JP2005076554A - 内燃機関の燃料供給制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カム角信号を用いて高圧ポンプを制御し、吐出量に見合った所定期間経過後に開閉することにより、バルブタイミングが変更されても補正を必要とせず、制御性を確保しつつ簡略化を実現した内燃機関の燃料供給制御装置を得る。
【解決手段】燃料タンク１内の燃料を燃焼室１１に設置されたインジェクタ１２に供給するために、クランクシャフト１６の回転に同期してクランク角信号ＳＧＴを生成するクランク角センサ１８と、カムシャフト１７の回転に同期してカム角信号ＳＧＣを生成するカム角センサ１９と、カムシャフト１７の回転に同期した吸入行程および吐出行程を有し燃料をインジェクタ１２に供給する高圧ポンプ５と、吐出行程に関連した有効ストロークを変更するＥＣＵ２０とを備えている。ＥＣＵ２０は、カム角信号ＳＧＣに基づいて有効ストロークを変更する。
【選択図】図１

Description

この発明は、内燃機関の燃焼室内に直接燃料を噴射するための燃料供給手段を制御する内燃機関の燃料供給制御装置に関し、特に、燃料供給手段の吐出行程に関連した有効ストロークを高精度に制御することにより高精度の燃圧制御を実現した内燃機関の燃料供給制御装置に関するものである。

一般に、燃焼室に設置されたインジェクタから燃焼室内に直接燃料を噴射する内燃機関の燃料供給制御装置においては、高圧ポンプからなる容積式の燃料供給手段が用いられている。
従来の内燃機関の燃料供給制御装置において、高圧ポンプは、カムシャフトに同期して回転するポンプカムによって駆動され、ポンプ吐出量は、吐出行程にある期間の電磁弁のＯＮ／ＯＦＦ期間を変更することによって変更される。

このとき、電磁弁のＯＮ／ＯＦＦ期間は、クランク角センサからのクランク角信号を用いて変更される。
また、ポンプ吐出行程は、バルブタイミング制御装置に同期して変更され、この場合のポンプ吐出行程の変化に関しては、検出されたバルブタイミングからの予測値に応じて、電磁弁のＯＮ／ＯＦＦタイミングを変更することにより行われている（たとえば、特許文献１参照）。

さらに、容積式の燃料供給手段は、吐出行程に関連した有効ストローク（吐出量）を調整するための有効ストローク変更手段によって制御されており、有効ストローク変更手段は、スピル弁の開閉タイミング決定手段により構成されている。
以下、燃料供給手段（高圧ポンプ）の吐出量を調整するスピル弁の開閉タイミング決定方法について説明する。

まず、バルブタイミング変化量の予測値ｄｌｖｖｔを、以下の式（１）により算出する。

ｄｌｖｖｔ＝（ＶＴ−ＶＴ［ｉ−１］）＋（ＶＴＴ−ＶＴ）・・・（１）

ただし、式（１）において、ＶＴはバルブタイミング、ＶＴ［ｉ−１］は前回バルブタイミング、ＶＴＴは目標バルブタイミングである。

続いて、スピル弁の基準開弁時期ａｆｐｏｎｓを、以下の式（２）により算出する。

ａｆｐｏｎｓ＝ａｆｐｏｆｆｓ＋ａｗｏｎｂｓ−ａｏｆｆｓｅｔ・・・（２）

ただし、式（２）において、ａｆｐｏｆｆｓはスピル弁の基準閉弁時期、ａｗｏｎｂｓはスピル弁の閉弁期間であり、それぞれ、ＭＡＰデータとしてＲＯＭに格納されている。また、ａｏｆｆｓｅｔはカムシャフト基準位置からポンプ駆動カムノーズまでのオフセット量である。

次に、バルブタイミングの動作量を考慮して、スピル弁の仮閉弁時期ａｆｐｏｎｂを、以下の式（３）により算出する。

ａｆｐｏｎｂ＝ａｆｐｏｎｓ＋ＶＴ・・・（３）

続いて、スピル弁の仮閉弁時期ａｆｐｏｎｂを修正するための修正量ｋａｏｎを、以下の式（４）により算出する。

ｋａｏｎ＝（ｄｌｖｖｔ／３６０）×（ＱＴ＋ｋａｃａｌ−ａｆｐｏｎｂ）・・・（４）

ただし、式（４）において、ＱＴは開閉時期算出タイミング、ｋａｃａｌはＶＴ検出時から開閉時期算出タイミングＱＴまでのクランク角度である。

次に、スピル弁の開弁期間の修正量ｋａｏｎｗを、以下の式（５）により算出する。

ｋａｏｎｗ＝（ｄｌｖｖｔ／３６０）×ａｗｏｎｂ・・・（５）

ただし、式（５）において、ａｗｏｎｂはスピル弁の開弁期間である。
続いて、スピル弁の閉弁タイミングａｆｐｏｎを、以下の式（６）により算出する。

ａｆｐｏｎ＝ａｆｐｏｎｂ＋ｋａｏｎ・・・（６）

最後に、スピル弁の最終閉弁期間ａｗｏｎを、以下の式（７）により算出する。

ａｗｏｎ＝ａｗｏｎｂ＋ｋａｏｎｗ・・・（７）

式（７）から算出されたスピル弁の最終閉弁期間ａｗｏｎは、高圧ポンプの有効吐出期間となる。

特開２０００−１６１１１５号公報

従来の内燃機関の燃料供給制御装置は以上のように構成されており、クランク角信号に基づいてスピル弁の基準開閉時期ａｆｐｏｎｓ、ａｆｐｏｆｆｓを算出し、バルブタイミング制御装置の動作量に応じてスピル弁の基準開閉時期ａｆｐｏｎｓ、ａｆｐｏｆｆｓを修正しているので、スピル弁の開閉タイミングの制御演算が複雑になるという課題があった。

また、スピル弁の開閉時期の演算タイミングは、クランク角信号に同期しているので、バルブタイミングの変化に対して、スピル弁の開閉の両タイミングを制御する必要があり、さらに制御演算が複雑化するという課題があった。
また、スピル弁の開閉の両タイミングを制御するためには、実際の制御に要する時間よりも極めて早いタイミングで開閉時期を決定する必要があり、予測値と実際値との誤差が大きくなって、インジェクタにおける供給燃料の燃圧制御性を悪化させるという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、カム角信号を用いて高圧ポンプ内のスピル弁を制御し、ポンプ吐出量に見合った所定期間経過後に高圧ポンプを開閉することにより、バルブタイミングが変更されても補正を必要とせず、制御性を確保しつつ制御の簡略化を実現した内燃機関の燃料供給制御装置を得ることを目的とする。

この発明による内燃機関の燃料供給制御装置は、燃料タンク内の燃料を内燃機関の燃焼室に設置されたインジェクタに供給するための燃料供給制御装置において、内燃機関のクランクシャフトの回転に同期してクランク角信号を生成するクランク角検出手段と、内燃機関のカムシャフトの回転に同期してカム角信号を生成するカム角検出手段と、カムシャフトの回転に同期した吸入行程および吐出行程を有し燃料をインジェクタに供給する容積式の燃料供給手段と、燃料供給手段の吐出行程に関連した有効ストロークを変更する有効ストローク変更手段とを備え、有効ストローク変更手段は、クランク角信号およびカム角信号に同期して作動し、カム角信号に基づいて有効ストロークを変更するものである。

この発明によれば、クランク角信号を用いて燃料供給手段の開閉タイミングを制御する場合の制御性を確保しつつ、制御を簡略化することができる。

実施の形態１．
図１および図２はこの発明の実施の形態１を示すブロック構成図であり、図１は燃料供給手段（高圧ポンプ）の周辺構造を示しており、図２は内燃機関の周辺構造を１つの気筒に注目して示している。

図１において、燃料タンク１内には燃料を汲み上げるフィード用の低圧ポンプ２が設けられ、低圧ポンプ２の下流側には、燃料フィルタ３が設けられている。
また、燃料フィルタ３の下流側の配管には、圧力レギュレータ４および高圧ポンプ５が設けられており、フィルタ３を通過した燃料は、レギュレータ４で燃圧調整されて高圧ポンプ５に導入されている。

高圧ポンプ５は、燃料供給制御手段を構成しており、燃料配管に設けられた一対の逆止弁６と、逆止弁６の間に介在された増圧室８を加圧するピストン７と、増圧室８を開閉するスピル弁９とを備えている。
ピストン７の一端は、内燃機関の吸気バルブ用のカムシャフト１７と一体的に回転するポンプカム１０と衝合しており、ピストン７は、ポンプカム１０により、内燃機関の回転に同期して駆動力が供給されるようになっている。

スピル弁９は、増圧室８内に対して挿入／開放されるバルブ部９ａと、バルブ部９ａにより増圧室８と燃料配管の上流部との間を選択的にバイパスするバイパス配管９ｂと、ＥＣＵ（電子制御ユニット）２０により励磁制御されてバルブ部９ａを開放駆動するコイル９ｃと、バルブ部９ａを閉成（図中下方）側に付勢する圧縮スプリング９ｄとを備えている。

高圧ポンプ５の下流側には、内燃機関の気筒毎の燃焼室１１内に設置されたインジェクタ１２が連通され、インジェクタ１２には、高圧ポンプ５の出力端に連通された燃料レール１３を介して、圧縮された燃料が導入されるようになっている。

燃料レール１３には、圧縮燃料をリリースするための解放バルブ１４と、燃圧ＰＦを検出するための燃圧センサ１５とが設けられている。燃圧センサ１５により検出された燃圧ＰＦは、ＥＣＵ２０に入力される。

内燃機関により回転駆動されるクランクシャフト１６には、クランクシャフト１６に対して１／２の回転比で同期回転するカムシャフト１７がタイミングベルトを介して連結されている。クランクシャフト１６およびカムシャフト１７には、クランク角センサ１８およびカム角センサ１９が対向配置されており、各センサ１８、１９から生成されるクランク角信号ＳＧＴおよびカム角信号ＳＧＣは、ＥＣＵ２０に入力される。

ＥＣＵ２０は、燃圧ＰＦ、クランク角信号ＳＧＴおよびカム角信号ＳＧＣのみならず、各種センサ（図示せず）からの運転状態情報を取り込み、低圧ポンプ２、スピル弁９内のコイル９ｃおよびインジェクタ１２を駆動制御する。
高圧ポンプ５（燃料供給手段）は、クランクシャフト１６およびカムシャフト１７の回転に同期した吸入行程および吐出行程を有する。

ＥＣＵ２０は、高圧ポンプ５の吐出行程に関連した有効ストロークを変更する有効ストローク変更手段を含み、有効ストローク変更手段は、クランク角信号ＳＧＴおよびカム角信号ＳＧＣに同期して作動し、カム角信号ＳＧＣに基づいて有効ストロークを変更するようになっている。

高圧ポンプ５において、ピストン７は、ポンプカム１０の回転により上下運動し、これにより、増圧室８の容積が変化し、圧縮された燃料が燃料レール１３に導入される。
このとき、燃料レール１３への燃料導入量は、ＥＣＵ２０の制御下でスピル弁９によって調整される。

スピル弁９において、ＥＣＵ２０からの制御信号がＯＮとなってコイル９ｃが通電されると、圧縮スプリング９ｄの付勢力に打ち勝ってバルブ部９ａが上方に移動し、これにより、スピル弁９のバルブ部９ａは開弁される。
バルブ部９ａが開弁されると、増圧室８がバイパス配管９ｂを介して燃料吸入側の配管と連通するので、増圧室８内の圧縮燃料は、吸入側に戻り、燃料レール１３側には送られない。したがって、高圧ポンプ５から燃料レール１３に吐出されることはない。

一方、コイル９ｃの通電が遮断されると、圧縮スプリング９ｄの付勢力によりバルブ部９ａが下方に移動し、これにより、バルブ部９ａは閉弁される。
バルブ部９ａが閉弁されると、増圧室８と吸入側配管との連通が遮断されるので、増圧室８内の圧縮燃料は、燃料レール１３側に送られる。
解放バルブ１４は、燃料レール１３内の燃圧ＰＦが上昇して解放バルブ１４の開弁圧に達すると開弁し、燃料レール１３内の燃料を燃料タンク１に戻すようになっている。

燃料レール１３内の燃圧ＰＦは、燃圧センサ１５により検出されてＥＣＵ２０に送信され、ＥＣＵ２０によりフィードバック制御などが行われる。インジェクタ１２は、燃料レール１３内の高圧の燃料を内燃機関の燃焼室１１内に直接供給する。
図２において、前述と同様のものについては、同一符号を付して詳述を省略する。

クランクシャフト１６には、クランクシャフト１６と一体で回転するクランク角検出用のセンサプレート１８ａが取り付けられており、センサプレート１８ａの外周部には、所定のクランク角位置に対応するように複数の突起（図示せず）が設けられている。
クランク角センサ１８は、センサプレート１８ａ上の突起がクランク角センサ１８を横切るときに、クランクシャフト１６の回転位置に対応したクランク角信号ＳＧＴを生成する。

内燃機関２１の燃焼室１１には、吸気バルブおよび排気バルブを介して、吸気管２２および排気管２３が連通されている。
吸気管２２には、内燃機関２１の吸入空気を浄化するエアクリーナ２４と、内燃機関２１の吸入空気量を計測するエアフローセンサ２５と、吸入空気量を増減して内燃機関２１の出力を調節するスロットルバルブ２６とが設けられている。

内燃機関２１の燃焼室１１には、点火コイル２７により放電駆動される点火プラグ２８が設けられている。
点火コイル２７は、ＥＣＵ２０の制御下で通電遮断されることにより、点火プラグ２８に高電圧エネルギを供給し、点火プラグ２８は、内燃機関２１の燃焼室１１内の混合気を燃焼させるための火花を発生する。

インジェクタ１２は、エアフローセンサ２５で計測された吸入空気量に見合った燃料を燃焼室１１内に直接供給する。
排気管２３は、燃焼室１１内で燃焼した排気ガスを排出する。
排気管２３には、排気ガス内の残存酸素量を検出するＯ２センサ２９と、排気ガス内の有害ガス（ＴＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ）を同時に浄化するための三元触媒３０が設けられている。

一方、カムシャフト１７側には、吸気バルブまたは排気バルブの開閉タイミングを可変制御するためのアクチュエータ（バルブタイミング調整装置）３１が設けられている。
アクチュエータ３１は、ＥＣＵ２０の制御下で、オイルコントロールバルブ（以下、「ＯＣＶ」と記す）３２により調整駆動され、クランク角に対するカム角の相対位相を可変設定するようになっている。
ＯＣＶ３２は、カム位相可変用のアクチュエータ３１に対する油圧を切り換えて、カム角の相対位相を制御する。

カム角センサ１９は、クランク角センサ１８と同様に、カムシャフト１７と一体で回転するセンサプレートの突起（図示しない）によりカム角信号ＳＧＣを生成する。
ＥＣＵ２０は、各種センサからの入力情報（内燃機関２１の運転状態）に基づいて、燃料タンク１内の低圧ポンプ２、高圧ポンプ５、インジェクタ１２、点火コイル２７およびＯＣＶ３２のみならず、内燃機関２１に関連した各種アクチュエータを制御している。

図３はこの発明の実施の形態１によるバルブタイミング最遅角制御時での動作を示すタイミングチャートであり、クランク角信号ＳＧＴ、カム角信号ＳＧＣ、スピル弁９内のコイル９ｃに対する制御信号およびポンプカム１０のストローク（駆動状態）の相互関係を示している。
図３において、スピル弁９の制御信号は、カム角信号ＳＧＣに応じてＯＮされ、制御信号のＯＮ周期は、カム角信号ＳＧＣのパルス間周期ＡＷｓｇｃ（１８０［ｄｅｇＣＡ］）を用いて決定される。

後述するように、カム角信号ＳＧＣの次回の予測周期Ｔｆは、今回周期Ｔ［ｎ］から前回周期Ｔ［ｎ−１］を減算した値を今回周期Ｔ［ｎ］に加算することにより算出される。
また、スピル弁９のＯＮ継続時間は、予測周期Ｔｆをカム角信号ＳＧＣのパルス間角度ＡＷｓｇｃで除算して、スピル弁９のＯＮ継続角度ＡＷｓｐｌを乗算することにより算出される。
スピル弁９は制御信号のＯＮ時に開弁されて吸入側と連通するので、制御信号のＯＦＦ時のみが燃料吐出用の有効ストロークとなる。

クランク角信号ＳＧＴは、クランク角１０［ｄｅｇＣＡ］毎に立ち上がるパルス信号からなり、各気筒（＃１〜＃４）の所定クランク角位置において、パルス信号を生成しない「欠け歯部分」を有している。
すなわち、＃１、＃４気筒に対しては、クランク角位置Ｂ１００（上死点ＴＤＣの手前９０［ｄｅｇＣＡ］）に欠け歯部分を有し、＃２、＃３気筒に対しては、クランク角位置Ｂ１００、Ｂ１１０（上死点ＴＤＣの手前１００［ｄｅｇＣＡ］）に欠け歯部分を有している。

カム角信号ＳＧＣは、各気筒の所定クランク角位置Ｂ１００で立ち上がるパルス信号からなり、＃３、＃４気筒に対しては、クランク角位置Ｂ１４０（上死点ＴＤＣの手前１４０［ｄｅｇＣＡ］）で立ち上がるパルス信号が追加される。

高圧ポンプ５のピストン７（図１参照）は、ポンプカム１０の登り山（図３内の波形参照）に応じて上昇する。このとき、高圧ポンプ５は吐出行程となり、増圧室８の容積は小さくなり、増圧室８内の燃料は圧縮される。
高圧ポンプ５の吐出行程において、スピル弁９の制御信号がＯＮの場合には、前述のようにスピル弁９が開弁されて、燃料が吸入側にリターンされるので、燃料レール１３側への燃料吐出は行われない。
したがって、高圧ポンプ５が吐出行程であっても、スピル弁９の制御信号のＯＦＦ条件を満たした場合のみに、スピル弁９が閉弁されて、燃料レール１３側への燃料の有効吐出が行われる（図３参照）。

スピル弁９の制御信号は、カム角信号ＳＧＣのパルス信号Ｂ１００でＯＮされ、必要燃料量から算出したＯＮ時間経過後にＯＦＦされる。
スピル弁９のＯＮ／ＯＦＦ期間を制御することにより、有効ポンプ吐出量を制御して、燃料レール１３内の燃圧ＰＦを制御することができる。

すなわち、ＥＣＵ２０内の燃圧制御手段は、カム角信号ＳＧＣの位置Ｂ１００の信号でスピル弁９をＯＮし、演算された吐出量に応じたタイミングでスピル弁９をＯＦＦする。
このとき、スピル弁９のＯＦＦからポンプカム１０のトップ位置Ｂ１５０までが有効吐出ストロークとなる。

具体的には、スピル弁９を制御タイミングとなるカム角信号ＳＧＣのパルス位置（センサプレートの歯位置）Ｂ１００を、ポンプカム１０のトップ位置Ｂ１５０からボトム位置Ｂ６０（上死点ＴＤＣの手前６０［ｄｅｇＣＡ］）までの吸入行程に配置し、スピル弁９の制御位置Ｂ１００においてはスピル弁９をＯＮし、スピル弁９をＯＦＦするタイミングのみをタイマ制御する。

なお、ポンプカム１０のトップ位置Ｂ１５０からボトム位置Ｂ６０までの間の吸入行程において、スピル弁９は、開状態または閉状態のどちらでも良いので、吸入行程間でスピル弁９をＯＮして開弁すれば良い。
これにより、スピル弁９をＯＦＦするタイミングのみタイマで制御すれば良いので、シンプルな制御を用いて制御精度は良好となる。

図４はこの発明の実施の形態１によるバルブタイミング最進角制御時での動作を示すタイミングチャートである。
この場合、バルブタイミング調整用（カム位相可変用）のアクチュエータ３１は、クランク角５０［ｄｅｇＣＡ］まで進角可能なものとする。

図４において、クランク角に対するカム角の相対位相の最進角位置は、最遅角位置からクランク角５０［ｄｅｇＣＡ］だけ進角した位置となり、これに応じてカム角信号ＳＧＣの位置およびポンプカム１０のタイミングが設定される。
すなわち、カム角信号ＳＧＣは、各気筒の所定クランク角位置Ｂ１５０（上死点ＴＤＣの手前１５０［ｄｅｇＣＡ］）で立ち上がるパルス信号となり、＃３、＃４気筒に対しては、クランク角位置Ｂ１９０（上死点ＴＤＣの手前１９０［ｄｅｇＣＡ］）で立ち上がるパルス信号が追加される。

このとき、スピル弁９の制御信号はカム角信号ＳＧＣによりＯＮ／ＯＦＦされるので、バルブタイミングの変更によるポンプカム１０の動作位置シフトにともない、スピル弁９の制御タイミングも同様にシフト変更される。したがって、バルブタイミングの変更時に、特に補正などを行う必要はない。

図５はこの発明の実施の形態１による燃圧制御手段を概略的に示す機能ブロック図である。
図５に示す高圧ポンプ５による燃圧制御は、カム角信号ＳＧＣによるスピル弁９の制御タイミング毎に、ＥＣＵ２０により実行される。

図５において、ＥＣＵ２０内の燃圧制御手段は、内燃機関２１の運転状態変化に応じて目標燃圧ＰＦｏを算出する目標燃圧算出部２０１と、前回目標燃圧ＰＦｏ（ｎ−１）を算出する遅延回路２０２と、目標燃圧ＰＦｏと前回目標燃圧ＰＦｏ（ｎ−１）との目標燃圧偏差ΔＰＦｏ（＝ＰＦｏ−ＰＦｏ（ｎ−１））を算出する減算部２０３と、目標燃圧偏差ΔＰＦｏからポンプ吐出量ＱＦｏをマップ演算するＬＵＴ（ルックアップテーブル）２０４と、ポンプ吐出量ＱＦｏと前回持ち越し量ＱＦｏ（ｎ−１）とを加算してフィードフォワード量ＱＦｆを算出する加算部２０５と、インジェクタ流量ＱＪを算出するインジェクタ流量算出部２０６と、フィードフォワード量ＱＦｆ、インジェクタ流量ＱＪおよびフィードバック量ＱＦｂを加算して総吐出量ＱＦｓを算出する加算部２０７とを備えている。

また、燃圧制御手段は、燃圧センサ１５により検出された燃圧ＰＦを取り込む燃圧入力部２０８と、目標燃圧ＰＦｏと実際に検出された燃圧ＰＦとの燃圧偏差ΔＰＦ（＝ＰＦｏ−ＰＦ）を算出する減算部２０９と、燃圧偏差ΔＰＦに対して比例ゲインＰｇａｉｎおよび積分ゲインＩｇａｉｎで演算を施す比例演算部２１０および積分演算部２１１と、前回積分値ＰＦｉ（ｎ−１）を算出する遅延回路２１２と、積分演算部２１１の出力値と前回積分値ＰＦｉ（ｎ−１）とを加算して積分演算量ＰＦｉを算出する加算部２１３と、積分演算量ＰＦｉと比例演算部２１０からの比例演算量ＰＦｐとを加算してフィードバック量ＱＦｂを算出する加算部２１４と、総吐出量ＱＦｓから今回の吐出量ＱＦｒをマップ演算する演算部２１５と、吐出量偏差（次回持ち越し量）ΔＱＦから前回持ち越し量ＱＦｏ（ｎ−１）を算出する遅延回路２１６と、総吐出量ＱＦｓと今回の吐出量ＱＦｒとの吐出量偏差ΔＱＦ（＝ＱＦｓ−ＱＦｒ）を算出する減算部２１７と、今回の吐出量ＱＦｒをスピル弁９の制御角度φｓ（コイル９ｃの制御信号に対応）に変換する制御信号生成部１８とを備えている。

図６は制御角度φｓに関連した具体的な制御内容を示すフローチャートである。
図６において、ＥＣＵ２０は、まず、スピル弁９の制御信号をＯＮにする（ステップＳ１）。
続いて、カム角信号ＳＧＣの今回のパルス間周期Ｔ［ｎ］から前回周期Ｔ［ｎ−１］を減算した値を今回周期に加算し、以下の式（８）のように、次回の予測周期Ｔｆを算出する（ステップＳ２）。

Ｔｆ＝Ｔ［ｎ］＋（Ｔ［ｎ］−Ｔ［ｎ−１］）・・・（８）

続いて、予測周期Ｔｆをカム角信号ＳＧＣのパルス間角度ＡＷｓｇｃで除算し、スピル弁９のＯＮ継続角度ＡＷｓｐｌを乗算して、以下の式（９）のように、スピル弁９のＯＮ継続時間ＴＷｓｐｌを算出する（ステップＳ３）。

ＴＷｓｐｌ＝Ｔｆ／ＡＷｓｇｃ×ＡＷｓｐｌ・・・（９）

最後に、式（９）で算出したスピル弁９のＯＮ継続時間ＴＷｓｐｌをタイマカウンタにセットし（ステップＳ４）、図６の処理ルーチンを終了してリターンする。
以下、設定されたタイマカウンタは、デクリメントされ、カウントダウンが完了してＯＮ継続時間ＴＷｓｐｌに達した（設定時間が経過した）後に、スピル弁９はＯＦＦされる。

カム角信号ＳＧＣのパルス間角度ＡＷｓｇｃは、クランク角１８０［ｄｅｇＣＡ］である。
このように、各パルスが等間隔に配設されたカム角信号ＳＧＣを用いてスピル弁９を制御することにより、吸入または吐出の各行程によらず、同一の演算方法を適用することができる。

ところで、カム角信号ＳＧＣのパルス間角度ＡＷｓｇｃは、クランク角１８０［ｄｅｇＣＡ］であるが、カム角センサ１９のセンサプレートの加工ばらつきなどにより、±１［ｄｅｇＣＡ］程度の製造誤差が生じる。
このような加工ばらつきに対して処置を施さないと、スピル弁９の制御タイミングも変動するので、制御燃圧を目標燃圧ＰＦｏと一致させることができなくなってしまう。

したがって、高精度の燃圧制御を維持するために、カム角センサ１９のセンサプレートの加工ばらつきを相殺するための補正処理を行う。
たとえば、クランク角信号ＳＧＴの周期が一定の場合には、内燃機関２１の回転速度が一定であることから、カム角信号ＳＧＣの周期変動は、カム角センサ１９のセンサプレートの誤差による変動と見なすことができる。

したがって、スピル弁９のＯＮ継続時間ＴＷｓｐｌの算出時において、クランク角信号ＳＧＴの周期一定時に検出されたカム角信号ＳＧＣの周期変動（誤差成分）を加算または減算することによって、カム角センサ１９のセンサプレート製造誤差などを補正することができる。

このように、カム角信号ＳＧＣを用いてスピル弁９の開閉タイミングを制御することにより、クランク角信号ＳＧＴを用いた場合のバルブタイミング制御時での補正が不要となり、バルブタイミング変化に対して特に補正することなく高精度の燃圧制御が可能となり、制御性を確保しつつ制御を簡略化することができる。
また、カム角信号ＳＧＣの予測周期Ｔｆを推定演算して、次回のスピル弁９の開閉タイミングを制御することにより、内燃機関２１の過渡時においても安定した燃圧制御性を確保することができ、高精度の燃圧制御が可能となる。
また、カム角信号ＳＧＣの等間隔のパルス信号に基づいてスピル弁９を制御することにより、カム角センサ１９の配設位置の違いによる補正が不要となり、カム角信号ＳＧＣ毎に補正する必要がなく、高精度の燃圧制御が可能となる。
また、スピル弁９を制御するカム角信号ＳＧＣを、高圧ポンプ５の吸入行程に配設することにより、高圧ポンプ５の有効吐出の開始または終了の片側を制御するのみで高圧ポンプ５の吐出量を制御することができ、燃圧制御性を低下させることなく、制御が簡略化することができる。
また、センサプレート１８ａの欠け歯部分を高圧ポンプ５の吸入行程に配設することにより、スピル弁９の制御タイミングをクランク角信号ＳＧＴで補正する場合の精度を向上させることができる。
また、カム角センサ１９のセンサプレート製造時に生じ得る突起の加工ばらつきなどに起因したカム角信号ＳＧＣの出力タイミングのばらつきを補正して、スピル弁９の開閉タイミングを制御することにより、カム角信号ＳＧＣの出力位置変動によるスピル弁９の開閉タイミング変動が補正され、高精度で安定した燃圧制御が可能となる。
さらに、燃圧制御精度が向上することにより、内燃機関２１での燃焼が安定し、排ガス成分、燃費およびドライバビリティが向上する。

実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、制御信号のＯＮ／ＯＦＦタイミングからスピル弁９のバルブ部９ａが実際にＯＮ／ＯＦＦ動作するまでの作動遅れ期間（無駄時間）について考慮しなかったが、無駄時間による制御誤差の発生を回避した処理を施してもよい。
以下、図７〜図１０のタイミングチャートを参照しながら、無駄時間への対策を施したこの発明の実施の形態２について説明する。

図７〜図１０においては、スピル弁９の制御信号（ＯＮ／ＯＦＦ）に応答して変化するスピル弁９の電流値およびストローク（０％〜１００％）が、無駄時間τ１、τ１ａ〜τ１ｃおよびτ２とともに示されている。
図７は無駄時間τ１によって燃圧制御誤差が生じる状態を示し、図８〜図１０は無駄時間τ１ａ〜τ１ｃへの対策を施した状態を示している。

前述（図３参照）のように、カム角信号ＳＧＣのパルス位置Ｂ１００でスピル弁９をＯＮさせ、演算された吐出量に応じたタイミングでスピル弁９をＯＦＦさせることにより、スピル弁９のＯＦＦからポンプカム１０のトップ位置Ｂ１５０までが有効吐出となる。
また、スピル弁９の制御位置Ｂ１００を吸入行程に配置し、制御位置Ｂ１００でスピル弁９をＯＮし、タイマ制御によりスピル弁９をＯＦＦする。このとき、吸入行程においては、スピル弁９の開閉状態はどちらでも良いので、スピル弁９を吸入行程間でＯＮすることで、スピル弁９のＯＦＦタイミングのみがタイマ制御される。

図７に示すように、スピル弁９は制御信号がＯＮまたはＯＦＦしてから実際にバルブ部９ｂが作動するまでの無駄時間τ１、τ２が存在する。
無駄時間τ１、τ２は時間的要素であり、クランク角（または、カム角）に対しては、内燃機関２１の回転速度の変化として現れる。
たとえば、スピル弁９の制御信号がＯＮとなってから、実際にスピル弁９がＯＮ状態となるまでの無駄時間τ１が１［ｍｓｅｃ］である場合に、内燃機関２１の回転速度が６０００［ｒｐｍ］であれば、クランク角３６［ｄｅｇＣＡ］だけ経過することになる。

このとき、無駄時間τ１に相当するクランク角度が、スピル弁９のカム角信号ＳＧＣの制御位置Ｂ１００からポンプカム１０のボトム位置Ｂ６０までの区間よりも長い場合には、ポンプカム１０のボトム位置Ｂ６０からスピル弁９が実際にＯＮ状態となるまでは、増圧室８内の燃料が吸入側にリリーフ（解放）されずに、燃料レール１３側に吐出されることとなる。したがって、無駄時間τ１の相当分だけ吐出量が多くなり、燃圧制御の精度が悪化してしまう。

したがって、スピル弁９の制御位置Ｂ１００から、ポンプカム１０のボトム位置Ｂ６０までのクランク角度は、スピル弁９の無駄時間τ１に相当するクランク角度よりも大きく設定する必要がある。

また、スピル弁９の制御においては、スピル弁９の駆動回路に昇圧回路を設け、バッテリ電圧１４［Ｖ］を１００［Ｖ］に昇圧してスピル弁９を駆動する場合があるが、このとき、バッテリ電圧１４［Ｖ］から１００［Ｖ］への昇圧には長い時間を要する。

たとえば、図８においては、スピル弁９の制御信号のＯＦＦ期間が十分に長いので、スピル弁９の制御信号をＯＮするまでに十分に昇圧されることから、無駄時間τ１ａは比較的短い。
一方、図８から図９へ、さらに、図９から図１０へと、スピル弁９の制御信号のＯＦＦ期間が短くなるにつれて、昇圧が十分でなくなることから、無駄時間はτ１ａからτ１ｂへ、さらに、τ１ｃへと、順次長くなる。

たとえば、昇圧時間が１．２［ｍｓｅｃ］の場合に、回転速度が６０００［ｒｐｍ］であれば、昇圧時間１．２［ｍｓｅｃ］に相当するクランク角度は４３．２［ｄｅｇＣＡ］である。
このとき、ポンプカム１０のトップ位置Ｂ１５０からスピル弁９の制御位置Ｂ１００までのクランク角度は、少なくとも４３．２［ｄｅｇＣＡ］だけ必要である。

上記運転状態で、もし、ポンプカム１０のトップ位置Ｂ１５０からスピル弁９の制御位置Ｂ１００までのクランク角度が４３．２［ｄｅｇＣＡ］以下であれば、スピル弁９のＯＮ時の無駄時間が大きくなって、スピル弁９の動作が遅れるので、この遅れ時間（無駄時間）だけリリーフ（解放）できなくなり、ポンプの吐出量が増加して燃圧制御精度が悪化する。

しかし、スピル弁９のＯＦＦ期間を、昇圧に要する時間分のクランク角度よりも大きくすることにより、十分な昇圧が得られて、目標通りのポンプ吐出量が得られるので、燃圧制御精度が悪化することはなく、高精度の制御を維持することができる。
すなわち、スピル弁９の制御を行うカム角信号ＳＧＣのパルスタイミングから高圧ポンプ５の吸入行程開始まで（または、高圧ポンプ５の吸入行程開始からスピル弁９の制御を行うカム角信号ＳＧＣまで）の期間を、スピル弁９の応答遅れによる無駄時間（スピル弁９が正常な応答性で制御可能となるまでの期間）よりも大きく設定することにより、スピル弁９の応答遅れによる高圧ポンプ５の吐出量不良を防止することができ、高精度の燃圧を制御することができる。

実施の形態３．
なお、上記実施の形態１、２では、内燃機関２１の各行程（吸気、圧縮、燃焼、排気）に起因した回転速度の周期変動について特に考慮しなかったが、内燃機関２１の各行程による回転速度の周期変動を考慮した処理を施してもよい。
以下、図１１および図１２のフローチャートとともに、図１３のタイミングチャートを参照しながら、回転速度の周期変動への対策を施したこの発明の実施の形態３について説明する。

周知のように、内燃機関２１においては、吸気、圧縮、燃焼、排気の各行程があるために、回転速度に周期変動が発生する。
たとえば、内燃機関２１が４気筒の場合には、各死点（上死点、下死点）毎に角速度が最小となり、各死点のほぼ中間で角速度が最大となる。また、周期変動の大きさは、内燃機関２１の負荷によっても変化する。

したがって、前述のように、単に、クランク角１８０［ｄｅｇＣＡ］毎の周期から時間予測して制御する方法では、周期変動の影響により制御精度が損なわれるおそれがある。
以下、内燃機関２１の各行程によって回転速度の周期変動が存在しても、高精度の燃圧制御を可能としたこの発明の実施の形態３による制御処理について説明する。

図１１および図１２はスピル弁９のＯＮ／ＯＦＦ制御処理（割込処理）を示しており、図１１の割込処理は、図３内のカム角信号ＳＧＣのパルス信号Ｂ１００毎に実行される割込処理であり、図１２の割込処理は、図３内のクランク角信号ＳＧＴのパルスタイミング毎に実行される割込処理である。

図１１において、まず、スピル弁９に対する制御信号をＯＮにして、スピル弁９をＯＮさせる（ステップＳ１１）。
このとき、前述のように、制御信号がＯＮ状態の場合には、スピル弁９が開弁状態となるので、高圧ポンプ５から燃料レール１３への燃料供給は行われない。

次に、図１１の割込処理が実行されているカム角信号ＳＧＣのクランク角度Ａｓｇｃを算出する（ステップＳ１２）。
このとき、ＥＣＵ２０は、クランク角信号ＳＧＴの１０度毎のパルス信号に基づいて気筒を識別する必要があるため、カム角信号ＳＧＣの各パルス信号のクランク角度を把握している。この場合、図３（図４）のように、クランク角信号ＳＧＴに欠け歯部分が設定されているので、確実に気筒毎のクランク角度を把握することができる。

たとえば図１３は、＃１気筒の動作に対応したクランク角信号ＳＧＴおよびカム角信号ＳＧＣに関連付けて、スピル弁９の制御信号とポンプカム１０のストローク動作との関係を示している。
カム角信号ＳＧＣのクランク角度ａｓｇｃ［ｄｅｇＣＡ］は、以下の式（１０）により算出される。

ａｓｇｃ＝ａｓｇｔ−（ｔｓｇｃ／ｔｓｇｔ×２０）・・・（１０）

ただし、式（１０）において、ａｓｇｔはクランク角信号ＳＧＴのクランク角度［ｄｅｇＣＡ］、ｔｓｇｃはクランク角信号ＳＧＴのパルスタイミングからカム角信号ＳＧＣのパルスタイミングまでの時間［ｍｓｅｃ］、ｔｓｇｔはクランク角信号ＳＧＴのパルスタイミングからクランク角信号ＳＧＣの次のパルスタイミングまでの時間［ｍｓｅｃ］である。

式（１０）において、（ｔｓｇｃ／ｔｓｇｔ）に乗算している数値「２０」は、クランク角センサ１８に対向するセンサプレート１８ａ上の突起間の角度に相当している。
図１３においては、欠け歯部分「１歯欠け部分」間にカム角信号ＳＧＣのパルスが存在するので、２０［ｄｅｇＣＡ］である。一方、「欠け歯無し」の部分においては、１０［ｄｅｇＣＡ］であり、「２歯欠け部分」においては、３０［ｄｅｇＣＡ］となる。

続いて、スピル弁９をＯＮする期間のクランク角度ＡＷｓｐｌを算出する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３の処理は、前述の図５に示す機能ブロックにより実行される。
次に、カム角信号ＳＧＣのクランク角度Ａｓｇｃからスピル弁９のＯＮ期間ＡＷｓｐｌを減算して、以下の式（１１）によりスピル弁９をＯＦＦするクランク角度Ａｓｐｌｏｆを算出し（ステップＳ１４）、図１１の処理ルーチンを終了してリターンする。

Ａｓｐｌｏｆ＝Ａｓｇｃ−ＡＷｓｐｌ・・・（１１）

なお、クランク角度の値は、上死点ＴＤＣを基準に、上死点ＴＤＣの手前（Ｂ）の角度として表しているので、回転方向に進むにつれて小さくなる。

次に、図１２の処理ルーチンについて説明する。
まず、図１２の割込処理が実行されているクランク角度Ａｓｇｔがスピル弁９のＯＦＦ角度Ａｓｐｌｏｆ以下であるか否かを判定し（ステップＳ２１）、Ａｓｇｔ≦Ａｓｐｌｏｆ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、スピル弁９をＯＦＦするクランク角度を既に越えてしまっているので、スピル弁９をＯＦＦして（ステップＳ２７）、図１２の処理ルーチンを終了してリターンする。

一方、ステップＳ２１において、Ａｓｇｔ＞Ａｓｐｌｏｆ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、次回のクランク角信号ＳＧＴのクランク角度Ａｓｇｔ［ｉ＋１］がスピル弁９のＯＦＦ角度Ａｓｐｌｏｆよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ２２）。
ステップＳ２２において、Ａｓｇｔ［ｉ＋１］≧Ａｓｐｌｏｆ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、直ちに図１２の処理ルーチンを終了してリターンする。

一方、ステップＳ２１において、Ａｓｇｔ［ｉ＋１］＜Ａｓｐｌｏｆ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、今回のクランク角度Ａｓｇｔからスピル弁９のＯＦＦ角度Ａｓｐｌｏｆを減算して、以下の式（１２）のように、残りの角度ＡＷｒｅｍを算出する（ステップＳ２３）。

ＡＷｒｅｍ＝Ａｓｇｔ−Ａｓｐｌｏｆ・・・（１２）

続いて、図１３に参照されるように、クランク角信号ＳＧＴの各パルス検出タイミングに基づいて、今回のパルス間の時間ｔ［ｎ］から前回のパルス間の時間ｔ［ｎ−１］を減算した値を、今回のパルス間の時間ｔ［ｎ］に加算して、以下の式（１３）のように、次回のパルス間の予測時間ｔｆを算出する（ステップＳ２４）。

ｔｆ＝ｔ［ｎ］＋（ｔ［ｎ］−［ｎ−１］）・・・（１３）

次に、次回のクランク角信号ＳＧＴでの予測時間ｔｆを、前回のクランク角信号ＳＧＴから今回のクランク角信号ＳＧＴまでの角度ＡＷｓｇｔで除算し、残り角度ＡＷｒｅｍを乗算して、以下の式（１４）のように、残り時間ＴＷｒｅｍを算出する（ステップＳ２５）。

ＴＷｒｅｍ＝ｔｆ／ＡＷｓｇｔ×ＡＷｒｅｍ・・・（１４）

最後に、残り時間ＴＷｒｅｍをタイマカウンタにセットし（ステップＳ２６）、図１２の処理ルーチンを終了してリターンする。
こうして、タイマカウンタに残り時間ＴＷｒｅｍがセットされると、タイマカウンタがデクリメントされ、カウントダウンが完了して残り時間ＴＷｒｅｍが経過した後に、スピル弁９はＯＦＦされる。

スピル弁９の制御タイミングのクランク角度は、０〜１８０［ｄｅｇＣＡ］間（上死点ＴＤＣから下死点までの間）で表される。たとえば、−１０［ｄｅｇＣＡ］は、次行程の１７０［ｄｅｇＣＡ］となる。

このように、スピル弁９のＯＮ角度からクランク角信号ＳＧＴのパルスを計数して経過角度を求め、残り角度ＡＷｒｅｍをタイマカウンタにより時間制御することにより、正確なタイミングでスピル弁９をＯＦＦすることができ、内燃機関２１の各行程による回転変動が発生しても、燃圧が変動しないように制御することができる。
すなわち、カム角信号ＳＧＣによりスピル弁９の制御タイミングを決定するとともに、クランク角信号ＳＧＴを計数して制御することにより、スピル弁９の制御タイミング精度が向上し、高精度の燃圧制御が可能となる。

実施の形態４．
なお、上記実施の形態１〜３では、内燃機関２１の回転速度について特に考慮しなかったが、内燃機関２１の低回転運転状態のみにおいてクランク角信号ＳＧＴを計数してもよい。
以下、図１４および図１５のフローチャートを参照しながら、低回転運転状態のみにおいてクランク角信号ＳＧＴを計数したこの発明の実施の形態４について説明する。
図１４の割込処理は、スピル弁９を制御するためのカム角信号ＳＧＣに応答して実行され、図１５の割込処理は、クランク角信号ＳＧＴのパルスタイミング毎に実行される。

一般に、中回転、高回転の運転状態においては、アイドル付近の低回転の運転状態よりも回転速度が安定しているので、クランク角信号ＳＧＴを計数してスピル弁９を制御することの効果が少ない。
また、高回転の運転状態においては、ＥＣＵ２０の演算負荷が増大するので、低回転のみにおいてクランク角信号ＳＧＴを計数することで演算負荷を軽減することができる。
また、中回転以上の運転状態においては、バルブタイミング制御装置が作動するので、バルブタイミング制御装置の過渡動作時においては、燃圧制御がかえって悪化する場合があり得る。
したがって、低回転の運転状態のみにおいて、クランク角信号ＳＧＴを計数することが望ましい。

図１４において、まず、スピル弁をＯＮし（ステップＳ３１）、スピル弁９をＯＮする期間のクランク角度ＡＷｓｐｌを算出する（ステップＳ３２）。
ステップＳ３２の処理は、前述（図１１参照）のステップＳ１３に対応しており、図５に示す機能ブロックにより実行される。

次に、回転速度Ｎｅが所定回転速度Ｋｎ（たとえば、アイドル運転状態の判定基準となる１０００［ｒｐｍ］）よりも大きいか否かを判定し（ステップＳ３３）、Ｎｅ≦Ｋｎ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、カム角信号ＳＧＣのクランク角度Ａｓｇｃを算出する（ステップＳ３４）。
また、カム角信号ＳＧＣのクランク角度Ａｓｇｃからスピル弁９のＯＮ期間ＡＷｓｐｌを減算して、前述（図１１参照）のステップＳ１４と同様の式（１１）により、スピル弁９をＯＦＦするクランク角度Ａｓｐｌｏｆを算出し（ステップＳ３５）、図１４の処理ルーチンを終了してリターンする。

一方、ステップＳ３３において、Ｎｅ＞Ｋｎ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、スピル弁９をＯＮする期間のクランク角度ＡＷｓｐｌから、スピル弁９をＯＮする時間ＴＷｓｐｌを算出し（ステップＳ３６）、ＯＮ時間ＴＷｓｐｌをタイマカウンタにセットして（ステップＳ３７）、図１４の処理ルーチンを終了してリターンする。

次に、図１５の処理ルーチンについて説明する。
まず、回転速度Ｎｅが所定回転速度Ｋｎ（たとえば、１０００［ｒｐｍ］）よりも大ききか否かを判定し（ステップＳ４１）、Ｎｅ＞Ｋｎ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、直ちに図１５の処理を終了してリターンする。

一方、ステップＳ４１において、Ｎｅ≦Ｋｎ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、図１５の割込処理が実行されているクランク角度Ａｓｇｔがスピル弁９のＯＦＦ角度Ａｓｐｌｏｆ以下であるか否かを判定し（ステップＳ４２）、Ａｓｇｔ≦Ａｓｐｌｏｆ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、スピル弁９をＯＦＦするクランク角度を既に越えてしまっているので、スピル弁９をＯＦＦして（ステップＳ４８）、図１５の処理を終了してリターンする。

一方、ステップＳ４２において、Ａｓｇｔ＞Ａｓｐｌｏｆ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、続いて、次回のクランク角信号ＳＧＴのクランク角度Ａｓｇｔ［ｉ＋１］がスピル弁９のＯＦＦ角度Ａｓｐｌｏｆよりも小さいか否かを判定し（ステップＳ４３）、Ａｓｇｔ［ｉ＋１］≧Ａｓｐｌｏｆ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、直ちに図１５の処理を終了してリターンする。

一方、ステップＳ４３において、Ａｓｇｔ［ｉ＋１］＜Ａｓｐｌｏｆ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、今回のクランク角度Ａｓｇｔからスピル弁９のＯＦＦ角度Ａｓｐｌｏｆを減算して、前述（図１２参照）のステップＳ２３と同様の式（１２）により、残りの角度ＡＷｒｅｍを算出する（ステップＳ４４）。

続いて、前述のステップＳ２４と同様の式（１３）により、クランク角信号ＳＧＴの今回のパルス間の時間ｔ［ｎ］から前回のパルス間の時間（ｔ［ｎ−１］）を減算した値を、今回の時間（ｔ［ｎ］）に加算して、次回のパルス間の予測時間ｔｆを算出する（ステップＳ４５）。

また、前述のステップＳ２５と同様の式（１４）により、次回の予測時間ｔｆを、クランク角信号ＳＧＴの前回パルスから今回パルスまでのクランク角度ＡＷｓｇｔで除算し、残り角度ＡＷｒｅｍを乗算して、残り時間ＴＷｒｅｍを算出する（ステップＳ４６）。
最後に、残り時間ＴＷｒｅｍをタイマカウンタにセットし（ステップＳ４７）、図１５の処理を終了してリターンする。
以下、タイマカウンタがデクリメントされ、残り時間ＴＷｒｅｍだけ経過すると、スピル弁９はＯＦＦされる。

なお、ここでは、ステップＳ３３、Ｓ４１において、回転速度Ｎｅを所定回転速度Ｋｎと比較してアイドル運転状態か否かを判定したが、バルブタイミング制御の有無に基づいてアイドル運転状態か否かを判定することもできる。
なぜなら、通常、所定回転速度Ｋｎ未満のアイドル回転域においては、バルブタイミング制御が実行されない（カム角の相対角度が最遅角位置に固定されている）ので、図１４内のステップＳ３３および図１５のステップＳ４１を、それぞれ、「ＶＶＴ実行？」に置き換えることで、同等の制御を実現することができる。

このように、ＶＶＴが実行されないアイドル運転時（低回転時）のみに、クランク角信号ＳＧＴの計数に基づいてスピル弁９を制御することにより、低回転時での回転変動による燃圧制御の悪化を防止することができる。
すなわち、スピル弁９を制御するためにクランク角信号ＳＧＴを計数するか否かを、内燃機関２１の運転条件に応じて切り換え、必要な運転条件のみにおいて補正することにより、燃圧制御性を低下させることなく、制御を簡略化することができる。
また、バルブタイミング制御装置の非作動時のみにおいて、クランク角信号ＳＧＴの計数に基づいてスピル弁９を制御することにより、バルブタイミング制御装置の作動による過渡動作時に、実際の制御方向とは逆方向に燃圧変動が発生するのを防止することができる。このとき、中回転以上の運転状態なので、回転速度Ｎｅは安定しており、燃圧変動が生じることはない。
すなわち、内燃機関２１の回転速度Ｎｅに応じて、クランク角信号ＳＧＴでの補正を実行するか否かを切り換えることにより、たとえばアイドル運転状態での低回転のみにおいて補正して、燃圧変動を抑制することができる。
さらに、バルブタイミング制御装置の制御状態でクランク角信号ＳＧＴでの補正を実行するか否かを切り換える（たとえば、バルブタイミング制御装置が過渡的に作動中には補正をしない）ことにより、バルブタイミング制御装置の動作による補正ずれを防止することができ、制御性を向上させることができる。

上述した実施の形態３、４においては、スピル弁９をＯＦＦするタイミングを決定するために、クランク角信号ＳＧＴのパルスを計数している。また、スピル弁９は、高圧ポンプ５の吐出量を制御するものなので、ポンプカム１０のボトム位置からポンプカム１０のトップ位置までの吐出行程間で、スピル弁９をＯＦＦすることにより、有効吐出期間を決定している。

さらに、スピル弁９をＯＦＦするタイミングがクランク角信号ＳＧＴのパルス間にあれば、スピル弁９のＯＦＦタイミングは、クランク角信号ＳＧＴのパルス間の時間から周期予測して設定されるので、クランク角信号ＳＧＴのパルス間隔が狭いほうが精度は良い。したがって、クランク角信号ＳＧＴの欠け歯部分は、ポンプカム１０のトップ位置からボトム位置までの「高圧ポンプ５の吸入行程間」に設定される。これにより、スピル弁９の制御精度が向上する。

この発明の実施の形態１による燃料系を示すブロック構成図である。 この発明の実施の形態１による内燃機関の周辺構造を示すブロック構成図である。 この発明の実施の形態１によるバルブタイミング最遅角制御時での動作を示すタイミングチャートである。 この発明の実施の形態１によるバルブタイミング最進角制御時での動作を示すタイミングチャートである。 この発明の実施の形態１による燃圧制御手段を概略的に示す機能ブロック図である。 この発明の実施の形態１による制御角度φｓに関連した具体的な制御内容を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２による無駄時間τ１によって燃圧制御誤差が生じる状態を示すタイミングチャートである。 この発明の実施の形態２による無駄時間τ１ａへの対策を施した状態を示すタイミングチャートである。 この発明の実施の形態２による無駄時間τ１ｂへの対策を施した状態を示すタイミングチャートである。 この発明の実施の形態２による無駄時間τ１ｃへの対策を施した状態を示すタイミングチャートである。 この発明の実施の形態３によるカム角信号ＳＧＣに応じた割込処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３によるクランク角信号ＳＧＴに応じた割込処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態３による高圧ポンプ５の動作を示すタイミングチャートである。 この発明の実施の形態４によるカム角信号ＳＧＣに応じた割込処理を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態４によるクランク角信号ＳＧＴに応じた割込処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 燃料タンク、５ 高圧ポンプ（燃料供給手段）、９ スピル弁、１０ ポンプカム、１１ 燃焼室、１２ インジェクタ、１５ 燃圧センサ、１６ クランクシャフト、１７ カムシャフト、１８ クランク角センサ、１８ａ センサプレート、１９ カム角センサ、２０ ＥＣＵ、２１ 内燃機関、ＳＧＣ カム角信号、ＳＧＴ クランク角信号。

Claims (12)

1. 燃料タンク内の燃料を内燃機関の燃焼室に設置されたインジェクタに供給するための燃料供給制御装置において、
   前記内燃機関のクランクシャフトの回転に同期してクランク角信号を生成するクランク角検出手段と、
   前記内燃機関のカムシャフトの回転に同期してカム角信号を生成するカム角検出手段と、
   前記カムシャフトの回転に同期した吸入行程および吐出行程を有し前記燃料を前記インジェクタに供給する容積式の燃料供給手段と、
   前記燃料供給手段の吐出行程に関連した有効ストロークを変更する有効ストローク変更手段とを備え、
   前記有効ストローク変更手段は、前記クランク角信号および前記カム角信号に同期して作動し、前記カム角信号に基づいて前記有効ストロークを変更することを特徴とする内燃機関の燃料供給制御装置。
2. 前記有効ストローク変更手段は、前記カム角信号の示すカム角から算出した周期に基づいて前記有効ストロークの制御タイミングを決定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供給制御装置。
3. 前記有効ストローク変更手段は、等間隔で検出されたカム角信号を用いて前記有効ストロークの制御タイミングを決定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供給制御装置。
4. 前記有効ストローク変更手段は、前記カム角信号の信号毎のずれを補正して前記有効ストロークを変更することを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。
5. 前記有効ストローク変更手段は、前記燃料供給手段の吸入行程にあるカム角信号を用いて前記有効ストロークを変更することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。
6. 前記有効ストローク変更手段の制御に関連したカム角信号の入力タイミングから、前記燃料供給手段の吸入行程の終了タイミングまでの期間は、前記有効ストローク変更手段の作動遅れによる無駄時間よりも長く設定されたことを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。
7. 前記燃料供給手段の吸入行程の開始タイミングから、前記有効ストローク変更手段の制御に関連したカム角信号の入力タイミングまでの期間は、前記有効ストローク変更手段の制御するための準備期間よりも長く設定されたことを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。
8. 前記有効ストローク変更手段は、前記カム角信号の示すカム角に基づいて前記有効ストローク変更手段の制御タイミングを決定し、前記クランク角信号を計数して前記有効ストロークを変更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供給制御装置。
9. 前記有効ストローク変更手段は、前記クランク角信号を計数して前記有効ストロークを変更することの要否を、前記内燃機関の運転状態に応じて決定することを特徴とする請求項８に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。
10. 前記内燃機関の運転状態は、回転速度を含むことを特徴とする請求項９に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。
11. 前記内燃機関は、吸気バルブおよび排気バルブの少なくとも一方の作動タイミングを制御するバルブタイミング制御手段を有し、
    前記内燃機関の運転状態は、前記バルブタイミング制御手段の制御状態を含むことを特徴とする請求項９に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。
12. 前記クランク角検出手段は、特定のクランク角位置に対応して、前記クランク角信号のパルスを生成しない欠け歯部分を有し、
    前記欠け歯部分は、前記燃料供給手段の吸入行程に対応するように設置されたことを特徴とする請求項８から請求項１１までのいずれか１項に記載の内燃機関の燃料供給制御装置。

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