JP2006002698A - 燃料噴射装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 インジェクタの経時変化等によってリーク圧力が上昇すると、目標噴射量に対して実噴射量が増加し、排気悪化、エンジントルク変動等の不具合が生じる。
【解決手段】 インジェクタ３に近いリーク配管７にリーク圧力を検出する圧力センサ２５を取り付ける。ＥＣＵ５は、検出されたリーク圧力を平均化し、その値が閾値より大きい場合に、平均化したリーク圧力に基づいて目標噴射期間を減らす補正を実施する。これによって、リーク圧力が上昇しても、インジェクタ３から噴射される実噴射量を、現運転状態に応じた目標噴射量に一致させることができ、排気悪化、エンジントルク変動等を抑えることができる。
【選択図】 図１
【解決手段】 インジェクタ３に近いリーク配管７にリーク圧力を検出する圧力センサ２５を取り付ける。ＥＣＵ５は、検出されたリーク圧力を平均化し、その値が閾値より大きい場合に、平均化したリーク圧力に基づいて目標噴射期間を減らす補正を実施する。これによって、リーク圧力が上昇しても、インジェクタ３から噴射される実噴射量を、現運転状態に応じた目標噴射量に一致させることができ、排気悪化、エンジントルク変動等を抑えることができる。
【選択図】 図１
Description
本発明は、インジェクタに供給される高圧燃料の一部を低圧側へリークするタイプのインジェクタを搭載した燃料噴射装置に関する。
燃料噴射装置として、インジェクタに供給される高圧燃料の一部を低圧側へリークするタイプが知られている（例えば、特許文献１参照）。
インジェクタから低圧側へリークされた燃料圧力（リーク圧力：ＬＰ）は、インジェクタの作動に影響を与える。
具体的な一例を示すと、制御室の内圧を電動弁（例えば、電磁弁）で制御することで噴射制御を実施する２ウェイバルブタイプのインジェクタにおいては、電動弁のバルブの動きがリーク圧力（ＬＰ）の影響を受ける。リーク圧力（ＬＰ）が上昇すると、バルブが制御室の排出通路を閉じる際のバルブの閉弁速度が遅くなるため、実質的な開弁期間（噴射期間）が延び、インジェクタから噴射される実噴射量（Ｑ’）が目標噴射量（Ｑ）より増加してしまう。実噴射量（Ｑ’）が目標噴射量（Ｑ）より増加すると、排気ガスの悪化（スモーク等）、エンジン出力の増加等の不具合が生じてしまう。
インジェクタから低圧側へリークされた燃料圧力（リーク圧力：ＬＰ）は、インジェクタの作動に影響を与える。
具体的な一例を示すと、制御室の内圧を電動弁（例えば、電磁弁）で制御することで噴射制御を実施する２ウェイバルブタイプのインジェクタにおいては、電動弁のバルブの動きがリーク圧力（ＬＰ）の影響を受ける。リーク圧力（ＬＰ）が上昇すると、バルブが制御室の排出通路を閉じる際のバルブの閉弁速度が遅くなるため、実質的な開弁期間（噴射期間）が延び、インジェクタから噴射される実噴射量（Ｑ’）が目標噴射量（Ｑ）より増加してしまう。実噴射量（Ｑ’）が目標噴射量（Ｑ）より増加すると、排気ガスの悪化（スモーク等）、エンジン出力の増加等の不具合が生じてしまう。
ここで、インジェクタは、予め規定の範囲内にリーク量（所定時間内におけるリーク量：ＬＱ）が納まるように製造されている。しかし、インジェクタは、摺動部や閉塞部の摩耗等の経時変化により、リーク量（ＬＱ）が増加する傾向がある（図３参照）。
リーク量（ＬＱ）が増加すると、そのリーク量（ＬＱ）の増加に応じてリーク圧力（ＬＰ）も上昇する（図３参照）。
そして、リーク圧力（ＬＰ）が上昇すると、上述したように、目標噴射量（Ｑ）に対して実噴射量（Ｑ’）が増加してしまう（図３参照）。
このように、従来では、インジェクタの経時変化によるリーク量（ＬＱ）の増加に伴うリーク圧力（ＬＰ）の上昇によって、実噴射量（Ｑ’）が増加する不具合があった。
リーク量（ＬＱ）が増加すると、そのリーク量（ＬＱ）の増加に応じてリーク圧力（ＬＰ）も上昇する（図３参照）。
そして、リーク圧力（ＬＰ）が上昇すると、上述したように、目標噴射量（Ｑ）に対して実噴射量（Ｑ’）が増加してしまう（図３参照）。
このように、従来では、インジェクタの経時変化によるリーク量（ＬＱ）の増加に伴うリーク圧力（ＬＰ）の上昇によって、実噴射量（Ｑ’）が増加する不具合があった。
一方、リーク圧力（ＬＰ）の上昇を抑える手段として、インジェクタのリーク燃料を燃料タンクへ戻すリーク配管の取り回しを変更して、リーク燃料をスムーズに燃料タンクへ戻すことでリーク圧力（ＬＰ）の上昇を防ぐことが提案されている。しかし、実際問題としては、エンジンルーム内等は狭く、リーク配管の設計の自由度は小さいため、リーク配管の取り回しでリーク圧力（ＬＰ）を十分に下げることができない場合も多い。
特開昭６２−２５８１６０号公報
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、インジェクタのリーク圧力（ＬＰ）を検出し、そのリーク圧力（ＬＰ）に応じてインジェクタの噴射量または噴射期間を補正することで、インジェクタから噴射される実噴射量（Ｑ’）を目標噴射量（Ｑ）に一致させる燃料噴射装置の提供にある。
〔請求項１の手段〕
請求項１の手段を採用する燃料噴射装置は、リーク圧力検出手段で検出されたリーク圧力（ＬＰ）に基づいてインジェクタから噴射される噴射量（Ｑ）または噴射期間（ＴＱ）を補正するものである。
このように、リーク圧力（ＬＰ）に基づいて噴射量（Ｑ）または噴射期間（ＴＱ）を補正することにより、インジェクタから噴射される噴射量を適正に保つことができる。
請求項１の手段を採用する燃料噴射装置は、リーク圧力検出手段で検出されたリーク圧力（ＬＰ）に基づいてインジェクタから噴射される噴射量（Ｑ）または噴射期間（ＴＱ）を補正するものである。
このように、リーク圧力（ＬＰ）に基づいて噴射量（Ｑ）または噴射期間（ＴＱ）を補正することにより、インジェクタから噴射される噴射量を適正に保つことができる。
〔請求項２の手段〕
請求項２の手段を採用する燃料噴射装置は、平均化されたリーク圧力（ＬＰ）に基づいて噴射量（Ｑ）または噴射期間（ＴＱ）を補正するものである。
このように、リーク圧力（ＬＰ）を平均化することにより、リーク圧力（ＬＰ）の変動による補正誤差を抑えることができる。
請求項２の手段を採用する燃料噴射装置は、平均化されたリーク圧力（ＬＰ）に基づいて噴射量（Ｑ）または噴射期間（ＴＱ）を補正するものである。
このように、リーク圧力（ＬＰ）を平均化することにより、リーク圧力（ＬＰ）の変動による補正誤差を抑えることができる。
〔請求項３の手段〕
請求項３の手段を採用する燃料噴射装置は、リーク圧力（ＬＰ）が予め設定されたリーク圧力閾値（Ｌｓ）を超えた場合、リーク圧力（ＬＰ）に基づいて噴射量（Ｑ）または噴射期間（ＴＱ）を補正するものである。
即ち、請求項３の手段の燃料噴射装置は、リーク圧力（ＬＰ）が実噴射量（Ｑ’）に影響を与えない範囲（リーク圧力＞リーク閾値）では補正を行わないため、制御装置の演算負荷を軽減することができる。
請求項３の手段を採用する燃料噴射装置は、リーク圧力（ＬＰ）が予め設定されたリーク圧力閾値（Ｌｓ）を超えた場合、リーク圧力（ＬＰ）に基づいて噴射量（Ｑ）または噴射期間（ＴＱ）を補正するものである。
即ち、請求項３の手段の燃料噴射装置は、リーク圧力（ＬＰ）が実噴射量（Ｑ’）に影響を与えない範囲（リーク圧力＞リーク閾値）では補正を行わないため、制御装置の演算負荷を軽減することができる。
〔請求項４の手段〕
請求項４の手段を採用する燃料噴射装置のインジェクタは、制御室の圧力を電動弁で制御することで噴射制御を行うもので、制御室の排出通路を開閉する電動弁のバルブがリーク燃料中に配置されるものである。
このように、バルブがリーク圧力（ＬＰ）の影響を受ける場合でも、リーク圧力（ＬＰ）に基づいて噴射量（Ｑ）または噴射期間（ＴＱ）を補正することにより、インジェクタから噴射される噴射量を適正に保つことができる。
請求項４の手段を採用する燃料噴射装置のインジェクタは、制御室の圧力を電動弁で制御することで噴射制御を行うもので、制御室の排出通路を開閉する電動弁のバルブがリーク燃料中に配置されるものである。
このように、バルブがリーク圧力（ＬＰ）の影響を受ける場合でも、リーク圧力（ＬＰ）に基づいて噴射量（Ｑ）または噴射期間（ＴＱ）を補正することにより、インジェクタから噴射される噴射量を適正に保つことができる。
〔請求項５の手段〕
請求項５の手段を採用する燃料噴射装置のリーク圧力検出手段は、インジェクタから燃料タンクへリーク燃料を戻すリーク配管に取り付けられて、そのリーク配管内のリーク圧力（ＬＰ）を検出する圧力センサである。
リーク配管には、インジェクタに比較して圧力センサを容易に組付けることができる。 特に、上記請求項４の手段と組み合わされ、制御室の排出通路を開閉する電動弁のバルブがリーク燃料中に配置される場合、バルブが配置されるバルブ室のリーク圧力（ＬＰ）を直接的に検出したくても、インジェクタにはスペースの制約上、圧力センサを取り付けることが困難であるが、請求項５の手段を採用してリーク配管に圧力センサを取り付けることで、バルブ室のリーク圧力（ＬＰ）を間接的に検出することができる。
請求項５の手段を採用する燃料噴射装置のリーク圧力検出手段は、インジェクタから燃料タンクへリーク燃料を戻すリーク配管に取り付けられて、そのリーク配管内のリーク圧力（ＬＰ）を検出する圧力センサである。
リーク配管には、インジェクタに比較して圧力センサを容易に組付けることができる。 特に、上記請求項４の手段と組み合わされ、制御室の排出通路を開閉する電動弁のバルブがリーク燃料中に配置される場合、バルブが配置されるバルブ室のリーク圧力（ＬＰ）を直接的に検出したくても、インジェクタにはスペースの制約上、圧力センサを取り付けることが困難であるが、請求項５の手段を採用してリーク配管に圧力センサを取り付けることで、バルブ室のリーク圧力（ＬＰ）を間接的に検出することができる。
最良の形態の燃料噴射装置は、燃料を噴射するインジェクタと、運転状態に応じてインジェクタの噴射量を求め、その噴射量に基づいてインジェクタを制御する制御装置とを備え、インジェクタに供給される高圧燃料の一部を低圧側へリークするものである。
この燃料噴射装置は、インジェクタのリーク圧力（ＬＰ）を検出するリーク圧力検出手段を備える。また、制御装置は、リーク圧力検出手段で検出されたリーク圧力（ＬＰ）に基づいてインジェクタから噴射される噴射量（Ｑ）または噴射期間（ＴＱ）を補正する補正手段を備える。
この燃料噴射装置は、インジェクタのリーク圧力（ＬＰ）を検出するリーク圧力検出手段を備える。また、制御装置は、リーク圧力検出手段で検出されたリーク圧力（ＬＰ）に基づいてインジェクタから噴射される噴射量（Ｑ）または噴射期間（ＴＱ）を補正する補正手段を備える。
（実施例１の構成）
本発明をコモンレール式燃料噴射装置に適用した実施例１を図１〜図４を参照して説明する。
コモンレール式燃料噴射装置の構成を図１を参照して説明する。
コモンレール式燃料噴射装置は、例えばディーゼルエンジン（以下、エンジン）１に燃料噴射を行うシステムであり、コモンレール２、インジェクタ３、サプライポンプ４、ＥＣＵ５（エンジン・コントロール・ユニットの略：制御装置に相当する）等から構成される。
エンジン１は、吸入・圧縮・爆発・排気の各工程を連続して行う気筒を複数備えたものであり、図１では一例として４気筒エンジンを示すが、他の気筒数のエンジンであっても良い。
本発明をコモンレール式燃料噴射装置に適用した実施例１を図１〜図４を参照して説明する。
コモンレール式燃料噴射装置の構成を図１を参照して説明する。
コモンレール式燃料噴射装置は、例えばディーゼルエンジン（以下、エンジン）１に燃料噴射を行うシステムであり、コモンレール２、インジェクタ３、サプライポンプ４、ＥＣＵ５（エンジン・コントロール・ユニットの略：制御装置に相当する）等から構成される。
エンジン１は、吸入・圧縮・爆発・排気の各工程を連続して行う気筒を複数備えたものであり、図１では一例として４気筒エンジンを示すが、他の気筒数のエンジンであっても良い。
（コモンレール２の説明）
コモンレール２は、インジェクタ３に供給する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器であり、高圧に加圧されたコモンレール圧力（インジェクタ３への燃料供給圧：ＰＣ）が蓄圧されるように燃料配管（高圧燃料流路）６を介して高圧燃料を圧送するサプライポンプ４の吐出口と接続されている。
なお、インジェクタ３からのリーク燃料は、リーク配管（燃料還流路）７を経て燃料タンク８に戻される。
また、コモンレール２から燃料タンク８へのリリーフ配管（燃料還流路）９には、プレッシャリミッタ１１が取り付けられている。このプレッシャリミッタ１１は圧力安全弁であり、コモンレール圧力（ＰＣ）が限界設定圧を超えた際に開弁して、コモンレール圧力（ＰＣ）を限界設定圧以下に抑える。
コモンレール２は、インジェクタ３に供給する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器であり、高圧に加圧されたコモンレール圧力（インジェクタ３への燃料供給圧：ＰＣ）が蓄圧されるように燃料配管（高圧燃料流路）６を介して高圧燃料を圧送するサプライポンプ４の吐出口と接続されている。
なお、インジェクタ３からのリーク燃料は、リーク配管（燃料還流路）７を経て燃料タンク８に戻される。
また、コモンレール２から燃料タンク８へのリリーフ配管（燃料還流路）９には、プレッシャリミッタ１１が取り付けられている。このプレッシャリミッタ１１は圧力安全弁であり、コモンレール圧力（ＰＣ）が限界設定圧を超えた際に開弁して、コモンレール圧力（ＰＣ）を限界設定圧以下に抑える。
（インジェクタ３の説明）
インジェクタ３は、エンジン１の各気筒毎に搭載されて燃料を各気筒内に噴射供給するものであり、コモンレール２より分岐する複数の高圧燃料配管１０の下流端に接続されて、コモンレール２に蓄圧された高圧燃料を各気筒に噴射供給する。なお、インジェクタ３の構造および作動は後述する。
インジェクタ３は、エンジン１の各気筒毎に搭載されて燃料を各気筒内に噴射供給するものであり、コモンレール２より分岐する複数の高圧燃料配管１０の下流端に接続されて、コモンレール２に蓄圧された高圧燃料を各気筒に噴射供給する。なお、インジェクタ３の構造および作動は後述する。
（サプライポンプ４の説明）
サプライポンプ４は、コモンレール２へ高圧燃料を圧送する燃料ポンプであり、燃料タンク８内の燃料をサプライポンプ４へ吸引するフィードポンプと、このフィードポンプによって吸い上げられた燃料を高圧に圧縮してコモンレール２へ圧送する高圧ポンプとを搭載しており、フィードポンプおよび高圧ポンプは共通のカムシャフト１２によって駆動される。なお、このカムシャフト１２は、図１に示されるように、エンジン１のクランク軸１３等によって回転駆動されるものである。
また、サプライポンプ４には、高圧ポンプに吸引される燃料の量を調整する流入調量弁（以下、ＳＣＶ）１４が搭載されており、このＳＣＶ１４がＥＣＵ５によって調整されることにより、コモンレール圧力ＰＣが調整されるようになっている。
サプライポンプ４は、コモンレール２へ高圧燃料を圧送する燃料ポンプであり、燃料タンク８内の燃料をサプライポンプ４へ吸引するフィードポンプと、このフィードポンプによって吸い上げられた燃料を高圧に圧縮してコモンレール２へ圧送する高圧ポンプとを搭載しており、フィードポンプおよび高圧ポンプは共通のカムシャフト１２によって駆動される。なお、このカムシャフト１２は、図１に示されるように、エンジン１のクランク軸１３等によって回転駆動されるものである。
また、サプライポンプ４には、高圧ポンプに吸引される燃料の量を調整する流入調量弁（以下、ＳＣＶ）１４が搭載されており、このＳＣＶ１４がＥＣＵ５によって調整されることにより、コモンレール圧力ＰＣが調整されるようになっている。
（ＥＣＵ５の説明）
ＥＣＵ５には、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置（ＲＯＭ、スタンバイＲＡＭまたはＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ）、入力回路、出力回路、電源回路、インジェクタ駆動回路およびポンプ駆動回路等の機能を含んで構成されている周知構造のマイクロコンピュータが設けられている。そして、ＥＣＵ５に読み込まれたセンサ類の信号（エンジンパラメータ：乗員の運転状態、エンジン１の運転状態等に応じた信号）に基づいて各種の演算処理を行うようになっている。なお、インジェクタ駆動回路、ポンプ駆動回路などの駆動回路は、ＥＤＵ（エレクトリック・ドライブ・ユニットの略）としてＥＣＵ５とは別に配置したものであっても良い。
ＥＣＵ５に接続されるセンサ類には、図１に示すように、アクセル開度（ＡＣＣＰ）を検出するアクセルセンサ２１、エンジン回転数（ＮＥ）を検出する回転数センサ２２、エンジン１の冷却水温度（ＴＨＷ）を検出する水温センサ２３、コモンレール圧力（ＰＣ）を検出するコモンレール圧力センサ２４等がある。
ＥＣＵ５には、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置（ＲＯＭ、スタンバイＲＡＭまたはＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ）、入力回路、出力回路、電源回路、インジェクタ駆動回路およびポンプ駆動回路等の機能を含んで構成されている周知構造のマイクロコンピュータが設けられている。そして、ＥＣＵ５に読み込まれたセンサ類の信号（エンジンパラメータ：乗員の運転状態、エンジン１の運転状態等に応じた信号）に基づいて各種の演算処理を行うようになっている。なお、インジェクタ駆動回路、ポンプ駆動回路などの駆動回路は、ＥＤＵ（エレクトリック・ドライブ・ユニットの略）としてＥＣＵ５とは別に配置したものであっても良い。
ＥＣＵ５に接続されるセンサ類には、図１に示すように、アクセル開度（ＡＣＣＰ）を検出するアクセルセンサ２１、エンジン回転数（ＮＥ）を検出する回転数センサ２２、エンジン１の冷却水温度（ＴＨＷ）を検出する水温センサ２３、コモンレール圧力（ＰＣ）を検出するコモンレール圧力センサ２４等がある。
次に、ＥＣＵ５の演算制御を説明する。
ＥＣＵ５は、燃料の各噴射毎に、運転状態に基づいてインジェクタ３を制御する手段として、噴射量決定手段、噴射時期決定手段、噴射期間決定手段の機能を備える。
噴射量決定手段は、エンジン回転数（ＮＥ）とアクセル開度（ＡＣＣＰ）とに対応して設定された基本噴射量に、エンジン１の冷却水温度（ＴＨＷ）等を考慮した噴射補正量を加味して目標噴射量（Ｑ）を算出するものである。
噴射時期決定手段は、目標噴射量（Ｑ）とエンジン回転数（ＮＥ）とに基づいて、エンジン１の各気筒毎の目標噴射タイミング（Ｔ）を算出するものである。
噴射期間決定手段は、目標噴射量（Ｑ）とコモンレール圧力センサ２４から読み込まれたコモンレール圧力（ＰＣ）とから、インジェクタ３の通電時間（目標噴射期間：ＴＱ）を算出するものである。
ＥＣＵ５は、燃料の各噴射毎に、運転状態に基づいてインジェクタ３を制御する手段として、噴射量決定手段、噴射時期決定手段、噴射期間決定手段の機能を備える。
噴射量決定手段は、エンジン回転数（ＮＥ）とアクセル開度（ＡＣＣＰ）とに対応して設定された基本噴射量に、エンジン１の冷却水温度（ＴＨＷ）等を考慮した噴射補正量を加味して目標噴射量（Ｑ）を算出するものである。
噴射時期決定手段は、目標噴射量（Ｑ）とエンジン回転数（ＮＥ）とに基づいて、エンジン１の各気筒毎の目標噴射タイミング（Ｔ）を算出するものである。
噴射期間決定手段は、目標噴射量（Ｑ）とコモンレール圧力センサ２４から読み込まれたコモンレール圧力（ＰＣ）とから、インジェクタ３の通電時間（目標噴射期間：ＴＱ）を算出するものである。
ＥＣＵ５は、サプライポンプ４のＳＣＶ１４を制御する手段として、燃料圧力決定手段、吐出量制御手段の機能を備える。
燃料圧力決定手段は、エンジン回転数（ＮＥ）とアクセル開度（ＡＣＣＰ）に基づいて目標コモンレール圧力（ＰＦＩＮ）を算出するものである。
吐出量制御手段は、コモンレール圧力（ＰＣ）と目標コモンレール圧力（ＰＦＩＮ）の偏差（ΔＰ）に基づいて、サプライポンプ４のＳＣＶ１４に印加するＳＣＶ駆動電流値をフィードバック制御するものである。
燃料圧力決定手段は、エンジン回転数（ＮＥ）とアクセル開度（ＡＣＣＰ）に基づいて目標コモンレール圧力（ＰＦＩＮ）を算出するものである。
吐出量制御手段は、コモンレール圧力（ＰＣ）と目標コモンレール圧力（ＰＦＩＮ）の偏差（ΔＰ）に基づいて、サプライポンプ４のＳＣＶ１４に印加するＳＣＶ駆動電流値をフィードバック制御するものである。
（インジェクタ３の構造）
インジェクタ３の基本構造を図２を参照して説明する。
インジェクタ３は、コモンレール２から供給される高圧燃料をエンジン１の気筒内に噴射するものであり、コモンレール圧力ＰＣが流入通路３１（インオリフィスが配置された燃料通路）を介して与えられるとともに、排出通路３２（アウトオリフィスが配置された燃料通路）を介して排圧される制御室３３を具備し、排出通路３２を電磁弁３４（電動弁の一例）によって開閉して、制御室圧力（制御室３３内の圧力）が開弁圧力に低下するとニードル３５が上昇して燃料を噴射するノズル３６を有する。
インジェクタ３の基本構造を図２を参照して説明する。
インジェクタ３は、コモンレール２から供給される高圧燃料をエンジン１の気筒内に噴射するものであり、コモンレール圧力ＰＣが流入通路３１（インオリフィスが配置された燃料通路）を介して与えられるとともに、排出通路３２（アウトオリフィスが配置された燃料通路）を介して排圧される制御室３３を具備し、排出通路３２を電磁弁３４（電動弁の一例）によって開閉して、制御室圧力（制御室３３内の圧力）が開弁圧力に低下するとニードル３５が上昇して燃料を噴射するノズル３６を有する。
インジェクタ３のハウジング３７（例えば、ノズルホルダ）には、コマンドピストン３８を上下方向（ニードル３５の開閉弁方向）に摺動自在に支持するシリンダ４１、コモンレール２から供給された高圧燃料をノズル３６側および流入通路３１側へ導く高圧燃料通路４２、および高圧燃料を低圧側へ排出する排圧燃料通路４３等が形成されている。
コマンドピストン３８は、シリンダ４１内に挿入され、プレッシャピン４４を介してニードル３５に連接されている。
プレッシャピン４４は、コマンドピストン３８とニードル３５との間に介在され、プレッシャピン４４の周囲には、ニードル３５を下方（閉弁方向）へ付勢するスプリング４５が配置されている。
コマンドピストン３８は、シリンダ４１内に挿入され、プレッシャピン４４を介してニードル３５に連接されている。
プレッシャピン４４は、コマンドピストン３８とニードル３５との間に介在され、プレッシャピン４４の周囲には、ニードル３５を下方（閉弁方向）へ付勢するスプリング４５が配置されている。
制御室３３は、シリンダ４１の上側（電磁弁３４側）に形成され、コマンドピストン３８の上下移動に応じて容積が変化する。
流入通路３１は、高圧燃料通路４２から供給される高圧燃料を減圧する入口側の燃料絞りであり、高圧燃料通路４２と制御室３３は流入通路３１を介して連通する。
排出通路３２は、制御室３３の上側に形成され、制御室３３から排圧燃料通路４３（低圧側）に排出される燃料を絞る出口側の燃料絞りであり、制御室３３と排圧燃料通路４３は排出通路３２を介して連通する。
流入通路３１は、高圧燃料通路４２から供給される高圧燃料を減圧する入口側の燃料絞りであり、高圧燃料通路４２と制御室３３は流入通路３１を介して連通する。
排出通路３２は、制御室３３の上側に形成され、制御室３３から排圧燃料通路４３（低圧側）に排出される燃料を絞る出口側の燃料絞りであり、制御室３３と排圧燃料通路４３は排出通路３２を介して連通する。
電磁弁３４は、通電（ＯＮ）されると電磁力を発生するソレノイド４６と、このソレノイド４６の発生する電磁力によって上方（開弁方向）へ吸引されるバルブ４７と、バルブ４７を下方（閉弁方向）へ付勢するリターンスプリング４８とを備える。
ソレノイド４６がＯＦＦの状態では、バルブ４７がリターンスプリング４８の付勢力によって下方へ押し付けられ、バルブ４７（例えば、バルブ４７の先端に設けられた図示しないボール弁）が排出通路３２を塞ぐ。ソレノイド４６がＯＮの状態では、ソレノイド４６の発生する電磁力によってバルブ４７はリターンスプリング４８の付勢力に抗して上方に移動して排出通路３２が開かれる。
このバルブ４７が配置されるバルブ室４７ａ内は、排出通路３２から排出されるリーク燃料で満たされる。即ち、バルブ４７は、リーク圧力（ＬＰ）の影響を受ける構造になっている。
ソレノイド４６がＯＦＦの状態では、バルブ４７がリターンスプリング４８の付勢力によって下方へ押し付けられ、バルブ４７（例えば、バルブ４７の先端に設けられた図示しないボール弁）が排出通路３２を塞ぐ。ソレノイド４６がＯＮの状態では、ソレノイド４６の発生する電磁力によってバルブ４７はリターンスプリング４８の付勢力に抗して上方に移動して排出通路３２が開かれる。
このバルブ４７が配置されるバルブ室４７ａ内は、排出通路３２から排出されるリーク燃料で満たされる。即ち、バルブ４７は、リーク圧力（ＬＰ）の影響を受ける構造になっている。
インジェクタ３のハウジング３７（例えば、ノズルボディ）には、ニードル３５を上下方向（開閉方向）へ摺動自在に支持する摺動孔５１と、高圧燃料通路４２に連通しており、ニードル３５の外周に環状に設けられたノズル室５２と、ニードル３５が閉弁時に着座する円錐状の弁座５３と、高圧燃料を噴射するための複数の噴孔５４とが形成されている。この噴孔５４は、ニードル３５と弁座５３とが着座時に当接する着座シートより内側に穿設され、ニードル３５が弁座５３に着座した際に閉塞される。
ニードル３５は、摺動孔５１に保持される摺動軸部３５ａと、この摺動軸部３５ａの下部に形成される受圧面３５ｂと、この受圧面３５ｂより下方へ伸びる小径軸状のシャフト３５ｃと、弁座５３に着座および離座して噴孔５４を開閉する円錐弁３５ｄとから構成され、摺動軸部３５ａがノズル室５２と低圧側（プレッシャピン４４の周囲）との間をシールしながら軸方向へ往復動可能に設けられている。
（インジェクタ３の作動）
ＥＣＵ５がインジェクタ３に噴射パルスを与えると、インジェクタ駆動回路が電磁弁３４の通電を開始する。すると、ソレノイド４６がバルブ４７を吸引し、そのバルブ４７がリフトアップを開始すると、排出通路３２が開いて、流入通路３１で減圧された制御室３３の圧力が低下を開始する。
制御室３３の圧力が開弁圧力以下に低下すると、ニードル３５が上昇を開始する。ニードル３５が弁座５３から離座すると、ノズル室５２と噴孔５４とが連通し、ノズル室５２に供給された高圧燃料が噴孔５４から噴射する。
ニードル３５の上昇に従い、噴射率が上昇する。なお、上昇噴射率が最大噴射率に到達すると、それ以上噴射率は上昇しない。
ＥＣＵ５がインジェクタ３に噴射パルスを与えると、インジェクタ駆動回路が電磁弁３４の通電を開始する。すると、ソレノイド４６がバルブ４７を吸引し、そのバルブ４７がリフトアップを開始すると、排出通路３２が開いて、流入通路３１で減圧された制御室３３の圧力が低下を開始する。
制御室３３の圧力が開弁圧力以下に低下すると、ニードル３５が上昇を開始する。ニードル３５が弁座５３から離座すると、ノズル室５２と噴孔５４とが連通し、ノズル室５２に供給された高圧燃料が噴孔５４から噴射する。
ニードル３５の上昇に従い、噴射率が上昇する。なお、上昇噴射率が最大噴射率に到達すると、それ以上噴射率は上昇しない。
ＥＣＵ５がインジェクタ３に与えていた噴射パルスを停止すると、インジェクタ駆動回路が電磁弁３４の通電を停止する。すると、ソレノイド４６がバルブ４７の吸引を停止して、そのバルブ４７がリフトダウンを開始する。そして、電磁弁３４のバルブ４７が排出通路３２を閉じると、制御室３３の圧力が上昇を開始する。制御室３３の圧力が閉弁圧力以上まで上昇すると、ニードル３５が下降を開始する。
ニードル３５が下降して弁座５３に着座すると、ノズル室５２と噴孔５４の連通が遮断されて、噴孔５４からの燃料噴射が停止する。
ニードル３５が下降して弁座５３に着座すると、ノズル室５２と噴孔５４の連通が遮断されて、噴孔５４からの燃料噴射が停止する。
（実施例１の背景）
ＥＣＵ５は、上述したように、燃料の各噴射毎に、現運転状態に応じたインジェクタ３の目標噴射量（Ｑ）と目標噴射タイミング（Ｔ）を求め、その目標噴射タイミング（Ｔ）から、目標噴射期間（ＴＱ）に亘ってインジェクタ３から燃料が噴射するように、電磁弁３４に噴射パルスを与える制御を実施する。
ＥＣＵ５は、上述したように、燃料の各噴射毎に、現運転状態に応じたインジェクタ３の目標噴射量（Ｑ）と目標噴射タイミング（Ｔ）を求め、その目標噴射タイミング（Ｔ）から、目標噴射期間（ＴＱ）に亘ってインジェクタ３から燃料が噴射するように、電磁弁３４に噴射パルスを与える制御を実施する。
ここで、上述したインジェクタ３を搭載するコモンレール式燃料噴射装置は、インジェクタ３に供給された高圧燃料の一部が低圧側へリークする。
インジェクタ３におけるリーク燃料は、電磁弁３４のバルブ４７が排出通路３２を開き、排出通路３２から低圧側へリークする「動リーク燃料」と、電磁弁３４のバルブ４７が排出通路３２を閉じた状態でインジェクタ３内の摺動部（コマンドピストン３８とシリンダ４１の間、ニードル３５の摺動軸部３５ａと摺動孔５１の間）や閉塞部（バルブ４７が排出通路３２を閉じる部分）を介して低圧側へリークする「静リーク燃料」とからなり、動リーク燃料と静リーク燃料は、インジェクタ３内で合流し、リーク配管７を通って燃料タンク８へ戻される。
インジェクタ３におけるリーク燃料は、電磁弁３４のバルブ４７が排出通路３２を開き、排出通路３２から低圧側へリークする「動リーク燃料」と、電磁弁３４のバルブ４７が排出通路３２を閉じた状態でインジェクタ３内の摺動部（コマンドピストン３８とシリンダ４１の間、ニードル３５の摺動軸部３５ａと摺動孔５１の間）や閉塞部（バルブ４７が排出通路３２を閉じる部分）を介して低圧側へリークする「静リーク燃料」とからなり、動リーク燃料と静リーク燃料は、インジェクタ３内で合流し、リーク配管７を通って燃料タンク８へ戻される。
インジェクタ３内で低圧側へリークしたリーク燃料の圧力（リーク圧力：ＬＰ）は、インジェクタ３の作動に影響を与える。
具体的に、上述したように、電磁弁３４のバルブ４７は、リーク燃料が満たされるバルブ室４７ａ内に配置される構造であるため、バルブ４７の動きがリーク圧力（ＬＰ）の影響を受ける。リーク圧力（ＬＰ）が上昇すると、燃料の粘性が高くなった場合と同様の現象が生じ、バルブ４７の開弁速度と閉弁速度が遅くなる。このとき、バルブ４７の開弁遅延は僅かであるが、バルブ４７の閉弁遅延が大きいため、噴射停止が遅れてしまい、実質的な噴射期間が目標噴射期間（ＴＱ）よりも長くなる。この結果、インジェクタ３から噴射される実噴射量（Ｑ’）が目標噴射量（Ｑ）より増加してしまう。
具体的に、上述したように、電磁弁３４のバルブ４７は、リーク燃料が満たされるバルブ室４７ａ内に配置される構造であるため、バルブ４７の動きがリーク圧力（ＬＰ）の影響を受ける。リーク圧力（ＬＰ）が上昇すると、燃料の粘性が高くなった場合と同様の現象が生じ、バルブ４７の開弁速度と閉弁速度が遅くなる。このとき、バルブ４７の開弁遅延は僅かであるが、バルブ４７の閉弁遅延が大きいため、噴射停止が遅れてしまい、実質的な噴射期間が目標噴射期間（ＴＱ）よりも長くなる。この結果、インジェクタ３から噴射される実噴射量（Ｑ’）が目標噴射量（Ｑ）より増加してしまう。
ここで、図３を参照して、インジェクタ３の経時変化に対するリーク圧力変化について説明する。
インジェクタ３のリーク量（ＬＱ）は、予め規定の範囲内に納まるように製造されている。しかし、インジェクタ３は、摺動部や閉塞部の摩耗等の経時変化により、リーク量（ＬＱ）が増加する傾向がある。
リーク量（ＬＱ）が増加すると、そのリーク量（ＬＱ）の増加に応じてリーク圧力（ＬＰ）も上昇する。
そして、リーク圧力（ＬＰ）が上昇すると、上述したように、実質的な噴射期間が目標噴射期間（ＴＱ）よりも延び、インジェクタ３から噴射される実噴射量（Ｑ’）が目標噴射量（Ｑ）より増加してしまう。
このように、インジェクタ３の経時変化によるリーク量（ＬＱ）の増加に伴うリーク圧力（ＬＰ）の上昇によって、実噴射量（Ｑ’）が目標噴射量（Ｑ）より増加する不具合が生じる。
インジェクタ３のリーク量（ＬＱ）は、予め規定の範囲内に納まるように製造されている。しかし、インジェクタ３は、摺動部や閉塞部の摩耗等の経時変化により、リーク量（ＬＱ）が増加する傾向がある。
リーク量（ＬＱ）が増加すると、そのリーク量（ＬＱ）の増加に応じてリーク圧力（ＬＰ）も上昇する。
そして、リーク圧力（ＬＰ）が上昇すると、上述したように、実質的な噴射期間が目標噴射期間（ＴＱ）よりも延び、インジェクタ３から噴射される実噴射量（Ｑ’）が目標噴射量（Ｑ）より増加してしまう。
このように、インジェクタ３の経時変化によるリーク量（ＬＱ）の増加に伴うリーク圧力（ＬＰ）の上昇によって、実噴射量（Ｑ’）が目標噴射量（Ｑ）より増加する不具合が生じる。
（実施例１の特徴）
上記の不具合を解決するために、本実施例のコモンレール式燃料噴射装置には、インジェクタ３のリーク圧力（ＬＰ）を検出するリーク圧力検出手段が設けられるとともに、ＥＣＵ５には検出されたリーク圧力（ＬＰ）に基づいて目標噴射期間（ＴＱ）を補正することで、インジェクタ３から噴射される噴射量を補正する補正手段の機能（プログラム）が設けられている。
上記の不具合を解決するために、本実施例のコモンレール式燃料噴射装置には、インジェクタ３のリーク圧力（ＬＰ）を検出するリーク圧力検出手段が設けられるとともに、ＥＣＵ５には検出されたリーク圧力（ＬＰ）に基づいて目標噴射期間（ＴＱ）を補正することで、インジェクタ３から噴射される噴射量を補正する補正手段の機能（プログラム）が設けられている。
上述したように、バルブ室４７ａのリーク圧力（ＬＰ）の影響によって実噴射量（Ｑ’）が変動するため、バルブ室４７ａ内の圧力をモニターする要求がある。しかし、軽量小型化が要求されるインジェクタ３にリーク圧力（ＬＰ）を測定する圧力センサ２５を搭載するのは困難である。そこで、この実施例では、各インジェクタ３から燃料タンク８へリーク燃料を戻すリーク配管７に圧力センサ２５を取り付け、リーク配管７内のリーク圧力（ＬＰ）をバルブ室４７ａのリーク圧力（ＬＰ）の代用として用いる。なお、リーク配管７に対する圧力センサ２５の取付位置は、インジェクタ３に近い側が好ましい。
補正手段は、リーク圧力平均化手段、閾値判定手段、補正期間算出手段、補正期間反映手段を備える。
リーク圧力平均化手段は、エンジンの運転中にリーク圧力（ＬＰ）を圧力センサ２５から常時読み込み、一定時間における平均値のリーク圧力（ＬＰ）を算出し、リーク圧力（ＬＰ）の変動を安定化させるものである。
リーク圧力平均化手段は、エンジンの運転中にリーク圧力（ＬＰ）を圧力センサ２５から常時読み込み、一定時間における平均値のリーク圧力（ＬＰ）を算出し、リーク圧力（ＬＰ）の変動を安定化させるものである。
閾値判定手段は、リーク圧力平均化手段で平均化されたリーク圧力（ＬＰ）が、予め設定されたリーク圧力閾値（Ｌｓ）を超えたか否かを判定するものである（後述するステップＳ１参照）。
なお、リーク圧力閾値（Ｌｓ）は、リーク圧力（ＬＰ）の影響によって実噴射量（Ｑ’）が増加を開始する圧力値であり、リーク配管７の取り回しの影響等、実験データ等より設定される値である。
なお、リーク圧力閾値（Ｌｓ）は、リーク圧力（ＬＰ）の影響によって実噴射量（Ｑ’）が増加を開始する圧力値であり、リーク配管７の取り回しの影響等、実験データ等より設定される値である。
補正期間算出手段は、リーク圧力（ＬＰ）がリーク圧力閾値（Ｌｓ）を超えたと閾値判定手段が判定した場合に、リーク圧力（ＬＰ）とリーク圧力閾値（Ｌｓ）の差（ΔＬ）と、ＥＣＵ５に記憶されたマップ（あるいは演算式）に基づいて、リーク圧力（ＬＰ）の上昇による実噴射量（Ｑ’）の増加分を差し引いた補正期間（ΔＴＱ）を算出するものである（後述するステップＳ２参照）。
ここで、補正期間算出手段による補正期間（ΔＴＱ）の算出の具体例を説明する。
補正期間算出手段は、噴射量予測手段、補正値算出手段を備える。
噴射量予測手段を、図４中の説明図Ａを参照して説明する。噴射量予測手段は、リーク圧力（ＬＰ）と予測される噴射量（予測噴射量：Ｑ”）の相関マップを用い、リーク圧力（ＬＰ）から、予測噴射量（Ｑ”）を予測するものである。なお、図４中の符号（ΔＱ）は、予測噴射量（Ｑ”）と目標噴射量（Ｑ）の差（変化量）である。
補正値算出手段を図４中の説明図Ｂを参照して説明する。補正値算出手段は、目標噴射量（Ｑ）に応じた目標噴射期間（ＴＱ）を求めるＴＱ−Ｑ相関マップを用い、予測噴射量（Ｑ”）に対応した予測噴射期間（ＴＱ”）から、目標噴射量（Ｑ）に対応した目標噴射期間（ＴＱ）を差し引いて補正期間（ΔＴＱ）を求めるものである。
補正期間算出手段は、噴射量予測手段、補正値算出手段を備える。
噴射量予測手段を、図４中の説明図Ａを参照して説明する。噴射量予測手段は、リーク圧力（ＬＰ）と予測される噴射量（予測噴射量：Ｑ”）の相関マップを用い、リーク圧力（ＬＰ）から、予測噴射量（Ｑ”）を予測するものである。なお、図４中の符号（ΔＱ）は、予測噴射量（Ｑ”）と目標噴射量（Ｑ）の差（変化量）である。
補正値算出手段を図４中の説明図Ｂを参照して説明する。補正値算出手段は、目標噴射量（Ｑ）に応じた目標噴射期間（ＴＱ）を求めるＴＱ−Ｑ相関マップを用い、予測噴射量（Ｑ”）に対応した予測噴射期間（ＴＱ”）から、目標噴射量（Ｑ）に対応した目標噴射期間（ＴＱ）を差し引いて補正期間（ΔＴＱ）を求めるものである。
補正期間反映手段は、上述した噴射期間決定手段で算出した目標噴射期間（ＴＱ）から、補正期間算出手段で算出した補正期間（ΔＴＱ）を差し引いて、目標噴射期間（ＴＱ）を補正するものである（後述するステップＳ３参照）。具体的に、図４中の説明図Ｃに示すように、目標噴射期間（ＴＱ）から補正期間（ΔＴＱ）を減算することで、インジェクタ３に与えられる駆動パルスの停止時期を補正期間（ΔＴＱ）だけ短くするものである。
次に、リーク圧力（ＬＰ）に基づいて目標噴射期間（ＴＱ）を補正する制御例を、図４のフローチャートを参照して説明する。
リーク圧力（ＬＰ）に基づいて目標噴射期間（ＴＱ）を補正する制御ルーチンに侵入すると（スタート）、まずステップＳ１において、リーク圧力平均化手段で平均化されたリーク圧力（ＬＰ）が、リーク圧力閾値（Ｌｓ）を超えているか否かの判断を行う。
このステップＳ１の判断結果がＮＯの場合は、リーク圧力（ＬＰ）が噴射量に影響を与えないと判断して、この制御ルーチンを終了する（エンド）。
リーク圧力（ＬＰ）に基づいて目標噴射期間（ＴＱ）を補正する制御ルーチンに侵入すると（スタート）、まずステップＳ１において、リーク圧力平均化手段で平均化されたリーク圧力（ＬＰ）が、リーク圧力閾値（Ｌｓ）を超えているか否かの判断を行う。
このステップＳ１の判断結果がＮＯの場合は、リーク圧力（ＬＰ）が噴射量に影響を与えないと判断して、この制御ルーチンを終了する（エンド）。
ステップＳ１の判断結果がＹＥＳの場合は、リーク圧力（ＬＰ）が噴射量に影響を与えると判断して、ステップＳ２においてリーク圧力（ＬＰ）に基づく補正期間（ΔＴＱ）を算出する（上述した補正期間算出手段における噴射量予測手段、補正値算出手段の作動）。
次に、ステップＳ３において、目標噴射期間（ＴＱ）を補正期間（ΔＴＱ）で補正し（ＴＱ−ΔＴＱ）、インジェクタ３に与えられる駆動パルスの停止時期を補正期間（ΔＴＱ）だけ短くし（補正期間反映手段の作動）、この制御ルーチンを終了する（エンド）。
次に、ステップＳ３において、目標噴射期間（ＴＱ）を補正期間（ΔＴＱ）で補正し（ＴＱ−ΔＴＱ）、インジェクタ３に与えられる駆動パルスの停止時期を補正期間（ΔＴＱ）だけ短くし（補正期間反映手段の作動）、この制御ルーチンを終了する（エンド）。
（実施例１の効果）
この実施例１のコモンレール式燃料噴射装置は、上述したように、各インジェクタ３の噴射毎に、平均化されたリーク圧力（ＬＰ）が噴射量に影響を与えるか否かを判断し、平均化されたリーク圧力（ＬＰ）が噴射量に影響を与えると判断した場合に、平均化されたリーク圧力（ＬＰ）に基づき、リーク圧力（ＬＰ）による噴射の変化量を相殺するように、目標噴射期間（ＴＱ）を補正するものである。
このように、インジェクタ３の噴射毎に平均化されたリーク圧力（ＬＰ）に基づいて目標噴射期間（ＴＱ）を補正することにより、各インジェクタ３から噴射される実噴射量（Ｑ’）を、現運転状態に応じた目標噴射量（Ｑ）に一致させることができる。これによって、リーク圧力（ＬＰ）の変動による排気ガスの悪化（スモークの発生やパティキュレートの増加等）を防ぐとともに、エンジン出力の増加等の不具合を防ぐことができる。
この実施例１のコモンレール式燃料噴射装置は、上述したように、各インジェクタ３の噴射毎に、平均化されたリーク圧力（ＬＰ）が噴射量に影響を与えるか否かを判断し、平均化されたリーク圧力（ＬＰ）が噴射量に影響を与えると判断した場合に、平均化されたリーク圧力（ＬＰ）に基づき、リーク圧力（ＬＰ）による噴射の変化量を相殺するように、目標噴射期間（ＴＱ）を補正するものである。
このように、インジェクタ３の噴射毎に平均化されたリーク圧力（ＬＰ）に基づいて目標噴射期間（ＴＱ）を補正することにより、各インジェクタ３から噴射される実噴射量（Ｑ’）を、現運転状態に応じた目標噴射量（Ｑ）に一致させることができる。これによって、リーク圧力（ＬＰ）の変動による排気ガスの悪化（スモークの発生やパティキュレートの増加等）を防ぐとともに、エンジン出力の増加等の不具合を防ぐことができる。
また、リーク圧力（ＬＰ）の上昇を抑える手段として、リーク配管７の取り回しを工夫して、リーク燃料をスムーズに燃料タンク８へ戻すことでリーク圧力（ＬＰ）の上昇を防ぐことが従来より提案されているが、エンジンルーム内等は狭く、リーク配管７の取り回しの自由度が少ないため、リーク配管７の取り回しでリーク圧力（ＬＰ）を十分に下げることが困難な場合も多い。
これに対し、この実施例１は、リーク圧力（ＬＰ）に基づき、リーク圧力（ＬＰ）による噴射の変化量を相殺するように、目標噴射期間（ＴＱ）を補正するため、リーク配管７の取り回しの制約からリーク圧力（ＬＰ）が上昇する構造であっても、各インジェクタ３から噴射される実噴射量（Ｑ’）を、現運転状態に応じた目標噴射量（Ｑ）に一致させることができる。これによって、コモンレール式燃料噴射装置の車両の搭載性が向上する。
これに対し、この実施例１は、リーク圧力（ＬＰ）に基づき、リーク圧力（ＬＰ）による噴射の変化量を相殺するように、目標噴射期間（ＴＱ）を補正するため、リーク配管７の取り回しの制約からリーク圧力（ＬＰ）が上昇する構造であっても、各インジェクタ３から噴射される実噴射量（Ｑ’）を、現運転状態に応じた目標噴射量（Ｑ）に一致させることができる。これによって、コモンレール式燃料噴射装置の車両の搭載性が向上する。
ここで、サプライポンプ４には、サプライポンプ４内でオーバーフローした余剰燃料（オーバーフロー燃料）を燃料タンク８へ戻すオーバーフロー配管６１を設ける場合がある。この場合、オーバーフロー配管６１をリーク配管７に接続し、オーバーフロー燃料を、オーバーフロー配管６１→リーク配管７を介して燃料タンク８へ戻す構造がある。その場合、従来では、オーバーフロー燃料の圧力がインジェクタ３のリーク圧力（ＬＰ）に影響を与えないように、リーク配管７とオーバーフロー配管６１との接続部を、インジェクタ３のリーク位置より下流側に限定している。しかし、車両の構造等により、リーク配管７とオーバーフロー配管６１との接続部を、インジェクタ３のリーク位置より下流側に設けることが困難な場合もある。
これに対し、この実施例１は、リーク圧力（ＬＰ）に基づき、リーク圧力（ＬＰ）による噴射の変化量を相殺するように、目標噴射期間（ＴＱ）を補正するため、オーバーフロー燃料の圧力がインジェクタ３のリーク圧力（ＬＰ）に影響を与える場合でも、各インジェクタ３から噴射される実噴射量（Ｑ’）を、現運転状態に応じた目標噴射量（Ｑ）に一致させることができる。これによって、コモンレール式燃料噴射装置の車両の搭載性が向上する。
これに対し、この実施例１は、リーク圧力（ＬＰ）に基づき、リーク圧力（ＬＰ）による噴射の変化量を相殺するように、目標噴射期間（ＴＱ）を補正するため、オーバーフロー燃料の圧力がインジェクタ３のリーク圧力（ＬＰ）に影響を与える場合でも、各インジェクタ３から噴射される実噴射量（Ｑ’）を、現運転状態に応じた目標噴射量（Ｑ）に一致させることができる。これによって、コモンレール式燃料噴射装置の車両の搭載性が向上する。
バルブ４７が配置されるバルブ室４７ａのリーク圧力（ＬＰ）を直接的に検出したくても、インジェクタ３の構造上の制約から、インジェクタ３に圧力センサ２５を取り付けることが困難である場合が多い。しかし、リーク配管７は、インジェクタ３に比較して、圧力センサ２５を容易に取り付けることができる。そして、リーク配管７に圧力センサ２５を取り付けることで、バルブ室４７ａのリーク圧力（ＬＰ）を間接的に検出することができる。
この実施例１は、圧力センサ２５で検出したリーク圧力（ＬＰ）をリーク圧力平均化手段で平均化し、平均化されたリーク圧力（ＬＰ）に基づいて目標噴射期間（ＴＱ）を補正するため、リーク圧力（ＬＰ）の変動による補正誤差を抑えることができる。
この実施例１は、リーク圧力（ＬＰ）が予め設定されたリーク圧力閾値（Ｌｓ）を超えた場合にのみ、リーク圧力（ＬＰ）に基づいて目標噴射期間（ＴＱ）を補正するものである。即ち、リーク圧力（ＬＰ）が実噴射量（Ｑ’）に影響を与えない範囲（リーク圧力＞リーク閾値）では補正を行わないため、ＥＣＵ５の演算負荷を下げることができる。
この実施例１は、リーク圧力（ＬＰ）が予め設定されたリーク圧力閾値（Ｌｓ）を超えた場合にのみ、リーク圧力（ＬＰ）に基づいて目標噴射期間（ＴＱ）を補正するものである。即ち、リーク圧力（ＬＰ）が実噴射量（Ｑ’）に影響を与えない範囲（リーク圧力＞リーク閾値）では補正を行わないため、ＥＣＵ５の演算負荷を下げることができる。
［変形例］
上記の実施例では、リーク圧力（ＬＰ）から予測噴射量（Ｑ”）を求め、目標噴射量（Ｑ）に対する目標噴射期間（ＴＱ）と、予測噴射量（Ｑ”）に対する予測噴射期間（ＴＱ”）とを求め、目標噴射期間（ＴＱ）と予測噴射期間（ＴＱ”）の差から補正期間（ΔＴＱ）を求める例を示した。
これに対し、リーク圧力（ＬＰ）がリーク圧力閾値（Ｌｓ）を超えた場合、リーク圧力（ＬＰ）とリーク圧力閾値（Ｌｓ）の差（ΔＬ）から補正期間（ΔＴＱ）を求めても良い。
あるいは、予測噴射量（Ｑ”）と目標噴射量（Ｑ）の差（ΔＱ）から補正期間（ΔＴＱ）を求めても良い。
上記の実施例では、リーク圧力（ＬＰ）から予測噴射量（Ｑ”）を求め、目標噴射量（Ｑ）に対する目標噴射期間（ＴＱ）と、予測噴射量（Ｑ”）に対する予測噴射期間（ＴＱ”）とを求め、目標噴射期間（ＴＱ）と予測噴射期間（ＴＱ”）の差から補正期間（ΔＴＱ）を求める例を示した。
これに対し、リーク圧力（ＬＰ）がリーク圧力閾値（Ｌｓ）を超えた場合、リーク圧力（ＬＰ）とリーク圧力閾値（Ｌｓ）の差（ΔＬ）から補正期間（ΔＴＱ）を求めても良い。
あるいは、予測噴射量（Ｑ”）と目標噴射量（Ｑ）の差（ΔＱ）から補正期間（ΔＴＱ）を求めても良い。
上記の実施例では、リーク圧力（ＬＰ）に基づいて目標噴射期間（ＴＱ）を補正する例を示したが、リーク圧力（ＬＰ）に基づいて目標噴射量（Ｑ）を直接的に補正しても良い。
上記の実施例では、目標噴射期間（ＴＱ）を補正して実噴射量（Ｑ’）を適正に保つ例を示したが、リーク圧力（ＬＰ）の上昇に伴ってインジェクタ３に噴射開始遅れが生じる場合、リーク圧力（ＬＰ）に基づいて目標噴射タイミング（Ｔ）を補正し、実際の噴射タイミングを適正に保つようにしても良い。
上記の実施例では、リーク燃料を生じるインジェクタの一例として２ウェイバルブタイプのインジェクタ３を例に示したが、３ウェイバルブなど、燃料リークが生じる全てのタイプのインジェクタを用いても良い。
上記の実施例では、目標噴射期間（ＴＱ）を補正して実噴射量（Ｑ’）を適正に保つ例を示したが、リーク圧力（ＬＰ）の上昇に伴ってインジェクタ３に噴射開始遅れが生じる場合、リーク圧力（ＬＰ）に基づいて目標噴射タイミング（Ｔ）を補正し、実際の噴射タイミングを適正に保つようにしても良い。
上記の実施例では、リーク燃料を生じるインジェクタの一例として２ウェイバルブタイプのインジェクタ３を例に示したが、３ウェイバルブなど、燃料リークが生じる全てのタイプのインジェクタを用いても良い。
１ エンジン
２ コモンレール
３ インジェクタ
５ ＥＣＵ（補正手段、リーク圧力平均化手段、閾値判定手段等の機能を有する制御装置）
７ リーク配管
８ 燃料タンク
２５ 圧力センサ（リーク圧力検出手段）
３１ 流入通路
３２ 排出通路
３３ 制御室
３４ 電磁弁（電動弁）
３６ ノズル
４７ バルブ
２ コモンレール
３ インジェクタ
５ ＥＣＵ（補正手段、リーク圧力平均化手段、閾値判定手段等の機能を有する制御装置）
７ リーク配管
８ 燃料タンク
２５ 圧力センサ（リーク圧力検出手段）
３１ 流入通路
３２ 排出通路
３３ 制御室
３４ 電磁弁（電動弁）
３６ ノズル
４７ バルブ
Claims (5)
- 燃料を噴射するインジェクタと、
運転状態に応じて前記インジェクタの噴射量を求め、その噴射量に基づいて前記インジェクタを制御する制御装置とを備え、
前記インジェクタに供給される高圧燃料の一部を低圧側へリークする燃料噴射装置であって、
前記インジェクタのリーク圧力（ＬＰ）を検出するリーク圧力検出手段を備え、
前記制御装置は、
前記リーク圧力検出手段で検出されたリーク圧力（ＬＰ）に基づいて前記インジェクタから噴射される噴射量（Ｑ）または噴射期間（ＴＱ）を補正する補正手段を備える
ことを特徴とする燃料噴射装置。 - 請求項１に記載の燃料噴射装置において、
前記補正手段は、前記リーク圧力検出手段で検出したリーク圧力（ＬＰ）を単位時間当たりで平均化するリーク圧力平均化手段を備え、
平均化されたリーク圧力（ＬＰ）に基づいて噴射量（Ｑ）または噴射期間（ＴＱ）を補正することを特徴とする燃料噴射装置。 - 請求項１または請求項２に記載の燃料噴射装置において、
前記補正手段は、リーク圧力（ＬＰ）が予め設定されたリーク圧力閾値（Ｌｓ）を超えたか否かを判定する閾値判定手段を備え、
リーク圧力（ＬＰ）が予め設定されたリーク圧力閾値（Ｌｓ）を超えたと判定された場合にリーク圧力（ＬＰ）に基づいて噴射量（Ｑ）または噴射期間（ＴＱ）を補正することを特徴とする燃料噴射装置。 - 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の燃料噴射装置において、
前記インジェクタは、高圧燃料を蓄えるコモンレールから流入通路を介して高圧燃料が与えられる制御室、この制御室内の燃料を低圧側へリークさせる排出通路を開閉する電動弁、および制御室圧力が開弁圧力に低下すると開弁して燃料を噴射するノズルを備え、
前記電動弁において前記排出通路を開閉するバルブは、リーク燃料中に配置されることを特徴とする燃料噴射装置。 - 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の燃料噴射装置において、
前記リーク圧力検出手段は、前記インジェクタから燃料タンクへリーク燃料を戻すリーク配管に取り付けられて、そのリーク配管内のリーク圧力（ＬＰ）を検出する圧力センサであることを特徴とする燃料噴射装置。
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-
2004
- 2004-06-18 JP JP2004181368A patent/JP2006002698A/ja active Pending
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