JPH11229924A - 燃料ポンプの制御装置 - Google Patents
燃料ポンプの制御装置Info
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- JPH11229924A JPH11229924A JP10028738A JP2873898A JPH11229924A JP H11229924 A JPH11229924 A JP H11229924A JP 10028738 A JP10028738 A JP 10028738A JP 2873898 A JP2873898 A JP 2873898A JP H11229924 A JPH11229924 A JP H11229924A
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- F02D41/3845—Controlling the fuel pressure by controlling the flow into the common rail, e.g. the amount of fuel pumped
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- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M41/00—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor
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- F02M41/14—Fuel-injection apparatus with two or more injectors fed from a common pressure-source sequentially by means of a distributor the distributor and pumping elements being combined rotary distributor supporting pump pistons
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- F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
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- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
- F02D2041/1409—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using at least a proportional, integral or derivative controller
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃料ポンプの圧送量の制御性を向上させる。
【解決手段】 制御回路（ＥＣＵ）２０によりコモンレ
ール３に加圧燃料を圧送する高圧燃料ポンプ５の圧送量
を制御する。ＥＣＵ２０はコモンレール圧力の目標値と
コモンレールから消費される燃料量とに基づいて基本燃
料圧送量を設定するとともに、コモンレール圧力目標値
の変化量に基づいて圧力目標値の変化に実際のコモンレ
ール圧力を追従させるのに必要な燃料圧送量を算出し、
基本燃料圧送量と必要燃料圧送量との合計に更に繰り越
し燃料量を加えた値を燃料ポンプ５の圧送量を設定値と
して設定する。更に、ＥＣＵ２０は、上記により設定さ
れた圧送量設定値が燃料ポンプの最大容量を越えている
場合には、圧送量設定値と最大容量との差を次回燃料圧
送量設定時の繰越し燃料量として設定し、次回の燃料圧
送量設定に反映させる。
ール３に加圧燃料を圧送する高圧燃料ポンプ５の圧送量
を制御する。ＥＣＵ２０はコモンレール圧力の目標値と
コモンレールから消費される燃料量とに基づいて基本燃
料圧送量を設定するとともに、コモンレール圧力目標値
の変化量に基づいて圧力目標値の変化に実際のコモンレ
ール圧力を追従させるのに必要な燃料圧送量を算出し、
基本燃料圧送量と必要燃料圧送量との合計に更に繰り越
し燃料量を加えた値を燃料ポンプ５の圧送量を設定値と
して設定する。更に、ＥＣＵ２０は、上記により設定さ
れた圧送量設定値が燃料ポンプの最大容量を越えている
場合には、圧送量設定値と最大容量との差を次回燃料圧
送量設定時の繰越し燃料量として設定し、次回の燃料圧
送量設定に反映させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃料ポンプの制御
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】高圧の燃料を貯留するコモンレール（蓄
圧室）を設け、このコモンレールに燃料噴射弁を接続し
て内燃機関に燃料噴射を行なうコモンレール式燃料噴射
装置が知られている。コモンレール式燃料噴射装置で
は、燃料噴射弁からの燃料噴射率がコモンレール内圧力
に応じて変わるため、機関運転状態に応じて最適な燃料
噴射率が得られるようにコモンレール圧力を精度良く制
御する必要がある。
圧室）を設け、このコモンレールに燃料噴射弁を接続し
て内燃機関に燃料噴射を行なうコモンレール式燃料噴射
装置が知られている。コモンレール式燃料噴射装置で
は、燃料噴射弁からの燃料噴射率がコモンレール内圧力
に応じて変わるため、機関運転状態に応じて最適な燃料
噴射率が得られるようにコモンレール圧力を精度良く制
御する必要がある。
【０００３】コモンレール圧力制御は、一般にコモンレ
ールに燃料を圧送する高圧燃料供給ポンプの吐出量（圧
送量）を制御することにより行われている。また、高圧
燃料供給ポンプとしては一般にプランジャ式ポンプが使
用される。コモンレール式燃料噴射装置では、コモンレ
ール内に貯留した高圧燃料を各気筒の燃料噴射弁から噴
射するため、燃料噴射毎にコモンレール内の圧力が低下
する。このため、燃料ポンプの制御装置は燃料噴射毎に
燃料ポンプからコモンレールに必要量の燃料を圧送して
コモンレール内圧力を目標値に維持する必要がある。ま
た、実際の運転においては機関運転状態が急激に変化す
る過渡運転時には、運転状態の変化に応じてコモンレー
ル目標圧力も急激かつ広範囲に変化するため燃料ポンプ
の制御装置は燃料ポンプの圧送量を、蓄圧室圧力が目標
圧力に追従してオーバーシュートやアンダーシュートを
生じないように、すなわち蓄圧室圧力の制御性が良好に
なるように制御する必要がある。
ールに燃料を圧送する高圧燃料供給ポンプの吐出量（圧
送量）を制御することにより行われている。また、高圧
燃料供給ポンプとしては一般にプランジャ式ポンプが使
用される。コモンレール式燃料噴射装置では、コモンレ
ール内に貯留した高圧燃料を各気筒の燃料噴射弁から噴
射するため、燃料噴射毎にコモンレール内の圧力が低下
する。このため、燃料ポンプの制御装置は燃料噴射毎に
燃料ポンプからコモンレールに必要量の燃料を圧送して
コモンレール内圧力を目標値に維持する必要がある。ま
た、実際の運転においては機関運転状態が急激に変化す
る過渡運転時には、運転状態の変化に応じてコモンレー
ル目標圧力も急激かつ広範囲に変化するため燃料ポンプ
の制御装置は燃料ポンプの圧送量を、蓄圧室圧力が目標
圧力に追従してオーバーシュートやアンダーシュートを
生じないように、すなわち蓄圧室圧力の制御性が良好に
なるように制御する必要がある。
【０００４】この種の燃料ポンプの制御装置の例として
は、例えば特開平３−１８６４５号公報に記載されたも
のがある。同公報の装置は、燃料ポンプの圧送量ＴＦを
目標コモンレール圧力と燃料噴射量とから定まるフィー
ドフォワード量ＴＦBSE と目標コモンレール圧力と実際
のコモンレール圧力との偏差に所定の比例係数をＫを乗
じたフィードバック量ＴＦBKとの和として設定し、比例
係数（ゲイン）Ｋの値をエンジン負荷上昇率と機関回転
数とに応じて変化させるようにして過渡運転時のコモン
レール圧力の制御性を向上させようとしている。
は、例えば特開平３−１８６４５号公報に記載されたも
のがある。同公報の装置は、燃料ポンプの圧送量ＴＦを
目標コモンレール圧力と燃料噴射量とから定まるフィー
ドフォワード量ＴＦBSE と目標コモンレール圧力と実際
のコモンレール圧力との偏差に所定の比例係数をＫを乗
じたフィードバック量ＴＦBKとの和として設定し、比例
係数（ゲイン）Ｋの値をエンジン負荷上昇率と機関回転
数とに応じて変化させるようにして過渡運転時のコモン
レール圧力の制御性を向上させようとしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】コモンレールの燃料ポ
ンプに使用するプランジャポンプとしては、図１１に示
すようなインナカム式プランジャポンプが使用される。
また、燃料ポンプは機関の各気筒の燃料噴射毎に燃料圧
送を行う必要があるため、ポンプの１回転あたりの燃料
圧送回数は気筒数に対応している必要がある。図１１は
４つのカム山と４つのプランジャとを有するポンプを示
している。図１１の例では各プランジャはポンプ駆動軸
９０°回転を１サイクルとして全部が同時に燃料の圧
送、吸入を行うため、ポンプ全体として１回転当たり４
回の燃料圧送が行われる。４サイクル機関では機関２回
転で全部の気筒の燃料噴射が行われるため、図１１のポ
ンプを機関クランク軸と同一速度で駆動すれば８気筒機
関に、また機関クランク軸の半分の速度で駆動すれば４
気筒機関に、それぞれ使用することができる。ところ
が、図１１のようにプランジャを駆動するインナカムに
４つのカム山を形成すると、各カム山のカムプロフィー
ルの変化率を大きく設定しなければならなくなりポンプ
駆動トルクに大きな変動が生じるようになる。ポンプ駆
動トルク変動が大きいと、チェーン、ベルト等のポンプ
駆動系の負担が大きくなり駆動系寿命低下が生じる恐れ
がある。
ンプに使用するプランジャポンプとしては、図１１に示
すようなインナカム式プランジャポンプが使用される。
また、燃料ポンプは機関の各気筒の燃料噴射毎に燃料圧
送を行う必要があるため、ポンプの１回転あたりの燃料
圧送回数は気筒数に対応している必要がある。図１１は
４つのカム山と４つのプランジャとを有するポンプを示
している。図１１の例では各プランジャはポンプ駆動軸
９０°回転を１サイクルとして全部が同時に燃料の圧
送、吸入を行うため、ポンプ全体として１回転当たり４
回の燃料圧送が行われる。４サイクル機関では機関２回
転で全部の気筒の燃料噴射が行われるため、図１１のポ
ンプを機関クランク軸と同一速度で駆動すれば８気筒機
関に、また機関クランク軸の半分の速度で駆動すれば４
気筒機関に、それぞれ使用することができる。ところ
が、図１１のようにプランジャを駆動するインナカムに
４つのカム山を形成すると、各カム山のカムプロフィー
ルの変化率を大きく設定しなければならなくなりポンプ
駆動トルクに大きな変動が生じるようになる。ポンプ駆
動トルク変動が大きいと、チェーン、ベルト等のポンプ
駆動系の負担が大きくなり駆動系寿命低下が生じる恐れ
がある。
【０００６】ポンプ駆動トルク変動を低下させるために
は、カム山の数を減らしてカムプロフィールの変化率を
小さくする必要がある。例えば、図２はカム山の数を２
つに低減した２山カムポンプを示している。この場合
も、４つのプランジャが設けられ、互いに対向する位置
にあるプランジャは同時に圧送、吸入行程を行うように
している。この場合、各プランジャはポンプ駆動軸１８
０°回転を１サイクルとして動作し、２組のプランジャ
によりポンプ全体として１回転当たり４回の燃料圧送が
行われる。
は、カム山の数を減らしてカムプロフィールの変化率を
小さくする必要がある。例えば、図２はカム山の数を２
つに低減した２山カムポンプを示している。この場合
も、４つのプランジャが設けられ、互いに対向する位置
にあるプランジャは同時に圧送、吸入行程を行うように
している。この場合、各プランジャはポンプ駆動軸１８
０°回転を１サイクルとして動作し、２組のプランジャ
によりポンプ全体として１回転当たり４回の燃料圧送が
行われる。
【０００７】一方、プランジャポンプの圧送量制御方法
としては、一般にプレストローク調量方式と吸入調量方
式とが知られている。プレストローク調量方式は、各プ
ランジャの吸入弁を圧送行程中途まで開弁保持すること
により各プランジャの圧送量を制御するものである。す
なわち、プレストローク調量方式では、各プランジャは
吸入行程中に全ストローク分の燃料をシリンダ内に吸入
し、圧送行程初期では一旦シリンダに吸入した燃料を吸
入弁を通じてシリンダから排出する。そして、圧送行程
中に吸入弁が閉弁されるとその時点でシリンダ内に残っ
ている燃料がプランジャにより加圧され、所定圧まで上
昇するとバネ付勢された吐出弁を押し開けてコモンレー
ルに燃料が圧送される。
としては、一般にプレストローク調量方式と吸入調量方
式とが知られている。プレストローク調量方式は、各プ
ランジャの吸入弁を圧送行程中途まで開弁保持すること
により各プランジャの圧送量を制御するものである。す
なわち、プレストローク調量方式では、各プランジャは
吸入行程中に全ストローク分の燃料をシリンダ内に吸入
し、圧送行程初期では一旦シリンダに吸入した燃料を吸
入弁を通じてシリンダから排出する。そして、圧送行程
中に吸入弁が閉弁されるとその時点でシリンダ内に残っ
ている燃料がプランジャにより加圧され、所定圧まで上
昇するとバネ付勢された吐出弁を押し開けてコモンレー
ルに燃料が圧送される。
【０００８】また、吸入調量方式は、各プランジャの吸
入弁を吸入行程中途で閉弁することにより、必要な量だ
けの燃料をシリンダに吸入させる。従って、圧送行程で
は、シリンダ内の燃料は全量が吐出されることになる。
プレストローク調量方式は、吸入弁を圧送行程中に閉弁
するため、吸入調量方式の吸入弁より高圧用の弁を使用
する必要があり、装置コストが比較的高くなる。また、
プレストローク調量方式では、一旦シリンダに吸入した
燃料のうちの余剰分を圧送行程初期にプランジャにより
シリンダから排出する必要があるため、吸入調量方式に
較べてポンプ駆動動力の損失が大きくなる問題がある。
入弁を吸入行程中途で閉弁することにより、必要な量だ
けの燃料をシリンダに吸入させる。従って、圧送行程で
は、シリンダ内の燃料は全量が吐出されることになる。
プレストローク調量方式は、吸入弁を圧送行程中に閉弁
するため、吸入調量方式の吸入弁より高圧用の弁を使用
する必要があり、装置コストが比較的高くなる。また、
プレストローク調量方式では、一旦シリンダに吸入した
燃料のうちの余剰分を圧送行程初期にプランジャにより
シリンダから排出する必要があるため、吸入調量方式に
較べてポンプ駆動動力の損失が大きくなる問題がある。
【０００９】従って、コモンレールの燃料ポンプとして
は、駆動トルク変動が少ない２山カムポンプを、装置コ
ストが低く動力損失の少ない吸入調量方式で圧送量制御
することが好ましい。ところが、従来、２山カムポンプ
と吸入調量方式とを組み合わせた場合コモンレール圧力
制御の応答性が低下してしまう問題が生じていた。
は、駆動トルク変動が少ない２山カムポンプを、装置コ
ストが低く動力損失の少ない吸入調量方式で圧送量制御
することが好ましい。ところが、従来、２山カムポンプ
と吸入調量方式とを組み合わせた場合コモンレール圧力
制御の応答性が低下してしまう問題が生じていた。
【００１０】すなわち、プレストローク調量方式では、
プランジャ圧送行程中の吸入弁閉弁時期により各プラン
ジャの燃料圧送量が決定されるのに対して、吸入調量方
式では、各プランジャの吸入行程中の吸入弁開弁期間に
よりプランジャの圧送量が決定されてしまう。このた
め、プレストローク調量方式では圧送開始直前（吸入弁
閉弁直前）のコモンレール圧力や機関運転状態に応じて
圧送量を制御することが可能であるのに対して、吸入調
量方式では吸入行程初期に次回の圧送量を決定する必要
が生じる。従って、圧送量決定の時点と実際に圧送を開
始する時点との間隔が長くなり、この間に機関運転状態
の変化やコモンレール圧力の変化が生じてもこれらの変
化を圧送量に反映できない場合が生じてしまう。
プランジャ圧送行程中の吸入弁閉弁時期により各プラン
ジャの燃料圧送量が決定されるのに対して、吸入調量方
式では、各プランジャの吸入行程中の吸入弁開弁期間に
よりプランジャの圧送量が決定されてしまう。このた
め、プレストローク調量方式では圧送開始直前（吸入弁
閉弁直前）のコモンレール圧力や機関運転状態に応じて
圧送量を制御することが可能であるのに対して、吸入調
量方式では吸入行程初期に次回の圧送量を決定する必要
が生じる。従って、圧送量決定の時点と実際に圧送を開
始する時点との間隔が長くなり、この間に機関運転状態
の変化やコモンレール圧力の変化が生じてもこれらの変
化を圧送量に反映できない場合が生じてしまう。
【００１１】この問題は、吸入調量方式を２山カムポン
プに適用した場合には更に大きくなる。図１２は、吸入
調量方式の２山カムポンプを４気筒４サイクル機関のコ
モンレール式燃料噴射装置に適用した場合の問題を説明
する図である。図１２において、カーブ(A) はコモンレ
ール圧力の変化を示す。コモンレール圧力は、各気筒の
燃料噴射毎に燃料噴射量に応じて低下し、その後の燃料
ポンプからの燃料圧送により上昇する。図１２に＃１、
＃３、＃４で示した点は、第１、第３、第４気筒の連続
した３つの燃料噴射による圧力低下を示している。ま
た、図１２においてＴ1 、Ｔ2 、Ｔ3 は、燃料ポンプか
らの燃料圧送量を設定する時点を示している。なお、Ｔ
1 、Ｔ2 、Ｔ3 の間隔は機関クランク軸回転角でそれぞ
れ１８０°である。また、図１２のカーブ(B) はコモン
レールの目標圧力ＰＣＴＲＧを示している。コモンレー
ル目標圧力は、燃料圧送量設定時に機関運転状態に応じ
て設定される。
プに適用した場合には更に大きくなる。図１２は、吸入
調量方式の２山カムポンプを４気筒４サイクル機関のコ
モンレール式燃料噴射装置に適用した場合の問題を説明
する図である。図１２において、カーブ(A) はコモンレ
ール圧力の変化を示す。コモンレール圧力は、各気筒の
燃料噴射毎に燃料噴射量に応じて低下し、その後の燃料
ポンプからの燃料圧送により上昇する。図１２に＃１、
＃３、＃４で示した点は、第１、第３、第４気筒の連続
した３つの燃料噴射による圧力低下を示している。ま
た、図１２においてＴ1 、Ｔ2 、Ｔ3 は、燃料ポンプか
らの燃料圧送量を設定する時点を示している。なお、Ｔ
1 、Ｔ2 、Ｔ3 の間隔は機関クランク軸回転角でそれぞ
れ１８０°である。また、図１２のカーブ(B) はコモン
レールの目標圧力ＰＣＴＲＧを示している。コモンレー
ル目標圧力は、燃料圧送量設定時に機関運転状態に応じ
て設定される。
【００１２】従来の燃料ポンプ制御では、燃料圧送量は
圧送量設定時点におけるコモンレール圧力と燃料噴射量
指令値とから求まるフィードフォワード量ＴＦBSE と、
圧送量設定時点における目標コモンレール圧力と実際の
コモンレール圧力との差とに基づいて決定されるフィー
ドバック量ＴＦBKとの和として求められる。図１２のカ
ーブ(C) は吸入調量方式の２山カムポンプのそれぞれの
組のプランジャの行程サイクルを示す図である。図１２
では、２山カムポンプは、機関クランク軸の１／２の速
度で回転するため、２組のプランジャ（プランジャグル
ープＡとプランジャグループＢ）により機関クランク軸
回転角１８０°毎に交互に燃料圧送が行われる。
圧送量設定時点におけるコモンレール圧力と燃料噴射量
指令値とから求まるフィードフォワード量ＴＦBSE と、
圧送量設定時点における目標コモンレール圧力と実際の
コモンレール圧力との差とに基づいて決定されるフィー
ドバック量ＴＦBKとの和として求められる。図１２のカ
ーブ(C) は吸入調量方式の２山カムポンプのそれぞれの
組のプランジャの行程サイクルを示す図である。図１２
では、２山カムポンプは、機関クランク軸の１／２の速
度で回転するため、２組のプランジャ（プランジャグル
ープＡとプランジャグループＢ）により機関クランク軸
回転角１８０°毎に交互に燃料圧送が行われる。
【００１３】一方、図１２のカーブ(D) は、プレストロ
ーク調量方式の４山カムポンプの行程サイクルを示す図
である。図１２では、４山カムポンプは機関クランク軸
の１／２の速度で駆動され、機関クランク軸回転角１８
０°毎に燃料圧送が行われる。カーブ(D) に示すよう
に、４山カムポンプではクランク回転角１８０°毎に圧
送、吸入行程が行われ１行程サイクルが完了する。ま
た、圧送量は圧送行程中の吸入弁閉弁時期により定ま
る。このため、図１２の時点Ｔ1 で算出された量の燃料
の圧送が完了するのはカーブ(D) に示したＰ1 の時点に
なる。前述のように、燃料圧送量はＴ1 時点におけるコ
モンレール圧力と燃料噴射量指令値（すなわち＃１気筒
の燃料噴射量）、及びＴ1 時点の目標圧力ＰＣＴＲＧと
実際の圧力ＰＣ 1 との差に応じて設定されるため、Ｐ1
時点で燃料圧送が完了すると、コモンレールには、＃１
気筒の燃料噴射によるコモンレール圧力低下とＴ1 時点
における目標圧力と実際のコモンレール圧力とのずれを
全て補償するだけの量の燃料がコモンレールに供給され
ることになる。このため、時点Ｐ1 では実際のコモンレ
ール圧力は目標値ＰＣＴＲＧに正確に一致するようにな
る。
ーク調量方式の４山カムポンプの行程サイクルを示す図
である。図１２では、４山カムポンプは機関クランク軸
の１／２の速度で駆動され、機関クランク軸回転角１８
０°毎に燃料圧送が行われる。カーブ(D) に示すよう
に、４山カムポンプではクランク回転角１８０°毎に圧
送、吸入行程が行われ１行程サイクルが完了する。ま
た、圧送量は圧送行程中の吸入弁閉弁時期により定ま
る。このため、図１２の時点Ｔ1 で算出された量の燃料
の圧送が完了するのはカーブ(D) に示したＰ1 の時点に
なる。前述のように、燃料圧送量はＴ1 時点におけるコ
モンレール圧力と燃料噴射量指令値（すなわち＃１気筒
の燃料噴射量）、及びＴ1 時点の目標圧力ＰＣＴＲＧと
実際の圧力ＰＣ 1 との差に応じて設定されるため、Ｐ1
時点で燃料圧送が完了すると、コモンレールには、＃１
気筒の燃料噴射によるコモンレール圧力低下とＴ1 時点
における目標圧力と実際のコモンレール圧力とのずれを
全て補償するだけの量の燃料がコモンレールに供給され
ることになる。このため、時点Ｐ1 では実際のコモンレ
ール圧力は目標値ＰＣＴＲＧに正確に一致するようにな
る。
【００１４】一方、カーブ(C) に示すように、２山カム
ポンプでは各プランジャの行程サイクルは１８０°であ
り、Ｔ1 時点で設定された量の燃料はプランジャグルー
プＡの吸入行程で吸入され、＃１気筒だけでなく＃３気
筒の燃料噴射が終了した後の、カーブ(C) 上にＰ1 ′で
示す時点でコモンレールに供給される。このため、Ｔ 1
時点の状態に基づいて設定された燃料が、次回の圧送量
設定時点（Ｔ2 ）までの間にコモンレールに供給され
ず、燃料圧送の効果が現れるのが４山カムポンプの場合
に較べて１８０°遅延するようになる。
ポンプでは各プランジャの行程サイクルは１８０°であ
り、Ｔ1 時点で設定された量の燃料はプランジャグルー
プＡの吸入行程で吸入され、＃１気筒だけでなく＃３気
筒の燃料噴射が終了した後の、カーブ(C) 上にＰ1 ′で
示す時点でコモンレールに供給される。このため、Ｔ 1
時点の状態に基づいて設定された燃料が、次回の圧送量
設定時点（Ｔ2 ）までの間にコモンレールに供給され
ず、燃料圧送の効果が現れるのが４山カムポンプの場合
に較べて１８０°遅延するようになる。
【００１５】ところが、実際には２山カムポンプの場合
には圧送量設定時点Ｔ1 と実際に燃料が供給される時点
Ｐ1 ′時点との間にプランジャグループＢの燃料圧送が
行われることになるため、実際にプランジャグループＡ
からの燃料圧送が行われた時点では、実際のコモンレー
ル圧力が時点Ｔ1 から変化してしまう。このため、吸入
調量方式の２山カムポンプを用いて従来のフィードフォ
ワード／フィードバック制御を行っていると目標圧力変
化時にコモンレール圧力の制御性が悪化してコモンレー
ル圧力のオーバーシュートやアンダーシュートが生じ易
くなる。
には圧送量設定時点Ｔ1 と実際に燃料が供給される時点
Ｐ1 ′時点との間にプランジャグループＢの燃料圧送が
行われることになるため、実際にプランジャグループＡ
からの燃料圧送が行われた時点では、実際のコモンレー
ル圧力が時点Ｔ1 から変化してしまう。このため、吸入
調量方式の２山カムポンプを用いて従来のフィードフォ
ワード／フィードバック制御を行っていると目標圧力変
化時にコモンレール圧力の制御性が悪化してコモンレー
ル圧力のオーバーシュートやアンダーシュートが生じ易
くなる。
【００１６】この問題について、図１４を例にとって説
明する。図１４は、吸入調量方式の２山カムポンプを使
用して従来のフィードフォワード制御と目標圧力と実際
のコモンレール圧力との偏差に基づくフィードバック制
御を行った場合を示している。図１４において、ｔ0 か
らｔ9 は燃料ポンプの燃料圧送タイミングを示す。図１
４ＰＣＴＲＧはコモンレールの目標圧力（指令値）の変
化を、ＰＣは従来のフィードフォワード／フィードバッ
ク制御により燃料ポンプの燃料圧送量を制御した場合の
コモンレール圧力の変化を示している。図１４におい
て、例えば時点ｔ0 においてコモンレール圧力目標値Ｐ
ＣＴＲＧがＰＣＴＲＧ0 からＰＣＴＲＧ1 に大幅に変化
したとする。また、ｔ0 までは、目標値ＰＣＴＲＧは一
定であり、コモンレール圧力と目標値とは一致している
とする。
明する。図１４は、吸入調量方式の２山カムポンプを使
用して従来のフィードフォワード制御と目標圧力と実際
のコモンレール圧力との偏差に基づくフィードバック制
御を行った場合を示している。図１４において、ｔ0 か
らｔ9 は燃料ポンプの燃料圧送タイミングを示す。図１
４ＰＣＴＲＧはコモンレールの目標圧力（指令値）の変
化を、ＰＣは従来のフィードフォワード／フィードバッ
ク制御により燃料ポンプの燃料圧送量を制御した場合の
コモンレール圧力の変化を示している。図１４におい
て、例えば時点ｔ0 においてコモンレール圧力目標値Ｐ
ＣＴＲＧがＰＣＴＲＧ0 からＰＣＴＲＧ1 に大幅に変化
したとする。また、ｔ0 までは、目標値ＰＣＴＲＧは一
定であり、コモンレール圧力と目標値とは一致している
とする。
【００１７】時点ｔ1 で目標圧力が変化すると、時点ｔ
1 では、フィードバック量ＴＦＢＫは変化後の目標圧力
（ＰＣＴＲＧ1 ）とコモンレールの実際の圧力（ＰＣＴ
ＲＧ 0 ）との差（ΔＰ0 ）に応じて設定される。また、
フィードフォワード量ＴＦＢＳＥは変化後の目標圧力に
応じて設定され、目標圧力の変化がなければその後この
値を維持する。時点ｔ1 で目標圧力が変化すると、燃料
ポンプの圧送量は目標圧力の変化に応じて増大される
が、実際には目標圧力の変化が大きいため、設定された
燃料圧送量はポンプの最大燃料圧送量ＱMAX を大幅に越
えてしまう。このため、一回の燃料圧送量では必要とす
る燃料量の全量を供給できず、目標圧力変化後何回かの
燃料圧送により段階的に実際のコモンレール圧力が上昇
して行くことになる。なお、実際には燃料圧送間に燃料
噴射が行われるため、実際の圧力上昇の様子は図１４と
は異なってくるが、ここでは説明の簡略化のため燃料噴
射によるコモンレール圧力変動は無視している。
1 では、フィードバック量ＴＦＢＫは変化後の目標圧力
（ＰＣＴＲＧ1 ）とコモンレールの実際の圧力（ＰＣＴ
ＲＧ 0 ）との差（ΔＰ0 ）に応じて設定される。また、
フィードフォワード量ＴＦＢＳＥは変化後の目標圧力に
応じて設定され、目標圧力の変化がなければその後この
値を維持する。時点ｔ1 で目標圧力が変化すると、燃料
ポンプの圧送量は目標圧力の変化に応じて増大される
が、実際には目標圧力の変化が大きいため、設定された
燃料圧送量はポンプの最大燃料圧送量ＱMAX を大幅に越
えてしまう。このため、一回の燃料圧送量では必要とす
る燃料量の全量を供給できず、目標圧力変化後何回かの
燃料圧送により段階的に実際のコモンレール圧力が上昇
して行くことになる。なお、実際には燃料圧送間に燃料
噴射が行われるため、実際の圧力上昇の様子は図１４と
は異なってくるが、ここでは説明の簡略化のため燃料噴
射によるコモンレール圧力変動は無視している。
【００１８】ところが、前述したように吸入調量方式の
２山カムポンプでは、燃料圧送量設定時点と実際の燃料
圧送時点の間にもう一つのプランジャグループの燃料圧
送が入ることになる。すなわち、図１４のように段階的
にコモンレール圧力が上昇した場合には、例えば時点ｔ
3 における圧力差ΔＰ3 に基づいて設定された量の燃料
は時点ｔ5 で圧送され、その間の時点ｔ4 では他のプラ
ンジャグループの燃料圧送が行われるため、ｔ5 におけ
るコモンレール圧力は、燃料圧送量設定時（ｔ 3 時点）
より高くなっている。すなわち、ｔ5 で行われる燃料圧
送によりコモンレールに供給される燃料量は、図１４の
時点ｔ3 における圧力差ΔＰ3 に対応しており、実際の
燃料圧送直前の圧力差ΔＰ4 よりかなり大きくなってい
る。このため、時点ｔ3 で設定された量の燃料を時点ｔ
5 で圧送すると、コモンレール圧力が目標圧力を越えて
しまいオーバーシュートを生じる。更に、次の燃料圧送
（ｔ6 ）では、実際にはコモンレール圧力が目標圧力を
越えており、燃料圧送量を減量しなければならないにも
かかわらず、ｔ4 時点の圧力差ΔＰ4 に基づいて設定さ
れた量の燃料が圧送されることになり、コモンレール圧
力は更に上昇してオーバーシュートが生じてしまう。ま
た、このような燃料圧送量設定時と実際の燃料圧送時と
のコモンレール圧力の差があるため、一旦オーバーシュ
ートが生じると、次回以降の燃料圧送ではアンダーシュ
ートが生じ（ｔ8 ）、更にコモンレール圧力にハンチン
グを生じてしまいコモンレール燃料圧力の制御性が悪化
する問題が生じる。前記特開平３−１８６４５号公報に
記載された装置のように、フィードバック制御のゲイン
を機関運転状態に応じて変更するようにすればある程度
は上記制御性の悪化を防止することは可能と思われる
が、上述したオーバーシュートやアンダーシュートを十
分に防止することは出来ない。
２山カムポンプでは、燃料圧送量設定時点と実際の燃料
圧送時点の間にもう一つのプランジャグループの燃料圧
送が入ることになる。すなわち、図１４のように段階的
にコモンレール圧力が上昇した場合には、例えば時点ｔ
3 における圧力差ΔＰ3 に基づいて設定された量の燃料
は時点ｔ5 で圧送され、その間の時点ｔ4 では他のプラ
ンジャグループの燃料圧送が行われるため、ｔ5 におけ
るコモンレール圧力は、燃料圧送量設定時（ｔ 3 時点）
より高くなっている。すなわち、ｔ5 で行われる燃料圧
送によりコモンレールに供給される燃料量は、図１４の
時点ｔ3 における圧力差ΔＰ3 に対応しており、実際の
燃料圧送直前の圧力差ΔＰ4 よりかなり大きくなってい
る。このため、時点ｔ3 で設定された量の燃料を時点ｔ
5 で圧送すると、コモンレール圧力が目標圧力を越えて
しまいオーバーシュートを生じる。更に、次の燃料圧送
（ｔ6 ）では、実際にはコモンレール圧力が目標圧力を
越えており、燃料圧送量を減量しなければならないにも
かかわらず、ｔ4 時点の圧力差ΔＰ4 に基づいて設定さ
れた量の燃料が圧送されることになり、コモンレール圧
力は更に上昇してオーバーシュートが生じてしまう。ま
た、このような燃料圧送量設定時と実際の燃料圧送時と
のコモンレール圧力の差があるため、一旦オーバーシュ
ートが生じると、次回以降の燃料圧送ではアンダーシュ
ートが生じ（ｔ8 ）、更にコモンレール圧力にハンチン
グを生じてしまいコモンレール燃料圧力の制御性が悪化
する問題が生じる。前記特開平３−１８６４５号公報に
記載された装置のように、フィードバック制御のゲイン
を機関運転状態に応じて変更するようにすればある程度
は上記制御性の悪化を防止することは可能と思われる
が、上述したオーバーシュートやアンダーシュートを十
分に防止することは出来ない。
【００１９】このようにコモンレール圧力の制御性が悪
化した場合、特にコモンレール圧力のオーバーシュート
が生じた場合には機関の騒音増大や排気性状の悪化が生
じることになり好ましくない。また、上記は４気筒機関
のコモンレールに吸入調量方式の２山カムポンプを使用
した場合について説明したが、他の気筒数の機関の場合
にも同様な問題が生じる。すなわち、コモンレール式燃
料噴射装置に吸入調量方式の２山カムポンプを使用した
場合には、機関の過度運転時にコモンレール圧力の制御
性が悪化する問題が生じてしまうのである。
化した場合、特にコモンレール圧力のオーバーシュート
が生じた場合には機関の騒音増大や排気性状の悪化が生
じることになり好ましくない。また、上記は４気筒機関
のコモンレールに吸入調量方式の２山カムポンプを使用
した場合について説明したが、他の気筒数の機関の場合
にも同様な問題が生じる。すなわち、コモンレール式燃
料噴射装置に吸入調量方式の２山カムポンプを使用した
場合には、機関の過度運転時にコモンレール圧力の制御
性が悪化する問題が生じてしまうのである。
【００２０】本発明は上記問題に鑑み、吸入調量方式の
２山カムポンプをコモンレールへの燃料供給に使用した
場合にも適用可能な、コモンレール圧力制御性を向上可
能でありコモンレール圧力変化時のオーバーシュートや
アンダーシュートの発生を防止することが出来る燃料ポ
ンプの圧送量制御手段を提供することを目的としてい
る。
２山カムポンプをコモンレールへの燃料供給に使用した
場合にも適用可能な、コモンレール圧力制御性を向上可
能でありコモンレール圧力変化時のオーバーシュートや
アンダーシュートの発生を防止することが出来る燃料ポ
ンプの圧送量制御手段を提供することを目的としてい
る。
【００２１】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、加圧燃料を貯留する蓄圧室に燃料を圧送する燃
料ポンプの制御装置において、蓄圧室圧力の目標値に基
づいて燃料ポンプの基本圧送量を設定する第１の制御手
段と、前回圧送量設定時からの蓄圧室圧力目標値の変化
に基づいて現在の蓄圧室圧力を変化後の蓄圧室圧力目標
値に到達させるのに必要な燃料圧送量を算出する第２の
制御手段と、前記第２の制御手段により算出された必要
燃料圧送量と前回の燃料圧送量設定時に設定された繰越
し量とを加えた必要燃料合計量に、更に第１の制御手段
により設定された燃料ポンプの基本圧送量を加えた量を
前記燃料ポンプの燃料圧送量設定値として設定する設定
手段と、前記設定手段の設定した燃料圧送量設定値が燃
料ポンプの最大燃料圧送量を越えたときに、前記燃料圧
送量設定値が前記最大燃料圧送量を越えた分を次回燃料
圧送量設定時への繰越し量として設定する繰越し量設定
手段と、を備えた、燃料ポンプの制御装置が提供され
る。
よれば、加圧燃料を貯留する蓄圧室に燃料を圧送する燃
料ポンプの制御装置において、蓄圧室圧力の目標値に基
づいて燃料ポンプの基本圧送量を設定する第１の制御手
段と、前回圧送量設定時からの蓄圧室圧力目標値の変化
に基づいて現在の蓄圧室圧力を変化後の蓄圧室圧力目標
値に到達させるのに必要な燃料圧送量を算出する第２の
制御手段と、前記第２の制御手段により算出された必要
燃料圧送量と前回の燃料圧送量設定時に設定された繰越
し量とを加えた必要燃料合計量に、更に第１の制御手段
により設定された燃料ポンプの基本圧送量を加えた量を
前記燃料ポンプの燃料圧送量設定値として設定する設定
手段と、前記設定手段の設定した燃料圧送量設定値が燃
料ポンプの最大燃料圧送量を越えたときに、前記燃料圧
送量設定値が前記最大燃料圧送量を越えた分を次回燃料
圧送量設定時への繰越し量として設定する繰越し量設定
手段と、を備えた、燃料ポンプの制御装置が提供され
る。
【００２２】すなわち、請求項１の発明では、第２の制
御手段は前回からの目標圧力の変化に基づいて、現在の
蓄圧室圧力を変化後の目標圧力に到達させるのに必要な
燃料圧送量を算出する。例えば目標圧力が増大したよう
な場合には、燃料噴射により蓄圧室から流出する燃料量
を補給して蓄圧室圧力を一定に維持する燃料量（基本圧
送量に相当）に加えて、蓄圧室圧力を目標圧力まで上昇
させるための燃料が余分に必要となる。また、この必要
燃料量は目標圧力の変化量により定まる。第２の制御手
段は、目標圧力の変化量に基づいてこの燃料量を必要燃
料圧送量として算出する。また、設定手段は、第１の制
御手段の算出した基本燃料圧送量と第２の制御手段の算
出した必要燃料圧送量とを合計して、ポンプの燃料圧送
量設定値を設定する。この、燃料圧送量設定値の燃料を
ポンプの１回の圧送行程で蓄圧室に圧送することができ
れば、蓄圧室圧力は１回の燃料圧送で目標圧力に到達す
る。しかし、図１４の例のように、この燃料圧送量設定
値がポンプの最大燃料圧送量より大きくなっている場合
には、ポンプからの１回の燃料圧送行程で上記設定値の
燃料を全量圧送することは出来ない。そこで、本発明で
は、燃料圧送量設定値がポンプの最大燃料圧送量より大
きくなっている場合には、必要とされる燃料圧送量のう
ち、今回の燃料圧送（最大燃料圧送量）で供給できなか
った不足量を次回の燃料圧送時に繰越して、次回の燃料
圧送量設定値を増大させる。
御手段は前回からの目標圧力の変化に基づいて、現在の
蓄圧室圧力を変化後の目標圧力に到達させるのに必要な
燃料圧送量を算出する。例えば目標圧力が増大したよう
な場合には、燃料噴射により蓄圧室から流出する燃料量
を補給して蓄圧室圧力を一定に維持する燃料量（基本圧
送量に相当）に加えて、蓄圧室圧力を目標圧力まで上昇
させるための燃料が余分に必要となる。また、この必要
燃料量は目標圧力の変化量により定まる。第２の制御手
段は、目標圧力の変化量に基づいてこの燃料量を必要燃
料圧送量として算出する。また、設定手段は、第１の制
御手段の算出した基本燃料圧送量と第２の制御手段の算
出した必要燃料圧送量とを合計して、ポンプの燃料圧送
量設定値を設定する。この、燃料圧送量設定値の燃料を
ポンプの１回の圧送行程で蓄圧室に圧送することができ
れば、蓄圧室圧力は１回の燃料圧送で目標圧力に到達す
る。しかし、図１４の例のように、この燃料圧送量設定
値がポンプの最大燃料圧送量より大きくなっている場合
には、ポンプからの１回の燃料圧送行程で上記設定値の
燃料を全量圧送することは出来ない。そこで、本発明で
は、燃料圧送量設定値がポンプの最大燃料圧送量より大
きくなっている場合には、必要とされる燃料圧送量のう
ち、今回の燃料圧送（最大燃料圧送量）で供給できなか
った不足量を次回の燃料圧送時に繰越して、次回の燃料
圧送量設定値を増大させる。
【００２３】例えば、図１３は蓄圧室目標圧力が図１４
と同じ変化をした場合の本発明の蓄圧室圧力変化を示す
例である。図１３において、時点ｔ0 で蓄圧室圧力目標
値ＰＣＴＲＧ1 と実際の蓄圧室圧力ＰＣＴＲＧ0 との間
にΔＰ0 の差が生じた場合に蓄圧室圧力を目標圧力の変
化に追従して上昇させるのに必要な燃料圧送量をＱH、
基本圧送量（燃料噴射量）をＱB 、この時に設定手段の
設定する燃料圧送量設定値がＱO （ＱO ＝ＱH ＋ＱB ）
であったとする。また、燃料圧送量設定値ＱOがポンプ
の最大燃料圧送量ＱMAX より大きくなったとする。この
場合、ｔ0 以降（ｔ1 から後）では、前回から蓄圧室目
標圧力が変化していないため、第２の制御手段により算
出される必要圧送量は０になり、燃料圧送量設定値は基
本圧送量と繰越し量との和になる。従って、基本圧送量
ＱB が一定であれば、繰越し量設定手段により設定され
る繰越し量は、時点ｔ0 ではＱO −ＱMAX ＝ＱH ＋（Ｑ
B−ＱMAX ）、時点ｔ1 ではＱB ＋ＱO −２×ＱMAX ＝
ＱH ＋２×（ＱB −ＱMAX）、時点ｔ2 ではＱO −３×
ＱMAX ＝ＱH ＋３×（ＱB −ＱMAX ）、時点ｔ3 ではＱ
O −４×ＱMAX ＝ＱH ＋４×（ＱB −ＱMAX ）となる。
ＱB ＜ＱMAX であるため、上記のように燃料圧送毎に繰
越し量は減少し、例えば図１３の時点ｔ3 で繰越し量
（ＱH −４×（ＱB −ＱMAX ））と基本圧送量ＱB との
和、ＱB ＋（Ｑ H −４×（ＱB −ＱMAX ））が最大圧送
量ＱMAX より小さくなると、次回への繰越し量は０にな
る。すなわち、この時点で設定された燃料圧送量Ｑ
5 （時点ｔ5で圧送される燃料量）で、蓄圧室圧力を変
化後の目標圧力まで上昇させるのに必要な燃料が全量供
給されたことになる。すなわち、本発明では、目標圧力
変化時に目標圧力の変化量ΔＰ0 に基づいて、現在の蓄
圧室圧力を変化後の目標圧力まで上昇させるために余分
に供給する必要がある燃料量燃料圧送量ＱH を一度算出
すると、その後は目標圧力が再度変化しない限り実際の
蓄圧室圧力の変化にかかわらず、必要燃料圧送量の算出
を行わない。そして、設定した必要燃料圧送量がポンプ
の最大燃料圧送量を越えている場合には、すなわち、一
回の燃料圧送で必要な燃料圧送量の全量を供給できない
場合は、不足した燃料圧送量を次回燃料圧送時に繰越し
量として繰り越すようにする。この操作により、前述の
フィードバック制御のように、燃料圧送量設定時と実際
の燃料圧送時とに、蓄圧室圧力の差が生じていた場合で
あっても、最終的には目標圧力まで実際の蓄圧室圧力を
上昇させるのに必要な量の燃料（ＱH ）が何回かの燃料
圧送（図１３の例では、時点ｔ2 からｔ5 の４回）に分
けて過不足なく供給されることになる。なお、図１３で
は目標圧力が変化後に一定に維持されている場合につい
て示したが、時点ｔ0の後再度目標圧力が変化した場合
には、新たに第２の制御手段により必要燃料圧送量が算
出され、燃料圧送量合計量に反映される。従って、必要
燃料合計量が大きい場合には、新たに第２の制御手段に
より算出された必要燃料圧送量は今までの繰越し量に加
算されることになり、上記と同様な制御が行われる。こ
のため、吸入調量方式の２山カムポンプのように、燃料
圧送量設定時点と実際の燃料圧送操作時点とで実際の蓄
圧室圧力が変化するような場合でもオーバーシュートや
アンダーシュートを生じることなく目標圧力に実際の蓄
圧室圧力を短時間で収束させることが可能となり、コモ
ンレール圧力の制御性が大幅に向上する。
と同じ変化をした場合の本発明の蓄圧室圧力変化を示す
例である。図１３において、時点ｔ0 で蓄圧室圧力目標
値ＰＣＴＲＧ1 と実際の蓄圧室圧力ＰＣＴＲＧ0 との間
にΔＰ0 の差が生じた場合に蓄圧室圧力を目標圧力の変
化に追従して上昇させるのに必要な燃料圧送量をＱH、
基本圧送量（燃料噴射量）をＱB 、この時に設定手段の
設定する燃料圧送量設定値がＱO （ＱO ＝ＱH ＋ＱB ）
であったとする。また、燃料圧送量設定値ＱOがポンプ
の最大燃料圧送量ＱMAX より大きくなったとする。この
場合、ｔ0 以降（ｔ1 から後）では、前回から蓄圧室目
標圧力が変化していないため、第２の制御手段により算
出される必要圧送量は０になり、燃料圧送量設定値は基
本圧送量と繰越し量との和になる。従って、基本圧送量
ＱB が一定であれば、繰越し量設定手段により設定され
る繰越し量は、時点ｔ0 ではＱO −ＱMAX ＝ＱH ＋（Ｑ
B−ＱMAX ）、時点ｔ1 ではＱB ＋ＱO −２×ＱMAX ＝
ＱH ＋２×（ＱB −ＱMAX）、時点ｔ2 ではＱO −３×
ＱMAX ＝ＱH ＋３×（ＱB −ＱMAX ）、時点ｔ3 ではＱ
O −４×ＱMAX ＝ＱH ＋４×（ＱB −ＱMAX ）となる。
ＱB ＜ＱMAX であるため、上記のように燃料圧送毎に繰
越し量は減少し、例えば図１３の時点ｔ3 で繰越し量
（ＱH −４×（ＱB −ＱMAX ））と基本圧送量ＱB との
和、ＱB ＋（Ｑ H −４×（ＱB −ＱMAX ））が最大圧送
量ＱMAX より小さくなると、次回への繰越し量は０にな
る。すなわち、この時点で設定された燃料圧送量Ｑ
5 （時点ｔ5で圧送される燃料量）で、蓄圧室圧力を変
化後の目標圧力まで上昇させるのに必要な燃料が全量供
給されたことになる。すなわち、本発明では、目標圧力
変化時に目標圧力の変化量ΔＰ0 に基づいて、現在の蓄
圧室圧力を変化後の目標圧力まで上昇させるために余分
に供給する必要がある燃料量燃料圧送量ＱH を一度算出
すると、その後は目標圧力が再度変化しない限り実際の
蓄圧室圧力の変化にかかわらず、必要燃料圧送量の算出
を行わない。そして、設定した必要燃料圧送量がポンプ
の最大燃料圧送量を越えている場合には、すなわち、一
回の燃料圧送で必要な燃料圧送量の全量を供給できない
場合は、不足した燃料圧送量を次回燃料圧送時に繰越し
量として繰り越すようにする。この操作により、前述の
フィードバック制御のように、燃料圧送量設定時と実際
の燃料圧送時とに、蓄圧室圧力の差が生じていた場合で
あっても、最終的には目標圧力まで実際の蓄圧室圧力を
上昇させるのに必要な量の燃料（ＱH ）が何回かの燃料
圧送（図１３の例では、時点ｔ2 からｔ5 の４回）に分
けて過不足なく供給されることになる。なお、図１３で
は目標圧力が変化後に一定に維持されている場合につい
て示したが、時点ｔ0の後再度目標圧力が変化した場合
には、新たに第２の制御手段により必要燃料圧送量が算
出され、燃料圧送量合計量に反映される。従って、必要
燃料合計量が大きい場合には、新たに第２の制御手段に
より算出された必要燃料圧送量は今までの繰越し量に加
算されることになり、上記と同様な制御が行われる。こ
のため、吸入調量方式の２山カムポンプのように、燃料
圧送量設定時点と実際の燃料圧送操作時点とで実際の蓄
圧室圧力が変化するような場合でもオーバーシュートや
アンダーシュートを生じることなく目標圧力に実際の蓄
圧室圧力を短時間で収束させることが可能となり、コモ
ンレール圧力の制御性が大幅に向上する。
【００２４】請求項２に記載の発明によれば、前記第２
の制御手段により算出された必要燃料圧送量と前回燃料
圧送量設定時に設定された繰越し量とを加えた前記必要
燃料合計量が予め定めた量より小さいときには、前記設
定手段は前記第１の制御手段により設定された基本圧送
量を前記圧送量設定値として設定するとともに前記繰越
し量設定手段は前記次回燃料圧送量設定時への繰越し量
を０に設定する、請求項１に記載の燃料ポンプの制御装
置が提供される。
の制御手段により算出された必要燃料圧送量と前回燃料
圧送量設定時に設定された繰越し量とを加えた前記必要
燃料合計量が予め定めた量より小さいときには、前記設
定手段は前記第１の制御手段により設定された基本圧送
量を前記圧送量設定値として設定するとともに前記繰越
し量設定手段は前記次回燃料圧送量設定時への繰越し量
を０に設定する、請求項１に記載の燃料ポンプの制御装
置が提供される。
【００２５】すなわち、請求項２の発明では、第２の制
御手段により算出された必要燃料合計量が所定量より小
さい場合には、必要燃料合計量を実際の燃料圧送量に反
映させない。必要燃料合計量が小さくなるのは、目標圧
力の変化が少なく、しかも目標圧力と実際の蓄圧室圧力
との差が小さい状態である。このため、わずかな必要燃
料合計量を、そのつど燃料圧送量に反映させると、逆に
蓄圧室圧力が安定せずハンチングを生じる場合がある。
そこで、本発明では必要燃料合計量が充分に小さい場
合、言い換えれば第１の制御手段による制御で充分に蓄
圧室圧力を目標圧力に維持できる場合には必要燃料合計
量に基づく燃料圧送量の制御を中止してハンチングが生
じることを防止するようにしている。
御手段により算出された必要燃料合計量が所定量より小
さい場合には、必要燃料合計量を実際の燃料圧送量に反
映させない。必要燃料合計量が小さくなるのは、目標圧
力の変化が少なく、しかも目標圧力と実際の蓄圧室圧力
との差が小さい状態である。このため、わずかな必要燃
料合計量を、そのつど燃料圧送量に反映させると、逆に
蓄圧室圧力が安定せずハンチングを生じる場合がある。
そこで、本発明では必要燃料合計量が充分に小さい場
合、言い換えれば第１の制御手段による制御で充分に蓄
圧室圧力を目標圧力に維持できる場合には必要燃料合計
量に基づく燃料圧送量の制御を中止してハンチングが生
じることを防止するようにしている。
【００２６】請求項３に記載の発明によれば、更に、現
在の蓄圧室圧力目標値と実際の蓄圧室圧力とに基づい
て、実際の蓄圧室圧力が目標値に一致するように燃料圧
送量のフィードバック補正量を設定する第３の制御手段
を備え、前記第３の制御手段は、前記第２の制御手段の
算出した必要燃料圧送量と前回燃料圧送量設定時に設定
された繰越し量とを加えた前記必要燃料合計量が予め定
めた量以上のときには、前記必要燃料合計量が前記予め
定めた量より小さいときに較べて前記フィードバック補
正量が小さくなるようにフィードバック補正量の設定を
行い、前記設定手段は、前記必要燃料合計量が前記予め
定めた量以上のときには、前記第１の制御手段により設
定された基本圧送量と前記必要燃料合計量と前記第３の
制御手段により設定されたフィードバック補正量との和
を燃料圧送量設定値として設定し、前記必要燃料合計量
が前記予め定めた量より小さいときには、前記第１の制
御手段により設定された基本圧送量と前記第３の制御手
段により設定されたフィードバック補正量との和を燃料
圧送量設定値として設定する、請求項１に記載の燃料ポ
ンプの制御装置が提供される。
在の蓄圧室圧力目標値と実際の蓄圧室圧力とに基づい
て、実際の蓄圧室圧力が目標値に一致するように燃料圧
送量のフィードバック補正量を設定する第３の制御手段
を備え、前記第３の制御手段は、前記第２の制御手段の
算出した必要燃料圧送量と前回燃料圧送量設定時に設定
された繰越し量とを加えた前記必要燃料合計量が予め定
めた量以上のときには、前記必要燃料合計量が前記予め
定めた量より小さいときに較べて前記フィードバック補
正量が小さくなるようにフィードバック補正量の設定を
行い、前記設定手段は、前記必要燃料合計量が前記予め
定めた量以上のときには、前記第１の制御手段により設
定された基本圧送量と前記必要燃料合計量と前記第３の
制御手段により設定されたフィードバック補正量との和
を燃料圧送量設定値として設定し、前記必要燃料合計量
が前記予め定めた量より小さいときには、前記第１の制
御手段により設定された基本圧送量と前記第３の制御手
段により設定されたフィードバック補正量との和を燃料
圧送量設定値として設定する、請求項１に記載の燃料ポ
ンプの制御装置が提供される。
【００２７】すなわち、請求項３の発明では実際の蓄圧
室圧力が目標圧力に一致するように燃料圧送量を補正す
る第３の制御手段が設けられている。しかし、第２の制
御手段により算出される必要燃料圧送量は、目標圧力変
化時の目標圧力の変化量のみによって定まるのに対し
て、第３の制御手段により算出されるフィードバック補
正量は各燃料圧送量設定時の蓄圧室圧力によって定まる
量である。このため、必要燃料合計量に基づく制御と第
３の制御手段によるフィードバック制御とを同時に行う
と、互いに干渉が生じ逆に蓄圧室圧力に変動が生じる場
合がある。そこで、本発明では、必要燃料合計量に基づ
く制御が実行されている場合（すなわち、必要燃料合計
量が予め定めた量以上のとき）には、第３の制御手段に
基づくフィードバック制御が燃料圧送量に反映される度
合いを小さくするようにして相互の干渉を防止してい
る。
室圧力が目標圧力に一致するように燃料圧送量を補正す
る第３の制御手段が設けられている。しかし、第２の制
御手段により算出される必要燃料圧送量は、目標圧力変
化時の目標圧力の変化量のみによって定まるのに対し
て、第３の制御手段により算出されるフィードバック補
正量は各燃料圧送量設定時の蓄圧室圧力によって定まる
量である。このため、必要燃料合計量に基づく制御と第
３の制御手段によるフィードバック制御とを同時に行う
と、互いに干渉が生じ逆に蓄圧室圧力に変動が生じる場
合がある。そこで、本発明では、必要燃料合計量に基づ
く制御が実行されている場合（すなわち、必要燃料合計
量が予め定めた量以上のとき）には、第３の制御手段に
基づくフィードバック制御が燃料圧送量に反映される度
合いを小さくするようにして相互の干渉を防止してい
る。
【００２８】請求項４に記載の発明によれば、内燃機関
の燃料噴射弁に接続された蓄圧室に加圧燃料を圧送する
燃料ポンプの制御装置において、蓄圧室圧力目標値と実
際の蓄圧室圧力とに基づいて、蓄圧室圧力が前記目標値
に一致するように燃料ポンプの圧送量を設定するフィー
ドバック制御手段と、今回燃料圧送開始前の実際の蓄圧
室圧力と今回の燃料噴射量と今回の燃料圧送量とに基づ
いて、次回の燃料圧送開始前の蓄圧室圧力を算出する予
測手段と、を備え、前記フィードバック制御手段は、次
回の圧送量を設定する際に、実際の蓄圧室圧力に代えて
前記予測手段により算出された蓄圧室圧力予測値を使用
する、燃料ポンプの制御装置が提供される。
の燃料噴射弁に接続された蓄圧室に加圧燃料を圧送する
燃料ポンプの制御装置において、蓄圧室圧力目標値と実
際の蓄圧室圧力とに基づいて、蓄圧室圧力が前記目標値
に一致するように燃料ポンプの圧送量を設定するフィー
ドバック制御手段と、今回燃料圧送開始前の実際の蓄圧
室圧力と今回の燃料噴射量と今回の燃料圧送量とに基づ
いて、次回の燃料圧送開始前の蓄圧室圧力を算出する予
測手段と、を備え、前記フィードバック制御手段は、次
回の圧送量を設定する際に、実際の蓄圧室圧力に代えて
前記予測手段により算出された蓄圧室圧力予測値を使用
する、燃料ポンプの制御装置が提供される。
【００２９】すなわち、請求項４の発明では、次回の燃
料圧送開始前（今回の燃料噴射と燃料圧送との終了後）
の蓄圧室圧力を予測し、この予測値と目標値とを用いて
燃料圧送量がフィードバック制御される。燃料圧送量算
出時点と実際に燃料圧送が行われる時点との間隔が長い
場合には、算出した燃料圧送量が実際に必要な圧送量か
ら大きく離れてしまう場合があり得る。例えば、図１２
を例にとって説明すると、Ｔ1 時点で算出されたプラン
ジャグループＡの燃料圧送量はＴ1 における蓄圧室圧力
目標値と実際の蓄圧室圧力とに基づいて決定されるた
め、Ｔ1 時点において目標値と実際の圧力との差が大き
ければ設定される圧送量も大きくなる。ところが、Ｔ1
時点で設定された圧送量は時点Ｐ1 ′にならないと実際
に蓄圧室に供給されないため、例えば＃１気筒の燃料噴
射後のプランジャグループＢによる燃料圧送量（今回の
燃料圧送量）が大きく設定されていると次回の燃料圧送
開始前の蓄圧室圧力（時点Ｔ2 における圧力）はＴ1 時
点よりも目標圧力に近づいている。この状態で、プラン
ジャグループＡによる圧送が行われると蓄圧室圧力は必
要以上に上昇してしまう。本発明では、時点Ｔ1 におい
て今回の燃料噴射（＃１気筒）とその直後のプランジャ
グループＢによる燃料圧送とが終了後の蓄圧室圧力、す
なわち、Ｔ2 の時点の蓄圧室圧力を予測値として算出す
る。このＴ2 時点の蓄圧室圧力予測値と蓄圧室圧力目標
値とを用いて燃料圧送量をフィードバック制御すること
により、次回圧送終了時（時点Ｐ1 ′）の蓄圧室圧力が
正確に目標圧力に制御される。
料圧送開始前（今回の燃料噴射と燃料圧送との終了後）
の蓄圧室圧力を予測し、この予測値と目標値とを用いて
燃料圧送量がフィードバック制御される。燃料圧送量算
出時点と実際に燃料圧送が行われる時点との間隔が長い
場合には、算出した燃料圧送量が実際に必要な圧送量か
ら大きく離れてしまう場合があり得る。例えば、図１２
を例にとって説明すると、Ｔ1 時点で算出されたプラン
ジャグループＡの燃料圧送量はＴ1 における蓄圧室圧力
目標値と実際の蓄圧室圧力とに基づいて決定されるた
め、Ｔ1 時点において目標値と実際の圧力との差が大き
ければ設定される圧送量も大きくなる。ところが、Ｔ1
時点で設定された圧送量は時点Ｐ1 ′にならないと実際
に蓄圧室に供給されないため、例えば＃１気筒の燃料噴
射後のプランジャグループＢによる燃料圧送量（今回の
燃料圧送量）が大きく設定されていると次回の燃料圧送
開始前の蓄圧室圧力（時点Ｔ2 における圧力）はＴ1 時
点よりも目標圧力に近づいている。この状態で、プラン
ジャグループＡによる圧送が行われると蓄圧室圧力は必
要以上に上昇してしまう。本発明では、時点Ｔ1 におい
て今回の燃料噴射（＃１気筒）とその直後のプランジャ
グループＢによる燃料圧送とが終了後の蓄圧室圧力、す
なわち、Ｔ2 の時点の蓄圧室圧力を予測値として算出す
る。このＴ2 時点の蓄圧室圧力予測値と蓄圧室圧力目標
値とを用いて燃料圧送量をフィードバック制御すること
により、次回圧送終了時（時点Ｐ1 ′）の蓄圧室圧力が
正確に目標圧力に制御される。
【００３０】請求項５に記載の発明によれば、前記フィ
ードバック制御手段は、実際の蓄圧室圧力の前記蓄圧室
圧力目標値からの偏差が予め定めた値より小さいときに
は、実際の蓄圧室圧力を使用して次回の燃料圧送量を設
定する請求項４に記載の燃料ポンプの制御装置が提供さ
れる。すなわち、請求項５の発明では、実際の蓄圧室圧
力が目標値近傍に近づいた場合には、蓄圧室圧力の予測
値を用いずに、実際の蓄圧室圧力を使用したフィードバ
ック制御を行う。蓄圧室予測値は予測誤差を含むため仮
に実際の蓄圧室圧力が目標値に一致した場合でも蓄圧室
予測値は目標値に一致しない可能性がある。この場合、
予測値に基づくフィードバック制御を続けると蓄圧室圧
力が予測誤差の分だけ目標値からオフセットした状態に
制御されてしまうおそれがある。そこで、本発明では実
際の蓄圧室圧力がある程度目標値近傍に近づいた場合
（例えば予測誤差の範囲内まで近づいた場合）には実際
の蓄圧室圧力に基づくフィードバック制御を行い、蓄圧
室圧力が正確に目標値に収束するようにしている。
ードバック制御手段は、実際の蓄圧室圧力の前記蓄圧室
圧力目標値からの偏差が予め定めた値より小さいときに
は、実際の蓄圧室圧力を使用して次回の燃料圧送量を設
定する請求項４に記載の燃料ポンプの制御装置が提供さ
れる。すなわち、請求項５の発明では、実際の蓄圧室圧
力が目標値近傍に近づいた場合には、蓄圧室圧力の予測
値を用いずに、実際の蓄圧室圧力を使用したフィードバ
ック制御を行う。蓄圧室予測値は予測誤差を含むため仮
に実際の蓄圧室圧力が目標値に一致した場合でも蓄圧室
予測値は目標値に一致しない可能性がある。この場合、
予測値に基づくフィードバック制御を続けると蓄圧室圧
力が予測誤差の分だけ目標値からオフセットした状態に
制御されてしまうおそれがある。そこで、本発明では実
際の蓄圧室圧力がある程度目標値近傍に近づいた場合
（例えば予測誤差の範囲内まで近づいた場合）には実際
の蓄圧室圧力に基づくフィードバック制御を行い、蓄圧
室圧力が正確に目標値に収束するようにしている。
【００３１】請求項６に記載の発明によれば、更に、今
回燃料圧送開始前の実際の蓄圧室圧力と蓄圧室から消費
される燃料量と今回の燃料圧送量とに基づいて次回の燃
料圧送開始前の蓄圧室圧力を算出する予測手段と、蓄圧
室圧力目標値と前記予測手段により予測された蓄圧室圧
力とに基づいて、次回の燃料圧送終了時の蓄圧室圧力が
前記目標値に一致するように燃料圧送量の予測フィード
バック補正量を設定する予測フィードバック手段と、前
記設定手段により設定された次回の燃料圧送量を前記予
測フィードバック補正量を用いて補正する補正手段と、
を備えた請求項２に記載の燃料ポンプの制御装置が提供
される。
回燃料圧送開始前の実際の蓄圧室圧力と蓄圧室から消費
される燃料量と今回の燃料圧送量とに基づいて次回の燃
料圧送開始前の蓄圧室圧力を算出する予測手段と、蓄圧
室圧力目標値と前記予測手段により予測された蓄圧室圧
力とに基づいて、次回の燃料圧送終了時の蓄圧室圧力が
前記目標値に一致するように燃料圧送量の予測フィード
バック補正量を設定する予測フィードバック手段と、前
記設定手段により設定された次回の燃料圧送量を前記予
測フィードバック補正量を用いて補正する補正手段と、
を備えた請求項２に記載の燃料ポンプの制御装置が提供
される。
【００３２】すなわち、請求項６の発明では請求項２の
目標圧力の変化量に基づく制御に加えて、請求項４の蓄
圧室予測圧力に基づくフィードバック制御が行われる。
このため、蓄圧室圧力が目標値に応答性良好かつ正確に
収束するようになる。
目標圧力の変化量に基づく制御に加えて、請求項４の蓄
圧室予測圧力に基づくフィードバック制御が行われる。
このため、蓄圧室圧力が目標値に応答性良好かつ正確に
収束するようになる。
【００３３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。図１は、本発明を自動車用
ディーゼル機関に適用した場合の実施形態の概略構成を
示す図である。図１において、１は内燃機関１０（本実
施形態では４気筒ディーゼル機関）の各気筒内に燃料を
直接噴射する燃料噴射弁、３は各燃料噴射弁１が接続さ
れる共通の蓄圧室（コモンレール）を示す。コモンレー
ル３は、後述するインナカム式高圧燃料供給ポンプ５
（以下「高圧燃料ポンプ」という）から供給される加圧
燃料を貯留し、各燃料噴射弁１に分配する機能を有す
る。
実施形態について説明する。図１は、本発明を自動車用
ディーゼル機関に適用した場合の実施形態の概略構成を
示す図である。図１において、１は内燃機関１０（本実
施形態では４気筒ディーゼル機関）の各気筒内に燃料を
直接噴射する燃料噴射弁、３は各燃料噴射弁１が接続さ
れる共通の蓄圧室（コモンレール）を示す。コモンレー
ル３は、後述するインナカム式高圧燃料供給ポンプ５
（以下「高圧燃料ポンプ」という）から供給される加圧
燃料を貯留し、各燃料噴射弁１に分配する機能を有す
る。
【００３４】また、図１において７は機関１０の燃料
（本実施形態では軽油）を貯留する燃料タンク、９は高
圧燃料ポンプに低圧配管８を介して燃料を供給する低圧
フィードポンプを示している。また、高圧燃料噴射ポン
プ５から吐出された燃料は、高圧配管１７を通ってコモ
ンレール３に供給され、コモンレール３から各燃料噴射
弁１を介して内燃機関の各気筒内に噴射される。
（本実施形態では軽油）を貯留する燃料タンク、９は高
圧燃料ポンプに低圧配管８を介して燃料を供給する低圧
フィードポンプを示している。また、高圧燃料噴射ポン
プ５から吐出された燃料は、高圧配管１７を通ってコモ
ンレール３に供給され、コモンレール３から各燃料噴射
弁１を介して内燃機関の各気筒内に噴射される。
【００３５】図１に２０で示すのは、機関の制御を行う
エンジン制御回路（ＥＣＵ）である。ＥＣＵ２０は、リ
ードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、入出力ポ
ートを双方向バスで接続した公知の構成のマイクロコン
ピュータとして構成されている。ＥＣＵ２０は、後述す
るように高圧燃料噴射ポンプ５の吸入調量弁の開閉動作
を制御してポンプ５からコモンレール３に圧送される燃
料量を調整し、コモンレール３内の燃料圧力を機関負
荷、回転数等に応じて制御する燃料圧力制御を行う。ま
た、ＥＣＵ２０は、燃料噴射弁１の開弁時間を制御して
気筒内に噴射される燃料量を制御する燃料噴射制御を行
う。
エンジン制御回路（ＥＣＵ）である。ＥＣＵ２０は、リ
ードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、入出力ポ
ートを双方向バスで接続した公知の構成のマイクロコン
ピュータとして構成されている。ＥＣＵ２０は、後述す
るように高圧燃料噴射ポンプ５の吸入調量弁の開閉動作
を制御してポンプ５からコモンレール３に圧送される燃
料量を調整し、コモンレール３内の燃料圧力を機関負
荷、回転数等に応じて制御する燃料圧力制御を行う。ま
た、ＥＣＵ２０は、燃料噴射弁１の開弁時間を制御して
気筒内に噴射される燃料量を制御する燃料噴射制御を行
う。
【００３６】すなわち、本実施形態ではＥＣＵ２０は、
請求項に記載した各手段として機能する。上記制御のた
め、ＥＣＵ２０の入力ポートには、コモンレール３に設
けた燃料圧力センサ３１からコモンレール３内の燃料圧
力に対応する電圧信号がＡＤ変換器３４を介して入力さ
れている他、機関アクセルペダル（図示せず）に設けた
アクセル開度センサ３５からアクセルペダルの操作量
（踏み込み量）に対応する信号が同様にＡＤ変換器３４
を介して入力されている。
請求項に記載した各手段として機能する。上記制御のた
め、ＥＣＵ２０の入力ポートには、コモンレール３に設
けた燃料圧力センサ３１からコモンレール３内の燃料圧
力に対応する電圧信号がＡＤ変換器３４を介して入力さ
れている他、機関アクセルペダル（図示せず）に設けた
アクセル開度センサ３５からアクセルペダルの操作量
（踏み込み量）に対応する信号が同様にＡＤ変換器３４
を介して入力されている。
【００３７】更に、ＥＣＵ２０の入力ポートには、機関
のクランク軸近傍（図示せず）に設けたクランク角セン
サ３７から、クランク軸が基準回転位置（例えば第１気
筒の上死点）になったときに発生する基準パルス信号
と、クランク軸一定回転角毎に発生する回転パルス信号
との２つの信号が入力されている。ＥＣＵ２０は、上記
の回転パルス信号の間隔からクランク軸回転速度を算出
するとともに、基準パルス信号入力後に入力する回転パ
ルス信号を計数することによりクランク軸の回転角（位
相）ＣＡを検出する。
のクランク軸近傍（図示せず）に設けたクランク角セン
サ３７から、クランク軸が基準回転位置（例えば第１気
筒の上死点）になったときに発生する基準パルス信号
と、クランク軸一定回転角毎に発生する回転パルス信号
との２つの信号が入力されている。ＥＣＵ２０は、上記
の回転パルス信号の間隔からクランク軸回転速度を算出
するとともに、基準パルス信号入力後に入力する回転パ
ルス信号を計数することによりクランク軸の回転角（位
相）ＣＡを検出する。
【００３８】また、ＥＣＵ２０の出力ポートは、駆動回
路４０を介して燃料噴射弁１に接続され、各燃料噴射弁
１の作動を制御している他、駆動回路４０を介して高圧
燃料噴射ポンプ５の吸入調量弁の開閉を制御するソレノ
イドアクチュエータに接続され、ポンプ５の圧送量を制
御している。次に、図２を用いて高圧燃料噴射ポンプ５
の構成について説明する。
路４０を介して燃料噴射弁１に接続され、各燃料噴射弁
１の作動を制御している他、駆動回路４０を介して高圧
燃料噴射ポンプ５の吸入調量弁の開閉を制御するソレノ
イドアクチュエータに接続され、ポンプ５の圧送量を制
御している。次に、図２を用いて高圧燃料噴射ポンプ５
の構成について説明する。
【００３９】図２において、５１はポンプハウジング
（図示せず）内に固定されたインナカムリング、５５は
ポンプ駆動軸（図示せず）によりインナカムリング５１
内を回転するシューガイド、５４Ａ、５４Ｂはシリンダ
ブロック５４内に直径方向に形成されたシリンダをそれ
ぞれ示している。シリンダ５４Ａ、５４Ｂはポンプ駆動
軸に垂直な面内に配置され、シリンダ５４Ａと５４Ｂと
は互いに垂直に、ポンプ駆動軸軸線方向に適宜な距離を
おいて配置されている。シリンダ５４Ａ、５４Ｂ内には
それぞれ１組のプランジャ５３Ａと５３Ｂとが各シリン
ダ内で互いに対向して配置されている。
（図示せず）内に固定されたインナカムリング、５５は
ポンプ駆動軸（図示せず）によりインナカムリング５１
内を回転するシューガイド、５４Ａ、５４Ｂはシリンダ
ブロック５４内に直径方向に形成されたシリンダをそれ
ぞれ示している。シリンダ５４Ａ、５４Ｂはポンプ駆動
軸に垂直な面内に配置され、シリンダ５４Ａと５４Ｂと
は互いに垂直に、ポンプ駆動軸軸線方向に適宜な距離を
おいて配置されている。シリンダ５４Ａ、５４Ｂ内には
それぞれ１組のプランジャ５３Ａと５３Ｂとが各シリン
ダ内で互いに対向して配置されている。
【００４０】本実施形態では、インナカムリング５１は
２つのカム山部５１Ａ、５１Ｂを有する２山カムとされ
ている。各プランジャは、カムローラ５７を介してイン
ナカムリング５１内面に摺接しており、シリンダブロッ
ク５５が回転すると各プランジャはカムリング５１のカ
ムプロフィルに沿ってシリンダ内を往復動する。本実施
形態では、インナカムリング５１の２つのカム山部５１
Ａ、５１Ｂはポンプ駆動軸軸線に対して対称に配置され
ており、シリンダブロック５５が回転すると、プランジ
ャの組５３Ａはシリンダ５４Ａ内で、プランジャの組５
３Ｂはシリンダ５４Ｂ内で、それぞれ互いに反対の方向
に往復動するようになる。このため、シリンダのそれぞ
れの組のプランジャ間の空間からなるポンプ室５６Ａ、
５６Ｂの容積はプランジャの往復動に応じて変化し、燃
料の吸入と吐出とを行う。
２つのカム山部５１Ａ、５１Ｂを有する２山カムとされ
ている。各プランジャは、カムローラ５７を介してイン
ナカムリング５１内面に摺接しており、シリンダブロッ
ク５５が回転すると各プランジャはカムリング５１のカ
ムプロフィルに沿ってシリンダ内を往復動する。本実施
形態では、インナカムリング５１の２つのカム山部５１
Ａ、５１Ｂはポンプ駆動軸軸線に対して対称に配置され
ており、シリンダブロック５５が回転すると、プランジ
ャの組５３Ａはシリンダ５４Ａ内で、プランジャの組５
３Ｂはシリンダ５４Ｂ内で、それぞれ互いに反対の方向
に往復動するようになる。このため、シリンダのそれぞ
れの組のプランジャ間の空間からなるポンプ室５６Ａ、
５６Ｂの容積はプランジャの往復動に応じて変化し、燃
料の吸入と吐出とを行う。
【００４１】図２において、６１Ａはシリンダ５４Ａの
ポンプ室５６Ａに接続された吸入圧送通路、６７Ａは吸
入圧送通路６１Ａと圧送通路６５Ａとを接続する圧送逆
止弁、６９Ａは吸入圧送通路６１Ａと吸入通路６３Ａと
を接続する吸入逆止弁である。また、シリンダ５４Ｂの
ポンプ室５６Ｂにも同様な吸入圧送通路６１Ｂが設けら
れており、それぞれ圧送逆止弁６７Ｂと吸入逆止弁６９
Ｂとを介して圧送通路６５Ｂ、吸入通路６３Ｂとに接続
されている。更に、両方の圧送通路６５Ａ、６５Ｂは下
流側で互いに合流して高圧配管１７を介してコモンレー
ルに接続されている。また、両方の吸入通路６３Ａ、６
３Ｂは上流側で集合吸入通路６８に合流している。
ポンプ室５６Ａに接続された吸入圧送通路、６７Ａは吸
入圧送通路６１Ａと圧送通路６５Ａとを接続する圧送逆
止弁、６９Ａは吸入圧送通路６１Ａと吸入通路６３Ａと
を接続する吸入逆止弁である。また、シリンダ５４Ｂの
ポンプ室５６Ｂにも同様な吸入圧送通路６１Ｂが設けら
れており、それぞれ圧送逆止弁６７Ｂと吸入逆止弁６９
Ｂとを介して圧送通路６５Ｂ、吸入通路６３Ｂとに接続
されている。更に、両方の圧送通路６５Ａ、６５Ｂは下
流側で互いに合流して高圧配管１７を介してコモンレー
ルに接続されている。また、両方の吸入通路６３Ａ、６
３Ｂは上流側で集合吸入通路６８に合流している。
【００４２】集合吸入通路６８は、吸入調量弁７１を介
して前述のフィードポンプからの低圧配管８に接続され
ている。本実施形態では吸入調量弁７１は、ソレノイド
アクチュエータを有する電磁開閉弁とされ、ＥＣＵ２０
から駆動回路４０を介してソレノイドが通電されると開
弁し、通電が停止されると閉弁する。
して前述のフィードポンプからの低圧配管８に接続され
ている。本実施形態では吸入調量弁７１は、ソレノイド
アクチュエータを有する電磁開閉弁とされ、ＥＣＵ２０
から駆動回路４０を介してソレノイドが通電されると開
弁し、通電が停止されると閉弁する。
【００４３】ポンプ５のシューガイド５５が回転駆動さ
れ、各シリンダのプランジャがカム山部５１Ａ、５１Ｂ
を頂点に向かって移動すると、各シリンダのプランジャ
はカム山により中心方向に押動され、シリンダのポンプ
室容積が低下する。このため、ポンプ室内の燃料は加圧
され吸入圧送通路６１Ａ、６１Ｂから圧送逆止弁６７
Ａ、６７Ｂ、圧送通路６５Ａ、６５Ｂを通ってコモンレ
ール３に圧送される。また、各シリンダのプランジャが
カム山部頂点を通過するとポンプ容積は増大し、集合吸
入通路６８から吸入通路６３Ａ、６３Ｂ、吸入逆止弁６
９Ａ、６９Ｂ及び吸入圧送通路６１Ａ、６１Ｂを通って
ポンプ室に燃料が流入する。
れ、各シリンダのプランジャがカム山部５１Ａ、５１Ｂ
を頂点に向かって移動すると、各シリンダのプランジャ
はカム山により中心方向に押動され、シリンダのポンプ
室容積が低下する。このため、ポンプ室内の燃料は加圧
され吸入圧送通路６１Ａ、６１Ｂから圧送逆止弁６７
Ａ、６７Ｂ、圧送通路６５Ａ、６５Ｂを通ってコモンレ
ール３に圧送される。また、各シリンダのプランジャが
カム山部頂点を通過するとポンプ容積は増大し、集合吸
入通路６８から吸入通路６３Ａ、６３Ｂ、吸入逆止弁６
９Ａ、６９Ｂ及び吸入圧送通路６１Ａ、６１Ｂを通って
ポンプ室に燃料が流入する。
【００４４】図２に示すように、本実施形態では２山カ
ムが使用されているため、各プランジャはポンプ１回転
当たり２回の圧送を行う。また、シリンダ５４Ａと５４
Ｂとは互いに直角に配置されているため、本実施形態で
は、ポンプ１回転あたり２つのシリンダにより計４回の
圧送が行われる。本実施形態では、ポンプ５は機関１０
のクランク軸に接続され、クランク軸の２分の１の速度
で駆動される。このため、シリンダ５４Ａ、５４Ｂはそ
れぞれクランク軸回転角３６０°を１行程サイクルとし
て燃料の吸入と圧送とが行われ、ポンプ５全体ではクラ
ンク軸回転角１８０°毎に燃料が圧送される。
ムが使用されているため、各プランジャはポンプ１回転
当たり２回の圧送を行う。また、シリンダ５４Ａと５４
Ｂとは互いに直角に配置されているため、本実施形態で
は、ポンプ１回転あたり２つのシリンダにより計４回の
圧送が行われる。本実施形態では、ポンプ５は機関１０
のクランク軸に接続され、クランク軸の２分の１の速度
で駆動される。このため、シリンダ５４Ａ、５４Ｂはそ
れぞれクランク軸回転角３６０°を１行程サイクルとし
て燃料の吸入と圧送とが行われ、ポンプ５全体ではクラ
ンク軸回転角１８０°毎に燃料が圧送される。
【００４５】次に、本実施形態のポンプの調量方式につ
いて説明する。本実施形態では各シリンダの吸入行程時
にポンプ室に吸入される燃料の量を調節することにより
ポンプからの圧送量を制御する。すなわち、本実施形態
のＥＣＵ２０は各シリンダがカム山５１Ａ、５１Ｂの頂
部を通過して吸入行程が開始されると、吸入行程開始後
所定の期間吸入調量弁７１のソレノイドアクチュエータ
に通電を行い、吸入調量弁７１を開弁保持する。これに
より、燃料がポンプ室に流入する。また、ＥＣＵ２０は
上記所定期間が経過するとソレノイドアクチュエータの
通電を停止して吸入調量弁７１を閉弁する。これによ
り、その後の吸入行程中はポンプ室には燃料が供給され
なくなる。そして、再度圧送行程が開始されると、各シ
リンダからは吸入行程でポンプ室に吸入された量だけの
燃料が圧送されるようになる。
いて説明する。本実施形態では各シリンダの吸入行程時
にポンプ室に吸入される燃料の量を調節することにより
ポンプからの圧送量を制御する。すなわち、本実施形態
のＥＣＵ２０は各シリンダがカム山５１Ａ、５１Ｂの頂
部を通過して吸入行程が開始されると、吸入行程開始後
所定の期間吸入調量弁７１のソレノイドアクチュエータ
に通電を行い、吸入調量弁７１を開弁保持する。これに
より、燃料がポンプ室に流入する。また、ＥＣＵ２０は
上記所定期間が経過するとソレノイドアクチュエータの
通電を停止して吸入調量弁７１を閉弁する。これによ
り、その後の吸入行程中はポンプ室には燃料が供給され
なくなる。そして、再度圧送行程が開始されると、各シ
リンダからは吸入行程でポンプ室に吸入された量だけの
燃料が圧送されるようになる。
【００４６】すなわち、本実施形態ではポンプからの燃
料圧送量は吸入調量弁の開弁期間（ソレノイドアクチュ
エータへの通電時間）により決定されることになる。と
ころが、前述したように本実施形態ではシリンダ５４Ａ
と５４Ｂとが交互に圧送を行うことにより全体としてク
ランク軸回転１８０°毎に圧送を行っているが、それぞ
れのシリンダの１行程サイクルは３６０°で完了するよ
うになっている。このため、図１２で説明したように、
＃１気筒の燃料噴射直前に時点Ｔ1 で設定された圧送量
の燃料が実際にコモンレールに圧送されるのは、＃１気
筒の燃料噴射直後ではなく、更にその次の気筒（＃３気
筒）の燃料噴射が終了した後になる。このため、過渡運
転時等では、実際に燃料圧送が行われた時点では圧送量
設定の時点とは機関運転状態が変化しており圧送量が運
転状態に対応しなくなっている問題が生じる。
料圧送量は吸入調量弁の開弁期間（ソレノイドアクチュ
エータへの通電時間）により決定されることになる。と
ころが、前述したように本実施形態ではシリンダ５４Ａ
と５４Ｂとが交互に圧送を行うことにより全体としてク
ランク軸回転１８０°毎に圧送を行っているが、それぞ
れのシリンダの１行程サイクルは３６０°で完了するよ
うになっている。このため、図１２で説明したように、
＃１気筒の燃料噴射直前に時点Ｔ1 で設定された圧送量
の燃料が実際にコモンレールに圧送されるのは、＃１気
筒の燃料噴射直後ではなく、更にその次の気筒（＃３気
筒）の燃料噴射が終了した後になる。このため、過渡運
転時等では、実際に燃料圧送が行われた時点では圧送量
設定の時点とは機関運転状態が変化しており圧送量が運
転状態に対応しなくなっている問題が生じる。
【００４７】以下、この問題を解決する手段を本発明の
いくつかの実施形態を例にとって説明する。 (1) 第１の実施形態 本実施形態では、例えば図１３のｔ0 の時点で、変化後
の目標圧力まで現在のコモンレール圧力を上昇させるた
めに必要な燃料量が算出され、この必要燃料量を燃料ポ
ンプの最大燃料圧送量に応じて、１回の燃料圧送または
何回かの燃料圧送に分けてコモンレールに供給する。現
在のコモンレール圧力を変化後の目標圧力まで上昇させ
るために必要な燃料量は、変化後の目標圧力と現在のコ
モンレール圧力との差に比例する。また、前記のコモン
レール圧力が変化前の目標圧力に一致していると仮定す
れば、圧力上昇のために必要な燃料量は、目標圧力の変
化量のみに比例することになる。従って、通常の燃料噴
射によりコモンレールから流出する燃料量（基本圧送
量）の他に上記圧力上昇に必要な燃料量をコモンレール
に供給すればコモンレール圧力は変化後の目標圧力に一
致することになる。また、ポンプの１回の燃料圧送でこ
の圧力上昇に必要な燃料量の全量を供給できない場合に
は、数回の燃料圧送に分けて圧力上昇に必要な燃料の全
量を供給すれば、最終的にコモンレール圧力は目標値ま
で上昇することになる。この圧力上昇に必要な燃料量
は、目標圧力変化量のみにより定まり、その後のコモン
レール圧力変化には影響を受けない。このため、燃料圧
送毎に実際のコモンレール圧力が変化した場合でも、最
終的には実際のコモンレール圧力を目標圧力に到達させ
るのに必要な量の燃料が過不足なくコモンレールに供給
されることになり、コモンレール圧力の制御性が向上す
る。
いくつかの実施形態を例にとって説明する。 (1) 第１の実施形態 本実施形態では、例えば図１３のｔ0 の時点で、変化後
の目標圧力まで現在のコモンレール圧力を上昇させるた
めに必要な燃料量が算出され、この必要燃料量を燃料ポ
ンプの最大燃料圧送量に応じて、１回の燃料圧送または
何回かの燃料圧送に分けてコモンレールに供給する。現
在のコモンレール圧力を変化後の目標圧力まで上昇させ
るために必要な燃料量は、変化後の目標圧力と現在のコ
モンレール圧力との差に比例する。また、前記のコモン
レール圧力が変化前の目標圧力に一致していると仮定す
れば、圧力上昇のために必要な燃料量は、目標圧力の変
化量のみに比例することになる。従って、通常の燃料噴
射によりコモンレールから流出する燃料量（基本圧送
量）の他に上記圧力上昇に必要な燃料量をコモンレール
に供給すればコモンレール圧力は変化後の目標圧力に一
致することになる。また、ポンプの１回の燃料圧送でこ
の圧力上昇に必要な燃料量の全量を供給できない場合に
は、数回の燃料圧送に分けて圧力上昇に必要な燃料の全
量を供給すれば、最終的にコモンレール圧力は目標値ま
で上昇することになる。この圧力上昇に必要な燃料量
は、目標圧力変化量のみにより定まり、その後のコモン
レール圧力変化には影響を受けない。このため、燃料圧
送毎に実際のコモンレール圧力が変化した場合でも、最
終的には実際のコモンレール圧力を目標圧力に到達させ
るのに必要な量の燃料が過不足なくコモンレールに供給
されることになり、コモンレール圧力の制御性が向上す
る。
【００４８】図３は、本実施形態の燃料圧送量設定操作
を説明するフローチャートである。本操作は、ＥＣＵ２
０により各気筒の燃料噴射直前（図１２にＴ1 、Ｔ2 、
Ｔ3で示した時点、すなわちクランク軸回転１８０°
毎）に実行されるルーチンにより行われる。図３の操作
がスタートすると、ステップ３０１では、コモンレール
燃料圧力ＰＣと今回の燃料噴射量指令値ＴＡＵ、及びコ
モンレール圧力目標値ＰＣＴＲＧが読み込まれる。燃料
噴射指令値ＴＡＵは、本操作に先立って別途ＥＣＵ２０
により実行されるルーチンにより、機関回転数とアクセ
ル開度（アクセルペダル踏み込み量）とに基づいて、ま
た、コモンレール目標圧力ＰＣＴＲＧは機関回転数と燃
料噴射指令値ＴＡＵとに基づいて、それぞれ算出されて
いる。
を説明するフローチャートである。本操作は、ＥＣＵ２
０により各気筒の燃料噴射直前（図１２にＴ1 、Ｔ2 、
Ｔ3で示した時点、すなわちクランク軸回転１８０°
毎）に実行されるルーチンにより行われる。図３の操作
がスタートすると、ステップ３０１では、コモンレール
燃料圧力ＰＣと今回の燃料噴射量指令値ＴＡＵ、及びコ
モンレール圧力目標値ＰＣＴＲＧが読み込まれる。燃料
噴射指令値ＴＡＵは、本操作に先立って別途ＥＣＵ２０
により実行されるルーチンにより、機関回転数とアクセ
ル開度（アクセルペダル踏み込み量）とに基づいて、ま
た、コモンレール目標圧力ＰＣＴＲＧは機関回転数と燃
料噴射指令値ＴＡＵとに基づいて、それぞれ算出されて
いる。
【００４９】次に、ステップ３０３では前回本操作実行
時から今回本操作実行時までのコモンレール目標圧力の
変化量ΔＰＣＴＲＧがΔＰＣＴＲＧ＝ＰＣＴＲＧ−ＰＣ
ＴＲＧOLD として算出される。ＰＣＴＲＧOLD は、前回
本操作を実行したときの目標圧力である。そして、ステ
ップ３０５では、上記コモンレール圧力変化量ΔＰＣＴ
ＲＧだけコモンレール圧力を変化させるのに必要な燃料
圧送量ｔＴＦＦＦが、ｔＴＦＦＦ＝Ａ×ΔＰＣＴＲＧと
して算出される。すなわち、コモンレール容積は一定な
ので、コモンレール内圧力をΔＰＣＴＲＧだけ上昇させ
るのに必要な燃料量はΔＰＣＴＲＧに比例する。このた
め、目標圧力がΔＰＣＴＲＧだけ上昇した場合にコモン
レール圧力を目標圧力の変化に追従させるためには、Δ
ＰＣＴＲＧに比例する量の燃料を圧送することが必要に
なる。ステップ３０５では、上記に基づいて必要燃料量
ｔＴＦＦＦを算出している。なお、Ａは正の値の比例係
数であり、コモンレール容積と燃料の体積弾性係数とに
基づいて決定される。
時から今回本操作実行時までのコモンレール目標圧力の
変化量ΔＰＣＴＲＧがΔＰＣＴＲＧ＝ＰＣＴＲＧ−ＰＣ
ＴＲＧOLD として算出される。ＰＣＴＲＧOLD は、前回
本操作を実行したときの目標圧力である。そして、ステ
ップ３０５では、上記コモンレール圧力変化量ΔＰＣＴ
ＲＧだけコモンレール圧力を変化させるのに必要な燃料
圧送量ｔＴＦＦＦが、ｔＴＦＦＦ＝Ａ×ΔＰＣＴＲＧと
して算出される。すなわち、コモンレール容積は一定な
ので、コモンレール内圧力をΔＰＣＴＲＧだけ上昇させ
るのに必要な燃料量はΔＰＣＴＲＧに比例する。このた
め、目標圧力がΔＰＣＴＲＧだけ上昇した場合にコモン
レール圧力を目標圧力の変化に追従させるためには、Δ
ＰＣＴＲＧに比例する量の燃料を圧送することが必要に
なる。ステップ３０５では、上記に基づいて必要燃料量
ｔＴＦＦＦを算出している。なお、Ａは正の値の比例係
数であり、コモンレール容積と燃料の体積弾性係数とに
基づいて決定される。
【００５０】次に、ステップ３０７では、前回までの繰
り越し量ＴＦＦＦP と今回の必要燃料量ｔＴＦＦＦとの
合計として今回の必要燃料合計量ＴＦＦＦが算出され
る。繰り越し量ＴＦＦＦP については後に説明する。ま
た、ステップ３０９では燃料圧送量のフィードバック積
分項ＴＦＢＫＩが算出される。本実施形態では、積分項
ＴＦＢＫＩは、本操作実行毎の目標圧力と実際のコモン
レール圧力との差の積算値Σ（ＰＣＴＲＧ−ＰＣ）に比
例する値、すなわちＴＦＢＫＩ＝Ｂ×Σ（ＰＣＴＲＧ−
ＰＣ）として求められる。Ｂは積分係数（一定値）であ
る。
り越し量ＴＦＦＦP と今回の必要燃料量ｔＴＦＦＦとの
合計として今回の必要燃料合計量ＴＦＦＦが算出され
る。繰り越し量ＴＦＦＦP については後に説明する。ま
た、ステップ３０９では燃料圧送量のフィードバック積
分項ＴＦＢＫＩが算出される。本実施形態では、積分項
ＴＦＢＫＩは、本操作実行毎の目標圧力と実際のコモン
レール圧力との差の積算値Σ（ＰＣＴＲＧ−ＰＣ）に比
例する値、すなわちＴＦＢＫＩ＝Ｂ×Σ（ＰＣＴＲＧ−
ＰＣ）として求められる。Ｂは積分係数（一定値）であ
る。
【００５１】本実施形態では、目標圧力の変化量に基づ
いて必要燃料量を算出しており、この算出精度が高けれ
ば算出した必要燃料量のみによってコモンレール圧力は
正確に目標圧力に制御される。しかし、実際には燃料ポ
ンプや吸入調量弁等の公差による特性ばらつきがあるた
め、必要燃料量算出精度が高くてもコモンレール圧力と
目標圧力との間に僅かな誤差が残る場合がある。そこ
で、本実施形態では、上記目標圧力の変化量に基づく制
御に加えてフィードバック積分項ＴＦＢＫＩを用いて正
確な制御を行うようにしている。
いて必要燃料量を算出しており、この算出精度が高けれ
ば算出した必要燃料量のみによってコモンレール圧力は
正確に目標圧力に制御される。しかし、実際には燃料ポ
ンプや吸入調量弁等の公差による特性ばらつきがあるた
め、必要燃料量算出精度が高くてもコモンレール圧力と
目標圧力との間に僅かな誤差が残る場合がある。そこ
で、本実施形態では、上記目標圧力の変化量に基づく制
御に加えてフィードバック積分項ＴＦＢＫＩを用いて正
確な制御を行うようにしている。
【００５２】次に、ステップ３１１では、基本燃料圧送
量ＴＦＢＳＥが算出される。基本燃料圧送量ＴＦＢＳＥ
は、機関が定常運転されており、燃料噴射量やコモンレ
ール圧力目標値が一定の場合の燃料圧送量に相当する。
ＴＦＢＳＥは、燃料噴射量ＴＡＵとコモンレール圧力目
標値ＰＣＴＲＧとによって定まり、本実施形態では予め
ＴＡＵとＰＣＴＲＧとを用いた数値テーブルの形でＥＣ
Ｕ２０のＲＯＭに格納されている。
量ＴＦＢＳＥが算出される。基本燃料圧送量ＴＦＢＳＥ
は、機関が定常運転されており、燃料噴射量やコモンレ
ール圧力目標値が一定の場合の燃料圧送量に相当する。
ＴＦＢＳＥは、燃料噴射量ＴＡＵとコモンレール圧力目
標値ＰＣＴＲＧとによって定まり、本実施形態では予め
ＴＡＵとＰＣＴＲＧとを用いた数値テーブルの形でＥＣ
Ｕ２０のＲＯＭに格納されている。
【００５３】そして、ステップ３１３では、最終的な燃
料圧送量設定値ＴＦが、ＴＦ＝ＴＦＢＳＥ＋ＴＦＦＦ＋
ＴＦＢＫＩとして算出される。すなわち、ＴＦは、定常
状態における燃料圧送量ＴＦＢＳＥに、過渡状態におい
てコモンレール圧力を目標圧力の変化に追従させるため
に必要な燃料量ＴＦＦＦと各要素の特性ばらつきの補償
分ＴＦＢＫＩの和として与えられる。
料圧送量設定値ＴＦが、ＴＦ＝ＴＦＢＳＥ＋ＴＦＦＦ＋
ＴＦＢＫＩとして算出される。すなわち、ＴＦは、定常
状態における燃料圧送量ＴＦＢＳＥに、過渡状態におい
てコモンレール圧力を目標圧力の変化に追従させるため
に必要な燃料量ＴＦＦＦと各要素の特性ばらつきの補償
分ＴＦＢＫＩの和として与えられる。
【００５４】なお、ＴＦは実際には吸入調量弁７１の閉
弁タイミング（クランク角）を表し、ＴＦが大きい程燃
料圧送量は増大する。次に、ステップ３１５では上記に
より設定した圧送量ＴＦがポンプの最大圧送量ＴＦMAX
を越えているか否かが判定される。ＴＦMAX は、ポンプ
５のプランジャの吸入行程終了時に相当するクランク角
である。
弁タイミング（クランク角）を表し、ＴＦが大きい程燃
料圧送量は増大する。次に、ステップ３１５では上記に
より設定した圧送量ＴＦがポンプの最大圧送量ＴＦMAX
を越えているか否かが判定される。ＴＦMAX は、ポンプ
５のプランジャの吸入行程終了時に相当するクランク角
である。
【００５５】ステップ３１５でＴＦ＞ＴＦMAX であった
場合には、今回必要とされる燃料圧送量を今回の圧送行
程では供給できないことになる。そこで、今回はとりあ
えず最大量ＴＦMAX の量の燃料を圧送する事として（ス
テップ３１９）、不足する燃料量ＴＦ−ＴＦMAX につい
ては、繰り越し燃料量ＴＦＦＦP として次回の燃料圧送
以降に持ち越すこととする（ステップ３１７）。すなわ
ち、目標圧力ＰＣＴＲＧの変化が急激な場合には、必要
な燃料量を一回の燃料圧送行程では供給できないため、
数回に分けて最終的に必要燃料量を過不足なく供給する
ようにする。一方、ステップ３１５で、ＴＦ≦ＴＦMAX
であった場合には、今回の燃料圧送で前回までの繰り越
し燃料量をも含めて全量の燃料を圧送できるため、繰り
越し燃料量ＴＦＦＦP の値は０に設定される（ステップ
３２１）。そして、ステップ３２３では次回の操作実行
に備えてＰＣＴＲＧOLD の値を更新して操作を終了す
る。
場合には、今回必要とされる燃料圧送量を今回の圧送行
程では供給できないことになる。そこで、今回はとりあ
えず最大量ＴＦMAX の量の燃料を圧送する事として（ス
テップ３１９）、不足する燃料量ＴＦ−ＴＦMAX につい
ては、繰り越し燃料量ＴＦＦＦP として次回の燃料圧送
以降に持ち越すこととする（ステップ３１７）。すなわ
ち、目標圧力ＰＣＴＲＧの変化が急激な場合には、必要
な燃料量を一回の燃料圧送行程では供給できないため、
数回に分けて最終的に必要燃料量を過不足なく供給する
ようにする。一方、ステップ３１５で、ＴＦ≦ＴＦMAX
であった場合には、今回の燃料圧送で前回までの繰り越
し燃料量をも含めて全量の燃料を圧送できるため、繰り
越し燃料量ＴＦＦＦP の値は０に設定される（ステップ
３２１）。そして、ステップ３２３では次回の操作実行
に備えてＰＣＴＲＧOLD の値を更新して操作を終了す
る。
【００５６】本操作により燃料圧送量ＴＦが設定される
と、別途ＥＣＵ２０により実行される図示しない操作に
より、ポンプ５の吸入調量弁７１がプランジャの吸入行
程開始からクランク軸がＴＦに相当する角度回転する間
開弁され、設定した量の燃料がポンプ５のシリンダに吸
入される。本実施形態によれば、コモンレール目標圧力
の変化に追従して実際のコモンレール圧力を変化させる
のに必要な量の燃料が過不足を生じることなく最終的に
コモンレールに供給されるため、コモンレール圧力の制
御性が大幅に向上する。
と、別途ＥＣＵ２０により実行される図示しない操作に
より、ポンプ５の吸入調量弁７１がプランジャの吸入行
程開始からクランク軸がＴＦに相当する角度回転する間
開弁され、設定した量の燃料がポンプ５のシリンダに吸
入される。本実施形態によれば、コモンレール目標圧力
の変化に追従して実際のコモンレール圧力を変化させる
のに必要な量の燃料が過不足を生じることなく最終的に
コモンレールに供給されるため、コモンレール圧力の制
御性が大幅に向上する。
【００５７】(2) 第２の実施形態 次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実
施形態では、第１の実施形態と同じ方法で必要燃料合計
量ＴＦＦＦを算出するが、ＴＦＦＦが予め定めた値Ｃよ
り小さいときには今回の燃料圧送量にＴＦＦＦを反映さ
せない。ＴＦＦＦは、コモンレール圧力目標値ＰＣＴＲ
Ｇの変化が大きい程大きい値になるため、運転状態の変
化が少なく定常状態に近づくと小さな値をとるようにな
る。一方、前述したように、目標値ＰＣＴＲＧは機関回
転数と燃料噴射量指令値ＴＡＵとに基づいて算出され
る。このため、定常運転時においても機関回転数の僅か
な変動につれてＰＣＴＲＧが変動する場合がある。この
僅かなＰＣＴＲＧの変動毎に必要燃料合計量ＴＦＦＦを
算出して実際の圧送量に反映させると、逆にコモンレー
ル圧力ＰＣの変動が大きくなりハンチングを生じる場合
がある。そこで、本実施形態ではＴＦＦＦの値がある程
度小さくなった状態では、ＴＦＦＦを実際の燃料圧送量
に反映させないようにしてハンチングが生じることを防
止している。
施形態では、第１の実施形態と同じ方法で必要燃料合計
量ＴＦＦＦを算出するが、ＴＦＦＦが予め定めた値Ｃよ
り小さいときには今回の燃料圧送量にＴＦＦＦを反映さ
せない。ＴＦＦＦは、コモンレール圧力目標値ＰＣＴＲ
Ｇの変化が大きい程大きい値になるため、運転状態の変
化が少なく定常状態に近づくと小さな値をとるようにな
る。一方、前述したように、目標値ＰＣＴＲＧは機関回
転数と燃料噴射量指令値ＴＡＵとに基づいて算出され
る。このため、定常運転時においても機関回転数の僅か
な変動につれてＰＣＴＲＧが変動する場合がある。この
僅かなＰＣＴＲＧの変動毎に必要燃料合計量ＴＦＦＦを
算出して実際の圧送量に反映させると、逆にコモンレー
ル圧力ＰＣの変動が大きくなりハンチングを生じる場合
がある。そこで、本実施形態ではＴＦＦＦの値がある程
度小さくなった状態では、ＴＦＦＦを実際の燃料圧送量
に反映させないようにしてハンチングが生じることを防
止している。
【００５８】また、本実施形態では、上記によりＴＦＦ
Ｆの燃料圧送量への反映を中止した場合には、目標圧力
ＰＣＴＲＧと実際のコモンレール圧力ＰＣとの偏差に基
づくフィードバック比例制御を行い、コモンレール圧力
の目標値への収束を促進している。目標圧力変化量に基
づくＴＦＦＦ制御を中止したときにのみフィードバック
比例制御を実行するようにしたのは、ＴＦＦＦ制御とフ
ィードバック比例制御を同時に実行すると相互に干渉が
生じコモンレール圧力変動が増幅される場合があるから
である。
Ｆの燃料圧送量への反映を中止した場合には、目標圧力
ＰＣＴＲＧと実際のコモンレール圧力ＰＣとの偏差に基
づくフィードバック比例制御を行い、コモンレール圧力
の目標値への収束を促進している。目標圧力変化量に基
づくＴＦＦＦ制御を中止したときにのみフィードバック
比例制御を実行するようにしたのは、ＴＦＦＦ制御とフ
ィードバック比例制御を同時に実行すると相互に干渉が
生じコモンレール圧力変動が増幅される場合があるから
である。
【００５９】なお、本実施形態ではＴＦＦＦ制御中止時
にフィードバック比例制御を実行しているが、必ずしも
ＴＦＦＦ制御中止時にフィードバック比例制御を実行す
る必要はなく、通常の基本燃料圧送量ＴＦＢＳＥとフィ
ードバック積分項ＴＦＢＫＩのみの制御のみを行うよう
にしても良い。図４は本実施形態の圧送量設定操作を説
明するフローチャートである。本操作は、第１の実施形
態と同じタイミングで実行される。
にフィードバック比例制御を実行しているが、必ずしも
ＴＦＦＦ制御中止時にフィードバック比例制御を実行す
る必要はなく、通常の基本燃料圧送量ＴＦＢＳＥとフィ
ードバック積分項ＴＦＢＫＩのみの制御のみを行うよう
にしても良い。図４は本実施形態の圧送量設定操作を説
明するフローチャートである。本操作は、第１の実施形
態と同じタイミングで実行される。
【００６０】図４においてステップ４０１から４０３で
は、図３ステップ３０１から３０７と同一の方法で必要
燃料合計量ＴＦＦＦが算出される。しかし、本実施形態
では、ＴＦＦＦ算出後ステップ４０５でＴＦＦＦの絶対
値が所定値Ｃより小さいか否かが判定され、｜ＴＦＦＦ
｜≧Ｃであった場合には、ステップ４１３でフラグＸＦ
の値を１にセットするとともに、後述するフィードバッ
ク比例項ＴＦＢＫＰの値を０にセットする。フラグＸＦ
はＴＦＦＦを燃料圧送量に反映させるか否か、すなわち
ＴＦＦＦ制御を実行するか否かを表し、ＸＦ＝１はＴＦ
ＦＦ制御を実行することを意味している。この場合に
は、ステップ４１５でフィードバック比例項ＴＦＢＫＰ
の値は０に設定されるので、フィードバック比例制御は
実行されない。
は、図３ステップ３０１から３０７と同一の方法で必要
燃料合計量ＴＦＦＦが算出される。しかし、本実施形態
では、ＴＦＦＦ算出後ステップ４０５でＴＦＦＦの絶対
値が所定値Ｃより小さいか否かが判定され、｜ＴＦＦＦ
｜≧Ｃであった場合には、ステップ４１３でフラグＸＦ
の値を１にセットするとともに、後述するフィードバッ
ク比例項ＴＦＢＫＰの値を０にセットする。フラグＸＦ
はＴＦＦＦを燃料圧送量に反映させるか否か、すなわち
ＴＦＦＦ制御を実行するか否かを表し、ＸＦ＝１はＴＦ
ＦＦ制御を実行することを意味している。この場合に
は、ステップ４１５でフィードバック比例項ＴＦＢＫＰ
の値は０に設定されるので、フィードバック比例制御は
実行されない。
【００６１】また、ステップ４０５で｜ＴＦＦＦ｜＜Ｃ
であった場合には、ステップ４０７でフラグＸＦの値を
０（ＴＦＦＦ制御中止）にセットするとともに、ステッ
プ４０９でＴＦＦＦの値を０にセットする。また、ステ
ップ４１１ではフィードバック比例項ＴＦＢＫＰの値が
実際のコモンレール圧力ＰＣの目標圧力ＰＣＴＲＧから
の偏差に比例する値として、ＴＦＢＫＰ＝Ｄ×（ＰＣＴ
ＲＧ−ＰＣ）として算出される（Ｄは正の比例係数）。
であった場合には、ステップ４０７でフラグＸＦの値を
０（ＴＦＦＦ制御中止）にセットするとともに、ステッ
プ４０９でＴＦＦＦの値を０にセットする。また、ステ
ップ４１１ではフィードバック比例項ＴＦＢＫＰの値が
実際のコモンレール圧力ＰＣの目標圧力ＰＣＴＲＧから
の偏差に比例する値として、ＴＦＢＫＰ＝Ｄ×（ＰＣＴ
ＲＧ−ＰＣ）として算出される（Ｄは正の比例係数）。
【００６２】なお、ステップ４０５における定数Ｃは、
ＴＦＦＦ制御によりハンチングが生じる可能性のあるＴ
ＦＦＦ下限値であり、詳細には実験により設定する。上
記によりＴＦＦＦとＴＦＢＫＰとの値を設定後、ステッ
プ４１７では図３、ステップ３０９、３１１とそれぞれ
と同一の方法でフィードバック積分項ＴＦＢＫＩと基本
燃料圧送量ＴＦＢＳＥとが算出され、ステップ４１９で
は、最終的な燃料圧送量設定値ＴＦが、ＴＦ＝ＴＦＢＳ
Ｅ＋ＴＦＦＦ＋ＴＦＢＫＰ＋ＴＦＢＫＩとして設定され
る。
ＴＦＦＦ制御によりハンチングが生じる可能性のあるＴ
ＦＦＦ下限値であり、詳細には実験により設定する。上
記によりＴＦＦＦとＴＦＢＫＰとの値を設定後、ステッ
プ４１７では図３、ステップ３０９、３１１とそれぞれ
と同一の方法でフィードバック積分項ＴＦＢＫＩと基本
燃料圧送量ＴＦＢＳＥとが算出され、ステップ４１９で
は、最終的な燃料圧送量設定値ＴＦが、ＴＦ＝ＴＦＢＳ
Ｅ＋ＴＦＦＦ＋ＴＦＢＫＰ＋ＴＦＢＫＩとして設定され
る。
【００６３】また、ステップ４２１から４２９では、Ｔ
ＦＦＦ制御実行時（ＸＦ＝１）のみ繰り越し燃料量ＴＦ
ＦＦP が算出される。本実施形態によれば、目標圧力変
化量に基づくＴＦＦＦ制御がＴＦＦＦの値が小さい場合
には中止されるためコモンレール圧力のハンチングを防
止して正確にコモンレール圧力を目標圧力へ収束させる
ことができる。
ＦＦＦ制御実行時（ＸＦ＝１）のみ繰り越し燃料量ＴＦ
ＦＦP が算出される。本実施形態によれば、目標圧力変
化量に基づくＴＦＦＦ制御がＴＦＦＦの値が小さい場合
には中止されるためコモンレール圧力のハンチングを防
止して正確にコモンレール圧力を目標圧力へ収束させる
ことができる。
【００６４】(3) 第３の実施形態 次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本実
施形態では、第２の実施形態と同様ＴＦＦＦの値が小さ
くなったときにはＴＦＦＦ制御を中止し、フィードバッ
ク比例制御を実施する。しかし、本実施形態では、ＴＦ
ＦＦ制御実行中もフィードバック制御を実施する点が第
２の実施形態と相異している。第２の実施形態において
は、｜ＴＦＦＦ｜＝Ｃになったときを境にＴＦＦＦ制御
とフィードバック比例制御とが切り替わることになる。
｜ＴＦＦＦ｜＝Ｃは、機関過渡運転から定常運転への移
行に相当する状態であるが、このときに、ＴＦＦＦ制御
からフィードバック比例制御への切り換えを急激に行う
と圧力の制御性が悪化する場合が生じる。
施形態では、第２の実施形態と同様ＴＦＦＦの値が小さ
くなったときにはＴＦＦＦ制御を中止し、フィードバッ
ク比例制御を実施する。しかし、本実施形態では、ＴＦ
ＦＦ制御実行中もフィードバック制御を実施する点が第
２の実施形態と相異している。第２の実施形態において
は、｜ＴＦＦＦ｜＝Ｃになったときを境にＴＦＦＦ制御
とフィードバック比例制御とが切り替わることになる。
｜ＴＦＦＦ｜＝Ｃは、機関過渡運転から定常運転への移
行に相当する状態であるが、このときに、ＴＦＦＦ制御
からフィードバック比例制御への切り換えを急激に行う
と圧力の制御性が悪化する場合が生じる。
【００６５】一方、前述したように、ＴＦＦＦ制御とフ
ィードバック比例制御とを同時に実施すると相互の干渉
により圧力変動が増幅される場合がある。そこで、本実
施形態では、｜ＴＦＦＦ｜≧Ｃの場合にはＴＦＦＦ制御
とともにフィードバック比例制御を実施するが、この時
のフィードバックゲインＤをＴＦＦＦ制御中止時よりも
小さな値に設定するようにしている。これにより、ＴＦ
ＦＦ制御実施中はフィードバック比例項ＴＦＢＫＰが燃
料圧送量ＴＦに反映される割合が低くなり、フィードバ
ック比例制御の影響が小さくなるためフィードバック比
例制御とＴＦＦＦ制御との相互干渉が防止されるように
なる。
ィードバック比例制御とを同時に実施すると相互の干渉
により圧力変動が増幅される場合がある。そこで、本実
施形態では、｜ＴＦＦＦ｜≧Ｃの場合にはＴＦＦＦ制御
とともにフィードバック比例制御を実施するが、この時
のフィードバックゲインＤをＴＦＦＦ制御中止時よりも
小さな値に設定するようにしている。これにより、ＴＦ
ＦＦ制御実施中はフィードバック比例項ＴＦＢＫＰが燃
料圧送量ＴＦに反映される割合が低くなり、フィードバ
ック比例制御の影響が小さくなるためフィードバック比
例制御とＴＦＦＦ制御との相互干渉が防止されるように
なる。
【００６６】図５は、本実施形態の燃料圧送量設定操作
を説明するフローチャートである。本操作は、図３、図
４の実施形態と同様のタイミングでＥＣＵ２０により実
行される。図５において、ステップ５０１、５０３では
図３、図４と同一の操作により目標燃料圧力の変化量に
基づいて必要燃料合計量ＴＦＦＦが算出される。
を説明するフローチャートである。本操作は、図３、図
４の実施形態と同様のタイミングでＥＣＵ２０により実
行される。図５において、ステップ５０１、５０３では
図３、図４と同一の操作により目標燃料圧力の変化量に
基づいて必要燃料合計量ＴＦＦＦが算出される。
【００６７】そして、ステップ５０５では図４と同様｜
ＴＦＦＦ｜の値が定数Ｃより小さいか否かが判定され、
｜ＴＦＦＦ｜＜Ｃであった場合には、ステップ５０７で
ＴＦＦＦの値を０に設定してＴＦＦＦ制御を中止する。
また、このとき、フィードバック比例項のゲインＤの値
は一定値Ｄ2 に設定される。ステップ５０５で｜ＴＦＦ
Ｆ｜≧Ｃであった場合には、ＴＦＦＦの値には変更を加
えずＴＦＦＦ制御を実施するとともに、フィードバック
比例項のゲインＤの値をＤ1 に設定する。ここで、Ｄ1
はＤ2 より小さい正の値である（０＜Ｄ1 ＜Ｄ2 ）。
ＴＦＦＦ｜の値が定数Ｃより小さいか否かが判定され、
｜ＴＦＦＦ｜＜Ｃであった場合には、ステップ５０７で
ＴＦＦＦの値を０に設定してＴＦＦＦ制御を中止する。
また、このとき、フィードバック比例項のゲインＤの値
は一定値Ｄ2 に設定される。ステップ５０５で｜ＴＦＦ
Ｆ｜≧Ｃであった場合には、ＴＦＦＦの値には変更を加
えずＴＦＦＦ制御を実施するとともに、フィードバック
比例項のゲインＤの値をＤ1 に設定する。ここで、Ｄ1
はＤ2 より小さい正の値である（０＜Ｄ1 ＜Ｄ2 ）。
【００６８】そして、ステップ５１３では、上記により
設定したゲインＤの値を用いてフィードバック比例項Ｔ
ＦＢＫＰが算出される。このため、フィードバック比例
項の値が、目標圧力とコモンレール圧力との差が同一で
あってもＴＦＦＦ制御実施中はＴＦＦＦ制御中止時に較
べて小さく設定されるようになり、ＴＦＦＦ制御とフィ
ードバック比例制御との干渉が防止される。ステップ５
１９からステップ５２３は、図３ステップ３１５から３
１９と同一のＴＦＦＦP 算出操作である。
設定したゲインＤの値を用いてフィードバック比例項Ｔ
ＦＢＫＰが算出される。このため、フィードバック比例
項の値が、目標圧力とコモンレール圧力との差が同一で
あってもＴＦＦＦ制御実施中はＴＦＦＦ制御中止時に較
べて小さく設定されるようになり、ＴＦＦＦ制御とフィ
ードバック比例制御との干渉が防止される。ステップ５
１９からステップ５２３は、図３ステップ３１５から３
１９と同一のＴＦＦＦP 算出操作である。
【００６９】本実施形態によれば、ＴＦＦＦ制御とフィ
ードバック比例制御との切り換えによるコモンレール圧
力の制御性悪化を防止しつつ、正確にコモンレール圧力
を目標圧力に維持することが可能となる。 (4) 第４の実施形態 次に本発明の第４の実施形態について説明する。
ードバック比例制御との切り換えによるコモンレール圧
力の制御性悪化を防止しつつ、正確にコモンレール圧力
を目標圧力に維持することが可能となる。 (4) 第４の実施形態 次に本発明の第４の実施形態について説明する。
【００７０】本実施形態では、第１から第３の実施形態
の、目標圧力の変化量に基づくＴＦＦＦ制御は行わず、
基本圧送量ＴＦＢＳＥとフィードバック積分項ＴＦＢＫ
Ｉ、フィードバック比例項ＴＦＢＫＰのみを用いて圧送
量の設定を行う。しかし、本実施形態では、次回の燃料
圧送量設定操作を行うタイミング（図１２の時点Ｔ2 ）
におけるコモンレール圧力ＰＲＰＣを予測し、フィード
バック比例項ＴＦＢＫＰの算出に際しては実際のコモン
レール圧力ＰＣではなく、予測値ＰＲＰＣを使用するよ
うにしている。
の、目標圧力の変化量に基づくＴＦＦＦ制御は行わず、
基本圧送量ＴＦＢＳＥとフィードバック積分項ＴＦＢＫ
Ｉ、フィードバック比例項ＴＦＢＫＰのみを用いて圧送
量の設定を行う。しかし、本実施形態では、次回の燃料
圧送量設定操作を行うタイミング（図１２の時点Ｔ2 ）
におけるコモンレール圧力ＰＲＰＣを予測し、フィード
バック比例項ＴＦＢＫＰの算出に際しては実際のコモン
レール圧力ＰＣではなく、予測値ＰＲＰＣを使用するよ
うにしている。
【００７１】図１２に示したように、吸入調量方式の２
山カムポンプでは、時点Ｔ1 のコモンレール圧力と目標
圧力とに基づいて設定された量の燃料が時点Ｐ1 ′にお
いてコモンレールに供給される。このため、時点Ｔ1 に
おいて目標圧力と実際の圧力の差が大きかった場合に
は、フィードバック比例項ＴＦＢＫＰの影響により、時
点Ｐ1 ′においてコモンレールに供給される燃料の量は
大きくなる。一方、時点Ｔ1 の後に圧送される燃料（＃
１気筒燃料噴射後に圧送される燃料）の量が充分に大き
かったような場合には、この圧送によりコモンレール圧
力は上昇し、時点Ｔ2 では目標圧力と実際の圧力との差
は小さくなってしまう。この場合には、実際にはＴ2 に
おける目標圧力と実際の圧力との差が小さいにもかかわ
らず、時点Ｐ1 ′では時点Ｔ1 で設定された多量の燃料
がコモンレールに供給されることになってしまい、コモ
ンレール圧力が目標圧力を越えて変動してしまう、いわ
ゆるオーバーシュートが生じる場合がある。また、逆に
時点Ｔ1 では目標圧力とコモンレール圧力との差が小さ
くても、その後の燃料圧送量が小さかった場合には時点
Ｔ2 では目標圧力と実際の圧力との差は大きくなる。こ
の場合には時点Ｔ1 で設定された量の燃料をコモンレー
ルに供給したのでは燃料圧送量が不足してコモンレール
圧力が目標圧力に到達しない、いわゆるアンダーシュー
トが生じる。
山カムポンプでは、時点Ｔ1 のコモンレール圧力と目標
圧力とに基づいて設定された量の燃料が時点Ｐ1 ′にお
いてコモンレールに供給される。このため、時点Ｔ1 に
おいて目標圧力と実際の圧力の差が大きかった場合に
は、フィードバック比例項ＴＦＢＫＰの影響により、時
点Ｐ1 ′においてコモンレールに供給される燃料の量は
大きくなる。一方、時点Ｔ1 の後に圧送される燃料（＃
１気筒燃料噴射後に圧送される燃料）の量が充分に大き
かったような場合には、この圧送によりコモンレール圧
力は上昇し、時点Ｔ2 では目標圧力と実際の圧力との差
は小さくなってしまう。この場合には、実際にはＴ2 に
おける目標圧力と実際の圧力との差が小さいにもかかわ
らず、時点Ｐ1 ′では時点Ｔ1 で設定された多量の燃料
がコモンレールに供給されることになってしまい、コモ
ンレール圧力が目標圧力を越えて変動してしまう、いわ
ゆるオーバーシュートが生じる場合がある。また、逆に
時点Ｔ1 では目標圧力とコモンレール圧力との差が小さ
くても、その後の燃料圧送量が小さかった場合には時点
Ｔ2 では目標圧力と実際の圧力との差は大きくなる。こ
の場合には時点Ｔ1 で設定された量の燃料をコモンレー
ルに供給したのでは燃料圧送量が不足してコモンレール
圧力が目標圧力に到達しない、いわゆるアンダーシュー
トが生じる。
【００７２】そこで、本実施形態では、時点Ｔ1 で圧送
量を設定する際に、時点Ｔ2 におけるコモンレール圧力
ＰＲＰＣを予測し、この予測値ＰＲＰＣと目標圧力とを
用いてフィードバック比例項ＴＦＢＫＰを算出するよう
にしている。次に、コモンレール圧力予測値ＰＲＰＣの
算出方法について説明する。図６は、図１２の時点Ｔ1
からＴ2 にかけてのコモンレール圧力ＰＣの変化を模式
的に示す図である。図６においてＰＤは＃１気筒の燃料
噴射によるコモンレール圧力低下期間、ＰＵは＃１気筒
燃料噴射の後のプランジャグループＢによる燃料圧送で
生じるコモンレール圧力上昇期間を示している。時点Ｔ
1 でＰＣ1 であったコモンレール圧力は、燃料噴射期間
ＰＤにＤＰＤだけ低下してＰＣd になり、その後圧送期
間ＰＵにＤＰＵだけ上昇して時点Ｔ2 にはＰＣ2 にな
る。ここで、燃料噴射によるコモンレール圧力低下ＤＰ
Ｄ、及び燃料圧送による圧力低下ＤＰＵは、それぞれ ＤＰＤ＝（ＫV ／ＶＰＣ）×ＴＡＵ×Ｅ ＤＰＵ＝（ＫV ／ＶＰＣ）×ＴＦ×Ｆ として表される。ここで、ＫV は燃料の体積弾性係数、
ＶＰＣはコモンレール３の内容積である。また、ＴＡＵ
は燃料噴射期間ＰＤに噴射された燃料量（すなわち、第
１気筒の燃料噴射量）、ＴＦは燃料圧送期間ＰＵにコモ
ンレールに圧送された燃料量（すなわち、プランジャグ
ループＢの燃料圧送量）を表している。また、Ｅ、Ｆは
それぞれＴＡＵとＴＦとを実際の体積に換算するための
換算係数である。
量を設定する際に、時点Ｔ2 におけるコモンレール圧力
ＰＲＰＣを予測し、この予測値ＰＲＰＣと目標圧力とを
用いてフィードバック比例項ＴＦＢＫＰを算出するよう
にしている。次に、コモンレール圧力予測値ＰＲＰＣの
算出方法について説明する。図６は、図１２の時点Ｔ1
からＴ2 にかけてのコモンレール圧力ＰＣの変化を模式
的に示す図である。図６においてＰＤは＃１気筒の燃料
噴射によるコモンレール圧力低下期間、ＰＵは＃１気筒
燃料噴射の後のプランジャグループＢによる燃料圧送で
生じるコモンレール圧力上昇期間を示している。時点Ｔ
1 でＰＣ1 であったコモンレール圧力は、燃料噴射期間
ＰＤにＤＰＤだけ低下してＰＣd になり、その後圧送期
間ＰＵにＤＰＵだけ上昇して時点Ｔ2 にはＰＣ2 にな
る。ここで、燃料噴射によるコモンレール圧力低下ＤＰ
Ｄ、及び燃料圧送による圧力低下ＤＰＵは、それぞれ ＤＰＤ＝（ＫV ／ＶＰＣ）×ＴＡＵ×Ｅ ＤＰＵ＝（ＫV ／ＶＰＣ）×ＴＦ×Ｆ として表される。ここで、ＫV は燃料の体積弾性係数、
ＶＰＣはコモンレール３の内容積である。また、ＴＡＵ
は燃料噴射期間ＰＤに噴射された燃料量（すなわち、第
１気筒の燃料噴射量）、ＴＦは燃料圧送期間ＰＵにコモ
ンレールに圧送された燃料量（すなわち、プランジャグ
ループＢの燃料圧送量）を表している。また、Ｅ、Ｆは
それぞれＴＡＵとＴＦとを実際の体積に換算するための
換算係数である。
【００７３】上記ＤＰＤとＤＰＵと、時点Ｔ1 における
コモンレール圧力ＰＣ1 とを用いて、時点Ｔ2 における
コモンレール圧力ＰＣ2 は、 ＰＣ2 ＝ＰＣ1 −ＤＰＤ＋ＤＰＵ として表される。ここで、時点Ｔ1 では、既にＰＤにお
ける燃料噴射量指令値ＴＡＵとＰＵにおける燃料圧送量
設定値ＴＦとが算出されている。また、コモンレール３
の内容積ＶＰＣと燃料の体積弾性係数ＫV とは既知であ
る。従って、実際の燃料噴射量と圧送量とがそれぞれ指
令値ＴＡＵと設定値ＴＦとに等しいとすれば、時点Ｔ1
においてＤＰＤとＤＰＵとを算出することができる。
コモンレール圧力ＰＣ1 とを用いて、時点Ｔ2 における
コモンレール圧力ＰＣ2 は、 ＰＣ2 ＝ＰＣ1 −ＤＰＤ＋ＤＰＵ として表される。ここで、時点Ｔ1 では、既にＰＤにお
ける燃料噴射量指令値ＴＡＵとＰＵにおける燃料圧送量
設定値ＴＦとが算出されている。また、コモンレール３
の内容積ＶＰＣと燃料の体積弾性係数ＫV とは既知であ
る。従って、実際の燃料噴射量と圧送量とがそれぞれ指
令値ＴＡＵと設定値ＴＦとに等しいとすれば、時点Ｔ1
においてＤＰＤとＤＰＵとを算出することができる。
【００７４】本実施形態では、時点Ｔ1 において上記を
用いてＤＰＤとＤＰＵとを算出し、時点Ｔ2 におけるコ
モンレール圧力ＰＣ2 の予測値ＰＲＰＣを以下の式で算
出するようにしている。 ＰＲＰＣ＝ＰＣ1 −（ＫV ／ＶＰＣ）×（ＴＡＵ×Ｅ−
ＴＦ×Ｆ） 上記により算出したコモンレール予測圧力ＰＲＰＣを用
いて、フィードバック比例項ＴＦＢＫＰを算出すること
により、コモンレール圧力は正確に目標圧力に制御され
るようになる。
用いてＤＰＤとＤＰＵとを算出し、時点Ｔ2 におけるコ
モンレール圧力ＰＣ2 の予測値ＰＲＰＣを以下の式で算
出するようにしている。 ＰＲＰＣ＝ＰＣ1 −（ＫV ／ＶＰＣ）×（ＴＡＵ×Ｅ−
ＴＦ×Ｆ） 上記により算出したコモンレール予測圧力ＰＲＰＣを用
いて、フィードバック比例項ＴＦＢＫＰを算出すること
により、コモンレール圧力は正確に目標圧力に制御され
るようになる。
【００７５】図７は、本実施形態の燃料圧送量設定操作
を説明するフローチャートである。本操作は、ＥＣＵ２
０により各気筒の燃料噴射直前（図１２にＴ1 、Ｔ2 、
Ｔ3で示した時点、すなわちクランク軸回転１８０°
毎）に実行されるルーチンにより行われる。図７におい
て、ステップ７０１では現在のコモンレール圧力ＰＣと
目標圧力ＰＣＴＲＧ及び、既に別途ＥＣＵ２０により算
出されている燃料噴射量指令値ＴＡＵ、燃料圧送量設定
値ＴＦが読み込まれる。
を説明するフローチャートである。本操作は、ＥＣＵ２
０により各気筒の燃料噴射直前（図１２にＴ1 、Ｔ2 、
Ｔ3で示した時点、すなわちクランク軸回転１８０°
毎）に実行されるルーチンにより行われる。図７におい
て、ステップ７０１では現在のコモンレール圧力ＰＣと
目標圧力ＰＣＴＲＧ及び、既に別途ＥＣＵ２０により算
出されている燃料噴射量指令値ＴＡＵ、燃料圧送量設定
値ＴＦが読み込まれる。
【００７６】ステップ７０３では、上記ＴＡＵとＴＦと
を用いて現在から１８０°先のクランク回転角における
コモンレール圧予測値ＰＲＰＣが、 ＰＲＰＣ＝ＰＣ−（ＫV ／ＶＰＣ）×（ＴＡＵ×Ｅ−Ｔ
Ｆ×Ｆ） として算出される。更に、ステップ７０５では、上記Ｐ
ＲＰＣとステップ７０１で読み込んだ目標圧力ＰＣＴＲ
Ｇとを用いてフィードバック比例項ＴＦＢＫＰが、 ＴＦＢＫＰ＝（ＰＣＴＲＧ−ＰＲＰＣ）×Ｇ として算出される。Ｇは正の比例係数（ゲイン）であ
る。
を用いて現在から１８０°先のクランク回転角における
コモンレール圧予測値ＰＲＰＣが、 ＰＲＰＣ＝ＰＣ−（ＫV ／ＶＰＣ）×（ＴＡＵ×Ｅ−Ｔ
Ｆ×Ｆ） として算出される。更に、ステップ７０５では、上記Ｐ
ＲＰＣとステップ７０１で読み込んだ目標圧力ＰＣＴＲ
Ｇとを用いてフィードバック比例項ＴＦＢＫＰが、 ＴＦＢＫＰ＝（ＰＣＴＲＧ−ＰＲＰＣ）×Ｇ として算出される。Ｇは正の比例係数（ゲイン）であ
る。
【００７７】更に、ステップ７０７とステップ７０９と
では、前述の各実施形態と同一の操作により、それぞれ
フィードバック積分項ＴＦＢＫＩと基本燃料圧送量ＴＦ
ＢＳＥとが算出される。また、燃料圧送量設定値ＴＦ
は、これらの和として、ＴＦ＝ＴＦＢＳＥ＋ＴＦＢＫＰ
＋ＴＦＢＫＩとして算出される。 (5) 第５の実施形態 次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
では、前述の各実施形態と同一の操作により、それぞれ
フィードバック積分項ＴＦＢＫＩと基本燃料圧送量ＴＦ
ＢＳＥとが算出される。また、燃料圧送量設定値ＴＦ
は、これらの和として、ＴＦ＝ＴＦＢＳＥ＋ＴＦＢＫＰ
＋ＴＦＢＫＩとして算出される。 (5) 第５の実施形態 次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
【００７８】本実施形態では、第４の実施形態と同様の
予測コモンレール圧力ＰＲＰＣに基づくフィードバック
比例制御を行う。しかし、現在のコモンレール圧力ＰＣ
の目標圧力ＰＣＴＲＧからの偏差が所定値より小さくな
った場合には予測圧力ＰＲＰＣを使用せず、実際のコモ
ンレール圧力ＰＣを用いて同様なフィードバック比例制
御を行うようにした点が第４の実施形態と相異してい
る。
予測コモンレール圧力ＰＲＰＣに基づくフィードバック
比例制御を行う。しかし、現在のコモンレール圧力ＰＣ
の目標圧力ＰＣＴＲＧからの偏差が所定値より小さくな
った場合には予測圧力ＰＲＰＣを使用せず、実際のコモ
ンレール圧力ＰＣを用いて同様なフィードバック比例制
御を行うようにした点が第４の実施形態と相異してい
る。
【００７９】前述のように、コモンレール圧力予測値Ｐ
ＲＰＣは、燃料噴射量指令値ＴＡＵと燃料圧送量設定値
ＴＦとに基づいて算出される。しかし、燃料噴射弁や燃
料ポンプには公差による特性のばらつきがあるため、実
際の燃料噴射量と燃料圧送量とは、それぞれＴＡＵとＴ
Ｆとは僅かに異なる値になっている可能性がある。この
場合、予測値ＰＲＰＣは一定の予測誤差を含むことにな
る。このため、予測値ＰＲＰＣのみを用いてフィードバ
ック制御を実施していると、実際のコモンレール圧力が
目標圧力ＰＣＴＲＧに対して、上記予測誤差の分だけオ
フセットされた値に制御されてしまう可能性がある。そ
こで、本実施形態では実際のコモンレール圧力が目標圧
力に充分近づいた場合（すなわち、予測誤差の範囲内に
なった場合）には、予測圧力によるフィードバック比例
制御を中止して、実際のコモンレール圧力による制御に
切り換えるようにしている。これにより、コモンレール
圧力が正確に目標圧力に制御されるようになる。
ＲＰＣは、燃料噴射量指令値ＴＡＵと燃料圧送量設定値
ＴＦとに基づいて算出される。しかし、燃料噴射弁や燃
料ポンプには公差による特性のばらつきがあるため、実
際の燃料噴射量と燃料圧送量とは、それぞれＴＡＵとＴ
Ｆとは僅かに異なる値になっている可能性がある。この
場合、予測値ＰＲＰＣは一定の予測誤差を含むことにな
る。このため、予測値ＰＲＰＣのみを用いてフィードバ
ック制御を実施していると、実際のコモンレール圧力が
目標圧力ＰＣＴＲＧに対して、上記予測誤差の分だけオ
フセットされた値に制御されてしまう可能性がある。そ
こで、本実施形態では実際のコモンレール圧力が目標圧
力に充分近づいた場合（すなわち、予測誤差の範囲内に
なった場合）には、予測圧力によるフィードバック比例
制御を中止して、実際のコモンレール圧力による制御に
切り換えるようにしている。これにより、コモンレール
圧力が正確に目標圧力に制御されるようになる。
【００８０】図８は、本実施形態の燃料圧送量設定操作
を説明するフローチャートである。本操作は、図７の操
作と同一のタイミングでＥＣＵ２０により実行される。
図８において、ステップ８０１では図７ステップ７０１
と同様ＰＣＴＲＧ、ＰＣ，ＴＡＵ、ＴＦが読み込まれ
る。そして、ステップ８０３では、上記で読み込んだ目
標圧力ＰＣＴＲＧと実際のコモンレール圧力ＰＣとの差
の絶対値｜ＰＣＴＲＧ−ＰＣ｜が予め定めた正の値Ｐe
以上か否かが判定される。ここで、Ｐe はコモンレール
圧力予測値ＰＲＰＣに含まれる予測誤差に相当する値で
あり、詳細には実験により決定される。
を説明するフローチャートである。本操作は、図７の操
作と同一のタイミングでＥＣＵ２０により実行される。
図８において、ステップ８０１では図７ステップ７０１
と同様ＰＣＴＲＧ、ＰＣ，ＴＡＵ、ＴＦが読み込まれ
る。そして、ステップ８０３では、上記で読み込んだ目
標圧力ＰＣＴＲＧと実際のコモンレール圧力ＰＣとの差
の絶対値｜ＰＣＴＲＧ−ＰＣ｜が予め定めた正の値Ｐe
以上か否かが判定される。ここで、Ｐe はコモンレール
圧力予測値ＰＲＰＣに含まれる予測誤差に相当する値で
あり、詳細には実験により決定される。
【００８１】ステップ８０３で｜ＰＣＴＲＧ−ＰＣ｜≧
Ｐe であった場合には、ステップ８０５、８０７で図７
ステップ７０３、７０５と同一の操作により、予測値Ｐ
ＲＰＣと、この予測値を用いたフィードバック比例項Ｔ
ＦＢＫＰの値が算出される。一方、ステップ８０３で｜
ＰＣＴＲＧ−ＰＣ｜＜Ｐe であった場合には、予測誤差
が圧力制御に影響することを防止するため、ステップ８
０９に進み実際のコモンレール圧力ＰＣを用いてフィー
ドバック比例項ＴＦＢＫＰの値が算出される。ここで、
ステップ８０９における比例係数（ゲイン）Ｈの値は、
ステップ８０７におけるゲインＧより小さい値に設定さ
れている（０＜Ｈ＜Ｇ）。ステップ８０９が実行される
のは目標圧力ＰＣＴＲＧと実際のコモンレール圧力ＰＣ
とが接近した状態であるため、フィードバックＴＦＢＫ
Ｐ制御のゲインを小さくして目標圧力への収束を良好に
するためである。
Ｐe であった場合には、ステップ８０５、８０７で図７
ステップ７０３、７０５と同一の操作により、予測値Ｐ
ＲＰＣと、この予測値を用いたフィードバック比例項Ｔ
ＦＢＫＰの値が算出される。一方、ステップ８０３で｜
ＰＣＴＲＧ−ＰＣ｜＜Ｐe であった場合には、予測誤差
が圧力制御に影響することを防止するため、ステップ８
０９に進み実際のコモンレール圧力ＰＣを用いてフィー
ドバック比例項ＴＦＢＫＰの値が算出される。ここで、
ステップ８０９における比例係数（ゲイン）Ｈの値は、
ステップ８０７におけるゲインＧより小さい値に設定さ
れている（０＜Ｈ＜Ｇ）。ステップ８０９が実行される
のは目標圧力ＰＣＴＲＧと実際のコモンレール圧力ＰＣ
とが接近した状態であるため、フィードバックＴＦＢＫ
Ｐ制御のゲインを小さくして目標圧力への収束を良好に
するためである。
【００８２】上記により、フィードバック比例項ＴＦＢ
ＫＰの値を設定した後、ステップ８１１から８１５で
は、図７ステップ７０７から７１１と同様に、フィード
バック積分項ＴＦＢＫＩと基本燃料圧送量ＴＦＢＳＥと
が算出され（ステップ８１１、８１３）、燃料圧送量Ｔ
Ｆがこれらの和として設定される（ステップ８１５）。 (6) 第６の実施形態 次に、本発明の第６の実施形態について説明する。上述
の第１から第３の実施形態では、目標圧力ＰＣＴＲＧの
変化量に基づく必要燃料合計量ＴＦＦＦを用いた制御
が、また、第４と第５の実施形態ではコモンレール圧力
の予測値ＰＲＰＣに基づいたフィードバック比例制御が
それぞれ単独で実施されていた。本実施形態では、第２
の実施形態のＴＦＦＦ制御と第４の実施形態のコモンレ
ール圧力予測値に基づくフィードバック比例制御とを併
用することにより、一層応答性よく正確にコモンレール
圧力を目標圧力に制御することを可能としている。
ＫＰの値を設定した後、ステップ８１１から８１５で
は、図７ステップ７０７から７１１と同様に、フィード
バック積分項ＴＦＢＫＩと基本燃料圧送量ＴＦＢＳＥと
が算出され（ステップ８１１、８１３）、燃料圧送量Ｔ
Ｆがこれらの和として設定される（ステップ８１５）。 (6) 第６の実施形態 次に、本発明の第６の実施形態について説明する。上述
の第１から第３の実施形態では、目標圧力ＰＣＴＲＧの
変化量に基づく必要燃料合計量ＴＦＦＦを用いた制御
が、また、第４と第５の実施形態ではコモンレール圧力
の予測値ＰＲＰＣに基づいたフィードバック比例制御が
それぞれ単独で実施されていた。本実施形態では、第２
の実施形態のＴＦＦＦ制御と第４の実施形態のコモンレ
ール圧力予測値に基づくフィードバック比例制御とを併
用することにより、一層応答性よく正確にコモンレール
圧力を目標圧力に制御することを可能としている。
【００８３】図９、図１０は本実施形態の燃料圧送量設
定操作を説明するフローチャートである。本操作は、Ｅ
ＣＵ２０により各気筒の燃料噴射直前（図１２にＴ1 、
Ｔ2 、Ｔ 3 で示した時点、すなわちクランク軸回転１８
０°毎）に実行されるルーチンにより行われる。
定操作を説明するフローチャートである。本操作は、Ｅ
ＣＵ２０により各気筒の燃料噴射直前（図１２にＴ1 、
Ｔ2 、Ｔ 3 で示した時点、すなわちクランク軸回転１８
０°毎）に実行されるルーチンにより行われる。
【００８４】図９、図１０において、ステップ９０１か
ら９０３、及び図１０、ステップ９３３から９４１は目
標圧力ＰＣＴＲＧの変化量に基づく必要燃料合計量ＴＦ
ＦＦを用いた制御を、またステップ９１９から９２５
は、コモンレール圧力予測値ＰＲＰＣに基づくフィード
バック比例制御に相当する操作である。以下、簡単に図
９、図１０のフローチャートを説明すると、図９、ステ
ップ９０１ではコモンレール目標圧力ＰＣＴＲＧ、実際
のコモンレール圧力ＰＣ、燃料噴射量指令値ＴＡＵ、燃
料圧送量設定値ＴＦがそれぞれ入力され、ステップ９０
３、９０５では、図３０３から３０７と同一の操作によ
り、ＰＣＴＲＧOLD とＴＦＦＦP とを用いてＰＣＴＲＧ
から必要燃料合計量ＴＦＦＦが算出される。
ら９０３、及び図１０、ステップ９３３から９４１は目
標圧力ＰＣＴＲＧの変化量に基づく必要燃料合計量ＴＦ
ＦＦを用いた制御を、またステップ９１９から９２５
は、コモンレール圧力予測値ＰＲＰＣに基づくフィード
バック比例制御に相当する操作である。以下、簡単に図
９、図１０のフローチャートを説明すると、図９、ステ
ップ９０１ではコモンレール目標圧力ＰＣＴＲＧ、実際
のコモンレール圧力ＰＣ、燃料噴射量指令値ＴＡＵ、燃
料圧送量設定値ＴＦがそれぞれ入力され、ステップ９０
３、９０５では、図３０３から３０７と同一の操作によ
り、ＰＣＴＲＧOLD とＴＦＦＦP とを用いてＰＣＴＲＧ
から必要燃料合計量ＴＦＦＦが算出される。
【００８５】また、ステップ９０７から９１７では、｜
ＴＦＦＦ｜の値が所定値Ｃより小さい場合にはフラグＸ
Ｆが０にセットされ、必要燃料合計量ＴＦＦＦの値は０
に再設定されＴＦＦＦに基づく制御が中止されるととも
に（ステップ９０９、９１１）、フィードバック比例項
ＴＦＢＫＰのゲインＪの値がＪ2 にセットされる（ステ
ップ９１３）。また、｜ＴＦＦＦ｜の値が所定値Ｃ以上
であった場合には、フラグＸＦの値は１にセットされ
（ステップ９１５）、ステップ９０５で算出したＴＦＦ
Ｆに基づく制御が実行される。また、フィードバック比
例項ＴＦＢＫＰのゲインＪの値はＪ1 にセットされる
（ステップ９１７）。この場合、ＴＦＦＦ制御とフィー
ドバックＴＦＢＫＰ制御との両方が実行されることにな
るため、相互の干渉を防止するためにゲインＪ1 はゲイ
ンＪ2 より小さな値に設定される（０＜Ｊ1 ＜Ｊ2 ）。
ＴＦＦＦ｜の値が所定値Ｃより小さい場合にはフラグＸ
Ｆが０にセットされ、必要燃料合計量ＴＦＦＦの値は０
に再設定されＴＦＦＦに基づく制御が中止されるととも
に（ステップ９０９、９１１）、フィードバック比例項
ＴＦＢＫＰのゲインＪの値がＪ2 にセットされる（ステ
ップ９１３）。また、｜ＴＦＦＦ｜の値が所定値Ｃ以上
であった場合には、フラグＸＦの値は１にセットされ
（ステップ９１５）、ステップ９０５で算出したＴＦＦ
Ｆに基づく制御が実行される。また、フィードバック比
例項ＴＦＢＫＰのゲインＪの値はＪ1 にセットされる
（ステップ９１７）。この場合、ＴＦＦＦ制御とフィー
ドバックＴＦＢＫＰ制御との両方が実行されることにな
るため、相互の干渉を防止するためにゲインＪ1 はゲイ
ンＪ2 より小さな値に設定される（０＜Ｊ1 ＜Ｊ2 ）。
【００８６】次いで、図１０ステップ９１９からステッ
プ９２５では、図８ステップ８０３から８０９と同様
に、目標圧力ＰＣＴＲＧと現在のコモンレール圧力ＰＣ
との偏差が所定値Ｐe 以上であるときにはステップ９２
２でゲインＪの値をＪ3 （０＜Ｊ3 ＜Ｊ2 ）に設定して
コモンレール圧力予測値ＰＲＰＣに基づいてフィードバ
ック比例項ＴＦＢＫＰが設定され（ステップ９２１，９
２３）、所定値Ｐe より小さいときには実際のコモンレ
ール圧力ＰＣに基づいてフィードバック比例項ＴＦＢＫ
Ｐが算出される（ステップ９２５）。
プ９２５では、図８ステップ８０３から８０９と同様
に、目標圧力ＰＣＴＲＧと現在のコモンレール圧力ＰＣ
との偏差が所定値Ｐe 以上であるときにはステップ９２
２でゲインＪの値をＪ3 （０＜Ｊ3 ＜Ｊ2 ）に設定して
コモンレール圧力予測値ＰＲＰＣに基づいてフィードバ
ック比例項ＴＦＢＫＰが設定され（ステップ９２１，９
２３）、所定値Ｐe より小さいときには実際のコモンレ
ール圧力ＰＣに基づいてフィードバック比例項ＴＦＢＫ
Ｐが算出される（ステップ９２５）。
【００８７】また、ステップ９２７、９２９では、図８
ステップ８１１、８１３と同様にフィードバック積分項
ＴＦＢＫＩと、基本燃料圧送量ＴＦＢＳＥとが算出さ
れ、ステップ９３１では燃料圧送量設定値ＴＦが、ＴＦ
＝ＴＦＢＳＥ＋ＴＦＦＦ＋ＴＦＢＫＰ＋ＴＦＢＫＩとし
て算出される。また、ステップ９３３から９４１では、
フラグＸＦの値が１のときのみ（すなわち、ＴＦＦＦ制
御を実行する場合のみ）繰り越し燃料量ＴＦＦＦP の算
出が行われるのは、図４ステップ４２１から４２７と同
様である。
ステップ８１１、８１３と同様にフィードバック積分項
ＴＦＢＫＩと、基本燃料圧送量ＴＦＢＳＥとが算出さ
れ、ステップ９３１では燃料圧送量設定値ＴＦが、ＴＦ
＝ＴＦＢＳＥ＋ＴＦＦＦ＋ＴＦＢＫＰ＋ＴＦＢＫＩとし
て算出される。また、ステップ９３３から９４１では、
フラグＸＦの値が１のときのみ（すなわち、ＴＦＦＦ制
御を実行する場合のみ）繰り越し燃料量ＴＦＦＦP の算
出が行われるのは、図４ステップ４２１から４２７と同
様である。
【００８８】本実施形態では、上述のように目標圧力の
変化量に基づく必要燃料合計量ＴＦＦＦを用いた制御
と、コモンレール圧力予測値に基づくフィードバック比
例制御との両方を行うことにより、更にコモンレール圧
力の制御性を向上させることが可能となっている。以
上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、
本発明はこれらの実施形態に適用が限定されるわけでは
ない。例えば、第１から第３の実施形態では目標圧力の
変化量に基づく必要燃料合計量ＴＦＦＦを用いた制御を
吸入調量式２山カム式ポンプに適用した場合を例にとっ
て説明しているが、このＴＦＦＦ制御はプレストローク
式４山カムポンプにも適用可能であることは言うまでも
ない。
変化量に基づく必要燃料合計量ＴＦＦＦを用いた制御
と、コモンレール圧力予測値に基づくフィードバック比
例制御との両方を行うことにより、更にコモンレール圧
力の制御性を向上させることが可能となっている。以
上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、
本発明はこれらの実施形態に適用が限定されるわけでは
ない。例えば、第１から第３の実施形態では目標圧力の
変化量に基づく必要燃料合計量ＴＦＦＦを用いた制御を
吸入調量式２山カム式ポンプに適用した場合を例にとっ
て説明しているが、このＴＦＦＦ制御はプレストローク
式４山カムポンプにも適用可能であることは言うまでも
ない。
【００８９】
【発明の効果】各請求項に記載の発明によれば、燃料ポ
ンプの圧送量を制御する際に、コモンレール圧力の制御
性を向上させることが可能となるため、例えば２山カム
ポンプを内燃機関のコモンレールへの燃料供給にも使用
することが可能となる効果を奏する。
ンプの圧送量を制御する際に、コモンレール圧力の制御
性を向上させることが可能となるため、例えば２山カム
ポンプを内燃機関のコモンレールへの燃料供給にも使用
することが可能となる効果を奏する。
【図１】本発明を自動車用内燃機関のコモンレール式燃
料噴射装置に適用した実施形態の概略構成を説明する図
である。
料噴射装置に適用した実施形態の概略構成を説明する図
である。
【図２】吸入調量方式の２山カムプランジャポンプの概
略構成を説明する図である。
略構成を説明する図である。
【図３】本発明の燃料ポンプの圧送量設定操作の第１の
実施形態を説明するフローチャートである。
実施形態を説明するフローチャートである。
【図４】本発明の燃料ポンプの圧送量設定操作の第２の
実施形態を説明するフローチャートである。
実施形態を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の燃料ポンプの圧送量設定操作の第３の
実施形態を説明するフローチャートである。
実施形態を説明するフローチャートである。
【図６】本発明の第４の実施形態における圧送量設定方
法を説明する図である。
法を説明する図である。
【図７】本発明の燃料ポンプの圧送量設定操作の第４の
実施形態を説明するフローチャートである。
実施形態を説明するフローチャートである。
【図８】本発明の燃料ポンプの圧送量設定操作の第５の
実施形態を説明するフローチャートである。
実施形態を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の燃料ポンプの圧送量設定操作の第５の
実施形態を説明するフローチャートの一部である。
実施形態を説明するフローチャートの一部である。
【図１０】本発明の燃料ポンプの圧送量設定操作の第５
の実施形態を説明するフローチャートの一部である。
の実施形態を説明するフローチャートの一部である。
【図１１】４山カムプランジャポンプの概略構成を説明
する図である。
する図である。
【図１２】吸入調量式２山カムポンプを内燃機関のコモ
ンレール式燃料噴射装置に適用した場合のコモンレール
圧力制御を説明する図である。
ンレール式燃料噴射装置に適用した場合のコモンレール
圧力制御を説明する図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態の制御原理を説明す
る図である。
る図である。
【図１４】吸入調量式２山カムポンプを内燃機関のコモ
ンレール式燃料噴射装置に適用した場合の問題点を説明
する図である。
ンレール式燃料噴射装置に適用した場合の問題点を説明
する図である。
１…燃料噴射弁 ３…コモンレール ５…高圧燃料ポンプ ２０…エンジン制御回路（ＥＣＵ） ７１…吸入調量弁
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１１年４月２８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】この問題について、図１４を例にとって説
明する。図１４は、吸入調量方式の２山カムポンプを使
用して従来のフィードフォワード制御と目標圧力と実際
のコモンレール圧力との偏差に基づくフィードバック制
御を行った場合を示している。図１４において、ｔ0 か
らｔ8 は燃料ポンプの燃料圧送タイミングを示す。図１
４ＰＣＴＲＧはコモンレールの目標圧力（指令値）の変
化を、ＰＣは従来のフィードフォワード／フィードバッ
ク制御により燃料ポンプの燃料圧送量を制御した場合の
コモンレール圧力の変化を示している。図１４におい
て、例えば時点ｔ0 においてコモンレール圧力目標値Ｐ
ＣＴＲＧがＰＣＴＲＧ0 からＰＣＴＲＧ1 に大幅に変化
したとする。また、ｔ0 までは、目標値ＰＣＴＲＧは一
定であり、コモンレール圧力と目標値とは一致している
とする。
明する。図１４は、吸入調量方式の２山カムポンプを使
用して従来のフィードフォワード制御と目標圧力と実際
のコモンレール圧力との偏差に基づくフィードバック制
御を行った場合を示している。図１４において、ｔ0 か
らｔ8 は燃料ポンプの燃料圧送タイミングを示す。図１
４ＰＣＴＲＧはコモンレールの目標圧力（指令値）の変
化を、ＰＣは従来のフィードフォワード／フィードバッ
ク制御により燃料ポンプの燃料圧送量を制御した場合の
コモンレール圧力の変化を示している。図１４におい
て、例えば時点ｔ0 においてコモンレール圧力目標値Ｐ
ＣＴＲＧがＰＣＴＲＧ0 からＰＣＴＲＧ1 に大幅に変化
したとする。また、ｔ0 までは、目標値ＰＣＴＲＧは一
定であり、コモンレール圧力と目標値とは一致している
とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３４】また、図１において７は機関１０の燃料
（本実施形態では軽油）を貯留する燃料タンク、９は高
圧燃料ポンプに低圧配管８を介して燃料を供給する低圧
フィードポンプを示している。また、高圧燃料ポンプ５
から吐出された燃料は、高圧配管１７を通ってコモンレ
ール３に供給され、コモンレール３から各燃料噴射弁１
を介して内燃機関の各気筒内に噴射される。
（本実施形態では軽油）を貯留する燃料タンク、９は高
圧燃料ポンプに低圧配管８を介して燃料を供給する低圧
フィードポンプを示している。また、高圧燃料ポンプ５
から吐出された燃料は、高圧配管１７を通ってコモンレ
ール３に供給され、コモンレール３から各燃料噴射弁１
を介して内燃機関の各気筒内に噴射される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３５】図１に２０で示すのは、機関の制御を行う
エンジン制御回路（ＥＣＵ）である。ＥＣＵ２０は、リ
ードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、入出力ポ
ートを双方向バスで接続した公知の構成のマイクロコン
ピュータとして構成されている。ＥＣＵ２０は、後述す
るように高圧燃料ポンプ５の吸入調量弁の開閉動作を制
御してポンプ５からコモンレール３に圧送される燃料量
を調整し、コモンレール３内の燃料圧力を機関負荷、回
転数等に応じて制御する燃料圧力制御を行う。また、Ｅ
ＣＵ２０は、燃料噴射弁１の開弁時間を制御して気筒内
に噴射される燃料量を制御する燃料噴射制御を行う。
エンジン制御回路（ＥＣＵ）である。ＥＣＵ２０は、リ
ードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）、マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、入出力ポ
ートを双方向バスで接続した公知の構成のマイクロコン
ピュータとして構成されている。ＥＣＵ２０は、後述す
るように高圧燃料ポンプ５の吸入調量弁の開閉動作を制
御してポンプ５からコモンレール３に圧送される燃料量
を調整し、コモンレール３内の燃料圧力を機関負荷、回
転数等に応じて制御する燃料圧力制御を行う。また、Ｅ
ＣＵ２０は、燃料噴射弁１の開弁時間を制御して気筒内
に噴射される燃料量を制御する燃料噴射制御を行う。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３８】また、ＥＣＵ２０の出力ポートは、駆動回
路４０を介して燃料噴射弁１に接続され、各燃料噴射弁
１の作動を制御している他、駆動回路４０を介して高圧
燃料ポンプ５の吸入調量弁の開閉を制御するソレノイド
アクチュエータに接続され、ポンプ５の圧送量を制御し
ている。次に、図２を用いて高圧燃料ポンプ５の構成に
ついて説明する。
路４０を介して燃料噴射弁１に接続され、各燃料噴射弁
１の作動を制御している他、駆動回路４０を介して高圧
燃料ポンプ５の吸入調量弁の開閉を制御するソレノイド
アクチュエータに接続され、ポンプ５の圧送量を制御し
ている。次に、図２を用いて高圧燃料ポンプ５の構成に
ついて説明する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４０】本実施形態では、インナカムリング５１は
２つのカム山部５１Ａ、５１Ｂを有する２山カムとされ
ている。各プランジャは、カムローラ５７を介してイン
ナカムリング５１内面に摺接しており、シューガイド５
５が回転すると各プランジャはカムリング５１のカムプ
ロフィルに沿ってシリンダ内を往復動する。本実施形態
では、インナカムリング５１の２つのカム山部５１Ａ、
５１Ｂはポンプ駆動軸軸線に対して対称に配置されてお
り、シューガイド５５が回転すると、プランジャの組５
３Ａはシリンダ５４Ａ内で、プランジャの組５３Ｂはシ
リンダ５４Ｂ内で、それぞれ互いに反対の方向に往復動
するようになる。このため、シリンダのそれぞれの組の
プランジャ間の空間からなるポンプ室５６Ａ、５６Ｂの
容積はプランジャの往復動に応じて変化し、燃料の吸入
と吐出とを行う。
２つのカム山部５１Ａ、５１Ｂを有する２山カムとされ
ている。各プランジャは、カムローラ５７を介してイン
ナカムリング５１内面に摺接しており、シューガイド５
５が回転すると各プランジャはカムリング５１のカムプ
ロフィルに沿ってシリンダ内を往復動する。本実施形態
では、インナカムリング５１の２つのカム山部５１Ａ、
５１Ｂはポンプ駆動軸軸線に対して対称に配置されてお
り、シューガイド５５が回転すると、プランジャの組５
３Ａはシリンダ５４Ａ内で、プランジャの組５３Ｂはシ
リンダ５４Ｂ内で、それぞれ互いに反対の方向に往復動
するようになる。このため、シリンダのそれぞれの組の
プランジャ間の空間からなるポンプ室５６Ａ、５６Ｂの
容積はプランジャの往復動に応じて変化し、燃料の吸入
と吐出とを行う。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４８】図３は、本実施形態の燃料圧送量設定操作
を説明するフローチャートである。本操作は、ＥＣＵ２
０により各気筒の燃料噴射直前（図１２にＴ1 、Ｔ2 、
Ｔ3で示した時点、すなわちクランク軸回転１８０°
毎）に実行されるルーチンにより行われる。図３の操作
がスタートすると、ステップ３０１では、コモンレール
燃料圧力ＰＣと今回の燃料噴射量指令値ＴＡＵ、及びコ
モンレール圧力目標値ＰＣＴＲＧが読み込まれる。燃料
噴射量指令値ＴＡＵは、本操作に先立って別途ＥＣＵ２
０により実行されるルーチンにより、機関回転数とアク
セル開度（アクセルペダル踏み込み量）とに基づいて、
また、コモンレール目標圧力ＰＣＴＲＧは機関回転数と
燃料噴射量指令値ＴＡＵとに基づいて、それぞれ算出さ
れている。
を説明するフローチャートである。本操作は、ＥＣＵ２
０により各気筒の燃料噴射直前（図１２にＴ1 、Ｔ2 、
Ｔ3で示した時点、すなわちクランク軸回転１８０°
毎）に実行されるルーチンにより行われる。図３の操作
がスタートすると、ステップ３０１では、コモンレール
燃料圧力ＰＣと今回の燃料噴射量指令値ＴＡＵ、及びコ
モンレール圧力目標値ＰＣＴＲＧが読み込まれる。燃料
噴射量指令値ＴＡＵは、本操作に先立って別途ＥＣＵ２
０により実行されるルーチンにより、機関回転数とアク
セル開度（アクセルペダル踏み込み量）とに基づいて、
また、コモンレール目標圧力ＰＣＴＲＧは機関回転数と
燃料噴射量指令値ＴＡＵとに基づいて、それぞれ算出さ
れている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正内容】
【図７】
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１０】
Claims (6)
- 【請求項１】 加圧燃料を貯留する蓄圧室に燃料を圧送
する燃料ポンプの制御装置において、 蓄圧室圧力の目標値に基づいて燃料ポンプの基本圧送量
を設定する第１の制御手段と、 前回圧送量設定時からの蓄圧室圧力目標値の変化に基づ
いて現在の蓄圧室圧力を変化後の蓄圧室圧力目標値に到
達させるのに必要な燃料圧送量を算出する第２の制御手
段と、 前記第２の制御手段により算出された必要燃料圧送量と
前回燃料圧送量設定時に設定された繰越し量とを加えた
必要燃料合計量に、更に前記第１の制御手段により設定
された燃料ポンプの基本圧送量を加えた量を前記燃料ポ
ンプの燃料圧送量設定値として設定する設定手段と、 前記設定手段の設定した燃料圧送量設定値が燃料ポンプ
の最大燃料圧送量を越えたときに、前記燃料圧送量設定
値が前記最大燃料圧送量を越えた分を次回燃料圧送量設
定時への繰越し量として設定する繰越し量設定手段と、 を備えた、燃料ポンプの制御装置。 - 【請求項２】 前記第２の制御手段により算出された必
要燃料圧送量と前回燃料圧送量設定時に設定された繰越
し量とを加えた前記必要燃料合計量が予め定めた量より
小さいときには、前記設定手段は前記第１の制御手段に
より設定された基本圧送量を前記圧送量設定値として設
定するとともに前記繰越し量設定手段は前記次回燃料圧
送量設定時への繰越し量を０に設定する、請求項１に記
載の燃料ポンプの制御装置。 - 【請求項３】 更に、現在の蓄圧室圧力目標値と実際の
蓄圧室圧力とに基づいて、実際の蓄圧室圧力が目標値に
一致するように燃料圧送量のフィードバック補正量を設
定する第３の制御手段を備え、 前記第３の制御手段は、前記第２の制御手段の算出した
必要燃料圧送量と前回燃料圧送量設定時に設定された繰
越し量とを加えた前記必要燃料合計量が予め定めた量以
上のときには、前記必要燃料合計量が前記予め定めた量
より小さいときに較べて前記フィードバック補正量が小
さくなるようにフィードバック補正量の設定を行い、 前記設定手段は、前記必要燃料合計量が前記予め定めた
量以上のときには、前記第１の制御手段により設定され
た基本圧送量と前記必要燃料合計量と前記第３の制御手
段により設定されたフィードバック補正量との和を燃料
圧送量設定値として設定し、前記必要燃料合計量が前記
予め定めた量より小さいときには、前記第１の制御手段
により設定された基本圧送量と前記第３の制御手段によ
り設定されたフィードバック補正量との和を燃料圧送量
設定値として設定する、請求項１に記載の燃料ポンプの
制御装置。 - 【請求項４】 内燃機関の燃料噴射弁に接続された蓄圧
室に加圧燃料を圧送する燃料ポンプの制御装置におい
て、 蓄圧室圧力目標値と実際の蓄圧室圧力とに基づいて、蓄
圧室圧力が前記目標値に一致するように燃料ポンプの圧
送量を設定するフィードバック制御手段と、 今回燃料圧送開始前の実際の蓄圧室圧力と今回の燃料噴
射量と今回の燃料圧送量とに基づいて、次回の燃料圧送
開始前の蓄圧室圧力を算出する予測手段と、を備え、 前記フィードバック制御手段は、次回の圧送量を設定す
る際に、実際の蓄圧室圧力に代えて前記予測手段により
算出された蓄圧室圧力予測値を使用する、燃料ポンプの
制御装置。 - 【請求項５】 前記フィードバック制御手段は、実際の
蓄圧室圧力の前記蓄圧室圧力目標値からの偏差が予め定
めた値より小さいときには、実際の蓄圧室圧力を使用し
て次回の燃料圧送量を設定する請求項４に記載の燃料ポ
ンプの制御装置。 - 【請求項６】 更に、今回燃料圧送開始前の実際の蓄圧
室圧力と蓄圧室から消費される燃料量と今回の燃料圧送
量とに基づいて次回の燃料圧送開始前の蓄圧室圧力を算
出する予測手段と、 蓄圧室圧力目標値と前記予測手段により予測された蓄圧
室圧力とに基づいて、次回の燃料圧送終了時の蓄圧室圧
力が前記目標値に一致するように燃料圧送量の予測フィ
ードバック補正量を設定する予測フィードバック手段
と、 前記設定手段により設定された次回の燃料圧送量を前記
予測フィードバック補正量を用いて補正する補正手段
と、 を備えた請求項２に記載の燃料ポンプの制御装置。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02873898A JP3287297B2 (ja) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | 燃料ポンプの制御装置 |
| KR1019980043169A KR100289918B1 (ko) | 1998-02-10 | 1998-10-15 | 연료펌프의 제어장치 |
| DE69920549T DE69920549T2 (de) | 1998-02-10 | 1999-01-08 | Steuereinrichtung für eine Flüssigkeitspumpe und Verfahren |
| ES99100269T ES2227911T3 (es) | 1998-02-10 | 1999-01-08 | Aparato y metodo de control de bomba de fluido. |
| EP99100269A EP0936352B1 (en) | 1998-02-10 | 1999-01-08 | Fluid pump control apparatus and method |
| US09/227,578 US6293757B1 (en) | 1998-02-10 | 1999-01-08 | Fluid pump control apparatus and method |
| CA002259037A CA2259037C (en) | 1998-02-10 | 1999-01-18 | Fluid pump control apparatus and method |
| RU99102667/06A RU2164306C2 (ru) | 1998-02-10 | 1999-02-09 | Устройство управления жидкостным насосом и способ для его осуществления (варианты) |
| CNB991021754A CN100339582C (zh) | 1998-02-10 | 1999-02-10 | 液压泵控制装置和方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02873898A JP3287297B2 (ja) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | 燃料ポンプの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11229924A true JPH11229924A (ja) | 1999-08-24 |
| JP3287297B2 JP3287297B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=12256778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02873898A Expired - Lifetime JP3287297B2 (ja) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | 燃料ポンプの制御装置 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6293757B1 (ja) |
| EP (1) | EP0936352B1 (ja) |
| JP (1) | JP3287297B2 (ja) |
| KR (1) | KR100289918B1 (ja) |
| CN (1) | CN100339582C (ja) |
| CA (1) | CA2259037C (ja) |
| DE (1) | DE69920549T2 (ja) |
| ES (1) | ES2227911T3 (ja) |
| RU (1) | RU2164306C2 (ja) |
Cited By (3)
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