JP4951573B2 - 内燃機関の燃料圧制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の気筒をすべて運転する全気筒運転と、複数の気筒の一部の休止気筒を運転休止するとともに残りの稼働気筒を継続運転する部分気筒運転とに切り換えて運転可能な内燃機関において、各気筒の燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を制御する内燃機関の燃料圧制御装置に関する。

従来、この種の内燃機関の燃料圧制御装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。この内燃機関は、燃料が気筒内に直接噴射される、いわゆる筒内噴射式の４気筒内燃機関であり、気筒毎に設けられた燃料噴射弁と、燃料タンク内の燃料を燃料噴射弁に供給する燃料供給装置などを備えている。この燃料供給装置は、低圧燃料ポンプおよび高圧燃料ポンプを備えており、燃料タンク内の燃料は、低圧燃料ポンプおよび高圧燃料ポンプを介して燃料噴射弁に供給される。

この燃料圧制御装置では、内燃機関の運転中、低圧燃料ポンプおよび高圧燃料ポンプを駆動することによって、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力すなわち燃料圧が目標燃料圧になるように制御される。また、内燃機関は、所定の低中負荷域では、部分気筒運転されるとともに、それ以外の運転域では、全気筒運転される。この部分気筒運転中、所定の２つの稼働気筒では、燃料噴射弁の開閉動作が制御されることによって、燃料が気筒内に噴射される一方、残りの２つの休止気筒では、燃料噴射弁が閉鎖状態に保持されることによって、これらの休止気筒への燃料噴射が停止される。

さらに、他の内燃機関の燃料圧制御装置として、特許文献２に記載されたものが知られている。この内燃機関は、筒内噴射式のＶ型８気筒内燃機関であり、気筒毎に設けられた燃料噴射弁と、燃料タンク内の燃料を左バンク側および右バンク側の燃料噴射弁にそれぞれ供給する左バンク用および右バンク用の燃料供給装置などを備えている。

これらの燃料供給装置の各々は、低圧燃料ポンプおよび高圧燃料ポンプを備えており、燃料タンク内の燃料は、低圧燃料ポンプおよび高圧燃料ポンプを介して対応するバンクの燃料噴射弁に供給される。また、高圧燃料ポンプは、カムシャフトのカムによって駆動されるように構成されており、右バンク用の高圧燃料ポンプを駆動するカムとカムシャフトの間には、電磁クラッチが設けられている。

この燃料圧制御装置では、内燃機関の運転中、低圧燃料ポンプおよび高圧燃料ポンプを駆動することによって、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が制御される。また、所定の部分気筒運転条件が成立した場合、左バンクの稼働気筒では、燃料噴射弁が開弁状態に制御されることによって、燃料が稼働気筒内に噴射される。一方、右バンクの休止気筒では、燃料噴射弁が閉弁状態に制御されることによって、休止気筒への燃料噴射が停止されるとともに、上記電磁クラッチが切断状態に制御されることで、右バンク用の高圧燃料ポンプが停止される。

特許第３９１２４８８号公報 特開２００６−３４８８７８号公報

一般的な燃料噴射弁の場合、内燃機関の運転中、閉弁状態に制御されているときでも、燃料供給装置からの燃料が気筒内に若干、漏れてしまい、その漏れ量すなわちリーク量が、燃料圧に対して非線形に変化するとともに、燃料圧が所定の最大リーク圧のときに極大値を示すという特性を有している（後述する図６を参照）。これに対して、前述した特許文献１の燃料圧制御装置によれば、部分気筒運転中、燃料圧が目標燃料圧になるように制御されるので、その目標燃料圧が上記最大リーク圧またはその近傍の領域内の値に設定されたときに、休止気筒の燃料噴射弁において、燃料のリーク量が増大してしまう。

このように燃料のリーク量が増大した場合、漏れた燃料が気化したときには、混合気が燃焼室内に形成され、これが部分気筒運転中に自己着火したり、オイルに溶け込むことでオイルダイリューションを生じたりするおそれがあるとともに、部分気筒運転から全気筒運転に切り換わった際に、混合気の空燃比が目標値よりもリッチ側にずれてしまうことで、排ガス特性および運転性の悪化を招くおそれもある。これに加えて、漏れた燃料が気化しなかったときには、燃料が燃料噴射弁の噴出口付近に付着し、デポジット（堆積物）を生じる可能性がある。その場合、部分気筒運転を終了し、休止気筒での燃料噴射を再開したときに、噴射量が適切な値よりも減少し、空燃比がリーン側にずれてしまうことで、排ガス特性および運転性の悪化を招くおそれがある。

一方、前述した特許文献２の燃料圧制御装置によれば、部分気筒運転中、右バンク用の高圧燃料ポンプが停止されるので、ポンプ停止時の燃料圧は比較的、低圧側の値に保持されるものの、このポンプ停止時の燃料圧が上記最大リーク圧またはその近傍の領域内の値になっているときには、特許文献１の燃料圧制御装置と同じ問題を招くおそれがある。これに加えて、部分気筒運転中、燃料圧は比較的、低圧側の値に保持されるので、部分気筒運転を終了して全気筒運転に移行した際、目標燃料圧が高いときには、燃料圧を目標燃料圧まで上昇させるのに時間がかかってしまい、その間、燃料を適切に噴射できなくなることで、全気筒運転の内燃機関に要求される出力を適切に得ることができず、運転性が悪化してしまうおそれがある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、部分気筒運転中における燃料噴射弁からの燃料のリーク量を低減することができ、それにより、部分気筒運転中および部分気筒運転を終了した際の排ガス特性および運転性を向上させることができる内燃機関の燃料圧制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、複数の気筒＃１〜＃８の各々に設けられた燃料噴射弁４を有し、燃料噴射弁４によって、燃料が対応する気筒内に直接、噴射されるとともに、所定の部分気筒運転条件が成立したとき（ステップ２の判別結果がＹＥＳのとき）に、複数の気筒のうちの一部の休止気筒＃２，＃３，＃５，＃８において燃料噴射弁４による燃料噴射を停止する部分気筒運転が実行される内燃機関３の燃料圧制御装置１であって、複数の気筒のうちの休止気筒以外の稼動気筒＃１，＃４，＃６，＃７の燃料噴射弁４に燃料を供給する第１燃料ポンプ（第１高圧燃料ポンプ３０）と、休止気筒の燃料噴射弁４に燃料を供給する第２燃料ポンプ（第２高圧燃料ポンプ４０）と、内燃機関３の運転状態を表す運転状態パラメータ（エンジン回転数ＮＥ、アクセル開度ＡＰ）を検出する運転状態パラメータ検出手段（ＥＣＵ２、クランク角センサ２３、アクセル開度センサ２４）と、第１燃料ポンプから稼働気筒の燃料噴射弁４に供給される第１燃料圧Ｐｆ１、および第２燃料ポンプから休止気筒の燃料噴射弁４に供給される第２燃料圧Ｐｆ２の目標となる目標燃料圧の演算値（部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐ、全気筒運転用値Ｐｆ＿ａｌｌ）を、検出された運転状態パラメータに応じて算出する演算値算出手段（ＥＣＵ２、ステップ３，１１）と、部分気筒運転中、目標燃料圧の演算値が、燃料噴射弁４からの燃料のリーク量が最大となる所定の最大リーク圧Ｐｆ＿Ｘを含む所定領域にあるか否かを判定する判定手段（ＥＣＵ２、ステップ５）と、判定手段による判定の結果、目標燃料圧の演算値が所定領域にないとき（ステップ５の判別結果がＮＯのとき）には、第１燃料圧の目標燃料圧（第１目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ１）および第２燃料圧の目標燃料圧（第２目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ２）をいずれも目標燃料圧の演算値（部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐ）に設定するとともに、目標燃料圧の演算値が所定領域にあるとき（ステップ５の判別結果がＹＥＳのとき）には、第１燃料圧の目標燃料圧（第１目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ１）を目標燃料圧の演算値（部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐ）に、第２燃料圧の目標燃料圧（第２目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ２）を所定領域外の値（上限しきい値Ｐｆ＿Ｈ、下限しきい値Ｐｆ＿Ｌ）にそれぞれ設定する目標燃料圧設定手段（ＥＣＵ２、ステップ４，６，９，１０）と、設定された第１燃料圧の目標燃料圧を用いて、第１燃料ポンプを制御する第１制御手段（ＥＣＵ２、ステップ７）と、設定された第２燃料圧の目標燃料圧を用いて、第２燃料ポンプを制御する第２制御手段（ＥＣＵ２、ステップ７）と、を備えることを特徴とする。

この内燃機関の燃料圧制御装置によれば、目標燃料圧の演算値が、運転状態パラメータに応じて算出され、部分気筒運転中、目標燃料圧の演算値が、燃料噴射弁からの燃料のリーク量が最大となる所定の最大リーク圧を含む所定領域にないときには、第１燃料圧の目標燃料圧および第２燃料圧の目標燃料圧がいずれも、目標燃料圧の演算値に設定される一方、目標燃料圧の演算値が所定領域にあるときには、第１燃料圧の目標燃料圧が目標燃料圧の演算値に、第２燃料圧の目標燃料圧が所定領域外の値にそれぞれ設定される。そして、第１燃料圧の目標燃料圧を用いて、第１燃料ポンプが制御され、第２燃料圧の目標燃料圧を用いて、第２燃料ポンプが制御される。

その結果、燃料が第１燃料ポンプから燃料噴射弁に供給される稼動気筒では、部分気筒運転中であるか否かにかかわらず、運転状態パラメータに応じた適切な燃料圧で燃料が常に供給される。一方、燃料が第２燃料ポンプから燃料噴射弁に供給される休止気筒では、部分気筒運転中、燃料噴射が停止されるとともに、その停止中、燃料が、燃料噴射弁からの燃料リーク量を低減できるような燃料圧で、第２燃料ポンプから燃料噴射弁に供給される。したがって、目標燃料圧の演算値が所定領域にあるか否かにかかわらず、目標燃料圧の演算値をそのまま目標燃料圧として用いる特許文献１の燃料圧制御装置と比べて、部分気筒運転中における燃料噴射弁からの燃料のリーク量を低減することができる。

また、同じ理由により、燃料ポンプ停止中の燃料圧を変更できない特許文献２の燃料圧制御装置と比べて、部分気筒運転中における、休止気筒の燃料噴射弁からの燃料のリーク量を低減することができる。その結果、部分気筒運転中の排ガス特性および運転性を向上させることができるとともに、部分気筒運転を中止して全気筒運転に切り換わった際の排ガス特性および運転性も向上させることができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関３の燃料圧制御装置１において、目標燃料圧設定手段は、目標燃料圧の演算値（部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐ）が所定領域にあるとき（ステップ５の判別結果がＹＥＳのとき）には、第２燃料圧の目標燃料圧（第２目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ２）を、所定領域の上限よりも高い値（上限しきい値Ｐｆ＿Ｈ）に設定する（ステップ１０）ことを特徴とする。

この内燃機関の燃料圧制御装置によれば、部分気筒運転中、目標燃料圧の演算値が所定領域にあるときには、第２燃料圧の目標燃料圧が、所定領域の上限よりも高い値に設定されるので、特許文献２の燃料圧制御装置と異なり、部分気筒運転を中止し、すべての気筒を運転する運転状態に切り換わった際、第２燃料圧の目標燃料圧が高いときでも、第２燃料圧を第２燃料圧の目標燃料圧に迅速に制御することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の内燃機関３の燃料圧制御装置１において、第２燃料圧Ｐｆ２を検出する第２燃料圧検出手段（第２燃料圧センサ２２）をさらに備え、第２制御手段は、検出された第２燃料圧Ｐｆ２が第２燃料圧の目標燃料圧（第２目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ２）に収束するように、第２燃料ポンプをフィードバック制御する（ステップ７）ことを特徴とする。

この内燃機関の燃料圧制御装置によれば、検出された第２燃料圧が第２燃料圧の目標燃料圧に収束するように、第２燃料ポンプがフィードバック制御されるので、第２燃料圧を第２燃料圧の目標燃料圧に精度よく制御することができる。それにより、請求項１または２に係る発明の作用効果を確実に得ることができる。

請求項４に係る発明は、複数の気筒＃１〜＃８の各々に設けられた燃料噴射弁４を有し、燃料噴射弁４によって、燃料が対応する気筒内に直接、噴射されるとともに、所定の部分気筒運転条件が成立したときに、複数の気筒のうちの一部の休止気筒＃２，＃３，＃５，＃８において燃料噴射弁４による燃料噴射を停止する部分気筒運転が実行される内燃機関３の燃料圧制御装置１Ａであって、燃料を燃料噴射弁４に供給する燃料ポンプ（第１高圧燃料ポンプ３０、第２高圧燃料ポンプ４０）と、内燃機関３の運転状態を表す運転状態パラメータ（エンジン回転数ＮＥ、アクセル開度ＡＰ）を検出する運転状態パラメータ検出手段（ＥＣＵ２、クランク角センサ２３、アクセル開度センサ２４）と、検出された運転状態パラメータに応じて、燃料ポンプから燃料噴射弁４に供給される燃料圧Ｐｆの目標となる目標燃料圧の演算値（部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐ、全気筒運転用値Ｐｆ＿ａｌｌ）を算出する演算値算出手段（ＥＣＵ２、ステップ２３，２８）と、部分気筒運転中、目標燃料圧の演算値（部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐ）が、燃料噴射を停止した燃料噴射弁４からの燃料のリーク量が最大となる所定の最大リーク圧Ｐｆ＿Ｘを含む所定領域にあるか否かを判定する判定手段（ＥＣＵ２、ステップ２４）と、判定手段による判定の結果、目標燃料圧の演算値が所定領域にないとき（ステップ２４の判別結果がＮＯのとき）には、目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄを目標燃料圧の演算値（部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐ）に設定するとともに、目標燃料圧の演算値が所定領域にあるとき（ステップ２４の判別結果がＹＥＳのとき）には、目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄを所定領域外の値（上限しきい値Ｐｆ＿Ｈ）に設定する目標燃料圧設定手段（ＥＣＵ２、ステップ２５，２７）と、設定された目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄを用いて、燃料ポンプを制御する制御手段（ＥＣＵ２、ステップ２６）と、を備えることを特徴とする。

この内燃機関の燃料圧制御装置によれば、目標燃料圧の演算値が、運転状態パラメータに応じて算出され、部分気筒運転中、目標燃料圧の演算値が、燃料噴射を停止した燃料噴射弁からの燃料のリーク量が最大となる所定の最大リーク圧を含む所定領域にないときには、目標燃料圧が目標燃料圧の演算値に設定される一方、目標燃料圧の演算値が所定領域にあるときには、目標燃料圧が所定領域外の値に設定されるとともに、設定された目標燃料圧を用いて、燃料ポンプが制御される。部分気筒運転中、目標燃料圧が以上のように設定されるので、目標燃料圧の演算値が所定領域にあるか否かにかかわらず、目標燃料圧の演算値をそのまま目標燃料圧として用いる特許文献１の燃料圧制御装置と比べて、部分気筒運転中における休止気筒の燃料噴射弁からの燃料のリーク量を低減することができる。それにより、部分気筒運転中およびこれを中止した際において、排ガス特性および運転性を向上させることができる。また、同じ理由により、部分気筒運転中の休止気筒の燃料圧を変更できない特許文献２の燃料圧制御装置と比べて、部分気筒運転中の休止気筒の燃料噴射弁からの燃料のリーク量を低減することができ、部分気筒運転中およびこれを中止した際において、排ガス特性および運転性を向上させることができる。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の内燃機関３の燃料圧制御装置１Ａにおいて、目標燃料圧設定手段は、目標燃料圧の演算値（部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐ）が所定領域にあるとき（ステップ２４の判別結果がＹＥＳのとき）には、目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄを、所定領域の上限よりも高い値（上限しきい値Ｐｆ＿Ｈ）に設定する（ステップ２７）ことを特徴とする。

この内燃機関の燃料圧制御装置によれば、部分気筒運転中、目標燃料圧の演算値が所定領域にあるときには、目標燃料圧が、所定領域の上限よりも高い値に設定されるので、特許文献２の燃料圧制御装置と異なり、部分気筒運転を中止して全気筒運転に切り換わった際、目標燃料圧が高いときでも、燃料圧をその目標燃料圧に迅速に制御することができる。その結果、部分気筒運転を中止した際の排ガス特性および運転性をさらに向上させることができる。

請求項６に係る発明は、請求項４または５に記載の内燃機関３の燃料圧制御装置１Ａにおいて、燃料圧Ｐｆを検出する燃料圧検出手段（燃料圧センサ２５）をさらに備え、制御手段は、検出された燃料圧Ｐｆが目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄに収束するように、燃料ポンプをフィードバック制御する（ステップ２６）ことを特徴とする。

この内燃機関の燃料圧制御装置によれば、検出された燃料圧が目標燃料圧に収束するように、燃料ポンプがフィードバック制御されるので、燃料圧を目標燃料圧に精度よく制御することができる。それにより、請求項４または５に係る発明の作用効果を確実に得ることができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る内燃機関の燃料圧制御装置について説明する。図２に示すように、この燃料圧制御装置１は、ＥＣＵ２を備えており、このＥＣＵ２は、後述するように、燃料圧制御などの制御処理を実行する。

図１に示すように、エンジン３は、図示しない車両に搭載されたＶ型８気筒タイプのものであり、右バンクの第１〜第４気筒＃１，＃２，＃３，＃４と、左バンクの第５〜第８気筒＃５，＃６，＃７，＃８を備えている。なお、図１では、理解の容易化のために、右バンクの４気筒＃１〜＃４が不均等な間隔で示されているが、これらの４気筒＃１〜＃４は、実際には、図示しないカムシャフトの軸線方向に沿って互いに等間隔で配列されており、この点は、左バンクの４つの気筒＃５〜＃８においても同様である。

このエンジン３は、気筒ごとに設けられた燃料噴射弁４および点火プラグ５（図２に２つのみ図示）と、８つの燃料噴射弁４に燃料を供給する燃料供給装置１０などを備えている。このエンジン３は、筒内噴射式のガソリンエンジンであり、その運転中、燃料すなわちガソリンが、各燃料噴射弁４によって各気筒内に直接、噴射されるとともに、気筒内に生成された混合気が、点火プラグ５によって点火される。

燃料噴射弁４は、ＥＣＵ２に電気的に接続されており、ＥＣＵ２により、エンジン３の運転状態に応じて、開弁時間および開弁タイミングが制御される。すなわち、燃料噴射制御が実行される。また、点火プラグ５も、ＥＣＵ２に電気的に接続されており、ＥＣＵ２により、エンジン３の運転状態に応じて、放電タイミングが制御される。すなわち、点火時期制御が実行される。

また、燃料供給装置１０は、第１および第２デリバリパイプ１１，１２と、これらのデリバリパイプ１１，１２にそれぞれ接続された第１および第２高圧燃料ポンプ３０，４０と、これらの高圧燃料ポンプ３０，４０に燃料供給路１４を介して接続された低圧燃料ポンプ５０と、２つのデリバリパイプ１１，１２に燃料戻し路１５を介して接続された燃料タンク１３などを備えている。

低圧燃料ポンプ５０は、ＥＣＵ２により運転が制御される電動ポンプタイプのものであり、その吐出口が燃料供給路１４の一端部に接続されている。この低圧燃料ポンプ５０は、エンジン運転中、常に運転されるものであり、燃料タンク１３内の燃料を、燃料吸込路１６を介して吸い込み、所定圧（例えば０．５ＭＰａ）まで昇圧した後、燃料供給路１４に吐出するとともに、余分な燃料を燃料戻し路１７を介して、燃料タンク１３内に戻す。

また、燃料供給路１４の高圧燃料ポンプ３０，４０側の部分は、２つに分岐する分岐路１４ａ，１４ｂになっており、これらの分岐路１４ａ，１４ｂの先端部は、第１および第２高圧燃料ポンプ３０，４０の吸込口にそれぞれ接続されている。以上の構成により、低圧燃料ポンプ５０から吐出された燃料は、燃料供給路１４を介して第１および第２高圧燃料ポンプ３０，４０にそれぞれ供給される。

一方、第１および第２高圧燃料ポンプ３０，４０はそれぞれ、それらの吐出口が第１および第２デリバリパイプ１１，１２に接続されており、エンジン運転中、低圧燃料ポンプ５０からの燃料をさらに昇圧して、第１および第２デリバリパイプ１１，１２側に吐出する。これらの高圧燃料ポンプ３０，４０の詳細については後述する。なお、本実施形態では、第１高圧燃料ポンプ３０が第１燃料ポンプに、第２高圧燃料ポンプ４０が第２燃料ポンプにそれぞれ相当する。

また、第１デリバリパイプ１１は、その内部に第１高圧燃料ポンプ３０からの燃料を蓄えるものであり、その所定部位に、前述した右バンクの第１および第４気筒＃１，＃４の燃料噴射弁４と、前述した左バンクの第６および第７気筒＃６，＃７の燃料噴射弁４と、第１燃料圧センサ２１とが取り付けられている。

第１デリバリパイプ１１内に蓄えられた燃料は、燃料噴射弁４の開弁に伴い、対応する気筒の燃焼室内に噴射される。さらに、第１燃料圧センサ２１は、図２に示すように、ＥＣＵ２に電気的に接続されており、第１デリバリパイプ１１内の燃料の圧力を第１燃料圧Ｐｆ１として検出し、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。

一方、第２デリバリパイプ１２は、その内部に第２高圧燃料ポンプ４０からの燃料を高圧状態で蓄えるものであり、その所定部位に、前述した右バンクの第２および第３気筒＃２，＃３の燃料噴射弁４と、前述した左バンクの第５および第８気筒＃５，＃８の燃料噴射弁４と、第２燃料圧センサ２２（第２燃料圧検出手段）とが取り付けられている。

第２デリバリパイプ１２に蓄えられた燃料は、燃料噴射弁４の開弁に伴い、対応する気筒の燃焼室内に噴射される。さらに、第２燃料圧センサ２２は、図２に示すように、ＥＣＵ２に電気的に接続されており、第２デリバリパイプ１２内の燃料の圧力を第２燃料圧Ｐｆ２として検出し、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。

エンジン３の運転中、第１デリバリパイプ１１に接続された４つの燃料噴射弁４は、ＥＣＵ２によって、後述する気筒休止条件の成立・不成立にかかわらず、燃料噴射を実行するように制御される。それにより、右バンクの２気筒＃１，＃４および左バンクの２気筒＃６，＃７は、稼働気筒として、気筒休止条件の成立・不成立にかかわらず運転が継続される。

一方、第２デリバリパイプ１２に接続された４つの燃料噴射弁４は、ＥＣＵ２によって、気筒休止条件が成立したときには燃料噴射を停止するように制御され、気筒休止条件が不成立のときには燃料噴射を実行するように制御される。それにより、右バンクの２気筒＃２，＃３および左バンクの２気筒＃５，＃８は、休止気筒として、気筒休止条件が成立したときには運転が停止され、気筒休止条件が不成立のときには運転が継続される。

以上のように、本実施形態のエンジン３では、気筒休止条件が不成立のときに、８つの気筒＃１〜＃８がすべて運転される。すなわち、全気筒運転が実行される。一方、気筒休止条件が成立しているときには、４つの稼働気筒＃１，＃４，＃６，＃７の運転を継続するとともに、４つの休止気筒＃２，＃３，＃５，＃８の運転が休止される。すなわち、部分気筒運転が実行される。

また、前述した燃料戻し路１５は、その一端部が燃料タンク１３内で開口しているとともに、他端側の部分が２つに分岐する分岐路１５ａ，１５ｂになっており、これらの分岐路１５ａ，１５ｂの先端部は、第１および第２デリバリパイプ１１，１２にそれぞれ接続されている。

これらの分岐路１５ａ，１５ｂでは、２つのデリバリパイプ１１，１２との接続部に、リリーフ弁１８，１８がそれぞれ設けられている。各リリーフ弁１８は、機械式のものであり、第１燃料圧Ｐｆ１または第２燃料圧Ｐｆ２が所定のリリーフ圧を超えたときに、開弁する。それにより、第１デリバリパイプ１１または第２デリバリパイプ１２内の燃料が燃料戻し路１５を介して燃料タンク１３内に戻され、第１燃料圧Ｐｆ１または第２燃料圧Ｐｆ２が所定のリリーフ圧まで低減される。なお、このリリーフ圧は、後述する上限運転圧Ｐｆ＿ｍａｘよりも高い値に設定されている。

次に、図３〜５を参照しながら、前述した第１高圧燃料ポンプ３０について説明する。図３〜５に示すように、第１高圧燃料ポンプ３０は、ポンプ本体３１と、ポンプ本体３１内に収容された吸込チェック弁３２および吐出チェック弁３４と、吸込チェック弁３２を駆動するための電磁アクチュエータ３３と、エンジン３のカムシャフトのカム６によって駆動されるプランジャ３５などを備えている。

ポンプ本体３１の内部には、燃料を昇圧するための昇圧室３１ａが形成されており、この昇圧室３１ａは、吸込口３１ｂを介して燃料供給路１４に連通しているとともに、吐出口３１ｃを介して第１デリバリパイプ１１に連通している。また、吸込チェック弁３２は、昇圧室３１ａの入口を開閉するものであり、昇圧室３１ａ内に収容されているとともに、弁体３２ａおよびコイルばね３２ｂを備えている。この弁体３２ａは、昇圧室３１ａの入口を開放する開弁位置（図３に示す位置）と、昇圧室３１ａの入口を閉鎖する閉弁位置（図５に示す位置）との間で移動自在に設けられているとともに、コイルばね３２ｂによって、閉弁位置側に付勢されている。

一方、電磁アクチュエータ３３は、吸込チェック弁３２とともにスピル弁機構を構成するものであり、アクチュエータ本体３３ａ、コイル３３ｂ、アーマチュア３３ｃおよびコイルばね３３ｄなどを備えている。コイル３３ｂは、アクチュエータ本体３３ａ内に収容され、ＥＣＵ２に電気的に接続されている。それにより、コイル３３ｂは、ＥＣＵ２からの駆動信号が入力されているときに、この駆動信号によって励磁されるとともに、駆動信号が入力されていないときに、非励磁状態に保持される。

また、アーマチュア３３ｃは、その先端部が吸込チェック弁３２側に最も突出する原点位置（図３，４に示す位置）と、吸込チェック弁３２側から退避する動作位置（図５に示す位置）との間で移動可能に、アクチュエータ本体３３ａ内に収容されている。アーマチュア３３ｃは、コイル３３ｂが非励磁状態のときに、コイルばね３３ｄの付勢力によって原点位置に保持されるとともに、コイル３３ｂが駆動信号によって励磁されたときに、その電磁力によって、コイルばね３３ｄの付勢力に抗しながら、動作位置側に吸引される。

さらに、電磁アクチュエータ３３のコイルばね３３ｄの付勢力は、吸込チェック弁３２のコイルばね３２ｂの付勢力よりも大きい値に設定されており、それにより、吸込チェック弁３２は、コイル３３ｂが非励磁状態のときに、原点位置にあるアーマチュア３３ｃによって開弁状態に保持される（図４参照）。

一方、吐出チェック弁３４は、昇圧室３１ａの出口を開閉するものであり、昇圧室３１ａと吐出口３１ｃとの間の弁室３１ｄ内に収容されているとともに、弁体３４ａおよびコイルばね３４ｂを備えている。この弁体３４ａは、昇圧室３１ａの出口を開放する開弁位置（図５に示す位置）と、昇圧室３１ａの出口を閉鎖する閉弁位置（図３，４に示す位置）との間で移動自在に設けられているとともに、コイルばね３４ｂによって、閉弁位置側に付勢されている。

また、プランジャ３５は、その一端部が昇圧室３１ａ内に最も突出する突出位置（図５に示す位置）と、昇圧室３１ａから最も退避する退避位置（図３に示す位置）との間で摺動自在に、ポンプ本体３１のプランジャバレル３１ｅ内に収容されている。一方、プランジャ３５の他端部には、ばね座３６が取り付けられており、プランジャ３５およびばね座３６は、ばねホルダ３８を介してカム６に当接している。

さらに、ばね座３６とポンプ本体３１の間には、コイルばね３７が設けられており、このコイルばね３７によって、プランジャ３５は退避位置側に付勢されている。以上の構成により、プランジャ３５は、カム６の回転中、コイルばね３７の付勢力によってばねホルダ３８を介してカム６のカム面に当接するように保持され、それにより、エンジン３の運転中、カム６によって突出位置と退避位置との間で常に駆動される。

次に、以上のように構成された第１高圧燃料ポンプ３０の動作について説明する。第１高圧燃料ポンプ３０では、その１回の運転サイクル中、カム６の回転に伴って、吸込行程、スピル行程および吐出行程が順に１回ずつ実行される。この吸込行程は、低圧燃料ポンプ５０からの燃料を昇圧室３１ａ内に吸い込む行程であり、スピル行程は、吸込行程で昇圧室３１ａ内に吸い込んだ燃料を低圧燃料ポンプ５０側に戻す行程であり、吐出行程は、燃料を昇圧室３１ａ内で昇圧しながら、第１デリバリパイプ１１側に吐出する行程である。

また、第１高圧燃料ポンプ３０の運転中、電磁アクチュエータ３３は、ＥＣＵ２からの駆動信号によって、スピル行程を終了すべきタイミングでオン状態（励磁状態）に駆動された後、後述する駆動時間だけオン状態に保持されるとともに、それ以外の期間は、オフ状態（非励磁状態）に保持される。なお、この電磁アクチュエータ３３の駆動開始タイミングおよび駆動時間は、後述する燃料圧制御処理で算出される。

まず、吸込行程について説明する。吸込行程が開始され、カム６が図５に示す回転角度位置から図３に示す回転角度位置に向かって図中の時計回りに回転し始めると、プランジャ３５が突出位置から退避位置に向かって摺動し、昇圧室３１ａ内の燃料圧が低下し始める。その際、上述したように、電磁アクチュエータ３３がオフ状態に保持されているので、燃料圧の低下に伴って、吸込チェック弁３２が開弁状態になり、低圧燃料ポンプ５０からの燃料が昇圧室３１ａ内に吸い込まれる。その後、カム６が図３に示す回転角度位置まで回転すると、プランジャ３５が退避位置に到達し、燃料の昇圧室３１ａ内への吸い込みが終了する。すなわち、吸込行程が終了する。

次いで、スピル行程が開始され、カム６が図３に示す回転角度位置から図４に示す回転角度位置に向かって回転すると、プランジャ３５が退避位置から突出位置に向かって摺動し、昇圧室３１ａ内の燃料圧が上昇する。その際、電磁アクチュエータ３３がオフ状態にあり、かつコイルばね３３ｄの付勢力がコイルばね３２ｂよりも大きいことに起因して、吸込チェック弁３２が開弁状態に保持され、それによって、昇圧室３１ａ内の燃料が低圧燃料ポンプ５０側に戻される。

そして、スピル行程中、電磁アクチュエータ３３が上述した駆動開始タイミングでオン状態に駆動されると、コイル３３ｂの電磁力によって、アーマチュア３３ｃが原点位置から動作位置まで移動する。それに伴い、吸込チェック弁３２が閉弁し、スピル行程が終了する。

次いで、吸込チェック弁３２が閉弁した直後、昇圧室３１ａ内の燃料圧の上昇に起因して、吐出チェック弁３４が開弁し、それにより、昇圧室３１ａ内の燃料が第１デリバリパイプ１１側に吐出され、吐出行程が開始される。この吐出行程中、電磁アクチュエータ３３は、駆動開始タイミングから前述した駆動時間が経過するまでオン状態に制御され、駆動時間が経過した時点で、オフ状態に制御される。そして、カム６が図５に示す回転角度位置まで回転すると、プランジャ３５が突出位置に到達し、吐出行程が終了する。この吐出行程の終了と同時に、前述したように、吸込行程が開始される。

以上のように、この第１高圧燃料ポンプ３０では、スピル行程中における、電磁アクチュエータ３３の駆動開始タイミングおよび駆動時間を制御することによって、昇圧室３１ａから低圧燃料ポンプ５０側に戻される燃料量が変更され、それにより、第１デリバリパイプ１１側に吐出する燃料圧が変更される。したがって、後述する燃料圧制御処理では、第１燃料圧Ｐｆ１が第１目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ１に収束するように、電磁アクチュエータ３３の駆動開始タイミングおよび駆動時間が算出される。

第１高圧燃料ポンプ３０は、以上のように構成されており、前述した第２高圧燃料ポンプ４０も、第１高圧燃料ポンプ３０と同様に構成されている。したがって、第２高圧燃料ポンプ４０の詳細な説明はここでは省略するが、第２高圧燃料ポンプ４０は、第１高圧燃料ポンプ３０の電磁アクチュエータ３３と同様の、電磁アクチュエータ４３を備えている。この電磁アクチュエータ４３は、図２に示すように、ＥＣＵ２に電気的に接続されており、後述する燃料圧制御処理では、第２燃料圧Ｐｆ２が第２目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ２に収束するように、電磁アクチュエータ４３の駆動開始タイミングおよび駆動時間が算出される。

以上のように構成された燃料供給装置１０では、エンジン運転中、２つの燃料圧Ｐｆ１，Ｐｆ２は、２つの高圧燃料ポンプ３０，４０が停止されているときには、構造上の特性により、所定の下限運転圧Ｐｆ＿ｍｉｎ（図６参照）に保持されるとともに、２つの高圧燃料ポンプ３０，４０が運転されているときには、所定の上限運転圧Ｐｆ＿ｍａｘ以下の値に制御される。すなわち、エンジン運転中、２つの燃料圧Ｐｆ１，Ｐｆ２は、下限運転圧Ｐｆ＿ｍｉｎと上限運転圧Ｐｆ＿ｍａｘとの間で変化するように制御される。

ここで、本実施形態の燃料噴射弁４のように、筒内噴射式エンジンに用いられる燃料噴射弁の場合、その燃料の漏れ量すなわちリーク量が燃料圧に対して極大値を示す特性を有しているのが一般的である。本実施形態の燃料噴射弁４の場合、図６に示すように、第２燃料圧Ｐｆ２（または第１燃料圧Ｐｆ１）が所定の最大リーク値Ｐｆ＿Ｘのときに、燃料のリーク量ＱＬが極大値ＱＬ＿ｍａｘを示す特性を有している。すなわち、燃料のリーク量ＱＬは、Ｐｆ２＜Ｐｆ＿Ｘの範囲では、第２燃料圧Ｐｆ２が低いほど、より小さくなるとともに、Ｐｆ＿Ｘ＜Ｐｆ２の範囲では、第２燃料圧Ｐｆ２が高いほど、より小さくなる。したがって、本実施形態の燃料圧制御装置１では、この特性を踏まえて、後述するように燃料圧制御処理が実行される。

また、ＥＣＵ２には、クランク角センサ２３およびアクセル開度センサ２４が接続されている（図２参照）。このクランク角センサ２３は、マグネットロータおよびＭＲＥピックアップで構成されており、エンジン３の図示しないクランクシャフトの回転に伴い、パルス信号であるＣＲＫ信号をＥＣＵ２に出力する。このＣＲＫ信号は、所定クランク角（例えば２゜）毎に１パルスが出力され、ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを算出する。

また、アクセル開度センサ２４は、エンジン３が搭載された車両のアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量（以下「アクセル開度」という）ＡＰを検出し、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。なお、本実施形態では、クランク角センサ２３およびアクセル開度センサ２４が運転状態パラメータ検出手段に相当し、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰが運転状態パラメータに相当する。

一方、ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＩ／Ｏインターフェース（いずれも図示せず）などからなるマイクロコンピュータで構成されており、前述した各種のセンサ２１〜２４の検出信号に応じ、後述するように、燃料圧制御処理を実行する。なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、運転状態パラメータ検出手段、演算値算出手段、判定手段、目標燃料圧設定手段、第１制御手段、第２制御手段および制御手段に相当する。

以下、図７を参照しながら、第１実施形態の燃料圧制御処理について説明する。本処理は、前述した２つの電磁アクチュエータ３３，４３の駆動開始タイミングおよび駆動時間を算出するものであり、ＥＣＵ２によって、所定の制御周期（例えば、所定のクランク角ごとの周期）で実行される。

この処理では、まず、ステップ１（図では「Ｓ１」と略す。以下同じ）で、ＲＡＭに記憶されている第１燃料圧Ｐｆ１および第２燃料圧Ｐｆ２の値を読み込む。なお、これらの燃料圧Ｐｆ１，Ｐｆ２の値は、図示しない燃料噴射制御処理において、第１および第２燃料圧センサ２１，２２の検出信号値に基づき、移動平均演算によって算出される。

次いで、ステップ２に進み、気筒休止フラグＦ＿ＣＹＬＳＴＰが「１」であるか否かを判別する。この気筒休止フラグＦ＿ＣＹＬＳＴＰは、図示しない気筒休止判定処理において、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰが所定の気筒休止領域にあるとき、すなわち気筒休止条件が成立しているときに「１」に設定され、それ以外のときに「０」に設定される。

ステップ２の判別結果がＹＥＳで、気筒休止条件が成立しているときには、部分気筒運転を実行すべきであると判定して、ステップ３に進み、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じて、図示しないマップを検索することにより、目標燃料圧の部分気筒運転用値（以下、単に「部分気筒運転用値」という）Ｐｆ＿ｓｔｐを算出する。

このマップでは、部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、またはアクセル開度ＡＰが大きいほど、より大きな値に設定されている。これは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、またはアクセル開度ＡＰが大きいほど、エンジン３に対する要求出力が大きいことで、より高い燃料圧が要求されることによる。

次に、ステップ４で、第１目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ１を部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐに設定する。なお、本実施形態では、部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐが目標燃料圧の演算値に相当し、第１目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ１が第１燃料圧の目標燃料圧に相当する。

ステップ４に続くステップ５で、部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐが、所定の下限しきい値Ｐｆ＿Ｌよりも大きくかつ所定の上限しきい値Ｐｆ＿Ｈよりも小さいか否かを判別する。これらの２つのしきい値Ｐｆ＿Ｌ，Ｐｆ＿Ｈは、図６に示すように、Ｐｆ２≦Ｐｆ＿ＬまたはＰｆ＿Ｈ≦Ｐｆ２が成立したときに、ＱＬ≦ＱＬ＿ｒｅｆが成立する値に設定されており、この所定値ＱＬ＿ｒｅｆは、燃料噴射弁４でのデポジットが生じにくいとともに、燃料リークに起因する空燃比のずれが比較的小さく、トルク変動を抑制できるような燃料圧に設定されている。なお、本実施形態では、下限しきい値が所定領域外の値に相当し、上限しきい値Ｐｆ＿Ｈが所定領域外の値および所定領域の上限よりも高い値に相当する。

ステップ５の判別結果がＮＯで、Ｐｆ＿ｓｔｐ≦Ｐｆ＿ＬまたはＰｆ＿Ｈ≦Ｐｆ＿ｓｔｐが成立しているときには、第２目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ２を部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐに設定すべきであると判定して、ステップ６に進み、第２目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ２を部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐに設定する。なお、本実施形態では第２目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ２が第２燃料圧の目標燃料圧に相当する。

次いで、ステップ７に進み、２つの電磁アクチュエータ３３，４３の駆動制御処理を実行する。具体的には、所定のフィードバック制御アルゴリズムによって、第１燃料圧Ｐｆ１が第１目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ１に収束するように、電磁アクチュエータ３３の駆動開始タイミングおよび駆動時間が算出される。これと同時に、所定のフィードバック制御アルゴリズムによって、第２燃料圧Ｐｆ２が第２目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ２に収束するように、電磁アクチュエータ４３の駆動開始タイミングおよび駆動時間が算出される。そして、以上のように算出した駆動開始タイミングおよび駆動時間に応じて、駆動信号が２つの電磁アクチュエータ３３，４３に供給される。その結果、第１燃料圧Ｐｆ１が第１目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ１に収束するように、第１高圧燃料ポンプ３０がフィードバック制御されるとともに、第２燃料圧Ｐｆ２が第２目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ２に収束するように、第２高圧燃料ポンプ４０がフィードバック制御される。

以上のように、ステップ７で、２つの電磁アクチュエータ３３，４３の駆動制御処理を実行した後、本処理を終了する。

一方、ステップ５の判別結果がＹＥＳで、Ｐｆ＿Ｌ＜Ｐｆ＿ｓｔｐ＜Ｐｆ＿Ｈが成立しているときには、第２目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ２を部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐ以外の値に設定すべきであると判定して、ステップ８に進み、部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐが所定の中間値Ｐｆ＿Ｍ以上であるか否かを判別する。この所定の中間値Ｐｆ＿Ｍは、下限しきい値Ｐｆ＿Ｌと上限しきい値Ｐｆ＿Ｈとの中間の値に設定されている。

ステップ８の判別結果がＮＯで、部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐが上限しきい値Ｐｆ＿Ｈよりも下限しきい値Ｐｆ＿Ｌに近いときには、ステップ９に進み、第２目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ２を下限しきい値Ｐｆ＿Ｌに設定する。次に、前述したように、ステップ７の制御処理を実行した後、本処理を終了する。

一方、ステップ８の判別結果がＹＥＳで、部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐが中間値Ｐｆ＿Ｍに等しいか、または下限しきい値Ｐｆ＿Ｌよりも上限しきい値Ｐｆ＿Ｈに近いときには、ステップ１０に進み、第２目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ２を上限しきい値Ｐｆ＿Ｈに設定する。次に、前述したように、ステップ７の制御処理を実行した後、本処理を終了する。

一方、ステップ２の判別結果がＮＯで、気筒休止条件が不成立であるときには、全気筒運転を実行すべきであると判定して、ステップ１１に進み、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じて、図示しないマップを検索することにより、目標燃料圧の全気筒運転用値（以下、単に「全気筒運転用値」という）Ｐｆ＿ａｌｌを算出する。このマップでは、前述した理由により、全気筒運転用値Ｐｆ＿ａｌｌは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、またはアクセル開度ＡＰが大きいほど、より大きな値に設定されている。

次いで、ステップ１２に進み、第１目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ１および第２目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ２をいずれも、全気筒運転用値Ｐｆ＿ａｌｌ（目標燃料圧の演算値）に設定する。次に、前述したように、ステップ７の制御処理を実行した後、本処理を終了する。

以上のように、第１実施形態の燃料圧制御装置１によれば、全気筒運転中、全気筒運転用値Ｐｆ＿ａｌｌが、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じて算出され、第１目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ１および第２目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ２がいずれも、全気筒運転用値Ｐｆ＿ａｌｌに設定されるとともに、２つの燃料圧Ｐｆ１，Ｐｆ２がそれぞれ２つの目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ１，Ｐｆ＿ｃｍｄ２に収束するように、２つの高圧燃料ポンプ３０，４０がフィードバック制御される。

一方、部分気筒運転中は、部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐが、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じて算出され、第１目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ１が、部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐに設定されるとともに、第１燃料圧Ｐｆ１が第１目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ１に収束するように、第１高圧燃料ポンプ３０がフィードバック制御される。その結果、燃料が第１高圧燃料ポンプ３０から燃料噴射弁４に供給される稼動気筒＃１，＃４，＃６，＃７では、部分気筒運転中であるか否かにかかわらず、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じた適切な燃料圧で燃料が常に供給される。

また、部分気筒運転中、第２目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ２は、部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐが所定領域外にあるとき（Ｐｆ＿ｓｔｐ≦Ｒｆ＿ＬまたはＰｆ＿Ｈ≦Ｐｆ＿ｓｔｐが成立しているとき）には、部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐに設定され、部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐが所定領域内にあるとき（Ｒｆ＿Ｌ＜Ｐｆ＿ｓｔｐ＜Ｐｆ＿Ｈが成立しているとき）には、中間値Ｐｆ＿Ｍとの比較結果に基づいて、上限しきい値Ｐｆ＿Ｈまたは下限しきい値Ｐｆ＿Ｌに設定されるとともに、第２燃料圧Ｐｆ２が第２目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ２に収束するように、第２高圧燃料ポンプ４０がフィードバック制御される。

その結果、燃料が第２高圧燃料ポンプ４０から燃料噴射弁４に供給される休止気筒＃２，＃３，＃５，＃８では、部分気筒運転中、燃料噴射が停止されるとともに、その停止中、第１燃料圧Ｐｆ１がＰｆ＿Ｌ＜Ｐｆ１＜Ｐｆ＿Ｈの領域外の値になるように制御されることで、燃料噴射弁４からの燃料のリーク量ＱＬを、第１燃料圧Ｐｆ１がＰｆ＿Ｌ＜Ｐｆ１＜Ｐｆ＿Ｈの領域内にあるときよりも低減することができる。したがって、部分気筒運転中、目標燃料圧が燃料のリーク量が多い領域にあるか否かにかかわらず、燃料圧を目標燃料圧に制御する特許文献１の燃料圧制御装置と比べて、休止気筒＃２，＃３，＃５，＃８の燃料噴射弁４からの燃料のリーク量ＱＬを低減することができる。

また、同じ理由により、部分気筒運転中、休止気筒側の燃料圧を変更できない特許文献２の燃料圧制御装置と比べて、部分気筒運転中における、休止気筒＃２，＃３，＃５，＃８の燃料噴射弁４からの燃料のリーク量ＱＬを低減することができる。その結果、部分気筒運転中の排ガス特性および運転性を向上させることができるとともに、部分気筒運転から全気筒運転に切り換わった際、排ガス特性および運転性を向上させることができる。

これに加えて、部分気筒運転中、Ｐｆ＿Ｍ≦Ｐｆ＿ｓｔｐ＜Ｐｆ＿Ｈが成立しているときには、第２目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ２が上限しきい値Ｐｆ＿Ｈに設定されるので、特許文献２の燃料圧制御装置と異なり、部分気筒運転から全気筒運転に切り換わった際、第２目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ２が高いときでも、第２燃料圧Ｐｆ２を第２目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ２に迅速に制御することができる。その結果、部分気筒運転から全気筒運転に切り換わった際、排ガス特性および運転性をさらに向上させることができる。

さらに、部分気筒運転中、第２燃料圧Ｐｆ２が第２目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ２に収束するように、第２高圧燃料ポンプ４０がフィードバック制御されるので、以上のような作用効果を確実に得ることができる。

なお、第１実施形態は、各燃料噴射弁４に燃料を供給する燃料ポンプとして、低圧燃料ポンプ５０と高圧燃料ポンプ３０，４０の一方とを用いた例であるが、１つまたは３つ以上の燃料ポンプを用いて各燃料噴射弁４に燃料を供給するように構成してもよい。

また、第１実施形態は、運転状態パラメータとして、アクセル開度ＡＰおよびエンジン回転数ＮＥを用いた例であるが、本発明の運転状態パラメータはこれに限らず、内燃機関の運転状態を表すものであればよい。例えば、運転状態パラメータとして、エンジン３の冷却水の温度や、車速、車両の加減速状態およびギア段数などを用いてもよい。

さらに、第１実施形態は、本発明の燃料圧制御装置１をＶ型８気筒エンジンに適用した例であるが、本発明の燃料圧制御装置はこれに限らず、直列多気筒エンジンなどの部分気筒運転可能な内燃機関に適用可能である。

一方、第１実施形態は、第１燃料圧Ｐｆ１が第１目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ１に収束するように、第１高圧燃料ポンプ３０をフィードバック制御するとともに、第２燃料圧Ｐｆ２が第２目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ２に収束するように、第２高圧燃料ポンプ４０をフィードバック制御した例であるが、２つの高圧燃料ポンプ３０，４０の制御手法はこれに限らず、２つの目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ１，Ｐｆ＿ｃｍｄ２を用いて、２つの高圧燃料ポンプ３０，４０をそれぞれ制御するものであればよい。例えば、２つの高圧燃料ポンプ３０，４０を、２つの目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ１，Ｐｆ＿ｃｍｄ２を用いて、フィードフォワード制御してもよい。その場合には、２つの目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄ１，Ｐｆ＿ｃｍｄ２に応じて、図示しないマップを検索することにより、２つの電磁アクチュエータ３３，４３の駆動開始タイミングおよび駆動時間を算出すればよい。

また、第１実施形態は、図７のステップ５の判別結果がＹＥＳの場合、ステップ８で、部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐを所定の中間値Ｐｆ＿Ｍと比較するように構成した例であるが、ステップ８で部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐと比較する値はこれに限らず、上限しきい値Ｐｆ＿Ｈと下限しきい値Ｐｆ＿Ｌの間の値であればよい。例えば、ステップ８で部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐと比較する値として、中間値Ｐｆ＿Ｍよりも上限しきい値Ｐｆ＿Ｈ寄りの値や、中間値Ｐｆ＿Ｍよりも下限しきい値Ｐｆ＿Ｌ寄りの値を用いてもよい。さらに、この比較する値または中間値Ｐｆ＿Ｍを、内燃機関３の運転状態を表す運転状態パラメータ（例えば、エンジン回転数ＮＥやアクセル開度ＡＰ）に応じて、マップ検索した値を用いてもよい。

次に、図８を参照しながら、本発明の第２実施形態に係る内燃機関の燃料圧制御装置１Ａについて説明する。同図に示すように、第２実施形態の燃料圧制御装置１Ａは、一部を除いて、前述した第１実施形態の燃料圧制御装置１と同様に構成されているので、以下、燃料圧制御装置１と同じ構成に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略するとともに、燃料圧制御装置１と異なる点を中心に説明する。

本実施形態のエンジン３は、第１実施形態のものと同様に、筒内噴射式のＶ型８気筒ガソリンエンジンであり、右バンクの第１〜第４気筒＃１〜＃４と、左バンクの第５〜第８気筒＃５〜＃８と、これらに燃料を供給する燃料供給装置６０を備えている。この燃料供給装置６０は、第１および第２デリバリパイプ６１，６２を備えており、これらのデリバリパイプ６１，６２は、第１および第２高圧燃料ポンプ３０，４０の吐出口側にそれぞれ接続されている。なお、本実施形態では、第１および第２高圧燃料ポンプ３０，４０が燃料ポンプに相当する。

また、２つのデリバリパイプ６１，６２は、連通路６３を介して互いに連通しており、それにより、２つのデリバリパイプ６１，６２内の燃料圧は、互いに同じになるように構成されている。さらに、第１デリバリパイプ６１には、燃料圧センサ２５（燃料圧検出手段）と、右バンクの第１〜第４気筒＃１〜＃４の燃料噴射弁４が取り付けられている。

この燃料圧センサ２５は、前述した２つの燃料圧センサ２１，２２と同様にＥＣＵ２に電気的に接続されており、２つのデリバリパイプ６１，６２内の燃料の圧力を燃料圧Ｐｆとして検出し、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。一方、第２デリバリパイプ６２には、左バンクの第５〜第８気筒＃５〜＃８の燃料噴射弁４が取り付けられている。

また、このエンジン３では、その運転中、右バンクの第１および第４気筒＃１，＃４用の燃料噴射弁４と、左バンクの第６および第７気筒＃６，＃７用の燃料噴射弁４は、後述する気筒休止条件の成立・不成立にかかわらず、燃料噴射を実行するように制御される。それにより、右バンクの第１および第４気筒＃１，＃４と、左バンクの第６および第７気筒＃６，＃７は、稼働気筒として、気筒休止条件の成立・不成立にかかわらず運転が継続される。

一方、右バンクの第２および第３気筒＃２，＃３用の燃料噴射弁４と、左バンクの第５および第８気筒＃５，＃８用の燃料噴射弁４は、気筒休止条件が成立したときには燃料噴射を停止するように制御され、気筒休止条件が不成立のときには燃料噴射を実行するように制御される。それにより、右バンクの第２および第３気筒＃２，＃３と、左バンクの第５および第８気筒＃５，＃８は、休止気筒として、気筒休止条件が成立したときには運転が停止され、気筒休止条件が不成立のときには運転が継続される。

以下、図９を参照しながら、第２実施形態の燃料圧制御処理について説明する。本処理は、前述した２つの電磁アクチュエータ３３，４３の駆動開始タイミングおよび駆動時間を算出するものであり、ＥＣＵ２によって、所定の制御周期（例えば、所定クランク角ごとの周期）で実行される。

この処理では、まず、ステップ２１で、ＲＡＭに記憶されている燃料圧Ｐｆの値を読み込む。なお、この燃料圧Ｐｆの値は、図示しない燃料噴射制御処理において、燃料圧センサ２５の検出信号値に基づき、移動平均演算によって算出される。

次いで、ステップ２２に進み、前述した気筒休止フラグＦ＿ＣＹＬＳＴＰが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、気筒休止条件が成立しているときには、部分気筒運転を実行すべきであると判定して、ステップ２３に進み、前述したステップ３と同様に、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じて、図示しないマップを検索することにより、部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐを算出する。

ステップ２３に続くステップ２４で、部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐが、前述した所定の上限しきい値Ｐｆ＿Ｈよりも小さいか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、Ｐｆ＿Ｈ≦Ｐｆ＿ｓｔｐが成立しているときには、目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄを部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐに設定すべきであると判定して、ステップ２５に進み、目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄを部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐに設定する。

次いで、ステップ２６に進み、２つの電磁アクチュエータ３３，４３の駆動制御処理を実行する。具体的には、所定のフィードバック制御アルゴリズムによって、燃料圧Ｐｆが目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄに収束するように、電磁アクチュエータ３３，４３の駆動開始タイミングおよび駆動時間が算出される。それにより、燃料圧Ｐｆが目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄに収束するように、２つの高圧燃料ポンプ３０，４０がフィードバック制御される。

以上のように、ステップ２６で、２つの電磁アクチュエータ３３，４３の駆動制御処理を実行した後、本処理を終了する。

一方、ステップ２４の判別結果がＹＥＳで、Ｐｆ＿ｓｔｐ＜Ｐｆ＿Ｈが成立しているときには、目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄを部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐ以外の値に設定すべきであると判定して、ステップ２７に進み、目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄを上限しきい値Ｐｆ＿Ｈに設定する。次に、前述したように、ステップ２６の制御処理を実行した後、本処理を終了する。

一方、ステップ２２の判別結果がＮＯで、気筒休止条件が不成立であるときには、全気筒運転を実行すべきであると判定して、ステップ２８に進み、前述したステップ１１と同様に、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じて、図示しないマップを検索することにより、全気筒運転用値Ｐｆ＿ａｌｌを算出する。

次いで、ステップ２９に進み、目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄを全気筒運転用値Ｐｆ＿ａｌｌに設定する。次に、前述したように、ステップ２６の制御処理を実行した後、本処理を終了する。

以上のように、第２実施形態の燃料圧制御装置１Ａによれば、部分気筒運転中、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じて、部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐが算出される。そして、Ｐｆ＿Ｈ≦Ｐｆ＿ｓｔｐが成立しているときには、目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄが部分気筒運転用値Ｐｆ＿ｓｔｐに設定される一方、Ｐｆ＿ｓｔｐ＜Ｐｆ＿Ｈが成立しているときには、目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄが上限しきい値Ｐｆ＿Ｈに設定されるとともに、燃料圧Ｐｆが目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄに収束するように、第１および第２高圧燃料ポンプ３０，４０がフィードバック制御される。

それにより、部分気筒運転中、燃料噴射が停止される休止気筒＃２，＃３，＃５，＃８では、燃料圧ＰｆがＰｆ＿Ｌ＜Ｐｆ１＜Ｐｆ＿Ｈの領域外の値になるように制御されることで、燃料噴射弁４からの燃料のリーク量ＱＬを、Ｐｆ＿Ｌ＜Ｐｆ１＜Ｐｆ＿Ｈが成立しているときよりも低減することができる。したがって、部分気筒運転中、目標燃料圧が燃料のリーク量が多い領域にあるか否かにかかわらず、燃料圧を目標燃料圧に制御する特許文献１の燃料圧制御装置と比べて、休止気筒＃２，＃３，＃５，＃８の燃料噴射弁４からの燃料のリーク量ＱＬを低減することができる。

また、同じ理由により、部分気筒運転中、休止気筒側の燃料圧を変更できない特許文献２の燃料圧制御装置と比べて、部分気筒運転中における、休止気筒＃２，＃３，＃５，＃８の燃料噴射弁４からの燃料のリーク量ＱＬを低減することができる。その結果、部分気筒運転中の排ガス特性および運転性を向上させることができるとともに、部分気筒運転から全気筒運転に切り換わった際、排ガス特性および運転性を向上させることができる。

これに加えて、部分気筒運転中、Ｐｆ＿ｓｔｐ＜Ｐｆ＿Ｈが成立しているときには、目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄが上限しきい値Ｐｆ＿Ｈに設定されるので、特許文献２の燃料圧制御装置と異なり、部分気筒運転から全気筒運転に切り換わった際、目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄが高いときでも、燃料圧Ｐｆを目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄに迅速に制御することができる。その結果、部分気筒運転から全気筒運転に切り換わった際、排ガス特性および運転性をさらに向上させることができる。

さらに、部分気筒運転中、燃料圧Ｐｆが目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄに収束するように、第１および第２高圧燃料ポンプ３０，４０がフィードバック制御されるので、以上のような作用効果を確実に得ることができる。

なお、第２実施形態は、燃料ポンプとして２つの高圧燃料ポンプ３０，４０を用いた例であるが、これに代えて、１つの高圧燃料ポンプを設けるとともに、この１つの高圧燃料ポンプを、燃料圧Ｐｆが目標燃料圧Ｐｆ＿ｃｍｄに収束するように、フィードバック制御してもよい。

本発明の第１実施形態に係る燃料圧制御装置およびこれを適用した内燃機関の燃料供給系の概略構成を模式的に示す図である。 第１実施形態の燃料圧制御装置の概略構成を示すブロック図である。 吸込行程終了タイミングでの第１高圧燃料ポンプの概略構成を示す断面図である。 スピル行程中の第１高圧燃料ポンプの概略構成を示す断面図である。 吐出行程終了タイミングでの第１高圧燃料ポンプの概略構成を示す断面図である。 燃料噴射弁における燃料のリーク量ＱＬと第２燃料圧Ｐｆ２の関係の一例を示す図である。 第１実施形態の燃料圧制御装置による燃料圧制御処理を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る燃料圧制御装置およびこれを適用した内燃機関の燃料供給系の概略構成を模式的に示す図である。 第２実施形態の燃料圧制御装置による燃料圧制御処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 燃料圧制御装置
１Ａ 燃料圧制御装置
２ ＥＣＵ（運転状態パラメータ検出手段、演算値算出手段、判定手段、目標燃料圧
設定手段、第１制御手段、第２制御手段、制御手段）
３ 内燃機関
４ 燃料噴射弁
＃１ 第１気筒（稼働気筒）
＃２ 第２気筒（休止気筒）
＃３ 第３気筒（休止気筒）
＃４ 第４気筒（稼働気筒）
＃５ 第５気筒（休止気筒）
＃６ 第６気筒（稼働気筒）
＃７ 第７気筒（稼働気筒）
＃８ 第８気筒（休止気筒）
２２ 第２燃料圧センサ（第２燃料圧検出手段）
２３ クランク角センサ（運転状態パラメータ検出手段）
２４ アクセル開度センサ（運転状態パラメータ検出手段）
２５ 燃料圧センサ（燃料圧検出手段）
３０ 第１高圧燃料ポンプ（第１燃料ポンプ、燃料ポンプ）
４０ 第２高圧燃料ポンプ（第２燃料ポンプ、燃料ポンプ）
ＮＥ エンジン回転数ＮＥ（運転状態パラメータ）
ＡＰ アクセル開度（運転状態パラメータ）
Ｐｆ１ 第１燃料圧
Ｐｆ２ 第２燃料圧
Ｐｆ＿Ｘ 所定の最大リーク圧
Ｐｆ＿Ｌ 下限しきい値（所定領域外の値）
Ｐｆ＿Ｈ 上限しきい値（所定領域外の値、所定領域の上限よりも高い値）
Ｐｆ＿ｃｍｄ１ 第１目標燃料圧（第１燃料圧の目標燃料圧）
Ｐｆ＿ｃｍｄ２ 第２目標燃料圧（第２燃料圧の目標燃料圧）
Ｐｆ＿ｓｔｐ 部分気筒運転用値（目標燃料圧の演算値）
Ｐｆ＿ａｌｌ 全気筒運転用値（目標燃料圧の演算値）
Ｐｆ 燃料圧
Ｐｆ＿ｃｍｄ 目標燃料圧

Claims (6)

1. 複数の気筒の各々に設けられた燃料噴射弁を有し、当該燃料噴射弁によって、燃料が対応する気筒内に直接、噴射されるとともに、所定の部分気筒運転条件が成立したときに、前記複数の気筒のうちの一部の休止気筒において当該燃料噴射弁による燃料噴射を停止する部分気筒運転が実行される内燃機関の燃料圧制御装置であって、
   前記複数の気筒のうちの前記休止気筒以外の稼動気筒の前記燃料噴射弁に燃料を供給する第１燃料ポンプと、
   前記休止気筒の前記燃料噴射弁に燃料を供給する第２燃料ポンプと、
   前記内燃機関の運転状態を表す運転状態パラメータを検出する運転状態パラメータ検出手段と、
   前記第１燃料ポンプから前記稼働気筒の燃料噴射弁に供給される第１燃料圧、および前記第２燃料ポンプから前記休止気筒の燃料噴射弁に供給される第２燃料圧の目標となる目標燃料圧の演算値を、前記検出された運転状態パラメータに応じて算出する演算値算出手段と、
   前記部分気筒運転中、前記目標燃料圧の前記演算値が、前記燃料噴射弁からの燃料のリーク量が最大となる所定の最大リーク圧を含む所定領域にあるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定の結果、前記目標燃料圧の前記演算値が前記所定領域にないときには、前記第１燃料圧の目標燃料圧および前記第２燃料圧の目標燃料圧をいずれも前記目標燃料圧の前記演算値に設定するとともに、前記目標燃料圧の前記演算値が前記所定領域にあるときには、前記第１燃料圧の目標燃料圧を前記目標燃料圧の前記演算値に、前記第２燃料圧の目標燃料圧を前記所定領域外の値にそれぞれ設定する目標燃料圧設定手段と、
   前記設定された前記第１燃料圧の前記目標燃料圧を用いて、前記第１燃料ポンプを制御する第１制御手段と、
   前記設定された前記第２燃料圧の前記目標燃料圧を用いて、前記第２燃料ポンプを制御する第２制御手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の燃料圧制御装置。
2. 前記目標燃料圧設定手段は、前記目標燃料圧の演算値が前記所定領域にあるときには、前記第２燃料圧の前記目標燃料圧を、前記所定領域の上限よりも高い値に設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圧制御装置。
3. 前記第２燃料圧を検出する第２燃料圧検出手段をさらに備え、
   前記第２制御手段は、当該検出された第２燃料圧が前記第２燃料圧の前記目標燃料圧に収束するように、前記第２燃料ポンプをフィードバック制御することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の燃料圧制御装置。
4. 複数の気筒の各々に設けられた燃料噴射弁を有し、当該燃料噴射弁によって、燃料が対応する気筒内に直接、噴射されるとともに、所定の部分気筒運転条件が成立したときに、前記複数の気筒のうちの一部の休止気筒において当該燃料噴射弁による燃料噴射を停止する部分気筒運転が実行される内燃機関の燃料圧制御装置であって、
   燃料を前記燃料噴射弁に供給する燃料ポンプと、
   前記内燃機関の運転状態を表す運転状態パラメータを検出する運転状態パラメータ検出手段と、
   当該検出された運転状態パラメータに応じて、前記燃料ポンプから前記燃料噴射弁に供給される燃料圧の目標となる目標燃料圧の演算値を算出する演算値算出手段と、
   前記部分気筒運転中、前記目標燃料圧の前記演算値が、前記燃料噴射を停止した燃料噴射弁からの燃料のリーク量が最大となる所定の最大リーク圧を含む所定領域にあるか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定の結果、前記目標燃料圧の前記演算値が前記所定領域にないときには、前記目標燃料圧を前記目標燃料圧の前記演算値に設定するとともに、前記目標燃料圧の前記演算値が前記所定領域にあるときには、前記目標燃料圧を前記所定領域外の値に設定する目標燃料圧設定手段と、
   前記設定された目標燃料圧を用いて、前記燃料ポンプを制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の燃料圧制御装置。
5. 前記目標燃料圧設定手段は、前記目標燃料圧の演算値が前記所定領域にあるときには、前記目標燃料圧を、前記所定領域の上限よりも高い値に設定することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の燃料圧制御装置。
6. 前記燃料圧を検出する燃料圧検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、当該検出された燃料圧が前記目標燃料圧に収束するように、前記燃料ポンプをフィードバック制御することを特徴とする請求項４または５に記載の内燃機関の燃料圧制御装置。

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