(57)【要約】【課題】運転制限領域をより縮小可能な内燃機関の燃料噴射装置を提供する。【解決手段】サプライポンプ２より圧送された高圧燃料を蓄圧レール３内に蓄圧し、内燃機関１の各気筒毎に装備されたインジェクタ４に前記高圧燃料を分配供給し、前記インジェクタ４が通電されることによりインジェクタ４から各気筒の燃焼室５へ高圧燃料を噴射させて供給する内燃機関１の燃料噴射装置であり、燃料温度を検出または推定する燃温測定手段２４と、燃料タンク７の燃料残量を検出または推定する燃料残量測定手段２３と、前記燃温測定手段２４によって検出または推定された燃料温度が予め設定した所定値を超え且つ前記燃料残量測定手段２３によって検出または推定された燃料残量が予め設定した所定量から減少された際に、燃料残量が前記所定量より多い時と比べて前記蓄圧レール３の蓄圧圧力を低下させるよう補正する蓄圧圧力補正手段６と、を備えるようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧ポンプより圧送された高圧燃料を蓄圧レール内に蓄圧し、内燃機関の各気筒毎に装備されたインジェクタに前記高圧燃料を分配供給し、前記インジェクタが通電されることによりインジェクタから各気筒の燃焼室へ高圧燃料を噴射させて供給する内燃機関の燃料噴射装置において、
燃料温度を検出または推定する燃温測定手段と、
燃料タンクの燃料残量を検出または推定する燃料残量測定手段と、
前記燃温測定手段によって検出または推定された燃料温度が予め設定した所定値を超え且つ前記燃料残量測定手段によって検出または推定された燃料残量が予め設定した所定量から減少された際に、前記燃料残量が前記所定量より多い時と比べて前記蓄圧レールの蓄圧圧力を低下させるよう補正する蓄圧圧力補正手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項２】
前記蓄圧圧力を低下させるよう補正する領域は、予め設定した燃料残量より増加するにつれて、予め設定した燃料温度の所定値を上昇させて区分する遷移領域を含むことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項３】
前記蓄圧圧力補正手段は、前記燃料残量測定手段によって検出または推定された燃料残量に応じて前記蓄圧圧力の低下補正量を減少させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項４】
高圧ポンプより圧送された高圧燃料を蓄圧レール内に蓄圧し、内燃機関の各気筒毎に装備されたインジェクタに前記高圧燃料を分配供給し、前記インジェクタが通電されることによりインジェクタから各気筒の燃焼室へ高圧燃料を噴射させて供給する内燃機関の燃料噴射装置において、
燃料温度を検出または推定する燃温測定手段と、
燃料タンクの燃料残量を検出または推定する燃料残量測定手段と、
前記燃温測定手段によって検出または推定された燃料温度が予め設定した所定値を超えた際に、前記燃料温度が前記所定値より低い時と比べて前記蓄圧レールの蓄圧圧力を低下させるよう補正するとともに、前記燃料残量測定手段によって検出または推定された燃料残量に応じて前記蓄圧圧力の低下補正量を減少させる蓄圧圧力補正手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記蓄圧圧力補正手段は、前記燃料温度測定手段によって検出または推定された燃料温度に応じて前記蓄圧圧力の低下補正量を増加させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記蓄圧圧力補正手段は、前記燃料温度測定手段によって検出または推定された燃料温度に応じて前記蓄圧圧力の低下速度を増加させることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【請求項７】
前記蓄圧圧力補正手段は、前記燃料残量測定手段によって検出または推定された燃料残量に応じて前記蓄圧圧力の低下速度を減少させることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一つに記載の内燃機関の燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄圧した高圧燃料を内燃機関の各気筒内に噴射する燃料噴射弁（インジェクタ）備えた内燃機関の燃料噴射装置に関し、特に、燃料噴射弁温度の過上昇抑制に好適な内燃機関の燃料噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
排気ガス規制の強化やエンジン出力の向上に対応して蓄圧燃料の高圧化が図られているが、この高圧化に伴い、高圧蓄圧燃料を各気筒内に噴射する燃料噴射弁（インジェクタ）の温度が過上昇する問題がある。この温度の過上昇を解消するためには、温度上昇時に燃料の噴射量を減少またはコモンレール圧を低下させて、燃料温度を下げ、インジェクタ温度を下げることが有効である一方、この方法では、内燃機関の出力の低下を伴い、蓄圧式燃料噴射システムを搭載した車両のドライバビリティ（運転性能）を低下させるものであることが知られている。
【０００３】
このため、従来から前記車両のドライバビリティの低下を抑制しつつインジェクタ温度の過上昇を抑制して蓄圧燃料の高圧化を図る燃料噴射装置が提案されている（特許文献１、２参照）。
【０００４】
特許文献１では、インジェクタ温度と所定値との差、センサにより検出したコモンレール圧および特性図に基づいて、電流補正係数を算出し、また、コモンレール圧の低圧時の下げ方と比べて高圧時は電流補正係数を通常時より大きく下げるように設定するようにして、インジェクタ温度が所定値を越えている場合には、インジェクタのソレノイドコイルへの駆動電流値を運転条件に応じて下げることにより、ソレノイドコイルの発熱量を抑制するようにしている。
【０００５】
特許文献２では、インジェクタで噴射されずに余剰となってリークして燃料タンクに還流するリーク燃料の温度上昇率をエンジンの運転条件に応じて算出し、この温度上昇率に基づいて、蓄圧燃料の温度上昇の抑制のための運転制限（ガードレール圧低下や噴射量低下による出力低下運転）を開始する条件を変化させるようにしている。
【特許文献１】特開２００３−２７８５８６号公報
【特許文献２】特開２００６−２９２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１では、燃料温度が一定の所定値を超えると噴射圧力の制限およびインジェクタの発熱量の抑制が開始されるので、噴射圧力や噴射量などの条件によって変化する燃料温度の上昇率によっては燃料温度が許容値を超える恐れがある。また、噴射圧力制限を開始する所定値を過度に低く設定するとエンジンの運転状態に応じた目標噴射圧力を発生させることができない領域が拡大して、その分出力の低下を生じることになる。
【０００７】
また、特許文献２では、エンジンの運転条件に応じて燃料温度の上昇率を推定して運転制限の開始温度を設定するものであるため、運転制限される領域を縮小可能である。しかしながら、リークされて燃料タンクに戻され、燃料タンクに存在する残存燃料との熱交換後に、燃料タンクから再び蓄圧燃料として供給される際の燃料温度は、燃料タンクの残存燃料（熱容量）の大小に応じて変化することから、燃料タンクの残存燃料が比較的多い場合等においては、前記推定した燃料温度の上昇率より低い上昇率で燃料温度が上昇されるにも係らず、運転制限されてしまうといういうことが予想される。
【０００８】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、運転制限領域をより縮小可能な内燃機関の燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、高圧ポンプより圧送された高圧燃料を蓄圧レール内に蓄圧し、内燃機関の各気筒毎に装備されたインジェクタに前記高圧燃料を分配供給し、前記インジェクタが通電されることによりインジェクタから各気筒の燃焼室へ高圧燃料を噴射させて供給する内燃機関の燃料噴射装置において、燃料温度を検出または推定する燃温測定手段と、燃料タンクの燃料残量を検出または推定する燃料残量測定手段と、前記燃温測定手段によって検出または推定された燃料温度が予め設定した所定値を超え且つ前記燃料残量測定手段によって検出または推定された燃料残量が予め設定した所定量から減少された際に、前記燃料残量が前記所定量より多い時と比べて前記蓄圧レールの蓄圧圧力を低下させるよう補正する蓄圧圧力補正手段と、を備えるようにした。
【発明の効果】
【００１０】
したがって、本発明では、燃温測定手段によって検出または推定された燃料温度が予め設定した所定値を超え且つ前記燃料残量測定手段によって検出または推定された燃料残量が予め設定した所定量から減少された際に、前記燃料残量が前記所定量より多い時と比べて前記蓄圧レールの蓄圧圧力を低下させるよう補正するため、熱地や夏季等における燃温上昇時、出力低下を伴う運転制限状態の作動領域を縮小でき、その作動頻度を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の内燃機関の燃料噴射装置を各実施形態に基づいて説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１〜図４は、本発明を適用した内燃機関の燃料噴射装置の第１実施形態を示し、図１は内燃機関の燃料噴射装置のシステム構成図、図２は内燃機関の燃料噴射装置の制御フローチャート、図３は本実施形態における運転制限領域を示す説明図、図４は燃料タンクの燃料残量に対する燃料温度の上昇速度を示す説明図である。
【００１３】
図１において、内燃機関の燃料噴射装置はコモンレール式燃料噴射システムを構成し、ディーゼルエンジン等の内燃機関１（以下エンジンと言う）により回転駆動されるサプライポンプ２と、このサプライポンプ２より吐出された高圧燃料を蓄圧する蓄圧タンクを構成するコモンレール３と、このコモンレール３に蓄圧された高圧燃料をエンジン１の各気筒の燃焼室５内に噴射供給する複数個の電磁弁付きインジェクタ４（以下インジェクタと略す）と、サプライポンプ２および複数個のインジェクタ４を電子制御するエンジンコントローラ６（ＥＣＵ）とを備えている。
【００１４】
前記サプライポンプ２は、燃料タンク７に配置されたセンダーユニット８内の燃料ポンプ１４から吐出された燃料を燃料フィルタ９およびフィード配管１０を介して導入し、エンジン１のクランク軸の回転に伴って回転されて導入燃料を比較的低圧の燃料圧に加圧する低圧用フィードポンプと、同じくクランク軸の回転に伴って駆動されてフィードポンプよりの低圧燃料を加圧してコモンレール３に吐出する高圧用プランジャポンプとを備える。サプライポンプ２からのリーク燃料はリターン配管１１に戻され、燃料クーラ１２を経由させてセンダーユニット８から燃料タンク７へ戻される。なお、寒冷地仕様車においては、リターン配管１１中に、サプライポンプ２で加圧されることにより一度暖められたリーク燃料を燃料供給系統のフィード配管１０へ直接戻すフューエルリターンコントロールシステム１３（ＦＲＣＳ）が配置されている。
【００１５】
前記コモンレール３には、サプライポンプ２から吐出される高圧燃料が連続的に供給されて燃料噴射圧力に相当する高い圧力（コモンレール圧）に蓄圧され、このコモンレール圧が限界設定圧を超える場合には図示しないリリーフ弁からリターン配管１１に戻され、コモンレール圧が限界設定圧よりも高くなることを防止している。前記コモンレール圧は、サプライポンプ２の上流に設けた図示しない吸入調整弁をエンジンコントローラ６により調整することにより調整され、コモンレール３の圧力は圧力センサ２０により検出されてエンジンコントローラ６へフィードバックされる。
【００１６】
エンジン１の各気筒毎に装備されたインジェクタ４は、コモンレール３より分岐する分岐管の下流に接続され、図示しないが、エンジン１の各気筒の燃焼室５内に高圧燃料を噴射して供給する噴射弁と、この噴射弁のニードルを開弁方向に駆動する電磁式アクチュエータとしての電磁ソレノイドと、前記ニードルを閉弁方向に付勢するバルブスプリングとを備える。分岐管を経由して供給された高圧燃料は、電磁ソレノイドの駆動による噴射弁の開弁により燃焼室５に噴射される一方、電磁ソレノイドの作動に伴い一部の燃料は電磁ソレノイドの周辺部位を通過することにより電磁ソレノイドを冷却した後、前記リターン配管１１に戻される。前記各インジェクタ４からの燃料の噴射は、電磁ソレノイドを駆動する図示しない駆動回路への、エンジンコントローラ６（ＥＣＵ）から出力される電磁弁制御信号により電子制御される。
【００１７】
前記エンジンコントローラ６（ＥＣＵ）には、制御処理のおよび演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存・記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置、入力回路、出力回路等よりなるマイクロコンピュータと、その電源回路、インジェクタ駆動回路等を含むよう構成している。そして、エンジンコントローラ６には車両運転情報としてのアクセル開度センサ２１およびエンジン回転数センサ２２よりのアクセル開度信号（ＡＣＣＥＬ）およびエンジン回転数信号（Ｎｅ）、燃料タンク７のセンダーユニット８に設けた燃料残量センサ２３（燃料残量測定手段）よりの燃料残量信号（ＦＬ）、フィード配管１０に配置された燃温センサ２４（燃温測定手段）よりの燃温信号（ＴＨＦＬ）、コモンレール圧力センサ２０よりのコモンレール圧信号（ＰＣ）、エンジン水温センサ２５よりの冷却水温信号（ＴＣ）等が入力されるよう構成している。
【００１８】
また、前記エンジンコントローラ６（ＥＣＵ）の記憶装置には、アクセル開度信号（エンジン負荷ＡＣＣＥＬ）とエンジン回転速度（Ｎｅ）に応じたコモンレール３の目標燃料圧力マップ、アクセル開度信号（エンジン負荷ＡＣＣＥＬ）とエンジン回転速度（Ｎｅ）とに応じた１気筒当たり要求燃料量のマップ、１気筒当たり要求燃料量と目標燃料圧力とに応じたインジェクタ４の開弁パルス幅のマップ、燃料残量（ＦＬ）と燃料温度（ＴＨＦＬ）とをパラメータとした運転制限割合を各設定したマップが予め記憶されている。
【００１９】
そして、エンジンコントローラ６では、燃料圧力センサ２０により検出されるコモンレール３の実際の燃料圧力（ＰＣ）が、そのときのエンジン１のアクセル開度信号（エンジン負荷ＡＣＣＥＬ）と回転速度（Ｎｅ）に応じてマップに設定した目標燃料圧力と一致するように、図示しない吸入調整弁を介してサプライポンプ２における高圧プランジャポンプの吐出量を制御する。例えば、実際のコモンレール燃料圧力（ＰＣ）が目標燃料圧力より低いときには前記吸入調整弁により通路を閉塞するタイミングを早めて高圧プランジャポンプの吐出量を増やし実際のコモンレール燃料圧力（ＰＣ）を上昇させて目標燃料圧力に近づける。この逆に、実際のコモンレール燃料圧力（ＰＣ）が目標燃料圧力より高いときには吸入調整弁が通路を閉塞するタイミングを遅くして高圧プランジャポンプの吐出量を減らし実際のコモンレール燃料圧力（ＰＣ）を下降させて目標燃料圧力に近づける。前記コモンレール燃料圧力（ＰＣ）は、各気筒のインジェクタ４による所定のタイミングによる燃料噴射による各燃焼室５への燃料供給により、所定の燃料が消失することで、コモンレール３内の燃料圧力（ＰＣ）が低下するので、上記したコモンレール燃料圧力（ＰＣ）の制御（高圧プランジャポンプの吐出量制御）は常に実行される。
【００２０】
また、アクセル開度信号（エンジン負荷ＡＣＣＥＬ）と回転速度（Ｎｅ）が定まれば１気筒当たり要求燃料量が一義的に定まり、その１気筒当たり要求燃料量と目標燃料圧力が定まれば、インジェクタ４の開弁パルス幅が定まる。前記エンジンコントローラ６は、そのときのアクセル開度信号（エンジン負荷ＡＣＣＥＬ）と回転速度（Ｎｅ）とから１気筒当たり要求燃料量のマップと目標燃料圧力のマップを検索して、１気筒当たり要求燃料量と目標燃料圧力を求め、これらからさらに燃料噴射パルス幅のマップを検索してインジェクタ４の開弁パルス幅を求め、所定の噴射タイミングとなったとき、この開弁パルス幅でインジェクタ４を開いて各気筒に燃料を供給する。
【００２１】
前記燃料残量と燃料温度とをパラメータとして運転制限割合を記憶させたマップは、図３に示すように、燃料タンク７の燃料残量（ＦＬ）が少なく且つ燃温センサ２４よりの燃料温度（ＴＨＦＬ）が予め設定した所定温度以上の領域および燃料残量が増加するにつれて所定温度を上昇させて設定した遷移領域を運転制限領域Ｂ（例えば８０％）として設定し、前記運転制限領域Ｂに含まれない燃料残量が多い領域および燃料温度が予め設定した温度未満の領域を運転制限不要領域Ａ（１００％）と設定している。なお、燃料温度が予め設定した所定温度以上であり且つ前記運転制限領域Ｂに含まれない燃料残量が多い領域を、運転制限領域Ｂと運転制限不要領域Ａとの中間段階である運転制限緩和領域Ｃ（例えば、９０％）と設定してもよい。
【００２２】
図４は、燃料タンク７の燃料残量に対する燃料温度の上昇速度を示したものである。燃料タンク７からエンジン１に供給された燃料はサプライポンプ２で昇圧されることにより、エンジン１およびインジェクタ４の電磁ソレノイドの熱により、夫々温度上昇され、インジェクタ４により燃焼室５内に順次噴射される。インジェクタ４より噴射されずにエンジン１から還流されるリターン燃料は、上記温度上昇した状態で燃料タンク７のセンダーユニット８内に戻される。
【００２３】
センターユニット内では、エンジン１から還流されたリターン燃料とセンダーユニット８外から流入した残量燃料とが、センダーユニット８内燃料と混合され、その温度が上昇される一方、センダーユニット８外の残量燃料と熱交換されることにより冷却される。したがって、燃料ポンプ１４により吸込まれてエンジン１に供給される燃料の温度は、リターン燃料による入熱量と外部の残量燃料との熱交換による放熱量とのバランスにより上昇するか下降するかが決まる。
【００２４】
前記燃料タンク７の燃料残量がタンク容量の半分以上あるＦの領域においては、外部の残量燃料の液面レベルが高いためにセンダーユニット８はその液面下にあり、しかも、センダーユニット８外の残量燃料の容量が大きくその熱容量も大きいがため温度上昇が緩やかとなり、センダーユニット８内外間の熱交換が盛んに行われ、センダーユニット８内の燃料温度の上昇を抑制する。
【００２５】
前記燃料タンク７の燃料残量がタンク容量の半分以下に低下したＦＥの領域においては、センダーユニット８内外の残留燃料の液面レベルが略等しいかセンダーユニット８外の液面レベルが若干高い程度となり、センダーユニット８内外間の熱交換面積が低下すると共にセンダーユニット８外の残量燃料の容量が小さくなることに伴ってその熱容量も小さくなり、比較的に温度上昇しやすくなる。これがために、燃料残量レベルの低下につれて、センダーユニット８内外間の熱交換も徐々に減少され、センダーユニット８内の温度上昇も徐々に大きくなる。
【００２６】
前記燃料タンク７の燃料残量が残量警告灯により警告される状態まで低下するＥの領域においては、センダーユニット８内外の残留燃料の液面レベルが略等しく低いか若しくはセンダーユニット８内の液面レベルが若干高い程度となり、センダーユニット８内外間の熱交換面積がより一層小さくなると共にセンダーユニット８外の残量燃料の容量も小さくなることに伴ってその熱容量もより小さくなり、温度上昇しやすくなる。これがために、燃料残量レベルの低下につれて、センダーユニット８内外間の熱交換も一層減少され、センダーユニット８内の温度上昇も大きくなる。
【００２７】
前記運転制限割合を記憶させたマップにおける運転制限領域Ｂは、前記燃料タンク７のセンダーユニット８内の残存燃料の温度上昇特性に基づいて燃料残量が１／３前後に低下された段階から燃料残量が少なくなるにつれて運転制限を開始する温度を徐々に低下させ、残量警告が発せられる直前の１／４程度以下に燃料残量が低下される場合には運転制限を開始する温度を従前と同様の温度とするようにしている。
【００２８】
前記エンジンコントローラ６は、燃温センサ２４よりの燃料温度と燃料タンク７の燃料残量とを監視し、これらのセンサ信号が運転制限領域Ｂ（若しくは運転制限緩和領域Ｃ）に存在すると判断した際には、前記目標コモンレール燃料圧力を、運転制限割合を記憶させたマップから読み出した制限割合を乗算して低下させ、コモンレール圧に低下させるよう吸入調整弁を制御して目標コモンレール圧を調整する。このように、目標コモンレール圧が低下されると、その圧力低下に応じて、目標燃料噴射量を変化させる。なお、燃焼室５での燃焼状態が変化することを防止するために、燃料噴射弁の燃料噴射パルス幅は変化させない。
【００２９】
次に、エンジンコントローラ６により実行される目標レール圧および目標噴射量の演算制御について、図２を参照しながら説明する。図２は、エンジンコントローラ６で所定時間（例えば１０ｍｓ）毎に繰返し実行される目標レール圧および目標噴射量の演算制御のフローチャートである。
【００３０】
まず、ステップ１において、アクセル開度センサ２１よりのアクセル開度信号（ＡＣＣＥＬ）、エンジン回転数センサ２２よりのエンジン回転速度信号（Ｎｅ）、燃温センサ２４よりの燃料温度信号（ＴＨＦＬ）、燃料残量センサ２３よりの燃料残量信号（ＦＬ）が読み出され、ステップ２へ進む。
【００３１】
ステップ２では、アクセル開度信号（ＡＣＣＥＬ）とエンジン回転速度（Ｎｅ）により一気筒当りの要求燃料量のマップを参照して目標燃料噴射量（Ｑ）が算出されて、ステップ３へ進む。
【００３２】
ステップ３では、アクセル開度信号（ＡＣＣＥＬ）とエンジン回転速度（Ｎｅ）によりコモンレール３の目標燃料圧力マップを参照して目標レール圧（Ｐ）が算出されて、ステップ４へ進む。
【００３３】
ステップ４では、燃温信号（ＴＨＦＬ）と燃料残量（ＦＬ）とより運転制限割合設定マップを参照して、現在の燃料残量と燃料温度で決定される領域がレール圧制限領域Ｂ（若しくは運転制限緩和領域Ｃ）であるか否かが判定され、レール圧制限領域Ｂ（若しくは運転制限緩和領域Ｃ）でない場合には、ステップ１２へ進み、前記ステップ２およびステップ３で演算した目標燃料噴射量（Ｑ）および目標レール圧（Ｐ）を最終目標燃料噴射量（ＱＦＩＮ）および最終目標レール圧（ＰＦＩＮ）として設定し、インジェクタ駆動回路および吸入調量弁に出力する。
【００３４】
ステップ４において、現在の燃料残量と燃料温度で決定される領域がレール圧制限領域Ｂ（若しくは運転制限緩和領域Ｃ）であると判定した場合にはステップ５〜ステップ１１を実行して、レール圧制限領域Ｂ（若しくは運転制限緩和領域Ｃ）における目標燃料噴射量および目標レール圧を算出して、ステップ１２において、これらのステップで演算した目標燃料噴射量および目標レール圧を最終目標燃料噴射量（ＱＦＩＮ）および最終目標レール圧（ＰＦＩＮ）として設定し、同様に出力する。
【００３５】
即ち、ステップ５では、ステップ３で算出した目標レール圧（Ｐ）を基準としてステップ４で判定した運転制限割合を乗算して制限運転時におけるガードレール圧（ＰＧＤ）を算出して、ステップ６へ進む。
【００３６】
ステップ６では、ステップ３で算出した目標レール圧（Ｐ）とステップ５で算出したガードレール圧（ＰＧＤ）とを比較して小さい（低い）側のレール圧を選択してステップ７へ進む。
【００３７】
ステップ７では、検出された燃料温度（ＴＨＦＬ）の予め設定した所定温度に対する温度差に応じて、レール圧低下速度（ＰＤＷＮ）を算出する。即ち、レール圧低下速度（ＰＤＷＮ）は、前記温度差が大きい場合には大きく設定されて早急にレール圧が低下されるようにし、前記温度差が小さい場合には小さく設定されて徐々にレール圧が低下されるようにする。このように、レール圧低下速度（ＰＤＷＮ）を前記温度差に応じて設定することにより、急激な出力低下を抑制して車両に生ずる減速の違和感を緩和する。
【００３８】
ステップ８では、ステップ３で算出した目標レール圧（Ｐ）よりステップ７で算出したレール圧低下速度（ＰＤＷＮ）を減算した最終目標レール圧（ＰＦＩＮ）を算出し、ステップ９へ進む。このように、最終目標レール圧（ＰＦＩＮ）を低下させることにより、サプライポンプ２での昇圧量の減少およびインジェクタ４の電磁ソレノイドへの駆動電流量減少による発熱量の低下等により、インジェクタ４およびインジェクタ４内燃料の温度が低下される。
【００３９】
ステップ９では、ステップ８で算出した最終目標レール圧（ＰＦＩＮ）に基づいて、その時点における燃料噴射パルス幅を変化させずに供給できるガード燃料噴射量（ＱＧＤ）を算出して、ステップ１０へ進む。このガード燃料噴射量（ＱＧＤ）は、最終目標レール圧（ＰＦＩＮ）がステップ３で算出した目標レール圧（Ｐ）よりステップ７で算出したレール圧低下速度（ＰＤＷＮ）分だけ低下されていることにより、ステップ２で算出した目標燃料噴射量（Ｑ）より減少される。
【００４０】
ステップ１０では、ステップ９で算出したガード燃料噴射量（ＱＧＤ）とステップ２で算出した目標燃料噴射量（Ｑ）とを比較して少ない側の燃料噴射量を選択してステップ１１へ進む。ステップ１１では、ステップ１０で選択した燃料噴射量を最終燃料噴射量（ＱＦＩＮ）として算出してステップ１２へ進む。
【００４１】
そして、ステップ１２において、ステップ８およびステップ１１で各算出した設定値を、運転制限領域における今回の処理での最終目標燃料噴射量（ＱＦＩＮ）および最終目標レール圧（ＰＦＩＮ）として設定し、インジェクタ駆動回路および吸入調量弁に出力する。
【００４２】
以上の処理ステップが所定時間毎に繰返されることにより、実レール圧ＰＣをステップ５で算出したガードレール圧ＰＧＤまで徐々に低下させることができる。そして、燃料温度のみならず、燃料タンク７の燃料残量による燃料温度上昇速度を考慮した制限運転領域Ｂ（更にはＣ）でのみ、エンジン１を制限運転させることができ、レール圧を低下させ出力低下させて行うエンジン１の運転制限の実施領域を小さくすることができる。即ち、燃料残量が多く燃料温度の上昇速度が小さい場合と燃料残量が少なく燃料温度の上昇速度が大きい場合とで同じ運転制限割合で制御することによる運転制限領域を、燃料残量が多く燃料温度の上昇速度が低い領域では運転制限を行わないようにすることができる。このため、特に夏期や熱地での運転性を向上できる。
【００４３】
また、燃料タンク７の熱容量を考慮することにより燃料クーラ１２等の冷却装置の冷却能力を低減させて、そのコスト低減を図ることができる。
【００４４】
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
【００４５】
（ア）高圧ポンプであるサプライポンプ２より圧送された高圧燃料を蓄圧レール３内に蓄圧し、内燃機関１の各気筒毎に装備されたインジェクタ４に前記高圧燃料を分配供給し、前記インジェクタ４が通電されることによりインジェクタ４から各気筒の燃焼室５へ高圧燃料を噴射させて供給する内燃機関１の燃料噴射装置において、燃料温度を検出または推定する燃温測定手段２４と、燃料タンク７の燃料残量を検出または推定する燃料残量測定手段２３と、前記燃温測定手段２４によって検出または推定された燃料温度が予め設定した所定値を超え且つ前記燃料残量測定手段２３によって検出または推定された燃料残量が予め設定した所定量から減少された際に、前記燃料残量が前記所定量より多い時と比べて前記蓄圧レール３の蓄圧圧力を低下させるよう補正する蓄圧圧力補正手段６と、を備えるようにした。このため、熱地や夏季等における燃温上昇時、出力低下を伴う運転制限状態の作動領域を縮小でき、その作動頻度を低減することができる。
【００４６】
（イ）蓄圧圧力を低下させるよう補正する領域Ｂは、予め設定した燃料残量より増加するにつれて、予め設定した燃料温度の所定値を上昇させて区分する遷移領域を含むことにより、燃料残量が比較的確保されたタンク容量の１／３〜１／２の燃料残量であっても燃料温度が前記区分された領域に該当するよう上昇された場合には確実に運転制限状態としてインジェクタ温度を低下させることができる。
【００４７】
（ウ）蓄圧圧力補正手段６は、前記燃料残量測定手段２３によって検出または推定された燃料残量に応じて前記蓄圧圧力の低下補正量を減少させるようにすると、燃料残量が少なく燃料温度が上昇しやすい燃料温度上昇時に、確実に運転制限状態としてインジェクタ温度を低下させることができる。
【００４８】
（エ）蓄圧圧力補正手段６は、前記燃料温度測定手段２４によって検出または推定された燃料温度に応じて前記蓄圧圧力の低下速度を増加させることにより、速やかに燃料温度を低下させ、インジェクタ温度を低下させることができる。
【００４９】
（第２実施形態）
図５〜図７は、本発明を適用した内燃機関の燃料噴射装置の第２実施形態を示し、図５は燃料残量と燃料温度とをパラメータとして運転制限割合を記憶させたマップ、図６は燃料噴射装置の制御フローチャートの第１実施例、図７は内燃機関の燃料噴射装置の制御フローチャートの第２実施例である。本実施形態においては、運転制限割合を燃料残量と燃料温度とをパラメータとして設定した構成を第１実施形態に追加したものである。なお、第１実施形態と同一装置・部材には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
【００５０】
本実施形態における運転制限割合を設定したマップは、図５に示すように、燃料タンク７の燃料残量が少ない程、また、燃料温度が上昇する程、運転制限割合を増加させる（制限量を大きくする）よう、燃料残量と燃料温度とをパラメータとしてマップ化したことを特徴としている。内燃機関１の燃料噴射装置のシステム構成は基本的に第１実施形態と同じである。
【００５１】
また、エンジンコントローラ６で所定時間毎に実行される目標レール圧および目標噴射量の演算制御の第１実施例は、図６に示すフローチャートにより構成している。このフローチャートは、第１実施形態の図２に示すフローチャートとは、ステップ１５の処理が相違し、その他の処理は、基本的に同じである。以下では、第１実施形態と相違する部位について説明する。
【００５２】
即ち、ステップ１５では、図５に示す運転制限割合を設定したマップを参照して、その時点の燃料残量ＦＬと燃料温度ＴＨＦＬとに基づいて、運転制限割合を算出するようにしている。したがって、同じ燃料温度ＴＨＦＬであったとしても燃料残量ＦＬが相違すれば、燃料残量ＦＬが少ないほど運転制限割合が増加（制限量が大きい）され、燃料残量ＦＬが多いほど運転制限割合が減少（制限量が少ない）される。また、逆に、同じ燃料残量ＦＬであっても、燃料温度ＴＨＦＬが高いほど運転制限割合が増加（制限量が大きい）され、燃料温度ＴＨＦＬが低いほど運転制限割合が減少（制限量が少ない）される。
【００５３】
以上のように、燃料残量と燃料温度との両者をパラメータとして運転制限割合を変化させることにより、燃料残量が多く燃料温度の上昇速度が小さい場合と燃料残量が少なく燃料温度の上昇速度が大きい場合とで運転制限割合を木目細かく設定することができる。
【００５４】
図６に示す制御フローチャートにおいて、ステップ７のレール圧低下速度ＰＤＷＮは、第１実施形態と同様に、燃料温度ＴＨＦＬと運転制限を開始する燃料温度との温度差に応じて設定することができる。また、燃料温度ＴＨＦＬと運転制限を開始する燃料温度との温度差に応じ且つ燃料残量ＦＬに応じて設定することもできる。これは、図５に示す運転制限割合のマップにおいて、その制限量に応じてレール圧低下速度ＰＤＷＮを設定することであり、より一層木目細かい設定をすることができる。
【００５５】
図７に示す第２実施例の目標レール圧および目標噴射量の演算制御の制御フローチャートにおいては、第１実施例のフローチャートのステップ３に続けて、ステップ１６およびステップ１７を実行して、燃料温度ＴＨＦＬが予め設定された設定温度を超えている場合には燃料残量が警告点に達する以前において、燃料残量警告灯を早期に点灯させるようにしたものである。
【００５６】
即ち、ステップ１６では、燃料温度ＴＨＦＬが予め設定された設定温度を超えていること、および、燃料残量ＦＬが燃料残量警告するレベルに近づいているレベル（例えばタンク容量の１／５程度）以下となっていることを判定する。そして、これらの条件が満たされている場合にはステップ１７へ進み、燃料残量警告灯を点灯させ、燃料タンク７への給油を促すようにしている。燃料タンク７に給油されると、温度上昇していない燃料が追加されることとなり、且つ、燃料残量ＦＬが増加して燃料温度の上昇率が低下されることにより、燃料温度も低下され、運転制限状態が解除される。ステップ１６での判定において、上記の条件が満たされていない場合には、ステップ１７を経ることなく、次のステップであるステップ１５へ進むようにしている。
【００５７】
本実施形態においては、第１実施形態における効果（ア）、（エ）に加えて以下に記載した効果を奏することができる。
【００５８】
（オ）高圧ポンプであるサプライポンプ２より圧送された高圧燃料を蓄圧レール３内に蓄圧し、内燃機関１の各気筒毎に装備されたインジェクタ４に前記高圧燃料を分配供給し、前記インジェクタ４が通電されることによりインジェクタ４から各気筒の燃焼室５へ高圧燃料を噴射させて供給する内燃機関１の燃料噴射装置において、燃料温度を検出または推定する燃温測定手段２４と、燃料タンク７の燃料残量を検出または推定する燃料残量測定手段２３と、前記燃温測定手段２４によって検出または推定された燃料温度が予め設定した所定値を超えた際に、前記燃料温度が前記所定値より低い時と比べて前記蓄圧レールの蓄圧圧力を低下させるよう補正するとともに、前記燃料残量測定手段２３によって検出または推定された燃料残量に応じて前記蓄圧圧力の低下補正量を減少させる蓄圧圧力補正手段６と、を備えるようにした。このため、燃料残量が多く燃料温度が上昇しにくい場合には運転制限を弱めとし、燃料残量が少なく燃料温度が上昇しやすい場合には運転制限を強めとでき、熱地や夏季等における燃温上昇時、出力低下を伴う運転制限状態の作動領域を縮小でき、且つその作動頻度を低減することができる。
【００５９】
（カ）蓄圧圧力補正手段６は、前記燃料温度測定手段２４によって検出または推定された燃料温度に応じて前記蓄圧圧力の低下補正量を増加させることにより、燃料温度の高温上昇に伴って運転制限を強くでき、燃料温度およびインジェクタ温度を確実に低下できる。
【００６０】
（キ）蓄圧圧力補正手段６は、前記燃料残量測定手段２３によって検出または推定された燃料残量に応じて前記蓄圧圧力の低下速度を減少させることにより、燃料残量が少なく燃料温度が上昇しやすい場合に速やかに運転制限を実行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の一実施形態を示す内燃機関の燃料噴射装置のシステム構成図。
【図２】同じくコントローラで実行される目標レール圧および目標噴射量の演算制御のフローチャート。
【図３】本実施形態における運転制限領域を示す説明図。
【図４】燃料タンクの燃料残量に対する燃料温度の上昇速度を示す説明図。
【図５】本発明の第２実施形態を示す内燃機関の燃料噴射装置における燃料残量と燃料温度とをパラメータとして運転制限割合を記憶させたマップ。
【図６】第２実施形態における第１実施例の目標レール圧および目標噴射量の演算制御のフローチャート。
【図７】第２実施形態における第２実施例の目標レール圧および目標噴射量の演算制御のフローチャート。
【符号の説明】
【００６２】
１  内燃機関、エンジン
２  高圧ポンプとしてのサプライポンプ
３  蓄圧レールとしてのコモンレール
４  インジェクタ
５  燃焼室
６  エンジンコントローラ
７  燃料タンク
８  センダーユニット
１４  燃料ポンプ
２０  圧力センサ
２１  アクセル開度センサ
２２  エンジン回転数センサ
２３  燃料残量測定手段としての燃料残量センサ
２４  燃料温度測定手段としての燃温センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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