(57)【要約】【課題】燃料噴射の休止状態から、燃料噴射が開始される際に、燃料噴射を適正に開始できる燃料噴射制御装置を提供する。【解決手段】燃料噴射制御装置は、ガス燃料を高圧状態で蓄える燃料タンク４２から燃料通路４１を通じて供給されるガス燃料を噴射する第１噴射弁２１と、第１噴射弁２１に供給されるガス燃料の圧力を調整するレギュレータ４３と、を備えるエンジン１０に適用される。燃料噴射制御装置の制御部８０は、ガス供給圧の目標値である第１目標燃料圧を設定するとともに、圧力センサ４８によるガス供給圧の検出値が第１目標燃料圧となるように、レギュレータ４３によるガス燃料の圧力調整を制御するものであって、燃料噴射の休止状態から燃料噴射を開始させる噴射要求が発生した場合に、初回の燃料噴射に先立ち、ガス供給圧が第１目標燃料圧よりも低圧となるようにレギュレータ４３による圧力調整を制御する。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス燃料を高圧状態で蓄える燃料タンク（４２）から燃料通路（４１）を通じて供給されるガス燃料を噴射する燃料噴射手段（２１）と、前記燃料噴射手段に供給されるガス燃料の圧力を調整する圧力調整手段（４３）と、ガス供給圧を検出する圧力検出手段（４６，４８）と、を備える内燃機関（１０）に適用され、
前記ガス供給圧の目標値である第１目標燃料圧を設定する第１目標燃料圧設定手段と、
前記圧力検出手段によるガス供給圧の検出値が前記第１目標燃料圧となるように、前記圧力調整手段によるガス燃料の圧力調整を制御する圧力制御手段と、
燃料噴射の休止状態から燃料噴射を開始させる噴射要求が発生したか否かを判定する噴射要求判定手段と、
前記噴射要求が発生したと判定された際、初回の燃料噴射に先立ち、前記ガス供給圧が前記第１目標燃料圧よりも低圧となるように前記圧力調整手段による圧力調整の制御を実施する圧力調整制御手段と、
を備えることを特徴とする燃料噴射制御装置。
【請求項２】
前記圧力調整制御手段は、前記第１目標燃料圧よりも低圧の第２目標燃料圧を設定するものであって、
前記圧力制御手段は、初回の燃料噴射に先立ち、前記ガス供給圧が前記第２目標燃料圧となるように前記圧力調整手段による圧力調整を制御する請求項１に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項３】
前記圧力制御手段は、前記第２目標燃料圧に基づく圧力調整の実施後、前記第１目標燃料圧に基づく圧力制御に切り替える請求項２に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項４】
前記圧力調整制御手段は、前記第２目標燃料圧を時間の経過に伴い次第に増加させ、
前記圧力制御手段は、前記圧力検出手段によるガス供給圧の検出値及び前記第２目標燃料圧のいずれかが前記第１目標燃料圧に達した際に、前記第２目標燃料圧に基づく制御を終了し、第１目標燃料圧に基づく圧力調整を実施する請求項２又は３に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関の温度を検出する温度検出手段（２５）を備え、
前記圧力調整制御手段は、前記内燃機関の温度の検出結果に基づいて、前記第２目標燃料圧を決定する請求項４に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項６】
前記圧力制御手段は、所定のフィードバックゲインを用いてフィードバック制御量を設定するものであって、
前記圧力調整制御手段は、初回の燃料噴射に先立って、前記ガス供給圧が前記第１目標燃料圧よりも低圧となるように前記フィードバックゲインを設定する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項７】
前記圧力検出手段によりガス供給圧の増加が検出された際に、前記圧力調整制御手段による圧力調整の補正を終了する請求項１乃至６のいずれか１項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項８】
前記圧力調整制御手段は、前記燃料噴射の開始後は、補正を終了する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項９】
前記内燃機関の温度を検出する温度検出手段（２５）を備え、
前記圧力調整制御手段は、前記温度検出手段で検出された前記内燃機関の温度に応じて、前記圧力調整の制御を実施する請求項１乃至８のいずれか１項に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１０】
前記圧力調整制御手段は、前記噴射要求が発生したと判定された際、前記内燃機関の温度が所定値未満の場合に、前記ガス燃料の圧力調整の制御を実施する請求項９に記載の燃料噴射制御装置。
【請求項１１】
前記圧力調整制御手段は、前記噴射要求が発生してから、所定時間、圧力調整の制御を実施する請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃料噴射制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）等のガス燃料を燃焼させるようにした内燃機関が実用化されている。こうした内燃機関において、ガス燃料を噴射弁に対して供給させる燃料供給系の構成として、ガス燃料を高圧状態で貯蔵するガスタンクと、ガスタンク及び噴射弁を繋ぐ燃料配管の途中に設けられ、ガスタンクから供給されるガス燃料の圧力を減圧調整する圧力調整弁と、圧力調整弁よりも上流側（すなわちガスタンク側）に設けられ、圧力調整弁に対するガス燃料の流通を遮断する電磁駆動式の遮断弁とを備える構成が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−５４２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば内燃機関の始動時など、燃料噴射が休止状態から開始された際において、その燃料噴射の開始前に、噴射弁に供給されるガス燃料の圧力が所定の制御目標値を超えて高圧となると、噴射弁の開弁駆動に支障が生じる懸念がある。
【０００５】
本発明は、燃料噴射の休止状態から、燃料噴射が開始される際に、燃料噴射を適正に開始できる燃料噴射制御装置を提供することを主たる目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ガス燃料を高圧状態で蓄える燃料タンク（４２）から燃料通路（４１）を通じて供給されるガス燃料を噴射する燃料噴射手段（２１）と、前記燃料噴射手段に供給されるガス燃料の圧力を調整する圧力調整手段（４３）と、ガス供給圧を検出する圧力検出手段（４６，４８）と、を備える内燃機関（１０）に適用され、前記ガス供給圧の目標値である第１目標燃料圧を設定する第１目標燃料圧設定手段と、前記圧力検出手段によるガス供給圧の検出値が前記第１目標燃料圧となるように、前記圧力調整手段によるガス燃料の圧力調整を制御する圧力制御手段と、燃料噴射の休止状態から燃料噴射を開始させる噴射要求が発生したか否かを判定する噴射要求判定手段と、前記噴射要求が発生したと判定された際、初回の燃料噴射に先立ち、前記ガス供給圧が前記第１目標燃料圧よりも低圧となるように前記圧力調整手段による圧力調整の制御を実施する圧力調整制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、始動要求が発生した際、初回の燃料噴射に先立ち、ガス供給圧が第１目標燃料圧よりも低圧となるように圧力調整手段によるガス燃料の圧力調整の制御量を補正するようにした。この場合、初回の燃料噴射の開始前において、ガス燃料の圧力が第１目標燃料圧を超えて増加することを抑えることができ、ひいては、オーバーシュートが生じることに伴う不都合の発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】エンジンの燃料噴射システムの概略を示す構成図。
【図２】第１噴射弁の概略構成を示す図。
【図３】レギュレータの概略構成を示す図。
【図４】各電気負荷に対する電力供給系の構成を示す図。
【図５】エンジン噴射開始処理の手順を示すフローチャート。
【図６】冷却水温と目標燃料圧変化との関係を示すマップ。
【図７】エンジン噴射開始処理の実行例を示す図。
【図８】エンジン噴射開始処理の比較例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面を参照しつつ説明する。本実施形態は、ガス燃料である圧縮天然ガス（ＣＮＧ）を燃焼用の燃料として使用する車載多気筒エンジン（多気筒内燃機関）に適用される燃料噴射システムとして具体化するものとしている。本システムの全体概略図を図１に示す。
【００１０】
図１に示すエンジン１０は直列３気筒の火花点火式エンジンよりなり、その吸気ポート及び排気ポートには吸気系統１１、排気系統１２がそれぞれ接続されている。吸気系統１１は、吸気マニホールド１３と吸気管１４とを有している。吸気マニホールド１３は、エンジン１０の吸気ポートに接続される複数（エンジン１０の気筒数分）の分岐管部１３ａと、その上流側であって吸気管１４に接続される集合部１３ｂとを有している。吸気管１４には空気量調整手段としてのスロットル弁１５が設けられている。スロットル弁１５は、ＤＣモータ等のスロットルアクチュエータ１５ａにより開度調節される電子制御式のスロットル弁１５として構成され、スロットル弁１５の開度（スロットル開度）は、スロットルアクチュエータ１５ａに内蔵されたスロットル開度センサ１５ｂにより検出されるようになっている。
【００１１】
排気系統１２は、排気マニホールド１６と排気管１７とを有している。排気マニホールド１６は、エンジン１０の排気ポートに接続される複数（エンジン１０の気筒数分）の分岐管部１６ａと、その下流側であって排気管１７に接続される集合部１６ｂとを有している。排気管１７には、排気の成分を検出する排気センサ１８と、排気を浄化する触媒１９とが設けられている。排気センサ１８として具体的には、排気中の酸素濃度から空燃比を検出する空燃比センサが設けられている。
【００１２】
エンジン１０の各気筒には点火プラグ２０が設けられている。点火プラグ２０には、点火コイル等よりなる点火装置２０ａを通じて、所望とする点火時期に高電圧が印加される。この高電圧の印加により、各点火プラグ２０の対向電極間に火花放電が発生し、気筒内（燃焼室内）に導入した燃料が着火され燃焼に供される。
【００１３】
また、本システムは、エンジン１０に対して燃料を噴射供給する燃料噴射手段として、ガス燃料（ＣＮＧ燃料）を噴射する噴射弁２１を有している。噴射弁２１は、吸気系統１１において吸気マニホールド１３の分岐管部１３ａにそれぞれ燃料を噴射するものであり、噴射弁２１の噴射によりガス燃料が各気筒の吸気ポートに供給される。
【００１４】
噴射弁２１は、電磁駆動部が電気的に駆動されることで弁体が閉位置から開位置にリフトされる開閉タイプの制御弁であり、制御部８０から入力されるオン／オフ式の開弁駆動信号によりそれぞれ開弁駆動される。噴射弁２１は、通電により開弁し、通電遮断により閉弁する。そして、通電時間に応じた量のガス燃料が噴射弁２１から噴射される。本実施形態では、噴射弁２１の先端部に噴射管２３が接続されており、噴射弁２１から噴出されたガス燃料は噴射管２３を介して吸気マニホールド１３の分岐管部１３ａに噴射される。
【００１５】
ここで、噴射弁２１の構成を図２を参照して説明する。図２において（ａ）は非噴射状態を示し、（ｂ）は噴射状態を示している。噴射弁２１は、自身に供給されるガス燃料の圧力により閉鎖シール性が高められる、いわゆるセルフシール（自密閉）構造を有している。
【００１６】
筒状のボディ３１には弁体３２が摺動可能に収容されており、そのボディ３１内において弁体３２がばね３３により閉弁方向に付勢されている。図２（ａ）では、弁体３２の先端部によって、噴射弁先端に設けられた噴射部３４が閉鎖されている。また、ボディ３１内には、弁体３２の後端側（上流側）に第１燃料室３５が設けられるとともに、弁体３２の先端側（下流側）に第２燃料室３６が設けられている。弁体３２には、摺動部分よりも先端側に小径部３２ａが設けられており、その小径部３２ａの周りに第２燃料室３６が設けられている。第１燃料室３５と第２燃料室３６とは、弁体３２に設けられた燃料通路３７を介して連通されており、燃料通路３７の入口側は第１燃料室３５に通じ、出口側は第２燃料室３６に通じている。弁体３２は、ソレノイド等からなる電磁駆動部３８への通電に応じて開弁位置に変位する。
【００１７】
上記構成の噴射弁２１では、第１燃料室３５に対して後述のレギュレータ４３からガス燃料が供給され、そのガス燃料が燃料通路３７を介して第２燃料室３６にも導入される。そして、図２（ｂ）に示すように、電磁駆動部３８への通電に伴いばね３３の付勢力に抗して弁体３２が開弁位置に変位すると、噴射部３４が開放され、ガス燃料が噴射される。
【００１８】
噴射弁２１において、弁体３２にはその先端側に小径部３２ａが設けられていることから、閉弁状態での第１燃料室３５側の受圧面積と第２燃料室３６側の受圧面積とは、「第１燃料室３５側の受圧面積＞第２燃料室３６側の受圧面積」となっている（図２（ａ）参照）。そのため、図２（ａ）に示す閉弁状態では、レギュレータ４３側から供給されるガス燃料の圧力（噴射圧に相当）が、弁体３２を閉弁する方向（閉弁方向）に対してはより大きく作用するようになっている。なお、図２（ｂ）に示す開弁状態では、小径部３２ａの端面（図の下端面）にも噴射圧が作用するため、弁体３２に作用する閉弁方向の燃料圧力と開弁方向の燃料圧力とは略同じになっている。
【００１９】
次に、図１の説明に戻り、噴射弁２１に対してガス燃料を供給するガス燃料供給部４０の構成を説明する。
【００２０】
ガス燃料供給部４０において、噴射弁２１にはガス配管４１を介してガスタンク４２が接続されており、そのガス配管４１の途中には、噴射弁２１に供給されるガス燃料の圧力を減圧調整する圧力調整機能を有するレギュレータ４３が設けられている。レギュレータ４３（より詳しくは後述する圧力調整弁６０）は、ガスタンク４２内に貯蔵された高圧状態（例えば最大２０ＭＰａ）のガス燃料を、噴射弁２１の噴射圧である所定の設定圧（例えば０．２〜１．０ＭＰａ）に減圧調整するものであり、減圧調整後のガス燃料がガス配管４１を通って噴射弁２１に供給されるようになっている。なお、ガス配管４１において、レギュレータ４３よりも上流側が高圧側通路を形成する高圧配管部４１ａ、下流側が低圧側通路を形成する低圧配管部４１ｂとなっている。
【００２１】
また、ガス配管４１等により形成されるガス燃料通路には更に、ガスタンク４２の燃料出口の付近に配置されたタンク主止弁４４（タンク出口弁）と、そのタンク主止弁４４よりも下流側であってレギュレータ４３の燃料入口の付近に配置された遮断弁４５とが設けられており、これら各弁４４，４５によって、ガス配管４１におけるガス燃料の流通が許容及び遮断されるようになっている。タンク主止弁４４及び遮断弁４５はいずれも電磁式の開閉弁であり、非通電時においてガス燃料の流通が遮断され、通電時においてガス燃料の流通が許容される常閉式となっている。
【００２２】
ガス配管４１において、高圧配管部４１ａには燃料圧力を検出する圧力センサ４６と、燃料温度を検出する温度センサ４７とが設けられている。低圧配管部４１ｂには燃料圧力を検出する圧力センサ４８と、燃料温度を検出する温度センサ４９とが設けられている。
【００２３】
なお、遮断弁４５と圧力センサ４６とはレギュレータ４３に一体に設けることが可能であり、本実施形態では、レギュレータ４３に一体に遮断弁４５と圧力センサ４６とを設ける構成を採用することとしている（詳細は図３で後述する）。
【００２４】
ここで、レギュレータ４３の具体的構成を図３を用いて説明する。レギュレータ４３は、制御部８０によって定められた設定圧に対して低圧配管部４１ｂ内の燃料圧力を調整する電磁駆動式の圧力調整装置を構成するものである。
【００２５】
図３において、レギュレータ４３は、高圧配管部４１ａ（すなわちガスタンク４２側）に接続される高圧通路５１と、低圧配管部４１ｂ（すなわち噴射弁２１側）に接続される低圧通路５２とを有しており、高圧通路５１には遮断弁４５と圧力センサ４６とが設けられている。圧力センサ４６は、遮断弁４５よりも上流側でガス燃料の圧力を検出する。符号５３は、異物除去用のフィルタである。
【００２６】
遮断弁４５の構成は噴射弁２１の構成と概ね同じであり、セルフシール（自密閉）構造を有している。その構成を簡単に説明する。遮断弁４５は、ばね５４により閉弁方向に付勢された弁体５５を有しており、電磁駆動部５６が通電されることによりばね５４の付勢力に抗して弁体５５が閉弁位置から開弁位置に変位するようになっている。弁体５５の後端側（上流側）には第１燃料室５７が設けられるとともに、弁体５５の先端側（小径部が設けられた下流側）には第２燃料室５８が設けられている。これら両燃料室５７，５８は、弁体５５に設けられた燃料通路５９を介して連通されている。この場合、両燃料室５７，５８にはガスタンク４２から高圧のガス燃料が供給され、遮断弁４５の閉鎖状態下ではガスタンク４２側の燃料圧力により弁体５５に閉鎖方向の力が付与されている。そして、電磁駆動部５６への通電に伴いばね５４の付勢力に抗して弁体５５が開弁位置に変位すると（図示の状態）、高圧のガス燃料が下流側に流通する。
【００２７】
レギュレータ４３において、遮断弁４５の下流側には圧力調整弁６０が設けられている。圧力調整弁６０の構成として、高圧通路５１には弁体室６１が設けられており、その弁体室６１には弁体６２が摺動可能に収容されている。弁体６２は低圧通路５２の入口部分である弁座部６３を開閉する開閉部材であり、ばね６６によって閉弁方向に付勢されている。
【００２８】
弁体６２は、ソレノイド等からなる電磁駆動部６４への通電に応じて開弁方向に変位する。すなわち電磁駆動部６４への通電に伴いばね６６の付勢力に抗して弁体６２が開弁方向に変位することで、弁座部６３が開かれて高圧通路５１と低圧通路５２とが連通される。一方、電磁駆動部６４への通電が遮断されることで、ばね６６の付勢力によって弁体６２が閉位置となることで、弁座部６３が閉じられて高圧通路５１と低圧通路５２との連通が遮断される。このとき、弁体６２の開位置（弁体リフト量）に応じて弁座部６３における開口面積が変更され、ひいては高圧通路５１から低圧通路５２に流入する燃料量が調整される。
【００２９】
低圧通路５２から分岐した分岐部５２ａには、低圧通路５２内の燃料圧力が異常高圧になった場合にガス抜きをするリリーフ弁６９が設けられている。
【００３０】
本実施形態では、レギュレータ４３において、弁体６２や電磁駆動部６４といった構成部品からなる圧力調整弁６０により圧力調整手段が構成されている。なお、図３の構成では、レギュレータ４３において遮断弁４５と圧力センサ４６と圧力調整弁６０とを一体に設けたが、これを変更してもよく、例えば遮断弁４５と圧力センサ４６とをレギュレータ４３とは別体として高圧配管部４１ａに設けることも可能である。
【００３１】
図１の説明に戻り、制御部８０は、ＣＰＵ８１と、ＲＯＭ８２と、ＲＡＭ８３と、バックアップＲＡＭ８４と、インターフェース８５と、双方向バス８６とを備えている。ＣＰＵ８１、ＲＯＭ８２、ＲＡＭ８３、バックアップＲＡＭ８４、及びインターフェース８５は、双方向バス８６によって互いに接続されている。
【００３２】
ＣＰＵ８１は、本システムにおける各部の動作を制御するためのルーチン（プログラム）を実行する。ＲＯＭ８２には、ＣＰＵ８１が実行するルーチン、及びこのルーチン実行の際に参照されるマップ類（マップの他、テーブルや関係式等を含む）、パラメータ等の各種データが予め格納されている。ＲＡＭ８３は、ＣＰＵ８１がルーチンを実行する際に、必要に応じてデータを一時的に格納する。バックアップＲＡＭ８４は、電源が投入された状態でＣＰＵ８１の制御下でデータを適宜格納するとともに、この格納されたデータを電源遮断後も保持する。
【００３３】
インターフェース８５は、上述したスロットル開度センサ１５ｂ、排気センサ１８、圧力センサ４６，４８、温度センサ４７，４９、を含む、本システムに設けられたセンサ類（冷却水温センサ２５、クランク角センサ、エアフロメータ、車速センサ等）と電気的に接続されており、これらのセンサからの出力（検出信号）をＣＰＵ８１に伝達する。
【００３４】
また、インターフェース８５は、スロットルアクチュエータ１５ａ、点火装置２０ａ、各噴射弁２１、タンク主止弁４４、遮断弁４５等の駆動部と電気的に接続されていて、これらの駆動部を駆動させるためにＣＰＵ８１から送出された駆動信号を当該駆動部に向けて出力する。すなわち、制御部８０は、上述のセンサ類の出力信号等に基づいて運転状態を取得し、この運転状態に基づいて上述の駆動部の制御を実施する。
【００３５】
上述したタンク主止弁４４や遮断弁４５、圧力調整弁６０などの各種の電気負荷が車載バッテリからの電力供給を受けて作動する構成となっており、その電力供給系の構成を図４に示す。図４では、電気負荷としての点火装置２０ａや各噴射弁２１、タンク主止弁４４、遮断弁４５、スタータ９１、および圧力調整弁６０などの各種の電気負荷が電力供給線９２を介して電源部としてのバッテリ９３に接続されており、これら各電気負荷はバッテリ９３からの電力供給により駆動される。スタータ９１は、エンジン１０の始動時において初期回転を付与するための始動装置である。
【００３６】
点火装置２０ａやタンク主止弁４４、遮断弁４５、圧力調整弁６０には、制御部８０から制御信号が入力されるようになっており、点火装置２０ａは、制御部８０からの制御信号に応じて高電圧を出力し点火プラグ２０に点火火花を生じさせる。また、タンク主止弁４４、遮断弁４５及び圧力調整弁６０は、制御部８０からの制御信号に応じて閉弁状態から開弁状態に切り替えられる。
【００３７】
また、制御部８０には、エンジン１０の噴射要求があることを示す情報や、スタータ９１の駆動によるエンジン始動時において、スタータ駆動（クランキング）が実施されていることを示す情報や、スタータ９１の駆動開始（クランキング開始）からの経過時間を示す情報、エンジン１０の始動完了を示す情報が始動情報として入力されるようになっている。なお噴射要求は、エンジン１０の始動時や、燃料カット状態からの復帰時に出力される。また制御部８０には、エンジン１０の冷却水温を検出する冷却水温センサ２５による検出温度がエンジン温度として入力される。
【００３８】
更に、制御部８０は、噴射弁２１の噴射圧制御として、ガス供給圧の検出値と目標値との偏差に基づくフィードバック制御を実施する。具体的には、圧力センサ４８によるガス供給圧の検出値である検出燃料圧と、エンジン運転状態（例えばエンジン回転速度及びエンジン負荷）に基づいて算出されたガス供給圧の目標値である第１目標燃料圧とを用いて、検出燃料圧が第１目標燃料圧となるように、検出燃料圧と目標値との偏差及びフィードバックゲインに基づいて、フィードバック制御量を算出し、このフィードバック制御量に基づいて圧力調整弁６０の制御（電磁駆動部６４の通電）を行っている。
【００３９】
しかし、エンジン始動時や燃料カット復帰時のように噴射休止状態からエンジン１０の噴射要求がある場合には、検出燃料圧と第１目標燃料圧との差（偏差）が大きくなることが考えられる。そのため、フィードバック制御量が大きくなり、レギュレータ４３の電磁駆動部６４の通電量が増大する。これにより、弁体６２が開弁方向に大きくリフトされることで、噴射弁２１に供給されるガス供給圧が急増し、低圧通路５２内のガス供給圧が第１目標燃料圧を大きく超えるオーバーシュートが生じる可能性が高くなる。
【００４０】
オーバーシュートが発生すると、ガス供給圧が過剰に大きくなるため、噴射弁２１において、ガス燃料によって弁体３２が噴射部３４に押し付けられる押圧力が大きくなる。そして、押圧力が電磁駆動部３８の電磁力より大きい場合には、噴射弁２１の弁体３２が開かなくなる等の不都合が生じる可能性がある。
【００４１】
本実施形態のように、噴射弁２１が自身に供給されるガス燃料の圧力により閉鎖シール性が高められるセルフシール（自密閉）構造を有している場合には、オーバーシュートの発生に起因して、噴射部３４の開弁が困難となりやすくなることが懸念される。また、噴射要求がエンジン１０の始動時の場合には、燃料噴射システムの電力が不足することに伴う不都合の発生も懸念される。
【００４２】
そこで、本実施形態の制御部８０は、ガス燃料の噴射要求が生じた際、所定の第１目標燃料圧に基づく制御を行う前に、第１目標燃料圧よりも低圧の第２目標燃料圧を設定する。これにより、フィードバック制御量の増大に伴ってガス供給圧が過剰に大きくなることが抑えられるようにする。なお、ガス燃料の噴射要求（噴射要求信号）は、エンジン１０の噴射休止状態から噴射要求が発生した際に出力される。例えば、エンジン１０始動時や、燃料カット状態からの復帰時などに出力される。
【００４３】
また本実施形態では、冷却水温センサ２５によるエンジン温度の検出結果に基づいて、エンジン温度が所定値未満の低温である場合に、第２目標燃料圧に基づく制御を実施する。
【００４４】
すなわち、レギュレータ４３の弁体６２が開弁方向に変位する際には、その移動に抗して静摩擦力が生じるが、静摩擦力が大きいと、弁体６２が開弁方向に変位するために必要となる制御量（エネルギー）が増加するため、弁体６２の開弁に伴って、オーバーシュートが生じる可能性が高くなる。このような静摩擦力の影響は、エンジン温度が低くなるほど大きくなる傾向がある。
【００４５】
そこで、エンジン温度が所定値未満（例えば０℃未満）に低温である場合に、第２目標燃料圧に基づく制御を実施する。一方、本実施形態では、エンジン１０の温度が所定値以上（例えば５０℃以上）に高い場合には第２目標燃料圧に基づく制御を実施しないこととした。この場合、オーバーシュートが生じる可能性がある場合に、その発生を適切に抑えることができる。
【００４６】
また、本実施形態では、第２目標燃料圧をエンジン温度に応じて設定する。すなわち、ガス燃料はエンジン温度が低温である程、オーバーシュートが生じやすくなる。そこで、エンジン温度が低温である程、第２目標燃料圧が小さい値に設定されるようにする。
【００４７】
図５に、制御部８０が実施する目標燃料圧の設定処理のフローチャートを示す。本処理は、制御部８０のＣＰＵ８１が所定周期で繰り返し実施する。
【００４８】
図５において、エンジン１０の噴射要求があった後か否かを判定する（Ｓ１１）。例えば、図示を略すＩＧ−ＳＷがオンに切り替えられることで、エンジン噴射要求が生じるものとしている。噴射要求がなければ本処理を終了する。噴射要求があった後で、第１目標燃料圧を算出する（Ｓ１２）。すなわち、センサ類による各種パラメータとガス圧とのマップを用いて、ガス圧を算出する。
【００４９】
次に、燃料噴射の開始前であるか否かを判定する（Ｓ１３）。この処理では、噴射弁２１に対する開弁駆動信号が出力される前である場合に燃料噴射の開始前であると判定し、初回の開弁駆動信号が出力された後である場合に燃料噴射の開始後であると判定する。
【００５０】
Ｓ１３で肯定判定した場合には、検出燃料圧が第１目標燃料圧よりも低圧であるか否かを判定する（Ｓ１４）。この処理は、圧力センサ４８で検出される検出燃料圧と第１目標燃料圧とを比較することにより行う。
【００５１】
Ｓ１４で肯定判定した場合には、冷却水温センサ２５で検出したエンジン温度が所定値（例えば０℃）未満であるか否かを判定する（Ｓ１５）。Ｓ１５で肯定判定した場合には、第２目標燃料圧を算出する（Ｓ１６）。この際、図６に示されるように、エンジン温度に応じて、第２目標燃料圧を設定する。図６では、エンジン温度が低くなるほど、第２目標燃料圧が低くなるように設定されている。一般的に、エンジン温度が低温である程、レギュレータ４３の制御性が悪化するため、オーバーシュートが生じやすくなる。そこで、エンジン温度に応じて第２目標燃料圧を設定することで、エンジン温度に応じてオーバーシュートを抑制する効果を高めることができる。また本実施形態では、第２目標燃料圧が時間の経過に伴い次第に増加するようになっている。これによりレギュレータ４３の出力を次第に増加させる。
【００５２】
その後、第２目標燃料圧に基づいてフィードバック制御量を算出する（Ｓ１７）。なお、Ｓ１３〜Ｓ１５で否定判定した場合には、Ｓ１７で、第１目標燃料圧に基づいてフィードバック制御量を算出する。そして、フィードバック制御量に基づき、レギュレータ４３の電磁駆動部６４の通電量を決定する。
【００５３】
次に上記処理の実行例を説明する。図７は、上記処理の実行例であり、図８は、上記処理を実施しない場合の比較例である。なおここでは、エンジン温度が所定未満と判定されたとしている。また、噴射要求が発生してから、所定時間、第２目標燃料圧に基づくフィードバック制御が実施されるとする。
【００５４】
図７において、時刻ｔ１でＩＧスイッチがオンとされることによって、エンジン１０の噴射要求が生じる。この場合、噴射開始前に検出燃料圧が第１目標燃料圧よりも低圧であるため、第２目標燃料圧が設定される。そして、検出燃料圧が設定された第２目標燃料圧となるようにフィードバック制御がされる。この場合、検出燃料圧と第１目標燃料圧とに差がある場合においても、フィードバック制御量の増大が抑えられることで、ガス供給圧が第１目標燃料圧を超えるオーバーシュートが発生することが抑えられる。
【００５５】
なお、時刻ｔ１以降、第２目標燃料圧が次第に増加されることに伴い、検出燃料圧が次第に増加する。そして時刻ｔ２で検出燃料圧が第１目標燃料圧に達すると、第２目標燃料圧に基づく制御が終了され、第１目標燃料圧に基づく制御に切り替えられる。
【００５６】
時刻ｔ３で噴射弁２１の通電が開始されると、エンジン１０にガス燃料が供給されるようになる。この際、ガス供給圧は第１目標燃料圧を超えて過剰に大きくなっていないので、噴射弁２１からの燃料噴射が円滑に開始される。そして、時刻ｔ４までクランキングが実施された後、時刻ｔ４で、ガス燃料の燃焼が開始される。そして、ガス燃料の燃焼に伴って、エンジン回転速度が上昇する。
【００５７】
一方、図８の場合には、時刻ｔ１１でＩＧスイッチがオンとされ、エンジン１０の噴射要求が生じると、目標燃料圧として第１目標燃料圧が設定される。そして、検出燃料圧が第１目標燃料圧となるようにフィードバック制御がされる。この場合、フィードバック制御量が大きくなることによって、ガス供給圧が第１目標燃料圧を超えるオーバーシュートが生じている。そして、オーバーシュートが生じた状態で、時刻ｔ１２で噴射弁２１の通電が開始されると、噴射部３４を塞ぐ弁体３２がガス燃料の圧力で押し付けられているために、噴射部３４が開弁しないことが生じうる。なおこの場合には、時刻ｔ１２で噴射弁２１の通電が開始されると、ガス供給圧が徐々に減少しているが、ガス供給圧が第１目標燃料圧となるまでに所定の時間ΔＴを要することとなる。
【００５８】
上記によれば以下の優れた効果を奏する。
【００５９】
・例えば、エンジン１０の始動後に噴射要求が発生した際、設定された第１目標燃料圧と検出燃料圧との差が大きいと、制御部８０によるフィードバック制御量が大きくなり、噴射弁２１に供給されるガス燃料の圧力であるガス供給圧が第１目標燃料圧を超えて高圧になることが生じうる。初回の燃料噴射の前に、ガス供給圧が高圧になると、燃料噴射を適切に開始できない等の不都合が生じる懸念がある。そこで、始動要求が発生した際、初回の燃料噴射に先立ち、ガス供給圧の検出値が第１目標燃料圧よりも低圧となるように、ガス供給圧の制御が実施されるようにした。この場合、初回の燃料噴射の開始前において、ガス供給圧が第１目標燃料圧を超えて増加することを抑えることができ、ひいては、オーバーシュートが生じることに伴う不都合の発生を抑えることができる。
【００６０】
・第１目標燃料圧よりも低圧の第２目標燃料圧が設定されるようにするとともに、初回の燃料噴射の開始前に、第２目標燃料圧に基づく圧力調整が実施されるようにした。この場合、ガス供給圧が第１目標燃料圧を超えて増加することを抑えることができる。
【００６１】
・燃料噴射の開始後は、第２目標燃料圧に代えて、第１目標燃料圧を用いた圧力調整に切り替えられるようにすることで、燃料噴射開始後において、エンジン１０の運転状態に基づいて、ガス供給圧を適切に調整できる。
【００６２】
・第２目標燃料圧を時間の経過に伴い次第に増加させることで、ガス供給圧を徐々に増加させることができ、ひいては、オーバーシュートの発生を抑えることができる。
【００６３】
・ガス供給圧が第１目標燃料圧よりも低圧となるようにガス燃料の圧力調整が実施されるようにした。この場合、初回の燃料噴射に先立って、ガス供給圧が高圧になることを抑えることができ、ひいては、オーバーシュートの発生に伴う不都合の発生を抑えることができる。
【００６４】
・エンジン温度が低い場合には、レギュレータ４３の動作時に静摩擦力の影響が大きくなり、オーバーシュートが発生する可能性が高くなる。そこで、エンジン温度に応じて、圧量調整の制御が実施されるようにした。この場合、エンジン温度に応じて、オーバーシュートを抑える効果を高めることができる。
【００６５】
・エンジン温度が低温である程、摩擦（静摩擦）の影響でレギュレータ４３の制御性が悪化するため、オーバーシュートが生じやすくなる。一方、エンジン温度が所定以上に高ければ、オーバーシュートは生じにくくなる。そこで、燃料噴射の開始前において、エンジン温度が所定未満に低い場合に、圧力調整が実施されることとした。この場合、オーバーシュートの発生を抑えつつ、より好適に検出燃料圧を第１目標圧力に近づけることができる。
【００６６】
・噴射要求が発生してから、所定時間、圧力調整の制御を実施することで、オーバーシュートの発生を抑えることができる。
【００６７】
本発明は、上記実施形態の記載内容に限定されず、次のように実施されてもよい。なお以下の説明において上記と同じ構成には同じ図番号を付し、詳述は省略する。
【００６８】
・上記の図５の処理において、第２目標燃料圧に基づく圧力調整が実施されている際、ガス供給圧に所定以上の上昇変化が生じたと判定された場合に、第１目標燃料圧に基づく制御が行われるようにしてもよい。すなわち、オーバーシュートは、圧力調整弁６０の始動時において、圧力調整弁６０の弁体６２がリフトする際に生じる静摩擦力に起因して生じる。すなわち、既に検出燃料圧の上昇が開始している場合には、オーバーシュートが生じる可能性は低くなっている。そこで検出燃料圧の上昇が検出された場合に、第１目標燃料圧に切り替えられるようにした。この場合、運転状態に基づき設定した第１目標燃料圧に基づく制御を早期に実施することができる。
【００６９】
・オーバーシュートは、エンジン１０の始動時において最初に算出された検出燃料圧と目標燃料圧との差が大きい場合に生じうる。その為、エンジン１０の始動時における最初のフィードバック制御量が小さければ、オーバーシュートが生じる可能性が低くなる。そこで、図５の処理において、Ｓ１６で算出される第２目標燃料圧は、第１目標燃料圧よりも低い値であればよく、固定値としてもよい。
【００７０】
・上記の図５の処理において、Ｓ１６で第２目標燃料圧を算出することに代えて、検出燃料圧と第１目標燃料圧との差が小さくなるようにフィードバック制御量を設定するようにしてもよい。すなわち、Ｓ１６において、フィードバックゲインが通常制御時よりも小さくなるように設定してもよい。これにより、初回の燃料噴射に先立ち、ガス供給圧を第１目標燃料圧よりも低圧にすることができる。なおこの場合にも、フィードバックゲインを通常制御時よりも小さくした状態を、所定期間継続することで、エンジン１０の噴射休止状態から噴射要求が発生した際におけるオーバーシュートの発生を抑える効果を高めることができる。
【００７１】
・フィードバックゲインを通常制御時よりも小さくすることでオーバーシュートの発生を抑制する場合、エンジン温度に応じて、フィードバックゲインが設定されるようにしてもよい。すなわち、エンジン温度が低温である程、フィードバックゲインが小さくなるようにしてもよい。
【００７２】
・上記の図５の処理において、噴射弁２１による所定回数（例えば１回又は複数回）の燃料噴射が行われた時点で、第２目標燃料圧力による制御を中止して、第１目標燃料圧に基づく制御が開始されるようにしてもよい。
【００７３】
・図７において、時刻ｔ２で第２目標燃料圧が第１目標燃料圧に一致したと判定されるまで、第２目標燃料圧を増加させる。そして第１目標燃料圧と第２目標燃料圧とが一致した際に、第２目標燃料圧に代えて、第１目標燃料圧に基づく圧力調整が実施されるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１０…エンジン、２１…噴射弁、４１…ガス配管、４２…ガスタンク、４３…レギュレータ、４６…圧力センサ、４８…圧力センサ、８０…制御部。
【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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【図８】
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