JP4280350B2 - 高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、燃料ポンプから蓄圧配管に圧送供給される燃料を蓄圧配管に接続された燃料噴射弁から内燃機関に噴射供給するようにした高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置に係り、詳しくは燃料噴射の制御精度を高める上で有用な制御構造の具現に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、コモンレール等の畜圧配管を備える内燃機関にあっては、燃料ポンプから蓄圧配管に高圧燃料を圧送するとともに、同蓄圧配管に接続された燃料噴射弁から機関燃焼室内に高圧燃料を噴射するようにしている。この燃料噴射量を制御する際には、まず蓄圧配管内の燃料圧を燃料噴射圧として検出するとともに、機関運転状態に基づいて機関要求噴射量を算出する。そして、これら燃料圧と機関要求噴射量とに基づいて燃料噴射弁の開弁期間を決定するための指令値を設定し、同指令値に基づいて燃料噴射弁を駆動する。その結果、燃料噴射弁からは機関要求噴射量と等しい量の燃料が噴射されるようになる。
【０００３】
ところで、上記のように燃料圧が検出されてから燃料噴射が開始されるまでの間に、例えば燃料ポンプの燃料圧送により蓄圧配管内の燃料圧が上昇するようなことがあると、上記指令値を設定したときよりも高い燃料圧に基づいて燃料噴射が実行されるようになる。従って、燃料噴射弁から実際に噴射される燃料の量は機関要求噴射量よりも多くなり、こうした実燃料噴射量と機関要求噴射量との間のずれが過大になると排気性状の悪化等の問題が顕在化することとなる。
【０００４】
こうした燃料噴射制御の精度悪化を抑制する上では、燃料噴射が開始される直前に燃料圧を検出する等、燃料圧の検出から燃料噴射が開始されるまでの期間を極力短く設定するのが望ましい。しかしながら、実際には、この期間中に上記指令値等、燃料噴射弁を駆動するための制御指令値を算出する必要があることから、演算負荷等を考慮すると同期間を短く設定するにも自ずと限界がある。
【０００５】
そこで従来では、例えば特開平６−９３９１５号公報に記載されるように、機関過渡運転時に、燃料圧の前回検出値と前々回検出値との差を前回検出値に加算し、この加算値と燃料要求噴射量とに基づいて燃料噴射期間（指令値）を設定するようにしている。即ち、燃料圧の検出時から燃料噴射が開始されるまでの間の燃料圧の変化をその変化履歴に基づいて予測し、燃料噴射期間の設定の際にこの予測値を実測値に代えて用いるようにしている。その結果、燃料圧が検出されてから燃料噴射が開始されるまでの燃料圧変化を予め見越して適正な燃料噴射期間を設定することができ、機関過渡運転時においても燃料噴射量を正確に制御することができるようになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、こうした従来の燃料噴射制御では、燃料圧の変化履歴に基づいて燃料圧の検出後に生じる燃料圧変化を予測するようにしているため、例えば機関定常運転時において、燃料圧の検出値は殆ど変化せず常に略同じ値になっているものの、各検出時期の間の期間に同燃料圧が大きく変化するような場合には、もはやこの燃料圧変化を予測することはできなくなり、当然これに対処することはできない。
【０００７】
即ち、図１３に示すように、燃料圧の各検出タイミングｔ１，ｔ３，ｔ５において燃料圧はいずれも所定値ＰＣＲとして検出されるものの、燃料噴射が開始されるタイミングｔ２，ｔ４，ｔ６までに燃料圧が燃料ポンプの燃料圧送により所定値ＰＣＲＩＮＪにまで上昇するような場合、従来の燃料噴射制御では燃料圧変化が無いものとして判断される。その結果、燃料噴射が開始されるタイミングｔ２，ｔ４，ｔ６において燃料圧が所定値ＰＣＲＩＮＪにまで上昇しているにも拘わらず、こうした燃料圧の上昇が反映されることなく、各検出タイミングｔ１，ｔ３，ｔ５での検出値ＰＣＲに基づいて燃料噴射期間は設定されてしまうこととなる。
【０００８】
従って、このような場合、従来の燃料噴射制御では、実際の燃料噴射量を機関要求噴射量と一致させる上で適正な値として燃料噴射期間を設定することはできず、燃料噴射量制御の精度低下も避けきれないものとなっていた。
【０００９】
この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、蓄圧配管内における燃料圧の変化を燃料噴射制御に確実に反映させて、その制御精度を向上させることのできる高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載した発明では、内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁が接続され燃料ポンプから燃料が圧送供給される蓄圧配管内の燃料圧を前記燃料ポンプにおける燃料の圧送行程から吸入行程に切り替わる時期に検出し、該検出燃料圧及び機関要求噴射量に基づき設定される制御指令値に基づいて前記燃料噴射弁を駆動制御する高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、前記蓄圧配管内の燃料圧を可変とする前記高圧燃料噴射系の可変要素に基づいて前記燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までの前記燃料圧の変化を推定する推定手段と、前記燃料噴射弁の実燃料噴射量を前記機関要求噴射量に一致させるべく前記制御指令値を前記推定される燃料圧変化に基づいて補正する補正手段とを備え、前記推定手段は、前記燃料ポンプの燃料圧送量及び前記燃料噴射弁に接続されたリリーフ通路を介してリークする燃料のリーク量を前記可変要素とし、前記燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までの前記燃料圧送量及び前記リーク量に基づいて前記燃料圧変化を推定するようにしている。
【００１１】
上記構成によれば、燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までに高圧燃料噴射系の可変要素に応じて燃料圧が変化すれば、仮に同燃料圧の検出値が殆ど変化しない機関定常運転時であっても、その燃料圧変化を可変要素に基づいて確実に推定することができる。従って、この燃料圧変化に基づいて燃料噴射弁の制御指令値を補正することにより、この燃料圧変化に起因して燃料噴射弁の実燃料噴射量が機関要求噴射量からずれるのを抑制することができる。その結果、蓄圧配管内の燃料圧変化、特にそれが燃料圧の検出後に生じたものであれ、同燃料圧変化を燃料噴射制御に確実に反映させることができ、極めて精度の高い燃料噴射制御を実現することができるようになる。
【００１２】
尚、上記制御指令値としては、燃料噴射弁の開弁期間を決定するための開弁期間指令値や同燃料噴射弁の開度を決定するための開度指令値を挙げることができる。
【００１４】
特に、上記構成によれば、燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までの燃料圧送に伴う燃料圧の上昇量を確実に推定し、この上昇量に基づいて制御指令値を補正することにより、実燃料噴射量が機関要求噴射量よりも多くなるのを抑制することができる。その結果、排気性状の悪化等、機関運転状態に適さない過大な量の燃料が内燃機関に供給されることに起因する不具合の発生を回避できるようになる。
【００１６】
加えて、上記構成によれば、燃料噴射弁に接続されたリリーフ通路を介して燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までにリークする燃料リークに伴う燃料圧の低下量を確実に推定し、この低下量に基づいて制御指令値を補正することにより、実燃料噴射量が機関要求噴射量よりも少なくなるのを抑制することができる。その結果、機関出力の低下等、機関運転状態に適した十分な量の燃料が内燃機関に供給されないことに起因する不具合の発生を回避できるようになる。
【００１７】
また、こうした燃料噴射制御を実現するための更に具体的な構成としては、請求項２に記載した発明によるように、請求項１に記載した高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、前記制御指令値は前記燃料噴射弁の開弁期間指令値であり、前記補正手段は前記燃料圧変化に基づいて前記開弁期間指令値の補正値を算出し、該補正値に基づいて同開弁期間指令値を補正するものである、
といった構成や、請求項３に記載した発明によるように、請求項１に記載した高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、前記制御指令値は前記燃料噴射弁の開弁期間指令値であり、前記補正手段は前記検出燃料圧を前記燃料圧変化に基づき補正することにより、該補正によって更新された検出燃料圧及び前記機関要求噴射量に基づき設定される前記開弁期間指令値の補正を行うものである、
といった構成を採用することができる。
【００１８】
これら各構成によれば、請求項１に記載した発明の作用効果に加えて、実燃料噴射量と機関要求噴射量とを一致させる上で適正な値に開弁期間指令値を補正することができ、燃料噴射弁の燃料噴射期間を極めて精度良く設定することができるようになる。
【００１９】
特に、請求項３に記載した発明の構成によれば、開弁期間指令値を適正な値に補正する上で、検出燃料圧を予め燃料圧変化に基づいて補正しておくだけでよく、開弁期間指令値の補正値を別途算出する必要も無いため、制御構造の簡素化を図ることができるようになる。
【００２０】
請求項４に記載した発明では、請求項２又は３に記載した高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、前記推定手段は燃料噴射期間中の前記燃料ポンプの燃料圧送に伴う前記燃料圧の変化を同燃料噴射期間中の燃料圧送量に基づいて更に推定し、前記補正手段は前記実燃料噴射量を前記機関要求噴射量に一致させるべく前記開弁期間指令値を前記燃料噴射期間中の燃料圧変化に基づいて更に補正するものであるとしている。
【００２１】
また、請求項５に記載した発明では、請求項２又は３に記載した高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、前記推定手段は燃料噴射期間中の前記リリーフ通路を介した燃料のリークに伴う前記燃料圧の変化を同燃料噴射期間中のリーク量に基づいて更に推定し、前記補正手段は前記実燃料噴射量を前記機関要求噴射量に一致させるべく前記開弁期間指令値を前記燃料噴射期間中の燃料圧変化に基づいて更に補正するものであるとしている。
【００２２】
燃料噴射期間中に燃料ポンプから燃料が圧送されると、蓄圧配管内の燃料圧の低下が緩やかになるため、こうした燃料圧送が行われない場合と比較して燃料噴射量が増大するようになる。一方、燃料噴射期間中に蓄圧配管から燃料がリークすると、蓄圧配管内の燃料圧の低下がより急激になるため、こうした燃料リークがない場合と比較して燃料噴射量が減少するようになる。従って、燃料噴射量の制御精度を更に高める上では、燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までの燃料圧変化に加え、こうした燃料噴射期間中における燃料圧送や燃料リークによる影響を開弁期間指令値を設定する際に考慮するのが望ましい。
【００２３】
請求項４に記載した発明の構成によれば、請求項２又は３に記載した発明の作用効果に加えて、燃料噴射期間中の燃料圧送に伴う燃料圧変化に起因して実燃料噴射量が機関要求噴射量よりも多くなるのを抑制することができ、この点で、排気性状の悪化等、機関運転状態に適さない過大な量の燃料が内燃機関に供給されることに起因する不具合の発生を回避できるようになる。
【００２４】
また、請求項５に記載した発明の構成によれば、請求項２又は３に記載した発明の作用効果に加えて、燃料噴射期間中の燃料リークに伴う燃料圧変化に起因して実燃料噴射量が機関要求噴射量よりも少なくなるのを抑制することができ、この点で、機関出力の低下等、機関運転状態に適した十分な量の燃料が内燃機関に供給されないことに起因する不具合の発生を回避できるようになる。
【００２５】
請求項６に記載した発明では、内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁が接続され燃料ポンプから燃料が圧送供給される蓄圧配管内の燃料圧を前記燃料ポンプにおける燃料の圧送行程から吸入行程に切り替わる時期に検出し、該検出燃料圧及び機関要求噴射量に基づき設定される制御指令値に基づいて前記燃料噴射弁を駆動制御する高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、前記蓄圧配管内の燃料圧を可変とする前記高圧燃料噴射系の可変要素に基づいて前記燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までの前記燃料圧の変化を推定する推定手段と、前記燃料噴射弁の実燃料噴射量を前記機関要求噴射量に一致させるべく前記制御指令値を前記推定される燃料圧変化に基づいて補正する補正手段とを備え、前記高圧燃料噴射系は前記機関要求噴射量と等しい量の燃料を分割して前記燃料噴射弁から噴射するものであり、前記制御指令値は各燃料噴射での要求燃料噴射量及び前記検出燃料圧に基づき各燃料噴射毎に各別に設定され、前記推定手段は前記燃料噴射弁の燃料噴射量を前記可変要素とし、前記燃料圧の検出時から各燃料噴射のうちの特定の燃料噴射が開始される時までの前記燃料噴射量の積算値に基づいて前記燃料圧の変化を推定し、前記補正手段は前記燃料圧変化に基づいて前記特定の燃料噴射での実燃料噴射量を同特定の燃料噴射での要求燃料噴射量に一致させるべく前記特定の燃料噴射における制御指令値を補正するものであるとしている。
【００２６】
上記構成によれば、燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までに高圧燃料噴射系の可変要素に応じて燃料圧が変化すれば、仮に同燃料圧の検出値が殆ど変化しない機関定常運転時であっても、その燃料圧変化を可変要素に基づいて確実に推定することができる。従って、この燃料圧変化に基づいて燃料噴射弁の制御指令値を補正することにより、この燃料圧変化に起因して燃料噴射弁の実燃料噴射量が機関要求噴射量からずれるのを抑制することができる。その結果、蓄圧配管内の燃料圧変化、特にそれが燃料圧の検出後に生じたものであれ、同燃料圧変化を燃料噴射制御に確実に反映させることができ、極めて精度の高い燃料噴射制御を実現することができるようになる。そして特に、燃料圧変化に基づいて特定の燃料噴射における制御指令値を補正することにより、この燃料圧変化に起因して特定の燃料噴射での実燃料噴射量が機関要求噴射量からずれるのを抑制することができる。その結果、機関要求噴射量を複数回に分割して噴射するようにした高圧燃料噴射系においても、極めて精度の高い燃料噴射制御を実現することができるようになる。
【００２８】
また上記構成によれば、燃料圧の検出時から特定の燃料噴射が開始される時までに行われる燃料噴射に伴う燃料圧の低下量を確実に推定し、この低下量に基づいて特定の燃料噴射における制御指令値を補正することにより、実燃料噴射量が機関要求噴射量よりも少なくなるのを抑制することができる。その結果、機関出力の低下等、機関運転状態に適した十分な量の燃料が内燃機関に供給されないことに起因する不具合の発生を回避できるようになる。
【００２９】
請求項７に記載した発明では、内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁が接続され燃料ポンプから燃料が圧送供給される蓄圧配管内の燃料圧を前記燃料ポンプにおける燃料の圧送行程から吸入行程に切り替わる時期に検出し、該検出燃料圧及び機関要求噴射量に基づき設定される制御指令値に基づいて前記燃料噴射弁を駆動制御する高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、前記蓄圧配管内の燃料圧を可変とする前記高圧燃料噴射系の可変要素に基づいて前記燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までの前記燃料圧の変化を推定する推定手段と、前記燃料噴射弁の実燃料噴射量を前記機関要求噴射量に一致させるべく前記制御指令値を前記推定される燃料圧変化に基づいて補正する補正手段とを備え、前記高圧燃料噴射系は前記機関要求噴射量と等しい量の燃料を分割して前記燃料噴射弁から噴射するものであり、前記制御指令値は各燃料噴射での要求燃料噴射量及び前記検出燃料圧に基づき各燃料噴射毎に各別に設定され、前記推定手段は前記燃料ポンプの燃料圧送量を前記可変要素とし、前記燃料圧の検出時から各燃料噴射のうちの特定の燃料噴射が開始される時までの前記燃料圧送量に基づいて前記燃料圧変化を推定し、前記補正手段は前記燃料圧変化に基づいて前記特定の燃料噴射での実燃料噴射量を同特定の燃料噴射での要求燃料噴射量に一致させるべく前記特定の燃料噴射における制御指令値を補正するものであるとしている。
【００３０】
上記構成によれば、燃料圧の検出時から特定の燃料噴射が開始される時までの燃料圧送に伴う燃料圧の上昇量を確実に推定し、この上昇量に基づいて特定の燃料噴射における制御指令値を補正することにより、実燃料噴射量が機関要求噴射量よりも多くなるのを抑制することができる。その結果、排気性状の悪化等、機関運転状態に適さない過大な量の燃料が内燃機関に供給されることに起因する不具合の発生を回避できるようになる。
【００３１】
また、請求項８に記載した発明では、内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁が接続され燃料ポンプから燃料が圧送供給される蓄圧配管内の燃料圧を前記燃料ポンプにおける燃料の圧送行程から吸入行程に切り替わる時期に検出し、該検出燃料圧及び機関要求噴射量に基づき設定される制御指令値に基づいて前記燃料噴射弁を駆動制御する高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、前記蓄圧配管内の燃料圧を可変とする前記高圧燃料噴射系の可変要素に基づいて前記燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までの前記燃料圧の変化を推定する推定手段と、前記燃料噴射弁の実燃料噴射量を前記機関要求噴射量に一致させるべく前記制御指令値を前記推定される燃料圧変化に基づいて補正する補正手段とを備え、前記高圧燃料噴射系は前記機関要求噴射量と等しい量の燃料を分割して前記燃料噴射弁から噴射するものであり、前記制御指令値は各燃料噴射での要求燃料噴射量及び前記検出燃料圧に基づき各燃料噴射毎に各別に設定され、前記推定手段は前記燃料噴射弁に接続されたリリーフ通路を介してリークする燃料のリーク量を前記可変要素とし、前記燃料圧の検出時から各燃料噴射のうちの特定の燃料噴射が開始される時までの前記リーク量に基づいて前記燃料圧変化を推定し、前記補正手段は前記燃料圧変化に基づいて前記特定の燃料噴射での実燃料噴射量を同特定の燃料噴射での要求燃料噴射量に一致させるべく前記特定の燃料噴射における制御指令値を補正するものであるとしている。
【００３２】
上記構成によれば、燃料圧の検出時から特定の燃料噴射が開始される時までの燃料のリークに伴う燃料圧の低下量を確実に推定し、この低下量に基づいて特定の燃料噴射における制御指令値を補正することにより、実燃料噴射量が機関要求噴射量よりも少なくなるのを抑制することができる。その結果、機関出力の低下等、機関運転状態に適した十分な量の燃料が内燃機関に供給されないことに起因する不具合の発生を回避ができるようになる。
【００３３】
また、こうした燃料噴射制御を実現するための更に具体的な構成としては、請求項９に記載した発明によるように、請求項６乃至８のいずれかに記載した高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、前記制御指令値は前記燃料噴射弁の開弁期間指令値であり、前記補正手段は前記燃料圧変化に基づいて前記特定の燃料噴射における開弁期間指令値の補正値を算出し、該補正値に基づいて同開弁期間指令値を補正するものである、
といった構成や、請求項１０に記載した発明によるように、請求項６乃至８のいずれかに記載した高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、前記制御指令値は前記燃料噴射弁の開弁期間指令値であり、前記補正手段は前記検出燃料圧を前記燃料圧変化に基づき補正することにより、該補正によって更新された検出燃料圧及び前記機関要求噴射量に基づき設定される前記特定の燃料噴射における開弁期間指令値の補正を行うものである、
といった構成を採用することができる。
【００３４】
これら各構成によれば、請求項６乃至８のいずれかに記載した発明の作用効果に加えて、特定の燃料噴射での実燃料噴射量と機関要求噴射量とを一致させる上で適正な値に特定の燃料噴射における開弁期間指令値を補正することができ、特定の燃料噴射における燃料噴射弁の燃料噴射期間を極めて精度良く設定することができるようになる。
【００３５】
特に、請求項１０に記載した発明の構成によれば、特定の燃料噴射における開弁期間指令値を適正な値に補正する上で、検出燃料圧を予め燃料圧変化に基づいて補正しておくだけでよく、同開弁期間指令値の補正値を別途算出する必要も無いため、制御構造の簡素化を図ることができるようになる。
【００３６】
更に、請求項１１に記載した発明では、請求項９又は１０に記載した高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、前記推定手段は前記特定の燃料噴射での噴射期間中の前記燃料ポンプの燃料圧送に伴う前記燃料圧の変化を同噴射期間中の燃料圧送量に基づいて更に推定し、前記補正手段は前記実燃料噴射量を前記特定の燃料噴射での要求燃料噴射量に一致させるべく前記特定の燃料噴射における開弁期間指令値を前記噴射期間中の燃料圧変化に基づいて更に補正するものであるとしている。
【００３７】
上記構成によれば、請求項９又は１０に記載した発明の作用効果に加えて、特定の燃料噴射での燃料噴射期間中の燃料圧送に伴って燃料圧が変化し、その燃料圧変化に起因して特定の燃料噴射での実燃料噴射量が同特定の燃料噴射での要求燃料噴射量よりも多くなるのを抑制することができ、この点で、排気性状の悪化等、機関運転状態に適さない過大な量の燃料が内燃機関に供給されることに起因する不具合の発生を回避できるようになる。
【００３８】
請求項１２に記載した発明では、請求項９又は１０に記載した高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、前記推定手段は前記特定の燃料噴射での噴射期間中の前記燃料噴射弁に接続されたリリーフ通路を介した燃料リークに伴う前記燃料圧の変化を同噴射期間中のリーク量に基づいて更に推定し、前記補正手段は前記実燃料噴射量を前記特定の燃料噴射での要求燃料噴射量に一致させるべく前記特定の燃料噴射における開弁期間指令値を前記噴射期間中の燃料圧変化に基づいて更に補正するものであるとしている。
【００３９】
上記構成によれば、請求項９又は１０に記載した発明の作用効果に加えて、特定の燃料噴射での燃料噴射期間中の燃料リークに伴って燃料圧が変化し、その燃料圧変化に起因して特定の燃料噴射での実燃料噴射量が同特定の燃料噴射での要求燃料噴射量よりも少なくなるのを抑制することができ、この点で、機関出力の低下等、機関運転状態に適した十分な量の燃料が内燃機関に供給されないことに起因する不具合の発生を回避できるようになる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
以下、本発明を４気筒直噴式ディーゼルエンジン（以下、単に「エンジン」という）の燃料噴射制御装置に適用するようにした第１の実施形態について説明する。
【００４１】
図１はエンジン１０及びその高圧燃料噴射系の概略構成を示している。
同図に示すように、この高圧燃料噴射系は、エンジン１０の各気筒＃１〜＃４に対応してそれぞれ設けられたインジェクタ１２、これら各インジェクタ１２が接続されたコモンレール２０、燃料タンク１４内の燃料をコモンレール２０に圧送する燃料ポンプ３０、及び電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」と略記する）６０を備えている。
【００４２】
コモンレール２０は燃料ポンプ３０から圧送される高圧の燃料を所定圧力に蓄圧する機能を有するものであり、その内部の燃料圧（以下、「レール圧」という）に基づいてインジェクタ１２の燃料噴射圧が決定される。このコモンレール２０にはリリーフバルブ２２が取り付けられており、同リリーフバルブ２２はリリーフ通路２１を介して燃料タンク１４に接続されている。このリリーフバルブ２２は、レール圧が予め定められた上限設定圧以上になると開弁し、同レール圧を低下させる。
【００４３】
インジェクタ１２はＥＣＵ６０により開閉駆動される電磁弁であり、コモンレール２０から供給される燃料を各気筒＃１〜＃４の燃焼室（図示略）内に噴射する。各インジェクタ１２はリリーフ通路２１を介して燃料タンク１４にも接続されている。インジェクタ１２が全て閉弁状態となっている場合でも、コモンレール２０から各インジェクタ１２に供給される燃料の一部はインジェクタ１２の内部に定常的にリークしており、このようにリークした燃料は、リリーフ通路２１を通じて燃料タンク１４に戻されるようになっている。
【００４４】
ＥＣＵ６０は燃料ポンプ３０の燃料圧送や、インジェクタ１２の燃料噴射に係る制御を実行するものであり、各種制御プログラム、関数データ等が記憶されるメモリ６４と、各種演算処理を実行するＣＰＵ６２等により構成されている。
【００４５】
また、このＥＣＵ６０にはエンジン１０の運転状態やコモンレール２０内の燃料状態等を検出するための各種センサが接続されており、これら各センサから検出信号がそれぞれ入力される。
【００４６】
例えば、エンジン１０のクランクシャフト（図示略）の近傍には回転数センサ６５が、カムシャフト（図示略）の近傍には気筒判別センサ６６がそれぞれ設けられている。ＥＣＵ６０はこれら各センサ６５，６６から入力される検出信号に基づいてクランクシャフトの回転速度（機関回転速度ＮＥ）と、同クランクシャフトの回転角度（クランク角ＣＡ）とをそれぞれ算出する。
【００４７】
また、アクセルペダル（図示略）の近傍にはアクセルセンサ６７が設けられており、同アクセルセンサ６７からはアクセルペダルの踏込量（アクセル開度ＡＣＣＰ）に応じた検出信号が出力される。コモンレール２０には燃圧センサ６８が設けられており、同燃圧センサ６８からはレール圧（実燃料圧ＰＣＲ）に応じた検出信号が出力される。燃料ポンプ３０の吐出ポート３８近傍には燃温センサ６９が設けられており、同燃温センサ６９からは燃料の温度（燃温ＴＨＦ）に応じた検出信号が出力される。ＥＣＵ６０はこれら各センサ６７〜６９からの検出信号に基づいてアクセル開度ＡＣＣＰ、実燃料圧ＰＣＲ、及び燃温ＴＨＦをそれぞれ検出する。
【００４８】
燃料ポンプ３０は、エンジン１０のクランクシャフトにより回転駆動されるドライブシャフト４０、ドライブシャフト４０の回転に基づいて作動するフィードポンプ３１、ドライブシャフト４０に形成された環状のカム４２によって駆動される一対のサプライポンプ（第１のサプライポンプ５０ａ及び第２のサプライポンプ５０ｂ）等を備えている。
【００４９】
フィードポンプ３１は燃料タンク１４内の燃料を吸入通路２４を通じて吸入ポート３４から吸入するとともに、その燃料を所定のフィード圧をもって第１のサプライポンプ５０ａ及び第２のサプライポンプ５０ｂにそれぞれ供給する。このように吸入ポート３４から吸入された燃料のうち、各サプライポンプ５０ａ，５０ｂのいずれにも供給されない余剰燃料は、リリーフポート３６からリリーフ通路２１を通じて燃料タンク１４に戻される。
【００５０】
第１のサプライポンプ５０ａ及び第２のサプライポンプ５０ｂはいずれも、いわゆるインナカム式のポンプであり、フィードポンプ３１から供給される燃料をプランジャ（図示略）の往復動に基づいて更に高圧（例えば２５〜１８０ＭＰａ）に加圧し、その加圧した燃料を吐出ポート３８から吐出通路２３を通じてコモンレール２０に圧送する。また、こうした燃料の圧送動作は、各サプライポンプ５０ａ，５０ｂによって交互に且つ間欠的に行われるようになっている。
【００５１】
燃料ポンプ３０には、これら各サプライポンプ５０ａ，５０ｂの燃料圧送量を調整するための第１の調整弁７０ａ及び第２の調整弁７０ｂが設けられている。これら各調整弁７０ａ，７０ｂはいずれも電磁弁からなり、ＥＣＵ６０によって開閉駆動される。
【００５２】
図２は、各サプライポンプ５０ａ，５０ｂにおける燃料の吸入・圧送タイミング、及び燃料リーク等に伴うレール圧の変化態様等を示すタイミングチャートである。
【００５３】
同図に示すように、燃料ポンプ３０における燃料の吸入は、クランク角ＣＡについて位相が１８０°ＣＡ（ＣＡ:Crank Angle）ずれた状態で各サプライポンプ５０ａ，５０ｂにより交互に行われている。また、燃料ポンプ３０における燃料の圧送に関しても同様に、位相が１８０°ＣＡずれた状態で各サプライポンプ５０ａ，５０ｂにより交互に行われている。
【００５４】
同図（ｃ）に示すように、第１の調整弁７０ａは、第１のサプライポンプ５０ａの吸入行程中に開弁して燃料の吸入を開始する一方、所定の時期（クランク角ＣＡ）に閉弁してその燃料の吸入を停止する。こうして吸入された燃料の全ては吸入行程に続く圧送行程において加圧され、第１のサプライポンプ５０ａからコモンレール２０に圧送される。この第１のサプライポンプ５０ａの燃料圧送量は第１の調整弁７０ａの閉弁時期を変更することによって調整することができる。
【００５５】
例えば、同図（ｃ），（ｄ）に一点鎖線で示すように、第１の調整弁７０ａの閉弁時期（クランク角ＣＡ）を遅らせ（遅角させ）てその開弁期間を増大させると、第１のサプライポンプ５０ａの燃料吸入期間が長くなり、燃料吸入量が増大する結果、燃料圧送量が増加するようになる。また、このように第１の調整弁７０ａの閉弁時期を遅角させると、その遅角量と等しいクランク角ＣＡ分だけ第１のサプライポンプ５０ａの圧送開始時期（クランク角ＣＡ）が早められ（進角され）、燃料圧送期間が長くなる。
【００５６】
一方、同図（ｃ），（ｄ）に二点鎖線で示すように、第１の調整弁７０ａの閉弁時期を進角させてその開弁期間を減少させると、第１のサプライポンプ５０ａの燃料吸入期間が短くなり、燃料吸入量が減少する結果、燃料圧送量が減少するようになる。また、このように、第１の調整弁７０ａの閉弁時期を進角させると、その進角量と等しいクランク角ＣＡ分だけ第１のサプライポンプ５０ａの圧送開始時期が遅角され、燃料圧送期間が短くなる。
【００５７】
第２のサプライポンプ５０ｂに関しても同様に、第２の調整弁７０ｂの閉弁時期（クランク角ＣＡ）を遅角或いは進角させることにより、その燃料圧送量を変更することができ、また、その閉弁時期の遅角量或いは進角量と等しいクランク角ＣＡ分だけ第２のサプライポンプ５０ｂの燃料圧送開始時期が進角或いは遅角される。
【００５８】
尚、各サプライポンプ５０ａ，５０ｂにおける燃料の吸入開始時期及び圧送終了時期はいずれも常に一定の時期（クランク角ＣＡ）に設定されており、また、それら各サプライポンプ５０ａ，５０ｂの圧送開始時期は各調整弁７０ａ，７０ｂの閉弁時期に基づいて求めることができる。また、各サプライポンプ５０ａ，５０ｂの単位クランク角ＣＡ当たりの燃料圧送量（以下、「燃料圧送速度ＫＱＰＵＭＰ」という）は等しく、またその圧送開始時期によらず常に一定である。従って、各サプライポンプ５０ａ，５０ｂの燃料圧送期間に上記燃料圧送速度ＫＱＰＵＭＰを乗ずることににより、その燃料圧送期間中における総燃料圧送量を求めることができる。
【００５９】
ＥＣＵ６０は機関運転状態に基づいてレール圧の目標圧を設定するとともに、この目標圧と燃圧センサ６８により検出される実燃料圧ＰＣＲとの差に基づいて、これらレール圧と目標圧とが一致するように、上記各調整弁７０ａ，７０ｂを制御する。
【００６０】
例えば、実燃料圧ＰＣＲが目標圧を下回っている場合には、上記各調整弁７０ａ，７０ｂの閉弁時期を遅角させ、燃料圧送量を増大させることにより、レール圧を上昇させる。一方、実燃料圧ＰＣＲが目標圧を上回っている場合には、各調整弁７０ａ，７０ｂの閉弁時期を進角させ、燃料圧送量を減少させることにより、レール圧の上昇を抑えつつ、燃料噴射によって同レール圧を低下させる。
【００６１】
こうした燃料圧制御が実行されることにより、レール圧、即ち燃料噴射圧は機関運転状態に適した圧力に制御される。
また、ＥＣＵ６０は機関運転状態に基づいて機関要求噴射量を算出するとともに、この機関要求噴射量とレール圧（実燃料圧ＰＣＲ）とに基づいて燃料噴射期間（開弁期間）を算出し、この燃料噴射期間に基づいてインジェクタ１２を開閉駆動する。
【００６２】
ここで、上記燃料噴射期間を算出する際のレール圧の値、即ち燃圧センサ６８によって検出される実燃料圧ＰＣＲと、燃料噴射開始時のレール圧の値とは必ずしも一致していない。
【００６３】
例えば、前述したようにコモンレール２０内の燃料はインジェクタ１２を通じて燃料タンク１４へと常にリークしているため、図２に示すように、燃料噴射開始時のレール圧ＰＣＲＩＮＪがこうした燃料リークによって実燃料圧ＰＣＲよりも低くなる場合がある。或いは、図３に示すように、燃料ポンプ３０の燃料圧送期間が長くなり、燃料噴射が開始される前に燃料圧送が開始されるようになると、燃料噴射開始時のレール圧ＰＣＲＩＮＪがこの燃料圧送によって実燃料圧ＰＣＲよりも高くなる場合もある。
【００６４】
本実施形態では、こうした実燃料圧ＰＣＲの検出時から燃料噴射開始時までのレール圧変化を推定し、そのレール圧変化を燃料噴射期間の算出に反映させるようにしている。
【００６５】
以下、こうした燃料噴射に係る制御手順について図４〜７を参照して説明する。
図４及び図５は、燃料噴射期間の算出手順を示すフローチャートである。ＥＣＵ６０は、これら各フローチャートに示す一連の処理を所定のクランク角毎（１８０°ＣＡ毎）の割込処理として実行する。
【００６６】
まず、ステップ１００において、ＥＣＵ６０は実燃料圧ＰＣＲを検出する。この実燃料圧ＰＣＲの検出時期、即ち本ルーチンの割込時期は、図２及び図３に示すように、各サプライポンプ５０ａ，５０ｂの状態が吸入行程から圧送行程に切り替わる時期（クランク角ＣＡが例えば各図に示すＣＡ０，ＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３の各角度に達する時期）に設定されている。
【００６７】
ステップ２００では、アクセル開度ＡＣＣＰ及び機関回転速度ＮＥ等に基づいて機関要求噴射量ＱＦＩＮを算出する。そして、ステップ３００では、この機関要求噴射量ＱＦＩＮと実燃料圧ＰＣＲとに基づいて基本噴射期間ＴＱＦＩＮＢを算出する。機関要求噴射量ＱＦＩＮ及び実燃料圧ＰＣＲと基本噴射期間ＴＱＦＩＮＢとの関係は予め実験等に基づき求められ、基本噴射期間ＴＱＦＩＮＢを算出するための関数データとしてＥＣＵ６０のメモリ６４に記憶されている。
【００６８】
図６は、この関数データを関数マップとして示している。同図に示すように、基本噴射期間ＴＱＦＩＮＢは、機関要求噴射量ＱＦＩＮが多くなるほど、また、実燃料圧ＰＣＲが低くなるほど相対的に長い期間として算出される。
【００６９】
次に、ステップ４００において、ＥＣＵ６０は、圧力変化量ＤＰＣＲを算出する。この圧力変化量ＤＰＣＲは、実燃料圧ＰＣＲの検出時（図２，図３のＣＡ０〜ＣＡ３）からインジェクタ１２による燃料噴射が開始される時までの期間（クランク角間隔：図２（ａ）及び図３（ａ）参照）（以下、この期間を「レール圧変化推定期間ＡＰＣＲ」と称する。）での燃料圧送や燃料リークに伴うレール圧の変化量である。
【００７０】
図５はこの圧力変化量ＤＰＣＲの算出手順を詳細に示すフローチャートである。同図に示すステップ４０２において、ＥＣＵ６０は、燃料圧送期間ＡＰＵＭＰを算出する。この燃料圧送期間ＡＰＵＭＰ（図３（ａ）参照）は上記レール圧変化推定期間ＡＰＣＲ中において燃料圧送が行われる期間（クランク角間隔）である。
【００７１】
まず、ＥＣＵ６０は、この燃料圧送期間ＡＰＵＭＰを算出する際に、今回の燃料圧送が開始される以前の吸入行程において設定された各調整弁７０ａ，７０ｂの閉弁時期に基づいて、燃料ポンプ３０の圧送開始時期を算出する。例えば、今回の割込時期が図３に示すタイミングＣＡ１であるときには、期間（ＣＡ０〜ＣＡ１）において設定された閉弁時期に基づいて圧送開始時期が算出され、同様にして、割込時期がタイミングＣＡ２であるときには、期間（ＣＡ１〜ＣＡ２）において設定された閉弁時期に基づいて圧送開始時期が算出される。
【００７２】
次に、ＥＣＵ６０は、この圧送開始時期と別途算出される燃料噴射開始時期とを比較し、同圧送開始時期が燃料噴射開始時期よりも遅角側の時期である場合、即ち燃料噴射が開始される以前に燃料圧送が行われない場合には、上記燃料圧送期間ＡＰＵＭＰを「０」として算出する。一方、圧送開始時期が燃料噴射開始時期よりも進角側の時期である場合、即ち燃料噴射が開始される以前に燃料圧送が開始される場合には、燃料噴射開始時期と圧送開始時期との間の期間を燃料圧送期間ＡＰＵＭＰとして算出する。
【００７３】
こうして燃料圧送期間ＡＰＵＭＰを算出した後、ＥＣＵ６０は、ステップ４０４において次の演算式（１）に従ってレール圧変化推定期間ＡＰＣＲ中における燃料圧送量ＱＰＵＭＰを算出する。
【００７４】
ＱＰＵＭＰ＝ＡＰＵＭＰ・ＫＱＰＵＭＰ ・・・（１）
ＡＰＵＭＰ：燃料圧送期間
ＫＱＰＵＭＰ：燃料圧送速度
次に、ＥＣＵ６０はステップ４０６において、燃料リーク期間ＴＬＥＡＫを算出する。この燃料リーク期間ＴＬＥＡＫは、クランク角ＣＡをその単位とするレール圧変化推定期間ＡＰＣＲを時間に換算したものである。ＥＣＵ６０は、この燃料リーク期間ＴＬＥＡＫを次の演算式（２）に従って算出する。
【００７５】
ＴＬＥＡＫ＝Ｋ・ＡＰＣＲ／ＮＥ ・・・（２）
ＡＰＣＲ：レール圧変化推定期間
ＮＥ：機関回転速度
Ｋ：換算定数
ステップ４０８では、上記燃料リーク期間ＴＬＥＡＫ、実燃料圧ＰＣＲ、及び燃温ＴＨＦに基づいてレール圧変化推定期間ＡＰＣＲ中における燃料リーク量ＱＬＥＡＫを算出する。この燃料リーク量ＱＬＥＡＫは、燃料リーク期間ＴＬＥＡＫが長くなるほど、実燃料圧ＰＣＲが高いほど、また、燃温ＴＨＦが高いほど多くなる傾向がある。こうした燃料リーク期間ＴＬＥＡＫ、実燃料圧ＰＣＲ、及び燃温ＴＨＦと燃料リーク量ＱＬＥＡＫとの関係は予め実験等によって求められ、ＥＣＵ６０のメモリ６４に同燃料リーク量ＱＬＥＡＫを算出するための関数データとして記憶されている。
【００７６】
次にステップ４１０では、実燃料圧ＰＣＲ及び燃温ＴＨＦに基づいて燃料の体積弾性係数Ｅを算出する。この体積弾性係数Ｅは、実燃料圧ＰＣＲが高くなるほど、また、燃温ＴＨＦが低くなるほど大きくなる傾向を有している。こうした実燃料圧ＰＣＲ及び燃温ＴＨＦと体積弾性係数Ｅとの関係は予め実験等によって求められ、ＥＣＵ６０のメモリ６４に同体積弾性係数Ｅを算出するための関数データとして記憶されている。
【００７７】
このようにして、燃料圧送量ＱＰＵＭＰ、燃料リーク量ＱＬＥＡＫ、及び体積弾性係数Ｅをそれぞれ算出した後、ＥＣＵ６０は、ステップ４１２において、次の演算式（３）に従って圧力変化量ＤＰＣＲを算出する。
【００７８】
ＤＰＣＲ＝Ｅ・（ＱＰＵＭＰ−ＱＬＥＡＫ）／ＶＣＲ ・・・（３）
Ｅ：体積弾性係数
ＱＰＵＭＰ：燃料圧送量
ＱＬＥＡＫ：燃料リーク量
ＶＣＲ：コモンレール２０の容積
この演算式（３）から明らかなように、燃料圧送量ＱＰＵＭＰが燃料リーク量ＱＬＥＡＫよりも多い場合には、圧力変化量ＤＰＣＲは正の値として算出され、逆に燃料リーク量ＱＬＥＡＫが燃料圧送量ＱＰＵＭＰよりも多い場合には、圧力変化量ＤＰＣＲは負の値として算出される。
【００７９】
こうして圧力変化量ＤＰＣＲを算出した後、ＥＣＵ６０は処理を図４に示すステップ５００に移行し、機関要求噴射量ＱＦＩＮ及び実燃料圧ＰＣＲに基づいて感度係数ＴＱＰＣＲを算出する。
【００８０】
レール圧変化推定期間ＡＰＣＲ中にレール圧が変化し、実燃料圧ＰＣＲと異なる圧力値になった場合、基本噴射期間ＴＱＦＩＮＢに基づいて各インジェクタ１２を駆動すると、実際の燃料噴射量は機関要求噴射量ＱＦＩＮからずれるようになる。感度係数ＴＱＰＣＲは、このようにレール圧が変化する際の単位変化量（例えば１ＭＰａ）に対する燃料噴射量のずれ量を燃料噴射期間のずれ量に換算した値である。
【００８１】
この感度係数ＴＱＰＣＲと機関要求噴射量ＱＦＩＮ及び実燃料圧ＰＣＲとの関係は予め実験等によって求められ、ＥＣＵ６０のメモリ６４に同感度係数ＴＱＰＣＲを算出するための関数データとして記憶されている。図７はこの関数データを関数マップとして示している。同図に示すように、この感度係数ＴＱＰＣＲは、機関要求噴射量ＱＦＩＮが多くなるほど、また、実燃料圧ＰＣＲが低くなるほど相対的に大きな値として算出される。
【００８２】
次に、ＥＣＵ６０は、ステップ６００において、噴射期間補正値ＴＱＦＩＮＨを次の演算式（４）に従って算出する。
ＴＱＦＩＮＨ＝ＴＱＰＣＲ・ＤＰＣＲ ・・・（４）
ＴＱＰＣＲ：感度係数
ＤＰＣＲ：圧力変化量
この噴射期間補正値ＴＱＦＩＮＨは、上記のようなレール圧の変化に起因した実燃料噴射量と機関要求噴射量ＱＦＩＮとの間のずれを補償すべく基本噴射期間ＴＱＦＩＮＢを補正するための値である。
【００８３】
そして、ＥＣＵ６０は、ステップ７００において、次の演算式（５）に従って最終噴射期間ＴＱＦＩＮを算出する。
ＴＱＦＩＮ＝ＴＱＦＩＮＢ−ＴＱＦＩＮＨ ・・・（５）
ＴＱＦＩＮＢ：基本噴射期間
ＴＱＦＩＮＨ：噴射期間補正値
こうして最終噴射期間ＴＱＦＩＮを算出した後、ＥＣＵ６０は本ルーチンを一旦、終了する。
【００８４】
そして、ＥＣＵ６０はこの最終噴射期間ＴＱＦＩＮに基づいてインジェクタ１２の駆動信号を生成し、同信号をクランク角ＣＡが燃料噴射開始時期と一致する時期にインジェクタ１２に対して出力する。その結果、インジェクタ１２からは、機関要求噴射量ＱＦＩＮと等しい量の燃料が噴射されるようになる。
【００８５】
以上説明したように、本実施形態の燃料噴射制御では、レール圧変化推定期間ＡＰＣＲ中の圧力変化量ＤＰＣＲを燃料圧送量ＱＰＵＭＰ及び燃料リーク量ＱＬＥＡＫに基づいて推定し、同圧力変化量ＤＰＣＲに基づく噴射期間補正値ＴＱＦＩＮＨにより補正された基本噴射期間ＴＱＦＩＮＢを最終噴射期間ＴＱＦＩＮとして設定するようにしている。
【００８６】
従って、レール圧変化推定期間ＡＰＣＲ中に燃料圧送や燃料リークによりレール圧が変化すれば、仮に同レール圧の検出値（実燃料圧ＰＣＲ）が殆ど変化しない機関定常運転時であっても、その変化量（圧力変化量ＤＰＣＲ）を燃料圧送量ＱＰＵＭＰ及び燃料リーク量ＱＬＥＡＫに基づいて正確に推定することができる。そして、この圧力変化量ＤＰＣＲに基づいて実際の燃料噴射量が機関要求噴射量ＱＦＩＮからずれるのを抑制する上で適正な値として最終噴射期間ＴＱＦＩＮを極めて精度良く設定することができるようになる。
【００８７】
（１）その結果、本実施形態によれば、レール圧の変化、特にそれが実燃料圧ＰＣＲの検出後に生じたものであれ、同レール圧変化を燃料噴射制御に確実に反映させることができ、極めて精度の高い燃料噴射制御を実現することができるようになる。
【００８８】
（２）特に、圧力変化量ＤＰＣＲを推定するに際し、燃料圧送量ＱＰＵＭＰ及び燃料リーク量ＱＬＥＡＫをそれぞれ参照するようにしているため、燃料圧送に伴うレール圧の上昇分及び燃料リークに伴うレール圧の低下分のいずれをも圧力変化量ＤＰＣＲの推定に反映させることができる。従って、こうしたレール圧の上昇によって実際の燃料噴射量が機関要求噴射量ＱＦＩＮよりも多くなったり、逆にレール圧の低下によって実際の燃料噴射量が機関要求噴射量ＱＦＩＮよりも少なくなったりするのを抑制することができるようになる。
【００８９】
その結果、排気性状の悪化等、機関運転状態に適さない過大な量の燃料がエンジン１０に供給されることに起因する不具合の発生や、機関出力の低下等、機関運転状態に適した十分な量の燃料がエンジン１０に供給されないことに起因する不具合の発生をそれぞれ回避することができるようになる。
【００９０】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について上記第１の実施形態との相違点を中心に説明する。尚、第１の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００９１】
本実施形態では、最終噴射期間ＴＱＦＩＮの算出手順が上記第１の実施形態と相違している。
以下、この最終噴射期間ＴＱＦＩＮの算出手順について図８に示すフローチャートを参照して説明する。尚、同図に示す各ステップ１００〜７１０のうち、先に示した図４と同一の符号を付したステップについては同一の処理が行われるため、その処理内容の説明は省略する。
【００９２】
ＥＣＵ６０は、ステップ１００，２００の各処理を実行した後、ステップ４００において圧力変化量ＤＰＣＲを算出する。そして、ステップ６１０において、実燃料圧ＰＣＲに対して圧力変化量ＤＰＣＲを加算補正し、その補正値を新たな実燃料圧ＰＣＲとして設定する。
【００９３】
次に、ＥＣＵ６０は、ステップ７１０において、図４に示すステップ３００の処理と同様、図６に示す関数データを参照することにより、この更新された実燃料圧ＰＣＲと機関要求噴射量ＱＦＩＮとに基づいて最終噴射期間ＴＱＦＩＮを算出する。こうして最終噴射期間ＴＱＦＩＮを算出した後、ＥＣＵ６０は本ルーチンの処理を一旦終了する。
【００９４】
このように本実施形態では、レール圧の変化に起因して実際の燃料噴射量が機関要求噴射量ＱＦＩＮからずれるのを抑制する上で、最終噴射期間ＴＱＦＩＮを算出する前に圧力変化量ＤＰＣＲに基づき予め実燃料圧ＰＣＲを補正するだけでよい。
【００９５】
（３）従って、第１の実施形態において（１）及び（２）に記載した作用効果に加え、基本噴射期間ＴＱＦＩＮＢや噴射期間補正値ＴＱＦＩＮＨを敢えて算出する必要は無く、また、図７に示すような、噴射期間補正値ＴＱＦＩＮＨを算出するための関数データ等を予め用意する必要も無いため、制御構造の簡素化を図ることができるようになる。
【００９６】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について上記第２の実施形態との相違点を中心に説明する。尚、第２の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００９７】
本実施形態では、パイロット噴射を実行可能なエンジン１０に対して本発明に係る燃料噴射制御装置を適用するようにしている。周知のように、このパイロット噴射は、メイン噴射に先立ち微量の燃料を予め噴射する（パイロット噴射する）ことにより、燃焼圧の急激な上昇を抑えて燃焼騒音の低減を図るものである。以下に説明する本実施形態の燃料噴射制御では、パイロット噴射によってレール圧が低下した場合、このレール圧の低下量に基づいてメイン噴射時の噴射期間（メイン噴射期間ＴＱＭＡＩＮ）を適正な期間に補正するようにしている。
【００９８】
尚、本実施形態では、燃料ポンプ３０による燃料圧送が常にメイン噴射終了後に開始されるように、各調整弁７０ａ，７０ｂの閉弁時期が予め設定されている（図１１参照）。従って、実燃料圧ＰＣＲの検出時からメイン噴射が終了するまでの期間に燃料圧送が行われることはなく、同燃料圧送によりレール圧が変化することもない。
【００９９】
以下、こうしたメイン噴射期間ＴＱＭＡＩＮの算出手順について説明する。
図９及び図１０は、上記メイン噴射期間ＴＱＭＡＩＮ及びパイロット噴射期間ＴＱＰＬＴの算出手順を示すフローチャートである。また、図１１は、各サプライポンプ５０ａ，５０ｂにおける燃料の吸入・圧送タイミング、、パイロット噴射及びメイン噴射等に伴うレール圧の変化態様等を示すタイミングチャートである。
【０１００】
ＥＣＵ６０は、図９及び図１０の各フローチャートに示す一連の処理を所定のクランク角毎（１８０°ＣＡ毎）の割込処理として実行する。尚、本ルーチンの割込時期は、図４及び図８に示す処理ルーチンと同様、各サプライポンプ５０ａ，５０ｂの状態が吸入行程から圧送行程に切り替わる時期（クランク角ＣＡが例えば図１１に示すＣＡ０，ＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３の各角度に達する時期）に設定されている。
【０１０１】
ＥＣＵ６０は、図９に示すステップ１００、２００において実燃料圧ＰＣＲを検出し、更にアクセル開度ＡＣＣＰ及び機関回転速度ＮＥ等に基づいて機関要求噴射量ＱＦＩＮを算出する。
【０１０２】
そして、ステップ３２０では、機関回転速度ＮＥ及び機関要求噴射量ＱＦＩＮに基づいてパイロット噴射量ＱＰＬＴを算出する。このパイロット噴射量ＱＰＬＴと機関回転速度ＮＥ及び機関要求噴射量ＱＦＩＮとの関係は予め実験等により、燃焼騒音、排煙濃度等を考慮して機関運転状態に最も適した量となるように求められ、同パイロット噴射量ＱＰＬＴを算出するための関数データとしてメモリ６４に記憶されている。
【０１０３】
次に、ステップ３３０において、次の演算式（６）に従ってメイン噴射量ＱＭＡＩＮを算出する。
ＱＭＡＩＮ＝ＱＦＩＮ−ＱＰＬＴ ・・・（６）
ＱＦＩＮ：機関要求噴射量
ＱＰＬＴ：パイロット噴射量
こうしてパイロット噴射量ＱＰＬＴ及びメイン噴射量ＱＭＡＩＮを算出した後、ステップ４５０では、実燃料圧ＰＣＲの検出時からパイロット噴射が開始されるまでの期間（レール圧変化推定期間ＡＰＣＲＰＬＴ：図１１参照）におけるレール圧の変化量（圧力変化量ＤＰＣＲＰＬＴ）と、同検出時からメイン噴射が開始されるまでの期間（レール圧変化推定期間ＡＰＣＲＭＡＩＮ：図１１参照）におけるレール圧の変化量（圧力変化量ＤＰＣＲＭＡＩＮ）とをそれぞれ算出する。
【０１０４】
図１０はこれら各圧力変化量ＤＰＣＲＰＬＴ，ＤＰＣＲＭＡＩＮの算出手順を詳細に示すフローチャートである。
同図に示すステップ４５２において、ＥＣＵ６０は、上記各レール圧変化推定期間ＡＰＣＲＰＬＴ，ＡＰＣＲＭＡＩＮを機関回転速度ＮＥに基づいてそれぞれ時間に換算し、それら各換算値を実燃料圧ＰＣＲの検出時からパイロット噴射が開始される時までの燃料リーク期間ＴＬＥＡＫＰＬＴ、同検出時からメイン噴射が開始される時までの燃料リーク期間ＴＬＥＡＫＭＡＩＮとしてそれぞれ設定する。
【０１０５】
次に、ＥＣＵ６０は、ステップ４５４において、先の図５に示すステップ４０８の処理と同様にして、上記各燃料リーク期間ＴＬＥＡＫＰＬＴ，ＴＬＥＡＫＭＡＩＮ、実燃料圧ＰＣＲ、及び燃温ＴＨＦに基づいて、実燃料圧ＰＣＲの検出時からパイロット噴射開始時まで燃料のリーク量（燃料リーク量ＱＬＥＡＫＰＬＴ）と、同検出時からメイン噴射開始時までの燃料のリーク量（燃料リーク量ＱＬＥＡＫＭＡＩＮ）とをそれぞれ算出する。更に、ＥＣＵ６０は、先の図５に示すステップ４１０の処理と同様にして、ステップ４５６において実燃料圧ＰＣＲ及び燃温ＴＨＦに基づき体積弾性係数Ｅを算出する。
【０１０６】
そして、ステップ４５８において、ＥＣＵ６０は次の各演算式（７），（８）に従って各圧力変化量ＤＰＣＲＰＬＴ，ＤＰＣＲＭＡＩＮをそれぞれ算出する。
ＤＰＣＲＰＬＴ＝Ｅ・ＱＬＥＡＫＰＬＴ／ＶＣＲ ・・・（７）
ＤＰＣＲＭＡＩＮ
＝Ｅ・（ＱＰＬＴ＋ＱＬＥＡＫＭＡＩＮ）／ＶＣＲ ・・・（８）
Ｅ：体積弾性係数
ＱＬＥＡＫＰＬＴ，ＱＬＥＡＫＭＡＩＮ：燃料リーク量
ＶＣＲ：コモンレール２０の容積
尚、上記演算式（８）から明らかなように、実燃料圧ＰＣＲの検出時からメイン噴射開始時までの圧力変化量ＤＰＣＲＭＡＩＮの算出には、燃料リーク量ＱＬＥＡＫＭＡＩＮの他、パイロット噴射量ＱＰＬＴも反映されている。パイロット噴射が行われる場合、メイン噴射はそのパイロット噴射により低下したレール圧に基づいて実行されるためである。
【０１０７】
こうして各圧力変化量ＤＰＣＲＰＬＴ，ＤＰＣＲＭＡＩＮを算出した後、ＥＣＵ６０は処理を図９に示すステップ６２０に移行する。このステップ６２０では、パイロット噴射開始時におけるレール圧（以下、「パイロット噴射時燃料圧」という）ＰＣＲＰＬＴと、メイン噴射開始時におけるレール圧（以下、「メイン噴射時燃料圧」という）ＰＣＲＭＡＩＮとをそれぞれ次の各演算式（９），（１０）に従って算出する。
【０１０８】
ＰＣＲＰＬＴ＝ＰＣＲ−ＤＰＣＲＰＬＴ ・・・（９）
ＰＣＲＭＡＩＮ＝ＰＣＲ−ＤＰＣＲＭＡＩＮ ・・・（１０）
ＰＣＲ：実燃料圧
ＤＰＣＲＰＬＴ，ＤＰＣＲＭＡＩＮ：圧力変化量
これら各演算式（９），（１０）から明らかなように、パイロット噴射時燃料圧ＰＣＲＰＬＴ、メイン噴射時燃料圧ＰＣＲＭＡＩＮはいずれも、実燃料圧ＰＣＲを各圧力変化量ＤＰＣＲＰＬＴ，ＤＰＣＲＭＡＩＮに基づいてそれぞれ補正したものである。
【０１０９】
次に、ＥＣＵ６０は、ステップ７２０において、図８に示すステップ７１０の処理と同様、図６に示す関数データを参照することにより、これら各燃料圧ＰＣＲＰＬＴ，ＰＣＲＭＡＩＮとパイロット噴射量ＱＰＬＴ及びメイン噴射量ＱＭＡＩＮとに基づいてパイロット噴射期間ＴＱＰＬＴ及びメイン噴射期間ＴＱＭＡＩＮをそれぞれ算出する。その結果、これら各噴射期間ＴＱＰＬＴ，ＴＱＭＡＩＮは実質的に上記各燃料圧ＰＣＲＰＬＴ，ＰＣＲＭＡＩＮに基づいて補正されることとなる。
【０１１０】
こうして各噴射期間ＴＱＰＬＴ，ＴＱＭＡＩＮをそれぞれ算出した後、ＥＣＵ６０は本ルーチンの処理を一旦終了する。
このように本実施形態では、実燃料圧ＰＣＲの検出時からパイロット噴射或いはメイン噴射が開始される時までのレール圧の変化（圧力変化量ＤＰＣＲＰＬＴ，ＤＰＣＲＭＡＩＮ）に基づいてパイロット噴射期間ＴＱＰＬＴ及びメイン噴射期間ＴＱＭＡＩＮを補正するようにしている。
【０１１１】
（４）従って、こうしたレール圧の変化によりパイロット噴射やメイン噴射での実際の燃料噴射量がパイロット噴射量ＱＰＬＴ或いはメイン噴射量ＱＭＡＩＮからずれるのを抑制する上で適正な値として各噴射期間ＴＱＰＬＴ，ＴＱＭＡＩＮを極めて精度良く設定することができ、パイロット噴射を行う場合であっても、極めて精度の高い燃料噴射制御を実現することができるようになる。
【０１１２】
（５）また、燃料リークに伴うレール圧の低下量（圧力変化量ＤＰＣＲＰＬＴ，ＤＰＣＲＭＡＩＮ）を確実に推定し、この低下量に基づいて各噴射期間ＴＱＰＬＴ，ＴＱＭＡＩＮを補正することにより、パイロット噴射時やメイン噴射時の実際の燃料噴射量が機関要求噴射量としてのパイロット噴射量ＱＰＬＴやメイン噴射量ＱＭＡＩＮよりも少なくなるのを抑制することができる。その結果、機関出力の低下等、機関運転状態に適した十分な量の燃料が内燃機関に供給されないことに起因する不具合の発生を回避ができるようになる。
【０１１３】
（６）特に、実燃料圧ＰＣＲの検出時からメイン噴射開始時までの圧力変化量ＤＰＣＲＭＡＩＮを推定する際には、こうした燃料リークのみならず、パイロット噴射に伴うレール圧の低下分をも考慮するようにしているため、同パイロット噴射を実行することによりレール圧が低下し、メイン噴射時の実際の燃料噴射量がメイン噴射量ＱＭＡＩＮよりも少なくなるのを抑制することができる。従って、この点で、機関出力の低下等の不具合の発生をより確実に回避できるようになる。
【０１１４】
［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態について上記第１の実施形態との相違点を中心に説明する。尚、第１の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【０１１５】
本実施形態では、前記レール圧変化推定期間ＡＰＣＲ中のレール圧の変化に加え、更に燃料噴射期間中での燃料圧送や燃料リークに伴うレール圧の変化を推定し、同レール圧変化に基づいて最終噴射期間ＴＱＦＩＮを更に補正することにより、燃料噴射制御の精度をより高めるようにしている。
【０１１６】
以下、こうした燃料噴射期間中のレール圧変化の推定手順及び同レール圧変化に基づく最終噴射期間ＴＱＦＩＮの補正手順について説明する。
図１２は、燃料噴射期間中におけるレール圧変化（以下、「圧力変化量ＤＰＣＲＩＮＪ」という）の推定手順を示すフローチャートであり、このフローチャートに示す各処理は先の図５のフローチャートに示す一連の処理の一部として、ステップ４１２の処理に引き続き実行される。
【０１１７】
まず、同図に示すステップ４２０において、ＥＣＵ６０は、実燃料圧ＰＣＲとステップ４１２の処理を通じて求めた圧力変化量ＤＰＣＲとを加算し、その加算値（ＰＣＲ＋ＤＰＣＲ）と燃温ＴＨＦとに基づいて体積弾性係数Ｅを燃料噴射開始時の値に対応させるべく再度算出する。
【０１１８】
次に、ステップ４２２において、基本噴射期間ＴＱＦＩＮＢ及び燃温ＴＨＦに基づいて燃料噴射期間中での燃料リーク量ＱＬＥＡＫＩＮＪを算出する。そして、ステップ４２４では、燃料ポンプ３０の圧送開始時期が燃料噴射開始時期よりも進角側の時期であるか否か、即ち、燃料噴射が開始される以前に燃料ポンプ３０の燃料圧送が行われるか否かを判断する。ここで燃料噴射が開始される以前に燃料圧送が行われると判断すると、燃料噴射期間中は常に燃料圧送が行われるようになるため、ＥＣＵ６０は、ステップ４２６において、基本噴射期間ＴＱＦＩＮＢを機関回転速度ＮＥに基づいてクランク角ＣＡに換算し、その換算値を燃料噴射期間中における燃料圧送期間ＡＰＵＭＰＩＮＪとして設定する。
【０１１９】
次に、ステップ４２８では、次の演算式（１１）に従って燃料噴射期間中における燃料圧送量ＱＰＵＭＰＩＮＪを算出する。
ＱＰＵＭＰＩＮＪ＝ＡＰＵＭＰＩＮＪ・ＫＱＰＵＭＰ・・・（１１）
ＡＰＵＭＰＩＮＪ：燃料圧送期間
ＫＱＰＵＭＰ：燃料圧送速度
一方、先のステップ４２４において、燃料噴射が開始される以前に燃料圧送が行われることはないと判断すると、ＥＣＵ６０は処理をステップ４３０に移行し、燃料噴射開始時期、基本噴射期間ＴＱＦＩＮＢ、及び機関回転速度ＮＥに基づいて燃料噴射終了時期をクランク角ＣＡを単位として算出する。
【０１２０】
続くステップ４３２では、この燃料噴射終了時期と燃料ポンプ３０の圧送開始時期とを比較することにより、燃料噴射期間中に燃料圧送が開始されるか否かを判断する。ここで、燃料噴射期間中に燃料圧送が開始されると判断すると、ステップ４３４において、圧送開始時期から燃料噴射終了時期までの期間（クランク角ＣＡ）を燃料噴射期間中における燃料圧送期間ＡＰＵＭＰＩＮＪとして算出する。そして、ステップ４３６において、上記演算式（１１）に従って燃料噴射期間中における燃料圧送量ＱＰＵＭＰＩＮＪを算出する。
【０１２１】
一方、ステップ４３２において、燃料噴射期間中に燃料圧送が開始されないと判断すると、燃料圧送期間と燃料噴射期間とは重ならないことになるため、ＥＣＵ６０は、ステップ４３５において、燃料噴射期間中の燃料圧送量ＱＰＵＭＰＩＮＪを「０」に設定する。
【０１２２】
上記各ステップ４２８，４３５，４３６のいずれかの処理を実行した後、ＥＣＵ６０は、ステップ４４０において、次の演算式（１２）に従って燃料噴射期間中における圧力変化量ＤＰＣＲＩＮＪを算出する。
【０１２３】
ＤＰＣＲＩＮＪ
＝Ｅ・（ＱＰＵＭＰＩＮＪ−ＱＬＥＡＫＩＮＪ）／ＶＣＲ ・・・（１２）
Ｅ：体積弾性係数
ＱＰＵＭＰＩＮＪ：燃料噴射期間中の燃料圧送量
ＱＬＥＡＫＩＮＪ：燃料噴射期間中の燃料リーク量
ＶＣＲ：コモンレール２０の容積
そして、ＥＣＵ６０は、ステップ４４２において、既に算出したレール圧変化推定期間ＡＰＣＲ中の圧力変化量ＤＰＣＲと上記燃料噴射期間中における圧力変化量ＤＰＣＲＩＮＪとに基づき、次の演算式（１３）に従って平均圧力変化量ＤＰＣＲＡＶＥを算出する。
【０１２４】
ＤＰＣＲＡＶＥ＝ＤＰＣＲ＋ＤＰＣＲＩＮＪ／２ ・・・（１３）
尚、この平均圧力変化量ＤＰＣＲＡＶＥは、実燃料圧ＰＣＲの検出時から燃料噴射開始時まで（即ちレール圧変化推定期間ＡＰＣＲ中）の圧力変化量ＤＰＣＲと、同検出時から燃料噴射終了時までの圧力変化量（ＤＰＣＲ＋ＤＰＣＲＩＮＪ）との平均値である。
【０１２５】
こうして平均圧力変化量ＤＰＣＲＡＶＥを算出した後、先の図４に示すステップ５００以降の処理を実行する。この際、ステップ６００の処理において、レール圧変化推定期間ＡＰＣＲ中における圧力変化量ＤＰＣＲに代えて、上記平均圧力変化量ＤＰＣＲＡＶＥに基づき噴射期間補正値ＴＱＦＩＮＨを算出するようにする。従って、続くステップ７００では、レール圧変化推定期間ＡＰＣＲ中のレール圧変化（圧力変化量ＤＰＣＲ）に加え、燃料噴射期間中におけるレール圧変化（圧力変化量ＤＰＣＲＩＮＪ）にも基づいて基本噴射期間ＴＱＦＩＮＢが補正されるようになる。
【０１２６】
（７）従って、本実施形態によれば、実燃料圧ＰＣＲの検出時から燃料噴射開始時までレール圧変化によって実際の燃料噴射量が機関要求噴射量ＱＦＩＮからずれるのを抑制できるばかりでなく、燃料噴射期間中のレール圧変化に起因する燃料噴射量のずれをも抑制することができ、更に高精度な燃料噴射制御を実現することができるようになる。
【０１２７】
（８）特に、こうした燃料噴射期間中のレール圧の変化量（圧力変化量ＤＰＣＲＩＮＪ）を推定するに際し、燃料圧送量ＱＰＵＭＰ及び燃料リーク量ＱＬＥＡＫをそれぞれ参照するようにしているため、燃料圧送に伴うレール圧の上昇分及び燃料リークに伴うレール圧の低下分のいずれをも、この圧力変化量ＤＰＣＲＩＮＪに反映させることができる。従って、レール圧の上昇によって実際の燃料噴射量が機関要求噴射量ＱＦＩＮよりも多くなったり、逆にレール圧の低下によって実際の燃料噴射量が機関要求噴射量ＱＦＩＮよりも少なくなったりするのを抑制することができる。その結果、排気性状の悪化等、機関運転状態に適さない過大な量の燃料がエンジン１０に供給されることに起因する不具合の発生や、機関出力の低下等、機関運転状態に適した十分な量の燃料がエンジン１０に供給されないことに起因する不具合の発生をそれぞれ回避することができるようになる。
【０１２８】
［その他の実施形態］
（ａ）第１及び第２の実施形態では、レール圧変化推定期間ＡＰＣＲ中の圧力変化量ＤＰＣＲを燃料圧送量ＱＰＵＭＰ及び燃料リーク量ＱＬＥＡＫの双方に基づいて推定するようにしたが、燃料圧送量ＱＰＵＭＰのみ、或いは燃料リーク量ＱＬＥＡＫのみ基づいて同圧力変化量ＤＰＣＲを推定するようにしてもよい。
【０１２９】
（ｂ）第３の実施形態では、実燃料圧ＰＣＲの検出時からメイン噴射開始時までの圧力変化量ＤＰＣＲＭＡＩＮを上記燃料リーク量ＱＬＥＡＫＭＡＩＮ及びパイロット噴射量ＱＰＬＴに基づいて推定するようにしたが、燃料リーク量ＱＬＥＡＫＭＡＩＮのみ、或いはパイロット噴射量ＱＰＬＴのみ基づいて、この圧力変化量ＤＰＣＲＭＡＩＮを推定するようにしてもよい。
【０１３０】
（ｃ）また、第３の実施形態において、メイン噴射が開始される以前に燃料圧送を開始可能な構成とした場合には、実燃料圧ＰＣＲの検出時からメイン噴射開始時までの燃料圧送量を求め、この燃料圧送量に基づいて、或いは同燃料圧送量に加え、上記燃料リーク量ＱＬＥＡＫＭＡＩＮやパイロット噴射量ＱＰＬＴに基づいて、圧力変化量ＤＰＣＲＭＡＩＮを推定するようにしてもよい。
【０１３１】
（ｄ）第３の実施形態や上記（ｂ），（ｃ）に示す実施形態では、各圧力変化量ＤＰＣＲＰＬＴ，ＤＰＣＲＭＡＩＮに基づいて予め実燃料圧ＰＣＲを補正し、その補正後の値（パイロット噴射時燃料圧ＰＣＲＰＬＴ，メイン噴射時燃料圧ＰＣＲＭＡＩＮ）に基づいてパイロット噴射時やメイン噴射時での燃料噴射期間（パイロット噴射期間ＴＱＰＬＴ，メイン噴射期間ＴＱＭＡＩＮ）を算出するようにしたが、第１の実施形態と同様にして、パイロット噴射期間ＴＱＰＬＴやメイン噴射期間ＴＱＭＡＩＮに係る補正値を上記各圧力変化量ＤＰＣＲＰＬＴ，ＤＰＣＲＭＡＩＮに基づいて算出し、その補正値に基づいてこれら各燃料噴射期間ＴＱＰＬＴ，ＴＱＭＡＩＮを補正するようにしてもよい。
【０１３２】
（ｅ）第３の実施形態や上記（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示す実施形態において、第４の実施形態と同様に、パイロット噴射期間中やメイン噴射期間中における燃料圧送や燃料リークに伴うレール圧の変化分を推定し、そのレール圧変化に基づいてパイロット噴射期間ＴＱＰＬＴやメイン噴射期間ＴＱＭＡＩＮを更に補正するようにしてもよい。
【０１３３】
（ｆ）第３の実施形態では、パイロット噴射の実施態様として同パイロット噴射をメイン噴射の前に一回だけ行う場合について例示したが、このパイロット噴射はメイン噴射の前に複数回実行されるものであってもよい。こうした場合には、２回目以降のパイロット噴射については、それ以前に実行されたパイロット噴射での総燃料噴射量に基づきレール圧の変化を推定し、同レール圧変化に基づいて、そのパイロット噴射時での燃料噴射期間を補正するようにする。
【０１３４】
（ｇ）第４の実施形態では燃料噴射期間中における圧力変化量ＤＰＣＲＩＮＪを燃料圧送量ＱＰＵＭＰＩＮＪ及び燃料リーク量ＱＬＥＡＫＩＮＪに基づいて推定するようにしたが、燃料圧送量ＱＰＵＭＰＩＮＪのみ、或いは燃料リーク量ＱＬＥＡＫＩＮＪのみに基づいて同圧力変化量ＤＰＣＲＩＮＪを推定するようにしてもよい。
【０１３５】
（ｈ）上記第１、第２、第４の実施形態では、燃料ポンプ３０の燃料圧送速度（ＫＱＰＵＭＰ）が一定であるとして同燃料ポンプ３０の燃料圧送量を算出するようにしたが、例えばこの燃料圧送速度が圧送開始時期によって変化する場合であっても、この燃料圧送速度を圧送開始時期に対応して示すマップ等を参照することにより燃料圧送量を算出することができる。
【０１３６】
（ｉ）上記各実施形態では、燃料噴射量を燃料噴射期間、即ちインジェクタ１２の開弁期間に基づいて制御する場合について例示したが、こうした開弁期間に限らず、例えば、同インジェクタ１２の開度に基づいて燃料噴射量を制御するようにし、この開度指令値をレール圧の変化に基づいて補正するようにしてもよい。
【０１３７】
（ｊ）上記各実施形態では、本発明の燃料噴射制御装置が適用される内燃機関としてディーゼルエンジンを例示したが、例えば、燃料を燃焼室に直接噴射する直噴式ガソリンエンジンに同装置を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディーゼルエンジンの高圧燃料噴射系を示す概略構成図。
【図２】燃料リーク等に伴うレール圧の変化態様等を示すタイミングチャート。
【図３】燃料圧送等に伴うレール圧の変化態様等を示すタイミングチャート。
【図４】第１の実施形態における燃料噴射期間の算出手順を示すフローチャート。
【図５】第１の実施形態における圧力変化量の算出手順を示すフローチャート。
【図６】燃料圧及び燃料噴射量と燃料噴射期間との関係を示すグラフ。
【図７】燃料圧及び機関要求噴射量と感度係数との関係を示すグラフ。
【図８】第１の実施形態における燃料噴射期間の算出手順を示すフローチャート。
【図９】第３の実施形態における燃料噴射期間の算出手順を示すフローチャート。
【図１０】第３の実施形態における圧力変化量の算出手順を示すフローチャート。
【図１１】パイロット噴射及びメイン噴射等に伴うレール圧の変化態様等を示すタイミングチャート。
【図１２】第４の実施形態における圧力変化量の算出手順の一部を示すフローチャート。
【図１３】蓄圧配管内の燃料圧の一変化態様を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１０…エンジン、１２…インジェクタ、１４…燃料タンク、２０…コモンレール、２１…リリーフ通路、２２…リリーフバルブ、２３…吐出通路、２４…吸入通路、３０…燃料ポンプ、３１…フィードポンプ、３４…吸入ポート、３６…リリーフポート、３８…吐出ポート、４０…ドライブシャフト、４２…カム、５０ａ…第１のサプライポンプ、５０ｂ…第２のサプライポンプ、６０…ＥＣＵ、６２…ＣＰＵ、６４…メモリ、６５…回転数センサ、６６…気筒判別センサ、６７…アクセルセンサ、６８…燃圧センサ、６９…燃温センサ、７０ａ…第１の調整弁、７０ｂ…第２の調整弁。
【発明の属する技術分野】
この発明は、燃料ポンプから蓄圧配管に圧送供給される燃料を蓄圧配管に接続された燃料噴射弁から内燃機関に噴射供給するようにした高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置に係り、詳しくは燃料噴射の制御精度を高める上で有用な制御構造の具現に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、コモンレール等の畜圧配管を備える内燃機関にあっては、燃料ポンプから蓄圧配管に高圧燃料を圧送するとともに、同蓄圧配管に接続された燃料噴射弁から機関燃焼室内に高圧燃料を噴射するようにしている。この燃料噴射量を制御する際には、まず蓄圧配管内の燃料圧を燃料噴射圧として検出するとともに、機関運転状態に基づいて機関要求噴射量を算出する。そして、これら燃料圧と機関要求噴射量とに基づいて燃料噴射弁の開弁期間を決定するための指令値を設定し、同指令値に基づいて燃料噴射弁を駆動する。その結果、燃料噴射弁からは機関要求噴射量と等しい量の燃料が噴射されるようになる。
【０００３】
ところで、上記のように燃料圧が検出されてから燃料噴射が開始されるまでの間に、例えば燃料ポンプの燃料圧送により蓄圧配管内の燃料圧が上昇するようなことがあると、上記指令値を設定したときよりも高い燃料圧に基づいて燃料噴射が実行されるようになる。従って、燃料噴射弁から実際に噴射される燃料の量は機関要求噴射量よりも多くなり、こうした実燃料噴射量と機関要求噴射量との間のずれが過大になると排気性状の悪化等の問題が顕在化することとなる。
【０００４】
こうした燃料噴射制御の精度悪化を抑制する上では、燃料噴射が開始される直前に燃料圧を検出する等、燃料圧の検出から燃料噴射が開始されるまでの期間を極力短く設定するのが望ましい。しかしながら、実際には、この期間中に上記指令値等、燃料噴射弁を駆動するための制御指令値を算出する必要があることから、演算負荷等を考慮すると同期間を短く設定するにも自ずと限界がある。
【０００５】
そこで従来では、例えば特開平６−９３９１５号公報に記載されるように、機関過渡運転時に、燃料圧の前回検出値と前々回検出値との差を前回検出値に加算し、この加算値と燃料要求噴射量とに基づいて燃料噴射期間（指令値）を設定するようにしている。即ち、燃料圧の検出時から燃料噴射が開始されるまでの間の燃料圧の変化をその変化履歴に基づいて予測し、燃料噴射期間の設定の際にこの予測値を実測値に代えて用いるようにしている。その結果、燃料圧が検出されてから燃料噴射が開始されるまでの燃料圧変化を予め見越して適正な燃料噴射期間を設定することができ、機関過渡運転時においても燃料噴射量を正確に制御することができるようになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、こうした従来の燃料噴射制御では、燃料圧の変化履歴に基づいて燃料圧の検出後に生じる燃料圧変化を予測するようにしているため、例えば機関定常運転時において、燃料圧の検出値は殆ど変化せず常に略同じ値になっているものの、各検出時期の間の期間に同燃料圧が大きく変化するような場合には、もはやこの燃料圧変化を予測することはできなくなり、当然これに対処することはできない。
【０００７】
即ち、図１３に示すように、燃料圧の各検出タイミングｔ１，ｔ３，ｔ５において燃料圧はいずれも所定値ＰＣＲとして検出されるものの、燃料噴射が開始されるタイミングｔ２，ｔ４，ｔ６までに燃料圧が燃料ポンプの燃料圧送により所定値ＰＣＲＩＮＪにまで上昇するような場合、従来の燃料噴射制御では燃料圧変化が無いものとして判断される。その結果、燃料噴射が開始されるタイミングｔ２，ｔ４，ｔ６において燃料圧が所定値ＰＣＲＩＮＪにまで上昇しているにも拘わらず、こうした燃料圧の上昇が反映されることなく、各検出タイミングｔ１，ｔ３，ｔ５での検出値ＰＣＲに基づいて燃料噴射期間は設定されてしまうこととなる。
【０００８】
従って、このような場合、従来の燃料噴射制御では、実際の燃料噴射量を機関要求噴射量と一致させる上で適正な値として燃料噴射期間を設定することはできず、燃料噴射量制御の精度低下も避けきれないものとなっていた。
【０００９】
この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、蓄圧配管内における燃料圧の変化を燃料噴射制御に確実に反映させて、その制御精度を向上させることのできる高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載した発明では、内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁が接続され燃料ポンプから燃料が圧送供給される蓄圧配管内の燃料圧を前記燃料ポンプにおける燃料の圧送行程から吸入行程に切り替わる時期に検出し、該検出燃料圧及び機関要求噴射量に基づき設定される制御指令値に基づいて前記燃料噴射弁を駆動制御する高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、前記蓄圧配管内の燃料圧を可変とする前記高圧燃料噴射系の可変要素に基づいて前記燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までの前記燃料圧の変化を推定する推定手段と、前記燃料噴射弁の実燃料噴射量を前記機関要求噴射量に一致させるべく前記制御指令値を前記推定される燃料圧変化に基づいて補正する補正手段とを備え、前記推定手段は、前記燃料ポンプの燃料圧送量及び前記燃料噴射弁に接続されたリリーフ通路を介してリークする燃料のリーク量を前記可変要素とし、前記燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までの前記燃料圧送量及び前記リーク量に基づいて前記燃料圧変化を推定するようにしている。
【００１１】
上記構成によれば、燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までに高圧燃料噴射系の可変要素に応じて燃料圧が変化すれば、仮に同燃料圧の検出値が殆ど変化しない機関定常運転時であっても、その燃料圧変化を可変要素に基づいて確実に推定することができる。従って、この燃料圧変化に基づいて燃料噴射弁の制御指令値を補正することにより、この燃料圧変化に起因して燃料噴射弁の実燃料噴射量が機関要求噴射量からずれるのを抑制することができる。その結果、蓄圧配管内の燃料圧変化、特にそれが燃料圧の検出後に生じたものであれ、同燃料圧変化を燃料噴射制御に確実に反映させることができ、極めて精度の高い燃料噴射制御を実現することができるようになる。
【００１２】
尚、上記制御指令値としては、燃料噴射弁の開弁期間を決定するための開弁期間指令値や同燃料噴射弁の開度を決定するための開度指令値を挙げることができる。
【００１４】
特に、上記構成によれば、燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までの燃料圧送に伴う燃料圧の上昇量を確実に推定し、この上昇量に基づいて制御指令値を補正することにより、実燃料噴射量が機関要求噴射量よりも多くなるのを抑制することができる。その結果、排気性状の悪化等、機関運転状態に適さない過大な量の燃料が内燃機関に供給されることに起因する不具合の発生を回避できるようになる。
【００１６】
加えて、上記構成によれば、燃料噴射弁に接続されたリリーフ通路を介して燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までにリークする燃料リークに伴う燃料圧の低下量を確実に推定し、この低下量に基づいて制御指令値を補正することにより、実燃料噴射量が機関要求噴射量よりも少なくなるのを抑制することができる。その結果、機関出力の低下等、機関運転状態に適した十分な量の燃料が内燃機関に供給されないことに起因する不具合の発生を回避できるようになる。
【００１７】
また、こうした燃料噴射制御を実現するための更に具体的な構成としては、請求項２に記載した発明によるように、請求項１に記載した高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、前記制御指令値は前記燃料噴射弁の開弁期間指令値であり、前記補正手段は前記燃料圧変化に基づいて前記開弁期間指令値の補正値を算出し、該補正値に基づいて同開弁期間指令値を補正するものである、
といった構成や、請求項３に記載した発明によるように、請求項１に記載した高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、前記制御指令値は前記燃料噴射弁の開弁期間指令値であり、前記補正手段は前記検出燃料圧を前記燃料圧変化に基づき補正することにより、該補正によって更新された検出燃料圧及び前記機関要求噴射量に基づき設定される前記開弁期間指令値の補正を行うものである、
といった構成を採用することができる。
【００１８】
これら各構成によれば、請求項１に記載した発明の作用効果に加えて、実燃料噴射量と機関要求噴射量とを一致させる上で適正な値に開弁期間指令値を補正することができ、燃料噴射弁の燃料噴射期間を極めて精度良く設定することができるようになる。
【００１９】
特に、請求項３に記載した発明の構成によれば、開弁期間指令値を適正な値に補正する上で、検出燃料圧を予め燃料圧変化に基づいて補正しておくだけでよく、開弁期間指令値の補正値を別途算出する必要も無いため、制御構造の簡素化を図ることができるようになる。
【００２０】
請求項４に記載した発明では、請求項２又は３に記載した高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、前記推定手段は燃料噴射期間中の前記燃料ポンプの燃料圧送に伴う前記燃料圧の変化を同燃料噴射期間中の燃料圧送量に基づいて更に推定し、前記補正手段は前記実燃料噴射量を前記機関要求噴射量に一致させるべく前記開弁期間指令値を前記燃料噴射期間中の燃料圧変化に基づいて更に補正するものであるとしている。
【００２１】
また、請求項５に記載した発明では、請求項２又は３に記載した高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、前記推定手段は燃料噴射期間中の前記リリーフ通路を介した燃料のリークに伴う前記燃料圧の変化を同燃料噴射期間中のリーク量に基づいて更に推定し、前記補正手段は前記実燃料噴射量を前記機関要求噴射量に一致させるべく前記開弁期間指令値を前記燃料噴射期間中の燃料圧変化に基づいて更に補正するものであるとしている。
【００２２】
燃料噴射期間中に燃料ポンプから燃料が圧送されると、蓄圧配管内の燃料圧の低下が緩やかになるため、こうした燃料圧送が行われない場合と比較して燃料噴射量が増大するようになる。一方、燃料噴射期間中に蓄圧配管から燃料がリークすると、蓄圧配管内の燃料圧の低下がより急激になるため、こうした燃料リークがない場合と比較して燃料噴射量が減少するようになる。従って、燃料噴射量の制御精度を更に高める上では、燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までの燃料圧変化に加え、こうした燃料噴射期間中における燃料圧送や燃料リークによる影響を開弁期間指令値を設定する際に考慮するのが望ましい。
【００２３】
請求項４に記載した発明の構成によれば、請求項２又は３に記載した発明の作用効果に加えて、燃料噴射期間中の燃料圧送に伴う燃料圧変化に起因して実燃料噴射量が機関要求噴射量よりも多くなるのを抑制することができ、この点で、排気性状の悪化等、機関運転状態に適さない過大な量の燃料が内燃機関に供給されることに起因する不具合の発生を回避できるようになる。
【００２４】
また、請求項５に記載した発明の構成によれば、請求項２又は３に記載した発明の作用効果に加えて、燃料噴射期間中の燃料リークに伴う燃料圧変化に起因して実燃料噴射量が機関要求噴射量よりも少なくなるのを抑制することができ、この点で、機関出力の低下等、機関運転状態に適した十分な量の燃料が内燃機関に供給されないことに起因する不具合の発生を回避できるようになる。
【００２５】
請求項６に記載した発明では、内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁が接続され燃料ポンプから燃料が圧送供給される蓄圧配管内の燃料圧を前記燃料ポンプにおける燃料の圧送行程から吸入行程に切り替わる時期に検出し、該検出燃料圧及び機関要求噴射量に基づき設定される制御指令値に基づいて前記燃料噴射弁を駆動制御する高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、前記蓄圧配管内の燃料圧を可変とする前記高圧燃料噴射系の可変要素に基づいて前記燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までの前記燃料圧の変化を推定する推定手段と、前記燃料噴射弁の実燃料噴射量を前記機関要求噴射量に一致させるべく前記制御指令値を前記推定される燃料圧変化に基づいて補正する補正手段とを備え、前記高圧燃料噴射系は前記機関要求噴射量と等しい量の燃料を分割して前記燃料噴射弁から噴射するものであり、前記制御指令値は各燃料噴射での要求燃料噴射量及び前記検出燃料圧に基づき各燃料噴射毎に各別に設定され、前記推定手段は前記燃料噴射弁の燃料噴射量を前記可変要素とし、前記燃料圧の検出時から各燃料噴射のうちの特定の燃料噴射が開始される時までの前記燃料噴射量の積算値に基づいて前記燃料圧の変化を推定し、前記補正手段は前記燃料圧変化に基づいて前記特定の燃料噴射での実燃料噴射量を同特定の燃料噴射での要求燃料噴射量に一致させるべく前記特定の燃料噴射における制御指令値を補正するものであるとしている。
【００２６】
上記構成によれば、燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までに高圧燃料噴射系の可変要素に応じて燃料圧が変化すれば、仮に同燃料圧の検出値が殆ど変化しない機関定常運転時であっても、その燃料圧変化を可変要素に基づいて確実に推定することができる。従って、この燃料圧変化に基づいて燃料噴射弁の制御指令値を補正することにより、この燃料圧変化に起因して燃料噴射弁の実燃料噴射量が機関要求噴射量からずれるのを抑制することができる。その結果、蓄圧配管内の燃料圧変化、特にそれが燃料圧の検出後に生じたものであれ、同燃料圧変化を燃料噴射制御に確実に反映させることができ、極めて精度の高い燃料噴射制御を実現することができるようになる。そして特に、燃料圧変化に基づいて特定の燃料噴射における制御指令値を補正することにより、この燃料圧変化に起因して特定の燃料噴射での実燃料噴射量が機関要求噴射量からずれるのを抑制することができる。その結果、機関要求噴射量を複数回に分割して噴射するようにした高圧燃料噴射系においても、極めて精度の高い燃料噴射制御を実現することができるようになる。
【００２８】
また上記構成によれば、燃料圧の検出時から特定の燃料噴射が開始される時までに行われる燃料噴射に伴う燃料圧の低下量を確実に推定し、この低下量に基づいて特定の燃料噴射における制御指令値を補正することにより、実燃料噴射量が機関要求噴射量よりも少なくなるのを抑制することができる。その結果、機関出力の低下等、機関運転状態に適した十分な量の燃料が内燃機関に供給されないことに起因する不具合の発生を回避できるようになる。
【００２９】
請求項７に記載した発明では、内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁が接続され燃料ポンプから燃料が圧送供給される蓄圧配管内の燃料圧を前記燃料ポンプにおける燃料の圧送行程から吸入行程に切り替わる時期に検出し、該検出燃料圧及び機関要求噴射量に基づき設定される制御指令値に基づいて前記燃料噴射弁を駆動制御する高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、前記蓄圧配管内の燃料圧を可変とする前記高圧燃料噴射系の可変要素に基づいて前記燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までの前記燃料圧の変化を推定する推定手段と、前記燃料噴射弁の実燃料噴射量を前記機関要求噴射量に一致させるべく前記制御指令値を前記推定される燃料圧変化に基づいて補正する補正手段とを備え、前記高圧燃料噴射系は前記機関要求噴射量と等しい量の燃料を分割して前記燃料噴射弁から噴射するものであり、前記制御指令値は各燃料噴射での要求燃料噴射量及び前記検出燃料圧に基づき各燃料噴射毎に各別に設定され、前記推定手段は前記燃料ポンプの燃料圧送量を前記可変要素とし、前記燃料圧の検出時から各燃料噴射のうちの特定の燃料噴射が開始される時までの前記燃料圧送量に基づいて前記燃料圧変化を推定し、前記補正手段は前記燃料圧変化に基づいて前記特定の燃料噴射での実燃料噴射量を同特定の燃料噴射での要求燃料噴射量に一致させるべく前記特定の燃料噴射における制御指令値を補正するものであるとしている。
【００３０】
上記構成によれば、燃料圧の検出時から特定の燃料噴射が開始される時までの燃料圧送に伴う燃料圧の上昇量を確実に推定し、この上昇量に基づいて特定の燃料噴射における制御指令値を補正することにより、実燃料噴射量が機関要求噴射量よりも多くなるのを抑制することができる。その結果、排気性状の悪化等、機関運転状態に適さない過大な量の燃料が内燃機関に供給されることに起因する不具合の発生を回避できるようになる。
【００３１】
また、請求項８に記載した発明では、内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁が接続され燃料ポンプから燃料が圧送供給される蓄圧配管内の燃料圧を前記燃料ポンプにおける燃料の圧送行程から吸入行程に切り替わる時期に検出し、該検出燃料圧及び機関要求噴射量に基づき設定される制御指令値に基づいて前記燃料噴射弁を駆動制御する高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、前記蓄圧配管内の燃料圧を可変とする前記高圧燃料噴射系の可変要素に基づいて前記燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までの前記燃料圧の変化を推定する推定手段と、前記燃料噴射弁の実燃料噴射量を前記機関要求噴射量に一致させるべく前記制御指令値を前記推定される燃料圧変化に基づいて補正する補正手段とを備え、前記高圧燃料噴射系は前記機関要求噴射量と等しい量の燃料を分割して前記燃料噴射弁から噴射するものであり、前記制御指令値は各燃料噴射での要求燃料噴射量及び前記検出燃料圧に基づき各燃料噴射毎に各別に設定され、前記推定手段は前記燃料噴射弁に接続されたリリーフ通路を介してリークする燃料のリーク量を前記可変要素とし、前記燃料圧の検出時から各燃料噴射のうちの特定の燃料噴射が開始される時までの前記リーク量に基づいて前記燃料圧変化を推定し、前記補正手段は前記燃料圧変化に基づいて前記特定の燃料噴射での実燃料噴射量を同特定の燃料噴射での要求燃料噴射量に一致させるべく前記特定の燃料噴射における制御指令値を補正するものであるとしている。
【００３２】
上記構成によれば、燃料圧の検出時から特定の燃料噴射が開始される時までの燃料のリークに伴う燃料圧の低下量を確実に推定し、この低下量に基づいて特定の燃料噴射における制御指令値を補正することにより、実燃料噴射量が機関要求噴射量よりも少なくなるのを抑制することができる。その結果、機関出力の低下等、機関運転状態に適した十分な量の燃料が内燃機関に供給されないことに起因する不具合の発生を回避ができるようになる。
【００３３】
また、こうした燃料噴射制御を実現するための更に具体的な構成としては、請求項９に記載した発明によるように、請求項６乃至８のいずれかに記載した高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、前記制御指令値は前記燃料噴射弁の開弁期間指令値であり、前記補正手段は前記燃料圧変化に基づいて前記特定の燃料噴射における開弁期間指令値の補正値を算出し、該補正値に基づいて同開弁期間指令値を補正するものである、
といった構成や、請求項１０に記載した発明によるように、請求項６乃至８のいずれかに記載した高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、前記制御指令値は前記燃料噴射弁の開弁期間指令値であり、前記補正手段は前記検出燃料圧を前記燃料圧変化に基づき補正することにより、該補正によって更新された検出燃料圧及び前記機関要求噴射量に基づき設定される前記特定の燃料噴射における開弁期間指令値の補正を行うものである、
といった構成を採用することができる。
【００３４】
これら各構成によれば、請求項６乃至８のいずれかに記載した発明の作用効果に加えて、特定の燃料噴射での実燃料噴射量と機関要求噴射量とを一致させる上で適正な値に特定の燃料噴射における開弁期間指令値を補正することができ、特定の燃料噴射における燃料噴射弁の燃料噴射期間を極めて精度良く設定することができるようになる。
【００３５】
特に、請求項１０に記載した発明の構成によれば、特定の燃料噴射における開弁期間指令値を適正な値に補正する上で、検出燃料圧を予め燃料圧変化に基づいて補正しておくだけでよく、同開弁期間指令値の補正値を別途算出する必要も無いため、制御構造の簡素化を図ることができるようになる。
【００３６】
更に、請求項１１に記載した発明では、請求項９又は１０に記載した高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、前記推定手段は前記特定の燃料噴射での噴射期間中の前記燃料ポンプの燃料圧送に伴う前記燃料圧の変化を同噴射期間中の燃料圧送量に基づいて更に推定し、前記補正手段は前記実燃料噴射量を前記特定の燃料噴射での要求燃料噴射量に一致させるべく前記特定の燃料噴射における開弁期間指令値を前記噴射期間中の燃料圧変化に基づいて更に補正するものであるとしている。
【００３７】
上記構成によれば、請求項９又は１０に記載した発明の作用効果に加えて、特定の燃料噴射での燃料噴射期間中の燃料圧送に伴って燃料圧が変化し、その燃料圧変化に起因して特定の燃料噴射での実燃料噴射量が同特定の燃料噴射での要求燃料噴射量よりも多くなるのを抑制することができ、この点で、排気性状の悪化等、機関運転状態に適さない過大な量の燃料が内燃機関に供給されることに起因する不具合の発生を回避できるようになる。
【００３８】
請求項１２に記載した発明では、請求項９又は１０に記載した高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、前記推定手段は前記特定の燃料噴射での噴射期間中の前記燃料噴射弁に接続されたリリーフ通路を介した燃料リークに伴う前記燃料圧の変化を同噴射期間中のリーク量に基づいて更に推定し、前記補正手段は前記実燃料噴射量を前記特定の燃料噴射での要求燃料噴射量に一致させるべく前記特定の燃料噴射における開弁期間指令値を前記噴射期間中の燃料圧変化に基づいて更に補正するものであるとしている。
【００３９】
上記構成によれば、請求項９又は１０に記載した発明の作用効果に加えて、特定の燃料噴射での燃料噴射期間中の燃料リークに伴って燃料圧が変化し、その燃料圧変化に起因して特定の燃料噴射での実燃料噴射量が同特定の燃料噴射での要求燃料噴射量よりも少なくなるのを抑制することができ、この点で、機関出力の低下等、機関運転状態に適した十分な量の燃料が内燃機関に供給されないことに起因する不具合の発生を回避できるようになる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
［第１の実施形態］
以下、本発明を４気筒直噴式ディーゼルエンジン（以下、単に「エンジン」という）の燃料噴射制御装置に適用するようにした第１の実施形態について説明する。
【００４１】
図１はエンジン１０及びその高圧燃料噴射系の概略構成を示している。
同図に示すように、この高圧燃料噴射系は、エンジン１０の各気筒＃１〜＃４に対応してそれぞれ設けられたインジェクタ１２、これら各インジェクタ１２が接続されたコモンレール２０、燃料タンク１４内の燃料をコモンレール２０に圧送する燃料ポンプ３０、及び電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」と略記する）６０を備えている。
【００４２】
コモンレール２０は燃料ポンプ３０から圧送される高圧の燃料を所定圧力に蓄圧する機能を有するものであり、その内部の燃料圧（以下、「レール圧」という）に基づいてインジェクタ１２の燃料噴射圧が決定される。このコモンレール２０にはリリーフバルブ２２が取り付けられており、同リリーフバルブ２２はリリーフ通路２１を介して燃料タンク１４に接続されている。このリリーフバルブ２２は、レール圧が予め定められた上限設定圧以上になると開弁し、同レール圧を低下させる。
【００４３】
インジェクタ１２はＥＣＵ６０により開閉駆動される電磁弁であり、コモンレール２０から供給される燃料を各気筒＃１〜＃４の燃焼室（図示略）内に噴射する。各インジェクタ１２はリリーフ通路２１を介して燃料タンク１４にも接続されている。インジェクタ１２が全て閉弁状態となっている場合でも、コモンレール２０から各インジェクタ１２に供給される燃料の一部はインジェクタ１２の内部に定常的にリークしており、このようにリークした燃料は、リリーフ通路２１を通じて燃料タンク１４に戻されるようになっている。
【００４４】
ＥＣＵ６０は燃料ポンプ３０の燃料圧送や、インジェクタ１２の燃料噴射に係る制御を実行するものであり、各種制御プログラム、関数データ等が記憶されるメモリ６４と、各種演算処理を実行するＣＰＵ６２等により構成されている。
【００４５】
また、このＥＣＵ６０にはエンジン１０の運転状態やコモンレール２０内の燃料状態等を検出するための各種センサが接続されており、これら各センサから検出信号がそれぞれ入力される。
【００４６】
例えば、エンジン１０のクランクシャフト（図示略）の近傍には回転数センサ６５が、カムシャフト（図示略）の近傍には気筒判別センサ６６がそれぞれ設けられている。ＥＣＵ６０はこれら各センサ６５，６６から入力される検出信号に基づいてクランクシャフトの回転速度（機関回転速度ＮＥ）と、同クランクシャフトの回転角度（クランク角ＣＡ）とをそれぞれ算出する。
【００４７】
また、アクセルペダル（図示略）の近傍にはアクセルセンサ６７が設けられており、同アクセルセンサ６７からはアクセルペダルの踏込量（アクセル開度ＡＣＣＰ）に応じた検出信号が出力される。コモンレール２０には燃圧センサ６８が設けられており、同燃圧センサ６８からはレール圧（実燃料圧ＰＣＲ）に応じた検出信号が出力される。燃料ポンプ３０の吐出ポート３８近傍には燃温センサ６９が設けられており、同燃温センサ６９からは燃料の温度（燃温ＴＨＦ）に応じた検出信号が出力される。ＥＣＵ６０はこれら各センサ６７〜６９からの検出信号に基づいてアクセル開度ＡＣＣＰ、実燃料圧ＰＣＲ、及び燃温ＴＨＦをそれぞれ検出する。
【００４８】
燃料ポンプ３０は、エンジン１０のクランクシャフトにより回転駆動されるドライブシャフト４０、ドライブシャフト４０の回転に基づいて作動するフィードポンプ３１、ドライブシャフト４０に形成された環状のカム４２によって駆動される一対のサプライポンプ（第１のサプライポンプ５０ａ及び第２のサプライポンプ５０ｂ）等を備えている。
【００４９】
フィードポンプ３１は燃料タンク１４内の燃料を吸入通路２４を通じて吸入ポート３４から吸入するとともに、その燃料を所定のフィード圧をもって第１のサプライポンプ５０ａ及び第２のサプライポンプ５０ｂにそれぞれ供給する。このように吸入ポート３４から吸入された燃料のうち、各サプライポンプ５０ａ，５０ｂのいずれにも供給されない余剰燃料は、リリーフポート３６からリリーフ通路２１を通じて燃料タンク１４に戻される。
【００５０】
第１のサプライポンプ５０ａ及び第２のサプライポンプ５０ｂはいずれも、いわゆるインナカム式のポンプであり、フィードポンプ３１から供給される燃料をプランジャ（図示略）の往復動に基づいて更に高圧（例えば２５〜１８０ＭＰａ）に加圧し、その加圧した燃料を吐出ポート３８から吐出通路２３を通じてコモンレール２０に圧送する。また、こうした燃料の圧送動作は、各サプライポンプ５０ａ，５０ｂによって交互に且つ間欠的に行われるようになっている。
【００５１】
燃料ポンプ３０には、これら各サプライポンプ５０ａ，５０ｂの燃料圧送量を調整するための第１の調整弁７０ａ及び第２の調整弁７０ｂが設けられている。これら各調整弁７０ａ，７０ｂはいずれも電磁弁からなり、ＥＣＵ６０によって開閉駆動される。
【００５２】
図２は、各サプライポンプ５０ａ，５０ｂにおける燃料の吸入・圧送タイミング、及び燃料リーク等に伴うレール圧の変化態様等を示すタイミングチャートである。
【００５３】
同図に示すように、燃料ポンプ３０における燃料の吸入は、クランク角ＣＡについて位相が１８０°ＣＡ（ＣＡ:Crank Angle）ずれた状態で各サプライポンプ５０ａ，５０ｂにより交互に行われている。また、燃料ポンプ３０における燃料の圧送に関しても同様に、位相が１８０°ＣＡずれた状態で各サプライポンプ５０ａ，５０ｂにより交互に行われている。
【００５４】
同図（ｃ）に示すように、第１の調整弁７０ａは、第１のサプライポンプ５０ａの吸入行程中に開弁して燃料の吸入を開始する一方、所定の時期（クランク角ＣＡ）に閉弁してその燃料の吸入を停止する。こうして吸入された燃料の全ては吸入行程に続く圧送行程において加圧され、第１のサプライポンプ５０ａからコモンレール２０に圧送される。この第１のサプライポンプ５０ａの燃料圧送量は第１の調整弁７０ａの閉弁時期を変更することによって調整することができる。
【００５５】
例えば、同図（ｃ），（ｄ）に一点鎖線で示すように、第１の調整弁７０ａの閉弁時期（クランク角ＣＡ）を遅らせ（遅角させ）てその開弁期間を増大させると、第１のサプライポンプ５０ａの燃料吸入期間が長くなり、燃料吸入量が増大する結果、燃料圧送量が増加するようになる。また、このように第１の調整弁７０ａの閉弁時期を遅角させると、その遅角量と等しいクランク角ＣＡ分だけ第１のサプライポンプ５０ａの圧送開始時期（クランク角ＣＡ）が早められ（進角され）、燃料圧送期間が長くなる。
【００５６】
一方、同図（ｃ），（ｄ）に二点鎖線で示すように、第１の調整弁７０ａの閉弁時期を進角させてその開弁期間を減少させると、第１のサプライポンプ５０ａの燃料吸入期間が短くなり、燃料吸入量が減少する結果、燃料圧送量が減少するようになる。また、このように、第１の調整弁７０ａの閉弁時期を進角させると、その進角量と等しいクランク角ＣＡ分だけ第１のサプライポンプ５０ａの圧送開始時期が遅角され、燃料圧送期間が短くなる。
【００５７】
第２のサプライポンプ５０ｂに関しても同様に、第２の調整弁７０ｂの閉弁時期（クランク角ＣＡ）を遅角或いは進角させることにより、その燃料圧送量を変更することができ、また、その閉弁時期の遅角量或いは進角量と等しいクランク角ＣＡ分だけ第２のサプライポンプ５０ｂの燃料圧送開始時期が進角或いは遅角される。
【００５８】
尚、各サプライポンプ５０ａ，５０ｂにおける燃料の吸入開始時期及び圧送終了時期はいずれも常に一定の時期（クランク角ＣＡ）に設定されており、また、それら各サプライポンプ５０ａ，５０ｂの圧送開始時期は各調整弁７０ａ，７０ｂの閉弁時期に基づいて求めることができる。また、各サプライポンプ５０ａ，５０ｂの単位クランク角ＣＡ当たりの燃料圧送量（以下、「燃料圧送速度ＫＱＰＵＭＰ」という）は等しく、またその圧送開始時期によらず常に一定である。従って、各サプライポンプ５０ａ，５０ｂの燃料圧送期間に上記燃料圧送速度ＫＱＰＵＭＰを乗ずることににより、その燃料圧送期間中における総燃料圧送量を求めることができる。
【００５９】
ＥＣＵ６０は機関運転状態に基づいてレール圧の目標圧を設定するとともに、この目標圧と燃圧センサ６８により検出される実燃料圧ＰＣＲとの差に基づいて、これらレール圧と目標圧とが一致するように、上記各調整弁７０ａ，７０ｂを制御する。
【００６０】
例えば、実燃料圧ＰＣＲが目標圧を下回っている場合には、上記各調整弁７０ａ，７０ｂの閉弁時期を遅角させ、燃料圧送量を増大させることにより、レール圧を上昇させる。一方、実燃料圧ＰＣＲが目標圧を上回っている場合には、各調整弁７０ａ，７０ｂの閉弁時期を進角させ、燃料圧送量を減少させることにより、レール圧の上昇を抑えつつ、燃料噴射によって同レール圧を低下させる。
【００６１】
こうした燃料圧制御が実行されることにより、レール圧、即ち燃料噴射圧は機関運転状態に適した圧力に制御される。
また、ＥＣＵ６０は機関運転状態に基づいて機関要求噴射量を算出するとともに、この機関要求噴射量とレール圧（実燃料圧ＰＣＲ）とに基づいて燃料噴射期間（開弁期間）を算出し、この燃料噴射期間に基づいてインジェクタ１２を開閉駆動する。
【００６２】
ここで、上記燃料噴射期間を算出する際のレール圧の値、即ち燃圧センサ６８によって検出される実燃料圧ＰＣＲと、燃料噴射開始時のレール圧の値とは必ずしも一致していない。
【００６３】
例えば、前述したようにコモンレール２０内の燃料はインジェクタ１２を通じて燃料タンク１４へと常にリークしているため、図２に示すように、燃料噴射開始時のレール圧ＰＣＲＩＮＪがこうした燃料リークによって実燃料圧ＰＣＲよりも低くなる場合がある。或いは、図３に示すように、燃料ポンプ３０の燃料圧送期間が長くなり、燃料噴射が開始される前に燃料圧送が開始されるようになると、燃料噴射開始時のレール圧ＰＣＲＩＮＪがこの燃料圧送によって実燃料圧ＰＣＲよりも高くなる場合もある。
【００６４】
本実施形態では、こうした実燃料圧ＰＣＲの検出時から燃料噴射開始時までのレール圧変化を推定し、そのレール圧変化を燃料噴射期間の算出に反映させるようにしている。
【００６５】
以下、こうした燃料噴射に係る制御手順について図４〜７を参照して説明する。
図４及び図５は、燃料噴射期間の算出手順を示すフローチャートである。ＥＣＵ６０は、これら各フローチャートに示す一連の処理を所定のクランク角毎（１８０°ＣＡ毎）の割込処理として実行する。
【００６６】
まず、ステップ１００において、ＥＣＵ６０は実燃料圧ＰＣＲを検出する。この実燃料圧ＰＣＲの検出時期、即ち本ルーチンの割込時期は、図２及び図３に示すように、各サプライポンプ５０ａ，５０ｂの状態が吸入行程から圧送行程に切り替わる時期（クランク角ＣＡが例えば各図に示すＣＡ０，ＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３の各角度に達する時期）に設定されている。
【００６７】
ステップ２００では、アクセル開度ＡＣＣＰ及び機関回転速度ＮＥ等に基づいて機関要求噴射量ＱＦＩＮを算出する。そして、ステップ３００では、この機関要求噴射量ＱＦＩＮと実燃料圧ＰＣＲとに基づいて基本噴射期間ＴＱＦＩＮＢを算出する。機関要求噴射量ＱＦＩＮ及び実燃料圧ＰＣＲと基本噴射期間ＴＱＦＩＮＢとの関係は予め実験等に基づき求められ、基本噴射期間ＴＱＦＩＮＢを算出するための関数データとしてＥＣＵ６０のメモリ６４に記憶されている。
【００６８】
図６は、この関数データを関数マップとして示している。同図に示すように、基本噴射期間ＴＱＦＩＮＢは、機関要求噴射量ＱＦＩＮが多くなるほど、また、実燃料圧ＰＣＲが低くなるほど相対的に長い期間として算出される。
【００６９】
次に、ステップ４００において、ＥＣＵ６０は、圧力変化量ＤＰＣＲを算出する。この圧力変化量ＤＰＣＲは、実燃料圧ＰＣＲの検出時（図２，図３のＣＡ０〜ＣＡ３）からインジェクタ１２による燃料噴射が開始される時までの期間（クランク角間隔：図２（ａ）及び図３（ａ）参照）（以下、この期間を「レール圧変化推定期間ＡＰＣＲ」と称する。）での燃料圧送や燃料リークに伴うレール圧の変化量である。
【００７０】
図５はこの圧力変化量ＤＰＣＲの算出手順を詳細に示すフローチャートである。同図に示すステップ４０２において、ＥＣＵ６０は、燃料圧送期間ＡＰＵＭＰを算出する。この燃料圧送期間ＡＰＵＭＰ（図３（ａ）参照）は上記レール圧変化推定期間ＡＰＣＲ中において燃料圧送が行われる期間（クランク角間隔）である。
【００７１】
まず、ＥＣＵ６０は、この燃料圧送期間ＡＰＵＭＰを算出する際に、今回の燃料圧送が開始される以前の吸入行程において設定された各調整弁７０ａ，７０ｂの閉弁時期に基づいて、燃料ポンプ３０の圧送開始時期を算出する。例えば、今回の割込時期が図３に示すタイミングＣＡ１であるときには、期間（ＣＡ０〜ＣＡ１）において設定された閉弁時期に基づいて圧送開始時期が算出され、同様にして、割込時期がタイミングＣＡ２であるときには、期間（ＣＡ１〜ＣＡ２）において設定された閉弁時期に基づいて圧送開始時期が算出される。
【００７２】
次に、ＥＣＵ６０は、この圧送開始時期と別途算出される燃料噴射開始時期とを比較し、同圧送開始時期が燃料噴射開始時期よりも遅角側の時期である場合、即ち燃料噴射が開始される以前に燃料圧送が行われない場合には、上記燃料圧送期間ＡＰＵＭＰを「０」として算出する。一方、圧送開始時期が燃料噴射開始時期よりも進角側の時期である場合、即ち燃料噴射が開始される以前に燃料圧送が開始される場合には、燃料噴射開始時期と圧送開始時期との間の期間を燃料圧送期間ＡＰＵＭＰとして算出する。
【００７３】
こうして燃料圧送期間ＡＰＵＭＰを算出した後、ＥＣＵ６０は、ステップ４０４において次の演算式（１）に従ってレール圧変化推定期間ＡＰＣＲ中における燃料圧送量ＱＰＵＭＰを算出する。
【００７４】
ＱＰＵＭＰ＝ＡＰＵＭＰ・ＫＱＰＵＭＰ ・・・（１）
ＡＰＵＭＰ：燃料圧送期間
ＫＱＰＵＭＰ：燃料圧送速度
次に、ＥＣＵ６０はステップ４０６において、燃料リーク期間ＴＬＥＡＫを算出する。この燃料リーク期間ＴＬＥＡＫは、クランク角ＣＡをその単位とするレール圧変化推定期間ＡＰＣＲを時間に換算したものである。ＥＣＵ６０は、この燃料リーク期間ＴＬＥＡＫを次の演算式（２）に従って算出する。
【００７５】
ＴＬＥＡＫ＝Ｋ・ＡＰＣＲ／ＮＥ ・・・（２）
ＡＰＣＲ：レール圧変化推定期間
ＮＥ：機関回転速度
Ｋ：換算定数
ステップ４０８では、上記燃料リーク期間ＴＬＥＡＫ、実燃料圧ＰＣＲ、及び燃温ＴＨＦに基づいてレール圧変化推定期間ＡＰＣＲ中における燃料リーク量ＱＬＥＡＫを算出する。この燃料リーク量ＱＬＥＡＫは、燃料リーク期間ＴＬＥＡＫが長くなるほど、実燃料圧ＰＣＲが高いほど、また、燃温ＴＨＦが高いほど多くなる傾向がある。こうした燃料リーク期間ＴＬＥＡＫ、実燃料圧ＰＣＲ、及び燃温ＴＨＦと燃料リーク量ＱＬＥＡＫとの関係は予め実験等によって求められ、ＥＣＵ６０のメモリ６４に同燃料リーク量ＱＬＥＡＫを算出するための関数データとして記憶されている。
【００７６】
次にステップ４１０では、実燃料圧ＰＣＲ及び燃温ＴＨＦに基づいて燃料の体積弾性係数Ｅを算出する。この体積弾性係数Ｅは、実燃料圧ＰＣＲが高くなるほど、また、燃温ＴＨＦが低くなるほど大きくなる傾向を有している。こうした実燃料圧ＰＣＲ及び燃温ＴＨＦと体積弾性係数Ｅとの関係は予め実験等によって求められ、ＥＣＵ６０のメモリ６４に同体積弾性係数Ｅを算出するための関数データとして記憶されている。
【００７７】
このようにして、燃料圧送量ＱＰＵＭＰ、燃料リーク量ＱＬＥＡＫ、及び体積弾性係数Ｅをそれぞれ算出した後、ＥＣＵ６０は、ステップ４１２において、次の演算式（３）に従って圧力変化量ＤＰＣＲを算出する。
【００７８】
ＤＰＣＲ＝Ｅ・（ＱＰＵＭＰ−ＱＬＥＡＫ）／ＶＣＲ ・・・（３）
Ｅ：体積弾性係数
ＱＰＵＭＰ：燃料圧送量
ＱＬＥＡＫ：燃料リーク量
ＶＣＲ：コモンレール２０の容積
この演算式（３）から明らかなように、燃料圧送量ＱＰＵＭＰが燃料リーク量ＱＬＥＡＫよりも多い場合には、圧力変化量ＤＰＣＲは正の値として算出され、逆に燃料リーク量ＱＬＥＡＫが燃料圧送量ＱＰＵＭＰよりも多い場合には、圧力変化量ＤＰＣＲは負の値として算出される。
【００７９】
こうして圧力変化量ＤＰＣＲを算出した後、ＥＣＵ６０は処理を図４に示すステップ５００に移行し、機関要求噴射量ＱＦＩＮ及び実燃料圧ＰＣＲに基づいて感度係数ＴＱＰＣＲを算出する。
【００８０】
レール圧変化推定期間ＡＰＣＲ中にレール圧が変化し、実燃料圧ＰＣＲと異なる圧力値になった場合、基本噴射期間ＴＱＦＩＮＢに基づいて各インジェクタ１２を駆動すると、実際の燃料噴射量は機関要求噴射量ＱＦＩＮからずれるようになる。感度係数ＴＱＰＣＲは、このようにレール圧が変化する際の単位変化量（例えば１ＭＰａ）に対する燃料噴射量のずれ量を燃料噴射期間のずれ量に換算した値である。
【００８１】
この感度係数ＴＱＰＣＲと機関要求噴射量ＱＦＩＮ及び実燃料圧ＰＣＲとの関係は予め実験等によって求められ、ＥＣＵ６０のメモリ６４に同感度係数ＴＱＰＣＲを算出するための関数データとして記憶されている。図７はこの関数データを関数マップとして示している。同図に示すように、この感度係数ＴＱＰＣＲは、機関要求噴射量ＱＦＩＮが多くなるほど、また、実燃料圧ＰＣＲが低くなるほど相対的に大きな値として算出される。
【００８２】
次に、ＥＣＵ６０は、ステップ６００において、噴射期間補正値ＴＱＦＩＮＨを次の演算式（４）に従って算出する。
ＴＱＦＩＮＨ＝ＴＱＰＣＲ・ＤＰＣＲ ・・・（４）
ＴＱＰＣＲ：感度係数
ＤＰＣＲ：圧力変化量
この噴射期間補正値ＴＱＦＩＮＨは、上記のようなレール圧の変化に起因した実燃料噴射量と機関要求噴射量ＱＦＩＮとの間のずれを補償すべく基本噴射期間ＴＱＦＩＮＢを補正するための値である。
【００８３】
そして、ＥＣＵ６０は、ステップ７００において、次の演算式（５）に従って最終噴射期間ＴＱＦＩＮを算出する。
ＴＱＦＩＮ＝ＴＱＦＩＮＢ−ＴＱＦＩＮＨ ・・・（５）
ＴＱＦＩＮＢ：基本噴射期間
ＴＱＦＩＮＨ：噴射期間補正値
こうして最終噴射期間ＴＱＦＩＮを算出した後、ＥＣＵ６０は本ルーチンを一旦、終了する。
【００８４】
そして、ＥＣＵ６０はこの最終噴射期間ＴＱＦＩＮに基づいてインジェクタ１２の駆動信号を生成し、同信号をクランク角ＣＡが燃料噴射開始時期と一致する時期にインジェクタ１２に対して出力する。その結果、インジェクタ１２からは、機関要求噴射量ＱＦＩＮと等しい量の燃料が噴射されるようになる。
【００８５】
以上説明したように、本実施形態の燃料噴射制御では、レール圧変化推定期間ＡＰＣＲ中の圧力変化量ＤＰＣＲを燃料圧送量ＱＰＵＭＰ及び燃料リーク量ＱＬＥＡＫに基づいて推定し、同圧力変化量ＤＰＣＲに基づく噴射期間補正値ＴＱＦＩＮＨにより補正された基本噴射期間ＴＱＦＩＮＢを最終噴射期間ＴＱＦＩＮとして設定するようにしている。
【００８６】
従って、レール圧変化推定期間ＡＰＣＲ中に燃料圧送や燃料リークによりレール圧が変化すれば、仮に同レール圧の検出値（実燃料圧ＰＣＲ）が殆ど変化しない機関定常運転時であっても、その変化量（圧力変化量ＤＰＣＲ）を燃料圧送量ＱＰＵＭＰ及び燃料リーク量ＱＬＥＡＫに基づいて正確に推定することができる。そして、この圧力変化量ＤＰＣＲに基づいて実際の燃料噴射量が機関要求噴射量ＱＦＩＮからずれるのを抑制する上で適正な値として最終噴射期間ＴＱＦＩＮを極めて精度良く設定することができるようになる。
【００８７】
（１）その結果、本実施形態によれば、レール圧の変化、特にそれが実燃料圧ＰＣＲの検出後に生じたものであれ、同レール圧変化を燃料噴射制御に確実に反映させることができ、極めて精度の高い燃料噴射制御を実現することができるようになる。
【００８８】
（２）特に、圧力変化量ＤＰＣＲを推定するに際し、燃料圧送量ＱＰＵＭＰ及び燃料リーク量ＱＬＥＡＫをそれぞれ参照するようにしているため、燃料圧送に伴うレール圧の上昇分及び燃料リークに伴うレール圧の低下分のいずれをも圧力変化量ＤＰＣＲの推定に反映させることができる。従って、こうしたレール圧の上昇によって実際の燃料噴射量が機関要求噴射量ＱＦＩＮよりも多くなったり、逆にレール圧の低下によって実際の燃料噴射量が機関要求噴射量ＱＦＩＮよりも少なくなったりするのを抑制することができるようになる。
【００８９】
その結果、排気性状の悪化等、機関運転状態に適さない過大な量の燃料がエンジン１０に供給されることに起因する不具合の発生や、機関出力の低下等、機関運転状態に適した十分な量の燃料がエンジン１０に供給されないことに起因する不具合の発生をそれぞれ回避することができるようになる。
【００９０】
［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態について上記第１の実施形態との相違点を中心に説明する。尚、第１の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００９１】
本実施形態では、最終噴射期間ＴＱＦＩＮの算出手順が上記第１の実施形態と相違している。
以下、この最終噴射期間ＴＱＦＩＮの算出手順について図８に示すフローチャートを参照して説明する。尚、同図に示す各ステップ１００〜７１０のうち、先に示した図４と同一の符号を付したステップについては同一の処理が行われるため、その処理内容の説明は省略する。
【００９２】
ＥＣＵ６０は、ステップ１００，２００の各処理を実行した後、ステップ４００において圧力変化量ＤＰＣＲを算出する。そして、ステップ６１０において、実燃料圧ＰＣＲに対して圧力変化量ＤＰＣＲを加算補正し、その補正値を新たな実燃料圧ＰＣＲとして設定する。
【００９３】
次に、ＥＣＵ６０は、ステップ７１０において、図４に示すステップ３００の処理と同様、図６に示す関数データを参照することにより、この更新された実燃料圧ＰＣＲと機関要求噴射量ＱＦＩＮとに基づいて最終噴射期間ＴＱＦＩＮを算出する。こうして最終噴射期間ＴＱＦＩＮを算出した後、ＥＣＵ６０は本ルーチンの処理を一旦終了する。
【００９４】
このように本実施形態では、レール圧の変化に起因して実際の燃料噴射量が機関要求噴射量ＱＦＩＮからずれるのを抑制する上で、最終噴射期間ＴＱＦＩＮを算出する前に圧力変化量ＤＰＣＲに基づき予め実燃料圧ＰＣＲを補正するだけでよい。
【００９５】
（３）従って、第１の実施形態において（１）及び（２）に記載した作用効果に加え、基本噴射期間ＴＱＦＩＮＢや噴射期間補正値ＴＱＦＩＮＨを敢えて算出する必要は無く、また、図７に示すような、噴射期間補正値ＴＱＦＩＮＨを算出するための関数データ等を予め用意する必要も無いため、制御構造の簡素化を図ることができるようになる。
【００９６】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態について上記第２の実施形態との相違点を中心に説明する。尚、第２の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００９７】
本実施形態では、パイロット噴射を実行可能なエンジン１０に対して本発明に係る燃料噴射制御装置を適用するようにしている。周知のように、このパイロット噴射は、メイン噴射に先立ち微量の燃料を予め噴射する（パイロット噴射する）ことにより、燃焼圧の急激な上昇を抑えて燃焼騒音の低減を図るものである。以下に説明する本実施形態の燃料噴射制御では、パイロット噴射によってレール圧が低下した場合、このレール圧の低下量に基づいてメイン噴射時の噴射期間（メイン噴射期間ＴＱＭＡＩＮ）を適正な期間に補正するようにしている。
【００９８】
尚、本実施形態では、燃料ポンプ３０による燃料圧送が常にメイン噴射終了後に開始されるように、各調整弁７０ａ，７０ｂの閉弁時期が予め設定されている（図１１参照）。従って、実燃料圧ＰＣＲの検出時からメイン噴射が終了するまでの期間に燃料圧送が行われることはなく、同燃料圧送によりレール圧が変化することもない。
【００９９】
以下、こうしたメイン噴射期間ＴＱＭＡＩＮの算出手順について説明する。
図９及び図１０は、上記メイン噴射期間ＴＱＭＡＩＮ及びパイロット噴射期間ＴＱＰＬＴの算出手順を示すフローチャートである。また、図１１は、各サプライポンプ５０ａ，５０ｂにおける燃料の吸入・圧送タイミング、、パイロット噴射及びメイン噴射等に伴うレール圧の変化態様等を示すタイミングチャートである。
【０１００】
ＥＣＵ６０は、図９及び図１０の各フローチャートに示す一連の処理を所定のクランク角毎（１８０°ＣＡ毎）の割込処理として実行する。尚、本ルーチンの割込時期は、図４及び図８に示す処理ルーチンと同様、各サプライポンプ５０ａ，５０ｂの状態が吸入行程から圧送行程に切り替わる時期（クランク角ＣＡが例えば図１１に示すＣＡ０，ＣＡ１，ＣＡ２，ＣＡ３の各角度に達する時期）に設定されている。
【０１０１】
ＥＣＵ６０は、図９に示すステップ１００、２００において実燃料圧ＰＣＲを検出し、更にアクセル開度ＡＣＣＰ及び機関回転速度ＮＥ等に基づいて機関要求噴射量ＱＦＩＮを算出する。
【０１０２】
そして、ステップ３２０では、機関回転速度ＮＥ及び機関要求噴射量ＱＦＩＮに基づいてパイロット噴射量ＱＰＬＴを算出する。このパイロット噴射量ＱＰＬＴと機関回転速度ＮＥ及び機関要求噴射量ＱＦＩＮとの関係は予め実験等により、燃焼騒音、排煙濃度等を考慮して機関運転状態に最も適した量となるように求められ、同パイロット噴射量ＱＰＬＴを算出するための関数データとしてメモリ６４に記憶されている。
【０１０３】
次に、ステップ３３０において、次の演算式（６）に従ってメイン噴射量ＱＭＡＩＮを算出する。
ＱＭＡＩＮ＝ＱＦＩＮ−ＱＰＬＴ ・・・（６）
ＱＦＩＮ：機関要求噴射量
ＱＰＬＴ：パイロット噴射量
こうしてパイロット噴射量ＱＰＬＴ及びメイン噴射量ＱＭＡＩＮを算出した後、ステップ４５０では、実燃料圧ＰＣＲの検出時からパイロット噴射が開始されるまでの期間（レール圧変化推定期間ＡＰＣＲＰＬＴ：図１１参照）におけるレール圧の変化量（圧力変化量ＤＰＣＲＰＬＴ）と、同検出時からメイン噴射が開始されるまでの期間（レール圧変化推定期間ＡＰＣＲＭＡＩＮ：図１１参照）におけるレール圧の変化量（圧力変化量ＤＰＣＲＭＡＩＮ）とをそれぞれ算出する。
【０１０４】
図１０はこれら各圧力変化量ＤＰＣＲＰＬＴ，ＤＰＣＲＭＡＩＮの算出手順を詳細に示すフローチャートである。
同図に示すステップ４５２において、ＥＣＵ６０は、上記各レール圧変化推定期間ＡＰＣＲＰＬＴ，ＡＰＣＲＭＡＩＮを機関回転速度ＮＥに基づいてそれぞれ時間に換算し、それら各換算値を実燃料圧ＰＣＲの検出時からパイロット噴射が開始される時までの燃料リーク期間ＴＬＥＡＫＰＬＴ、同検出時からメイン噴射が開始される時までの燃料リーク期間ＴＬＥＡＫＭＡＩＮとしてそれぞれ設定する。
【０１０５】
次に、ＥＣＵ６０は、ステップ４５４において、先の図５に示すステップ４０８の処理と同様にして、上記各燃料リーク期間ＴＬＥＡＫＰＬＴ，ＴＬＥＡＫＭＡＩＮ、実燃料圧ＰＣＲ、及び燃温ＴＨＦに基づいて、実燃料圧ＰＣＲの検出時からパイロット噴射開始時まで燃料のリーク量（燃料リーク量ＱＬＥＡＫＰＬＴ）と、同検出時からメイン噴射開始時までの燃料のリーク量（燃料リーク量ＱＬＥＡＫＭＡＩＮ）とをそれぞれ算出する。更に、ＥＣＵ６０は、先の図５に示すステップ４１０の処理と同様にして、ステップ４５６において実燃料圧ＰＣＲ及び燃温ＴＨＦに基づき体積弾性係数Ｅを算出する。
【０１０６】
そして、ステップ４５８において、ＥＣＵ６０は次の各演算式（７），（８）に従って各圧力変化量ＤＰＣＲＰＬＴ，ＤＰＣＲＭＡＩＮをそれぞれ算出する。
ＤＰＣＲＰＬＴ＝Ｅ・ＱＬＥＡＫＰＬＴ／ＶＣＲ ・・・（７）
ＤＰＣＲＭＡＩＮ
＝Ｅ・（ＱＰＬＴ＋ＱＬＥＡＫＭＡＩＮ）／ＶＣＲ ・・・（８）
Ｅ：体積弾性係数
ＱＬＥＡＫＰＬＴ，ＱＬＥＡＫＭＡＩＮ：燃料リーク量
ＶＣＲ：コモンレール２０の容積
尚、上記演算式（８）から明らかなように、実燃料圧ＰＣＲの検出時からメイン噴射開始時までの圧力変化量ＤＰＣＲＭＡＩＮの算出には、燃料リーク量ＱＬＥＡＫＭＡＩＮの他、パイロット噴射量ＱＰＬＴも反映されている。パイロット噴射が行われる場合、メイン噴射はそのパイロット噴射により低下したレール圧に基づいて実行されるためである。
【０１０７】
こうして各圧力変化量ＤＰＣＲＰＬＴ，ＤＰＣＲＭＡＩＮを算出した後、ＥＣＵ６０は処理を図９に示すステップ６２０に移行する。このステップ６２０では、パイロット噴射開始時におけるレール圧（以下、「パイロット噴射時燃料圧」という）ＰＣＲＰＬＴと、メイン噴射開始時におけるレール圧（以下、「メイン噴射時燃料圧」という）ＰＣＲＭＡＩＮとをそれぞれ次の各演算式（９），（１０）に従って算出する。
【０１０８】
ＰＣＲＰＬＴ＝ＰＣＲ−ＤＰＣＲＰＬＴ ・・・（９）
ＰＣＲＭＡＩＮ＝ＰＣＲ−ＤＰＣＲＭＡＩＮ ・・・（１０）
ＰＣＲ：実燃料圧
ＤＰＣＲＰＬＴ，ＤＰＣＲＭＡＩＮ：圧力変化量
これら各演算式（９），（１０）から明らかなように、パイロット噴射時燃料圧ＰＣＲＰＬＴ、メイン噴射時燃料圧ＰＣＲＭＡＩＮはいずれも、実燃料圧ＰＣＲを各圧力変化量ＤＰＣＲＰＬＴ，ＤＰＣＲＭＡＩＮに基づいてそれぞれ補正したものである。
【０１０９】
次に、ＥＣＵ６０は、ステップ７２０において、図８に示すステップ７１０の処理と同様、図６に示す関数データを参照することにより、これら各燃料圧ＰＣＲＰＬＴ，ＰＣＲＭＡＩＮとパイロット噴射量ＱＰＬＴ及びメイン噴射量ＱＭＡＩＮとに基づいてパイロット噴射期間ＴＱＰＬＴ及びメイン噴射期間ＴＱＭＡＩＮをそれぞれ算出する。その結果、これら各噴射期間ＴＱＰＬＴ，ＴＱＭＡＩＮは実質的に上記各燃料圧ＰＣＲＰＬＴ，ＰＣＲＭＡＩＮに基づいて補正されることとなる。
【０１１０】
こうして各噴射期間ＴＱＰＬＴ，ＴＱＭＡＩＮをそれぞれ算出した後、ＥＣＵ６０は本ルーチンの処理を一旦終了する。
このように本実施形態では、実燃料圧ＰＣＲの検出時からパイロット噴射或いはメイン噴射が開始される時までのレール圧の変化（圧力変化量ＤＰＣＲＰＬＴ，ＤＰＣＲＭＡＩＮ）に基づいてパイロット噴射期間ＴＱＰＬＴ及びメイン噴射期間ＴＱＭＡＩＮを補正するようにしている。
【０１１１】
（４）従って、こうしたレール圧の変化によりパイロット噴射やメイン噴射での実際の燃料噴射量がパイロット噴射量ＱＰＬＴ或いはメイン噴射量ＱＭＡＩＮからずれるのを抑制する上で適正な値として各噴射期間ＴＱＰＬＴ，ＴＱＭＡＩＮを極めて精度良く設定することができ、パイロット噴射を行う場合であっても、極めて精度の高い燃料噴射制御を実現することができるようになる。
【０１１２】
（５）また、燃料リークに伴うレール圧の低下量（圧力変化量ＤＰＣＲＰＬＴ，ＤＰＣＲＭＡＩＮ）を確実に推定し、この低下量に基づいて各噴射期間ＴＱＰＬＴ，ＴＱＭＡＩＮを補正することにより、パイロット噴射時やメイン噴射時の実際の燃料噴射量が機関要求噴射量としてのパイロット噴射量ＱＰＬＴやメイン噴射量ＱＭＡＩＮよりも少なくなるのを抑制することができる。その結果、機関出力の低下等、機関運転状態に適した十分な量の燃料が内燃機関に供給されないことに起因する不具合の発生を回避ができるようになる。
【０１１３】
（６）特に、実燃料圧ＰＣＲの検出時からメイン噴射開始時までの圧力変化量ＤＰＣＲＭＡＩＮを推定する際には、こうした燃料リークのみならず、パイロット噴射に伴うレール圧の低下分をも考慮するようにしているため、同パイロット噴射を実行することによりレール圧が低下し、メイン噴射時の実際の燃料噴射量がメイン噴射量ＱＭＡＩＮよりも少なくなるのを抑制することができる。従って、この点で、機関出力の低下等の不具合の発生をより確実に回避できるようになる。
【０１１４】
［第４の実施形態］
次に、本発明の第４の実施形態について上記第１の実施形態との相違点を中心に説明する。尚、第１の実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【０１１５】
本実施形態では、前記レール圧変化推定期間ＡＰＣＲ中のレール圧の変化に加え、更に燃料噴射期間中での燃料圧送や燃料リークに伴うレール圧の変化を推定し、同レール圧変化に基づいて最終噴射期間ＴＱＦＩＮを更に補正することにより、燃料噴射制御の精度をより高めるようにしている。
【０１１６】
以下、こうした燃料噴射期間中のレール圧変化の推定手順及び同レール圧変化に基づく最終噴射期間ＴＱＦＩＮの補正手順について説明する。
図１２は、燃料噴射期間中におけるレール圧変化（以下、「圧力変化量ＤＰＣＲＩＮＪ」という）の推定手順を示すフローチャートであり、このフローチャートに示す各処理は先の図５のフローチャートに示す一連の処理の一部として、ステップ４１２の処理に引き続き実行される。
【０１１７】
まず、同図に示すステップ４２０において、ＥＣＵ６０は、実燃料圧ＰＣＲとステップ４１２の処理を通じて求めた圧力変化量ＤＰＣＲとを加算し、その加算値（ＰＣＲ＋ＤＰＣＲ）と燃温ＴＨＦとに基づいて体積弾性係数Ｅを燃料噴射開始時の値に対応させるべく再度算出する。
【０１１８】
次に、ステップ４２２において、基本噴射期間ＴＱＦＩＮＢ及び燃温ＴＨＦに基づいて燃料噴射期間中での燃料リーク量ＱＬＥＡＫＩＮＪを算出する。そして、ステップ４２４では、燃料ポンプ３０の圧送開始時期が燃料噴射開始時期よりも進角側の時期であるか否か、即ち、燃料噴射が開始される以前に燃料ポンプ３０の燃料圧送が行われるか否かを判断する。ここで燃料噴射が開始される以前に燃料圧送が行われると判断すると、燃料噴射期間中は常に燃料圧送が行われるようになるため、ＥＣＵ６０は、ステップ４２６において、基本噴射期間ＴＱＦＩＮＢを機関回転速度ＮＥに基づいてクランク角ＣＡに換算し、その換算値を燃料噴射期間中における燃料圧送期間ＡＰＵＭＰＩＮＪとして設定する。
【０１１９】
次に、ステップ４２８では、次の演算式（１１）に従って燃料噴射期間中における燃料圧送量ＱＰＵＭＰＩＮＪを算出する。
ＱＰＵＭＰＩＮＪ＝ＡＰＵＭＰＩＮＪ・ＫＱＰＵＭＰ・・・（１１）
ＡＰＵＭＰＩＮＪ：燃料圧送期間
ＫＱＰＵＭＰ：燃料圧送速度
一方、先のステップ４２４において、燃料噴射が開始される以前に燃料圧送が行われることはないと判断すると、ＥＣＵ６０は処理をステップ４３０に移行し、燃料噴射開始時期、基本噴射期間ＴＱＦＩＮＢ、及び機関回転速度ＮＥに基づいて燃料噴射終了時期をクランク角ＣＡを単位として算出する。
【０１２０】
続くステップ４３２では、この燃料噴射終了時期と燃料ポンプ３０の圧送開始時期とを比較することにより、燃料噴射期間中に燃料圧送が開始されるか否かを判断する。ここで、燃料噴射期間中に燃料圧送が開始されると判断すると、ステップ４３４において、圧送開始時期から燃料噴射終了時期までの期間（クランク角ＣＡ）を燃料噴射期間中における燃料圧送期間ＡＰＵＭＰＩＮＪとして算出する。そして、ステップ４３６において、上記演算式（１１）に従って燃料噴射期間中における燃料圧送量ＱＰＵＭＰＩＮＪを算出する。
【０１２１】
一方、ステップ４３２において、燃料噴射期間中に燃料圧送が開始されないと判断すると、燃料圧送期間と燃料噴射期間とは重ならないことになるため、ＥＣＵ６０は、ステップ４３５において、燃料噴射期間中の燃料圧送量ＱＰＵＭＰＩＮＪを「０」に設定する。
【０１２２】
上記各ステップ４２８，４３５，４３６のいずれかの処理を実行した後、ＥＣＵ６０は、ステップ４４０において、次の演算式（１２）に従って燃料噴射期間中における圧力変化量ＤＰＣＲＩＮＪを算出する。
【０１２３】
ＤＰＣＲＩＮＪ
＝Ｅ・（ＱＰＵＭＰＩＮＪ−ＱＬＥＡＫＩＮＪ）／ＶＣＲ ・・・（１２）
Ｅ：体積弾性係数
ＱＰＵＭＰＩＮＪ：燃料噴射期間中の燃料圧送量
ＱＬＥＡＫＩＮＪ：燃料噴射期間中の燃料リーク量
ＶＣＲ：コモンレール２０の容積
そして、ＥＣＵ６０は、ステップ４４２において、既に算出したレール圧変化推定期間ＡＰＣＲ中の圧力変化量ＤＰＣＲと上記燃料噴射期間中における圧力変化量ＤＰＣＲＩＮＪとに基づき、次の演算式（１３）に従って平均圧力変化量ＤＰＣＲＡＶＥを算出する。
【０１２４】
ＤＰＣＲＡＶＥ＝ＤＰＣＲ＋ＤＰＣＲＩＮＪ／２ ・・・（１３）
尚、この平均圧力変化量ＤＰＣＲＡＶＥは、実燃料圧ＰＣＲの検出時から燃料噴射開始時まで（即ちレール圧変化推定期間ＡＰＣＲ中）の圧力変化量ＤＰＣＲと、同検出時から燃料噴射終了時までの圧力変化量（ＤＰＣＲ＋ＤＰＣＲＩＮＪ）との平均値である。
【０１２５】
こうして平均圧力変化量ＤＰＣＲＡＶＥを算出した後、先の図４に示すステップ５００以降の処理を実行する。この際、ステップ６００の処理において、レール圧変化推定期間ＡＰＣＲ中における圧力変化量ＤＰＣＲに代えて、上記平均圧力変化量ＤＰＣＲＡＶＥに基づき噴射期間補正値ＴＱＦＩＮＨを算出するようにする。従って、続くステップ７００では、レール圧変化推定期間ＡＰＣＲ中のレール圧変化（圧力変化量ＤＰＣＲ）に加え、燃料噴射期間中におけるレール圧変化（圧力変化量ＤＰＣＲＩＮＪ）にも基づいて基本噴射期間ＴＱＦＩＮＢが補正されるようになる。
【０１２６】
（７）従って、本実施形態によれば、実燃料圧ＰＣＲの検出時から燃料噴射開始時までレール圧変化によって実際の燃料噴射量が機関要求噴射量ＱＦＩＮからずれるのを抑制できるばかりでなく、燃料噴射期間中のレール圧変化に起因する燃料噴射量のずれをも抑制することができ、更に高精度な燃料噴射制御を実現することができるようになる。
【０１２７】
（８）特に、こうした燃料噴射期間中のレール圧の変化量（圧力変化量ＤＰＣＲＩＮＪ）を推定するに際し、燃料圧送量ＱＰＵＭＰ及び燃料リーク量ＱＬＥＡＫをそれぞれ参照するようにしているため、燃料圧送に伴うレール圧の上昇分及び燃料リークに伴うレール圧の低下分のいずれをも、この圧力変化量ＤＰＣＲＩＮＪに反映させることができる。従って、レール圧の上昇によって実際の燃料噴射量が機関要求噴射量ＱＦＩＮよりも多くなったり、逆にレール圧の低下によって実際の燃料噴射量が機関要求噴射量ＱＦＩＮよりも少なくなったりするのを抑制することができる。その結果、排気性状の悪化等、機関運転状態に適さない過大な量の燃料がエンジン１０に供給されることに起因する不具合の発生や、機関出力の低下等、機関運転状態に適した十分な量の燃料がエンジン１０に供給されないことに起因する不具合の発生をそれぞれ回避することができるようになる。
【０１２８】
［その他の実施形態］
（ａ）第１及び第２の実施形態では、レール圧変化推定期間ＡＰＣＲ中の圧力変化量ＤＰＣＲを燃料圧送量ＱＰＵＭＰ及び燃料リーク量ＱＬＥＡＫの双方に基づいて推定するようにしたが、燃料圧送量ＱＰＵＭＰのみ、或いは燃料リーク量ＱＬＥＡＫのみ基づいて同圧力変化量ＤＰＣＲを推定するようにしてもよい。
【０１２９】
（ｂ）第３の実施形態では、実燃料圧ＰＣＲの検出時からメイン噴射開始時までの圧力変化量ＤＰＣＲＭＡＩＮを上記燃料リーク量ＱＬＥＡＫＭＡＩＮ及びパイロット噴射量ＱＰＬＴに基づいて推定するようにしたが、燃料リーク量ＱＬＥＡＫＭＡＩＮのみ、或いはパイロット噴射量ＱＰＬＴのみ基づいて、この圧力変化量ＤＰＣＲＭＡＩＮを推定するようにしてもよい。
【０１３０】
（ｃ）また、第３の実施形態において、メイン噴射が開始される以前に燃料圧送を開始可能な構成とした場合には、実燃料圧ＰＣＲの検出時からメイン噴射開始時までの燃料圧送量を求め、この燃料圧送量に基づいて、或いは同燃料圧送量に加え、上記燃料リーク量ＱＬＥＡＫＭＡＩＮやパイロット噴射量ＱＰＬＴに基づいて、圧力変化量ＤＰＣＲＭＡＩＮを推定するようにしてもよい。
【０１３１】
（ｄ）第３の実施形態や上記（ｂ），（ｃ）に示す実施形態では、各圧力変化量ＤＰＣＲＰＬＴ，ＤＰＣＲＭＡＩＮに基づいて予め実燃料圧ＰＣＲを補正し、その補正後の値（パイロット噴射時燃料圧ＰＣＲＰＬＴ，メイン噴射時燃料圧ＰＣＲＭＡＩＮ）に基づいてパイロット噴射時やメイン噴射時での燃料噴射期間（パイロット噴射期間ＴＱＰＬＴ，メイン噴射期間ＴＱＭＡＩＮ）を算出するようにしたが、第１の実施形態と同様にして、パイロット噴射期間ＴＱＰＬＴやメイン噴射期間ＴＱＭＡＩＮに係る補正値を上記各圧力変化量ＤＰＣＲＰＬＴ，ＤＰＣＲＭＡＩＮに基づいて算出し、その補正値に基づいてこれら各燃料噴射期間ＴＱＰＬＴ，ＴＱＭＡＩＮを補正するようにしてもよい。
【０１３２】
（ｅ）第３の実施形態や上記（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示す実施形態において、第４の実施形態と同様に、パイロット噴射期間中やメイン噴射期間中における燃料圧送や燃料リークに伴うレール圧の変化分を推定し、そのレール圧変化に基づいてパイロット噴射期間ＴＱＰＬＴやメイン噴射期間ＴＱＭＡＩＮを更に補正するようにしてもよい。
【０１３３】
（ｆ）第３の実施形態では、パイロット噴射の実施態様として同パイロット噴射をメイン噴射の前に一回だけ行う場合について例示したが、このパイロット噴射はメイン噴射の前に複数回実行されるものであってもよい。こうした場合には、２回目以降のパイロット噴射については、それ以前に実行されたパイロット噴射での総燃料噴射量に基づきレール圧の変化を推定し、同レール圧変化に基づいて、そのパイロット噴射時での燃料噴射期間を補正するようにする。
【０１３４】
（ｇ）第４の実施形態では燃料噴射期間中における圧力変化量ＤＰＣＲＩＮＪを燃料圧送量ＱＰＵＭＰＩＮＪ及び燃料リーク量ＱＬＥＡＫＩＮＪに基づいて推定するようにしたが、燃料圧送量ＱＰＵＭＰＩＮＪのみ、或いは燃料リーク量ＱＬＥＡＫＩＮＪのみに基づいて同圧力変化量ＤＰＣＲＩＮＪを推定するようにしてもよい。
【０１３５】
（ｈ）上記第１、第２、第４の実施形態では、燃料ポンプ３０の燃料圧送速度（ＫＱＰＵＭＰ）が一定であるとして同燃料ポンプ３０の燃料圧送量を算出するようにしたが、例えばこの燃料圧送速度が圧送開始時期によって変化する場合であっても、この燃料圧送速度を圧送開始時期に対応して示すマップ等を参照することにより燃料圧送量を算出することができる。
【０１３６】
（ｉ）上記各実施形態では、燃料噴射量を燃料噴射期間、即ちインジェクタ１２の開弁期間に基づいて制御する場合について例示したが、こうした開弁期間に限らず、例えば、同インジェクタ１２の開度に基づいて燃料噴射量を制御するようにし、この開度指令値をレール圧の変化に基づいて補正するようにしてもよい。
【０１３７】
（ｊ）上記各実施形態では、本発明の燃料噴射制御装置が適用される内燃機関としてディーゼルエンジンを例示したが、例えば、燃料を燃焼室に直接噴射する直噴式ガソリンエンジンに同装置を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディーゼルエンジンの高圧燃料噴射系を示す概略構成図。
【図２】燃料リーク等に伴うレール圧の変化態様等を示すタイミングチャート。
【図３】燃料圧送等に伴うレール圧の変化態様等を示すタイミングチャート。
【図４】第１の実施形態における燃料噴射期間の算出手順を示すフローチャート。
【図５】第１の実施形態における圧力変化量の算出手順を示すフローチャート。
【図６】燃料圧及び燃料噴射量と燃料噴射期間との関係を示すグラフ。
【図７】燃料圧及び機関要求噴射量と感度係数との関係を示すグラフ。
【図８】第１の実施形態における燃料噴射期間の算出手順を示すフローチャート。
【図９】第３の実施形態における燃料噴射期間の算出手順を示すフローチャート。
【図１０】第３の実施形態における圧力変化量の算出手順を示すフローチャート。
【図１１】パイロット噴射及びメイン噴射等に伴うレール圧の変化態様等を示すタイミングチャート。
【図１２】第４の実施形態における圧力変化量の算出手順の一部を示すフローチャート。
【図１３】蓄圧配管内の燃料圧の一変化態様を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１０…エンジン、１２…インジェクタ、１４…燃料タンク、２０…コモンレール、２１…リリーフ通路、２２…リリーフバルブ、２３…吐出通路、２４…吸入通路、３０…燃料ポンプ、３１…フィードポンプ、３４…吸入ポート、３６…リリーフポート、３８…吐出ポート、４０…ドライブシャフト、４２…カム、５０ａ…第１のサプライポンプ、５０ｂ…第２のサプライポンプ、６０…ＥＣＵ、６２…ＣＰＵ、６４…メモリ、６５…回転数センサ、６６…気筒判別センサ、６７…アクセルセンサ、６８…燃圧センサ、６９…燃温センサ、７０ａ…第１の調整弁、７０ｂ…第２の調整弁。
Claims (12)
- 内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁が接続され燃料ポンプから燃料が圧送供給される蓄圧配管内の燃料圧を前記燃料ポンプにおける燃料の圧送行程から吸入行程に切り替わる時期に検出し、該検出燃料圧及び機関要求噴射量に基づき設定される制御指令値に基づいて前記燃料噴射弁を駆動制御する高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、
前記蓄圧配管内の燃料圧を可変とする前記高圧燃料噴射系の可変要素に基づいて前記燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までの前記燃料圧の変化を推定する推定手段と、
前記燃料噴射弁の実燃料噴射量を前記機関要求噴射量に一致させるべく前記制御指令値を前記推定される燃料圧変化に基づいて補正する補正手段と
を備え、
前記推定手段は、前記燃料ポンプの燃料圧送量及び前記燃料噴射弁に接続されたリリーフ通路を介してリークする燃料のリーク量を前記可変要素とし、前記燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までの前記燃料圧送量及び前記リーク量に基づいて前記燃料圧変化を推定する
ことを特徴とする高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置。 - 請求項１に記載した高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、
前記制御指令値は前記燃料噴射弁の開弁期間指令値であり、
前記補正手段は前記燃料圧変化に基づいて前記開弁期間指令値の補正値を算出し、該補正値に基づいて同開弁期間指令値を補正する
ことを特徴とする高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置。 - 請求項１に記載した高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、
前記制御指令値は前記燃料噴射弁の開弁期間指令値であり、
前記補正手段は前記検出燃料圧を前記燃料圧変化に基づき補正することにより、該補正によって更新された検出燃料圧及び前記機関要求噴射量に基づき設定される前記開弁期間指令値の補正を行う
ことを特徴とする高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置。 - 請求項２又は３に記載した高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、
前記推定手段は燃料噴射期間中の前記燃料ポンプの燃料圧送に伴う前記燃料圧の変化を同燃料噴射期間中の燃料圧送量に基づいて更に推定し、
前記補正手段は前記実燃料噴射量を前記機関要求噴射量に一致させるべく前記開弁期間指令値を前記燃料噴射期間中の燃料圧変化に基づいて更に補正する
ことを特徴とする高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置。 - 請求項２又は３に記載した高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、
前記推定手段は燃料噴射期間中の前記リリーフ通路を介した燃料のリークに伴う前記燃料圧の変化を同燃料噴射期間中のリーク量に基づいて更に推定し、
前記補正手段は前記実燃料噴射量を前記機関要求噴射量に一致させるべく前記開弁期間指令値を前記燃料噴射期間中の燃料圧変化に基づいて更に補正する
ことを特徴とする高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置。 - 内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁が接続され燃料ポンプから燃料が圧送供給される蓄圧配管内の燃料圧を前記燃料ポンプにおける燃料の圧送行程から吸入行程に切り替わる時期に検出し、該検出燃料圧及び機関要求噴射量に基づき設定される制御指令値に基づいて前記燃料噴射弁を駆動制御する高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、
前記蓄圧配管内の燃料圧を可変とする前記高圧燃料噴射系の可変要素に基づいて前記燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までの前記燃料圧の変化を推定する推定手段と、
前記燃料噴射弁の実燃料噴射量を前記機関要求噴射量に一致させるべく前記制御指令値を前記推定される燃料圧変化に基づいて補正する補正手段とを備え、
前記高圧燃料噴射系は前記機関要求噴射量と等しい量の燃料を分割して前記燃料噴射弁から噴射するものであり、
前記制御指令値は各燃料噴射での要求燃料噴射量及び前記検出燃料圧に基づき各燃料噴射毎に各別に設定され、
前記推定手段は前記燃料噴射弁の燃料噴射量を前記可変要素とし、前記燃料圧の検出時から各燃料噴射のうちの特定の燃料噴射が開始される時までの前記燃料噴射量の積算値に基づいて前記燃料圧変化を推定し、
前記補正手段は前記燃料圧変化に基づいて前記特定の燃料噴射での実燃料噴射量を同特定の燃料噴射での要求燃料噴射量に一致させるべく前記特定の燃料噴射における制御指令値を補正する
ことを特徴とする高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置。 - 内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁が接続され燃料ポンプから燃料が圧送供給される蓄圧配管内の燃料圧を前記燃料ポンプにおける燃料の圧送行程から吸入行程に切り替わる時期に検出し、該検出燃料圧及び機関要求噴射量に基づき設定される制御指令値に基づいて前記燃料噴射弁を駆動制御する高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、
前記蓄圧配管内の燃料圧を可変とする前記高圧燃料噴射系の可変要素に基づいて前記燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までの前記燃料圧の変化を推定する推定手段と、
前記燃料噴射弁の実燃料噴射量を前記機関要求噴射量に一致させるべく前記制御指令値を前記推定される燃料圧変化に基づいて補正する補正手段とを備え、
前記高圧燃料噴射系は前記機関要求噴射量と等しい量の燃料を分割して前記燃料噴射弁から噴射するものであり、
前記制御指令値は各燃料噴射での要求燃料噴射量及び前記検出燃料圧に基づき各燃料噴射毎に各別に設定され、
前記推定手段は前記燃料ポンプの燃料圧送量を前記可変要素とし、前記燃料圧の検出時から各燃料噴射のうちの特定の燃料噴射が開始される時までの前記燃料圧送量に基づいて前記燃料圧変化を推定し、
前記補正手段は前記燃料圧変化に基づいて前記特定の燃料噴射での実燃料噴射量を同特定の燃料噴射での要求燃料噴射量に一致させるべく前記特定の燃料噴射における制御指令値を補正する
ことを特徴とする高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置。 - 内燃機関に燃料を噴射供給する燃料噴射弁が接続され燃料ポンプから燃料が圧送供給される蓄圧配管内の燃料圧を前記燃料ポンプにおける燃料の圧送行程から吸入行程に切り替わる時期に検出し、該検出燃料圧及び機関要求噴射量に基づき設定される制御指令値に基づいて前記燃料噴射弁を駆動制御する高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、
前記蓄圧配管内の燃料圧を可変とする前記高圧燃料噴射系の可変要素に基づいて前記燃料圧の検出時から燃料噴射開始時までの前記燃料圧の変化を推定する推定手段と、
前記燃料噴射弁の実燃料噴射量を前記機関要求噴射量に一致させるべく前記制御指令値を前記推定される燃料圧変化に基づいて補正する補正手段とを備え、
前記高圧燃料噴射系は前記機関要求噴射量と等しい量の燃料を分割して前記燃料噴射弁から噴射するものであり、
前記制御指令値は各燃料噴射での要求燃料噴射量及び前記検出燃料圧に基づき各燃料噴射毎に各別に設定され、
前記推定手段は前記燃料噴射弁に接続されたリリーフ通路を介してリークする燃料のリーク量を前記可変要素とし、前記燃料圧の検出時から前記特定の燃料噴射が開始される時までの前記リーク量に基づいて前記燃料圧変化を推定し、
前記補正手段は前記燃料圧変化に基づいて前記特定の燃料噴射での実燃料噴射量を同特定の燃料噴射での要求燃料噴射量に一致させるべく前記特定の燃料噴射における制御指令値を補正する
ことを特徴とする高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置。 - 請求項６乃至８のいずれかに記載した高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、
前記制御指令値は前記燃料噴射弁の開弁期間指令値であり、
前記補正手段は前記燃料圧変化に基づいて前記特定の燃料噴射における開弁期間指令値の補正値を算出し、該補正値に基づいて同開弁期間指令値を補正する
ことを特徴とする高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置。 - 請求項６乃至８のいずれかに記載した高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、
前記制御指令値は前記燃料噴射弁の開弁期間指令値であり、
前記補正手段は前記検出燃料圧を前記燃料圧変化に基づき補正することにより、該補正によって更新された検出燃料圧及び前記機関要求噴射量に基づき設定される前記開弁機関指令値の補正を行う
ことを特徴とする高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置。 - 請求項９又は１０に記載した高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、
前記推定手段は前記特定の燃料噴射での噴射期間中の前記燃料ポンプの燃料圧送に伴う前記燃料圧の変化を同噴射期間中の燃料圧送量に基づいて更に推定し、
前記補正手段は前記実燃料噴射量を前記特定の燃料噴射での要求燃料噴射量に一致させるべく前記特定の燃料噴射における開弁期間指令値を前記噴射期間中の燃料圧変化に基づいて更に補正する
ことを特徴とする高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置。 - 請求項９又は１０に記載した高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置において、
前記推定手段は前記特定の燃料噴射での噴射期間中の前記燃料噴射弁に接続されたリリーフ通路を介した燃料リークに伴う前記燃料圧の変化を同噴射期間中のリーク量に基づいて更に推定し、
前記補正手段は前記実燃料噴射量を前記特定の燃料噴射での要求燃料噴射量に一致させるべく前記特定の燃料噴射における開弁期間指令値を前記噴射期間中の燃料圧変化に基づいて更に補正する
ことを特徴とする高圧燃料噴射系の燃料噴射制御装置。
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