JP2011122489A - 燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 コモンレール圧力Ｐｃ等の高圧燃料の圧力を急速に低下させることが可能な燃料噴射装置を提供する。
【解決手段】 インジェクタの噴射口が実際に開く時のアクチュエータへの通電量であるリーク限界通電量Ｅｒを検出し、このリーク限界通電量Ｅｒを基準として実際の通電量を決定するための補正量ΔＥを算出する。これにより、予め決定された通電量にてアクチュエータを駆動する場合に比べて、インジェクタの背圧室から燃料タンク側にリークさせる燃料の量を大きくすることが可能となる。したがって、大きな減圧量ΔＰを得ることができるので、本実施形態では、高圧燃料の圧力を急速に低下させることが可能な燃料噴射装置を得ることが可能となる。
【選択図】図３

Description

本発明は、料噴射装置に関するものであり、特に、ディーゼルエンジン用のコモンレール方式の燃料噴射装置に適用して有効である。

車両用コモンレール方式の燃料噴射装置においては、エンジン負荷やアクセルペダルの踏み込み量（操作量）等に基づいて目標とするコモンレール内の圧力（以下、目標コモンレール圧力Ｐｔという。）を設定し、この目標コモンレール圧力Ｐｔとなるように、コモンレールに高圧燃料を供給する高圧ポンプの吐出量、及びコモンレールから燃料タンク（低圧）側に戻す高圧燃料の量を調節している。

このとき、例えば特許文献１に記載の発明では、エンジンに燃料を噴射供給するインジェクタを設け、このインジェクタの背圧室に導入される高圧燃料を燃料タンク側にリークさせる（漏らす）ことにより、高圧燃料を燃料タンク側に戻し、コモンレール内の圧力（以下、コモンレール圧力Ｐｃという。）を低下させている。

すなわち、特許文献１に記載のインジェクタは、燃料を噴射する噴射口を開閉するニードル弁、噴射口を閉じる向きの圧力をニードル弁に作用させる背圧室、この背圧室と燃料タンク側との連通状態を調節するバルブ、及び通電に応じてバルブを変位させるピエゾアクチュエータ等から構成されたパイロット方式の弁にて構成されている。

そして、上記インジェクタでは、高圧燃料が常に噴射口に導入された状態となっているため、背圧室を燃料タンク側に連通させて背圧室と噴射口側の圧力との差圧が所定圧力（以下、この圧力を開弁圧力差）以上となると、ニードル弁が変位して噴射口が開く。

そこで、特許文献１に記載の発明では、背圧室と噴射口側の圧力との差圧が開弁圧力差未満となるように、バルブを開くことにより、噴射口を閉じた状態を維持しながら、背圧室に導入された高圧燃料を燃料タンク側にリークさせることにより、コモンレール圧力Ｐｃを低下させている。

ところで、高圧燃料を燃料タンク側にリークさせる理由は、コモンレール圧力Ｐｃを急速に低下させるためであるが、背圧室から燃料タンク側にリークさせる燃料の量が少ないと、コモンレール圧力Ｐｃを急速に低下させることができず。エンジンに噴射供給する燃料の量及びタイミングを良好に制御することが難しくなる。

すなわち、目標コモンレール圧力Ｐｔは、通常、エンジン負荷やアクセルペダルの操作量等が大きくなると、これに応じて大きな圧力に設定されるが、例えば、アクセルペダルの操作量が大きい状態から小さい状態となったときには、目標コモンレール圧力Ｐｔもこれに呼応して高い圧力（以下、この圧力を第１目標圧力という。）から低い圧力（以下、この圧力を第２目標圧力という。）に再設定される。

このとき仮に、コモンレール圧力Ｐｃを急速に低下させることができないとき、例えば、実際のコモンレール圧力Ｐｃ（以下、この圧力を実圧力という。）が、第１目標圧力より低く、かつ、第２目標圧力高いときに、再度、アクセルペダルが踏み込まれて目標コモンレール圧力Ｐｔが実圧力より低い圧力に設定された場合には、コモンレール圧力Ｐｃを早急に目標コモンレール圧力Ｐｔとすることができないので、エンジンを良好に制御することが難しくなる。

一方、実圧力が目標コモンレール圧力Ｐｔより低い場合には、高圧ポンプの吐出量を増加させれば、通常、コモンレール圧力Ｐｃは急速に上昇するので、エンジンを良好に制御することができる。

特開２００２−１３８９２１号公報

ところで、アクセルペダルの操作量が大きい状態から小さい状態となったとき（いわゆるアクセルＯＮからアクセルＯＦＦとなったとき）には、ユーザである運転者は、エンジンの出力及び回転数を低下させようとしているので、必ず噴射口を閉じた状態を維持しながら、背圧室から燃料タンク側にリークさせる必要ある。

一方、インジェクタは、公差範囲内で固体差（バラツキ）を有しているので、背圧室から燃料タンク側にリークさせる燃料の量を増大させるべく、バルブの開度を大きくすると、インジェクタによっては、噴射口が開いてしまうおそれがある。

これに対して、インジェクタの固体差（バラツキ）を予め考慮してバルブの開度を決定すると、必然的にバルブの開度は小さくならざるを得ないので、背圧室から燃料タンク側にリークさせる高圧燃料の量を大きくすることが難しい。このため、コモンレール圧力Ｐｃを急速に低下させることができなくなるので、エンジンに噴射供給する燃料の量及びタイミングを良好に制御することが難しくなる。

本発明は、上記点に鑑み、コモンレール圧力Ｐｃ等の高圧燃料の圧力を急速に低下させることが可能な燃料噴射装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、燃料を内燃機関（５０）に供給する燃料噴射装置であって、燃料タンク（１２）に蓄えられた燃料を加圧供給する加圧供給手段（１６、１８）と、燃料を噴射する噴射口（３１Ａ）を開閉する第１弁体（３１）、噴射口（３１Ａ）を閉じる向きの圧力を第１弁体（３１）に作用させる背圧室（３２）、この背圧室（３２）と燃料タンク（１２）側との連通状態を調節する第２弁体（３４）、及び通電に応じて第２弁体（３４）を変位させるアクチュエータ（３４Ｂ）を有するとともに、加圧供給手段（１６、１８）にて加圧供給された高圧燃料を内燃機関（５０）に噴射供給するインジェクタ（３０）と、加圧供給手段（１６、１８）からインジェクタ（３０）に至る高圧経路（Ｌ１）内の圧力を検出する圧力センサ（２２）と、アクチュエータ（３４Ｂ）への通電量を制御することにより、インジェクタ（３０）の作動を制御するとともに、噴射口（３１Ａ）を閉じた状態で背圧室（３２）と燃料タンク（１２）側とを連通させることにより、高圧経路（Ｌ１）内の圧力を低下させる急減圧作動モードが実行可能な制御手段（４０）と、アクチュエータ（３４Ｂ）への通電量を変化させながら、噴射口（３１Ａ）が実際に開く時のアクチュエータ（３４Ｂ）への通電量（以下、この通電量をリーク限界通電量（Ｅｒ）という。）を検出するリーク限界検出作動モードを実行するリーク限界検出手段（４０）とを備えることを特徴とする。

これにより、請求項１に記載の発明では、噴射口（３１Ａ）が実際に開く時のアクチュエータ（３４Ｂ）への通電量であるリーク限界通電量（Ｅｒ）を検出するので、このリーク限界通電量（Ｅｒ）を基準として実際の通電量を決定すれば、予め決定された通電量にてアクチュエータ（３４Ｂ）を作動させる場合に比べて、背圧室（３２）から燃料タンク（１２）側にリークさせる燃料の量を大きくすることが可能となる。

したがって、請求項１に記載の発明では、高圧燃料の圧力を急速に低下させることが可能な燃料噴射装置を得ることが可能となる。
ところで、アクチュエータ（３４Ｂ）に通電すると、背圧室（３２）から燃料タンク（１２）側に高圧燃料がリークして高圧燃料の圧力が低下し始めるが、噴射口（３１Ａ）が開くと、高圧燃料が噴射口（３１Ａ）から噴射されるので、噴射口（３１Ａ）が開く前に比べて高圧燃料の圧力が大きく低下する。

そこで、請求項２に記載の発明では、リーク限界検出手段（４０）は、アクチュエータ（３４Ｂ）への通電量の変化に対して、圧力センサ（２２）により検出された検出圧力が所定値以上に減少変化した時のアクチュエータ（３４Ｂ）への通電量に基づいてリーク限界通電量（Ｅｒ）を検出することを特徴としている。

これにより、請求項２に記載の発明では、噴射口（３１Ａ）が実際に開く時のアクチュエータ（３４Ｂ）への通電量（リーク限界通電量（Ｅｒ））を的確に検出することが可能となる。

また、噴射口（３１Ａ）が開くと、高圧燃料が噴射口（３１Ａ）から噴射されるので、噴射口（３１Ａ）が実際に開くと、内燃機関（５０）の回転数が上昇する。
そこで、請求項３に記載の発明では、内燃機関（５０）の回転数を検出する回転数センサ（Ｓ３）を備え、リーク限界検出手段（４０）は、アクチュエータ（３４Ｂ）への通電量の変化に対して、回転数センサ（Ｓ３）により検出された検出回転数が所定値以上に上昇変化した時のアクチュエータ（３４Ｂ）への通電量に基づいてリーク限界通電量（Ｅｒ）を検出することを特徴としている。

これにより、請求項３に記載の発明では、リーク限界通電量（Ｅｒ）を的確に検出することが可能となる。
なお、請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の発明と併用する場合、請求項３に記載の発明を単独で用いる場合のいずれであってもよい。そして、請求項３に記載の発明と請求項２に記載の発明と併用する場合には、検出圧力が所定値以上に減少変化した時、及び検出回転数が所定値以上に上昇変化した時のうち、少なくとも一方の変化が検出された時のアクチュエータ（３４Ｂ）への通電量に基づいてリーク限界通電量（Ｅｒ）を検出すればよい。

また、請求項４に記載の発明では、急減圧作動モードを実行する際にアクチュエータ（３４Ｂ）に通電すべき通電量が予め記憶された記憶手段（ＲＯＭ）を備えており、制御手段（４０）は、記憶手段（ＲＯＭ）に記憶されている標準通電量（Ｅｏ）にて急減圧作動モードを実行する標準通電制御モード、又はリーク限界通電量（Ｅｒ）に基づいて設定された学習後通電量（Ｅａ）にて急減圧作動モードを実行する学習後通電制御モードが実行可能であり、さらに、制御手段（４０）は、急減圧作動モード時であって目標とする圧力低下量が所定値以上となるときには、学習後通電制御モードにて急減圧作動モードを実行することを特徴とする。

ところで、仮に、何らかの原因によりリーク限界通電量（Ｅｒ）が正確に検出できなかった場合に、学習後通電制御モードにて急減圧作動モードを実行すると、高圧経路（Ｌ１）内の圧力を早期に低下させることができるものの、燃料が内燃機関（５０）に噴射されてしまうので、内燃機関（５０）への燃料噴射を緻密に制御することが難しくなる。

これに対して、請求項４に記載の発明では、目標とする圧力低下量が所定値以上となるときには、学習後通電制御モードにて急減圧作動モードを実行し、目標とする圧力低下量が所定値未満となるときには、標準通電制御モードにて急減圧作動モードを実行することとなる。

そして、目標とする圧力低下量が所定値未満となるときには、学習後通電制御モードにて急減圧作動モードを実行しなくても十分に減圧することができるので、請求項４に記載の発明では、仮に何らかの原因によりリーク限界通電量（Ｅｒ）が正確に検出できなかった場合であっても、内燃機関（５０）の制御に大きな悪影響を与えることはない。

一方、目標とする圧力低下量が所定値以上となるときには、仮に何らかの原因によりリーク限界通電量（Ｅｒ）が正確に検出できなかったために誤って内燃機関（５０）に燃料が噴射供給されても、目標とする圧力低下量が大きいので、内燃機関（５０）の制御に大きな影響を及ぼすことは殆どないばかりか、むしろ、短時間で高圧経路（Ｌ１）の圧力を目標圧力まで低下させることができるので、内燃機関（５０）への燃料噴射を緻密に制御することが可能となる。

ところで、請求項１に記載の発明では、アクチュエータ（３４Ｂ）への通電量を変化させて噴射口（３１Ａ）が実際に開く時の通電量（リーク限界通電量（Ｅｒ））を検出するので、仮に、内燃機関（５０）を稼働させるために燃料を内燃機関（５０）に燃料を供給しているときに、リーク限界通電量（Ｅｒ）を検出すべく、通電量を変化させると、内燃機関（５０）の運転状態が大きく変動してしまうおそれがある。

これに対して、請求項５に記載の発明では、リーク限界検出手段（４０）は、内燃機関（５０）の稼働中にインジェクタ（３０）から内燃機関（５０）への燃料供給が停止したときにリーク限界通電量（Ｅｒ）を検出することを特徴としているので、内燃機関（５０）の運転状態が大きく変動してしまうことを抑制できる。

また、請求項６に記載の発明では、学習後通電量（Ｅａ）は、リーク限界通電量（Ｅｒ）に基づいて決定された補正量（ΔＥ）を標準通電量（Ｅｏ）に加算することにより設定される値であることを特徴とする。

これにより、請求項６に記載の発明では、標準通電量（Ｅｏ）が変更されずに記憶手段（ＲＯＭ）に残るので、急減圧作動モードの通電量をいつでも標準通電量（Ｅｏ）に戻すことができ、燃料噴射装置の安全性や整備性を損なうことなく、高圧燃料の圧力を急速に低下させることが可能な燃料噴射装置を得ることが可能となる。

なお、請求項６に記載の発明では、例えば、（ａ）減圧開始時圧力によらず、同一の値を補正量（ΔＥ）として標準通電量（Ｅｏ）に加算する場合、及び（ｂ）減圧開始時圧力毎に決定された補正量（ΔＥ）を、その減圧開始時圧力に対応した標準通電量（Ｅｏ）に加算する場合のいずれであってもよい。

因みに、補正量（ΔＥ）の値は、正の数又は負の数のいずれであってもよい。つまり、補正量が負の数であるときには、「補正量（ΔＥ）を標準通電量（Ｅｏ）に加算する」とは、補正量（ΔＥ）の絶対値を標準通電量（Ｅｏ）から減算する意味となる。

ところで、第２弁体（３４）には、高圧燃料の圧力が作用しているので、背圧室（３２）と燃料タンク（１２）側との連通させる時の高圧燃料の圧力（以下、この圧力を減圧開始時圧力という。）が高いほど、第２弁体（３４）を変位させるに必要なエネルギー（通電量）は大きくならざるを得ない。つまり、リーク限界通電量（Ｅｒ）は、減圧開始時圧力に応じて変化することなる。

これに対して、請求項７に記載の発明では、リーク限界通電量（Ｅｒ）が複数回検出されたときに、補正量（ΔＥ）を決定する補正量決定手段（４０）を備えることを特徴としている。

これにより、請求項７に記載の発明では、減圧開始時圧力毎に決定された補正量（ΔＥ）を、その減圧開始時圧力に対応した標準通電量（Ｅｏ）に加算することとなるので、内燃機関（５０）に噴射供給する燃料の量及びタイミングをより良好に制御することが可能となる。

なお、リーク限界通電量（Ｅｒ）は、減圧開始時圧力の変化とともに連続的に変化するので、リーク限界通電量（Ｅｒ）は、減圧開始時圧力の関数となる。したがって、実際に検出されていないリーク限界通電量（Ｅｒ）は、検出された複数のリーク限界通電量（Ｅｒ）から数学的手法を用いて推定（補完）することにより間接的に検出することができる。

因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る燃料噴射装置の概念図である。 本発明の実施形態に係るインジェクタ３０の模式図である。 本発明の実施形態に係る学習制御を示すフローチャートである。 通電量Ｅと単位時間当たりの減圧量ΔＰとの関係を示すグラフである。 標準通電量Ｅｏ及び学習後通電量Ｅａを示すグラフである。 本発明の実施形態に係る補完制御のフローチャートである。 本発明の実施形態に係るハーフリフト制御のフローチャートである。 本発明の実施形態に係る燃料噴射装置の効果を説明するためのグラフである。 本発明の実施形態に係る燃料噴射装置の効果を説明するためのグラフである。

本実施形態は、本発明に係る燃料噴射装置を、車両用ディーゼルエンジンの燃料噴射装置に適用したものであり、以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
１．燃料噴射装置の構成（図１参照）
本実施形態に係る燃料噴射装置１０は、いわゆる蓄圧式（コモンレール式）の燃料噴射装置である。具体的には、図１に示すように、フィードポンプ１４、高圧ポンプ１６、流量調整弁１８、コモンレール２０、圧力センサ２２、安全弁２４、インジェクタ３０、電子制御装置（以下、ＥＣＵと記す。）４０、及び電子駆動装置（以下、ＥＤＵと記す。）４２等から構成されており、４気筒のディーゼル式内燃機関（以下、エンジンと記す。）５０の各気筒に燃料を噴射する。

フィードポンプ１４は、燃料タンク１２から燃料を吸入して高圧ポンプ１６に供給するものであり、この高圧ポンプ１６は、カムシャフトのカムの回転に伴ってプランジャが往復移動することにより加圧室に吸入した燃料を加圧する公知のポンプである。

流量調整弁１８は、高圧ポンプ１６の吐出側又は吸入側に設けられてコモンレール２０に供給される燃料の量を調節することにより、高圧ポンプ１６と協働してコモンレール２０内の圧力が制御目標圧力となるように調節するものであり、本実施形態では、この流量調整弁１８と高圧ポンプ１６とにより燃料を加圧供給する加圧供給手段が構成されている。

因みに、高圧ポンプ１６は、エンジン５０から動力を得て稼働するので、高圧ポンプ１６自体を直接的に制御することができないが、流量調整弁１８の作動（開度）は、ＥＣＵ４０により制御されるので、流量調整弁１８の作動を制御することより、コモンレール２０に供給する燃料の量を調節することができる。

なお、高圧ポンプ１６の吐出部には、高圧ポンプ１６からコモンレール２０側に吐出された燃料が高圧ポンプ１６に逆流することを防止する逆止弁１６Ａが設けられており、高圧ポンプ１６の吐出圧がコモンレール２０内の圧力より大きくなったときにのみ逆止弁１６Ａが開き、燃料がコモンレール２０側に吐出される。

また、コモンレール２０は、高圧ポンプ１６から圧送されてきた燃料を蓄圧するとともに、燃料圧力をエンジン運転状態に応じた所定圧力に保持する畜圧容器であり、圧力センサ２２は、コモンレール２０の入口側にてコモンレール２０内の圧力を検出する圧力検出手段である。このため、圧力センサ２２は、高圧ポンプ１６からコモンレール２０を経てインジェクタ３０に至る高圧経路Ｌ１内の圧力を検出することとなる。

安全弁２４は、高圧経路Ｌ１（コモンレール２０）内の圧力が異常上昇したときに、燃料噴射装置１０を保護すべく、開弁することによりコモンレール２０内の燃料を、燃料タンク１２に連通する低圧側のリターン通路１００に排出することにより、コモンレール２０内の燃料圧力を低下させる減圧手段である。

なお、本実施形態に係る安全弁２４は、バネ等の弾性手段の弾性力を高圧経路Ｌ１（コモンレール２０）内の圧力と対向するように弁体に作用させるリリーフ弁（ＪＩＳ Ｂ ０１２５ 番号１４−１等参照）であり、高圧経路Ｌ１内の圧力がバネによる設定圧力を上回ったときに開弁して、高圧経路Ｌ１内の高圧燃料を燃料タンク１２側に排出する。

また、複数個のインジェクタ３０は、互いにコモンレール２０に並列的に接続され、コモンレール２０に蓄圧されている燃料を各気筒内に噴射する燃料噴射弁である。なお、インジェクタ３０の詳細構造は、後述する。

ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びフラッシュメモリ等の書換可能な不揮発性の記憶手段等からなる周知のマイクロコンピュータにて構成された制御手段であり、流量調整弁１８及びインジェクタ３０はＥＣＵ４０により制御されている。なお、インジェクタ３０は、ＥＣＵ４０により直接的に制御されておらず、インジェクタ３０を駆動するＥＤＵ４２を介して間接的にＥＣＵ４０により制御されている。

また、ＥＣＵ４０は、エンジン回転数を検出する回転数センサＳ１、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサＳ２、エンジンの回転数Ｎｅを検出する回転数センサＳ３、高圧ポンプ１６の回転数を検出する回転数センサ２８、及び圧力センサ２２等の各種センサの検出信号に基づいてエンジン５０及び燃料噴射装置１０の運転状態を取得する。

そして、ＥＣＵ４０は、エンジン５０を最適な運転状態に制御するために、取得したエンジン運転状態に基づいて、予めＲＯＭ又はフラッシュメモリに記憶されているプログラムに従って流量調整弁１８及びインジェクタ３０等への通電（通電デューティ）を制御する。

具体的には、流量調整弁１８への通電量に対する高圧ポンプ１６の吐出量特性を示すマップ（以下、吐出量特性マップという。）がフラッシュメモリに記憶されており、ＥＣＵ４０は、フラッシュメモリに記憶している吐出量特性マップに基づき、圧力センサ２２から取得するコモンレール２０の燃料圧力が制御目標圧力（以下、目標コモンレール圧力Ｐｔという。）となるようにＰＩＤ制御により流量調整弁１８への通電をフィードバック制御している。

このように、ＥＣＵ４０は、コモンレール２０の燃料圧力が目標コモンレール圧力Ｐｔとなるように流量調整弁１８を制御するが、コモンレール２０内の圧力（以下、コモンレール圧力Ｐｃという。）を急速に低下させる際には、ＥＣＵ４０は、インジェクタ３０の背圧室３２（図２参照）に導入される高圧燃料を燃料タンク１２側にリークさせる（漏らす）ことにより、高圧燃料を燃料タンク１２側に戻す制御（以下、この制御をハーフリフト制御又は急減圧作動モードという。）を実行する。

２．インジェクタの構造及びハーフリフト制御
インジェクタ３０は、図２に示すように、ニードル弁３１に閉弁方向の燃料圧力を加える背圧室（制御室）３２を設け、この背圧室３２の圧力を制御することにより燃料噴射量を制御する公知のピエゾ駆動方式の弁である。

すなわち、噴射口３１Ａはエンジン５０の燃焼室に燃料を噴射供給するための供給口であり、この噴射口３１Ａは針状のニードル弁３１により開閉される。そして、ニードル弁３１は、噴射口３１Ａから延びる円筒状の弁スリーブ３１Ｂに摺動可能に収納されているとともに、弁スリーブ３１Ｂの内周面に摺接するピストン部（大径部）３１Ｃにより、弁スリーブ３１Ｂを噴射口３１Ａ側の空間３１Ｄ（以下、この空間を燃料室３１Ｄという。）と背圧室３２とに区画している。

また、燃料室３１Ｄには、高圧通路３３を介してコモンレール２０内の高圧燃料が導入されており、噴射口３１Ａが開くと、燃料室３１Ｄに溜まっている高圧燃料が燃焼室内に噴射される。一方、背圧室３２には、噴射口３１Ａを閉じる向きにニードル弁３１を押圧するバネ（本実施形態では、コイルバネ）３１Ｅが配設されている。

高圧通路３３は、所定の圧力損失（流通抵抗）を発生させるオリフィス３３Ａ、及び背圧制御通路３２Ａを介して背圧室３２に連通しており、これらオリフィス３３Ａ及び背圧制御通路３２Ａを介して背圧室３２にコモンレール２０内の高圧燃料が導かれている。

そして、背圧制御通路３２Ａは、燃料タンク１２側に連通する戻し通路３２Ｂと高圧通路３３（コモンレール２０側）に連通する高圧導入通路３２Ｃとに分岐しており、その分岐部には、戻し通路３２Ｂ及び高圧導入通路３２Ｃを開閉する球状のバルブ３４が配設されている。

また、アクチュエータ３４Ｂは、プッシュロッド３４Ａを介してバルブ３４を変位させるピエゾ素子（圧電素子）方式の駆動手段である。そして、アクチュエータ３４Ｂに通電されてアクチュエータ３４Ｂにエネルギーが充電されると、アクチュエータ３４Ｂが膨張するので、プッシュロッド３４Ａは、バネ３４Ｃ（本実施形態では、皿バネ）を弾性変形させながら、戻し通路３２Ｂを開き、かつ、高圧導入通路３２Ｃを閉じる向きにバルブ３４を押圧する。

一方、アクチュエータ３４Ｂへの通電が遮断されてアクチュエータ３４Ｂに充電されていたエネルギーが放電（開放）されると、アクチュエータ３４Ｂが元の大きさに収縮するとともに、バネ３４Ｃの弾性力により、戻し通路３２Ｂを閉じ、かつ、高圧導入通路３２Ｃを開く向きにバルブ３４が変位する。

以上に述べた構成により、戻し通路３２Ｂが開かれて、背圧室３２の高圧燃料が背圧制御通路３２Ａ及び戻し通路３２Ｂを経由して燃料タンク１２側（低圧側）排出されると、背圧室３２内の圧力が燃料室３１Ｄ内の圧力より小さくなるので、ピストン部３１Ｃが背圧室３２側に変位して噴射口３１Ａが開かれる。

因みに、背圧室３２と高圧通路３３とは、オリフィス３３Ａを介して常に連通しているが、オリフィス３３Ａで発生する圧力損失（流通抵抗）が大きいため、高圧通路３３から背圧室３２に燃料が流入する際に、燃料の圧力が低下し、背圧室３２内の圧力が燃料室３１Ｄ内の圧力と同一圧力まで上昇することはない。

また、戻し通路３２Ｂが閉じられ、かつ、高圧導入通路３２Ｃが開かれると、背圧室３２には、高圧導入通路３２Ｃ（背圧制御通路３２Ａ）及びオリフィス３３Ａを経由して高圧燃料が導入されるので、背圧室３２内の圧力が次第に上昇し、噴射口３１Ａを閉じる向きにニードル弁３１が変位する。

因みに、噴射口３１Ａが完全に閉じた後は、ニードル弁３１のうち噴射口３１Ａを閉塞している部分には、高圧燃料による圧力が作用しないので、ピストン部３１Ｃのうち背圧室３２側に作用する圧力による力は、ピストン部３１Ｃのうち燃料室３１Ｄ側に作用する圧力による力（以下、開弁力という。）より大きくなる。

つまり、噴射口３１Ａが完全に閉じられるまでは、ニードル弁３１を噴射口３１Ａ側に変位させる力は、主にバネ３１Ｅの弾性力である。しかし、噴射口３１Ａが完全に閉じた後のニードル弁３１を噴射口３１Ａに押し付ける力は、バネ３１Ｅの弾性力とピストン部３１Ｃのうち背圧室３２側に作用する圧力による力との和（以下、この和を閉弁力という。）である。

そして、ハーフリフト制御を実行するときには、閉弁力が開弁力を下回らない程度まで戻し通路３２Ｂを開いて、高圧燃料を燃料タンク１２側にリークさせる（漏らす）ことにより、高圧燃料を燃料タンク１２側に戻している。

また、閉弁力の大きさは、背圧室３２内の圧力、つまりコモンレール圧力Ｐｃに大きく影響を受けるので、本実施形態に係るＥＣＵ４０は、ハーフリフト制御を実行する際のアクチュエータ３４Ｂへの通電量（以下、この通電量をハーフ駆動通電量Ｅという。）を、ハーフリフト制御を開始する時のコモンレール圧力Ｐｃについての関数（Ｅ＝ｆ（Ｐｃ））として決定する。

そして、ＥＣＵ４０は、ハーフリフト制御時には、アクチュエータ３４Ｂ（ピエゾ素子）にハーフ駆動通電量Ｅに相当するエネルギーが充電されるように、所定の電流値にて所定時間だけアクチュエータ３４Ｂに通電する。なお、本実施形態では、電流値は固定値としているので、通電時間をハーフ駆動通電量Ｅに基づいて決定した後、その決定した時間だけアクチュエータ３４Ｂに通電する。

ところで、コモンレール圧力Ｐｃを急速に低下させるには、戻し通路３２Ｂを可能な限り大きく開くことが望ましいが、戻し通路３２Ｂを開きすぎると、閉弁力が開弁力を下回ってしまい、噴射口３１Ａが開いてしまうおそれがある。

一方、インジェクタ３０は、公差範囲内で固体差（バラツキ）を有しているので、背圧室３２から燃料タンク１２側にリークさせる燃料の量を増大させるべく、戻し通路３２Ｂの開度を大きくすると、インジェクタ３０によっては、噴射口３１Ａが開いてしまうおそれがある。

これに対して、本実施形態に係るＥＣＵ４０は、インジェクタ３０の固体差（バラツキ）を予め考慮して戻し通路３２Ｂの開度を制御する「標準通電制御モード」、及び後述する「学習後通電制御モード」のうちいずれかのモードを、エンジン５０の運転状況に応じて選択してハーフリフト制御（急減圧作動モード）を実行している。

すなわち、標準通電制御モードは、予め行われた試験に基づいて決定されたハーフ駆動通電量Ｅとコモンレール圧力Ｐｃとの関係（関数）を用いてアクチュエータ３４Ｂへのハーフ駆動通電量Ｅを制御するモードであり、この標準通電制御モードで用いるハーフ駆動通電量Ｅとコモンレール圧力Ｐｃとの関係（Ｅ＝ｆｏ（Ｐｃ））は、ＥＣＵ４０に設けられたＲＯＭ等の記憶手段に記憶されている。なお、以下、標準通電制御モードで用いるハーフ駆動通電量Ｅとコモンレール圧力Ｐｃとの関係（Ｅ＝ｆｏ（Ｐｃ））により決定されたハーフ駆動通電量Ｅを標準通電量Ｅｏという。

また、本実施形態に係る学習後通電制御モードは、後述する学習制御にて決定された補正量ΔＥを標準通電量Ｅｏに加算して得られる通電量（以下、この通電量を学習後通電量Ｅａ（＝Ｅｏ＋ΔＥ）という。）を用いてアクチュエータ３４Ｂへのハーフ駆動通電量Ｅを制御するモードである。

因みに、本実施形態では、学習後通電量Ｅａは、標準通電量Ｅｏに補正量ΔＥを加算した量であるので、補正量ΔＥをフラッシュメモリ等の不揮発性記憶手段に記憶しておき、学習後通電制御モードを実行するときに、ハーフリフト制御開始時のコモンレール圧力Ｐｃから標準通電量Ｅｏを演算し、その求めた標準通電量Ｅｏに補正量ΔＥを加算した電流量をハーフ駆動通電量Ｅとしてアクチュエータ３４Ｂへの通電を制御している。

３．学習制御
３．１．学習制御の内容
標準通電量Ｅｏは、前述したように、予め行われた試験に基づいて決定されたハーフ駆動通電量Ｅであるので、インジェクタ３０毎の固体差（バラツキ）により、現実の戻し通路３２Ｂの開度が、予め設計段階で見込んだ開度と相違している可能性がある。

そこで、学習制御では、アクチュエータ３４Ｂへの通電量（充電量）を変化させながら、噴射口３１Ａが実際に開く時のアクチュエータ３４Ｂへの通電量（以下、この通電量をリーク限界通電量Ｅｒという。）を検出するリーク限界検出作動モードが実行されるととともに、このリーク限界通電量Ｅｒに基づいて補正量ΔＥが決定される。以下、図３に示すフローチャートに従って学習制御の作動を説明する。

３．２．学習制御作動
学習制御を実行する制御フローは、エンジン５０の稼働中（本実形態では、エンジン５０のクランクシャフが回転しているとき）にインジェクタ３０からエンジン５０への燃料供給が停止したとき、つまり、アクセルペダルの踏み込み量が０となったときにＥＣＵ４０で起動・実行される。

なお、本学習制御が終了する前に、アクセルペダルが踏み込まれてインジェクタ３０からエンジン５０への燃料供給が開始されときには、本学習制御は、その時点で強制終了させられ、エンジン５０を最適な運転状態に制御するための通常燃料噴射制御に戻る。

そして、学習制御を実行するための制御フロー（図３）が起動されると、補正量ΔＥを求めるための学習制御以外の他の学習制御が実行されているか否かが判定され（Ｓ１）、他の学習制御が実行されていると判定された場合には（Ｓ１：ＹＥＳ）、他の学習制御が終了するまで待機状態となる。

なお、他の学習制御とは、例えば「多段噴射による１燃焼当たりの各噴射毎の補正量の誤補正を防止するための学習制御（特許第３９６６０９６号）」等のインジェクタ３０への通電量を補正するための学習制御をいう。

また、Ｓ１にて他の学習制御が実行されていないと判定された場合には（Ｓ１：ＮＯ）、現在のコモンレール圧力Ｐｃにより決定される標準通電量Ｅｏより小さい通電量、つまり噴射口３１Ａが開くことが理論上あり得ない通電量（初期値Ｅ１）がアクチュエータに通電される（Ｓ３）。

次に、コモンレール圧力Ｐｃの変化量が所定以上か否か、つまり、初期値Ｅ１にて通電される直前のコモンレール圧力Ｐｃ１と、初期値Ｅ１にて通電された直後のコモンレール圧力Ｐｃ２との差の絶対値（｜Ｐｃ１−Ｐｃ２｜）が所定圧力以上であるか否かが判定される（Ｓ５）。

そして、コモンレール圧力Ｐｃの変化量が所定圧力以上でないと判定された場合には（Ｓ５：ＮＯ）、アクチュエータ３４Ｂへの通電量が所定量だけ増加された後（Ｓ７）、再び、Ｓ５が実行される。

なお、この場合、Ｓ５では、Ｓ７が実行される直前のコモンレール圧力Ｐｎ−１と、Ｓ７が実行される直後のコモンレール圧力Ｐｎとの差の絶対値（｜（Ｐｃｎ−１）−（Ｐｃｎ）｜）が所定圧力以上であるか否かが判定される。

一方、コモンレール圧力Ｐｃの変化量が所定圧力以上であると判定された場合には（Ｓ５：ＹＥＳ）、（ａ）コモンレール圧力Ｐｃが所定値以上に減少変化したか否か、又は（ｂ）アクチュエータ３４Ｂへの通電量の変化に対して、回転数センサＳ３により検出されたエンジン回転数Ｎｅが所定値以上に上昇変化したか否かに基づいて、ニードル弁３１が作動して実際に噴射口３１Ａが開いたか否かが判定される（Ｓ９）。

つまり、本実施形態では、コモンレール圧力Ｐｃが所定値以上に減少変化した場合、又はエンジン回転数Ｎｅが所定値以上に上昇変化した場合に、実際に噴射口３１Ａが開いたと判定される。なお、コモンレール圧力Ｐｃが所定値以上に減少変化した否かの判定方法の詳細は、後述する。

そして、実際に噴射口３１Ａが開いていないと判定された場合には（Ｓ９：ＮＯ）、アクチュエータ３４Ｂへの通電量が所定量だけ増加された後（Ｓ７）、再び、Ｓ５が実行され、一方、実際に噴射口３１Ａが開いたと判定された場合には（Ｓ９：ＹＥＳ）、現在の通電量Ｅｎの１つ前の通電量Ｅｎ−１が算出され、その通電量Ｅｎ−１がリーク限界通電量Ｅｒとしてみなされる（Ｓ１１）。

次に、リーク限界通電量Ｅｒ（＝通電量Ｅｎ−１）が現実にアクチュエータ３４Ｂに通電されたときの現実のコモンレール圧力Ｐｃ（以下、このコモンレール圧力を限界検出時圧力Ｐｒという。）から標準通電量Ｅｏが算出された後（以下、この標準通電量Ｅｏを算出標準通電量Ｅｏという。）、リーク限界通電量Ｅｒから算出標準通電量Ｅｏを減じた値（＝Ｅｒ−Ｅｏ）が補正量ΔＥとしてみなされる（Ｓ１３）。なお、補正量ΔＥは、リーク限界通電量Ｅｒから算出標準通電量Ｅｏを減じた値であるので、正・負いずれの場合もあり得る値である。

そして、Ｓ１３にて決定された補正量ΔＥに対応する限界検出時圧力Ｐｒ（以下、今回限界検出時圧力Ｐｒという。）と、既にフラッシュメモリ等に記憶されている補正量ΔＥに対応する限界検出時圧力Ｐｒ（以下、前回限界検出時圧力Ｐｒという。）とが同一であるか否かが判定される（Ｓ１５）。

なお、本実施形態では、今回限界検出時圧力Ｐｒが前回限界検出時圧力Ｐｒの約０．９〜１．１倍の範囲にあるときに、今回限界検出時圧力Ｐｒと前回限界検出時圧力Ｐｒとが同一であるとみなし、前記範囲から外れているときには今回限界検出時圧力Ｐｒと前回限界検出時圧力Ｐｒとが同一でないとみなしている。

そして、今回限界検出時圧力Ｐｒと前回限界検出時圧力Ｐｒとが同一であると判定された場合には（Ｓ１５：ＹＥＳ）、Ｓ１３にて算出された今回の補正量ΔＥ（以下、今回補正量ΔＥという。）と既にフラッシュメモリ等に記憶されている補正量ΔＥ（以下、前回補正量ΔＥという。）との差の絶対値が所定値未満であるか否かが判定される（Ｓ１７）。

このとき、今回補正量ΔＥと前回補正量ΔＥとの差の絶対値が所定値未満であると判定された場合には（Ｓ１７：ＹＥＳ）、既にフラッシュメモリ等に記憶されている前回補正量ΔＥ及び前回限界検出時圧力Ｐｒに代えて、今回補正量ΔＥ及び今回限界検出時圧力Ｐｒが記憶された後（Ｓ１９）、本制御が終了する。

一方、今回補正量ΔＥと前回補正量ΔＥとの差の絶対値が所定値以上であると判定された場合には（Ｓ１７：ＮＯ）、今回補正量ΔＥは誤検出値であるとみなされて、今回補正量ΔＥ及び今回限界検出時圧力Ｐｒが記憶されることなく、Ｓ１が再び実行される。

また、Ｓ１５にて今回限界検出時圧力Ｐｒと前回限界検出時圧力Ｐｒとが同一でないと判定された場合には（Ｓ１５：ＮＯ）、今回補正量ΔＥ及び今回限界検出時圧力Ｐｒが追加記憶された後（Ｓ１９）、本制御が終了する。

ところで、本実施形態では、Ｓ９におけるコモンレール圧力Ｐｃが所定値以上に減少変化したか否かの判定は、以下のように行っている。
すなわち、ＥＣＵ４０は、アクチュエータ３４Ｂへの通電量をＥ１からＥｎ−１まで変化させたときのコモンレール圧力Ｐｃの変化傾向基づいて、アクチュエータ３４Ｂへの通電量がＥｎとなったときのコモンレール圧力Ｐｃｎを推定する。

そして、ＥＣＵ４０は、上記推定されコモンレール圧力Ｐｃｎと、アクチュエータ３４Ｂへの通電量を現実にＥｎとしたときの現実のコモンレール圧力ＰｃＮとの差圧（｜ＰｃＮ−Ｐｃｎ｜）が所定圧以上となったか否かに基づいて判定している（図４参照）。

つまり、ＥＣＵ４０は、現実のコモンレール圧力ＰｃＮと推定したコモンレール圧力Ｐｃｎと差圧（｜ＰｃＮ−Ｐｃｎ｜）が所定圧以上となったときに、コモンレール圧力Ｐｃが所定値以上に減少変化したと判定している。

因みに、コモンレール圧力Ｐｃの推定は、本実施形態では、通電量Ｅｋ（ｋ＝１、２、３、・・・、ｎ−１）に対する現実のコモンレール圧力Ｐｃｋと関係から公知の数学的手法（例えば、ラグランジュ補完法等）を用いて推定している。

３．３．補正量ΔＥの補完（マッピング）
ハーフ駆動通電量Ｅは、前述したように、ハーフリフト制御開始時のコモンレール圧力Ｐｃとして決定される（Ｅ＝ｆ（Ｐｃ））ことから、補正量ΔＥもコモンレール圧力Ｐｃの関数（ΔＥ＝ｆ１（Ｐｃ））として表現されると類推できる。

しかし、図３に示す学習制御により算出される補正量ΔＥは、学習制御が作動したときの限界検出時圧力Ｐｒに対応する補正量ΔＥであって、その限界検出時圧力Ｐｒ以外のコモンレール圧力Ｐｃに対応する補正量ΔＥは不明である。

そこで、ＥＣＵ４０は、既にフラッシュメモリ等の記憶手段に記憶されている補正量ΔＥｍが１つの場合には、「補正量ΔＥは、コモンレール圧力Ｐｃによらず、常にその記憶されている補正量ΔＥｍである」とみなして学習後通電量Ｅａ（＝Ｅｏ＋ΔＥ）を決定する（図５参照）。

一方、既に複数の補正量ΔＥｍが記憶されている場合には、ＥＣＵ４０は、それら複数の補正量ΔＥｍ及び限界検出時圧力Ｐｒｍから公知の数学的手法（例えば、ラグランジュ補完法等）を用いて補正量ΔＥとコモンレール圧力Ｐｃとの関係を示す関数（ΔＥ＝ｆ１（Ｐｃ））を算出するとともに、記憶（検出）されていない限界検出時圧力Ｐｒ（コモンレール圧力Ｐｃ）に対する補正量ΔＥを補完して、学習後通電量Ｅａ（＝Ｅｏ＋ΔＥ）を決定する。

以下、上記した補正量ΔＥの補完（マッピング）を実行するための補完制御の作動を図６に示すフローチャートに従って説明する。なお、図６に示す制御フローは、学習制御が終了した時（強制終了時も含む。）にＥＣＵ４０で実行される。

補完制御が起動されると、先ず、補正量ΔＥｍがフラッシュメモリ等の記憶手段に記憶されているか否かが判定され（Ｓ２１）、記憶されていないと判定された場合には（Ｓ２１：ＮＯ）、待機状態となり、一方、記憶されていると判定された場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、フラッシュメモリ等の記憶手段に記憶されている補正量ΔＥｍが複数であるか否かが判定される（Ｓ２３）。

そして、記憶されている補正量ΔＥｍが複数でないと判定された場合には（Ｓ２３：ＮＯ）、「補正量ΔＥは、常にその記憶されている補正量ΔＥｍである」として補正量ΔＥがフラッシュメモリ等の記憶手段に記憶された後（Ｓ２５）、本制御が終了する。

一方、記憶されている補正量ΔＥｍが複数であると判定された場合には（Ｓ２３：ＹＥＳ）、それら複数の補正量ΔＥｍ及び限界検出時圧力Ｐｒｍから正量ΔＥとコモンレール圧力Ｐｃとの関係を示す関数（ΔＥ＝ｆ１（Ｐｃ））が算出されて、その算出された補正量ΔＥがフラッシュメモリ等の記憶手段に記憶された後（Ｓ２７）、本制御が終了する。

４．ハーフリフト制御
ハーフリフト制御は、コモンレール圧力Ｐｃを目標コモンレール圧力Ｐｔとするためにコモンレール圧力制御の一部として実行されるものであり、図７は、ハーフリフト制御の理解を容易にするために、コモンレール圧力制御の中からハーフリフト制御に関する制御フローのみを抽出したフローチャートである。以下、図７に従ってハーフリフト制御の作動を説明する。

ハーフリフト制御が起動され、目標コモンレール圧力Ｐｔと現在のコモンレール圧力Ｐｃ（実圧Ｐｃ）との差から目標とする減圧量ΔＰ（＝Ｐｃ−Ｐｔ）が算出された後（Ｓ３１）、補完制御にて決定された補正量ΔＥがフラッシュメモリ等の記憶手段に記憶されているか否か判定される（Ｓ３３）。

そして、補完制御にて決定された補正量ΔＥが記憶されていると判定された場合には（Ｓ３３：ＹＥＳ）、Ｓ３１で決定された減圧量ΔＰが所定値より大きいか否かが判定され（Ｓ３５）、減圧量ΔＰが所定値より大きいと判定された場合には（Ｓ３５：ＹＥＳ）、学習後通電制御モードにてハーフリフト制御をすべく、ハーフリフト制御開始時のコモンレール圧力Ｐｃに対する学習後通電量Ｅａが求められ、ハーフ駆動通電量Ｅが決定される（Ｓ３７）。

一方、補完制御にて決定された補正量ΔＥが記憶されていないと判定された場合（Ｓ３３：ＮＯ）、又は減圧量ΔＰが所定値以下であると判定された場合には（Ｓ３５：ＮＯ）、標準通電制御モードにてハーフリフト制御をすべく、ハーフリフト制御開始時のコモンレール圧力Ｐｃに対する標準通電量Ｅｏが求められ、ハーフ駆動通電量Ｅが決定される（Ｓ３９）。

次に、Ｓ３７又はＳ３９にて決定されたハーフ駆動通電量Ｅに相当するエネルギーがアクチュエータ３４Ｂに充電されるようにアクチュエータ３４Ｂに通電されることにより、ハーフリフト制御が開始された後（Ｓ４１）、現実のコモンレール圧力Ｐｃが目標コモンレール圧力Ｐｔまで低下したか否か判定される（Ｓ４３）。

そして、現実のコモンレール圧力Ｐｃが目標コモンレール圧力Ｐｔまで低下していないと判定された場合には（Ｓ４３：ＮＯ）、ハーフリフト制御が維持され、一方、現実のコモンレール圧力Ｐｃが目標コモンレール圧力Ｐｔまで低下したと判定された場合には（Ｓ４３：ＹＥＳ）、アクチュエータ３４Ｂに充電されたエネルギーを放電（開放）してハーフリフト制御を終了させる（Ｓ４５）。

５．本実施形態に係る燃料噴射装置の特徴
本実施形態では、噴射口３１Ａが実際に開く時のアクチュエータ３４Ｂへの通電量であるリーク限界通電量Ｅｒを検出するので、このリーク限界通電量Ｅｒを基準として実際の通電量を決定すれば、予め決定された通電量にてアクチュエータ３４Ｂを駆動する場合に比べて、背圧室３２から燃料タンク１２側にリークさせる燃料の量を大きくすることが可能となる。

すなわち、アクセルペダルの踏み込み量が０となり、エンジン５０への燃料噴射が停止すると、目標コモンレール圧力Ｐｔが低くなるので、ハーフリフト制御が開始され、ハーフ駆動通電量Ｅがアクチュエータ３４Ｂに通電される。

このとき、減圧量ΔＰが大きい場合に、図８に示すように、学習後通電制御モード（学習後通電量Ｅａ）にてアクチュエータ３４Ｂを駆動すると、標準通電制御モード（標準通電量Ｅｏ）にてアクチュエータ３４Ｂを駆動した場合に比べて、目標コモンレール圧力Ｐｔに収束（到達）する時間が短くなる。

したがって、学習後通電制御モード（学習後通電量Ｅａ）にてアクチュエータ３４Ｂを駆動すると、図９に示すように、標準通電制御モード（標準通電量Ｅｏ）にてアクチュエータ３４Ｂを駆動した場合に比べて、大きな減圧量ΔＰを得ることができるので、本実施形態では、高圧燃料の圧力を急速に低下させることが可能な燃料噴射装置を得ることが可能となる。

ところで、アクチュエータ３４Ｂに通電すると、背圧室３２から燃料タンク１２側に高圧燃料がリークして高圧燃料の圧力が低下し始めるが、噴射口３１Ａが開くと、高圧燃料が噴射口３１Ａから噴射されるので、噴射口３１Ａが開く前に比べて高圧燃料の圧力が大きく低下する。

そこで、本実施形態では、アクチュエータ３４Ｂへの通電量の変化に対して、コモンレール圧力Ｐｃが所定値以上に減少変化した時のアクチュエータ３４Ｂへの通電量に基づいてリーク限界通電量Ｅｒを検出している。

これにより、本実施形態では、噴射口３１Ａが実際に開く時のアクチュエータ３４Ｂへの通電量、つまりリーク限界通電量Ｅｒを的確に検出することが可能となる。
また、噴射口３１Ａが開くと、高圧燃料が噴射口３１Ａから噴射されるので、噴射口３１Ａが実際に開くと、エンジン５０の回転数が上昇する。

そこで、本実施形態では、アクチュエータ３４Ｂへの通電量の変化に対して、エンジン回転数Ｎｅが所定値以上に上昇変化した時のアクチュエータ３４Ｂへの通電量に基づいてリーク限界通電量Ｅｒを検出している。これにより、本実施形態では、リーク限界通電量Ｅｒを的確に検出することが可能となる。

ところで、仮に、何らかの原因によりリーク限界通電量Ｅｒが正確に検出できなかった場合に、学習後通電制御モードにて急減圧作動モードを実行すると、高圧経路Ｌ１内の圧力を低下させることができるものの、燃料がエンジン５０に噴射されてしまうので、エンジン５０への燃料噴射を緻密に制御することが難しくなる。

これに対して、本実施形態では、目標とする圧力低下量が所定値以上となるときには、学習後通電制御モードにて急減圧作動モードを実行し、目標とする圧力低下量が所定値未満となるときには、標準通電制御モードにて急減圧作動モードを実行することとなる。

そして、目標とする圧力低下量が所定値未満となるときには、学習後通電制御モードにて急減圧作動モードを実行しなくても十分に減圧することができるので、本実施形態では、仮に何らかの原因によりリーク限界通電量Ｅｒが正確に検出できなかった場合であっても、エンジン５０の制御に大きな悪影響を与えることはない。

一方、目標とする圧力低下量が所定値以上となるときには、仮に何らかの原因によりリーク限界通電量Ｅｒが正確に検出できなかったために誤ってエンジン５０に燃料が噴射供給されても、目標とする圧力低下量が大きいので、エンジン５０の制御に大きな影響を及ぼすことは殆どないばかりか、短時間でコモンレール圧力Ｐｃを目標圧力まで低下させることができるので、エンジン５０への燃料噴射を緻密に制御することが可能となる。

ところで、本実施形態では、アクチュエータ３４Ｂへの通電量を変化させて噴射口３１Ａが実際に開く時の通電量（リーク限界通電量Ｅｒ）を検出するので、仮に、エンジン５０を稼働させるために燃料をエンジン５０に燃料を供給しているときに、リーク限界通電量Ｅｒを検出すべく、通電量を変化させると、エンジン５０の運転状態が大きく変動してしまうおそれがある。

これに対して、本実施形態では、エンジン５０の稼働中にインジェクタ３０からエンジン５０への燃料供給が停止したときにリーク限界通電量Ｅｒを検出するので、エンジン５０の運転状態が大きく変動してしまうことを抑制できる。

また、本実施形態では、学習後通電量Ｅａは、リーク限界通電量Ｅｒに基づいて決定された補正量ΔＥを標準通電量Ｅｏに加算することにより設定される値であるので、本実施形態では、標準通電量Ｅｏが変更されずにＲＯＭに残ることとなる。

このため、急減圧作動モードの通電量をいつでも標準通電量Ｅｏに戻すことができるので、燃料噴射装置１０の安全性や整備性を損なうことなく、高圧燃料の圧力を急速に低下させることが可能な燃料噴射装置を得ることが可能となる。

ところで、リーク限界通電量Ｅｒは、前述したように、減圧開始時圧力（限界検出時圧力Ｐｒ）に応じて変化するが、本実施形態では、リーク限界通電量Ｅｒが複数回検出されたときには、複数の補正量ΔＥｍ及び限界検出時圧力Ｐｒｍに基づいて、記憶（検出）されていない限界検出時圧力Ｐｒに対する補正量ΔＥを補完して、学習後通電量Ｅａを決定するので、エンジン５０に噴射供給する燃料の量及びタイミングをより良好に制御することが可能となる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、現実のコモンレール圧力ＰｃＮと、推定したコモンレール圧力Ｐｃｎとの差圧（｜ＰｃＮ−Ｐｃｎ｜）が所定圧以上となったか否かに基づいて噴射口３１Ａが実際に開いたか否かを判定したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、現実のコモンレール圧力ＰｃＮと現実のコモンレール圧力ＰｃＮ−１との差圧（｜ＰｃＮ−ＰｃＮ−１｜）が所定圧以上となったか否かに基づいて判定してもよい。

また、上述の実施形態では、エンジン回転数Ｎｅの変化に基づいて噴射口３１Ａが実際に開いたか否かを判定したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、エンジン５０で発生するトルクの変化に基づいて噴射口３１Ａが実際に開いたか否かを判定してもよい。

また、上述の実施形態では、アクチュエータ３４Ｂとしてピエゾ素子を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、電磁ソレノイドを用いたアクチュエータにも適用できる。

また、上述の実施形態では、アクチュエータ３４Ｂへの通電をＰＷＭ制御したが、本発明はこれに限定されるものではかく、アクチュエータ３４Ｂに通電する電流値とその通電時間を制御することにより、アクチュエータ３４Ｂに投入するエネルギー（通電量）を制御してもよい。

また、上述の実施形態では、「標準通電制御モード」及び「学習後通電制御モード」のうちいずれかのモードを選択してハーフリフト制御（急減圧作動モード）を実行したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば常に「学習後通電制御モード」にてハーフリフト制御を実行してもよい。

また、上述の実施形態では、本発明をディーゼルエンジン用のコモンレール方式の燃料噴射装置に適用したが、本発明はこれに限定されるものではない。
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

１０…燃料噴射装置、１２…燃料タンク、１４…フィードポンプ、
１６…高圧ポンプ、１６Ａ…逆止弁、１８…流量調整弁、２０…コモンレール、
２２…圧力センサ、２４…安全弁、２８…回転数センサ、３０…インジェクタ、
３１…ニードル弁、３１Ａ…噴射口、３１Ｂ…弁スリーブ、３１Ｃ…ピストン部、
３１Ｄ…空間、３１Ｄ…燃料室、３１Ｅ…バネ、３２…背圧室、
３２Ａ…背圧制御通路、３２Ｂ…戻し通路、３２Ｃ…高圧導入通路、
３３…高圧通路、３３Ａ…オリフィス、３４…バルブ、３４Ａ…プッシュロッド、
３４Ｂ…アクチュエータ、３４Ｃ…バネ、５０…エンジン、１００…リターン通路。

Claims (7)

1. 燃料を内燃機関に供給する燃料噴射装置であって、
   燃料タンクに蓄えられた燃料を加圧供給する加圧供給手段と、
   燃料を噴射する噴射口を開閉する第１弁体、前記噴射口を閉じる向きの圧力を前記第１弁体に作用させる背圧室、この背圧室と前記燃料タンク側との連通状態を調節する第２弁体、及び通電に応じて前記第２弁体を変位させるアクチュエータを有するとともに、前記加圧供給手段にて加圧供給された高圧燃料を前記内燃機関に噴射供給するインジェクタと、
   前記加圧供給手段から前記インジェクタに至る高圧経路内の圧力を検出する圧力センサと、
   前記アクチュエータへの通電量を制御することにより、前記インジェクタの作動を制御するとともに、前記噴射口を閉じた状態で前記背圧室と前記燃料タンク側とを連通させることにより、前記高圧経路内の圧力を低下させる急減圧作動モードが実行可能な制御手段と、
   前記アクチュエータへの通電量を変化させながら、前記噴射口が実際に開く時の前記アクチュエータへの通電量（以下、この通電量をリーク限界通電量という。）を検出するリーク限界検出作動モードを実行するリーク限界検出手段と
   を備えることを特徴とする燃料噴射装置。
2. 前記リーク限界検出手段は、前記アクチュエータへの通電量の変化に対して、前記圧力センサにより検出された検出圧力が所定値以上に減少変化した時の前記アクチュエータへの通電量に基づいて前記リーク限界通電量を検出することを特徴とする請求項１に記載の燃料噴射装置。
3. 前記内燃機関の回転数を検出する回転数センサを備えており、
   前記リーク限界検出手段は、前記アクチュエータへの通電量の変化に対して、前記回転数センサにより検出された検出回転数が所定値以上に上昇変化した時の前記アクチュエータへの通電量に基づいて前記リーク限界通電量を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料噴射装置。
4. 前記急減圧作動モードを実行する際に前記アクチュエータに通電すべき通電量が予め記憶された記憶手段を備えており、
   前記制御手段は、前記記憶手段に記憶されている標準通電量にて前記急減圧作動モードを実行する標準通電制御モード、又は前記リーク限界通電量に基づいて設定された学習後通電量にて前記急減圧作動モードを実行する学習後通電制御モードが実行可能であり、
   さらに、前記制御手段は、前記急減圧作動モード時であって目標とする圧力低下量が所定値以上となるときには、前記学習後通電制御モードにて前記急減圧作動モードを実行することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の燃料噴射装置。
5. 前記リーク限界検出手段は、前記内燃機関の稼働中に前記インジェクタから前記内燃機関への燃料供給が停止したときに前記リーク限界通電量を検出することを特徴とする請求項４に記載の燃料噴射装置。
6. 前記学習後通電量は、前記リーク限界通電量に基づいて決定された補正量を前記標準通電量に加算することにより設定される値であることを特徴とする請求項５に記載の燃料噴射装置。
7. 前記リーク限界通電量が複数回検出されたときに、前記補正量を決定する補正量決定手段を備えることを特徴とする請求項６に記載の燃料噴射装置。

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