JP4000650B2 - ディーゼル機関の蓄圧式燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料供給ポンプから圧送されてくる燃料を蓄圧室（コモンレール）内に一旦高圧状態で蓄え、蓄圧室内の高圧燃料をディーゼル機関に噴射供給するディーゼル機関の蓄圧式燃料噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の蓄圧式燃料噴射装置では、ディーゼル機関の運転状態（回転速度，負荷等）に基づき、制御目標となるコモンレール内の燃料圧力（コモンレール圧力），燃料噴射量及び燃料噴射時期を算出し、コモンレール圧力がその算出した目標コモンレール圧力となるように燃料供給ポンプからの燃料吐出量をフィードバック制御すると共に、その算出した燃料噴射量及び燃料噴射時期に応じて、コモンレール内の高圧燃料をディーゼル機関に噴射供給するインジェクタを開閉制御している。燃料噴射量は、インジェクタからの燃料噴射時間、すなわちインジェクタの噴射パルス幅によって定まるのであるが、同じ噴射パルス幅であっても、実コモンレール圧力ＮＰＣが違えば実際の燃料噴射量も異なる。従って、噴射パルス幅は、実コモンレール圧力ＮＰＣと目標燃料噴射量ＱＦＩＮに基づいて算出している。
【０００３】
ところで、インジェクタによって実際の燃料噴射を行うためには、インジェクタの機構上、実コモンレール圧力についての作動下限値というものが存在し、その作動下限値未満の圧力では、いかなる噴射パルス幅であってもインジェクタは駆動しない。従って、本来は、作動下限値未満における噴射パルス幅のデータは不要であるが、但し、検出誤差や誤った検出処理などの要因で、検出したコモンレール圧力ＮＰＣが作動下限値未満であったとしても、真の実コモンレール圧力ＮＰＣは作動下限値以上であることも考えられる。そのため、現実的には、作動下限値未満における噴射パルス幅のデータも必要となる。
【０００４】
例えば、図９のマップデータ例に示すように、１６ＭＰＡ毎の実コモンレール圧力ＮＰＣに対応して得た噴射パルス幅ＴQB（μｓｅｃ）のデータに基づき、データ間を補間することによってマップデータを作成しており、上述の作動下限値が１６ＭＰＡよりも小さい場合を想定する。この場合、従来技術においては、１６ＭＰＡの場合の噴射パルス幅ＴQBのデータと作動下限値の場合の噴射パルス幅ＴQBのデータとの間を補間すると共に、その補間にリニアリティを持たせるため、さらに作動下限値から０ＭＰＡまでの実コモンレール圧力ＮＰＣに対応するデータを補間によって作成していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
蓄圧式燃料噴射装置における種々の異常モードを考慮すると、真のコモンレール圧力に対して誤ったコモンレール圧力を検出してしまう場合がある。例えば、マイクロコンピュータが暴走し復帰した場合や、実コモンレール圧力ＮＰＣの演算値を格納するためのメモリの破壊、あるいはコモンレール圧力を検出するためのセンサ自体の異常やセンサ入力信号のレアショート等が発生した場合である。
【０００６】
このように真のコモンレール圧力に対して誤ったコモンレール圧力を検出してしまう場合の内、真の実コモンレール圧力よりも低い実コモンレール圧力ＮＰＣであると検出してしまった場合には、次のような問題がある。つまり、図９のマップの場合には、実コモンレール圧力ＮＰＣが６４ＭＰＡ以下の領域において、実コモンレール圧力ＮＰＣが小さいほど噴射パルス幅ＴQBが大きくなる。したがって、実際よりも低く実コモンレール圧力ＮＰＣを検出してしまうことは、インジェクタからの過大噴射につながる。
【０００７】
もちろん、実コモンレール圧力ＮＰＣが作動下限値以上の領域における噴射パルス幅ＴQBは、実コモンレール圧力ＮＰＣを誤検出していない場合には適切な値となるため、このままで構わない。しかし、実コモンレール圧力ＮＰＣが作動下限値未満の領域における噴射パルス幅ＴQBは、上述したように実コモンレール圧力ＮＰＣを誤検出していない場合には不要な値であり、誤検出した場合のためだけのものである。そうであるとすれば、上述したインジェクタの過大噴射を低減するようにすることが好ましい。
【０００８】
本発明は、こうした課題に鑑み、検出された蓄圧室内の実燃料圧力が所定の作動下限値未満である場合の燃料噴射時間を適切に設定することによって、実燃料圧力を誤検出した場合に燃料噴射弁から燃料が過大噴射されることを極力防止することのできる蓄圧式燃料噴射装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載のディーゼル機関の蓄圧式燃料噴射装置によれば、蓄圧室が燃料供給ポンプから吐出された燃料を高圧状態で蓄えており、燃料噴射弁がその蓄圧室に蓄えられた高圧燃料をディーゼル機関の各気筒に噴射供給する。
【００１０】
その際、制御目標算出手段が、運転状態検出手段により検出されたディーゼル機関の運転状態に基づき、燃料噴射弁からの目標燃料噴射量及び目標燃料噴射時期を算出し、燃料噴射時間算出手段が、制御目標算出手段にて算出された目標燃料噴射量と圧力検出手段にて検出された蓄圧室内の実燃料圧力とに基づき、燃料噴射時間を算出する。そして、燃料噴射弁を、制御目標算出手段にて算出された燃料噴射時期及び燃料噴射時間算出手段にて算出された燃料噴射時間に応じて駆動制御するのである。
【００１１】
ここで、燃料噴射手段は、蓄圧室の実燃料圧力が所定の作動下限値未満の場合には、燃料噴射時間にかからわず燃料噴射ができない構成とされている。これは例えば燃料噴射のためのインジェクタの機構上そのようになってしまうものであり、燃料噴射時間をどのように設定しても駆動せず、燃料噴射はされない、
このような前提において、前記燃料噴射時間算出手段は、圧力検出手段にて検出された蓄圧室内の実燃料圧力が作動下限値未満の低圧であった場合、蓄圧室内の実燃料圧力が前記作動下限値以上の場合に比べて相対的に短い燃料噴射時間を算出する。
【００１２】
蓄圧室内の真の実燃料圧力が作動下限値未満であれば、上述したように、燃料噴射時間にかからわず燃料噴射手段から燃料噴射はできない。しかし、圧力検出手段自体の異常やその検出信号のレアショート等の原因により、誤検出してしまう場合がある。つまり、検出された蓄圧室内の実燃料圧力が作動下限値未満であっても、真の実燃料圧力は作動下限値以上である場合も考えられる。したがって、現実的には、検出された蓄圧室内の実燃料圧力が作動下限値未満の低圧の場合であっても燃料噴射に係る制御、すなわち燃料噴射弁を、制御目標算出手段にて算出された燃料噴射時期及び燃料噴射時間算出手段にて算出された燃料噴射時間に応じて駆動制御する。この際、本発明の蓄圧式燃料噴射装置によれば、圧力検出手段にて検出された蓄圧室内の実燃料圧力が作動下限値未満の低圧であった場合、蓄圧室内の実燃料圧力が作動下限値以上の場合に比べて相対的に短い燃料噴射時間を算出することによって、実燃料圧力を誤検出した場合に燃料噴射弁から燃料が過大噴射されることを極力防止することができるのである。
【００１３】
もちろん、上述の実燃料圧力の誤検出は、必ずしも作動下限値未満の範囲にのみ生じるのはなく、作動下限値以上の範囲においても同様に生じる可能性はある。しかし、実燃料圧力が作動下限値以上の場合には、実燃料圧力を正しく検出している場合に対応することが大前提である。それに対して、実燃料圧力が作動下限値未満の場合の燃料噴射時間は、上述したように実燃料圧力を誤検出していない場合には不要な値であり、誤検出した場合のためだけのものである。そうであるとすれば、作動下限値未満の範囲においては、上述したインジェクタの過大噴射を低減することを主目的とした工夫を採用することが好ましい。その点から、検出手段にて検出された蓄圧室内の実燃料圧力が作動下限値未満の低圧であった場合、蓄圧室内の実燃料圧力が作動下限値以上の場合に比べて相対的に短い燃料噴射時間であり、且つ検出された蓄圧室内の実燃料圧力が０であっても、蓄圧室内の実燃料圧力が前記作動下限値以上の場合に取り得る燃料噴射時間の最小値よりも小さいが０でない燃料噴射時間を算出するようにしたのである。
【００１４】
燃料噴射時間の算出に関しては、例えば請求項２に示すように、燃料噴射時間算出手段が、目標燃料噴射量及び蓄圧室内の実燃料圧力の２つパラメータに対応する燃料噴射時間が設定されたマップデータに基づき、燃料噴射時間を算出するよう構成されており、そのマップデータは、蓄圧室内の実燃料圧力が作動下限値未満の低圧領域において、蓄圧室内の実燃料圧力が作動下限値以上の場合に取り得る燃料噴射時間の最小値以下の燃料噴射時間が設定されたものであってもよい。つまり、この場合には、必ず最小値以下となるので、上述した過大噴射は完全に解消される。なお、最小値以下に設定する場合には、作動下限値未満の低圧領域で一定値としてもよいし、その低圧領域内において変化させてもよい。当然、上記低圧領域内では全て燃料噴射時間を０にすることも考えられる。
【００１５】
一方、請求項３に記載のディーゼル機関の蓄圧式燃料噴射装置によれば、蓄圧室が燃料供給ポンプから吐出された燃料を高圧状態で蓄えており、燃料噴射弁がその蓄圧室に蓄えられた高圧燃料をディーゼル機関の各気筒に噴射供給する。
その際、制御目標算出手段が、運転状態検出手段により検出されたディーゼル機関の運転状態に基づき、燃料噴射弁からの目標燃料噴射量及び目標燃料噴射時期を算出し、燃料噴射時間算出手段が、制御目標算出手段にて算出された目標燃料噴射量と圧力検出手段にて検出された蓄圧室内の実燃料圧力とに基づき、燃料噴射時間を算出する。そして、燃料噴射弁を、制御目標算出手段にて算出された燃料噴射時期及び燃料噴射時間算出手段にて算出された燃料噴射時間に応じて駆動制御するのである。
ここで、燃料噴射手段は、蓄圧室の実燃料圧力が所定の作動下限値未満の場合には、燃料噴射時間にかからわず燃料噴射ができない構成とされている。これは例えば燃料噴射のためのインジェクタの機構上そのようになってしまうものであり、燃料噴射時間をどのように設定しても駆動せず、燃料噴射はされない、このような前提において、燃料噴射時間算出手段は、圧力検出手段にて検出された蓄圧室内の実燃料圧力が作動下限値未満の低圧であった場合、蓄圧室内の実燃料圧力が作動下限値以上の場合に比べて相対的に短い燃料噴射時間を算出する。このマップデータは、蓄圧室内の実燃料圧力が作動下限値未満の低圧領域において、蓄圧室内の実燃料圧力が作動下限値以上の場合に比べて相対的に短い燃料噴射時間が設定されている。
そして、このマップデータの内、蓄圧室内の実燃料圧力が作動下限値未満の低圧領域における燃料噴射時間のデータは、蓄圧室内の実燃料圧力が０の場合と作動下限値の場合とのデータ間を補間したデータを設定し、蓄圧室内の実燃料圧力が０の場合のデータは、蓄圧室内の実燃料圧力が作動下限値以上の場合に取り得る燃料噴射時間の最小値以下に設定する。
【００１６】
一般的に、同じ燃料噴射量とする場合、実燃料圧力が高くなるにつれて燃料噴射時間は短くなるので、想定される最大の実燃料圧力の場合の燃料噴射時間が最小値であると考えられる。したがって、蓄圧室内の実燃料圧力が０の場合のデータを、その最小値以下に設定する。もちろん、蓄圧室内の実燃料圧力が０の場合の燃料噴射時間を０に設定してもよい。
【００１８】
なお、このような蓄圧式燃料噴射装置における制御目標算出手段や燃料噴射時間算出手段などをコンピュータシステムで実行する機能は、例えばコンピュータシステム側で起動するプログラムとして備えることができる。このようなプログラムの場合、例えば、フロッピーディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録し、必要に応じてコンピュータシステムにロードして起動することにより用いることができる。この他、ＲＯＭやバックアップＲＡＭをコンピュータで読み取り可能な記録媒体として前記プログラムを記録しておき、このＲＯＭあるいはバックアップＲＡＭをコンピュータシステムに組み込んで用いてもよい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用された実施例について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施例に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲に属する限り、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。
【００２０】
図１は、可変吐出量高圧ポンプを備える一実施例としての蓄圧式燃料噴射装置の構成図である。
この蓄圧式燃料噴射装置１は、６気筒ディーゼルエンジン用のものであって、各気筒に配設され、６個のインジェクタ３（燃料噴射弁に相当する）と、各インジェクタ３に供給する高圧燃料を蓄圧する高圧蓄圧配管であるいわゆるコモンレール５（蓄圧室に相当する）と、コモンレール５に燃料タンク７から燃料を圧送する可変吐出量の高圧ポンプ９と、これらを制御する電子制御装置（ＥＣＵ）１１とを備える。ＥＣＵ１１は、本発明における制御目標算出手段及び燃料噴射時間算出手段に相当するものであり、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏ回路を有する公知のマイクロコンピュータから構成され、車載バッテリ（図示略）から電源が供給される。
【００２１】
燃料タンク７に蓄えられた燃料は、フィードポンプ１３により吸い上げられ、高圧ポンプ９へ低圧状態にて圧送される。低圧で圧送された燃料は、図２に示すように、高圧ポンプ９内に設置された燃料ギャラリー１５に蓄えられ、チェック弁１７の設定開弁圧により一定圧に維持されている。この設定開弁圧以上に燃料ギャラリー１５内の燃料圧が上昇した場合には、チェック弁１７が開弁され、燃料は燃料タンク７へと戻される。
【００２２】
一方、燃料ギャラリー１５は、電磁制御弁１９を介して燃料加圧用のチャンバー２１と連通・遮断される。チャンバー２１には、プランジャー２３が嵌合されている。このプランジャー２３が上昇する際に電磁制御弁１９を閉ざすと、チャンバー２１内で燃料が加圧される。この圧力がチェック弁２５の開弁圧以上になると、チャンバー２１内の燃料がコモンレール５に圧送されることになる。従って、加圧圧送の開始時期は電磁制御弁１９の閉弁時期により定まる。圧送終了時期は、プランジャー２３の上死点到達時期に対応して一定であるため、圧送開始時期を早めれば、圧送量が増すことになる。このような機構を用い、ＥＣＵ１１は目標とするコモンレール圧を得るため、この電磁制御弁１９の閉弁時期を制御する。
【００２３】
なお、以上の高圧ポンプ系の作動詳細は本発明と直接的に関与しないため、これ以上詳細な説明は省略する。詳細説明については、特開平２−１４６２５６号公報に記載されているのでそちらを参照されたい。
上述のように燃料は、高圧ポンプ９により加圧圧送されてコモンレール５に蓄えられる。その時の燃料圧力はコモンレール５に設置されたコモンレール圧センサ２７（圧力検出手段に相当する）にて検出され、ＥＣＵ１１へ電気信号として送られる。ＥＣＵ１１は前述したようにこのコモンレール圧が目標値となるように電磁制御弁１９の閉弁時期をコントロールする。なお、コモンレール５にはプレッシャリミッタ２９が配設され、内圧が高くなり過ぎないようにも対処されている。
【００２４】
こうしてコモンレール５に蓄えられた高圧の燃料は、図３に示すように、フローリミッタ３１を介してディーゼルエンジン３３の各気筒毎に設置されたインジェクタ３に送られる。燃料は、インジェクタ３内で二方向に分岐する。その一方は、オリフィスαを介してコマンドピストン３７の背面に流れ込んでいる。また他方は、コマンドピストン３７に連結されたニードル３９の下端の油溜り４１に流入している。即ち、インジェクタ３内で分岐した燃料は、ニードル３９を押し下げる力と押し上げる力に分かれている。このとき、コマンドピストン３７の背面の面積の方が大きいため、全体としては下向きの力、つまりニードル３９を閉弁維持する力の方が勝っている。従って、二方弁３５が図示の閉弁状態にある場合には燃料は噴射されない。
【００２５】
燃料噴射に際しては、ＥＣＵ１１が、後述する演算結果に基づく所定のタイミングにて所定期間にわたってＣＰＵ４１の出力ポート４３をＯＮにすることにより実行される。ＣＰＵ４１の出力ポート４３がＯＮとなると、トランジスタ４５が導通状態に切り換えられ、二方弁３５に付設された電磁コイル４７に通電がなされる。この結果、二方弁３５が開きオリフィスβと燃料タンク７とが連通する状態に切り換わり、オリフィスβはオリフィスαよりも大径に設定されているため、コマンドピストン３７の背面に流れ込んでいた高圧燃料は流れ込む量より燃料タンク７へ逃げる量の方が多くなる。この結果、コマンドピストン３７の背圧は下がり、ニードル３９を上方向へ押し上げる力の方が勝ることになり、ノズルが開弁し、燃料の噴射が開始される。
【００２６】
なお、こうした燃料噴射や各種制御を行うため、図１に示すように、ＥＣＵ１１にはコモンレール圧センサ２７の他、運転状態検出手段に相当する気筒判別センサ５１，クランク角センサ５３，アクセル開度センサ５５，アイドルスイッチ５７，スタータスイッチ５９，エンジン３３の冷却水の温度を検出する冷却水温センサ６１などからの信号も入力されている。
【００２７】
また、図３に示すように、バッテリ＋Ｂから電磁コイル４７へ至る回路中には、その電磁コイル４７の高速駆動用のコンデンサ６３が介装されている。つまり、トランジスタがＯＮとなった直後は電磁コイル４７にはピーク電流Ｉｐが通電され、その後バッテリ電圧に基づいて一定電流Ｉｈが通電されるように構成されている（図４参照）。
【００２８】
なお、後述する目標噴射パルス幅ＴＱの経過後に、電磁コイル４７への通電を停止することにより、再び二方弁３５が開弁し、コマンドピストン３７に高い背圧を加えてニードル３９を閉弁方向へ移動させ、燃料噴射を終了させる。
次に、前述したインジェクタ３の電磁コイル４７への通電制御について説明する。
【００２９】
ＥＣＵ１１が起動すると、ＣＰＵ４１はＥＣＵ１１に内蔵されたＲＯＭやＲＡＭに予め記憶されたプログラムに従い、コンピュータによる各種演算処理によって、図５，図６に示すフローチャートの各ステップの処理を実行する。
なお、前記プログラムは、コンピュータシステムで読み取り可能な記録媒体（フロッピーディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスクなど）に記録しておき、必要に応じてＥＣＵ１１にロードして起動することにより用いるようにしてもよい。
【００３０】
ＣＰＵ４１は、図５に示す燃料噴射制御のメインルーチンにて、まずアクセル開度Ａｃｃｐをアクセル開度センサ５５の出力値より算出する（Ｓ１０）。次に、クランク角センサ５３から１５°ＣＡ毎に入力されるＮｅパルスに基づいてエンジン回転数Ｎｅを求める（Ｓ２０）。具体的には、１５°ＣＡ間のパルス経過時間を計測すれば公知の算出方法にて算出できる。続いて、アクセル開度Ａｃｃｐとエンジン回転数Ｎｅを用いて図示しないガバナパターンマップを参照し、目標燃料噴射量ＱＦＩＮを求める（Ｓ３０）。次に、エンジン回転数Ｎｅと目標燃料噴射量ＱＦＩＮを用いて図示しないタイミングマップを参照し、目標燃料噴射時期ＴＦＩＮを求める（Ｓ４０）。次に、エンジン回転数Ｎｅと目標燃料噴射量ＱＦＩＮを用いて圧力マップを参照し、目標コモンレール圧ＰＦＩＮを求める（Ｓ５０）。
【００３１】
そして、本実施例の特徴であるインジェクタ制御（Ｓ６０）に移行する。このインジェクタ制御については後述するとして、続くＳ７０では、コモンレール圧力制御が実行される。このコモンレール圧力制御は、コモンレール５に設置されたコモンレール圧センサ２７にて検出されたコモンレール圧力が、Ｓ５０で求めた目標コモンレール圧ＰＦＩＮとなるように電磁制御弁１９の閉弁時期をコントロールする。
【００３２】
このコモンレール圧力制御（Ｓ７０）が終了すると、Ｓ１０へ移行する。
次に、上記図５のＳ６０におけるインジェクタ制御の詳細な処理について、図６のフローチャートを参照して説明する。
このインジェクタ制御は、気筒毎に噴射パルス幅ＴＱを算出して、その噴射パルス幅ＴＱに従ってインジェクタ３を駆動する処理である。
【００３３】
処理か開始すると、まず、上記図５のＳ３０で算出された目標燃料噴射量ＱＦＩＮを読み込み（Ｓ１１０）、続いて、コモンレール圧センサ２７にて検出されたコモンレール５内の燃料の圧力である実コモンレール圧力ＮＰＣを読み込む（Ｓ１２０）。
【００３４】
そして、燃料噴射制御すべき気筒Ｎｏ．（＃１，＃２，＃３、…）を読み込み（Ｓ１３０）、続くＳ１４０において、基本噴射パルス幅ＴQBを算出する。この基本噴射パルス幅ＴQBは、Ｓ１１０にて読み込まれた目標燃料噴射量ＱＦＩＮをパラメータとし、Ｓ１２０にて読み込まれた実コモンレール圧ＮＰＣに対応した値（基本噴射パルス幅ＴQB）を図７に示すマップを参照して算出する。この図７のマップにおいて、本発明の特徴的な技術思想が現れている。
【００３５】
ここで、図７のマップについて説明する。
１６ＭＰＡ毎の実コモンレール圧力ＮＰＣをサンプリング単位とし、その実コモンレール圧力ＮＰＣに対応して得た噴射パルス幅ＴQB（μｓｅｃ）のデータに基づき、データ間を補間することによってマップデータを作成する。図７に示す場合には、３２ＭＰＡから１６ＭＰＡ毎（つまり、３２ＭＰＡ，４８ＭＰＡ，６４ＭＰＡ…）の実コモンレール圧力ＮＰＣに対応する噴射パルス幅ＴQB（μｓｅｃ）のデータ間がそれぞれ補間される。ここで、１６ＭＰＡの実コモンレール圧力ＮＰＣに対応するデータがないのは、本実施例の場合にはインジェクタ作動下限値が１６ＭＰＡと３２ＭＰＡの間（例えば２０ＭＰＡ程度）に存在するためである。インジェクタ作動下限値とは、インジェクタ３が、その機構上から作動できる最低の実コモンレール圧力ＮＰＣであり、したがって、そのインジェクタ作動下限値未満においては、どのような燃料噴射パルス幅を設定してもインジェクタ３が作動が不可能である。
【００３６】
また、このインジェクタ作動下限値から３２ＭＰＡまでの間のデータも必要なので、インジェクタ作動下限値の実コモンレール圧力ＮＰＣに対応する噴射パルス幅ＴQB（μｓｅｃ）のデータも得て、そのデータと３２ＭＰＡの場合のデータ間も補間によって作成される。
【００３７】
ところで、コモンレール５内の真の燃料圧力がインジェクタ作動下限値未満の領域であれば、上述したように、機構上、燃料噴射はできないのであるため、その領域にマップデータを設定しておく必要がない。しかし、コモンレール圧センサ２７自体の異常やその検出信号のレアショート等の原因により、ＥＣＵ１１にて取り込み記憶したデータが、真の燃料圧力でない場合がある。つまり、検出された実コモンレール圧力ＮＰＣがインジェクタ作動下限値未満であっても、真の実コモンレール燃料圧力はインジェクタ作動下限値以上である場合も考えられる。したがって、インジェクタ作動下限値未満の領域においても、マップデータが作成されている。
【００３８】
本実施例の場合には、図７に示すようなマップデータが作成されている。
具体的に説明すると、実コモンレール圧力ＮＰＣ＝０に対応する噴射パルス幅ＴQBとして、所定の最小値ＴQBmin を設定する。この最小値ＴQBmin は、実コモンレール圧力ＮＰＣがインジェクタ作動下限値以上の場合に取り得る噴射パルス幅ＴQBの最小値以下に設定してある。一般的に、同じ燃料噴射量とする場合、実コモンレール圧力が高くなるにつれて噴射パルス幅は短くなるので、想定される最大の実コモンレール圧力における噴射パルス幅ＴQBが最小値であると考えられる。したがって、実コモンレール圧力ＮＰＣ＝０に対応する噴射パルス幅ＴQBを、その最小値以下に設定する。もちろん、最小値以下であるので噴射パルス幅ＴQB＝０に設定してもよい。
【００３９】
そして、実コモンレール圧力が０の場合とインジェクタ作動下限値の場合の噴射パルス幅ＴQBのデータ間を補間する。
なお、上述の実コモンレール圧力ＮＰＣの誤検出は、必ずしもインジェクタ作動下限値未満の範囲にのみ生じるのはなく、インジェクタ作動下限値以上の範囲においても同様に生じる可能性はある。しかし、実コモンレール圧力ＮＰＣがインジェクタ作動下限値以上の場合には、実コモンレール圧力ＮＰＣを正しく検出している場合に対応することが大前提である。それに対して、実コモンレール圧力ＮＰＣがインジェクタ作動下限値未満の場合の噴射パルス幅ＴQBは、上述したように実コモンレール圧力ＮＰＣを誤検出していない場合には不要な値であり、誤検出した場合のためだけのものである。そうであるとすれば、インジェクタ作動下限値未満の範囲においては、上述したインジェクタ３の過大噴射を低減することを主目的としたデータ設定をしても構わず、むしろその方が好ましい。その点から、上述したようなデータ設定をしたのである。
【００４０】
図６のフローチャートの説明に戻り、Ｓ１４０において、図７のマップを参照して基本噴射パルス幅ＴQBを算出した後は、Ｓ１５０において、気筒別補正噴射パルス幅ＴQnを算出する。この気筒別補正噴射パルス幅ＴQnは、Ｓ１１０にて読み込まれた目標燃料噴射量ＱＦＩＮをパラメータとし、Ｓ１２０にて読み込まれた実コモンレール圧ＮＰＣに対応した値として、気筒Ｎｏ．（＃１，＃２，＃３…）毎に準備されたマップの内の対応するものを参照して算出する。
【００４１】
続くＳ１６０では、Ｓ１４０にて算出した基本噴射パルス幅ＴQBとＳ１５０にて算出した気筒別補正噴射パルス幅ＴQnを加算することによって、最終的にインジェクタ３を駆動するための噴射パルス幅ＴＱを算出する。
そして、続くＳ１７０においては、Ｓ１６０にて算出した噴射パルス幅ＴＱに基づき、気筒Ｎｏ．（＃１，＃２，＃３…）に対応するインジェクタ３を駆動する。
【００４２】
以上説明したように、本実施例の蓄圧式燃料噴射装置１においては、インジェクタ３を駆動する場合の噴射パルス幅ＴＱの算出（図６のＳ１６０）に用いる基本噴射パルス幅ＴQBは、図７のマップを参照して算出する（図６のＳ１４０）。そして、図７のマップは、コモンレール圧力センサ２７にて検出されたコモンレール５内の実コモンレール圧力ＮＰＣがインジェクタ作動下限値未満の低圧であった場合、実コモンレール圧力ＮＰＣがインジェクタ作動下限値以上の場合に比べて相対的に短い噴射パルス幅ＴQBとなるように設定されている。したがって、図６のＳ１７０にて最終的に算出される噴射パルス幅ＴＱも相対的に短くなり、実コモンレール圧力ＮＰＣを誤検出した場合にインジェクタ３から燃料が過大噴射されることを極力防止することができる。
【００４３】
例えば、図７のマップで言えば、実コモンレール圧力ＮＰＣが１６ＭＰＡの場合と４８ＭＰＡの場合の噴射パルス幅ＴQBは、ほぼ同じ値となっている。そのため、真の圧力が４８ＭＰＡであるのに１６ＭＰＡであると誤検出した場合であっても、過大噴射はされない。また、０ＭＰＡであると誤検出した場合には、噴射パルス幅ＴQBが最小値ＴQBmin となって、必ず真の圧力の場合の噴射パルス幅ＴQB以下となる。したがって、確実に過大噴射を防止できる。
［別実施例］
上記実施例における図７のマップにおいては、コモンレール５内の実コモンレール圧力ＮＰＣが０の場合とインジェクタ作動下限値の場合とのデータ間を補間していた。しかし、マップデータの内、インジェクタ作動下限値未満の低圧領域における噴射パルス幅ＴQBのデータを、コモンレール５内の実コモンレール圧力ＮＰＣがインジェクタ作動下限値以上の場合に取り得る噴射パルス幅の最小値以下に設定してもよい。つまり、この場合には、必ず最小値以下となるので、上述した過大噴射は完全に解消される。なお、最小値以下に設定する場合には、作動下限値未満の低圧領域で一定値としてもよいし、その低圧領域内において変化させてもよい。当然、上記低圧領域内では全て燃料噴射時間を０にすることも考えられる。
【００４４】
このようにした場合のインジェクタ制御について、図８のフローチャートを参照して説明する。
図８のＳ２１０，Ｓ２２０，Ｓ２３０は上述した図６のＳ１１０，Ｓ１２０，Ｓ１３０と全く同じであるので、ここでは説明を繰り返さない。また、図８のＳ２５０，Ｓ２６０，Ｓ２７０も上述した図６のＳ１５０，Ｓ１６０，Ｓ１７０と全く同じであるので、やはり説明を繰り返さない。
【００４５】
異なる部分について説明する。上述の実施例では図６のＳ１３０の処理後にＳ１４０を実行して、図７のマップを参照して基本噴射パルス幅ＴQBを算出していたが、この別実施例においては、図８に示すように、Ｓ２３０の処理後に、実コモンレール圧力ＮＰＣがインジェクタ作動下限値Ｐα未満であるかどうかを判断している（Ｓ２３５）。そして、Ｓ２３５にて否定判断、すなわち実コモンレール圧力ＮＰＣがインジェクタ作動下限値Ｐα以上であれば、Ｓ２４０にて基本噴射パルス幅ＴQBを算出するのであるが、この場合に参照するマップは例えば図９に示すような従来手法にて作成したものでも構わない。あるいは、実コモンレール圧力ＮＰＣがインジェクタ作動下限値Ｐα未満のデータが設定されていないマップであってもよい。
【００４６】
一方、Ｓ２３５にて肯定判断、すなわち実コモンレール圧力ＮＰＣがインジェクタ作動下限値Ｐα未満であれば、Ｓ２４５に移行して、基本噴射パルス幅ＴQBを所定値Ｔβとする。この所定値Ｔβは、コモンレール５内の実コモンレール圧力ＮＰＣがインジェクタ作動下限値以上の場合に取り得る噴射パルス幅の最小値以下の値である。上述したように、Ｔβ＝０であってもよい。
【００４７】
このようにすれば、実コモンレール圧力ＮＰＣがインジェクタ作動下限値Ｐα未満であれば、Ｓ２４５にて、基本噴射パルス幅ＴQB＝Ｔβとされるため、Ｓ２７０にて最終的に算出される噴射パルス幅ＴＱも相対的に短くなり、実コモンレール圧力ＮＰＣを誤検出した場合にインジェクタ３から燃料が過大噴射されることを確実に防止することができる。
［その他］
例えば、上記実施例では、６気筒ディーゼル機関に対して燃料供給を行なう蓄圧式燃料噴射装置について説明したが、４気筒ディーゼル機関であっても、また８気筒ディーゼル機関であっても、本発明を適用して、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例の蓄圧式燃料噴射装置を含むシステムを示す構成図である。
【図２】 実施例における高圧ポンプの構成を示す模式図である。
【図３】 実施例におけるインジェクタの構成を示す模式図である。
【図４】 実施例における燃料噴射制御の状態を示すタイミングチャートである。
【図５】 ＥＣＵにて実行される燃料噴射制御のメインルーチンを表すフローチャートである。
【図６】 ＥＣＵにて実行されるインジェクタ制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図７】 インジェクタ制御にて基本噴射パルス幅ＴQBの算出時に参照されるマップを表す線図である。
【図８】 別実施例の場合のインジェクタ制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図９】 従来のインジェクタ制御において基本噴射パルス幅ＴQBを算出する際に参照されていたマップを表す線図である。
【符号の説明】
１…蓄圧式燃料噴射装置 ３…インジェクタ
５…コモンレール ７…燃料タンク
９…高圧ポンプ １１…電子制御装置（ＥＣＵ）
２７…コモンレール圧センサ ３３…エンジン
４１…ＣＰＵ ５３…クランク角センサ
５５…アクセル開度センサ ５９…スタータスイッチ
６１…冷却水温センサ

Claims (3)

1. 燃料供給ポンプから吐出された燃料を高圧状態で蓄える蓄圧室と、
   該蓄圧室に蓄えられた高圧燃料をディーゼル機関の各気筒に噴射供給する燃料噴射弁と、
   少なくとも前記ディーゼル機関の回転速度及び負荷を検出する運転状態検出手段と、
   前記蓄圧室内の実燃料圧力を検出する圧力検出手段と、前記運転状態検出手段により検出されたディーゼル機関の運転状態に基づき、前記燃料噴射弁からの目標燃料噴射量及び目標燃料噴射時期を算出する制御目標算出手段と、
   該制御目標算出手段にて算出された目標燃料噴射量と前記圧力検出手段にて検出された蓄圧室内の実燃料圧力とに基づき、燃料噴射時間を算出する燃料噴射時間算出手段と、
   を備え、前記燃料噴射弁を、前記制御目標算出手段にて算出された燃料噴射時期及び前記燃料噴射時間算出手段にて算出された燃料噴射時間に応じて駆動制御するディーゼル機関の蓄圧式燃料噴射装置において、
   前記燃料噴射手段は、蓄圧室の実燃料圧力が所定の作動下限値未満の場合には、前記燃料噴射時間にかからわず燃料噴射ができない構成であり、
   前記燃料噴射時間算出手段は、前記圧力検出手段にて検出された蓄圧室内の実燃料圧力が前記作動下限値未満の低圧であった場合、前記蓄圧室内の実燃料圧力が前記作動下限値以上の場合に比べて相対的に短い燃料噴射時間であり、且つ前記検出された蓄圧室内の実燃料圧力が０であっても、前記蓄圧室内の実燃料圧力が前記作動下限値以上の場合に取り得る燃料噴射時間の最小値よりも小さいが０でない燃料噴射時間を算出するよう構成されていることを特徴とするディーゼル機関の蓄圧式燃料噴射装置。
2. 前記燃料噴射時間算出手段は、前記目標燃料噴射量及び前記蓄圧室内の実燃料圧力の２つパラメータに対応する燃料噴射時間が設定されたマップデータに基づき、前記燃料噴射時間を算出するよう構成されており、
   当該マップデータは、前記蓄圧室内の実燃料圧力が前記作動下限値未満の低圧領域において、前記蓄圧室内の実燃料圧力が前記作動下限値以上の場合に取り得る燃料噴射時間の最小値以下の燃料噴射時間が設定されていることを特徴とする請求項１に記載のディーゼル機関の蓄圧式燃料噴射装置。
3. 燃料供給ポンプから吐出された燃料を高圧状態で蓄える蓄圧室と、
   該蓄圧室に蓄えられた高圧燃料をディーゼル機関の各気筒に噴射供給する燃料噴射弁と、
   少なくとも前記ディーゼル機関の回転速度及び負荷を検出する運転状態検出手段と、
   前記蓄圧室内の実燃料圧力を検出する圧力検出手段と、前記運転状態検出手段により検出されたディーゼル機関の運転状態に基づき、前記燃料噴射弁からの目標燃料噴射量及び目標燃料噴射時期を算出する制御目標算出手段と、
   該制御目標算出手段にて算出された目標燃料噴射量と前記圧力検出手段にて検出された蓄圧室内の実燃料圧力とに基づき、燃料噴射時間を算出する燃料噴射時間算出手段と、
   を備え、前記燃料噴射弁を、前記制御目標算出手段にて算出された燃料噴射時期及び前記燃料噴射時間算出手段にて算出された燃料噴射時間に応じて駆動制御するディーゼル機関の蓄圧式燃料噴射装置において、
   前記燃料噴射手段は、蓄圧室の実燃料圧力が所定の作動下限値未満の場合には、前記燃料噴射時間にかからわず燃料噴射ができない構成であり、
   前記燃料噴射時間算出手段は、前記圧力検出手段にて検出された蓄圧室内の実燃料圧力が前記作動下限値未満の低圧であった場合、前記蓄圧室内の実燃料圧力が前記作動下限値以上の場合に比べて相対的に短い燃料噴射時間を算出するよう構成されており、
   前記燃料噴射時間算出手段は、前記目標燃料噴射量及び前記蓄圧室内の実燃料圧力の２つパラメータに対応する燃料噴射時間が設定されたマップデータに基づき、前記燃料噴射 時間を算出するよう構成されており、
   当該マップデータは、前記蓄圧室内の実燃料圧力が前記作動下限値未満の低圧領域において、前記蓄圧室内の実燃料圧力が前記作動下限値以上の場合に比べて相対的に短い燃料噴射時間が設定されており、
   前記マップデータの内、前記蓄圧室内の実燃料圧力が前記作動下限値未満の低圧領域における燃料噴射時間のデータは、前記蓄圧室内の実燃料圧力が０の場合と前記作動下限値の場合とのデータ間を補間したデータが設定されており、前記蓄圧室内の実燃料圧力が０の場合のデータは、前記蓄圧室内の実燃料圧力が前記作動下限値以上の場合に取り得る燃料噴射時間の最小値以下に設定されていることを特徴とするディーゼル機関の蓄圧式燃料噴射装置。

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