(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料の噴射圧に相当する高圧燃料をコモンレール内に蓄圧すると共に、そのコモンレール内に蓄圧された高圧燃料を、エンジンの各気筒に搭載した複数個の燃料噴射弁に分配し、前記複数個の燃料噴射弁から前記エンジンの各気筒に高圧燃料を噴射供給するコモンレール式燃料噴射システムにおいて、
前記燃料の噴射圧に対応する燃料圧信号を出力する燃料圧センサの特性規格または公差を、
燃料圧センサの基本の出力特性よりも大きいプラス側の特性規格または公差範囲と、前記燃料圧センサの基本の出力特性よりも小さいマイナス側の特性規格または公差範囲とを含む２分割以上に分割し、
且つ前記プラス側の特性規格内または公差範囲内および前記マイナス側の特性規格内または公差範囲内から、それぞれ燃料圧センサを抽出し、
この抽出された複数個の燃料圧センサを、前記コモンレール式燃料噴射システム内に設置すると共に、
前記複数個の燃料圧センサから出力された各燃料圧信号を平均化処理して、前記燃料の噴射圧に相当するコモンレール圧を検出するコモンレール圧検出手段を備えたことを特徴とするコモンレール式燃料噴射システム。
【請求項２】
請求項１に記載のコモンレール式燃料噴射システムにおいて、
前記複数個の燃料噴射弁は、前記エンジンの各気筒への燃料噴射を行う燃料噴射ノズル、およびこの燃料噴射ノズルを開弁方向に駆動するアクチュエータを有するインジェクタであって、
前記エンジンの運転条件に応じて設定された目標噴射量および前記コモンレール圧検出手段によって検出されたコモンレール圧に基づいて噴射期間を決定し、この決定した噴射期間に応じた駆動信号を前記複数個のインジェクタに出力し、前記エンジンの各気筒への燃料の噴射量を制御する噴射量制御手段を備えたことを特徴とするコモンレール式燃料噴射システム。
【請求項３】
請求項２に記載のコモンレール式燃料噴射システムにおいて、
燃料を高圧に加圧して前記コモンレールへ圧送する燃料供給ポンプと、
前記コモンレール圧検出手段によって検出されたコモンレール圧に基づいて前記燃料供給ポンプより前記コモンレールへ圧送する吐出量を決定し、この決定した吐出量に応じた駆動信号を前記燃料供給ポンプに出力し、前記コモンレール圧を制御するコモンレール圧制御手段と
を備えたことを特徴とするコモンレール式燃料噴射システム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちいずれかに記載のコモンレール式燃料噴射システムにおいて、
前記複数個の燃料圧センサは、前記コモンレールに装着される１個の筐体内に一体的に収容されていることを特徴とするコモンレール式燃料噴射システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コモンレール内に蓄圧された高圧燃料をインジェクタを介してエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給するコモンレール式燃料噴射システムに関するもので、特に燃料の噴射圧に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレールに燃料圧センサを複数個設置したコモンレール式燃料噴射システムにおけるコモンレール圧の検出精度の向上に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、多気筒ディーゼルエンジン等のエンジンにより回転駆動される高圧供給ポンプによってコモンレール内に高圧燃料を加圧圧送して蓄圧すると共に、そのコモンレール内に蓄圧した高圧燃料をエンジンの各気筒毎に搭載された各気筒のインジェクタに分配し、各気筒のインジェクタからエンジンの各気筒の燃焼室内へ高圧燃料を噴射供給する電子制御方式のコモンレール式燃料噴射システム（例えば特公平７−１２２４２２号公報等）が公知である。
【０００３】
そして、コモンレール式燃料噴射システム内にコモンレール圧センサを１個のみ設置し、１個のコモンレール圧センサによって検出されるコモンレール圧およびエンジンの運転条件に応じて設定される目標噴射量をベースにして噴射パルス幅（噴射期間）を算出し、この算出された噴射パルス幅に応じた噴射パルスをインジェクタに印加して、エンジンの各気筒の燃焼室内に噴射する燃料の噴射量をエンジンの運転条件に応じた最適値に制御する噴射量制御を実施している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、コモンレール式燃料噴射システムにおいては、高圧燃料噴射が可能で、且つ制御自由度が高いが、度重なる排気ガス規制の強化により、燃料噴射システム全体の噴射量のばらつきの低減ニーズが高まっている。特に、燃料噴射システム全体でみた場合、コモンレール圧検出手段によるコモンレール圧の検出精度の低下に起因する噴射量精度の悪化が分かっているが、コモンレール圧検出手段によるコモンレール圧の検出精度を向上させるために、コモンレール圧センサの特性規格（または公差範囲）を現状よりも狭めると、コモンレール圧センサの歩留りが多くなってしまう。これにより、特性規格外または公差範囲外のコモンレール圧センサが現状よりも多くなり、逆に、特性規格内または公差範囲内のコモンレール圧センサが現状よりも少なくなってしまい、生産性が悪化し、コストアップとなるという問題が生じる。
【０００５】
【発明の目的】
本発明の目的は、従来のコモンレール式燃料噴射システムに対して大幅な変更を行うことなく、噴射量精度を向上させることのできるコモンレール式燃料噴射システムを提供することにある。また、燃料圧センサの歩留りを多くすることなく、コモンレール圧検出手段によるコモンレール圧の検出精度を向上させることのできるコモンレール式燃料噴射システムを提供することにある。
【０００６】
【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、燃料の噴射圧に対応する燃料圧信号を出力する燃料圧センサの特性規格または公差を、燃料圧センサの基本の出力特性よりも大きいプラス側の特性規格または公差範囲と、燃料圧センサの基本の出力特性よりも小さいマイナス側の特性規格または公差範囲とを含む２分割以上に分割し、且つプラス側の特性規格内または公差範囲内およびマイナス側の特性規格内または公差範囲内から、それぞれ燃料圧センサを抽出し、この抽出された複数個の燃料圧センサを、コモンレール式燃料噴射システム内に設置すると共に、複数個の燃料圧センサから出力された各燃料圧信号を平均化処理して、燃料の噴射圧に相当するコモンレール圧を検出することにより、コモンレール圧検出手段によるコモンレール圧の検出精度を向上することができるので、燃料圧センサの歩留りを多くすることなく、コモンレール式燃料噴射システムにおける噴射量精度を向上することができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明によれば、エンジンの運転条件に応じて設定された目標噴射量およびコモンレール圧検出手段によって検出されたコモンレール圧に基づいて噴射期間を決定し、この決定した噴射期間に応じた駆動信号を複数個のインジェクタに出力して、エンジンの各気筒への燃料の噴射量を精度良く制御することにより、噴射量をエンジンの運転条件に応じた最適値に制御することができる。これにより、噴射量のばらつきを低減することができる。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明によれば、コモンレール圧検出手段によって検出されたコモンレール圧に基づいて燃料供給ポンプよりコモンレールへ圧送する吐出量を決定し、この決定した吐出量に応じた駆動信号を燃料供給ポンプに出力し、コモンレール圧を制御することにより、噴射量のばらつきを低減することができる。また、請求項４に記載の発明によれば、複数個の燃料圧センサを、コモンレールに装着される１個の筐体内に一体的に収容することにより、設置スペースの減少と組み付け工数および部品点数の低減とを図ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
［第１実施例の構成］
図１ないし図５は本発明の第１実施例を示したもので、図１は２個のコモンレール圧センサを設置したコモンレール式燃料噴射システムの全体構成を示した図で、図２はコモンレール圧センサの構造を示した図である。
【００１０】
本実施例のコモンレール式燃料噴射システムは、燃料の噴射圧に相当する高圧燃料を蓄圧する蓄圧室としてのコモンレール１と、このコモンレール１にそれぞれ接続されて、多気筒ディーゼルエンジン等の４気筒エンジンの各気筒に燃料を噴射するための複数個（本例では４個）のインジェクタ（本発明の燃料噴射弁に相当する）２と、エンジンにより回転駆動されるサプライポンプ３と、複数個のインジェクタ２およびサプライポンプ３を電子制御する制御部としての電子制御ユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ）１０とを備えている。この図１では、４気筒エンジンの１つの気筒に対応するインジェクタ２のみを示し、他の気筒については図示を省略している。
【００１１】
コモンレール１には、連続的に燃料の噴射圧力に相当する高い圧力が蓄圧される必要があり、そのためにコモンレール１に蓄圧される高圧燃料は、高圧流路１１を介してサプライポンプ３から供給されている。各気筒のインジェクタ２は、コモンレール１より分岐する複数の高圧流路１２の下流端に接続されて、エンジンの各気筒への燃料噴射を行う燃料噴射ノズル、この燃料噴射ノズル内に収容されたノズルニードルを開弁方向に駆動する電磁式アクチュエータ、およびノズルニードルを閉弁方向に付勢するスプリング等の付勢手段を有する電磁式燃料噴射弁である。これらのインジェクタ２からエンジンへの燃料の噴射は、燃料噴射ノズルのノズルニードルの背圧を制御する電磁式アクチュエータとしての噴射制御用電磁弁４への通電および通電停止（ＯＮ／ＯＦＦ）により電子制御される。つまり、各気筒のインジェクタ２の噴射制御用電磁弁４が開弁している間、コモンレール１に蓄圧された高圧燃料がエンジンの各気筒に噴射供給される。
【００１２】
サプライポンプ３は、エンジンのクランク軸（クランクシャフト）の回転に伴ってポンプ駆動軸が回転することで、燃料タンク５から低圧燃料を汲み上げる周知のフィードポンプ（低圧供給ポンプ：図示せず）と、ポンプ駆動軸により駆動されるプランジャ（図示せず）と、このプランジャの往復運動により燃料を加圧する加圧室（プランジャ室：図示せず）とを有している。そして、サプライポンプ３は、フィードポンプにより燃料タンク５からフィルタ６を介して吸入される低圧燃料を高圧に加圧して高圧流路１１を経てコモンレール１へ圧送する燃料供給ポンプ（高圧供給ポンプ）である。このサプライポンプ３の加圧室への燃料流路の入り口側には、その燃料流路を開閉することで、サプライポンプ３からコモンレール１への燃料の吐出量を変更する電磁式アクチュエータとしての入り口調量弁（ＳＣＶ：図示せず）が取り付けられている。
【００１３】
ここで、インジェクタ２からのリーク燃料およびサプライポンプ３からのリーク燃料は、共に低圧流路１３、１４から低圧流路１５を経て燃料タンク５にリターンされる。また、高圧流路１１の途中には、プレッシャリミッタ７が配設されて、コモンレール圧が異常に高くなることを防止する圧力安全弁として機能する。すなわち、プレッシャリミッタ７は、コモンレール圧が限界設定圧を超えた際に、弁体１６がスプリング１７の付勢力に抗して開弁して低圧流路１５内に燃料を逃がし燃料圧を限界設定圧以下に抑える。
【００１４】
ＥＣＵ１０には、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存するＲＯＭ、ＲＡＭ、入力回路、出力回路、電源回路およびポンプ駆動回路等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。そして、各種センサからのセンサ信号は、Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された後にマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
【００１５】
ＥＣＵ１０は、エンジンの運転条件に応じた最適な燃料噴射圧力に相当する目標コモンレール圧を演算し、サプライポンプ３の入り口調量弁（ＳＣＶ）へのポンプ駆動信号を調整して、コモンレール圧を制御するコモンレール圧制御手段を有している。それは、回転速度センサ２１によって検出されたエンジン回転数およびアクセル開度センサ２２によって検出されたアクセル開度等のエンジン運転情報、更には冷却水温センサ２３によって検出されたエンジン冷却水温の補正を加味して目標コモンレール圧を決定する目標コモンレール圧決定手段と、この目標コモンレール圧を達成するために、サプライポンプ３の入り口調量弁（ＳＣＶ）にポンプ駆動信号を出力して、コモンレール圧を制御するポンプ駆動手段（ＳＣＶ制御手段）とから構成されている。
【００１６】
さらに、より好ましくは、本実施例のコモンレール圧検出手段（後記する）によって検出されるコモンレール圧（実コモンレール圧：Ｐｃ）がエンジンの運転条件によって決定される目標コモンレール圧（Ｐｔ）と略一致するようにサプライポンプ３の入り口調量弁（ＳＣＶ）へのポンプ駆動信号（駆動電流）をフィードバック制御することが望ましい。なお、入り口調量弁（ＳＣＶ）への駆動電流の制御は、デューティ（ｄｕｔｙ）制御により行うことが望ましい。単位時間当たりのポンプ駆動信号のオン／オフの割合（通電時間割合・デューティ比）を調整して入り口調量弁（ＳＣＶ）の弁開度を変化させるデューティ制御を用いることで、高精度なデジタル制御が可能になる。
【００１７】
また、ＥＣＵ１０は、噴射量・噴射時期制御手段を有し、各気筒のインジェクタ２の噴射量制御・噴射時期制御を行うように構成されている。それは、エンジンの運転条件に応じた最適な噴射時期（＝噴射開始時期）、目標噴射量（＝噴射期間）を決定する噴射量・噴射時期決定手段と、エンジンの運転条件および目標噴射量に応じた噴射パルス時間（噴射パルス幅）のインジェクタ噴射パルスを演算する噴射パルス幅決定手段と、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）２４を介して各気筒のインジェクタ２の噴射制御用電磁弁４にインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルスを印加するインジェクタ駆動手段（ＩＮＪ制御手段）とから構成されている。
【００１８】
すなわち、ＥＣＵ１０は、回転速度センサ２１によって検出されたエンジン回転速度（以下エンジン回転数と言う：ＮＥ）およびアクセル開度センサ２２によって検出されたアクセル開度（ＡＣＣＰ）等のエンジン運転情報、更には冷却水温センサ２３によって検出されたエンジン冷却水温（ＴＨＷ）の補正を加味して目標噴射量（Ｑ）を算出し、本実施例のコモンレール圧検出手段（後記する）によって検出される実コモンレール圧（Ｐｃ）および目標噴射量（Ｑ）から算出された噴射パルス幅（Ｔｑ）に応じて各気筒のインジェクタ２の噴射制御用電磁弁４にインジェクタ（ＩＮＪ）噴射パルスを印加するように構成されている。これにより、エンジンが運転される。
【００１９】
ここで、本実施例では、エンジンの運転条件を検出する運転条件検出手段として回転速度センサ２１、アクセル開度センサ２２および冷却水温センサ２３を用いて目標噴射量（Ｑ）、噴射時期（Ｔ）、目標コモンレール圧（Ｐｔ）を演算するようにしているが、運転条件検出手段としてのその他のセンサ類（例えば吸気温センサ、燃料温センサ、吸気圧センサ、気筒判別センサ、噴射時期センサ等）からの検出信号（エンジン運転情報）を加味して目標噴射量（Ｑ）、噴射時期（Ｔ）、目標コモンレール圧（Ｐｔ）を補正するようにしても良い。
【００２０】
そして、ＥＣＵ１０は、各気筒のインジェクタ２からエンジンへ噴射する燃料の噴射圧に相当する実コモンレール圧（Ｐｃ）を検出するコモンレール圧検出手段を有している。このコモンレール圧検出手段は、コモンレール式燃料噴射システム内に特にコモンレール１の図示右端部に設置（搭載）された第１、第２コモンレール圧センサＳ１、Ｓ２より出力される各電気信号（燃料圧信号）、つまり各センサ出力値（Ｖｃ１、Ｖｃ２）を平均化処理して、この平均化処理した値｛（Ｖｃ１＋Ｖｃ２）／２｝から実コモンレール圧（Ｐｃ）を算出するコモンレール圧演算回路部である。
【００２１】
ここで、第１、第２コモンレール圧センサＳ１、Ｓ２は、本発明の燃料圧センサに相当するもので、図２に示したように、図示しないシリコン基板（回路基板）上にピエゾ抵抗素子等のセンサ検出部（コモンレール圧センサ本体）３１を形成した半導体圧力センサが用いられ、コモンレール１の図示しない取付用継手部の雌ねじ部に螺合する雄ねじ部３２が形成されたハウジング（筐体）３３内に収納されている。すなわち、本実施例では、１個のハウジング３３内に１個のコモンレール圧センサを内蔵している。
【００２２】
ハウジング３３は、図示上端側の凹部内にセンサ感圧部３４を有し、図示下端側にコモンレール１内に形成される蓄圧室の内部と連通する高圧圧力導入路３５を有している。この高圧圧力導入路３５内には高圧燃料が流入するために、センサ検出部３１は図示しないメタルダイヤフラム上に載置することが望ましい。ここで、半導体圧力センサとは、半導体単結晶のピエゾ抵抗効果を利用した圧力センサのうち、シリコン単結晶を加工してダイヤフラムを作り、その表面に拡散プロセスまたはイオン打ち込みプロセスにより歪みゲージ抵抗を形成した圧力センサのことである。
【００２３】
［第１実施例の特徴］
次に、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムの特徴を図１ないし図５に基づいて簡単に説明する。
【００２４】
ここで、図３は製品として出荷することが可能な従来のコモンレール圧センサの特性規格（公差範囲）を２分割した例を示した図で、Ｎ個（例えば２００個以上）のテストピースの各出力値の正規分布（ガウスの分布）を表している。また、下記の表１には、特性規格Ａ内のコモンレール圧センサＳ１と特性規格Ｂ内のコモンレール圧センサＳ２とをコモンレール式燃料噴射システム内に設置した場合の平均化処理後の公差のばらつきを示し、また、特性規格Ｂ内のコモンレール圧センサＳ１と特性規格Ａ内のコモンレール圧センサＳ２とをコモンレール式燃料噴射システム内に設置した場合の平均化処理後の公差のばらつきを示した。
【００２５】
なお、特性規格Ａ内のコモンレール圧センサとは、従来のコモンレール圧センサの特性規格（公差範囲）をコモンレール圧センサの基本の出力特性を境にして２分割（２等分）した２層別の各特性規格内のうち、コモンレール圧センサの基本の出力特性よりも小さいマイナス側の特性規格範囲（−１〜０）内から抽出された燃料圧センサのことである。また、特性規格Ａ内のコモンレール圧センサとは、大気圧相当時の燃料圧に対する出力電圧値、コモンレール圧として通常使用する範囲の最小の燃料圧に対する出力電圧値、およびコモンレール圧として通常使用する範囲の最大の燃料圧に対する出力電圧値が、コモンレール圧センサの基本の出力特性よりも常に小さい値（−α≦Ｖｃ≦０の範囲の値）を出力する特性を有するコモンレール圧センサを言う。
また、特性規格Ｂ内のコモンレール圧センサとは、上記の２層別の各特性規格内のうち、コモンレール圧センサの基本の出力特性よりも大きいプラス側の特性規格範囲（０〜＋１）内から抽出された燃料圧センサのことである。
【００２６】
また、特性規格Ｂ内のコモンレール圧センサとは、大気圧相当時の燃料圧に対する出力電圧値、コモンレール圧として通常使用する範囲の最小の燃料圧に対する出力電圧値、およびコモンレール圧として通常使用する範囲の最大の燃料圧に対する出力電圧値が、コモンレール圧センサの基本の出力特性よりも常に大きい値（０≦Ｖｃ≦＋αの範囲の値）を出力する特性を有するコモンレール圧センサを言う。
【表１】
0004022853.tif 000002
【００２７】
従来のコモンレール圧センサの特性規格（センサ規格）を±１とすると、本実施例では、特性規格Ａ内のコモンレール圧センサＳ１、特性規格Ｂ内のコモンレール圧センサＳ２、あるいは特性規格Ｂ内のコモンレール圧センサＳ１、特性規格Ａ内のコモンレール圧センサＳ２をコモンレール式燃料噴射システム内に設置し、それらのコモンレール圧センサＳ１、Ｓ２より出力される各電気信号、つまり各センサ出力値（Ｖｃ１、Ｖｃ２）をＥＣＵ１０内で平均化処理して実コモンレール圧（Ｐｃ）を算出することにより、平均化処理後の実コモンレール圧（Ｐｃ）の公差のばらつきは±０．５となり、従来の１／２となる。
【００２８】
次に、図４は製品として出荷することが可能な従来のコモンレール圧センサの特性規格（公差範囲）を３分割した例を示した図で、Ｎ個（例えば２００個以上）のテストピースの各出力値の正規分布（ガウスの分布）を表している。また、下記の表２には、特性規格Ａ内のコモンレール圧センサＳ１と特性規格Ｃ内のコモンレール圧センサＳ２とをコモンレール式燃料噴射システム内に設置した場合の平均化処理後の公差のばらつきを示し、また、特性規格Ｃ内のコモンレール圧センサＳ１と特性規格Ａ内のコモンレール圧センサＳ２とをコモンレール式燃料噴射システム内に設置した場合の平均化処理後の公差のばらつきを示し、また、特性規格Ｂ内のコモンレール圧センサＳ１と特性規格Ｂ内のコモンレール圧センサＳ２とをコモンレール式燃料噴射システム内に設置した場合の平均化処理後の公差のばらつきを示した。
【００２９】
なお、特性規格Ａ内のコモンレール圧センサとは、コモンレール圧センサの特性規格を３分割した３層別の各特性規格内のうち、コモンレール圧センサの基本の出力特性よりも小さいマイナス側の特性規格範囲（−１〜−０．３３）内から抽出された燃料圧センサのことである。また、特性規格Ａ内のコモンレール圧センサとは、大気圧相当時の燃料圧に対する出力電圧値、コモンレール圧として通常使用する範囲の最小の燃料圧に対する出力電圧値、およびコモンレール圧として通常使用する範囲の最大の燃料圧に対する出力電圧値が、コモンレール圧センサの基本の出力特性よりも常に小さい値（−α≦Ｖｃ≦−α／３の範囲の値）を出力する特性を有するコモンレール圧センサを言う。
【００３０】
また、特性規格Ｂ内のコモンレール圧センサとは、コモンレール圧センサの特性規格を３分割した３層別の各特性規格内のうち、コモンレール圧センサの基本の出力特性よりも小さいマイナス側の特性規格範囲（−０．３３〜０）内およびコモンレール圧センサの基本の出力特性よりも大きいプラス側の特性規格範囲（０〜＋０．３３）内から抽出された燃料圧センサのことである。また、特性規格Ｂ内のコモンレール圧センサとは、大気圧相当時の燃料圧に対する出力電圧値、コモンレール圧として通常使用する範囲の最小の燃料圧に対する出力電圧値、およびコモンレール圧として通常使用する範囲の最大の燃料圧に対する出力電圧値が、コモンレール圧センサの基本の出力特性付近の値（−α／３≦Ｖｃ≦＋α／３の範囲の値）を出力する特性を有するコモンレール圧センサを言う。
また、特性規格Ｃ内のコモンレール圧センサとは、コモンレール圧センサの特性規格を３分割した３層別の各特性規格内のうち、コモンレール圧センサの基本の出力特性よりも大きいプラス側の特性規格範囲（＋０．３３〜＋１）内から抽出された燃料圧センサのことである。
【００３１】
また、特性規格Ｃ内のコモンレール圧センサとは、大気圧相当時の燃料圧に対する出力電圧値、コモンレール圧として通常使用する範囲の最小の燃料圧に対する出力電圧値、およびコモンレール圧として通常使用する範囲の最大の燃料圧に対する出力電圧値が、コモンレール圧センサの基本の出力特性よりも常に大きい値（＋α／３≦Ｖｃ≦＋αの範囲の値）を出力する特性を有するコモンレール圧センサを言う。
【表２】
0004022853.tif 000003
【００３２】
従来のコモンレール圧センサの特性規格（センサ規格）を±１とすると、本実施例では、特性規格Ａ内のコモンレール圧センサＳ１、特性規格Ｃ内のコモンレール圧センサＳ２、あるいは特性規格Ｃ内のコモンレール圧センサＳ１、特性規格Ａ内のコモンレール圧センサＳ２、あるいは特性規格Ｂ内のコモンレール圧センサＳ１、特性規格Ｂ内のコモンレール圧センサＳ２をコモンレール式燃料噴射システム内に設置し、それらのコモンレール圧センサＳ１、Ｓ２より出力される各電気信号、つまり各センサ出力値（Ｖｃ１、Ｖｃ２）をＥＣＵ１０内で平均化処理して実コモンレール圧（Ｐｃ）を算出することにより、平均化処理後の実コモンレール圧（Ｐｃ）の公差のばらつきは±０．３３となり、従来の１／３にすることができる。なお、この場合には、特性規格Ａ内のコモンレール圧センサ、特性規格Ｂ内のコモンレール圧センサ、特性規格Ｃ内のコモンレール圧センサをそれぞれ１個ずつコモンレール１や高圧配管に設置しても良い。
【００３３】
次に、図５は製品として出荷することが可能な従来のコモンレール圧センサの特性規格（公差範囲）を４分割した例を示した図で、Ｎ個（例えば２００個以上）のテストピースの各出力値の正規分布（ガウスの分布）を表している。また、下記の表３には、特性規格Ａ内のコモンレール圧センサＳ１と特性規格Ｄ内のコモンレール圧センサＳ２とをコモンレール式燃料噴射システム内に設置した場合の平均化処理後の公差のばらつきを示し、また、特性規格Ｄ内のコモンレール圧センサＳ１と特性規格Ａ内のコモンレール圧センサＳ２とをコモンレール式燃料噴射システム内に設置した場合の平均化処理後の公差のばらつきを示し、また、特性規格Ｂ内のコモンレール圧センサＳ１と特性規格Ｃ内のコモンレール圧センサＳ２とをコモンレール式燃料噴射システム内に設置した場合の平均化処理後の公差のばらつきを示し、また、特性規格Ｃ内のコモンレール圧センサＳ１と特性規格Ｂ内のコモンレール圧センサＳ２とをコモンレール式燃料噴射システム内に設置した場合の平均化処理後の公差のばらつきを示した。
【００３４】
なお、特性規格Ａ内のコモンレール圧センサとは、従来のコモンレール圧センサの特性規格（公差範囲）をコモンレール圧センサの基本の出力特性を境にして２分割（２等分）した各特性規格を、さらに２分割（２等分）した４層別の各特性規格内のうち、コモンレール圧センサの基本の出力特性よりも小さいマイナス側の特性規格範囲（−１〜−０．５）内から抽出された燃料圧センサのことである。また、特性規格Ａ内のコモンレール圧センサとは、大気圧相当時の燃料圧に対する出力電圧値、コモンレール圧として通常使用する範囲の最小の燃料圧に対する出力電圧値、およびコモンレール圧として通常使用する範囲の最大の燃料圧に対する出力電圧値が、コモンレール圧センサの基本の出力特性よりも常に小さい値（−α≦Ｖｃ≦−α／２の範囲の値）を出力する特性を有するコモンレール圧センサを言う。
【００３５】
また、特性規格Ｂ内のコモンレール圧センサとは、上記の４層別の各特性規格内のうち、コモンレール圧センサの基本の出力特性よりも小さいマイナス側の特性規格範囲（−０．５〜０）内から抽出された燃料圧センサのことである。また、特性規格Ｂ内のコモンレール圧センサとは、大気圧相当時の燃料圧に対する出力電圧値、コモンレール圧として通常使用する範囲の最小の燃料圧に対する出力電圧値、およびコモンレール圧として通常使用する範囲の最大の燃料圧に対する出力電圧値が、コモンレール圧センサの基本の出力特性よりも常に小さい値（−α／２≦Ｖｃ≦０の範囲の値）を出力する特性を有するコモンレール圧センサを言う。
【００３６】
また、特性規格Ｃ内のコモンレール圧センサとは、上記の４層別の各特性規格内のうち、コモンレール圧センサの基本の出力特性よりも大きいプラス側の特性規格範囲（０〜＋０．５）内から抽出された燃料圧センサのことである。また、特性規格Ｃ内のコモンレール圧センサとは、大気圧相当時の燃料圧に対する出力電圧値、コモンレール圧として通常使用する範囲の最小の燃料圧に対する出力電圧値、およびコモンレール圧として通常使用する範囲の最大の燃料圧に対する出力電圧値が、コモンレール圧センサの基本の出力特性よりも常に大きい値（０≦Ｖｃ≦＋α／２の範囲の値）を出力する特性を有するコモンレール圧センサを言う。
また、特性規格Ｄ内のコモンレール圧センサとは、上記の４層別の各特性規格内のうち、コモンレール圧センサの基本の出力特性よりも大きいプラス側の特性規格範囲（＋０．５〜＋１）内から抽出された燃料圧センサのことである。
【００３７】
また、特性規格Ｄ内のコモンレール圧センサとは、大気圧相当時の燃料圧に対する出力電圧値、コモンレール圧として通常使用する範囲の最小の燃料圧に対する出力電圧値、およびコモンレール圧として通常使用する範囲の最大の燃料圧に対する出力電圧値が、コモンレール圧センサの基本の出力特性よりも常に大きい値（＋α／２≦Ｖｃ≦＋αの範囲の値）を出力する特性を有するコモンレール圧センサを言う。
【表３】
0004022853.tif 000004
【００３８】
従来のコモンレール圧センサの特性規格（センサ規格）を±１とすると、本実施例では、特性規格Ａ内のコモンレール圧センサＳ１、特性規格Ｄ内のコモンレール圧センサＳ２、あるいは特性規格Ｄ内のコモンレール圧センサＳ１、特性規格Ａ内のコモンレール圧センサＳ２、あるいは特性規格Ｂ内のコモンレール圧センサＳ１、特性規格Ｃ内のコモンレール圧センサＳ２、あるいは特性規格Ｃ内のコモンレール圧センサＳ１、特性規格Ｂ内のコモンレール圧センサＳ２をコモンレール式燃料噴射システム内に設置し、それらのコモンレール圧センサＳ１、Ｓ２より出力される各電気信号、つまり各センサ出力値（Ｖｃ１、Ｖｃ２）をＥＣＵ１０内で平均化処理して実コモンレール圧（Ｐｃ）を算出することにより、平均化処理後の実コモンレール圧（Ｐｃ）の公差のばらつきは±０．２５となり、従来の１／４にすることができる。なお、この場合には、特性規格Ａ内のコモンレール圧センサ、特性規格Ｂ内のコモンレール圧センサ、特性規格Ｃ内のコモンレール圧センサ、特性規格Ｄ内のコモンレール圧センサをそれぞれ１個ずつコモンレール１や高圧配管に設置しても良い。また、上記のセンサ分割特性は単純に２、３、４等分した例を示したが、センサの生産の都合に合わせて、センサ規格のしきい値をずらしても良い。
【００３９】
［第１実施例の効果］
以上のように、本実施例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、コモンレール式燃料噴射システム内に特にコモンレール１に複数個（本例では２個）のコモンレール圧センサＳ１、Ｓ２を設置し、且つその設置したコモンレール圧センサＳ１、Ｓ２の特性規格を２分割以上に分割し、２分割以上に分割した各特性規格内のコモンレール圧センサＳ１、Ｓ２から出力された各電気信号をＥＣＵ１０内で平均化処理して、燃料の噴射圧に相当する実コモンレール圧（Ｐｃ）を算出するようにしている。
【００４０】
それによって、従来のコモンレール圧センサの特性規格（公差範囲）の分割数が増えれば増える程、コモンレール圧センサＳ１、Ｓ２の検出精度をより向上することができる。これにより、コモンレール圧センサＳ１、Ｓ２の歩留りを多くすることなく、実コモンレール圧（Ｐｃ）の検出精度を向上できるので、実コモンレール圧（Ｐｃ）とエンジンの運転条件に応じて設定される目標噴射量をベースにして算出される噴射パルス幅（Ｔｑ）を実コモンレール圧（Ｐｃ）に応じた最適なものとすることができる。したがって、各気筒のインジェクタ２から噴射される噴射量のばらつきを低減することができるので、従来のコモンレール式燃料噴射システムに対して大幅な変更を行うことなく、噴射量精度を向上させることができる。
【００４１】
また、コモンレール圧センサＳ１、Ｓ２の歩留りを多くすることなく、実コモンレール圧（Ｐｃ）の検出精度を向上できるので、実コモンレール圧（Ｐｃ）とエンジンの運転条件に応じて設定される目標コモンレール圧（Ｐｔ）との圧力偏差に応じて算出されるサプライポンプ３の入り口調量弁（ＳＣＶ）へのポンプ駆動信号のオン／オフの割合（通電時間割合・デューティ比）を最適なものとすることができる。したがって、サプライポンプ３より吐出される燃料の吐出量のばらつきを低減することができるので、従来のコモンレール式燃料噴射システムに対して大幅な変更を行うことなく、吐出量（圧送量）精度を向上させることができる。また、コモンレール圧センサＳ１、Ｓ２の歩留りが多くならないので、コモンレール圧センサの生産性が向上し、コストダウンとなる。
【００４２】
［第２実施例］
図６は本発明の第２実施例を示したもので、コモンレール圧センサの構造を示した図である。
【００４３】
本実施例では、コモンレール圧センサとしてシリコン基板（回路基板）４１上にピエゾ抵抗素子等のセンサチップ（コモンレール圧センサ本体）４２および処理回路４３を形成した半導体圧力センサが用いられ、コモンレール１の取付用継手部の雌ねじ部１９に螺合する雄ねじ部４４が形成されたハウジング（筐体）４５内に収納されている。
【００４４】
そのハウジング４５は、図示上端側の凹部内にセンサ感圧部４６を有している。そのセンサ感圧部４６内には、センサチップ４２を載置するメタルダイヤフラム４７を中央部に保持したスクリュー４８が雌ねじ部４９に締め付け固定されている。また、ハウジング４５は、図示下端側にコモンレール１内に形成される蓄圧室の内部と連通する高圧圧力導入路５０を有している。
【００４５】
また、メタルダイヤフラム４７は、高圧圧力導入路５０と連通する連通路５１を有している。そして、本実施例のコモンレール圧センサＳ１、Ｓ２においては、ハウジング４５の図示下端面とコモンレール１の取付座面２０とはメタルタッチシール構造とされ、メタルダイヤフラム４７の図示下端面とハウジング４５の取付座面５２とはメタルタッチシール構造とされている。ここで、５３はハウジング４５の図示上端部にかしめ等により固定された電気絶縁性樹脂製のコネクタであり、５４はワイヤリングハーネス（Ｗ／Ｈ）を介してＥＣＵ１０とセンサチップ４２とを電気的に接続する外部接続端子（ターミナル）である。
【００４６】
［第３実施例］
図７は本発明の第３実施例を示したもので、コモンレール圧センサの構造を示した図である。
【００４７】
本実施例では、コモンレール圧センサとして図示しないシリコン基板（回路基板）上にピエゾ抵抗素子等のセンサ検出部（コモンレール圧センサ本体）６１、６２を２個形成した半導体圧力センサが用いられ、コモンレール１の図示しない取付用継手部の雌ねじ部に螺合する雄ねじ部６３が形成されたハウジング（筐体）６４内に収納されている。そのハウジング６４は、図示上端側の凹部内にセンサ感圧部６５を有し、図示下端側にコモンレール１内に形成される蓄圧室の内部と連通する２個の高圧圧力導入路６６、６７を有している。すなわち、本実施例では、１個のハウジング６４内に複数個（本例では２個）のコモンレール圧センサを内蔵することにより、複数個のコモンレール圧センサを一体化している。これにより、設置スペースの減少と組み付け工数および部品点数の低減とを図ることができる。
【００４８】
［変形例］
本実施例では、コモンレール式燃料噴射システム内に特にコモンレール１にコモンレール圧センサを複数個（本例では２個）設置した例を説明したが、コモンレール式燃料噴射システム内にコモンレール圧センサを複数個（３個以上）設置しても良い。
【００４９】
本実施例では、コモンレール圧センサＳ１、Ｓ２をコモンレール１に直接設置して、燃料の噴射圧に相当する実コモンレール圧（Ｐｃ）に対応した電気信号を出力するように構成されているが、燃料圧センサをサプライポンプ３のプランジャ室（加圧室）からインジェクタ２内の燃料通路までの間の燃料配管等に取り付けて、サプライポンプ３の加圧室より吐出された燃料圧、あるいはインジェクタ２から噴射される燃料の噴射圧に対応した電気信号を出力するように構成しても良い。
【００５０】
本実施例では、コモンレール圧（燃料圧）センサとして、半導体圧力センサを用いた例を説明したが、コモンレール圧（燃料圧）センサとして、燃料圧に比例した変位または歪みを発生する１次変換素子と、変位または歪みを電気信号に変換する２次変換素子とを組み合わせた圧力センサを用いても良い。例えば作動変圧器式圧力センサ、歪みゲージ式圧力センサ、静電容量形圧力センサ等である。ここで、半導体圧力センサは、１次変換素子と２次変換素子とが一体化されているため、歪みゲージ式圧力センサのような接着層、ベースフィルム層が無い。さらに、１次変換弾性体がダイアモンド構造の共有結合結晶であるためヒステリシスが殆ど無い効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】コモンレール式燃料噴射システムの全体構成を示した概略図である（第１実施例）。
【図２】コモンレール圧センサの構造を示した断面図である（第１実施例）。
【図３】従来のコモンレール圧センサの特性規格を２分割した例を示した説明図である（第１実施例）。
【図４】従来のコモンレール圧センサの特性規格を３分割した例を示した説明図である（第１実施例）。
【図５】従来のコモンレール圧センサの特性規格を４分割した例を示した説明図である（第１実施例）。
【図６】コモンレール圧センサの構造を示した断面図である（第２実施例）。
【図７】コモンレール圧センサの構造を示した断面図である（第３実施例）。
【符号の説明】
１  コモンレール
２  インジェクタ（電磁式燃料噴射弁）
３  サプライポンプ（燃料供給ポンプ）
１０  ＥＣＵ（コモンレール圧検出手段、噴射量制御手段、コモンレール圧制御手段）
６４  ハウジング（筐体）
Ｓ１  コモンレール圧センサ（燃料圧センサ）
Ｓ２  コモンレール圧センサ（燃料圧センサ）
【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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