JPH11153055A - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃料の圧送行程期間内におけるＰＣＶ（吐出
量制御弁）の電磁コイルへの通電期間を短縮し、電磁コ
イルの発熱を抑制すること。 【解決手段】 インジェクタが接続されたコモンレール
内の燃圧を制御するサプライポンプのＰＣＶは、カムリ
フトによる燃料の圧送行程期間内であれば、一旦閉弁さ
れるとＰＣＶ通電電流の飽和状態が維持されなくても燃
圧によって閉弁状態が保持される。このため、ＰＣＶを
駆動するためのＰＣＶ駆動信号が圧送行程期間始めにお
ける１回目と圧送行程期間終了までの２回目とに別けて
出力される。このように、燃料の圧送行程期間内でＰＣ
Ｖ通電電流を流す期間が短縮されることでエネルギ削減
され、この間のＰＣＶの電磁コイルにおける発熱が抑制
される。また、２回目のＰＣＶ通電遮断時のフライバッ
クエネルギがパイロット・メインコンデンサ電圧として
効率良く回収される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の各気筒
に装着されたインジェクタからコモンレール内に貯留さ
れた高圧燃料を噴射するコモンレール式と称する内燃機
関の燃料噴射制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、内燃機関の燃料噴射制御装置に関
連する先行技術文献としては、特開平８−２１０１７０
号公報にて開示されたものが知られている。このもので
は、ディーゼル機関のコモンレール式燃料噴射制御装置
において、電磁コイルへの通電遮断時に発生するフライ
バックエネルギ（フライバック電流）を用いてインジェ
クタを駆動する技術が示されている。これは、ディーゼ
ル機関とサプライポンプとコモンレールとを備え、サプ
ライポンプに設けられたノーマルオープンタイプの電磁
式吐出量制御弁（Pressure Control Valve：以下、『Ｐ
ＣＶ』と記す）の駆動時に生じるフライバックエネルギ
をコンデンサに蓄積し、このエネルギをインジェクタの
電磁コイルの通電時に用いるようにしている。

【０００３】つまり、近年、内燃機関の性能向上を図る
ためインジェクタを高電圧・大電流駆動し、瞬時に開弁
させ燃料噴射する要求が高まっており、この際のインジ
ェクタ駆動電圧は１００〔Ｖ：ボルト〕以上、駆動電流
は８〔Ａ：アンペア〕程度必要となる。このため、ＰＣ
Ｖの電磁コイルに対する通電遮断時に発生するフライバ
ックエネルギがインジェクタ駆動のためのエネルギとし
て蓄積されインジェクタ駆動時に放電される。また、充
電専用コイルに通電してインジェクタを駆動するのに必
要なエネルギを蓄積するのではなく、専用コイルの代わ
りにＰＣＶの電磁コイルを用いることにより、少ない部
品点数となり低コスト化を図ることができる。

【０００４】より詳しくは、電磁コイルへの通電遮断時
にはコイルインダクタンスＬや通電電流等により規定さ
れるフライバックエネルギ（磁気エネルギ）が発生さ
れ、このエネルギが充電用コンデンサに蓄積される。こ
れにより、コンデンサには１００〔Ｖ〕以上のエネルギ
が蓄積できる。インジェクタは機関回転数やバッテリ電
圧等により規定されるタイミングにより駆動されるが、
このインジェクタ駆動時に予め充電用コンデンサに蓄積
された１００〔Ｖ〕以上のエネルギがインジェクタ側に
放電されるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、サプライポ
ンプからコモンレールへの燃料の圧送行程期間中、ＰＣ
Ｖの完全閉弁状態を維持するためＰＣＶの電磁コイルに
ＰＣＶ通電電流として飽和電流を流し続けると電磁コイ
ルが発熱し無駄な電力消費となるばかりかＰＣＶ自身も
損傷を受け易くなるという不具合があった。

【０００６】そこで、この発明はかかる不具合を解決す
るためになされたもので、サプライポンプのＰＣＶ（吐
出量制御弁）の電磁コイルへの通電遮断時に発生するフ
ライバックエネルギの回収機能を有する内燃機関の燃料
噴射制御装置であって、燃料の圧送行程期間内における
ＰＣＶの電磁コイルへの通電期間を短縮し、電磁コイル
の発熱を抑制可能な内燃機関の燃料噴射制御装置の提供
を課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の内燃機関の燃
料噴射制御装置によれば、コイル通電手段によるサプラ
イポンプのＰＣＶの閉弁に伴い燃料吐出量制御手段でサ
プライポンプからコモンレールへの燃料吐出量が制御さ
れ、コモンレール内に貯留された高圧燃料が、インジェ
クタ駆動手段にてインジェクタから内燃機関の各気筒に
噴射供給される。ここで、通電遮断手段によるＰＣＶの
電磁コイルへの通電遮断時に発生されるフライバックエ
ネルギは、インジェクタからの燃料噴射量に影響を及ぼ
す可能性があるときには選択的にエネルギ放電手段によ
って放電される。そして、通電遮断手段によるＰＣＶの
電磁コイルへの通電遮断時に発生されるフライバックエ
ネルギは、ＰＣＶによる燃料の圧送行程期間の終了時で
は、選択的にエネルギ充電手段によって蓄積される。つ
まり、ＰＣＶは、燃料の圧送行程期間の最初に電磁コイ
ルに通電され一旦閉弁されれば通電し続けなくてもその
閉弁状態が維持されるため通電が遮断される。このとき
のフライバックエネルギはインジェクタの駆動に影響を
及ぼさないように放電される。そして、燃料の圧送行程
期間の終了時にＰＣＶの電磁コイルへのＰＣＶ通電電流
が飽和電流となるように再度通電され、燃料の圧送行程
期間の終了時に遮断される。このときのフライバックエ
ネルギは、インジェクタによる燃料噴射が完了している
ため、インジェクタの次回の駆動源となるように蓄積さ
れる。これにより、ＰＣＶの電磁コイルへの通電を燃料
の圧送行程期間中ずっと維持する必要がなくなり、ＰＣ
Ｖの電磁コイルにおける発熱量（消費電力）が低減さ
れ、ＰＣＶ自身の熱（温度）に対する耐久性が大幅に向
上される。

【０００８】請求項２の内燃機関の燃料噴射制御装置で
は、コイル通電手段にてＰＣＶを一旦完全閉弁させれ
ば、燃料の圧送行程期間では、その後に通電遮断手段に
て電磁コイルへの通電をなくしても閉弁状態が維持され
る。このため、１回目の通電期間は、燃料の圧送行程期
間の最初でＰＣＶが完全閉弁のＰＣＶ通電電流に達する
通電開始時点からＰＣＶが一旦完全閉弁される燃料の圧
送行程期間の最初までとされる。これにより、燃料の圧
送行程期間中にＰＣＶを閉弁させるための電磁コイルへ
の通電期間を短縮することができる。

【０００９】請求項３の内燃機関の燃料噴射制御装置で
は、通電遮断手段によりＰＣＶの電磁コイルに対する１
回目の通電遮断時に発生されるフライバックエネルギ
は、燃料の圧送行程期間の途中でありインジェクタの駆
動タイミングと一致する可能性がある。すると、インジ
ェクタから内燃機関の各気筒への燃料噴射量に影響を及
ぼすことが考えられるため、このフライバックエネルギ
がインジェクタ側に流れることがないようエネルギ放電
手段によって放電される。これにより、ＰＣＶの電磁コ
イルに対する１回目の通電遮断時に発生されるフライバ
ックエネルギのインジェクタ側への影響をなくすことが
できる。

【００１０】請求項４の内燃機関の燃料噴射制御装置で
は、通電遮断手段によりＰＣＶの電磁コイルに対する２
回目の通電遮断時に発生されるフライバックエネルギ
が、今回のインジェクタの駆動に影響を及ぼすことない
よう燃料の圧送行程期間の終了時点とＰＣＶの電磁コイ
ルへの２回目の通電遮断時とが一致され、エネルギ充電
手段により蓄積される。これにより、ＰＣＶの電磁コイ
ルに対する２回目の通電遮断時に発生されるフライバッ
クエネルギが次回のインジェクタの駆動源となるように
確実に蓄積される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。

【００１２】図１は本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関の燃料噴射制御装置が適用された４気筒デ
ィーゼル機関を示す概略構成図であり、図２は図１のサ
プライポンプの詳細な構成を示す断面図である。なお、
図２（ａ）はサプライポンプのドライブシャフトに垂直
に固設されたカム形状を示す断面図、図２（ｂ）はサプ
ライポンプのドライブシャフトに平行な図２（ａ）を右
方向から見た断面図である。

【００１３】図１及び図２において、１は１シリンダ方
式のサプライポンプ（高圧ポンプ）であり、サプライポ
ンプ１にはドライブシャフト２が設けられ、このドライ
ブシャフト２はディーゼル機関（内燃機関）３のクラン
クシャフト４に連結されている。また、ドライブシャフ
ト２には略長円形状のカム５が固設されている。そし
て、サプライポンプ１にはシリンダ７が設けられ、この
シリンダ７内にはカム５のカム面を接触しながら摺動す
るプランジャ９が挿設されている。このため、カム５の
回転に伴うプランジャ９の図中、下方向への動作により
シリンダ７内のプランジャ室（加圧室）１１にフィード
ポンプ（低圧ポンプ）１３を介して燃料タンク１４内の
燃料が吸入される。なお、図２（ｂ）に示すように、フ
ィードポンプ１３はサプライポンプ１本体に内蔵され、
ドライブシャフト２の駆動に伴うベーンの移動により燃
料タンク１４内の燃料がプランジャ室１１に供給され
る。

【００１４】シリンダ７の上部にはＰＣＶ（ノーマルオ
ープンタイプの電磁式吐出量制御弁）１５が配設され、
このＰＣＶ１５によってフィードポンプ１３からの燃料
の供給通路が開閉される。つまり、ＰＣＶ１５は弁体１
７とスプリング１８と電磁コイル（ソレノイドコイル）
１９とを備えており、電磁コイル１９に通電されること
でそれまでの開弁状態からスプリング１８の付勢力に抗
して弁体１７が移動され閉弁される。そして、ＰＣＶ１
５の閉弁状態でプランジャ９が上昇されるとプランジャ
室１１の燃料の加圧動作（圧送動作）が行われる。この
加圧動作中でのＰＣＶ１５の閉弁時期が調節されること
でサプライポンプ１からの燃料吐出量が調節される。

【００１５】また、サプライポンプ１のプランジャ室１
１は燃料供給管２３を介して各気筒共通の高圧蓄圧配
管、所謂コモンレール２５に接続されている。燃料供給
管２３のサプライポンプ１側端部には逆止弁２６が配設
され、この逆止弁２６によりサプライポンプ１側からコ
モンレール２５側への燃料の通過が許容され、逆に、コ
モンレール２５側からサプライポンプ１側への燃料の通
過が阻止される。そして、コモンレール２５には分岐管
２８を介してディーゼル機関３の各気筒のインジェクタ
（燃料噴射弁）２９，３０，３１，３２が接続されてい
る。また、インジェクタ２９，３０，３１，３２にはそ
れぞれ三方電磁弁３３，３４，３５，３６が配設されて
おり、これら三方電磁弁３３，３４，３５，３６がオン
／オフ制御されることによりコモンレール２５からの高
圧燃料がインジェクタ２９，３０，３１，３２の噴口か
ら各気筒に噴射される。なお、各三方電磁弁３３，３
４，３５，３６から燃料タンク１４へ燃料を戻すための
リーク側の燃料通路は図示されていない。

【００１６】４１はＥＣＵ（Electronic Control Unit:
電子制御ユニット）であり、ＥＣＵ４１はマイクロコン
ピュータ４２と駆動回路４３とを備え、マイクロコンピ
ュータ４２にはクランク角センサ４４、気筒判別センサ
４５やアクセル開度センサ４６等からディーゼル機関３
の機関回転数及びアクセルペダル（図示略）からのアク
セル開度等の情報が入力される。ここで、気筒判別セン
サ４５は、図２に示すように、サプライポンプ１のドラ
イブシャフト２に固定されたギヤ４５ａを有し、ドライ
ブシャフト２の回転に伴うギヤ４５ａの通過の際にパル
ス信号が生成される。そして、マイクロコンピュータ４
２によって、これらの入力信号により判定される内燃機
関の運転状態に応じて決定された最適な燃料噴射時期及
び燃料噴射量となるよう駆動回路４３が駆動されインジ
ェクタ２９，３０，３１，３２の各三方電磁弁３３，３
４，３５，３６が制御される。

【００１７】つまり、マイクロコンピュータ４２にてデ
ィーゼル機関３の運転状態として機関回転数及びアクセ
ル開度等に応じた燃料噴射時期及び燃料噴射量が算出さ
れ、インジェクタ２９，３０，３１，３２の三方電磁弁
３３，３４，３５，３６が開閉制御されコモンレール２
５内の燃料がディーゼル機関３の各気筒に噴射される。
ここで、本実施例のディーゼル機関３の各気筒での燃料
噴射の際には、インジェクタ２９，３０，３１，３２か
らメイン噴射とそれに先立つパイロット噴射が行われ
る。このため、後述するように、マイクロコンピュータ
４２にてインジェクタ２９，３０，３１，３２に対する
各インジェクタ駆動信号（噴射パルス）としてインジェ
クタ通電電流（Ｐ）に対応するパイロット噴射信号とイ
ンジェクタ通電電流（Ｍ）に対応するメイン噴射信号と
が生成される。

【００１８】また、マイクロコンピュータ４２は駆動回
路４３を介してＰＣＶ１５の電磁コイル１９と接続さ
れ、電磁コイル１９が通電／非通電状態とされることで
ＰＣＶ１５が開閉制御される。そして、マイクロコンピ
ュータ４２にはコモンレール２５に設けられたコモンレ
ール圧センサ４７により検出されたコモンレール圧信号
が入力され、このコモンレール圧が機関回転数及びアク
セル開度等に応じて設定された最適値となるようＰＣＶ
１５が制御されサプライポンプ１からの燃料吐出量が調
節される。つまり、ディーゼル機関３の始動によりサプ
ライポンプ１のカム５が回転され、この回転に伴いプラ
ンジャ９が往復動されフィードポンプ１３からの燃料が
サプライポンプ１に供給されると共に、高圧燃料が燃料
供給管２３を通ってコモンレール２５に供給され、コモ
ンレール２５内に高圧燃料が貯留される。そこで、マイ
クロコンピュータ４２にてコモンレール圧センサ４７に
よるコモンレール圧が機関回転数及びアクセル開度等に
応じて設定された最適値となるようサプライポンプ１か
らの燃料吐出量が制御される。

【００１９】次に、マイクロコンピュータ４２と駆動回
路４３とからなるＥＣＵ４１の電気的構成について図３
を参照して説明する。

【００２０】ＥＣＵ４１は燃料噴射制御等を行うマイク
ロコンピュータ４２とサプライポンプ１に配設されたＰ
ＣＶ１５の電磁コイル１９と、この電磁コイル１９を駆
動するためのＰＣＶ駆動用スイッチング素子としてのＭ
ＯＳ形電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ：以下、
『ＭＯＳトランジスタ』と記す）５１と、このＭＯＳト
ランジスタ５１がオン／オフ制御されたときのフライバ
ックエネルギをＰＣＶ−コンデンサ接続用スイッチング
素子５２を介して充電蓄積するメイン噴射用コンデンサ
５３及びパイロット噴射用コンデンサ５４、このメイン
噴射用コンデンサ５３及びパイロット噴射用コンデンサ
５４に蓄積されたフライバックエネルギを用いてメイン
噴射電圧切離し用スイッチング素子５５またはパイロッ
ト噴射電圧切離し用スイッチング素子５６を適宜駆動
し、インジェクタ２９，３０，３１，３２の三方電磁弁
３３，３４，３５，３６の各コイルを駆動するためのイ
ンジェクタ駆動用スイッチング素子としてのＭＯＳトラ
ンジスタ５７，５８，５９，６０等を備えている。

【００２１】バッテリ電源＋Ｂ端子には、ＰＣＶ１５の
電磁コイル１９とＭＯＳトランジスタ５１とが直列に接
続されている。また、ＰＣＶ１５の電磁コイル１９には
放電用スイッチング素子６１が環流ダイオード６２を介
して並列に接続されている。ＰＣＶ１５の電磁コイル１
９とＭＯＳトランジスタ５１との間の接続点ａには、Ｐ
ＣＶ−コンデンサ接続用スイッチング素子５２を介して
メイン噴射用コンデンサ５３及びパイロット噴射用コン
デンサ５４が接続されている。このメイン噴射用コンデ
ンサ５３にはメイン噴射電圧切離し用スイッチング素子
５５を介してインジェクタ２９，３０，３１，３２の各
三方電磁弁３３，３４，３５，３６のコイルが並列に接
続されている。同様に、パイロット噴射用コンデンサ５
４にはパイロット噴射電圧切離し用スイッチング素子５
６を介してインジェクタ２９，３０，３１，３２の各三
方電磁弁３３，３４，３５，３６のコイルが並列に接続
されている。そして、各三方電磁弁３３，３４，３５，
３６のコイルにはＭＯＳトランジスタ５７，５８，５
９，６０がそれぞれ直列に接続されている。また、イン
ジェクタ２９，３０，３１，３２の各三方電磁弁３３，
３４，３５，３６には定電流回路６３が接続されてい
る。

【００２２】マイクロコンピュータ４２には上述のＭＯ
Ｓトランジスタ５１，５７，５８，５９，６０のゲー
ト、スイッチング素子５２，５５，５６，６１のベース
がそれぞれ接続され、マイクロコンピュータ４２によっ
てそれらがオン／オフ制御される。ここで、ＭＯＳトラ
ンジスタ５１がマイクロコンピュータ４２からのＰＣＶ
駆動信号によってオン動作されると電磁コイル１９に通
電されＰＣＶ１５が閉弁される。ここで、ＭＯＳトラン
ジスタ５１がオン／オフ制御され、電磁コイル１９への
通電遮断時に発生するフライバックエネルギは、マイク
ロコンピュータ４２からのＰＣＶ−コンデンサ接続信号
によって所定のタイミングにてオン動作されるＰＣＶ−
コンデンサ接続用スイッチング素子５２を介してメイン
噴射用コンデンサ５３及びパイロット噴射用コンデンサ
５４に蓄積される。これにより、メイン噴射用コンデン
サ５３にはインジェクタ２９，３０，３１，３２のメイ
ン噴射のためのエネルギが蓄えられ、パイロット噴射用
コンデンサ５４にはインジェクタ２９，３０，３１，３
２のパイロット噴射のためのエネルギが蓄えられる。更
に、ＭＯＳトランジスタ５１がオン／オフ制御され、電
磁コイル１９への通電遮断時に発生するフライバックエ
ネルギは、マイクロコンピュータ４２からの放電信号に
よって所定のタイミングにてオン動作される放電用スイ
ッチング素子６１を介して放電される。即ち、この際に
は、ＰＣＶ−コンデンサ接続用スイッチング素子５２は
オフ状態とされ、フライバックエネルギはメイン噴射用
コンデンサ５３及びパイロット噴射用コンデンサ５４に
蓄積されないこととなる。

【００２３】更に、各ＭＯＳトランジスタ５７，５８，
５９，６０が、マイクロコンピュータ４２からのインジ
ェクタ２９に対応するＩＮＪ１駆動信号、インジェクタ
３０に対応するＩＮＪ２駆動信号、インジェクタ３１に
対応するＩＮＪ３駆動信号、インジェクタ３２に対応す
るＩＮＪ４駆動信号によってオン動作されるとメイン噴
射用コンデンサ５３またはパイロット噴射用コンデンサ
５４のうちの何れかに蓄えられたエネルギが三方電磁弁
３３，３４，３５，３６に供給されインジェクタ２９，
３０，３１，３２から燃料が噴射される。このとき、メ
イン噴射電圧切離し用スイッチング素子５５またはパイ
ロット噴射電圧切離し用スイッチング素子５６のうちの
何れかがマイクロコンピュータ４２からのメイン切離し
信号またはパイロット切離し信号によってオン動作され
ることでメイン噴射用コンデンサ５３またはパイロット
噴射用コンデンサ５４のうちの何れかが選択される。

【００２４】つまり、メイン噴射用コンデンサ５３及び
パイロット噴射用コンデンサ５４にエネルギが蓄えられ
た状態から、パイロット噴射の際には、メイン噴射電圧
切離し用スイッチング素子５５がオフ状態でマイクロコ
ンピュータ４２からのパイロット切離し信号によってパ
イロット噴射電圧切離し用スイッチング素子５６がオン
動作される。これにより、メイン噴射電圧が切離された
状態で何れかの三方電磁弁３３，３４，３５，３６にパ
イロット噴射用コンデンサ５４からのコンデンサ電圧が
供給されインジェクタ２９，３０，３１，３２から燃料
のパイロット噴射が行われる。続いて、メイン噴射の際
には、パイロット噴射電圧切離し用スイッチング素子５
６がオフ状態でマイクロコンピュータ４２からのメイン
切離し信号によってメイン噴射電圧切離し用スイッチン
グ素子５５がオン動作される。これにより、パイロット
噴射電圧が切離された状態で何れかの三方電磁弁３３，
３４，３５，３６にメイン噴射用コンデンサ５３からの
コンデンサ電圧が供給されインジェクタ２９，３０，３
１，３２から燃料のメイン噴射が行われる。

【００２５】次に、上述のように構成されたディーゼル
機関用燃料噴射制御における各信号の遷移状態を示す図
４のタイミングチャートを参照して説明する。

【００２６】図４には、クランク角センサ４４からのＮ
Ｅ（機関回転数）信号、サプライポンプ１のカムリフ
ト、ＰＣＶ１５の電磁コイル１９を駆動するＭＯＳトラ
ンジスタ５１に対するＰＣＶ駆動信号、ＰＣＶ１５の電
磁コイル１９の通電電流、パイロット噴射用コンデンサ
５４のコンデンサ電圧、メイン噴射用コンデンサ５３の
コンデンサ電圧、ＰＣＶ−コンデンサ接続用スイッチン
グ素子５２に対するＰＣＶ−コンデンサ接続信号、放電
用スイッチング素子６１に対する放電信号、パイロット
噴射電圧切離し用スイッチング素子５６に対するパイロ
ット切離し信号、メイン噴射電圧切離し用スイッチング
素子５５に対するメイン切離し信号、インジェクタ２
９，３０，３１，３２の各三方電磁弁３３，３４，３
５，３６に対するインジェクタ（ＩＮＪ１，ＩＮＪ２，
ＩＮＪ３，ＩＮＪ４）駆動信号、インジェクタ２９，３
０，３１，３２の何れかの三方電磁弁３３，３４，３
５，３６のインジェクタ通電電流１，２が示されてい
る。なお、本実施例におけるディーゼル機関は４気筒で
あり、図４に示すＮＥ信号に対応するパルス番号「０」
〜「０」の周期は１８０°ＣＡ（Crank Angle:クランク
角）となり、ＮＥ信号の１パルスは１５°ＣＡとなる。

【００２７】図４において、ドライブシャフト２に固設
されたカム５の回転によるカムリフト（プランジャ９の
上下動）に伴うサプライポンプ１の燃料の吸入行程期間
では、サプライポンプ１に配設されたＰＣＶ１５が開弁
され燃料タンク１４内からプランジャ室１１内に燃料が
吸入される。この後のカムリフトにてサプライポンプ１
は燃料の圧送行程期間となり、ＰＣＶ１５がそれまでの
開弁状態から閉弁状態とされることで、カム５によるプ
ランジャ９の押上げによってプランジャ室１１内の燃料
が所望の燃圧（燃料圧力）まで上昇されることで圧送状
態となる。

【００２８】ここで、マイクロコンピュータ４２にて燃
圧及び燃料噴射量の制御が実行されるのであるが、この
際、カム５による燃料の圧送行程期間のどのタイミング
でＰＣＶ１５を閉弁させるかが決定される。コモンレー
ル２５において高圧を必要としているときには、比較的
早い時期に閉弁動作が行われ、低圧を必要としていると
きには比較的遅い時期に閉弁動作が行われる。そして、
コモンレール２５内の燃圧が所望となるまで上昇された
時点で三方電磁弁３３，３４，３５，３６が駆動されイ
ンジェクタ２９，３０，３１，３２が開弁され燃料が噴
射されたのち、ＰＣＶ１５が開弁状態とされる。以降、
この動作が順次繰返される。

【００２９】また、マイクロコンピュータ４２では、吸
入行程期間及び圧送行程期間からなるサプライポンプ１
及びディーゼル機関３の運転状態が、基準回転角信号を
用いて判断される。つまり、図１に示すクランク角セン
サ４４からのＮＥ信号がディーゼル機関３のクランクシ
ャフト４の基準回転角信号として用いられ、気筒判別セ
ンサ４５からの信号（気筒判別信号）を用いてディーゼ
ル機関３からのＮＥ信号に基づくパルス数がカウントさ
れ、このＮＥ信号に対応するパルス番号にてＰＣＶ圧送
開始・圧送終了・燃料噴射開始等が判断される。

【００３０】そして、マイクロコンピュータ４２では、
ＰＣＶ１５の閉弁のためのＭＯＳトランジスタ５１、イ
ンジェクタ２９，３０，３１，３２による燃料噴射のた
めの各ＭＯＳトランジスタ５７，５８，５９，６０、メ
イン噴射用コンデンサ５３のメイン噴射電圧切離し用ス
イッチング素子５５、パイロット噴射用コンデンサ５４
のパイロット噴射電圧切離し用スイッチング素子５６を
駆動するための各信号が、機関回転数、バッテリ電源電
圧等に基づき算出される。また、マイクロコンピュータ
４２にて、図４に示すＮＥ信号にて規定される燃料の吸
入行程期間及び圧送行程期間における所定のタイミング
でＭＯＳトランジスタ５１がオン動作されることで、Ｐ
ＣＶ駆動信号が１回目及び２回目のタイミングにてオン
動作される期間、ＰＣＶ１５が閉弁される。このとき、
ＰＣＶ１５の電磁コイル１９にはパルス駆動による磁気
エネルギが発生される。

【００３１】この磁気エネルギＱ〔Ｊ：ジュール〕は、
電磁コイル１９のインダクタンスＬと通電ピーク電流Ｉ
と駆動パルス周波数ｆとにより次式（１）にて算出され
る。

【００３２】

【数１】 Ｑ＝（１／２）・Ｌ・Ｉ² ・ｆ ・・・（１） この磁気エネルギＱはコイルのフライバックエネルギと
呼ばれる。圧送駆動パルスの開始時期、オン時間（パル
ス幅）は燃料噴射の制御システムにより規定される。イ
ンジェクタ駆動パルス仕様は対応するディーゼル機関の
燃料噴射システム（気筒数・最高回転数）により規定さ
れる。インジェクタ駆動の際には、燃料噴射タイミング
に合わせてＭＯＳトランジスタ５７，５８，５９，６０
が駆動される。この際、例えば、インジェクタ通電電流
１に示すように、パイロット噴射用コンデンサ５４から
１００〔Ｖ〕以上のパイロット噴射用充電エネルギ及び
メイン噴射用コンデンサ５３から１００〔Ｖ〕以上のメ
イン噴射用充電エネルギが対応するインジェクタ２９，
３０，３１，３２の何れかに印加される。このとき、イ
ンジェクタ２９，３０，３１，３２の三方電磁弁３３，
３４，３５，３６には８〔Ａ〕程度の電流が流れ、開弁
され燃料が噴射される。インジェクタ２９，３０，３
１，３２の三方電磁弁３３，３４，３５，３６が高電圧
駆動されたのち、図３に示す定電流回路６３から三方電
磁弁３３，３４，３５，３６に定電流が流され一定期間
閉弁状態が保持される。

【００３３】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関の燃料噴射制御装置で使用されているＥＣ
Ｕ４１内のマイクロコンピュータ４２における燃料噴射
制御のメイン処理手順を示す図５のフローチャートに基
づき、上述の図４のタイミングチャートを参照して説明
する。なお、このメインルーチンはＮＥ（機関回転数）
信号に対応する所定時間毎にＥＣＵ４１内のマイクロコ
ンピュータ４２にて繰返し実行される。

【００３４】図５において、ステップＳ１０１で、ＮＥ
信号に対応するパルス番号が「１」であるかが判定され
る（図４参照）。ステップＳ１０１の判定条件が成立、
即ち、ＮＥ信号に対応するパルス番号が「１」のときに
はステップＳ１０２に移行し、このときの運転状態に対
応する目標燃料噴射量、目標燃料噴射時期、目標コモン
レール圧が算出される。一方、ステップＳ１０１の判定
条件が成立せず、即ち、ＮＥ信号に対応するパルス番号
が「１」でないときにはステップＳ１０２の処理がスキ
ップされる。次にステップＳ１０３に移行して、その他
の処理として内燃機関に関する処理以外の、例えば、Ａ
／Ｔ（自動変速機）等に対する種々の演算処理が実行さ
れ、本ルーチンを終了する。

【００３５】次に、本発明の実施の形態の一実施例にか
かる内燃機関の燃料噴射制御装置で使用されているＥＣ
Ｕ４１内のマイクロコンピュータ４２における燃料噴射
制御のＮＥ割込処理手順を示す図６のフローチャートに
基づき、上述の図４を参照して説明する。なお、このＮ
Ｅ割込ルーチンはＮＥ（機関回転数）信号による所定パ
ルス番号毎にＥＣＵ４１内のマイクロコンピュータ４２
にて繰返し実行される。

【００３６】図６において、ステップＳ２０１で、ＮＥ
信号に対応するパルス番号が「８」のＰＣＶ演算タイミ
ングであるかが判定される（図４参照）。ステップＳ２
０１の判定条件が成立、即ち、ＮＥ信号に対応するパル
ス番号が「８」のＰＣＶ演算タイミングであるときには
ステップＳ２０２に移行し、バッテリ電源電圧がチェッ
ク（検出）される。次にステップＳ２０３に移行して、
ＰＣＶ１５の電磁コイル１９に対するＰＣＶ駆動信号の
１回目のＰＣＶ通電１及び２回目のＰＣＶ通電２におけ
る開始時期及びそれらのパルス幅が算出される。ここ
で、ＰＣＶ通電１及びＰＣＶ通電２の開始時期は、目標
コモンレール圧や目標燃料噴射量等に基づき算出され、
それらのパルス幅はバッテリ電源電圧等に基づき算出さ
れる。一方、ステップＳ２０１の判定条件が成立せず、
即ち、ＮＥ信号に対応するパルス番号が「８」のＰＣＶ
演算タイミングでないときにはステップＳ２０２及びス
テップＳ２０３がスキップされる。

【００３７】次にステップＳ２０４に移行して、ＮＥ信
号に対応するパルス番号が「１０」のインジェクタ演算
タイミングであるかが判定される（図４参照）。ステッ
プＳ２０４の判定条件が成立、即ち、ＮＥ信号に対応す
るパルス番号が「１０」のインジェクタ演算タイミング
であるときにはステップＳ２０５に移行して、インジェ
クタ２９，３０，３１，３２の三方電磁弁３３，３４，
３５，３６に対するインジェクタ駆動信号によるパイロ
ット噴射のためのパイロット通電の開始時期及びそのパ
ルス幅、メイン噴射のためのメイン通電の開始時期及び
そのパルス幅が算出される。一方、ステップＳ２０４の
判定条件が成立せず、即ち、ＮＥ信号に対応するパルス
番号が「１０」のインジェクタ演算タイミングでないと
きにはステップＳ２０５がスキップされる。

【００３８】次にステップＳ２０６に移行して、ＰＣＶ
１５の電磁コイル１９に対するＰＣＶ駆動信号の１回目
のＰＣＶ通電１の開始時期であるかが判定される。ステ
ップＳ２０６の判定条件が成立、即ち、ＰＣＶ１５の電
磁コイル１９に対するＰＣＶ駆動信号の１回目のＰＣＶ
通電１の開始時期であるときにはステップＳ２０７に移
行し、ＭＯＳトランジスタ５１がオン動作され、ＰＣＶ
通電１のパルス幅によりＰＣＶ１５の電磁コイル１９が
駆動される。このとき、ＰＣＶ１５の電磁コイル１９に
対するＰＣＶ通電電流は図４に示すように遷移される。
即ち、１回目のＰＣＶ１５の電磁コイル１９の駆動で
は、ＰＣＶ１５が所定時間を経て完全閉弁されるため、
その所定時間が考慮されＰＣＶ通電電流が所定電流値Ｉ
1 に達するまでの期間だけＭＯＳトランジスタ５１がオ
ン動作され、ＰＣＶ１５の電磁コイル１９に対する通電
が実行される。このＰＣＶ１５の閉弁時間はバッテリ電
源電圧の変動によって変化するため、マイクロコンピュ
ータ４２内に予めバッテリ電源電圧に対するＰＣＶ１５
の閉弁時間が記憶されている。したがって、マイクロコ
ンピュータ４２にてバッテリ電源電圧がモニタされ、そ
のときの閉弁時間だけＰＣＶ１５に対してＰＣＶ通電電
流が供給される。ＰＣＶ１５が閉弁され、１回目の通電
遮断時期となると、ＰＣＶ通電電流の供給が停止され
る。この時点で、ＰＣＶ１５の電磁コイル１９にはフラ
イバックエネルギが発生される。

【００３９】しかし、この時点は燃料の圧送行程期間内
であってインジェクタ２９，３０，３１，３２からの燃
料噴射タイミングと重なる可能性が高く、フライバック
エネルギがインジェクタ２９，３０，３１，３２の三方
電磁弁３３，３４，３５，３６側に流れると、燃料噴射
量を微妙に変化させたり、メイン噴射用コンデンサ５３
及びパイロット噴射用コンデンサ５４に効率良く回収さ
れないこととなる。このため、１回目のＰＣＶ１５の電
磁コイル１９に対するＰＣＶ通電電流の通電遮断時に発
生されるフライバックエネルギは、ＰＣＶ−コンデンサ
接続用スイッチング素子５２のオフ動作によりメイン噴
射用コンデンサ５３及びパイロット噴射用コンデンサ５
４への経路を遮断させた状態で、ＰＣＶ１５の電磁コイ
ル１９に並列に接続された放電用スイッチング素子６１
がオン動作されることで環流ダイオード６２を介して放
電される。一方、ステップＳ２０６の判定条件が成立せ
ず、即ち、ＰＣＶ１５の電磁コイル１９に対するＰＣＶ
駆動信号の１回目のＰＣＶ通電１の開始時期でないとき
にはステップＳ２０７がスキップされる。

【００４０】次にステップＳ２０８に移行して、インジ
ェクタ２９，３０，３１，３２の三方電磁弁３３，３
４，３５，３６の何れかによるパイロット噴射開始時期
であるかが判定される。ステップＳ２０８の判定条件が
成立、即ち、インジェクタ２９，３０，３１，３２の三
方電磁弁３３，３４，３５，３６の何れかに対するパイ
ロット噴射開始時期であるときにはステップＳ２０９に
移行し、インジェクタ駆動信号のパイロット通電のパル
ス幅によりインジェクタ２９，３０，３１，３２の三方
電磁弁３３，３４，３５，３６の何れかが駆動される。
このとき、インジェクタ２９，３０，３１，３２の三方
電磁弁３３，３４，３５，３６の何れかのパイロット噴
射に対応するインジェクタ通電電流１，２は図４に
（Ｐ）にて示すように遷移される。

【００４１】つまり、パイロット噴射時期となると、パ
イロット噴射電圧切離し用スイッチング素子５６がオン
動作され、パイロット噴射用コンデンサ５４とインジェ
クタ２９，３０，３１，３２の三方電磁弁３３，３４，
３５，３６との間の経路が接続される。同時に、ＭＯＳ
トランジスタ５７，５８，５９，６０の何れかがオン動
作され、パイロット噴射用コンデンサ５４からインジェ
クタ２９，３０，３１，３２の三方電磁弁３３，３４，
３５，３６の何れかに高電圧が印加され、そのインジェ
クタが瞬時に開弁される。一定時間経過後、パイロット
噴射電圧切離し用スイッチング素子５６がオフ状態とさ
れ経路が遮断される。そして、パイロット通電のパルス
幅だけＭＯＳトランジスタ５７，５８，５９，６０の何
れかがオン動作され、定電流回路６３によってインジェ
クタが定電流制御されその開弁状態が所定時間保持され
る。一方、ステップＳ２０８の判定条件が成立せず、即
ち、インジェクタ２９，３０，３１，３２の三方電磁弁
３３，３４，３５，３６の何れかに対するインジェクタ
駆動信号のパイロット通電の開始時期でないときにはス
テップＳ２０９がスキップされる。

【００４２】次にステップＳ２１０に移行して、インジ
ェクタ２９，３０，３１，３２の三方電磁弁３３，３
４，３５，３６の何れかによるメイン噴射開始時期であ
るかが判定される。ステップＳ２１０の判定条件が成
立、即ち、インジェクタ２９，３０，３１，３２の三方
電磁弁３３，３４，３５，３６の何れかに対するメイン
噴射開始時期であるときにはステップＳ２１１に移行
し、インジェクタ駆動信号のメイン通電のパルス幅によ
りインジェクタ２９，３０，３１，３２の三方電磁弁３
３，３４，３５，３６の何れかが駆動される。このと
き、インジェクタ２９，３０，３１，３２の三方電磁弁
３３，３４，３５，３６の何れかのメイン噴射に対応す
るインジェクタ通電電流１，２は図４に（Ｍ）にて示す
ように遷移される。

【００４３】つまり、メイン噴射時期となると、メイン
噴射電圧切離し用スイッチング素子５５がオン動作さ
れ、メイン噴射用コンデンサ５３とインジェクタ２９，
３０，３１，３２の三方電磁弁３３，３４，３５，３６
との間の経路が接続される。同時に、ＭＯＳトランジス
タ５７，５８，５９，６０の何れかがオン動作され、メ
イン噴射用コンデンサ５３からインジェクタ２９，３
０，３１，３２の三方電磁弁３３，３４，３５，３６の
何れかに高電圧が印加され、そのインジェクタが瞬時に
開弁される。一定時間経過後、メイン噴射電圧切離し用
スイッチング素子５５がオフ状態とされ経路が遮断され
る。そして、メイン通電のパルス幅だけＭＯＳトランジ
スタ５７，５８，５９，６０の何れかがオン動作され、
定電流回路６３によってインジェクタが定電流制御され
その開弁状態が所定時間保持される。一方、ステップＳ
２１０の判定条件が成立せず、即ち、インジェクタ２
９，３０，３１，３２の三方電磁弁３３，３４，３５，
３６の何れかに対するインジェクタ駆動信号のメイン通
電の開始時期でないときにはステップＳ２１１がスキッ
プされる。

【００４４】次にステップＳ２１２に移行して、ＰＣＶ
１５の電磁コイル１９に対するＰＣＶ駆動信号の２回目
のＰＣＶ通電２の開始時期であるかが判定される。ステ
ップＳ２１２の判定条件が成立、即ち、ＰＣＶ１５の電
磁コイル１９に対するＰＣＶ駆動信号の２回目のＰＣＶ
通電２の開始時期であるときにはステップＳ２１３に移
行し、ＭＯＳトランジスタ５１がオン動作され、ＰＣＶ
通電２のパルス幅によりＰＣＶ１５の電磁コイル１９が
駆動される。このとき、ＰＣＶ１５の電磁コイル１９に
対するＰＣＶ通電電流は図４に示すように遷移される。
一方、ステップＳ２１２の判定条件が成立せず、即ち、
ＰＣＶ１５の電磁コイル１９に対するＰＣＶ駆動信号の
２回目のＰＣＶ通電２の開始時期でないときにはステッ
プＳ２１３がスキップされる。

【００４５】次にステップＳ２１４に移行して、ＮＥ信
号に対応するパルス番号が「６」でカムリフトのカム上
死点であるかが判定される。ステップＳ２１４の判定条
件が成立、即ち、カム上死点であるときにはステップＳ
２１５に移行し、カムリフトの圧送行程期間が終了であ
るためＰＣＶ通電２のパルス幅によるＰＣＶ１５の電磁
コイル１９の駆動が強制的に停止され、本ルーチンが終
了する。一方、ステップＳ２１４の判定条件が成立せ
ず、即ち、カムリフトにおけるカム上死点でないときに
は、本ルーチンを終了する。

【００４６】ここで、２回目のＰＣＶ１５の電磁コイル
１９の駆動によるフライバックエネルギのメイン噴射用
コンデンサ５３及びパイロット噴射用コンデンサ５４へ
の回収について説明する。２回目のＰＣＶ１５の電磁コ
イル１９の駆動では、カムリフトのカム上死点でＰＣＶ
通電電流が飽和電流値Ｉmax に達するようにＭＯＳトラ
ンジスタ５１がオン動作され、ＰＣＶ１５の電磁コイル
１９に対する通電が実行される。この２回目のＰＣＶ通
電停止直前に、ＰＣＶ−コンデンサ接続用スイッチング
素子５２がオン動作され、放電用スイッチング素子６１
がオフ動作される。すると、ＰＣＶ１５の電磁コイル１
９に対するＰＣＶ通電電流の通電遮断時に発生されるフ
ライバックエネルギは、この時点ではインジェクタ２
９，３０，３１，３２の三方電磁弁３３，３４，３５，
３６に対するパイロット噴射及びメイン噴射が終了して
いるため、ＰＣＶ−コンデンサ接続用スイッチング素子
５２、ダイオードを介してメイン噴射用コンデンサ５３
及びパイロット噴射用コンデンサ５４に効率良く回収さ
れる。

【００４７】このように、本実施例の内燃機関の燃料噴
射制御装置は、ディーゼル機関３により駆動され、プラ
ンジャ９の往復動によって燃料を吸入・圧送するサプラ
イポンプ１と、サプライポンプ１から圧送される高圧燃
料を貯留するコモンレール２５と、ディーゼル機関３の
各気筒に装着され、コモンレール２５内の高圧燃料が供
給されるインジェクタ２９，３０，３１，３２と、サプ
ライポンプ１に配設されたＰＣＶ（吐出量制御弁）１５
の電磁コイル１９に通電してＰＣＶ１５を閉弁するＥＣ
Ｕ４１内のマイクロコンピュータ４２及び駆動回路４３
のＭＯＳトランジスタ５１等にて達成されるコイル通電
手段と、サプライポンプ１による燃料の圧送行程期間で
前記コイル通電手段によるＰＣＶ１５の閉弁に伴い、サ
プライポンプ１からコモンレール２５への燃料吐出量を
制御するＥＣＵ４１内のマイクロコンピュータ４２にて
達成される燃料吐出量制御手段と、サプライポンプ１に
よる燃料の圧送行程期間で前記コイル通電手段による電
磁コイル１９への通電を間欠的に少なくとも２回遮断す
るＥＣＵ４１内のマイクロコンピュータ４２にて達成さ
れる通電遮断手段と、前記通電遮断手段による電磁コイ
ル１９に対する通電遮断時に発生するフライバックエネ
ルギを選択的にインジェクタ２９，３０，３１，３２の
駆動源として蓄積するＥＣＵ４１内のマイクロコンピュ
ータ４２及び駆動回路４３のＰＣＶ−コンデンサ接続用
スイッチング素子５２、メイン噴射用コンデンサ５３、
パイロット噴射用コンデンサ５４等にて達成されるエネ
ルギ充電手段と、前記通電遮断手段による電磁コイル１
９に対する通電遮断時に発生するフライバックエネルギ
を選択的に放電するＥＣＵ４１内のマイクロコンピュー
タ４２及び駆動回路４３のＰＣＶ−コンデンサ接続用ス
イッチング素子５２、放電用スイッチング素子６１、環
流ダイオード６２等にて達成されるエネルギ放電手段
と、ディーゼル機関３の運転状態に応じた燃料噴射時期
に前記エネルギ充電手段で蓄積されたフライバックエネ
ルギによりインジェクタ２９，３０，３１，３２の各三
方電磁弁３３，３４，３５，３６を駆動し所定の燃料噴
射量をディーゼル機関３の各気筒に供給するＥＣＵ４１
内のマイクロコンピュータ４２及び駆動回路４３のメイ
ン噴射電圧切離し用スイッチング素子５５、パイロット
噴射電圧切離し用スイッチング素子５６等にて達成され
るインジェクタ駆動手段とを具備するものである。

【００４８】したがって、燃料吐出量制御手段を達成す
るＥＣＵ４１内のマイクロコンピュータ４２にてサプラ
イポンプ１からコイル通電手段を達成する駆動回路４３
のＭＯＳトランジスタ５１等にて閉弁制御されるＰＣＶ
１５を介してコモンレール２５内に貯留された高圧燃料
が、インジェクタ駆動手段を達成するＥＣＵ４１内のマ
イクロコンピュータ４２及び駆動回路４３にて三方電磁
弁３３，３４，３５，３６が開閉されることでインジェ
クタ２９，３０，３１，３２からディーゼル機関３の各
気筒に噴射供給される。ここで、ＰＣＶ１５の電磁コイ
ル１９への通電遮断時に発生されるフライバックエネル
ギは、燃料の圧送行程期間の途中ではインジェクタ２
９，３０，３１，３２の駆動タイミングに一致すると燃
料噴射量に影響を及ぼす可能性があるため、通電遮断手
段及びエネルギ放電手段を達成するＥＣＵ４１内のマイ
クロコンピュータ４２及び駆動回路４３のＰＣＶ−コン
デンサ接続用スイッチング素子５２、放電用スイッチン
グ素子６１、環流ダイオード６２等によって放電され
る。そして、ＰＣＶ１５の電磁コイル１９への通電遮断
時に発生されるフライバックエネルギは、インジェクタ
２９，３０，３１，３２が駆動終了するＰＣＶ１５によ
る燃料の圧送行程期間の終了時では、次回のインジェク
タ２９，３０，３１，３２の駆動源となるように通電遮
断手段及びエネルギ充電手段を達成するＥＣＵ４１内の
マイクロコンピュータ４２及び駆動回路４３のＰＣＶ−
コンデンサ接続用スイッチング素子５２、メイン噴射用
コンデンサ５３、パイロット噴射用コンデンサ５４等に
よって蓄積される。

【００４９】つまり、ＰＣＶ１５は、燃料の圧送行程期
間の最初に電磁コイル１９に通電され一旦閉弁されれば
通電し続けなくてもその閉弁状態が維持されるため通電
が遮断される。このときのフライバックエネルギはイン
ジェクタ２９，３０，３１，３２の駆動に影響を及ぼさ
ないように放電される。そして、燃料の圧送行程期間の
終了時にＰＣＶ１５の電磁コイル１９へのＰＣＶ通電電
流が飽和電流となるように再度通電され、燃料の圧送行
程期間の終了時に遮断される。このときのフライバック
エネルギは、インジェクタ２９，３０，３１，３２によ
る燃料噴射が完了しているため、インジェクタ２９，３
０，３１，３２の次回の駆動源となるように蓄積され
る。これにより、ＰＣＶ１５の電磁コイル１９への通電
を燃料の圧送行程期間中ずっと維持する必要がなくな
り、ＰＣＶ１５の電磁コイル１９における発熱量（消費
電力）が低減され、ＰＣＶ１５自身の熱（温度）に対す
る耐久性が大幅に向上される。

【００５０】また、本実施例の内燃機関の燃料噴射制御
装置は、ＥＣＵ４１内のマイクロコンピュータ４２及び
駆動回路４３のＭＯＳトランジスタ５１等にて達成され
るコイル通電手段による電磁コイル１９への通電がＥＣ
Ｕ４１内のマイクロコンピュータ４２にて達成される通
電遮断手段で遮断されるまでの１回目の通電期間を、少
なくとも電磁コイル１９への通電開始からＰＣＶ１５が
完全閉弁するまでとするものである。

【００５１】つまり、コイル通電手段を達成するＥＣＵ
４１内のマイクロコンピュータ４２及び駆動回路４３の
ＭＯＳトランジスタ５１等にてＰＣＶ１５を一旦完全閉
弁させれば、燃料の圧送行程期間では、その後に通電遮
断手段を達成するＥＣＵ４１内のマイクロコンピュータ
４２にて電磁コイル１９への通電をなくしても閉弁状態
が維持される。このため、１回目の通電期間は、燃料の
圧送行程期間の最初でＰＣＶ１５が完全閉弁のＰＣＶ通
電電流に達するようにＥＣＵ４１内のマイクロコンピュ
ータ４２で算出された通電開始時点からＰＣＶ１５が一
旦完全閉弁される燃料の圧送行程期間の最初までとされ
る。これにより、燃料の圧送行程期間中におけるＰＣＶ
１５を閉弁させるための電磁コイル１９への通電期間を
短縮することができる。

【００５２】そして、本実施例の内燃機関の燃料噴射制
御装置は、ＥＣＵ４１内のマイクロコンピュータ４２に
て達成される通電遮断手段による電磁コイル１９に対す
る１回目の通電遮断時に発生するフライバックエネルギ
を、ＥＣＵ４１内のマイクロコンピュータ４２及び駆動
回路４３のＰＣＶ−コンデンサ接続用スイッチング素子
５２、放電用スイッチング素子６１、環流ダイオード６
２等にて達成されるエネルギ放電手段により放電するも
のである。

【００５３】つまり、通電遮断手段を達成するＥＣＵ４
１内のマイクロコンピュータ４２によりＰＣＶ１５の電
磁コイル１９に対する１回目の通電遮断時に発生される
フライバックエネルギは、燃料の圧送行程期間の途中で
ありインジェクタ２９，３０，３１，３２の駆動タイミ
ングと一致する可能性がある。すると、インジェクタ２
９，３０，３１，３２からディーゼル機関３の各気筒へ
の燃料噴射量に影響を及ぼすことが考えられるため、こ
のフライバックエネルギがインジェクタ２９，３０，３
１，３２の三方電磁弁３３，３４，３５，３６側に流れ
ることがないようエネルギ放電手段を達成するＥＣＵ４
１内のマイクロコンピュータ４２によりＰＣＶ−コンデ
ンサ接続用スイッチング素子５２がオフ動作され、放電
用スイッチング素子６１がオン動作されることで環流ダ
イオード６２を介して放電される。これにより、ＰＣＶ
１５の電磁コイル１９に対する１回目の通電遮断時に発
生されるフライバックエネルギのインジェクタ２９，３
０，３１，３２側への影響をなくすことができる。

【００５４】更に、本実施例の内燃機関の燃料噴射制御
装置は、ＥＣＵ４１内のマイクロコンピュータ４２にて
達成される通電遮断手段による電磁コイル１９に対する
２回目の通電遮断時をサプライポンプ１のプランジャ９
の最上昇点であるカム５のカム上死点とし、この２回目
の通電遮断時に発生するフライバックエネルギをＥＣＵ
４１内のマイクロコンピュータ４２及び駆動回路４３の
ＰＣＶ−コンデンサ接続用スイッチング素子５２、メイ
ン噴射用コンデンサ５３、パイロット噴射用コンデンサ
５４等にて達成されるエネルギ充電手段により充電する
ものである。

【００５５】つまり、通電遮断手段を達成するＥＣＵ４
１内のマイクロコンピュータ４２によりＰＣＶ１５の電
磁コイル１９に対する２回目の通電遮断時に発生される
フライバックエネルギが、今回のインジェクタ２９，３
０，３１，３２の駆動に影響を及ぼすことないよう燃料
の圧送行程期間の終了時点とＰＣＶ１５の電磁コイル１
９への２回目の通電遮断時とが一致され、エネルギ充電
手段を達成するＥＣＵ４１内のマイクロコンピュータ４
２及び駆動回路４３によりＰＣＶ−コンデンサ接続用ス
イッチング素子５２がオン動作される。これにより、Ｐ
ＣＶ１５の電磁コイル１９に対する２回目の通電遮断時
に発生されるフライバックエネルギが次回のインジェク
タ２９，３０，３１，３２の駆動源となるようにメイン
噴射用コンデンサ５３、パイロット噴射用コンデンサ５
４に確実に蓄積される。

【００５６】図７は、本発明の実施の形態の一実施例に
かかる内燃機関の燃料噴射制御装置によるディーゼル機
関用燃料噴射制御における各信号の遷移状態の変形例を
示すタイミングチャートである。なお、図７のタイミン
グチャートは、図４のタイミングチャートとほぼ同じで
あるため、その相違点のみについて説明する。

【００５７】基本的には、図４と同様に、２回目のＰＣ
Ｖ１５の電磁コイル１９への通電遮断時に発生するフラ
イバックエネルギを利用してメイン噴射用コンデンサ５
３及びパイロット噴射用コンデンサ５４が所望の充電電
圧に満充電される。ここで、図７では、２回目のＰＣＶ
１５の電磁コイル１９への通電遮断後に３回目となる充
電電圧補充用の昇圧パルスが追加されている。これによ
り、バッテリ電源電圧の低下またはその電圧精度が考慮
され、メイン噴射用コンデンサ５３及びパイロット噴射
用コンデンサ５４に所望の充電電圧が満充電され、次回
のインジェクタ噴射時期にインジェクタ２９，３０，３
１，３２に対してメイン噴射用コンデンサ５３及びパイ
ロット噴射用コンデンサ５４から安定した高電圧が放電
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関の燃料噴射制御装置が適用された４気筒ディ
ーゼル機関を示す概略構成図である。

【図２】 図２は図１のサプライポンプの詳細な構成を
示す断面図である。

【図３】 図３は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関の燃料噴射制御装置で使用されているＥＣＵ
の電気的構成を示す回路図である。

【図４】 図４は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関の燃料噴射制御装置によるディーゼル機関用
燃料噴射制御における各信号の遷移状態を示すタイミン
グチャートである。

【図５】 図５は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関の燃料噴射制御装置で使用されているＥＣＵ
内のマイクロコンピュータにおける燃料噴射制御のメイ
ン処理手順を示すフローチャートである。

【図６】 図６は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関の燃料噴射制御装置で使用されているＥＣＵ
内のマイクロコンピュータにおける燃料噴射制御のＮＥ
割込処理手順を示すフローチャートである。

【図７】 図７は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る内燃機関の燃料噴射制御装置によるディーゼル機関用
燃料噴射制御における各信号の遷移状態の変形例を示す
タイミングチャートである。

【符号の説明】

１ サプライポンプ ３ ディーゼル機関（内燃機関） ９ プランジャ １５ ＰＣＶ（吐出量制御弁） １９ 電磁コイル ２５ コモンレール ２９，３０，３１，３２ インジェクタ（燃料噴射弁） ３３，３４，３５，３６ 三方電磁弁 ４１ ＥＣＵ（電子制御ユニット） ４２ マイクロコンピュータ ４３ 駆動回路 ５１ ＭＯＳトランジスタ（ＰＣＶ駆動用スイッチング
素子） ５２ ＰＣＶ−コンデンサ接続用スイッチング素子 ５３ メイン噴射用コンデンサ ５４ パイロット噴射用コンデンサ ５５ メイン噴射電圧切離し用スイッチング素子 ５６ パイロット噴射電圧切離し用スイッチング素子 ５７，５８，５９，６０ ＭＯＳトランジスタ（インジ
ェクタ駆動用スイッチング素子）

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年１月３０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３２】

【数１】 Ｑ＝（１／２）・Ｌ・Ｉ² ・ｆ ・・・（１） この磁気エネルギＱはコイルのフライバックエネルギと
呼ばれる。圧送駆動パルスの開始時期、オン時間（パル
ス幅）は燃料噴射の制御システムにより規定される。イ
ンジェクタ駆動パルス仕様は対応するディーゼル機関の
燃料噴射システム（気筒数・最高回転数）により規定さ
れる。インジェクタ駆動の際には、燃料噴射タイミング
に合わせてＭＯＳトランジスタ５７，５８，５９，６０
が駆動される。この際、例えば、インジェクタ通電電流
１に示すように、パイロット噴射用コンデンサ５４から
１００〔Ｖ〕以上のパイロット噴射用充電エネルギ及び
メイン噴射用コンデンサ５３から１００〔Ｖ〕以上のメ
イン噴射用充電エネルギが対応するインジェクタ２９，
３０，３１，３２の何れかに印加される。このとき、イ
ンジェクタ２９，３０，３１，３２の三方電磁弁３３，
３４，３５，３６には８〔Ａ〕程度の電流が流れ、開弁
され燃料が噴射される。インジェクタ２９，３０，３
１，３２の三方電磁弁３３，３４，３５，３６が高電圧
駆動されたのち、図３に示す定電流回路６３から三方電
磁弁３３，３４，３５，３６に定電流が流され所定期間
開弁状態が保持される。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図３

【補正方法】変更

【補正内容】

【図３】

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 和利 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 熊野 幹夫 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関により駆動され、プランジャの
   往復動によって燃料を吸入・圧送するサプライポンプ
   と、 前記サプライポンプから圧送される高圧燃料を貯留する
   コモンレールと、 前記内燃機関の各気筒に装着され、前記コモンレール内
   の高圧燃料が供給されるインジェクタと、 前記サプライポンプに配設された吐出量制御弁の電磁コ
   イルに通電して前記吐出量制御弁を閉弁するコイル通電
   手段と、 前記サプライポンプによる燃料の圧送行程期間で前記コ
   イル通電手段による前記吐出量制御弁の閉弁に伴い、前
   記サプライポンプから前記コモンレールへの燃料吐出量
   を制御する燃料吐出量制御手段と、 前記サプライポンプによる燃料の圧送行程期間で前記コ
   イル通電手段による前記電磁コイルへの通電を間欠的に
   少なくとも２回遮断する通電遮断手段と、 前記通電遮断手段による前記電磁コイルに対する通電遮
   断時に発生するフライバックエネルギを選択的に前記イ
   ンジェクタの駆動源として蓄積するエネルギ充電手段
   と、 前記通電遮断手段による前記電磁コイルに対する通電遮
   断時に発生するフライバックエネルギを選択的に放電す
   るエネルギ放電手段と、 前記内燃機関の運転状態に応じた燃料噴射時期に前記エ
   ネルギ充電手段で蓄積されたフライバックエネルギによ
   り前記インジェクタを駆動し所定の燃料噴射量を前記内
   燃機関の各気筒に供給するインジェクタ駆動手段とを具
   備することを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。
2. 【請求項２】 前記コイル通電手段による前記電磁コイ
   ルへの通電が前記通電遮断手段で遮断されるまでの１回
   目の通電期間を、少なくとも前記電磁コイルへの通電開
   始から前記吐出量制御弁が完全閉弁するまでとすること
   を特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射制御
   装置。
3. 【請求項３】 前記通電遮断手段による前記電磁コイル
   に対する１回目の通電遮断時に発生するフライバックエ
   ネルギを、前記エネルギ放電手段により放電することを
   特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の
   燃料噴射制御装置。
4. 【請求項４】 前記通電遮断手段による前記電磁コイル
   に対する２回目の通電遮断時を前記サプライポンプの前
   記プランジャの最上昇点とし、この２回目の通電遮断時
   に発生するフライバックエネルギを前記エネルギ充電手
   段により充電することを特徴とする請求項１乃至請求項
   ３の何れか１つに記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。