(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄圧器（１）内の蓄圧燃料圧力を圧力センサ（７）にて検出し、内燃機関の運転状態に基づいて蓄圧燃料圧力の指令圧を算出し、蓄圧燃料圧力が指令圧に一致するように蓄圧燃料圧力の制御を行う内燃機関用燃料噴射装置において、
前記圧力センサ（７）の温度を検出する温度検出手段（１０）と、
前記圧力センサ（７）の温度に基づいて指令圧ガード値を設定し、前記指令圧が前記指令圧ガード値以上である場合には前記指令圧を前記指令圧ガード値以下に制限する指令圧制限手段（Ｓ１０４〜Ｓ１０８）とを備え、
この指令圧制限手段（Ｓ１０４〜Ｓ１０８）は、前記指令圧ガード値を、前記圧力センサ（７）の温度が低いときの方が前記圧力センサ（７）の温度が高いときよりも低くなるように設定することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項２】
前記指令圧制限手段（Ｓ１０４〜Ｓ１０８）は、前記圧力センサ（７）の温度が低くなるのに伴って、前記指令圧ガード値を低く設定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項３】
前記指令圧制限手段（Ｓ１０４〜Ｓ１０８）は、前記圧力センサ（７）の温度が低くなるのに伴って、前記指令圧ガード値を連続的に低く設定することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項４】
前記指令圧制限手段（Ｓ１０４〜Ｓ１０８）は、前記圧力センサ（７）の温度が低くなるのに伴って、前記指令圧ガード値をステップ的に低く設定することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関用燃料噴射装置。
【請求項５】
前記指令圧制限手段（Ｓ１０４〜Ｓ１０８）は、前記圧力センサ（７）の温度がある温度領域にあるときは、前記圧力センサ（７）の温度が低くなるのに伴って前記指令圧ガード値を連続的に低く設定し、前記圧力センサ（７）の温度が他の温度領域にあるときは、前記指令圧ガード値を一定値に設定することを特徴とする請求項２に記載の内燃機関用燃料噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄圧器内の蓄圧燃料圧力が指令圧に一致するように蓄圧燃料圧力を制御する内燃機関用燃料噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の内燃機関用燃料噴射装置は、蓄圧器内の蓄圧燃料圧力を圧力センサにて検出し、内燃機関の運転状態に基づいて蓄圧燃料圧力の指令圧を算出し、蓄圧燃料圧力が指令圧に一致するように蓄圧燃料圧力の制御を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そして、近年は排ガス規制の強化に伴い、これを実現するための一つの手段として蓄圧燃料圧力の高圧化（例えば、２００ＭＰａ以上）が検討されている。この高圧化に対応するために、蓄圧器や圧力センサ等の耐圧性能は向上されつつある。
【特許文献１】特許第３０５８２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図７、図８に示すように、一般的な圧力センサは低温側および高圧側になるほど圧力偏差（ばらつき）が大きくなるという特性を有している。したがって、圧力偏差が特に大きくなる低温で高圧の領域では圧力制御性が悪化する。
【０００５】
また、圧力センサの出力が実蓄圧燃料圧力よりも小さめに出力される場合には、特に低温で高圧の領域ではシステム（蓄圧器・圧力センサ等）に過度な圧力が加わり、システムを保護できない虞がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、低温領域での圧力制御性の維持およびシステム保護が可能な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】
【０００７】
本発明は、圧力センサ（７）にて検出した蓄圧燃料圧力が指令圧に一致するように蓄圧燃料圧力の制御を行う内燃機関用燃料噴射装置において、圧力センサ（７）の温度に基づいて指令圧ガード値を設定し、指令圧が指令圧ガード値以上である場合には指令圧を指令圧ガード値以下に制限する指令圧制限手段（Ｓ１０４〜Ｓ１０８）を備え、この指令圧制限手段（Ｓ１０４〜Ｓ１０８）は、指令圧ガード値を、圧力センサ（７）の温度が低いときの方が圧力センサ（７）の温度が高いときよりも低くなるように設定することを特徴とする。
【０００８】
このようにすれば、低温領域での圧力センサ（７）の圧力偏差による影響を少なくして圧力制御性を維持することができる。また、低温領域で圧力センサ（７）の出力が実蓄圧燃料圧力よりも小さめに出力される場合でも、確実にシステムを保護することができる。
【０００９】
この場合、指令圧制限手段（Ｓ１０４〜Ｓ１０８）は、圧力センサ（７）の温度が低くなるのに伴って、指令圧ガード値を低く設定することができる。
【００１０】
また、指令圧制限手段（Ｓ１０４〜Ｓ１０８）は、圧力センサ（７）の温度が低くなるのに伴って、指令圧ガード値を連続的に低く設定することができる。
【００１１】
さらに、指令圧制限手段（Ｓ１０４〜Ｓ１０８）は、圧力センサ（７）の温度が低くなるのに伴って、指令圧ガード値をステップ的に低く設定することができる。
【００１２】
さらにまた、指令圧制限手段（Ｓ１０４〜Ｓ１０８）は、圧力センサ（７）の温度がある温度領域にあるときは、圧力センサ（７）の温度が低くなるのに伴って指令圧ガード値を連続的に低く設定し、圧力センサ（７）の温度が他の温度領域にあるときは、指令圧ガード値を一定値に設定することができる。
【００１３】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の一実施形態について説明する。図１は本発明の一実施形態に係る内燃機関用燃料噴射装置の全体構成を示す図である。
【００１５】
この燃料噴射装置を備える図示しない内燃機関（より詳細には、ディーゼルエンジン）は、図示しない車両に搭載される。この燃料噴射装置は、高圧燃料が蓄圧される略円筒状の蓄圧器１を備えており、蓄圧器１には、内燃機関の各気筒毎に設けられる複数の燃料噴射弁２が接続され、蓄圧器１内に蓄圧される高圧燃料が各燃料噴射弁２から対応する気筒に噴射されるようになっている。燃料噴射弁２の開弁時期および開弁時間は、図示しない電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）によって制御される。
【００１６】
ＥＣＵは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータを備え、マイクロコンピュータに記憶された各種処理を順に実行する。そして、ＥＣＵには、後述する外気温センサ１０の出力信号、エンジン回転数、図示しないアクセルペダルの踏み込み量等の情報が入力され、ＥＣＵは、それらの情報に基づいて、燃料噴射弁２や、後述する圧送量制御弁６、減圧弁９の作動を制御する。
【００１７】
燃料ポンプ３から蓄圧器１に高圧燃料が圧送されて、蓄圧器１に高圧燃料が蓄圧されるようになっている。燃料ポンプ３は、公知の構造の可変吐出量高圧ポンプが用いられ、低圧部としての燃料タンク４からフィードポンプ５を経て供給される低圧燃料を高圧に加圧する。また、燃料ポンプ３には、燃料ポンプ３に供給される低圧燃料の量を制御する圧送量制御弁６が設けられている。
【００１８】
蓄圧器１には、蓄圧器１内の燃料の圧力（以下、蓄圧燃料圧力という）を検出する圧力センサ７が装着されている。そして、ＥＣＵは、内燃機関の運転状態に基づいて蓄圧燃料圧力の指令圧を算出し、圧力センサ７で検出した蓄圧燃料圧力が指令圧に一致するように蓄圧燃料圧力の制御を行う。具体的には、圧送量制御弁６を駆動して燃料ポンプ３に供給される低圧燃料の量を制御し、ひいては燃料ポンプ３から蓄圧器１への燃料圧送量を制御する。
【００１９】
蓄圧器１は、排出流路を構成するリークパイプ８を介して燃料タンク４に接続されている。また、蓄圧器１における長手方向の一端側には、排出流路を開閉する減圧弁９が装着されている。減圧弁９は、ＥＣＵによって内燃機関の運転状態に応じて制御され、開弁時に蓄圧器１内の高圧燃料を排出流路を介して燃料タンク４に戻すことにより、蓄圧燃料圧力を目標値まで低減するものである。
【００２０】
さらに、外気温度を検出する外気温センサ１０を備えている。なお、外気温センサ１０は、本発明の温度検出手段に相当する。
【００２１】
次に、蓄圧燃料圧力を指令圧に一致させる蓄圧燃料圧力制御のうち、指令圧の設定方法について説明する。図２は、ＥＣＵで実行される蓄圧燃料圧力制御のうちの指令圧設定処理を示す流れ図である。この処理は、キースイッチの操作によりＥＣＵに電源が投入されると開始され、電源がオフされるまで例えば所定周期で実行される。
【００２２】
図２に示すように、先ずステップＳ１０１では、外気温センサ１０で検出した外気温度を読み込む。
【００２３】
次いで、ステップＳ１０２では、蓄圧燃料圧力の指令圧ＰＦＩＮを、エンジン回転数と燃料噴射量とに基づいて、ＥＣＵのＲＯＭに記憶されたマップから求める。蓄圧燃料圧力の指令圧ＰＦＩＮは、エンジン回転数が高くなるのに伴って高くなるとともに、燃料噴射量が多くなるのに伴って高くなる。
【００２４】
次いで、ステップＳ１０３では、指令圧ＰＦＩＮの上限を制限するための指令圧ガード値ＰＧＲＤを、エンジン回転数に基づいて、ＥＣＵのＲＯＭに記憶されたマップから求める。指令圧ガード値ＰＧＲＤは、エンジン回転数が高くなるのに伴って高くなる。
【００２５】
次いで、ステップＳ１０４では、圧力センサ７の温度が低温領域であるか否かを判定する。具体的には、ステップＳ１０１で読み込んだ外気温度を圧力センサ７の温度とみなし、外気温度が基準温度以下であれば圧力センサ７の温度が低温領域である（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）と判定して、ステップＳ１０５に進む。因みに、基準温度は、本実施形態では０℃に設定している。
【００２６】
ステップＳ１０５では、低温領域での指令圧ＰＦＩＮの上限を制限するための低温時指令圧ガード値ＰＬＯＷを、外気温度に基づいて算出する。この低温時指令圧ガード値ＰＬＯＷは、外気温度が基準温度（０℃）超のときに採用される指令圧ガード値ＰＧＲＤよりも低く設定される。
【００２７】
ここで、低温時指令圧ガード値ＰＬＯＷの設定例を説明する。図３は圧力センサ７の圧力偏差の総和（すなわち図７に示す圧力偏差と図８に示す圧力偏差の和、絶対値）と圧力センサ７の温度との関係を示す図であり、この図３において、線ａは実圧力が１００ＭＰａ時の圧力偏差、線ｂは実圧力が１８０ＭＰａ時の圧力偏差であり、線ｃはシステム上許容可能な圧力偏差である。
【００２８】
そして、圧力センサ７の圧力偏差の総和≦システム上許容可能な圧力偏差、となる圧力を低温時指令圧ガード値ＰＬＯＷとしており、圧力偏差の総和と圧力センサ７の温度が図３の関係である場合には、低温時指令圧ガード値ＰＬＯＷは図４のように設定される。詳細には、圧力センサ７の温度が低くなるのに伴って、換言すると外気温度が低くなるのに伴って、低温時指令圧ガード値ＰＬＯＷが連続的に低くなるように設定される。
【００２９】
次いで、ステップＳ１０６では、低温時指令圧ガード値ＰＬＯＷを指令圧ガード値ＰＧＲＤの値として設定する。
【００３０】
次いで、ステップＳ１０７では、指令圧ＰＦＩＮと、ステップＳ１０６で設定した指令圧ガード値ＰＧＲＤとを比較し、指令圧ＰＦＩＮが指令圧ガード値ＰＧＲＤ以上（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）であればステップＳ１０８に進む。
【００３１】
ステップＳ１０８では、ステップＳ１０６で設定した指令圧ガード値ＰＧＲＤを、指令圧ＰＦＩＮとして設定する。そして、この指令圧設定処理を一旦終了する。なお、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０８は、本発明の指令圧制限手段を構成する。
【００３２】
ステップＳ１０７でＮＯと判定された場合、すなわち、指令圧ＰＦＩＮが指令圧ガード値ＰＧＲＤ未満の場合は、指令圧ＰＦＩＮを変更することなく、この指令圧設定処理を一旦終了する。
【００３３】
以上のように、圧力センサ７の温度が低温領域である（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）と判定された場合には、指令圧ＰＦＩＮのガード値は、圧力センサ７の温度が中・高温領域のときのガード値よりも低く設定される。
【００３４】
このようにすれば、低温領域での圧力センサ７の圧力偏差による影響を少なくして蓄圧燃料圧力の制御性を維持することができる。また、低温領域で圧力センサ７の出力が実蓄圧燃料圧力よりも小さめに出力される場合でも、確実にシステムを保護することができる。
【００３５】
一方、ステップＳ１０４でＮＯと判定された場合、すなわち圧力センサ７の温度が中・高温領域である場合は、ステップＳ１０５、１０６をスキップしてステップＳ１０７に進むため、指令圧ガード値ＰＧＲＤはステップＳ１０３で求めたガード値が採用される。
【００３６】
（他の実施形態）
上記実施形態では、外気温度を圧力センサ７の温度とみなして、圧力センサ７の温度が低温領域であるか否かを外気温度に基づいて判定し、また低温時指令圧ガード値ＰＬＯＷを外気温度に基づいて算出したが、燃料ポンプ３内の燃料の温度を検出する温度センサを設け、その温度センサで検出した燃料温度を圧力センサ７の温度とみなして、圧力センサ７の温度が低温領域であるか否かをその燃料温度に基づいて判定し、また低温時指令圧ガード値ＰＬＯＷをその燃料温度に基づいて算出してもよい。
【００３７】
また、外気温センサ１０および燃料ポンプ３内の燃料の温度を検出する温度センサをともに備える場合は、外気温度および燃料温度がともに基準温度以下のときに圧力センサ７の温度が低温領域であると判定するようにしてもよい。
【００３８】
また、外気温センサ１０あるいは燃料ポンプ３内の燃料の温度を検出する温度センサから圧力センサ７の温度を推定し、この推定した温度が基準温度以下のときに圧力センサ７の温度が低温領域であると判定するようにしてもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、圧力センサ７の温度が低温領域である場合には、圧力センサ７の温度が低くなるのに伴って指令圧ＰＦＩＮのガード値が連続的に低くなるようにしたが、図５に示すように圧力センサ７の温度が低くなるのに伴って指令圧ＰＦＩＮのガード値がステップ的に小さくなるようにしてもよい。
【００４０】
或いは、図６に示すように、圧力センサ７の温度が一定温度範囲内（本例では０℃〜略−２０℃）にあるときは、圧力センサ７の温度が低くなるのに伴って指令圧ＰＦＩＮのガード値を連続的に低くし、さらに温度が低くなる領域（本例では略−２０℃以下）では指令圧ＰＦＩＮのガード値を一定値に固定してもよい。
【００４１】
さらに、図６の例とは逆に、圧力センサ７の温度が一定温度範囲内にあるときは指令圧ＰＦＩＮのガード値を一定値に固定し、さらに温度が低くなる領域では圧力センサ７の温度が低くなるのに伴って指令圧ＰＦＩＮのガード値を連続的に低くしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態に係る内燃機関用燃料噴射装置の全体構成を示す図である。
【図２】ＥＣＵで実行される指令圧設定処理を示す流れ図である。
【図３】圧力センサの圧力偏差の総和と圧力センサの温度との関係を示す図である。
【図４】低温時指令圧ガード値の設定例を示す図である。
【図５】低温時指令圧ガード値の他の設定例を示す図である。
【図６】低温時指令圧ガード値のさらに他の設定例を示す図である。
【図７】圧力センサの圧力偏差と圧力センサの温度との関係を示す図である。
【図８】圧力センサの圧力偏差と実圧力との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１…蓄圧器、…、７…圧力センサ、１０…外気温センサ。
【図１】
0004501882.tif 000002
【図２】
0004501882.tif 000003
【図３】
0004501882.tif 000004
【図４】
0004501882.tif 000005
【図５】
0004501882.tif 000006
【図６】
0004501882.tif 000007
【図７】
0004501882.tif 000008
【図８】
0004501882.tif 000009