蓄圧式燃料噴射制御装置
【課題】圧力センサが故障している場合であっても、回転数制御を安定的に実施することができる蓄圧式燃料噴射制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関の負荷変動にかかわらず内燃機関の回転数を所定の目標回転数に維持する制御を実行可能な蓄圧式燃料噴射制御装置において、圧力センサの異常を検出するセンサ異常判定部と、圧力センサを用いて検出される検出圧力と目標燃料噴射量とに基づき燃料噴射弁の操作量を決定する燃料噴射弁制御部であって、圧力センサの異常が検出されているときには検出圧力の代わりに圧力の指示値を用いて燃料噴射弁の操作量を決定する燃料噴射弁制御部と、圧力センサの異常が検出されているときに、内燃機関の現在の回転数と目標回転数との関係に応じて燃料噴射弁の操作量を補正する補正部と、を備える。
【解決手段】内燃機関の負荷変動にかかわらず内燃機関の回転数を所定の目標回転数に維持する制御を実行可能な蓄圧式燃料噴射制御装置において、圧力センサの異常を検出するセンサ異常判定部と、圧力センサを用いて検出される検出圧力と目標燃料噴射量とに基づき燃料噴射弁の操作量を決定する燃料噴射弁制御部であって、圧力センサの異常が検出されているときには検出圧力の代わりに圧力の指示値を用いて燃料噴射弁の操作量を決定する燃料噴射弁制御部と、圧力センサの異常が検出されているときに、内燃機関の現在の回転数と目標回転数との関係に応じて燃料噴射弁の操作量を補正する補正部と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の気筒への燃料噴射を行うための蓄圧式燃料噴射制御装置に関する。特に、内燃機関の負荷変動にかかわらず内燃機関の回転数を所定の目標回転数に維持する制御を実行可能な蓄圧式燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジン等の内燃機関の気筒への燃料噴射を行う装置として、コモンレール（蓄圧器）を備えた蓄圧式燃料噴射制御装置が広く知られている。この蓄圧式燃料噴射制御装置は、燃料を加圧して圧送する高圧ポンプと、高圧ポンプにより圧送される燃料を一時的に蓄積するコモンレールと、コモンレールに接続されて内燃機関の気筒に高圧の燃料を噴射する複数の燃料噴射弁と、燃料噴射弁や圧力制御に用いる弁等の電子制御要素の制御を行うための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）とを備えている。
【０００３】
このような蓄圧式燃料噴射制御装置において、燃料噴射量は、目標燃料噴射量とコモンレール内の圧力（以下、「レール圧」と称する。）とに基づいて得られる通電時間で、燃料噴射弁への通電を行うことによって制御される。レール圧は、高圧ポンプの吐出流量を調節することで制御したり、コモンレールから低圧側に排出する燃料流量を調節することで制御したり、あるいは、それらを併用したりすることで制御したりされている。通常、レール圧を制御する場合においては、コモンレールに設けられた圧力センサによって検出されるレール圧（以下、「検出圧力」と称する。）とレール圧の指示値（以下、「指示圧力」と称する。）との差分に基づいて閉ループ制御が実行されるようになっている。
【０００４】
このような蓄圧式燃料噴射制御装置において、内燃機関の負荷変動にかかわらず内燃機関の回転数を所定の目標回転数に維持する制御が行われる場合がある。例えば、乗用車や商用車等の車両に搭載される内燃機関の蓄圧式燃料噴射制御装置の場合、内燃機関のアイドル状態において、内燃機関の回転数を所定の目標回転数に保つ制御（以下、このような制御を「回転数制御」と称する。）が実施される（例えば、特許文献１を参照）。
また、建設用機械や農業用機械等の産業用機械に搭載される内燃機関の蓄圧式燃料噴射制御装置の場合、作業中において、上記のような回転数制御が実施される（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−５０８２２号公報
【特許文献２】特開２０１１−１２５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、断線等によって圧力センサが故障していると判定された場合においては、圧力センサによって検出される検出圧力を用いないバックアップ運転モード（リンプホームモードと呼ぶ場合もある。）で内燃機関の運転制御が実施される場合がある。すなわち、圧力センサによる検出圧力に信頼がおけない場合であっても、内燃機関をすぐに停止させることができない場合があるために、そのような場合においては、何らかの代替値をレール圧の推定値として用いて、内燃機関の運転制御を継続するようになっている。
【０００７】
しかしながら、そこで用いる代替値と実際のレール圧とに大きな乖離があると、燃料噴射弁の通電時間を求める前提となる圧力値が乖離することから、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量から大きくかけ離れることとなる。その結果、内燃機関を安定的に制御することが不可能となって、バックアップ運転モードで回転数制御を実施することが困難になるおそれがあった。
【０００８】
より具体的には、用いるレール圧の代替値が実際のレール圧よりも大きい場合には、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量よりも小さくなるために、内燃機関の回転数が低下し続け、十分な出力負荷を得られなかったり、極端な場合には内燃機関が停止してしまったりするおそれがあった。また、用いるレール圧の代替値が実際のレール圧よりも小さい場合には、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量よりも大きくなるために、内燃機関の回転数が、目標回転数よりも大きくなったり、目標回転数まで低下したりを繰り返す不安定な状態になるおそれがあった。
【０００９】
本発明の発明者は、このような問題にかんがみて、圧力センサの故障が生じている期間に回転数制御を実施する場合においては、内燃機関の現在の回転数と目標回転数との関係に応じて燃料噴射弁の操作量を補正するようにすることによりこのような問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。すなわち、本発明は、圧力センサが故障している場合であっても、回転数制御を安定的に実施することができる蓄圧式燃料噴射制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、複数の燃料噴射弁が接続されたコモンレールと、前記コモンレール内の圧力を検出するための圧力センサと、内燃機関の気筒への燃料噴射制御を実行する電子制御ユニットと、を備え、前記内燃機関の負荷変動にかかわらず前記内燃機関の回転数を所定の目標回転数に維持する制御を実行可能な蓄圧式燃料噴射制御装置において、前記電子制御ユニットが、前記内燃機関の現在の回転数と前記所定の目標回転数との差分に基づき目標燃料噴射量を設定する目標燃料噴射量設定部と、前記コモンレール内の圧力の指示値を設定する指示圧力設定部と、前記圧力センサの異常を検出するセンサ異常判定部と、前記圧力センサを用いて検出される検出圧力と前記目標燃料噴射量とに基づき前記燃料噴射弁の操作量を決定する燃料噴射弁制御部であって、前記圧力センサの異常が検出されているときには前記検出圧力の代わりに前記圧力の指示値を用いて前記燃料噴射弁の操作量を決定する燃料噴射弁制御部と、前記圧力センサの異常が検出されているときに、前記内燃機関の現在の回転数と前記目標回転数との関係に応じて前記燃料噴射弁の操作量を補正する補正部と、を備えることを特徴とする蓄圧式燃料噴射制御装置が提供され、上述した問題を解決することができる。
【００１１】
すなわち、本発明の蓄圧式燃料噴射制御装置によれば、圧力センサの故障時のバックアップ運転モード中において回転数制御を実行する際に、内燃機関の現在の回転数と目標回転数との関係に応じて燃料噴射弁の操作量を補正することとしているために、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量から大きくかけ離れることを防止することができる。したがって、バックアップ運転モード中における回転数制御を安定的に実行することができるようになる。
【００１２】
また、本発明の蓄圧式燃料噴射制御装置において、前記補正部は、前記内燃機関の現在の回転数が前記目標回転数に対して所定の閾値以上小さい状態が所定時間以上継続したときに、燃料噴射量が増大するように前記燃料噴射弁の操作量を補正することが好ましい。
【００１３】
このように燃料噴射弁の操作量を補正することにより、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量よりも小さくなることによる、内燃機関の回転数不足を防ぐことができる。
【００１４】
また、本発明の蓄圧式燃料噴射制御装置において、前記補正部は、前記内燃機関の現在の回転数が、所定の振幅以上で上下動を繰り返したときに、燃料噴射量が減少するように前記燃料噴射弁の操作量を補正することが好ましい。
【００１５】
このように燃料噴射弁の操作量を補正することにより、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量よりも大きくなることによる、内燃機関の回転数の上下動を防ぐことができる。
【００１６】
また、本発明の蓄圧式燃料噴射制御装置において、前記補正部は、前記燃料噴射弁の操作量の決定に用いる前記圧力の指示値を補正することにより、前記燃料噴射弁の操作量を補正することが好ましい。
【００１７】
このように燃料噴射弁の操作量を補正することにより、実際のレール圧に近い圧力値に基づいて燃料噴射弁の操作量が決定されるために、実際の燃料噴射量を目標燃料噴射量に近づけることができる。
【００１８】
また、本発明の蓄圧式燃料噴射制御装置において、前記補正部は、前記燃料噴射弁の操作量の決定に用いる前記目標燃料噴射量を補正することにより、前記燃料噴射弁の操作量を補正することが好ましい。
【００１９】
このように燃料噴射弁の操作量を補正することにより、実際の燃料噴射量と本来の目標燃料噴射量とのずれを考慮した補正後の目標燃料噴射量に基づいて燃料噴射弁の操作量が決定されるために、実際の燃料噴射量を本来の目標燃料噴射量に近づけることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置の全体的構成を示す図である。
【図２】燃料噴射量特性を示す図である。
【図３】第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置に備えられた電子制御ユニットの構成を示す図である。
【図４】回転数制御中に生じる事象を説明するためのフローチャート図である。
【図５】圧力センサ異常時の補正方法を説明するために示すフローチャート図である。
【図６】第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置の全体的構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の蓄圧式燃料噴射制御装置に関する実施の形態について、適宜図面を参照しながら具体的に説明する。
なお、それぞれの図中において、同じ符号が付されているものは、特に説明がない限り同一の構成要素を示しており、適宜説明が省略されている。
【００２２】
［第１の実施の形態］
１．蓄圧式燃料噴射制御装置の全体的構成
図１は、第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置１０の全体的構成を概略的に示す図である。
本実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置１０は、ディーゼルエンジン等の内燃機関に対して燃料を噴射するための装置として構成されている。この蓄圧式燃料噴射制御装置１０は、燃料タンク１１内の燃料を高圧ポンプ部２０へ供給する低圧ポンプ部１３と、低圧ポンプ部１３により供給された燃料を加圧して圧送する高圧ポンプ部２０と、高圧ポンプ部２０の吐出流量を調節する電磁式流量制御弁１５と、高圧ポンプ部２０により圧送された燃料を蓄積するコモンレール１７と、コモンレール１７から供給された燃料を図示しない内燃機関の気筒に向けて噴射する複数の燃料噴射弁３０と、燃料噴射弁３０や電磁式流量制御弁１５等の電子制御要素の制御を実行する電子制御ユニット（以下、単に「ＥＣＵ」と称する。）５０とを備えている。
【００２３】
このうち低圧ポンプ部１３は、通電制御によって出力を調節可能に構成された電動ポンプや、内燃機関の駆動力を利用して機械的に駆動するギアポンプなど、従来公知の構成の低圧ポンプを適宜用いることができる。また、高圧ポンプ部２０は、内燃機関のクランクシャフトに連結されたカムシャフトの回転に伴いプランジャが上下動するように構成されたものであって、内燃機関の駆動力を利用して加圧室内の燃料を加圧して圧送するポンプとして構成されている。
【００２４】
低圧ポンプ部１３と高圧ポンプ部２０の加圧室２１とを結ぶ燃料通路３１の途中には電磁式流量制御弁１５が備えられている。この電磁式流量制御弁１５は、ＥＣＵ５０によって通電制御が行われ、電流値に応じて燃料通過面積が比例的に変化する電磁比例制御弁として構成されている。電磁式流量制御弁１５に供給する電流値を制御することにより、加圧室に導入する燃料の流量が調節され、ひいては高圧ポンプ部２０の吐出流量が調節される。本実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置１０において、電磁式流量制御弁１５は、非通電時に燃料通過面積が最大となる、いわゆるノーマルオープン型の構造を有している。ただし、ノーマルクローズ型の構造を有する電磁式流量制御弁１５であってもよい。
【００２５】
また、燃料通路３１には、電磁式流量制御弁１５よりも上流側において、オーバーフローバルブ２７を備えたリターン通路３５が接続されている。このオーバーフローバルブ２７によって、高圧ポンプ部２０に供給される燃料の圧力が所定のフィード圧に調節される。
【００２６】
コモンレール１７は、適宜の容量を有する蓄圧器であって、コモンレール１７には各気筒に燃料を噴射するための複数の燃料噴射弁３０が接続されている。したがって、ほぼ均等な圧力の燃料が各燃料噴射弁３０に供給される。このコモンレール１７には、圧力センサ１８が設けられている。圧力センサ１８は、レール圧を検出するために用いられるセンサであって、センサ信号はＥＣＵ５０によって読み取り可能に構成されている。
【００２７】
燃料噴射弁３０は、アクチュエータとして電磁ソレノイドを備えた燃料噴射弁が用いられている。この燃料噴射弁３０は、ＥＣＵ５０の通電制御により、開弁時期や開弁時間等が制御されるようになっている。この燃料噴射弁３０からリークする燃料は、リターン通路３７を介して燃料タンク１１へと戻される。電磁ソレノイドを備えた燃料噴射弁３０の代わりに、ピエゾ素子を備えた燃料噴射弁とすることもできる。
【００２８】
図２は、燃料噴射弁の噴射量特性を示している。この図２は、燃料噴射弁３０の通電時間（μ秒）と燃料噴射量Ｑｆ（ｍｍ3／ストローク）との関係をレール圧Ｐｒａｉｌごとに示したものであって、あらかじめ実験等によって得られるものとなっている。このような噴射量特性はマップ情報としてＥＣＵ５０に格納され、ＥＣＵ５０は、現在のレール圧と目標燃料噴射量とに基づいて燃料噴射弁３０への通電時間を決定するようになっている。
【００２９】
２．ＥＣＵ（電子制御ユニット）
図３は、第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置１０に備えられたＥＣＵ５０の構成のうち、レール圧の制御及び燃料噴射制御に関連する部分について機能的なブロックで表したものである。
【００３０】
このＥＣＵ５０は、公知のマイクロコンピュータを中心に構成されたものであり、制御モード切換部５１と、目標燃料噴射量設定部５５と、指示圧力設定部５３と、流量制御弁制御部５７と、流量制御弁駆動回路５９と、燃料噴射弁制御部６１と、燃料噴射弁駆動回路６３と、センサ異常判定部６５と、補正部６７とを主たる構成要素として備えている。具体的に、制御モード切換部５１、目標燃料噴射量設定部５５、流量制御弁制御部５７、燃料噴射弁制御部６１は、センサ異常判定部６５は、マイクロコンピュータによるプログラムの実行によって実現されるものとなっている。
【００３１】
また、ＥＣＵ５０は、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶素子からなる図示しない記憶部を備えている。記憶部には、制御プログラム及び種々の演算マップがあらかじめ記憶されるとともに、上記した各部による演算結果等が書き込まれるようになっている。さらに、ＥＣＵ５０には、圧力センサ１８をはじめとする種々のセンサのセンサ信号が入力されるようになっている。
【００３２】
制御モード切換部５１は、内燃機関の制御を、内燃機関の出力負荷を要求負荷に基づいて制御する負荷制御とするか、あるいは、内燃機関の回転数（以下、「機関回転数」と称する。）Ｎｅが所定の目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔとなるように制御する回転数制御とするかを決定するように構成されている。
【００３３】
例えば、内燃機関が、乗用車や商用車に搭載されたものである場合、運転者によってアクセルが踏まれている状態においては、アクセル操作量Ａｃｃに基づいて指示圧力Ｐｔｇｔや目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが求められ、内燃機関の制御が行われる。一方、アクセル操作量Ａｃｃがゼロであって、機関回転数Ｎｅが所定の閾値未満である場合においては、内燃機関が失火しないようにするため、機関回転数Ｎｅが所定の目標アイドル回転数Ｎｅ＿ｔｇｔＡで維持されるように、機関回転数Ｎｅと目標アイドル回転数Ｎｅ＿ｔｇｔＡとの差分ΔＮｅに基づいて目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが求められ、内燃機関の制御が行われる。
【００３４】
また、内燃機関が、建設用機械や農業用機械等の産業用機械に搭載されたものである場合、操作者によって切り換えられる操作スイッチによって、運転者の意思等に基づく出力負荷となるように内燃機関を制御するドループ制御と、機関回転数Ｎｅが所定の目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔＢに維持されるように内燃機関を制御するアイソクロナス制御とが切り換えられるようになっている。ドループ制御が選択されている場合においては、アクセル操作量Ａｃｃに基づいて指示圧力Ｐｔｇｔや目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが求められ、内燃機関の制御が行われる。また、アイソクロナス制御が選択されている場合においては、機関回転数Ｎｅが所定の目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔＢで維持されるように、機関回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔＢとの差分に基づいて目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが求められ、内燃機関の制御が行われる。
【００３５】
センサ異常判定部６５は、圧力センサ１８のセンサ信号Ｓｐを用いて圧力センサ１８の異常の有無を診断するように構成されている。このセンサ異常判定部６５は、圧力センサ１８が正常に機能しているか、すなわち、圧力センサ１８によって検出される検出圧力Ｐｄｅｔが信頼できるものであるかを診断できるようになっていれば、具体的な演算方法は限定されない。例えば、圧力センサ１８の異常の有無は、センサ信号Ｓｐが断線を示す値となっているか否かによって診断することができる。圧力センサ１８の異常が生じている場合には、バックアップ運転モードに移行することとなる。
【００３６】
目標燃料噴射量設定部５５は、内燃機関に噴射する目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを演算により求めるように構成されている。目標燃料噴射量設定部５５は、負荷制御中において、センサ異常判定部６５によって、圧力センサ１８に異常を生じていないと診断されている場合には、通常時噴射量マップを参照して、機関回転数Ｎｅ及びアクセル操作量Ａｃｃに基づいて目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを求める。
【００３７】
一方、目標燃料噴射量設定部５５は、負荷制御中において、センサ異常判定部６５によって、圧力センサ１８に異常を生じていると診断された場合においては、通常時の目標燃料噴射量Ｑｔｇｔよりも少ない値となるように目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを求めるようになっている。例えば、リンプホーム走行時用の噴射量マップを参照して、機関回転数Ｎｅ及びアクセル操作量Ａｃｃに基づいて目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを求めるようにすることもできるし、通常時の目標燃料噴射量Ｑｔｇｔに対して係数をかける等の補正を行うことによって目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを求めるようにすることもできる。
【００３８】
さらに、目標燃料噴射量設定部５５は、回転数制御中においては、定格運転時噴射量マップを参照して、現在の機関回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔとの差分ΔＮｅに基づいて目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを求めるようになっている。目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔは、内燃機関の運転状態に応じて決定され、あるいは、運転者等によって適宜設定されるものとなっている。
【００３９】
指示圧力設定部５３は、負荷制御中及び回転数制御中にかかわらず、また、圧力センサ１８の異常の有無にかかわらず、目標燃料噴射量設定部５５で設定される目標燃料噴射量Ｑｔｇｔ及び機関回転数Ｎｅに基づいて指示圧力Ｐｔｇｔを設定するようになっている。
【００４０】
流量制御弁制御部５７は、負荷制御中及び回転数制御中にかかわらず、センサ異常判定部６５によって、圧力センサ１８に異常を生じていないと診断されている場合には、電磁式流量制御弁１５の通電量Ｉｍｕを、圧力センサ１８によって検出される検出圧力Ｐｄｅｔと指示圧力Ｐｔｇｔとの差分ΔＰに基づいて閉ループ制御する。これにより、高圧ポンプ部２０の吐出流量が調節されて、レール圧が制御される。すなわち、圧力センサ１８のセンサ値を用いてレール圧制御を実行できる間は、圧力の差分ΔＰに基づいて電磁式流量制御弁１５の通電量Ｉｍｕの制御が行われる。
【００４１】
具体的に、第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置１０において、流量制御弁制御部５７は、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔと燃料噴射弁３０からの燃料リーク量との和からなる基本充填量に対して、検出圧力Ｐｄｅｔと指示圧力Ｐｔｇｔとの差分ΔＰに基づくフィードバック制御量を加減算することにより、高圧ポンプ部２０からの目標吐出流量を決定し、流量−電流値マップを参照して、電磁式流量制御弁１５の通電量の指示値Ｉｍｕ＿ｔｇｔを決定することとしている。このとき、燃料温度によって燃料の粘度が変化し、レール圧に影響を及ぼすことから、燃料温度によって目標吐出流量を補正するようにしてもよい。ただし、閉ループ制御の具体的な演算ロジックはこの例に限定されない。
【００４２】
また、流量制御弁制御部５７は、負荷制御中及び回転数制御中にかかわらず、センサ異常判定部６５によって、圧力センサ１８に異常を生じていると診断された場合には、電磁式流量制御弁１５の通電量Ｉｍｕを、指示圧力Ｐｔｇｔ、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔ及び機関回転数Ｎｅに基づいて開ループ制御する。これにより、高圧ポンプ部２０の吐出流量が調節されて、レール圧が制御される。
【００４３】
具体的に、第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置１０において、流量制御弁制御部５７は、指示圧力Ｐｔｇｔ、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔ及び機関回転数Ｎｅに基づいて、あらかじめ記憶部に格納された開ループ制御用吐出流量マップを参照して、高圧ポンプ部２０の目標吐出流量を決定した後、流量−電流値マップを参照して、電磁式流量制御弁１５の通電量の指示値Ｉｍｕ＿ｔｇｔを決定することとしている。この開ループ制御用吐出流量マップは、あらかじめ実験やシミュレーションによって作成することができる。
【００４４】
流量制御弁制御部５７によって求められた電磁式流量制御弁１５の通電量の指示値Ｉｍｕ＿ｔｇｔは流量制御弁駆動回路５９に送られ、さらに流量制御弁駆動回路５９は、通電量の指示値Ｉｍｕ＿ｔｇｔにしたがって電磁式流量制御弁１５に対して通電を行う。これによって、高圧ポンプ部２０の吐出流量が変更され、レール圧が調節される。
【００４５】
燃料噴射弁制御部６１は、レール圧と目標燃料噴射量Ｑｔｇｔとに基づいて燃料噴射弁３０の操作量として通電時間Ｔｉｎｊを決定して、燃料噴射弁駆動回路６３に対して通電指示を行う。燃料噴射弁制御部６１は、負荷制御時及び回転数制御時のいずれの場合においても、センサ異常判定部６５によって、圧力センサ１８に異常を生じていないと診断されている場合には、噴射量マップを参照しながら、圧力センサ１８を用いて検出される検出圧力Ｐｄｅｔと目標燃料噴射量Ｑｔｇｔとに基づいて燃料噴射弁３０の通電時間Ｔｉｎｊを決定する。
【００４６】
一方、燃料噴射弁制御部６１は、負荷制御時及び回転数制御時のいずれの場合においても、センサ異常判定部６５によって、圧力センサ１８に異常を生じていると診断された場合においては、検出圧力Ｐｄｅｔを用いることができないことから、指示圧力Ｐｔｇｔを燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊの決定に用いることとしている。すなわち、この場合においては、噴射量マップを参照しながら、指示圧力Ｐｔｇｔと目標燃料噴射量Ｑｔｇｔとに基づいて燃料噴射弁３０の通電時間Ｔｉｎｊを決定する。
【００４７】
燃料噴射弁駆動回路６３は、燃料噴射弁制御部６１から送られる通電指示にしたがって燃料噴射弁３０に対して通電を行う。これによって、内燃機関の気筒に対して所定の噴射量の燃料噴射が行われる。
【００４８】
補正部６７は、回転数制御中に、センサ異常判定部６５によって、圧力センサ１８に異常を生じていると診断された場合において、機関回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔとの関係に応じて、燃料噴射弁３０の操作量としての通電時間Ｔｉｎｊを補正するようになっている。燃料噴射弁３０の通電時間Ｔｉｎｊを補正するには、通電時間Ｔｉｎｊそのものを補正するようにしてもよいが、通電時間Ｔｉｎｊの決定に用いるレール圧や目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを補正するようにしてもよい。本実施の形態においては、通電時間Ｔｉｎｊの決定に用いるレール圧を補正する例を説明する。
【００４９】
まず、補正の考え方について説明する。
回転数制御中の圧力センサ１８の異常発生時において、実際のレール圧（以下、「実レール圧」と称する。）Ｐａｃｔが燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊの計算に用いる指示圧力Ｐｔｇｔよりも大きいとすると、求められる通電時間Ｔｉｎｊで燃料噴射弁３０を操作したときには、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量Ｑｔｇｔよりも多くなる。そのため、機関回転数Ｎｅは目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔを上回る。このとき、回転数制御によって目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが減少するため、機関回転数Ｎｅは一旦減少するが、常に実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを上回る状態となっているために、機関回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔで維持しようとして燃料噴射を継続することによって、機関回転数Ｎｅは再び上昇することとなる。その結果、機関回転数Ｎｅが、ある一定の幅で増減を繰り返す状態となる。
【００５０】
一方、実レール圧Ｐａｃｔが指示圧力Ｐｔｇｔよりも小さいとすると、求められる通電時間Ｔｉｎｊで燃料噴射弁３０を操作したときには、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量Ｑｔｇｔよりも少なくなる。そのため、機関回転数Ｎｅは目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔを下回る。このとき、回転数制御によって目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが増大するが、常に実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを下回ることとなるために、機関回転数Ｎｅは減少し続ける状態となる。
【００５１】
図４は、回転数制御中に生じる事象をフローチャートで示したものである。念のために言えば、このフローチャート図は、ＥＣＵ５０の制御を示すものではない。
まず、回転数制御の実行中において、圧力センサ１８によって検出される検出圧力Ｐｄｅｔが指示圧力Ｐｔｇｔよりも大きい場合（ステップＳ１でＹｅｓの場合）には、実際の燃料噴射量は目標燃料噴射量Ｑｔｇｔよりも大きくなり（ステップＳ２）、機関回転数Ｎｅは上昇する（ステップＳ３）。その結果、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが下がる（ステップＳ４）。
【００５２】
そうすると機関回転数Ｎｅは減少するが、機関回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔまで低下しない場合（ステップＳ５でＮｏ判定の場合）には、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔがゼロとなっていない限り（ステップＳ６でＹｅｓ判定の場合）、ステップＳ４に戻って目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが徐々に下げられる。その結果、機関回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔまで低下したところで（ステップＳ５でＹｅｓ判定の場合）、機関回転数Ｎｅが安定する（ステップＳ１１）。
【００５３】
一方、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが下がり続けた結果、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔがゼロとなった場合（ステップＳ６でＮｏ判定の場合）には、燃料噴射が停止し（ステップＳ７）、機関回転数Ｎｅが低下する（ステップＳ８）。機関回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔ以上となっている間は（ステップＳ９でＮｏ判定の場合）、燃料噴射が停止した状態で維持される。そして、機関回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔを下回ると（ステップＳ９でＹｅｓ判定の場合）、燃料噴射が再開され（ステップＳ１０）、機関回転数Ｎｅが上昇し始めるため、再びステップＳ３以降の事象が繰り返されることとなる。
【００５４】
また、回転数制御の実行中において、圧力センサ１８によって検出される検出圧力Ｐｄｅｔが指示圧力Ｐｔｇｔよりも小さい場合（ステップＳ１でＮｏの場合）には、実際の燃料噴射量は目標燃料噴射量Ｑｔｇｔよりも小さくなり（ステップＳ１２）、機関回転数Ｎｅは低下する（ステップＳ１３）。その結果、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが増加する（ステップＳ１４）。
【００５５】
そうすると機関回転数Ｎｅは上昇するが、機関回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔまで上昇しない場合（ステップＳ１５でＮｏ判定の場合）には、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが、設定可能な最大値Ｑｔｇｔ＿ｍａｘを越えていない限り（ステップＳ１６でＹｅｓ判定の場合）、ステップＳ１４に戻って目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが徐々に増加させられる。その結果、機関回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔまで上昇したところで（ステップＳ１５でＹｅｓ判定の場合）、機関回転数Ｎｅが安定する（ステップＳ１１）。
【００５６】
一方、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが増加し続けた結果、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが、設定可能な最大値Ｑｔｇｔ＿ｍａｘとなった場合（ステップＳ１６でＮｏ判定の場合）には、機関回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔに到達しない状態となって（ステップＳ１７）、内燃機関の出力負荷が不足した状態となる。極端な場合には、内燃機関は停止することになる（ステップＳ１８）。
【００５７】
このような事象が生じることを防ぐために、本実施の形態において、補正部６７は、回転数制御中の圧力センサ１８の異常発生時において、機関回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔよりも小さい状態が続く状態のときには、実レール圧Ｐａｃｔが指示圧力Ｐｔｇｔよりも小さいものと推定し、燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊの計算に用いるレール圧を小さくする補正を行うようになっている。また、補正部６７は、回転数制御中の圧力センサ１８の異常発生時において、機関回転数Ｎｅが、ある一定の幅で増減を繰り返す状態のときには、実レール圧Ｐａｃｔが指示圧力Ｐｔｇｔよりも大きいものと推定し、燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊの計算に用いるレール圧を大きくする補正を行うようになっている。
【００５８】
３．制御方法
以下、本実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置で実施される制御方法のうち、回転数制御に関連する部分をフローチャートに沿って説明する。図５は、圧力センサ１８に異常が生じている場合における制御方法（補正方法）を説明するためのフローチャート図である。
【００５９】
まず、図５において、スタート後のステップＳ２１において、ＥＣＵ５０は、圧力センサ１８に異常を生じているか否かを判別する。圧力センサ１８の異常判定方法は特に限定されるものではなく、このステップＳ２１においては、別のルーチンで実行された圧力センサ１８の異常診断によって圧力センサ１８の異常を示すフラグが立てられているか否かを見ることによって判別を行うようにすることができる。圧力センサ１８に異常を生じていない場合（ステップＳ２１でＮｏ判定の場合）には本ルーチンを終了してスタートに戻る一方、圧力センサ１８に異常を生じている場合（ステップＳ２１でＹｅｓ判定の場合）には、ステップＳ２２に進む。
【００６０】
ステップＳ２２において、ＥＣＵ５０は、内燃機関の制御モードが回転数制御中であるか否かを判別する。内燃機関の制御モードが回転数制御中でない場合（ステップＳ２２でＮｏ判定の場合）には本ルーチンを終了してスタートに戻る一方、内燃機関の制御モードが回転数制御中である場合（ステップＳ２２でＹｅｓ判定の場合）には、ステップＳ２３に進む。
【００６１】
ステップＳ２３において、ＥＣＵ５０は、あらかじめ設定された所定時間内における機関回転数Ｎｅの推移を取得した後、ステップＳ２４において、目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔから機関回転数Ｎｅを減算した値（Ｎｅ＿ｔｇｔ−Ｎｅ）が所定の閾値αを越える状態が一定時間以上継続していたか否かを判別する。このステップＳ２４は、つまり、燃料噴射量Ｑが目標燃料噴射量Ｑｔｇｔよりも常に不足している状態を判別するステップとなっている。具体的には、燃料噴射量Ｑが目標燃料噴射量Ｑｔｇｔよりも少ない場合には、回転数制御中において、求められる目標燃料噴射量Ｑｔｇｔに基づいて燃料噴射を実行した場合であっても、機関回転数Ｎｅが減少し続けて、目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔを大きく下回る状態が続くこととなるのである。閾値αや機関回転数Ｎｅの推移を取得する所定時間は、噴射量のズレの許容誤差等に応じてあらかじめ適宜の値に設定することができる。
【００６２】
ステップＳ２４でＹｅｓ判定の場合に、ＥＣＵ５０はステップＳ２５に進み、燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊの計算に用いる指示圧力Ｐｔｇｔの現在の値が、設定可能な最小値Ｐｔｇｔ＿ｍｉｎを越えているか否かを判別する。指示圧力Ｐｔｇｔの現在の値が最小値Ｐｔｇｔ＿ｍｉｎを超えている場合（ステップＳ２５でＹｅｓ判定の場合）には、ステップＳ２６に進み、ＥＣＵ５０は、以降の通電時間Ｔｉｎｊの計算に用いる指示圧力Ｐｔｇｔを減少させるよう補正を実行する。例えば、あらかじめ設定された１未満の値の係数をかけるようにしてもよいし、所定の圧力分オフセットするようにしてもよい。具体的な補正の方法は特に限定されない。
【００６３】
その結果、計算に用いる指示圧力Ｐｔｇｔが小さくなる分、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを実現するための通電時間Ｔｉｎｊが長くなり、実際の燃料噴射量Ｑを増量させることができる。したがって、機関回転数Ｎｅが増大して、機関回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔ付近で安定させることができる。
【００６４】
一方、指示圧力Ｐｔｇｔの現在の値が最小値Ｐｔｇｔ＿ｍｉｎ以下となっている場合（ステップＳ２５でＮｏ判定の場合）には、通電時間Ｔｉｎｊの計算に用いる指示圧力Ｐｔｇｔをこれ以上減少させることができない程度に燃料噴射量Ｑを増量したにもかかわらず、機関回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔを大きく下回っている状態であることから、流量制御弁１５やその他の部品に故障が生じているものと推定される。したがって、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２７に進みエラー判定をし、記憶手段等に記録を残したり、運転者等に知らせたりした上で、回転数制御を終了する。この場合には、故障の原因を特定するために、別の故障診断を実行することが好ましい。
【００６５】
また、上記のステップＳ２４においてＮｏ判定であった場合には、ステップＳ２８に進み、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２３で取得した所定時間内において、機関回転数Ｎｅが一定の振幅以上で上下動する状態が繰り返されたか否かを判別する。このステップＳ２８は、つまり、燃料噴射量Ｑが目標燃料噴射量Ｑｔｇｔよりも多い状態を判別するためのステップである。具体的には、燃料噴射量Ｑが目標燃料噴射量Ｑｔｇｔよりも多い場合には、機関回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔに維持しようとして燃料噴射を実行すると、機関回転数Ｎｅが上昇することとなる一方、機関回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔを上回ると、燃料噴射が停止して機関回転数Ｎｅが低下するために、機関回転数Ｎｅの上下動が繰り返される状態となるのである。判定に用いる機関回転数Ｎｅの振幅の大きさは、噴射量のズレの許容誤差等に応じてあらかじめ適宜の値に設定することができる。
【００６６】
ステップＳ２８でＹｅｓ判定の場合に、ＥＣＵ５０はステップＳ２９に進み、燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊの計算に用いる指示圧力Ｐｔｇｔの現在の値が、設定可能な最大値Ｐｔｇｔ＿ｍａｘ未満であるか否かを判別する。指示圧力Ｐｔｇｔの現在の値が最大値Ｐｔｇｔ＿ｍａｘ未満の場合（ステップＳ２９でＹｅｓ判定の場合）には、ステップＳ３０に進み、ＥＣＵ５０は、以降の通電時間Ｔｉｎｊの計算に用いる指示圧力Ｐｔｇｔを増大させるよう補正を実行する。例えば、あらかじめ設定された１を越える値の係数をかけるようにしてもよいし、所定の圧力分オフセットするようにしてもよい。具体的な補正の方法は特に限定されない。
【００６７】
その結果、計算に用いる指示圧力Ｐｔｇｔが大きくなる分、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを実現するための通電時間Ｔｉｎｊが短くなり、実際の燃料噴射量Ｑを減少させることができる。したがって、機関回転数Ｎｅの上昇が抑えられて、機関回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔ付近で安定させることができる。
【００６８】
一方、指示圧力Ｐｔｇｔの現在の値が最大値Ｐｔｇｔ＿ｍａｘ以上となっている場合（ステップＳ２９でＮｏ判定の場合）には、通電時間Ｔｉｎｊの計算に用いる指示圧力Ｐｔｇｔをこれ以上増大させることができない程度に燃料噴射量Ｑを減少したにもかかわらず、機関回転数Ｎｅが上下動を繰り返す状態であることから、流量制御弁１５やその他の部品に故障が生じているものと推定される。したがって、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２７に進みエラー判定をし、記憶手段等に記録を残したり、運転者等に知らせたりした上で、回転数制御を終了する。この場合には、故障の原因を特定するために、別の故障診断を実行することが好ましい。
【００６９】
４．第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置で得られる効果
以上説明した本実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置１０によれば、圧力センサ１８の故障時のバックアップ運転モード中において回転数制御を実行する際に、現在の機関回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔとの関係に応じて、燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊの決定に用いる指示圧力Ｐｔｇｔを補正することとしているために、通電時間Ｔｉｎｊが補正されて、実際の燃料噴射量Ｑが目標燃料噴射量Ｑｔｇｔから大きくかけ離れることを防止することができる。したがって、バックアップ運転モード中における回転数制御を安定的に実行することができるようになる。
【００７０】
また、本実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置１０においては、ＥＣＵ５０は、現在の機関回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔよりも所定の閾値αを越える状態が所定時間以上継続したときに、燃料噴射量Ｑが増大するように、また、現在の機関回転数Ｎｅが、所定の振幅以上で上下動を繰り返したときに、燃料噴射量Ｑが減少するように、燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊの決定に用いる指示圧力Ｐｔｇｔを補正するようにしている。したがって、実際の燃料噴射量Ｑと目標燃料噴射量Ｑｔｇｔとのズレが小さくなって、機関回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔ付近で安定させることができる。
【００７１】
また、本実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置１０においては、ＥＣＵ５０は、燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊの決定に用いる指示圧力Ｐｔｇｔを補正することで、燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊを補正することとしている。したがって、実レール圧Ｐａｃｔに近い圧力値に基づいて燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊが決定され、実際の燃料噴射量Ｑを目標燃料噴射量Ｑｔｇｔに近づけることができる。
【００７２】
［第２の実施の形態］
１．蓄圧式燃料噴射制御装置の全体的構成
図６は、第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置８０の全体的構成を概略的に示す図である。
本実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置８０は、コモンレール１７に、ＥＣＵ５０´によって駆動制御が行われる圧力制御弁２９を備えたリターン通路３９が接続されているとともに、ＥＣＵ５０´が圧力制御弁制御部及び圧力制御弁駆動回路を備えている点で、第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置と異なっている。以下、第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置８０と異なる点を中心に説明する。
【００７３】
圧力制御弁２９は、コモンレール１７から低圧側に戻す燃料の流量を調節することによってレール圧を調節するための弁であって、ＥＣＵ５０´によって通電制御が行われ、電流値に応じて燃料通過面積が比例的に変化する電磁比例制御弁として構成されている。本実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置８０において、圧力制御弁２９は、非通電時に燃料通過面積が最大となる、いわゆるノーマルオープン型の構造を有している。ただし、ノーマルクローズ型の構造を有する圧力制御弁２９であってもよい。
【００７４】
本実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置８０では、電磁式流量制御弁１５を閉ループ制御することでレール圧を制御するモード、圧力制御弁２９を閉ループ制御することでレール圧を制御するモード、及び電磁式流量制御弁１５と圧力制御弁２９とをともに閉ループ制御することでレール圧を制御するモードのいずれかのモードでレール圧制御が実施されるように構成されている。いずれのモードでレール圧制御を行うかは、内燃機関の運転領域等に応じてあらかじめ設定されている。
【００７５】
ＥＣＵ５０´は、基本的に第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置８０のＥＣＵ５０と同様の構成を有しているが、圧力センサ１８の異常が検出されると、電磁式流量制御弁１５を全開にして高圧ポンプ部２０を全吐出の状態にするとともに、圧力制御弁２９への通電量Ｉｐｃを指示圧力Ｐｔｇｔ等に基づいて開ループ制御する。これによりレール圧が制御される。
【００７６】
具体的に、圧力センサ１８の異常時において、流量制御弁制御部は電磁式流量制御弁１５への通電量Ｉｍｕを停止して電磁式流量制御弁１５を全開にする（ノーマルオープン型の場合）。また、圧力制御弁制御部は、指示圧力Ｐｔｇｔ等に基づいて、あらかじめ記憶部に格納された開ループ制御用排出流量マップを参照して、圧力制御弁２９の通過流量を決定した後、流量−電流値マップを参照して、圧力制御弁２９の通電量の指示値Ｉｐｃ＿ｔｇｔを決定することとしている。この開ループ制御用排出流量マップは、あらかじめ実験やシミュレーションによって作成することができる。
【００７７】
そして、ＥＣＵ５０´は、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔと指示圧力Ｐｔｇｔとに基づいて、燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊを決定し、燃料噴射を実行する。このとき、内燃機関の回転数制御の実行中に、実レール圧Ｐａｃｔと指示圧力Ｐｔｇｔとにずれが生じている場合には、機関回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔに安定的に制御することができないことになる。
【００７８】
そのために、ＥＣＵ５０´の補正部は、機関回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔとの関係に応じて、燃料噴射弁３０の操作量としての通電時間Ｔｉｎｊを補正するようになっている。具体的な補正方法については、第１の実施の形態にかかるＥＣＵ５０の補正部６７と同様にすることができる。
【００７９】
以上説明したように、第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置８０は、電磁式流量制御弁１５及び圧力制御弁２９をともに備えている場合であっても、圧力センサ１８の故障時のバックアップ運転モード中において回転数制御を実行する際に、現在の機関回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔとの関係に応じて、燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊの決定に用いる指示圧力Ｐｔｇｔが補正され、第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置１０によって得られる効果と同様の効果を得ることができる。
【００８０】
［他の実施の形態］
以上説明した第１及び第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置は、本発明の一態様を示すものであってこの発明を限定するものではなく、それぞれの実施の形態は本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。第１及び第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置は、例えば、以下のように変更することができる。
【００８１】
（１）上述した第１及び第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置において説明した各構成要素や、設定値、設定条件はあくまでも一例であって、任意に変更することが可能である。例えば、上述した第１及び第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置においては、ノーマルオープン型の電磁式流量制御弁を用いているが、いわゆるノーマルクローズ型の電磁式流量制御弁を用いた場合であっても、本発明を適用することが可能である。また、各ステップにおける具体的な演算方法についても適宜変更することができる。
【００８２】
（２）上述した第１及び第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置において説明した圧力センサ１８の異常発生時におけるレール圧制御方法はあくまでも一例であって、他の方法を採用することもできる。例えば、実レール圧Ｐａｃｔが上限値を越えたときに開弁して、その後は、比較的低い圧力（二次圧）に実レール圧Ｐａｃｔを維持することが可能な圧力安全弁をコモンレール１７に備えている場合には、当該二次圧付近に実レール圧Ｐａｃｔを制御することができる。この場合においては、当該二次圧を指示圧力ＰｔｇｔとしてＥＣＵによる補正制御を実行することができる。
【００８３】
また、上述した第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置においては、圧力センサ１８の異常発生時に、電磁式流量制御弁１５を全開にするとともに、圧力制御弁２９を開ループ制御することでレール圧制御を実行することとしていたが、第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置１０のように、圧力制御弁２９を全閉状態で保持し、電磁式流量制御弁１５を開ループ制御することでレール圧制御を実行するようにしてもよい。
【００８４】
さらに、電磁式流量制御弁を備えておらず、圧力制御弁のみを備えている蓄圧式燃料噴射制御装置の場合には、圧力センサ１８の異常発生時において、第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置８０と同様にレール圧制御を実行することができる。
上記のいずれの方法でレール圧制御を実行する場合であっても、本発明による補正制御を実行することによって、回転数制御を安定的に実行することができるようになる。
【００８５】
（３）上述した第１及び第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置においては、燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊの決定に用いる指示圧力Ｐｔｇｔを補正することによって燃料噴射量Ｑの補正を行うこととしているが、これ以外の方法によって燃料噴射量Ｑを補正することもできる。例えば、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを補正するようにしてもよい。このように補正することによっても、回転数制御を安定的に実行することができるようになる。
【符号の説明】
【００８６】
１０：蓄圧式燃料噴射制御装置、１１：燃料タンク、１３：低圧ポンプ部、１５：電磁式流量制御弁、１７：コモンレール、１８：圧力センサ、２０：高圧ポンプ部、２７：オーバーフローバルブ、２９：圧力制御弁、３０：燃料噴射弁、３１：燃料通路、３５：リターン通路、５０・５０´：電子制御ユニット、５１：制御モード切換部、５３：指示圧力設定部、５５：目標燃料噴射量設定部、５７：流量制御弁制御部、５９：流量制御弁駆動回路、６１：燃料噴射弁制御部、６３：燃料噴射弁駆動回路、６５：センサ異常判定部、６７：補正部、８０：蓄圧式燃料噴射制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の気筒への燃料噴射を行うための蓄圧式燃料噴射制御装置に関する。特に、内燃機関の負荷変動にかかわらず内燃機関の回転数を所定の目標回転数に維持する制御を実行可能な蓄圧式燃料噴射制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジン等の内燃機関の気筒への燃料噴射を行う装置として、コモンレール（蓄圧器）を備えた蓄圧式燃料噴射制御装置が広く知られている。この蓄圧式燃料噴射制御装置は、燃料を加圧して圧送する高圧ポンプと、高圧ポンプにより圧送される燃料を一時的に蓄積するコモンレールと、コモンレールに接続されて内燃機関の気筒に高圧の燃料を噴射する複数の燃料噴射弁と、燃料噴射弁や圧力制御に用いる弁等の電子制御要素の制御を行うための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）とを備えている。
【０００３】
このような蓄圧式燃料噴射制御装置において、燃料噴射量は、目標燃料噴射量とコモンレール内の圧力（以下、「レール圧」と称する。）とに基づいて得られる通電時間で、燃料噴射弁への通電を行うことによって制御される。レール圧は、高圧ポンプの吐出流量を調節することで制御したり、コモンレールから低圧側に排出する燃料流量を調節することで制御したり、あるいは、それらを併用したりすることで制御したりされている。通常、レール圧を制御する場合においては、コモンレールに設けられた圧力センサによって検出されるレール圧（以下、「検出圧力」と称する。）とレール圧の指示値（以下、「指示圧力」と称する。）との差分に基づいて閉ループ制御が実行されるようになっている。
【０００４】
このような蓄圧式燃料噴射制御装置において、内燃機関の負荷変動にかかわらず内燃機関の回転数を所定の目標回転数に維持する制御が行われる場合がある。例えば、乗用車や商用車等の車両に搭載される内燃機関の蓄圧式燃料噴射制御装置の場合、内燃機関のアイドル状態において、内燃機関の回転数を所定の目標回転数に保つ制御（以下、このような制御を「回転数制御」と称する。）が実施される（例えば、特許文献１を参照）。
また、建設用機械や農業用機械等の産業用機械に搭載される内燃機関の蓄圧式燃料噴射制御装置の場合、作業中において、上記のような回転数制御が実施される（例えば、特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−５０８２２号公報
【特許文献２】特開２０１１−１２５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、断線等によって圧力センサが故障していると判定された場合においては、圧力センサによって検出される検出圧力を用いないバックアップ運転モード（リンプホームモードと呼ぶ場合もある。）で内燃機関の運転制御が実施される場合がある。すなわち、圧力センサによる検出圧力に信頼がおけない場合であっても、内燃機関をすぐに停止させることができない場合があるために、そのような場合においては、何らかの代替値をレール圧の推定値として用いて、内燃機関の運転制御を継続するようになっている。
【０００７】
しかしながら、そこで用いる代替値と実際のレール圧とに大きな乖離があると、燃料噴射弁の通電時間を求める前提となる圧力値が乖離することから、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量から大きくかけ離れることとなる。その結果、内燃機関を安定的に制御することが不可能となって、バックアップ運転モードで回転数制御を実施することが困難になるおそれがあった。
【０００８】
より具体的には、用いるレール圧の代替値が実際のレール圧よりも大きい場合には、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量よりも小さくなるために、内燃機関の回転数が低下し続け、十分な出力負荷を得られなかったり、極端な場合には内燃機関が停止してしまったりするおそれがあった。また、用いるレール圧の代替値が実際のレール圧よりも小さい場合には、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量よりも大きくなるために、内燃機関の回転数が、目標回転数よりも大きくなったり、目標回転数まで低下したりを繰り返す不安定な状態になるおそれがあった。
【０００９】
本発明の発明者は、このような問題にかんがみて、圧力センサの故障が生じている期間に回転数制御を実施する場合においては、内燃機関の現在の回転数と目標回転数との関係に応じて燃料噴射弁の操作量を補正するようにすることによりこのような問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。すなわち、本発明は、圧力センサが故障している場合であっても、回転数制御を安定的に実施することができる蓄圧式燃料噴射制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、複数の燃料噴射弁が接続されたコモンレールと、前記コモンレール内の圧力を検出するための圧力センサと、内燃機関の気筒への燃料噴射制御を実行する電子制御ユニットと、を備え、前記内燃機関の負荷変動にかかわらず前記内燃機関の回転数を所定の目標回転数に維持する制御を実行可能な蓄圧式燃料噴射制御装置において、前記電子制御ユニットが、前記内燃機関の現在の回転数と前記所定の目標回転数との差分に基づき目標燃料噴射量を設定する目標燃料噴射量設定部と、前記コモンレール内の圧力の指示値を設定する指示圧力設定部と、前記圧力センサの異常を検出するセンサ異常判定部と、前記圧力センサを用いて検出される検出圧力と前記目標燃料噴射量とに基づき前記燃料噴射弁の操作量を決定する燃料噴射弁制御部であって、前記圧力センサの異常が検出されているときには前記検出圧力の代わりに前記圧力の指示値を用いて前記燃料噴射弁の操作量を決定する燃料噴射弁制御部と、前記圧力センサの異常が検出されているときに、前記内燃機関の現在の回転数と前記目標回転数との関係に応じて前記燃料噴射弁の操作量を補正する補正部と、を備えることを特徴とする蓄圧式燃料噴射制御装置が提供され、上述した問題を解決することができる。
【００１１】
すなわち、本発明の蓄圧式燃料噴射制御装置によれば、圧力センサの故障時のバックアップ運転モード中において回転数制御を実行する際に、内燃機関の現在の回転数と目標回転数との関係に応じて燃料噴射弁の操作量を補正することとしているために、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量から大きくかけ離れることを防止することができる。したがって、バックアップ運転モード中における回転数制御を安定的に実行することができるようになる。
【００１２】
また、本発明の蓄圧式燃料噴射制御装置において、前記補正部は、前記内燃機関の現在の回転数が前記目標回転数に対して所定の閾値以上小さい状態が所定時間以上継続したときに、燃料噴射量が増大するように前記燃料噴射弁の操作量を補正することが好ましい。
【００１３】
このように燃料噴射弁の操作量を補正することにより、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量よりも小さくなることによる、内燃機関の回転数不足を防ぐことができる。
【００１４】
また、本発明の蓄圧式燃料噴射制御装置において、前記補正部は、前記内燃機関の現在の回転数が、所定の振幅以上で上下動を繰り返したときに、燃料噴射量が減少するように前記燃料噴射弁の操作量を補正することが好ましい。
【００１５】
このように燃料噴射弁の操作量を補正することにより、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量よりも大きくなることによる、内燃機関の回転数の上下動を防ぐことができる。
【００１６】
また、本発明の蓄圧式燃料噴射制御装置において、前記補正部は、前記燃料噴射弁の操作量の決定に用いる前記圧力の指示値を補正することにより、前記燃料噴射弁の操作量を補正することが好ましい。
【００１７】
このように燃料噴射弁の操作量を補正することにより、実際のレール圧に近い圧力値に基づいて燃料噴射弁の操作量が決定されるために、実際の燃料噴射量を目標燃料噴射量に近づけることができる。
【００１８】
また、本発明の蓄圧式燃料噴射制御装置において、前記補正部は、前記燃料噴射弁の操作量の決定に用いる前記目標燃料噴射量を補正することにより、前記燃料噴射弁の操作量を補正することが好ましい。
【００１９】
このように燃料噴射弁の操作量を補正することにより、実際の燃料噴射量と本来の目標燃料噴射量とのずれを考慮した補正後の目標燃料噴射量に基づいて燃料噴射弁の操作量が決定されるために、実際の燃料噴射量を本来の目標燃料噴射量に近づけることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置の全体的構成を示す図である。
【図２】燃料噴射量特性を示す図である。
【図３】第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置に備えられた電子制御ユニットの構成を示す図である。
【図４】回転数制御中に生じる事象を説明するためのフローチャート図である。
【図５】圧力センサ異常時の補正方法を説明するために示すフローチャート図である。
【図６】第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置の全体的構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の蓄圧式燃料噴射制御装置に関する実施の形態について、適宜図面を参照しながら具体的に説明する。
なお、それぞれの図中において、同じ符号が付されているものは、特に説明がない限り同一の構成要素を示しており、適宜説明が省略されている。
【００２２】
［第１の実施の形態］
１．蓄圧式燃料噴射制御装置の全体的構成
図１は、第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置１０の全体的構成を概略的に示す図である。
本実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置１０は、ディーゼルエンジン等の内燃機関に対して燃料を噴射するための装置として構成されている。この蓄圧式燃料噴射制御装置１０は、燃料タンク１１内の燃料を高圧ポンプ部２０へ供給する低圧ポンプ部１３と、低圧ポンプ部１３により供給された燃料を加圧して圧送する高圧ポンプ部２０と、高圧ポンプ部２０の吐出流量を調節する電磁式流量制御弁１５と、高圧ポンプ部２０により圧送された燃料を蓄積するコモンレール１７と、コモンレール１７から供給された燃料を図示しない内燃機関の気筒に向けて噴射する複数の燃料噴射弁３０と、燃料噴射弁３０や電磁式流量制御弁１５等の電子制御要素の制御を実行する電子制御ユニット（以下、単に「ＥＣＵ」と称する。）５０とを備えている。
【００２３】
このうち低圧ポンプ部１３は、通電制御によって出力を調節可能に構成された電動ポンプや、内燃機関の駆動力を利用して機械的に駆動するギアポンプなど、従来公知の構成の低圧ポンプを適宜用いることができる。また、高圧ポンプ部２０は、内燃機関のクランクシャフトに連結されたカムシャフトの回転に伴いプランジャが上下動するように構成されたものであって、内燃機関の駆動力を利用して加圧室内の燃料を加圧して圧送するポンプとして構成されている。
【００２４】
低圧ポンプ部１３と高圧ポンプ部２０の加圧室２１とを結ぶ燃料通路３１の途中には電磁式流量制御弁１５が備えられている。この電磁式流量制御弁１５は、ＥＣＵ５０によって通電制御が行われ、電流値に応じて燃料通過面積が比例的に変化する電磁比例制御弁として構成されている。電磁式流量制御弁１５に供給する電流値を制御することにより、加圧室に導入する燃料の流量が調節され、ひいては高圧ポンプ部２０の吐出流量が調節される。本実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置１０において、電磁式流量制御弁１５は、非通電時に燃料通過面積が最大となる、いわゆるノーマルオープン型の構造を有している。ただし、ノーマルクローズ型の構造を有する電磁式流量制御弁１５であってもよい。
【００２５】
また、燃料通路３１には、電磁式流量制御弁１５よりも上流側において、オーバーフローバルブ２７を備えたリターン通路３５が接続されている。このオーバーフローバルブ２７によって、高圧ポンプ部２０に供給される燃料の圧力が所定のフィード圧に調節される。
【００２６】
コモンレール１７は、適宜の容量を有する蓄圧器であって、コモンレール１７には各気筒に燃料を噴射するための複数の燃料噴射弁３０が接続されている。したがって、ほぼ均等な圧力の燃料が各燃料噴射弁３０に供給される。このコモンレール１７には、圧力センサ１８が設けられている。圧力センサ１８は、レール圧を検出するために用いられるセンサであって、センサ信号はＥＣＵ５０によって読み取り可能に構成されている。
【００２７】
燃料噴射弁３０は、アクチュエータとして電磁ソレノイドを備えた燃料噴射弁が用いられている。この燃料噴射弁３０は、ＥＣＵ５０の通電制御により、開弁時期や開弁時間等が制御されるようになっている。この燃料噴射弁３０からリークする燃料は、リターン通路３７を介して燃料タンク１１へと戻される。電磁ソレノイドを備えた燃料噴射弁３０の代わりに、ピエゾ素子を備えた燃料噴射弁とすることもできる。
【００２８】
図２は、燃料噴射弁の噴射量特性を示している。この図２は、燃料噴射弁３０の通電時間（μ秒）と燃料噴射量Ｑｆ（ｍｍ3／ストローク）との関係をレール圧Ｐｒａｉｌごとに示したものであって、あらかじめ実験等によって得られるものとなっている。このような噴射量特性はマップ情報としてＥＣＵ５０に格納され、ＥＣＵ５０は、現在のレール圧と目標燃料噴射量とに基づいて燃料噴射弁３０への通電時間を決定するようになっている。
【００２９】
２．ＥＣＵ（電子制御ユニット）
図３は、第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置１０に備えられたＥＣＵ５０の構成のうち、レール圧の制御及び燃料噴射制御に関連する部分について機能的なブロックで表したものである。
【００３０】
このＥＣＵ５０は、公知のマイクロコンピュータを中心に構成されたものであり、制御モード切換部５１と、目標燃料噴射量設定部５５と、指示圧力設定部５３と、流量制御弁制御部５７と、流量制御弁駆動回路５９と、燃料噴射弁制御部６１と、燃料噴射弁駆動回路６３と、センサ異常判定部６５と、補正部６７とを主たる構成要素として備えている。具体的に、制御モード切換部５１、目標燃料噴射量設定部５５、流量制御弁制御部５７、燃料噴射弁制御部６１は、センサ異常判定部６５は、マイクロコンピュータによるプログラムの実行によって実現されるものとなっている。
【００３１】
また、ＥＣＵ５０は、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶素子からなる図示しない記憶部を備えている。記憶部には、制御プログラム及び種々の演算マップがあらかじめ記憶されるとともに、上記した各部による演算結果等が書き込まれるようになっている。さらに、ＥＣＵ５０には、圧力センサ１８をはじめとする種々のセンサのセンサ信号が入力されるようになっている。
【００３２】
制御モード切換部５１は、内燃機関の制御を、内燃機関の出力負荷を要求負荷に基づいて制御する負荷制御とするか、あるいは、内燃機関の回転数（以下、「機関回転数」と称する。）Ｎｅが所定の目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔとなるように制御する回転数制御とするかを決定するように構成されている。
【００３３】
例えば、内燃機関が、乗用車や商用車に搭載されたものである場合、運転者によってアクセルが踏まれている状態においては、アクセル操作量Ａｃｃに基づいて指示圧力Ｐｔｇｔや目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが求められ、内燃機関の制御が行われる。一方、アクセル操作量Ａｃｃがゼロであって、機関回転数Ｎｅが所定の閾値未満である場合においては、内燃機関が失火しないようにするため、機関回転数Ｎｅが所定の目標アイドル回転数Ｎｅ＿ｔｇｔＡで維持されるように、機関回転数Ｎｅと目標アイドル回転数Ｎｅ＿ｔｇｔＡとの差分ΔＮｅに基づいて目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが求められ、内燃機関の制御が行われる。
【００３４】
また、内燃機関が、建設用機械や農業用機械等の産業用機械に搭載されたものである場合、操作者によって切り換えられる操作スイッチによって、運転者の意思等に基づく出力負荷となるように内燃機関を制御するドループ制御と、機関回転数Ｎｅが所定の目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔＢに維持されるように内燃機関を制御するアイソクロナス制御とが切り換えられるようになっている。ドループ制御が選択されている場合においては、アクセル操作量Ａｃｃに基づいて指示圧力Ｐｔｇｔや目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが求められ、内燃機関の制御が行われる。また、アイソクロナス制御が選択されている場合においては、機関回転数Ｎｅが所定の目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔＢで維持されるように、機関回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔＢとの差分に基づいて目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが求められ、内燃機関の制御が行われる。
【００３５】
センサ異常判定部６５は、圧力センサ１８のセンサ信号Ｓｐを用いて圧力センサ１８の異常の有無を診断するように構成されている。このセンサ異常判定部６５は、圧力センサ１８が正常に機能しているか、すなわち、圧力センサ１８によって検出される検出圧力Ｐｄｅｔが信頼できるものであるかを診断できるようになっていれば、具体的な演算方法は限定されない。例えば、圧力センサ１８の異常の有無は、センサ信号Ｓｐが断線を示す値となっているか否かによって診断することができる。圧力センサ１８の異常が生じている場合には、バックアップ運転モードに移行することとなる。
【００３６】
目標燃料噴射量設定部５５は、内燃機関に噴射する目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを演算により求めるように構成されている。目標燃料噴射量設定部５５は、負荷制御中において、センサ異常判定部６５によって、圧力センサ１８に異常を生じていないと診断されている場合には、通常時噴射量マップを参照して、機関回転数Ｎｅ及びアクセル操作量Ａｃｃに基づいて目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを求める。
【００３７】
一方、目標燃料噴射量設定部５５は、負荷制御中において、センサ異常判定部６５によって、圧力センサ１８に異常を生じていると診断された場合においては、通常時の目標燃料噴射量Ｑｔｇｔよりも少ない値となるように目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを求めるようになっている。例えば、リンプホーム走行時用の噴射量マップを参照して、機関回転数Ｎｅ及びアクセル操作量Ａｃｃに基づいて目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを求めるようにすることもできるし、通常時の目標燃料噴射量Ｑｔｇｔに対して係数をかける等の補正を行うことによって目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを求めるようにすることもできる。
【００３８】
さらに、目標燃料噴射量設定部５５は、回転数制御中においては、定格運転時噴射量マップを参照して、現在の機関回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔとの差分ΔＮｅに基づいて目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを求めるようになっている。目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔは、内燃機関の運転状態に応じて決定され、あるいは、運転者等によって適宜設定されるものとなっている。
【００３９】
指示圧力設定部５３は、負荷制御中及び回転数制御中にかかわらず、また、圧力センサ１８の異常の有無にかかわらず、目標燃料噴射量設定部５５で設定される目標燃料噴射量Ｑｔｇｔ及び機関回転数Ｎｅに基づいて指示圧力Ｐｔｇｔを設定するようになっている。
【００４０】
流量制御弁制御部５７は、負荷制御中及び回転数制御中にかかわらず、センサ異常判定部６５によって、圧力センサ１８に異常を生じていないと診断されている場合には、電磁式流量制御弁１５の通電量Ｉｍｕを、圧力センサ１８によって検出される検出圧力Ｐｄｅｔと指示圧力Ｐｔｇｔとの差分ΔＰに基づいて閉ループ制御する。これにより、高圧ポンプ部２０の吐出流量が調節されて、レール圧が制御される。すなわち、圧力センサ１８のセンサ値を用いてレール圧制御を実行できる間は、圧力の差分ΔＰに基づいて電磁式流量制御弁１５の通電量Ｉｍｕの制御が行われる。
【００４１】
具体的に、第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置１０において、流量制御弁制御部５７は、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔと燃料噴射弁３０からの燃料リーク量との和からなる基本充填量に対して、検出圧力Ｐｄｅｔと指示圧力Ｐｔｇｔとの差分ΔＰに基づくフィードバック制御量を加減算することにより、高圧ポンプ部２０からの目標吐出流量を決定し、流量−電流値マップを参照して、電磁式流量制御弁１５の通電量の指示値Ｉｍｕ＿ｔｇｔを決定することとしている。このとき、燃料温度によって燃料の粘度が変化し、レール圧に影響を及ぼすことから、燃料温度によって目標吐出流量を補正するようにしてもよい。ただし、閉ループ制御の具体的な演算ロジックはこの例に限定されない。
【００４２】
また、流量制御弁制御部５７は、負荷制御中及び回転数制御中にかかわらず、センサ異常判定部６５によって、圧力センサ１８に異常を生じていると診断された場合には、電磁式流量制御弁１５の通電量Ｉｍｕを、指示圧力Ｐｔｇｔ、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔ及び機関回転数Ｎｅに基づいて開ループ制御する。これにより、高圧ポンプ部２０の吐出流量が調節されて、レール圧が制御される。
【００４３】
具体的に、第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置１０において、流量制御弁制御部５７は、指示圧力Ｐｔｇｔ、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔ及び機関回転数Ｎｅに基づいて、あらかじめ記憶部に格納された開ループ制御用吐出流量マップを参照して、高圧ポンプ部２０の目標吐出流量を決定した後、流量−電流値マップを参照して、電磁式流量制御弁１５の通電量の指示値Ｉｍｕ＿ｔｇｔを決定することとしている。この開ループ制御用吐出流量マップは、あらかじめ実験やシミュレーションによって作成することができる。
【００４４】
流量制御弁制御部５７によって求められた電磁式流量制御弁１５の通電量の指示値Ｉｍｕ＿ｔｇｔは流量制御弁駆動回路５９に送られ、さらに流量制御弁駆動回路５９は、通電量の指示値Ｉｍｕ＿ｔｇｔにしたがって電磁式流量制御弁１５に対して通電を行う。これによって、高圧ポンプ部２０の吐出流量が変更され、レール圧が調節される。
【００４５】
燃料噴射弁制御部６１は、レール圧と目標燃料噴射量Ｑｔｇｔとに基づいて燃料噴射弁３０の操作量として通電時間Ｔｉｎｊを決定して、燃料噴射弁駆動回路６３に対して通電指示を行う。燃料噴射弁制御部６１は、負荷制御時及び回転数制御時のいずれの場合においても、センサ異常判定部６５によって、圧力センサ１８に異常を生じていないと診断されている場合には、噴射量マップを参照しながら、圧力センサ１８を用いて検出される検出圧力Ｐｄｅｔと目標燃料噴射量Ｑｔｇｔとに基づいて燃料噴射弁３０の通電時間Ｔｉｎｊを決定する。
【００４６】
一方、燃料噴射弁制御部６１は、負荷制御時及び回転数制御時のいずれの場合においても、センサ異常判定部６５によって、圧力センサ１８に異常を生じていると診断された場合においては、検出圧力Ｐｄｅｔを用いることができないことから、指示圧力Ｐｔｇｔを燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊの決定に用いることとしている。すなわち、この場合においては、噴射量マップを参照しながら、指示圧力Ｐｔｇｔと目標燃料噴射量Ｑｔｇｔとに基づいて燃料噴射弁３０の通電時間Ｔｉｎｊを決定する。
【００４７】
燃料噴射弁駆動回路６３は、燃料噴射弁制御部６１から送られる通電指示にしたがって燃料噴射弁３０に対して通電を行う。これによって、内燃機関の気筒に対して所定の噴射量の燃料噴射が行われる。
【００４８】
補正部６７は、回転数制御中に、センサ異常判定部６５によって、圧力センサ１８に異常を生じていると診断された場合において、機関回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔとの関係に応じて、燃料噴射弁３０の操作量としての通電時間Ｔｉｎｊを補正するようになっている。燃料噴射弁３０の通電時間Ｔｉｎｊを補正するには、通電時間Ｔｉｎｊそのものを補正するようにしてもよいが、通電時間Ｔｉｎｊの決定に用いるレール圧や目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを補正するようにしてもよい。本実施の形態においては、通電時間Ｔｉｎｊの決定に用いるレール圧を補正する例を説明する。
【００４９】
まず、補正の考え方について説明する。
回転数制御中の圧力センサ１８の異常発生時において、実際のレール圧（以下、「実レール圧」と称する。）Ｐａｃｔが燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊの計算に用いる指示圧力Ｐｔｇｔよりも大きいとすると、求められる通電時間Ｔｉｎｊで燃料噴射弁３０を操作したときには、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量Ｑｔｇｔよりも多くなる。そのため、機関回転数Ｎｅは目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔを上回る。このとき、回転数制御によって目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが減少するため、機関回転数Ｎｅは一旦減少するが、常に実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを上回る状態となっているために、機関回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔで維持しようとして燃料噴射を継続することによって、機関回転数Ｎｅは再び上昇することとなる。その結果、機関回転数Ｎｅが、ある一定の幅で増減を繰り返す状態となる。
【００５０】
一方、実レール圧Ｐａｃｔが指示圧力Ｐｔｇｔよりも小さいとすると、求められる通電時間Ｔｉｎｊで燃料噴射弁３０を操作したときには、実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量Ｑｔｇｔよりも少なくなる。そのため、機関回転数Ｎｅは目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔを下回る。このとき、回転数制御によって目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが増大するが、常に実際の燃料噴射量が目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを下回ることとなるために、機関回転数Ｎｅは減少し続ける状態となる。
【００５１】
図４は、回転数制御中に生じる事象をフローチャートで示したものである。念のために言えば、このフローチャート図は、ＥＣＵ５０の制御を示すものではない。
まず、回転数制御の実行中において、圧力センサ１８によって検出される検出圧力Ｐｄｅｔが指示圧力Ｐｔｇｔよりも大きい場合（ステップＳ１でＹｅｓの場合）には、実際の燃料噴射量は目標燃料噴射量Ｑｔｇｔよりも大きくなり（ステップＳ２）、機関回転数Ｎｅは上昇する（ステップＳ３）。その結果、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが下がる（ステップＳ４）。
【００５２】
そうすると機関回転数Ｎｅは減少するが、機関回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔまで低下しない場合（ステップＳ５でＮｏ判定の場合）には、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔがゼロとなっていない限り（ステップＳ６でＹｅｓ判定の場合）、ステップＳ４に戻って目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが徐々に下げられる。その結果、機関回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔまで低下したところで（ステップＳ５でＹｅｓ判定の場合）、機関回転数Ｎｅが安定する（ステップＳ１１）。
【００５３】
一方、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが下がり続けた結果、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔがゼロとなった場合（ステップＳ６でＮｏ判定の場合）には、燃料噴射が停止し（ステップＳ７）、機関回転数Ｎｅが低下する（ステップＳ８）。機関回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔ以上となっている間は（ステップＳ９でＮｏ判定の場合）、燃料噴射が停止した状態で維持される。そして、機関回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔを下回ると（ステップＳ９でＹｅｓ判定の場合）、燃料噴射が再開され（ステップＳ１０）、機関回転数Ｎｅが上昇し始めるため、再びステップＳ３以降の事象が繰り返されることとなる。
【００５４】
また、回転数制御の実行中において、圧力センサ１８によって検出される検出圧力Ｐｄｅｔが指示圧力Ｐｔｇｔよりも小さい場合（ステップＳ１でＮｏの場合）には、実際の燃料噴射量は目標燃料噴射量Ｑｔｇｔよりも小さくなり（ステップＳ１２）、機関回転数Ｎｅは低下する（ステップＳ１３）。その結果、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが増加する（ステップＳ１４）。
【００５５】
そうすると機関回転数Ｎｅは上昇するが、機関回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔまで上昇しない場合（ステップＳ１５でＮｏ判定の場合）には、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが、設定可能な最大値Ｑｔｇｔ＿ｍａｘを越えていない限り（ステップＳ１６でＹｅｓ判定の場合）、ステップＳ１４に戻って目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが徐々に増加させられる。その結果、機関回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔまで上昇したところで（ステップＳ１５でＹｅｓ判定の場合）、機関回転数Ｎｅが安定する（ステップＳ１１）。
【００５６】
一方、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが増加し続けた結果、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔが、設定可能な最大値Ｑｔｇｔ＿ｍａｘとなった場合（ステップＳ１６でＮｏ判定の場合）には、機関回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔに到達しない状態となって（ステップＳ１７）、内燃機関の出力負荷が不足した状態となる。極端な場合には、内燃機関は停止することになる（ステップＳ１８）。
【００５７】
このような事象が生じることを防ぐために、本実施の形態において、補正部６７は、回転数制御中の圧力センサ１８の異常発生時において、機関回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔよりも小さい状態が続く状態のときには、実レール圧Ｐａｃｔが指示圧力Ｐｔｇｔよりも小さいものと推定し、燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊの計算に用いるレール圧を小さくする補正を行うようになっている。また、補正部６７は、回転数制御中の圧力センサ１８の異常発生時において、機関回転数Ｎｅが、ある一定の幅で増減を繰り返す状態のときには、実レール圧Ｐａｃｔが指示圧力Ｐｔｇｔよりも大きいものと推定し、燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊの計算に用いるレール圧を大きくする補正を行うようになっている。
【００５８】
３．制御方法
以下、本実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置で実施される制御方法のうち、回転数制御に関連する部分をフローチャートに沿って説明する。図５は、圧力センサ１８に異常が生じている場合における制御方法（補正方法）を説明するためのフローチャート図である。
【００５９】
まず、図５において、スタート後のステップＳ２１において、ＥＣＵ５０は、圧力センサ１８に異常を生じているか否かを判別する。圧力センサ１８の異常判定方法は特に限定されるものではなく、このステップＳ２１においては、別のルーチンで実行された圧力センサ１８の異常診断によって圧力センサ１８の異常を示すフラグが立てられているか否かを見ることによって判別を行うようにすることができる。圧力センサ１８に異常を生じていない場合（ステップＳ２１でＮｏ判定の場合）には本ルーチンを終了してスタートに戻る一方、圧力センサ１８に異常を生じている場合（ステップＳ２１でＹｅｓ判定の場合）には、ステップＳ２２に進む。
【００６０】
ステップＳ２２において、ＥＣＵ５０は、内燃機関の制御モードが回転数制御中であるか否かを判別する。内燃機関の制御モードが回転数制御中でない場合（ステップＳ２２でＮｏ判定の場合）には本ルーチンを終了してスタートに戻る一方、内燃機関の制御モードが回転数制御中である場合（ステップＳ２２でＹｅｓ判定の場合）には、ステップＳ２３に進む。
【００６１】
ステップＳ２３において、ＥＣＵ５０は、あらかじめ設定された所定時間内における機関回転数Ｎｅの推移を取得した後、ステップＳ２４において、目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔから機関回転数Ｎｅを減算した値（Ｎｅ＿ｔｇｔ−Ｎｅ）が所定の閾値αを越える状態が一定時間以上継続していたか否かを判別する。このステップＳ２４は、つまり、燃料噴射量Ｑが目標燃料噴射量Ｑｔｇｔよりも常に不足している状態を判別するステップとなっている。具体的には、燃料噴射量Ｑが目標燃料噴射量Ｑｔｇｔよりも少ない場合には、回転数制御中において、求められる目標燃料噴射量Ｑｔｇｔに基づいて燃料噴射を実行した場合であっても、機関回転数Ｎｅが減少し続けて、目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔを大きく下回る状態が続くこととなるのである。閾値αや機関回転数Ｎｅの推移を取得する所定時間は、噴射量のズレの許容誤差等に応じてあらかじめ適宜の値に設定することができる。
【００６２】
ステップＳ２４でＹｅｓ判定の場合に、ＥＣＵ５０はステップＳ２５に進み、燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊの計算に用いる指示圧力Ｐｔｇｔの現在の値が、設定可能な最小値Ｐｔｇｔ＿ｍｉｎを越えているか否かを判別する。指示圧力Ｐｔｇｔの現在の値が最小値Ｐｔｇｔ＿ｍｉｎを超えている場合（ステップＳ２５でＹｅｓ判定の場合）には、ステップＳ２６に進み、ＥＣＵ５０は、以降の通電時間Ｔｉｎｊの計算に用いる指示圧力Ｐｔｇｔを減少させるよう補正を実行する。例えば、あらかじめ設定された１未満の値の係数をかけるようにしてもよいし、所定の圧力分オフセットするようにしてもよい。具体的な補正の方法は特に限定されない。
【００６３】
その結果、計算に用いる指示圧力Ｐｔｇｔが小さくなる分、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを実現するための通電時間Ｔｉｎｊが長くなり、実際の燃料噴射量Ｑを増量させることができる。したがって、機関回転数Ｎｅが増大して、機関回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔ付近で安定させることができる。
【００６４】
一方、指示圧力Ｐｔｇｔの現在の値が最小値Ｐｔｇｔ＿ｍｉｎ以下となっている場合（ステップＳ２５でＮｏ判定の場合）には、通電時間Ｔｉｎｊの計算に用いる指示圧力Ｐｔｇｔをこれ以上減少させることができない程度に燃料噴射量Ｑを増量したにもかかわらず、機関回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔを大きく下回っている状態であることから、流量制御弁１５やその他の部品に故障が生じているものと推定される。したがって、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２７に進みエラー判定をし、記憶手段等に記録を残したり、運転者等に知らせたりした上で、回転数制御を終了する。この場合には、故障の原因を特定するために、別の故障診断を実行することが好ましい。
【００６５】
また、上記のステップＳ２４においてＮｏ判定であった場合には、ステップＳ２８に進み、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２３で取得した所定時間内において、機関回転数Ｎｅが一定の振幅以上で上下動する状態が繰り返されたか否かを判別する。このステップＳ２８は、つまり、燃料噴射量Ｑが目標燃料噴射量Ｑｔｇｔよりも多い状態を判別するためのステップである。具体的には、燃料噴射量Ｑが目標燃料噴射量Ｑｔｇｔよりも多い場合には、機関回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔに維持しようとして燃料噴射を実行すると、機関回転数Ｎｅが上昇することとなる一方、機関回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔを上回ると、燃料噴射が停止して機関回転数Ｎｅが低下するために、機関回転数Ｎｅの上下動が繰り返される状態となるのである。判定に用いる機関回転数Ｎｅの振幅の大きさは、噴射量のズレの許容誤差等に応じてあらかじめ適宜の値に設定することができる。
【００６６】
ステップＳ２８でＹｅｓ判定の場合に、ＥＣＵ５０はステップＳ２９に進み、燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊの計算に用いる指示圧力Ｐｔｇｔの現在の値が、設定可能な最大値Ｐｔｇｔ＿ｍａｘ未満であるか否かを判別する。指示圧力Ｐｔｇｔの現在の値が最大値Ｐｔｇｔ＿ｍａｘ未満の場合（ステップＳ２９でＹｅｓ判定の場合）には、ステップＳ３０に進み、ＥＣＵ５０は、以降の通電時間Ｔｉｎｊの計算に用いる指示圧力Ｐｔｇｔを増大させるよう補正を実行する。例えば、あらかじめ設定された１を越える値の係数をかけるようにしてもよいし、所定の圧力分オフセットするようにしてもよい。具体的な補正の方法は特に限定されない。
【００６７】
その結果、計算に用いる指示圧力Ｐｔｇｔが大きくなる分、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを実現するための通電時間Ｔｉｎｊが短くなり、実際の燃料噴射量Ｑを減少させることができる。したがって、機関回転数Ｎｅの上昇が抑えられて、機関回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔ付近で安定させることができる。
【００６８】
一方、指示圧力Ｐｔｇｔの現在の値が最大値Ｐｔｇｔ＿ｍａｘ以上となっている場合（ステップＳ２９でＮｏ判定の場合）には、通電時間Ｔｉｎｊの計算に用いる指示圧力Ｐｔｇｔをこれ以上増大させることができない程度に燃料噴射量Ｑを減少したにもかかわらず、機関回転数Ｎｅが上下動を繰り返す状態であることから、流量制御弁１５やその他の部品に故障が生じているものと推定される。したがって、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２７に進みエラー判定をし、記憶手段等に記録を残したり、運転者等に知らせたりした上で、回転数制御を終了する。この場合には、故障の原因を特定するために、別の故障診断を実行することが好ましい。
【００６９】
４．第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置で得られる効果
以上説明した本実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置１０によれば、圧力センサ１８の故障時のバックアップ運転モード中において回転数制御を実行する際に、現在の機関回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔとの関係に応じて、燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊの決定に用いる指示圧力Ｐｔｇｔを補正することとしているために、通電時間Ｔｉｎｊが補正されて、実際の燃料噴射量Ｑが目標燃料噴射量Ｑｔｇｔから大きくかけ離れることを防止することができる。したがって、バックアップ運転モード中における回転数制御を安定的に実行することができるようになる。
【００７０】
また、本実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置１０においては、ＥＣＵ５０は、現在の機関回転数Ｎｅが目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔよりも所定の閾値αを越える状態が所定時間以上継続したときに、燃料噴射量Ｑが増大するように、また、現在の機関回転数Ｎｅが、所定の振幅以上で上下動を繰り返したときに、燃料噴射量Ｑが減少するように、燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊの決定に用いる指示圧力Ｐｔｇｔを補正するようにしている。したがって、実際の燃料噴射量Ｑと目標燃料噴射量Ｑｔｇｔとのズレが小さくなって、機関回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔ付近で安定させることができる。
【００７１】
また、本実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置１０においては、ＥＣＵ５０は、燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊの決定に用いる指示圧力Ｐｔｇｔを補正することで、燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊを補正することとしている。したがって、実レール圧Ｐａｃｔに近い圧力値に基づいて燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊが決定され、実際の燃料噴射量Ｑを目標燃料噴射量Ｑｔｇｔに近づけることができる。
【００７２】
［第２の実施の形態］
１．蓄圧式燃料噴射制御装置の全体的構成
図６は、第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置８０の全体的構成を概略的に示す図である。
本実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置８０は、コモンレール１７に、ＥＣＵ５０´によって駆動制御が行われる圧力制御弁２９を備えたリターン通路３９が接続されているとともに、ＥＣＵ５０´が圧力制御弁制御部及び圧力制御弁駆動回路を備えている点で、第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置と異なっている。以下、第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置８０と異なる点を中心に説明する。
【００７３】
圧力制御弁２９は、コモンレール１７から低圧側に戻す燃料の流量を調節することによってレール圧を調節するための弁であって、ＥＣＵ５０´によって通電制御が行われ、電流値に応じて燃料通過面積が比例的に変化する電磁比例制御弁として構成されている。本実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置８０において、圧力制御弁２９は、非通電時に燃料通過面積が最大となる、いわゆるノーマルオープン型の構造を有している。ただし、ノーマルクローズ型の構造を有する圧力制御弁２９であってもよい。
【００７４】
本実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置８０では、電磁式流量制御弁１５を閉ループ制御することでレール圧を制御するモード、圧力制御弁２９を閉ループ制御することでレール圧を制御するモード、及び電磁式流量制御弁１５と圧力制御弁２９とをともに閉ループ制御することでレール圧を制御するモードのいずれかのモードでレール圧制御が実施されるように構成されている。いずれのモードでレール圧制御を行うかは、内燃機関の運転領域等に応じてあらかじめ設定されている。
【００７５】
ＥＣＵ５０´は、基本的に第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置８０のＥＣＵ５０と同様の構成を有しているが、圧力センサ１８の異常が検出されると、電磁式流量制御弁１５を全開にして高圧ポンプ部２０を全吐出の状態にするとともに、圧力制御弁２９への通電量Ｉｐｃを指示圧力Ｐｔｇｔ等に基づいて開ループ制御する。これによりレール圧が制御される。
【００７６】
具体的に、圧力センサ１８の異常時において、流量制御弁制御部は電磁式流量制御弁１５への通電量Ｉｍｕを停止して電磁式流量制御弁１５を全開にする（ノーマルオープン型の場合）。また、圧力制御弁制御部は、指示圧力Ｐｔｇｔ等に基づいて、あらかじめ記憶部に格納された開ループ制御用排出流量マップを参照して、圧力制御弁２９の通過流量を決定した後、流量−電流値マップを参照して、圧力制御弁２９の通電量の指示値Ｉｐｃ＿ｔｇｔを決定することとしている。この開ループ制御用排出流量マップは、あらかじめ実験やシミュレーションによって作成することができる。
【００７７】
そして、ＥＣＵ５０´は、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔと指示圧力Ｐｔｇｔとに基づいて、燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊを決定し、燃料噴射を実行する。このとき、内燃機関の回転数制御の実行中に、実レール圧Ｐａｃｔと指示圧力Ｐｔｇｔとにずれが生じている場合には、機関回転数Ｎｅを目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔに安定的に制御することができないことになる。
【００７８】
そのために、ＥＣＵ５０´の補正部は、機関回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔとの関係に応じて、燃料噴射弁３０の操作量としての通電時間Ｔｉｎｊを補正するようになっている。具体的な補正方法については、第１の実施の形態にかかるＥＣＵ５０の補正部６７と同様にすることができる。
【００７９】
以上説明したように、第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置８０は、電磁式流量制御弁１５及び圧力制御弁２９をともに備えている場合であっても、圧力センサ１８の故障時のバックアップ運転モード中において回転数制御を実行する際に、現在の機関回転数Ｎｅと目標回転数Ｎｅ＿ｔｇｔとの関係に応じて、燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊの決定に用いる指示圧力Ｐｔｇｔが補正され、第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置１０によって得られる効果と同様の効果を得ることができる。
【００８０】
［他の実施の形態］
以上説明した第１及び第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置は、本発明の一態様を示すものであってこの発明を限定するものではなく、それぞれの実施の形態は本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。第１及び第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置は、例えば、以下のように変更することができる。
【００８１】
（１）上述した第１及び第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置において説明した各構成要素や、設定値、設定条件はあくまでも一例であって、任意に変更することが可能である。例えば、上述した第１及び第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置においては、ノーマルオープン型の電磁式流量制御弁を用いているが、いわゆるノーマルクローズ型の電磁式流量制御弁を用いた場合であっても、本発明を適用することが可能である。また、各ステップにおける具体的な演算方法についても適宜変更することができる。
【００８２】
（２）上述した第１及び第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置において説明した圧力センサ１８の異常発生時におけるレール圧制御方法はあくまでも一例であって、他の方法を採用することもできる。例えば、実レール圧Ｐａｃｔが上限値を越えたときに開弁して、その後は、比較的低い圧力（二次圧）に実レール圧Ｐａｃｔを維持することが可能な圧力安全弁をコモンレール１７に備えている場合には、当該二次圧付近に実レール圧Ｐａｃｔを制御することができる。この場合においては、当該二次圧を指示圧力ＰｔｇｔとしてＥＣＵによる補正制御を実行することができる。
【００８３】
また、上述した第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置においては、圧力センサ１８の異常発生時に、電磁式流量制御弁１５を全開にするとともに、圧力制御弁２９を開ループ制御することでレール圧制御を実行することとしていたが、第１の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置１０のように、圧力制御弁２９を全閉状態で保持し、電磁式流量制御弁１５を開ループ制御することでレール圧制御を実行するようにしてもよい。
【００８４】
さらに、電磁式流量制御弁を備えておらず、圧力制御弁のみを備えている蓄圧式燃料噴射制御装置の場合には、圧力センサ１８の異常発生時において、第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置８０と同様にレール圧制御を実行することができる。
上記のいずれの方法でレール圧制御を実行する場合であっても、本発明による補正制御を実行することによって、回転数制御を安定的に実行することができるようになる。
【００８５】
（３）上述した第１及び第２の実施の形態にかかる蓄圧式燃料噴射制御装置においては、燃料噴射弁３０への通電時間Ｔｉｎｊの決定に用いる指示圧力Ｐｔｇｔを補正することによって燃料噴射量Ｑの補正を行うこととしているが、これ以外の方法によって燃料噴射量Ｑを補正することもできる。例えば、目標燃料噴射量Ｑｔｇｔを補正するようにしてもよい。このように補正することによっても、回転数制御を安定的に実行することができるようになる。
【符号の説明】
【００８６】
１０：蓄圧式燃料噴射制御装置、１１：燃料タンク、１３：低圧ポンプ部、１５：電磁式流量制御弁、１７：コモンレール、１８：圧力センサ、２０：高圧ポンプ部、２７：オーバーフローバルブ、２９：圧力制御弁、３０：燃料噴射弁、３１：燃料通路、３５：リターン通路、５０・５０´：電子制御ユニット、５１：制御モード切換部、５３：指示圧力設定部、５５：目標燃料噴射量設定部、５７：流量制御弁制御部、５９：流量制御弁駆動回路、６１：燃料噴射弁制御部、６３：燃料噴射弁駆動回路、６５：センサ異常判定部、６７：補正部、８０：蓄圧式燃料噴射制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の燃料噴射弁が接続されたコモンレールと、前記コモンレール内の圧力を検出するための圧力センサと、内燃機関の気筒への燃料噴射制御を実行する電子制御ユニットと、を備え、前記内燃機関の負荷変動にかかわらず前記内燃機関の回転数を所定の目標回転数に維持する制御を実行可能な蓄圧式燃料噴射制御装置において、
前記電子制御ユニットが、
前記内燃機関の現在の回転数と前記所定の目標回転数との差分に基づき目標燃料噴射量を設定する目標燃料噴射量設定部と、
前記コモンレール内の圧力の指示値を設定する指示圧力設定部と、
前記圧力センサの異常を検出するセンサ異常判定部と、
前記圧力センサを用いて検出される検出圧力と前記目標燃料噴射量とに基づき前記燃料噴射弁の操作量を決定する燃料噴射弁制御部であって、前記圧力センサの異常が検出されているときには前記検出圧力の代わりに前記圧力の指示値を用いて前記燃料噴射弁の操作量を決定する燃料噴射弁制御部と、
前記圧力センサの異常が検出されているときに、前記内燃機関の現在の回転数と前記目標回転数との関係に応じて前記燃料噴射弁の操作量を補正する補正部と、
を備えることを特徴とする蓄圧式燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記補正部は、前記内燃機関の現在の回転数が前記目標回転数に対して所定の閾値以上小さい状態が所定時間以上継続したときに、燃料噴射量が増大するように前記燃料噴射弁の操作量を補正することを特徴とする請求項１に記載の蓄圧式燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記補正部は、前記内燃機関の現在の回転数が、所定の振幅以上で上下動を繰り返したときに、燃料噴射量が減少するように前記燃料噴射弁の操作量を補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄圧式燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記補正部は、前記燃料噴射弁の操作量の決定に用いる前記圧力の指示値を補正することにより、前記燃料噴射弁の操作量を補正することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄圧式燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記補正部は、前記燃料噴射弁の操作量の決定に用いる前記目標燃料噴射量を補正することにより、前記燃料噴射弁の操作量を補正することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄圧式燃料噴射制御装置。
【請求項１】
複数の燃料噴射弁が接続されたコモンレールと、前記コモンレール内の圧力を検出するための圧力センサと、内燃機関の気筒への燃料噴射制御を実行する電子制御ユニットと、を備え、前記内燃機関の負荷変動にかかわらず前記内燃機関の回転数を所定の目標回転数に維持する制御を実行可能な蓄圧式燃料噴射制御装置において、
前記電子制御ユニットが、
前記内燃機関の現在の回転数と前記所定の目標回転数との差分に基づき目標燃料噴射量を設定する目標燃料噴射量設定部と、
前記コモンレール内の圧力の指示値を設定する指示圧力設定部と、
前記圧力センサの異常を検出するセンサ異常判定部と、
前記圧力センサを用いて検出される検出圧力と前記目標燃料噴射量とに基づき前記燃料噴射弁の操作量を決定する燃料噴射弁制御部であって、前記圧力センサの異常が検出されているときには前記検出圧力の代わりに前記圧力の指示値を用いて前記燃料噴射弁の操作量を決定する燃料噴射弁制御部と、
前記圧力センサの異常が検出されているときに、前記内燃機関の現在の回転数と前記目標回転数との関係に応じて前記燃料噴射弁の操作量を補正する補正部と、
を備えることを特徴とする蓄圧式燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記補正部は、前記内燃機関の現在の回転数が前記目標回転数に対して所定の閾値以上小さい状態が所定時間以上継続したときに、燃料噴射量が増大するように前記燃料噴射弁の操作量を補正することを特徴とする請求項１に記載の蓄圧式燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記補正部は、前記内燃機関の現在の回転数が、所定の振幅以上で上下動を繰り返したときに、燃料噴射量が減少するように前記燃料噴射弁の操作量を補正することを特徴とする請求項１又は２に記載の蓄圧式燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記補正部は、前記燃料噴射弁の操作量の決定に用いる前記圧力の指示値を補正することにより、前記燃料噴射弁の操作量を補正することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄圧式燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記補正部は、前記燃料噴射弁の操作量の決定に用いる前記目標燃料噴射量を補正することにより、前記燃料噴射弁の操作量を補正することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の蓄圧式燃料噴射制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−１０８４４５（Ｐ２０１３−１０８４４５Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５４５６６（Ｐ２０１１−２５４５６６）
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００００３３３３）ボッシュ株式会社 (510)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２２日（２０１１．１１．２２）
【出願人】（０００００３３３３）ボッシュ株式会社 (510)
【Ｆターム（参考）】
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