧ポ
ンプの無駄仕事によるエネルギの損失を効率よく防止で
きるようにする。 【解決手段】 内燃機関により駆動される高圧ポンプ８
によりコモンレール３に燃料を圧送してコモンレール８
内の燃料を加圧し、加圧された燃料をコモンレール８か
ら噴射弁４に供給して内燃機関の各気筒内に噴射する構
成において、高圧ポンプ８からコモンレール３に供給さ
れる燃料量を制御する制御弁２３をそなえ、圧力検出手
段１５により検出されるコモンレール８内の圧力が所定
の目標圧力に維持されるように、制御手段３７により制
御弁２３の作動を制御する。その際、内燃機関の回転速
度に応じて変化するポンプ効率及び／又は燃料温度に基
づき制御弁２３に対する制御量を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コモンレールに蓄
えた高圧燃料を噴射弁から内燃機関の各気筒内に噴射す
るコモンレール式燃料噴射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、噴射燃料の微粒化を図るため、コ
モンレールに蓄えた高圧燃料を噴射弁から各気筒内に噴
射するようにしたコモンレール式燃料噴射装置が実用化
され、ディーゼルエンジン等の内燃機関（エンジン）に
装備されている。コモンレール式燃料噴射装置では、高
圧ポンプによりコモンレールに燃料を圧送することによ
ってコモンレール内の燃料を加圧するようになっている
が、高圧ポンプからの圧送量が少ないと、エンジンの運
転状態により決まる最適なレール圧（コモンレール内の
圧力）を実現することができない。このため、従来は、
噴射弁から噴射される量以上の燃料量を高圧ポンプから
コモンレールへ圧送し、圧力計で検出されるレール圧を
フィードバックして過剰な燃料を減圧弁から排出するこ
とによって、最適なレール圧に維持するようにしてい
た。

【０００３】ところが、この場合、高圧ポンプは排出さ
れる過剰燃料分の無駄仕事をすることになり、この高圧
ポンプの無駄仕事分のエネルギを浪費することになって
燃費が悪化してしまう。この点に関し、特公平７−１２
２４２２号公報には、噴射による消費燃料量に対応した
必要量だけをレール圧降下に同期させて高圧ポンプから
コモンレールに圧送するようにして、最適なレール圧を
維持しながら高圧ポンプの無駄仕事を防止するようにし
た技術が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、高圧ポンプ
のポンプ効率はポンプ回転速度に依存しているが、通
常、高圧ポンプはエンジンにより駆動されるため、エン
ジン回転速度が変化すればポンプ回転速度も変化する。
したがって、エンジン回転速度に応じてポンプ効率は変
化し、高圧ポンプからの吐出燃料量も変化することにな
る。このため、コモンレールへの圧送量の決定において
エンジン回転速度のポンプ効率への影響を無視した場合
には、実際の圧送量に誤差が生じる虞がある。

【０００５】同様に、高圧ポンプの吐出燃料量は燃料の
温度によっても変化するが、燃料温度は気温等により常
に変化するものである。したがって、燃料温度の影響に
ついてもコモンレールへの圧送量の決定において無視す
ることはできない。この点について上記従来技術（特公
平７−１２２４２２号）では何ら考慮されていない。す
なわち、上記従来技術では所定のレール圧に精度良く維
持できるように高圧ポンプからコモンレールへの燃料の
圧送量を噴射量やエンジン回転速度に応じて変化させて
いるが、これは噴射により消費される燃料量にのみ着目
したものであって、高圧ポンプからの吐出燃料量がポン
プ効率や燃温に応じて変化することについては、コモン
レールへの圧送量の決定において無視されている。

【０００６】このため、上記従来技術による制御では精
度良く必要な量だけの燃料をコモンレールに供給するに
は自ずと限界があり、高圧ポンプの無駄仕事を十分に防
止することができるとは言えない。本発明は、このよう
な課題に鑑み創案されたもので、高圧ポンプの無駄仕事
によるエネルギの損失をより効率よく防止できるように
した、コモンレール式燃料噴射装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の本発明のコモンレール式燃料噴射装
置では、内燃機関により駆動される高圧ポンプによりコ
モンレールに燃料を圧送してコモンレール内の燃料を加
圧し、加圧された燃料をコモンレールから噴射弁に供給
して内燃機関の各気筒内に噴射する構成において、高圧
ポンプからコモンレールに供給される燃料量を制御する
制御弁をそなえ、圧力検出手段により検出されるコモン
レール内の圧力が所定の目標圧力に維持されるように、
制御手段により制御弁の作動を制御する。その際、内燃
機関の回転速度に応じて変化するポンプ効率及び／又は
燃料温度に基づき制御弁に対する制御量を補正する。

【０００８】請求項２記載の本発明のコモンレール式燃
料噴射装置では、請求項１記載のコモンレール式燃料噴
射装置において、高圧ポンプに燃料を供給する低圧ポン
プをそなえ、上記制御弁により低圧ポンプから高圧ポン
プへ供給される燃料量を制御する。なお、低圧ポンプが
内燃機関により駆動される場合には、内燃機関の回転速
度に応じて変化する低圧ポンプの吐出圧に基づき制御弁
に対する制御量を補正するのが好ましい。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態として
のコモンレール式燃料噴射装置の構成を示すものであ
る。図１に示すように、本燃料噴射装置１は、主とし
て、燃料ポンプとしてのサプライポンプ２，蓄圧室とし
てのコモンレール３，噴射弁としてのインジェクタ４及
びこれらを制御するＥＣＵ５と各種のセンサとから構成
されている。

【００１０】サプライポンプ２は、燃料タンク６内から
燃料を吸い上げ、加圧してコモンレール３に圧送する装
置であり、燃料を燃料タンク６内から吸い上げる低圧ポ
ンプ７と、低圧ポンプ７が吸い上げた燃料を加圧してコ
モンレール３に圧送する高圧ポンプ８とから構成されて
いる。低圧ポンプ７としてはベーンポンプが用いられ、
ベーンをそなえたロータの回転により連続的に燃料を吸
入圧縮して高圧ポンプ８へ吐出するようになっている。
なお、低圧ポンプ７のロータはエンジンのクランクシャ
フトに連結されて回転駆動されるようになっている。

【００１１】低圧ポンプ７と高圧ポンプ８とを結ぶ供給
配管１０上には可変絞り弁（制御弁）２３がそなえられ
ている。可変絞り弁２３は低圧ポンプ７から高圧ポンプ
８への送油量を調整する電磁弁であり、可変絞り弁２３
の駆動デューティを変化させることで高圧ポンプ８への
送油量が調整され、高圧ポンプ８からコモンレール３へ
の圧送量が調整されるようになっている。なお、可変絞
り弁２３の制御は後述するＥＣＵ５により行なわれるよ
うになっている。

【００１２】高圧ポンプ８としてはプランジャポンプが
用いられている。特に、本実施形態では、高圧ポンプ８
からコモンレール３への圧送量の調整を可変絞り弁２３
により行なうことから、フリーピストン式のプランジャ
ポンプが採用されている。詳述すると、図２（ａ）に示
すように、本実施形態にかかる高圧ポンプ８はプランジ
ャ８ａとプランジャバレル８ｂとカム８ｄとをそなえて
いる。プランジャ８ａとプランジャバレル８ｂとは液密
的に嵌合しており、プランジャ８ａの頭部とプランジャ
バレル８ｂとの間にポンプ室８ｃが形成されている。ま
た、カム８ｄはプランジャ８ａのプランジャバレル８ｂ
に対する摺動方向に配設されており、エンジンのクラン
クシャフトに連結されて回転駆動されている。

【００１３】ポンプ室８ｄは可変絞り弁２３に連通して
おり、低圧ポンプ７から吐出され可変絞り弁２３におい
て流量調整された燃料は、ポンプ室８ｃ内に供給されて
プランジャ８ａを供給燃料量分だけ押し下げるようにな
っている。そして、図２（ｂ）に示すように、可変絞り
弁２３からの燃料供給により押し下げられたプランジャ
８ａが回転するカム８ｄに接触すると、プランジャ８ａ
はカム８ｄにより再び押し上げられ、ポンプ室８ｄ内の
燃料を圧縮して逆止弁８ｅを通してコモンレール３へ圧
送するようになっている。

【００１４】このときの高圧ポンプ８からコモンレール
３への燃料の圧送タイミングは、主噴射によるレール圧
低下を抑制して噴射特性の悪化を防止するため、後述す
るインジェクタ４の主噴射タイミングに同期又は前後す
るように、すなわち、ＴＤＣ（上死点）付近に設定され
ている。なお、燃料タンク６とサプライポンプ２とを結
ぶ供給配管１２上には、フィルタ１３がそなえられてい
る。燃料タンク６内の燃料はこのフィルタ１３により不
純物を除去された後にサプライポンプ２に吸入されるよ
うになっている。

【００１５】コモンレール３は、サプライポンプ２から
供給された高圧燃料を蓄えておくための装置であり、サ
プライポンプ２とは高圧供給配管１４により連結されて
いる。コモンレール３には圧力検出手段としてのレール
圧センサ１５と減圧弁１６とがそなえられている。レー
ル圧センサ１５は、レール圧を検出する圧力センサであ
り、検出したレール圧はＥＣＵ５へ出力されるようにな
っている。また、減圧弁１６はレール圧が所定値を越え
たときに開く弁であり、レール圧が所定の上限値に達し
たところで開弁して圧力を逃がし、所定の下限値までレ
ール圧が低下したところで閉弁してレール圧を維持する
ようになっている。なお、減圧弁１６から抜き出された
燃料は、リターン配管１７を通って燃料タンク６へ戻さ
れるようになっている。

【００１６】インジェクタ４は、エンジンの各気筒内に
直接燃料を噴射する装置であり、コモンレール３におい
て蓄圧された高圧燃料が高圧供給配管１８を介して供給
されるようになっている。図１では直列４気筒型エンジ
ンに本装置を適用した場合について示しており、インジ
ェクタ４は合計で４本そなえられている。また、コモン
レール３と各インジェクタ４とはそれぞれ独立した高圧
供給配管１８により連結されている。

【００１７】各インジェクタ４にはインジェクタ制御弁
４ａがそなえられている。インジェクタ制御弁４ａは、
噴射口であるノズル４ｂの開閉を制御するための電磁弁
であり、インジェクタ制御弁４ａへの通電が行なわれな
い状態ではノズル４ｂは開じられて噴射は行なわれない
ようになっている。一方、インジェクタ制御弁４ａへの
通電が行なわれるとノズル４ｂが開いて噴射が開始さ
れ、通電されている間噴射が行なわれるようになってい
る。したがって、インジェクタ４からの燃料噴射の開始
／終了はインジェクタ制御弁４ａへの通電状態により制
御することができ、ＥＣＵ５ではインジェクタ制御弁４
ａへの通電タイミングを制御することにより燃料噴射量
や燃料噴射時期を制御するようになっている。

【００１８】また、本燃料噴射装置にかかるインジェク
タ４は、インジェクタ制御弁４ａへの通電が行なわれて
ノズル４ｂが開くまでの間は、インジェクタ制御弁４ａ
からリターン配管１９へ燃料が流れ出るような構成にな
っている。したがって、インジェクタ制御弁４ａへの通
電時間を制御することにより、ノズル４ｂから燃料を噴
射することなくコモンレール３内の燃料を消費して、す
なわち、インジェクタ４を空打ちして、レール圧を減圧
することが可能になっている。なお、リターン配管１９
はインジェクタ４から燃料タンク６に燃料を戻すための
配管であり、減圧弁１６と燃料タンク６とを結ぶリター
ン配管１７に接続されている。

【００１９】また、リターン配管１７上の各インジェク
タ４からのリターン配管１９との接続部よりも下流側に
は燃温センサ２０がそなえられている。燃温センサ２０
は燃料温度を検出するセンサであり、検出した燃料温度
はＥＣＵ５へ出力されるようになっている。次に、上記
の各装置の制御を行なうＥＣＵ５について説明すると、
ＥＣＵ５はＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，Ｉ／Ｏインタフェ
ース等からなる電子制御ユニットであり、その機能要素
として回転速度計測手段３０，レール圧計測手段３１，
燃温計測手段３２，レール圧制御手段３３，インジェク
タ制御手段３４をそなえている。

【００２０】まず、回転速度計測手段３０について説明
すると、回転速度計測手段３０はエンジンの回転速度Ｎ
eを計測する手段であり、図示しないクランクシャフト
にそなえられたクランク角センサ２１から入力されるパ
ルスに基づき回転速度Ｎeを算出するようになってい
る。具体的には、図３に示すように、クランク角センサ
２１はクランクシャフトの回転に連動して６°ＣＡ毎に
パルスを出力し、９０°ＢＴＤＣ付近の３個分だけはパ
ルスを出力しないようになっている。つまり、クランク
角センサ２１は１行程（クランクシャフト半回転）で２
７個のパルスを出力するようになっている。回転速度計
測手段３０では、９０°ＢＴＤＣ前の最後（２７番目）
のパルス入力から９０°ＢＴＤＣ後の最初（１番目）の
パルス入力までの時間をタイマにより計測し、その時間
と角度とから回転速度Ｎeを算出するようになってい
る。

【００２１】レール圧計測手段３１はレール圧センサ１
５で検出されるレール圧データを読み込んでＡ／Ｄ変換
する手段である。ここでは、図３に示す２７番目のパル
ス入力時にデータを読み込みＡ／Ｄ変換するようになっ
ており、以下の制御において検出レール圧Ｐcrとして用
いられるようになっている。また、燃温計測手段３２は
燃温センサ２０で検出される燃料温度データを所定の周
期で読み込んでＡ／Ｄ変換する手段である。

【００２２】次に、レール圧制御手段３３について説明
する。レール圧制御手段３３はコモンレール３内のレー
ル圧を制御する手段であり、エンジンの運転状態に応じ
たレール圧を実現することを目的としている。このた
め、レール圧制御手段３３には、その機能要素として目
標レール圧設定手段３５，圧送排出判定手段３６，圧送
制御手段３７，排出制御手段３８がそなえられている。

【００２３】目標レール圧設定手段３５は、エンジンの
運転状態に応じた最適な燃料噴射を行なうためのレール
圧を目標レール圧Ｐctとして設定する手段である。ここ
では、エンジンの運転状態をエンジン回転速度と燃料噴
射量とから判断するものとし、図３に示す前行程エッジ
（２７番目のパルス入力時点）におけるエンジン回転速
度Ｎeと最終燃料噴射量Ｑfinとに基づき、次行程での噴
射に対する目標レール圧Ｐctを決定するようになってい
る。なお、最終燃料噴射量Ｑfinとしては前行程での総
燃料噴射量（すなわち、膨張行程噴射，パイロット噴
射，主噴射，ポスト噴射等の各噴射における燃料噴射量
の和）が用いられるようになっている。

【００２４】圧送排出判定手段３６は、目標レール圧設
定手段３５で設定された目標レール圧Ｐctを達成するた
めにコモンレール３に燃料を圧送するか、コモンレール
３から燃料を排出するか、若しくは圧送も排出もしない
か判定する手段である。圧送排出判定手段３６では、上
記の判定を目標レール圧Ｐctと噴射後の推定レール圧Ｐ
esとの偏差Ｐctes（Ｐctes＝Ｐct−Ｐes）に基づき行な
うようになっている。すなわち、当該行程における最終
燃料噴射量が前行程の最終燃料噴射量Ｑfinと近似する
ものと仮定し、検出レール圧Ｐcrと前行程の最終燃料噴
射量Ｑfinとから当該行程での燃料噴射後のレール圧Ｐe
sを推定して、目標レール圧Ｐctとの偏差Ｐctesが正の
場合にはレール圧を昇圧するために圧送し、逆に、偏差
Ｐctesが負の場合にはレール圧を減圧するために排出
し、また、偏差Ｐctesがゼロの場合には現状を維持する
と判定するようになっている。そして、圧送排出判定手
段３６による判定に基づき圧送制御手段３７又は排出制
御手段３８が機能するようになっている。

【００２５】圧送制御手段３７は、圧送排出判定手段３
６の圧送判定に基づき可変絞り弁２３を制御する手段で
あり、燃料噴射後のレール圧が目標レール圧Ｐctとなる
ように高圧ポンプ８からコモンレール３に圧送される燃
料量を調整している。具体的な制御内容について説明す
ると、図４に示すように、まず、検出レール圧Ｐcrと偏
差Ｐctes（Ｐctes＝Ｐct−Ｐes）とをパラメータとする
マップＭ１から可変絞り弁２３の基本駆動デューティを
決定するようになっている。そして、決定した基本駆動
デューティに以下の補正を施すようになっている。

【００２６】まず、最初の補正は低圧ポンプ７の吐出圧
に応じた補正である。低圧ポンプ７が電動ポンプのよう
に独立して駆動される場合には一定の吐出圧に制御可能
であるが、本実施形態では上述のように低圧ポンプ７は
エンジンにより駆動されているため、エンジンの回転速
度Ｎeが変化すれば低圧ポンプ７の吐出圧も変化し、一
定圧を得ることはできない。そこで、圧送制御手段３７
は、エンジンの回転速度Ｎeに対する吐出圧係数をマッ
プＭ２に記憶しておき、この吐出圧係数を基本駆動デュ
ーティに乗算することにより補正を施すようになってい
る。なお、吐出圧係数は吐出圧が低いほど高くなるよう
に設定されている。

【００２７】次に、圧送制御手段３７は高圧ポンプ８の
ポンプ効率に応じた補正を施すようになっている。ポン
プ効率が低いほど吐出量は少なくなるので駆動デューテ
ィを高くする必要があるが、高圧ポンプ８のポンプ効率
はエンジン回転速度Ｎeに応じて変化する。そこで、圧
送制御手段３７は、エンジン回転速度Ｎeに対するポン
プ効率の逆数をマップＭ３に記憶しておき、このポンプ
効率の逆数を補正係数として基本駆動デューティに乗算
するようになっている。

【００２８】さらに、圧送制御手段３７は燃料温度に応
じた補正も施すようになっている。燃料温度は気温等の
外部条件により変化し、燃料温度により吐出量も変化す
る。そこで、燃料温度に対する吐出量の補正係数を燃料
温度をパラメータとするマップＭ４に記憶しておき、こ
の燃料温度に対する補正係数を基本駆動デューティに乗
算するようになっている。

【００２９】そして、圧送制御手段３７では、検出レー
ル圧Ｐcrと目標レール圧Ｐctとの偏差ΔＰ（ΔＰ＝Ｐcr
−Ｐct）を算出し、その偏差ΔＰに応じた制御量をＰＩ
制御により上記の補正された駆動デューティにフィード
バックして、最終的な駆動デューティを決定するように
なっている。そして、決定された駆動デューティで可変
絞り弁２３を制御〔ＰＷＭ（パルス幅変調）制御〕する
ことにより低圧ポンプ７から高圧ポンプ８への送油量を
調整し、それにより高圧ポンプ８からコモンレール３へ
の圧送量を調整するようになっている。

【００３０】一方、排出制御手段３８は、圧送排出判定
手段３６の排出判定に基づきインジェクタ制御弁４ａを
制御する手段であり、燃料噴射後のレール圧が目標レー
ル圧Ｐctとなるようにインジェクタ４の空打ちによる排
出燃料量を調整している。具体的には、まず、検出レー
ル圧Ｐcrと偏差Ｐctes（Ｐctes＝Ｐct−Ｐes）とをパラ
メータとするマップから、空打ちするインジェクタ４の
本数，空打ち回数，インジェクタ制御弁４ａへの通電時
間をそれぞれ決定し、各決定値に対して燃料温度に対す
る補正係数を乗算するようになっている。補正係数は燃
料温度をパラメータとするマップに記憶されている。

【００３１】そして、検出レール圧Ｐcrと目標レール圧
Ｐctとの偏差ΔＰ（ΔＰ＝Ｐcr−Ｐct）を算出し、偏差
ΔＰに応じた制御量をＰＩ制御により上記の補正された
各決定値にフィードバックして、最終的なインジェクタ
４の使用本数，空打ち回数，インジェクタ制御弁４ａへ
の通電時間を決定するようになっている。そして、決定
された各値に応じてインジェクタ制御弁４ａを制御し、
それによりコモンレール３から排出される燃料量を調整
するようになっている。

【００３２】インジェクタ制御手段３４は、インジェク
タ４のインジェクタ制御弁４ａへの通電開始タイミング
と通電時間（パルス幅）とを制御することにより燃料噴
射開始時期と燃料噴射量とを制御する手段である。本燃
料噴射システム１では、上述のように複数の噴射形態
（圧縮行程噴射，パイロット噴射，主噴射，ポスト噴射
等）が可能であり、インジェクタ制御手段３４ではエン
ジンの運転状態（エンジン回転速度，アクセル開度等）
に応じて各噴射形態における噴射時期，噴射時間を設定
するようになっている。噴射時間は噴射形態とエンジン
の運転状態とに応じて設定される目標噴射量と、検出レ
ール圧Ｐcrとに基づいて決定するようになっている。ま
た、通電の開始タイミングはクランク角センサ２１から
出力されるパルスを用いて計っている。

【００３３】本発明の一実施形態としてのコモンレール
式燃料噴射装置は上述のように構成されているので、レ
ール圧制御は、例えば、図５に示すようなフローに従っ
て行なわれる。以下、フローチャートを参照しながら、
本蓄圧式内燃機関におけるレール圧制御について説明す
る。図５に示すように、ＥＣＵ５では、前回の噴射が終
了してクランク角センサ２１から２７番目のパルスが入
力されると、その時点におけるエンジン回転速度Ｎeと
前行程における最終噴射量Ｑfinとから、次行程での噴
射に対する目標レール圧Ｐctを決定する（ステップＳ１
００）。そして、前行程エッジ（２７番目のパルス入力
時点）でのレール圧Ｐcrを検出し（ステップＳ１１
０）、検出したレール圧Ｐcrと前行程における最終噴射
量Ｑfinとから、当該行程での噴射後のレール圧Ｐesを
推定する（ステップＳ１２０）。

【００３４】次に、目標レール圧Ｐctと噴射後の推定レ
ール圧Ｐesとの偏差Ｐctes（Ｐctes＝Ｐct−Ｐes）を算
出し、偏差Ｐctesが正の場合にはステップＳ１４０に進
みコモンレール３への燃料の圧送を行なう（ステップＳ
１３０）。すなわち、まず、偏差Ｐctesと検出レール圧
ＰcrとをパラメータとするマップＭ１から可変絞り弁２
３の基本駆動デューティを決定する（ステップＳ１４
０）。そして、決定した基本駆動デューティにエンジン
回転速度Ｎeに応じた低圧ポンプ７の吐出圧係数を乗算
し（ステップＳ１５０）、エンジン回転速度Ｎeに応じ
た高圧ポンプ８のポンプ効率の逆数を乗算し（ステップ
Ｓ１６０）、さらに、燃料温度に応じた補正係数を乗算
する（ステップＳ１７０）。

【００３５】そして、検出レール圧Ｐcrと目標レール圧
Ｐctとの偏差ΔＰ（ΔＰ＝Ｐcr−Ｐct）を算出し（ステ
ップＳ１８０）、その偏差ΔＰに応じた制御量を補正さ
れた駆動デューティにＰＩ制御によりフィードバックし
て最終的な駆動デューティを決定する（ステップＳ１９
０）。そして、最終的に決定した駆動デューティで可変
絞り弁２３をＰＷＭ制御し、目標レール圧Ｐctを維持す
るのに必要な燃料量だけを低圧ポンプ７から高圧ポンプ
８に送油する（ステップＳ２００）。

【００３６】一方、ステップＳ１３０において、偏差Ｐ
ctes（Ｐctes＝Ｐct−Ｐes）がゼロ以下の場合には、ス
テップＳ２１０に進み偏差Ｐctesがゼロか負か判定す
る。偏差Ｐctesがゼロの場合には圧送も排出も行なわず
に現状を維持するが、偏差Ｐctesが負の場合にはステッ
プＳ２２０に進みコモンレール３からの燃料の排出を行
なう。すなわち、偏差Ｐctesと検出レール圧Ｐcrとをパ
ラメータとするマップからインジェクタ４の使用本数，
使用回数，通電時間を決定し（ステップＳ２２０）、決
定した各値に燃料温度に応じた補正係数を乗算する（ス
テップＳ２３０）。そして、検出レール圧Ｐcrと目標レ
ール圧Ｐctとの偏差ΔＰ（ΔＰ＝Ｐcr−Ｐct）を算出し
（ステップＳ２４０）、その偏差ΔＰに応じた制御量を
補正された各値にＰＩ制御によりフィードバックして最
終的なインジェクタ４の使用本数，使用回数，通電時間
を決定する（ステップＳ２５０）。そして、最終的に決
定した使用本数，使用回数，通電時間でインジェクタ制
御弁４ａを制御し、インジェクタ４の空打ちを行なう
（ステップＳ２６０）。

【００３７】したがって、本コモンレール式燃料噴射装
置によれば、エンジン回転速度により変化する低圧ポン
プ７の吐出圧や高圧ポンプ８のポンプ効率、さらには燃
料温度により変化する吐出量を補償しながらレール圧を
目標レール圧に制御するようになっているので、制御精
度を向上させて高圧ポンプ８の無駄仕事に伴うエネルギ
ー損失をより効率よく防止できるという利点がある。

【００３８】また、低圧ポンプ７から高圧ポンプ８へ供
給される燃料の流量を制御する可変絞り弁２３によって
低圧回路側でのコモンレール３への燃料の圧送量の調整
が可能になるため高耐圧の調整手段を必要としないとい
う利点があり、さらに、圧送量の調整用に高圧回路と低
圧回路とを接続する必要がないので流路構成が複雑にな
らないという利点もある。

【００３９】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種
々変形して実施することができる。例えば、上述の実施
形態では、低圧ポンプ７と高圧ポンプ８との間にそなえ
られた可変絞り弁２３の作動を制御して、低圧ポンプ７
から高圧ポンプ８へ供給される燃料の流量を調整するこ
とでコモンレール３への燃料の圧送量を調整している
が、本発明にかかる制御弁は可変絞り弁２３のような流
量制御弁に限定されるものではない。つまり、高圧ポン
プとコモンレールとの間に低圧側へ通じる吐出量制御弁
を設けて、この吐出量制御弁の作動を制御して低圧側へ
の排出量を調整することによって高圧ポンプからコモン
レールへの燃料の圧送量を調整するようにしてもよい。
ただし、吐出量制御弁の制御量はエンジン回転速度Ｎe
に応じて変化する高圧ポンプのポンプ効率や燃料温度に
応じて補正するようにする。

【００４０】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明のコモンレール式燃料噴射装置によれば、ポンプ効
率や燃料温度に対する高圧ポンプの吐出量の変化を補償
しながらコモンレール内の圧力が目標圧力に維持される
ように制御弁の作動を制御するようになっているので、
制御精度を向上させて高圧ポンプの無駄仕事に伴うエネ
ルギー損失をより効率よく防止できるという利点があ
る。

【００４１】さらに、請求項２記載の本発明のコモンレ
ール式燃料噴射装置によれば、制御弁が低圧ポンプから
高圧ポンプへ供給される燃料量を制御するように構成さ
れ低圧回路側でのコモンレールへの燃料量の制御が可能
であるため、高耐圧の調整手段を必要としないという利
点があり、さらに、圧送量の調整用に高圧回路と低圧回
路とを接続する必要がないので流路構成が複雑にならな
いという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としてのコモンレール式燃
料噴射装置の構成を示す模式図である。

【図２】本発明の一実施形態としてのコモンレール式燃
料噴射装置にかかる高圧ポンプの構成を示す模式図であ
り、（ａ）は燃料の吸入時の様子を示す図であり、
（ｂ）は燃料の吐出時の様子を示す図である。

【図３】本発明の一実施形態としてのコモンレール式燃
料噴射装置にかかるレール圧制御の流れを示すタイミン
グチャートであり、クランク角センサからのパルスの入
力タイミングとレール圧の挙動とをあわせて示してい
る。

【図４】本発明の一実施形態としてのコモンレール式燃
料噴射装置にかかる可変絞り弁の制御量の決定方法を説
明するための図である。

【図５】本発明の一実施形態としてのコモンレール式燃
料噴射装置にかかるレール圧制御の流れを示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

３ コモンレール ４ インジェクタ（噴射弁） ７ 低圧ポンプ ８ 高圧ポンプ １５ レール圧センサ（圧力検出手段） ２３ 可変絞り弁（制御弁） ３７ 圧送制御手段３７（制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西原 節雄 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3G301 HA02 JA00 JA02 LB00 LB06 LB07 LB11 MA11 ND01 PB01Z PB08A PB08Z PE01Z PE03Z

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の各気筒に燃料を噴射する噴射
   弁が接続され燃料を加圧状態で蓄えるコモンレールと、 該内燃機関により駆動され該コモンレールに燃料を圧送
   して該コモンレール内の燃料を加圧する高圧ポンプと、 該高圧ポンプから該コモンレールへ供給される燃料量を
   制御する制御弁と、 該コモンレール内の圧力を検出する圧力検出手段と、 該圧力検出手段により検出される上記圧力が所定の目標
   圧力になるように該制御弁の作動を制御する制御手段と
   をそなえ、 該制御手段は該内燃機関の回転速度に応じて変化するポ
   ンプ効率及び／又は燃料温度に基づき該制御弁に対する
   制御量を補正するように構成されていることを特徴とす
   る、コモンレール式燃料噴射装置。
2. 【請求項２】 該高圧ポンプに燃料を供給する低圧ポン
   プをそなえ、 該制御弁は該低圧ポンプから該高圧ポンプへ供給される
   燃料量を制御するように構成されていることを特徴とす
   る、請求項１記載のコモンレール式燃料噴射装置。