JP4158501B2 - 蓄圧式燃料噴射装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サプライポンプ等の燃料供給ポンプより吐出された高圧燃料を蓄圧容器内に蓄圧すると共に、その蓄圧容器内に蓄圧された高圧燃料を電磁式燃料噴射弁等のインジェクタを介して多気筒ディーゼルエンジン等のエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給する蓄圧式燃料噴射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば多気筒ディーゼルエンジン用の燃料噴射システムとして、エンジンの気筒の燃焼室内に噴射する燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器としてのコモンレールと、電磁式燃料噴射弁よりなる複数個のインジェクタと、燃料タンクからポンプ電磁弁を経て加圧室内に吸入された燃料を加圧してコモンレール内に圧送（吐出）する燃料供給ポンプとしてのサプライポンプとを備えた蓄圧式燃料噴射システムが知られている。
なお、特許文献は記載しません。
【０００３】
ここで、エンジンの各気筒毎に搭載される複数個のインジェクタは、噴射孔を開閉するノズルニードル、このノズルニードルの動作制御を行なう背圧制御室、この背圧制御室内に充満している高圧燃料をリークすることでノズルニードルを開弁方向に駆動する背圧制御用電磁弁、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ニードル付勢手段から構成されている。また、燃料供給ポンプは、燃料タンクから燃料を汲み上げるフィードポンプ、プランジャの往復運動によって燃料を加圧する加圧室、フィードポンプから加圧室内へ燃料を送り込むための燃料流路、およびこの燃料流路を開閉するポンプ電磁弁等から構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の蓄圧式燃料噴射システムにおいては、高圧燃料が蓄えられたインジェクタの背圧制御室の開弁により、高圧燃料の燃料系の低圧側への溢流がなされ、その際の急激な溢流燃料の流れによって圧力エネルギーが熱エネルギーに変化して燃料が高温度化し、インジェクタ温度を高温化させている。このインジェクタの高温度化は、インジェクタ静的リーク量を増大させて噴射量精度を低下させ、更なる高温度時には背圧制御用電磁弁のソレノイドコイル周辺材（例えばソレノイドコイルの絶縁皮膜等の樹脂製品やシール材等のゴム製品）の耐熱温度を超過し信頼性を低下させてしまう等の特有の課題を有している。
【０００５】
なお、蓄圧式燃料噴射システム用のインジェクタでは、上記の事情により、背圧制御用電磁弁のソレノイドコイル周辺部における温度を精度良く検出する必要がある。しかるに、従来より、燃料供給ポンプに取り付けた燃料温度センサによって測定されたポンプ吸入側の燃料温度によって、インジェクタ部位での燃料温度を推定していたが、精度が悪く問題であった。
【０００６】
【発明の目的】
本発明の目的は、電磁弁のコイル周辺を通過する燃料温度を精度良く検出することのできる蓄圧式燃料噴射装置を提供することにある。また、電磁弁のコイル周辺を通過する燃料温度を精度良く検出して以降のエンジン制御に反映させることのできる蓄圧式燃料噴射装置を提供することにある。さらに、電磁弁のコイル周辺材の高温信頼性を向上することのできる蓄圧式燃料噴射装置を提供することにある。
【０００７】
【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、燃料供給ポンプには、燃料系の低圧側から加圧室内に吸入される燃料が電磁弁のコイル周辺を通過する燃料流路が形成されている。そして、電磁弁のコイル抵抗値を測定する抵抗値測定手段によって測定された電磁弁のコイル抵抗値から、燃料供給ポンプの電磁弁のコイル周辺を通過する燃料温度を推定している。それによって、燃料供給ポンプ側の燃料温度センサを廃止しても、電磁弁のコイル周辺を通過する燃料温度を推定できるので、部品点数および製品コストを低減することができる。
また、電磁弁へのポンプ駆動信号の立ち上がりの６３％応答の駆動電圧値または駆動電流値で、電磁弁のコイル抵抗値を測定することにより、電磁弁へのポンプ駆動信号の立ち上がりから時定数（τ）時刻のコイル抵抗値を測定することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、電磁弁のコイル周辺を通過する燃料温度を、以降のエンジン制御に反映させることにより、例えばエンジンの運転条件に応じて設定された基本噴射量に、電磁弁のコイル周辺を通過する燃料温度を考慮した噴射量補正量を加味した最適な指令噴射量を算出することができる。また、エンジンの運転条件に応じて設定される目標噴射圧力に、電磁弁のコイル周辺を通過する燃料温度を考慮した補正量を加味した最適な目標噴射圧力やポンプ駆動信号を算出することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、燃料供給ポンプの電磁弁のコイル周辺を通過する燃料温度が所定値以上の時に、目標噴射圧力または電磁弁のコイルへのポンプ駆動信号の最大値を制限することにより、燃料供給ポンプの電磁弁のコイル周辺材の高温信頼性を向上することができる。さらに、請求項４に記載の発明によれば、電磁弁として、燃料供給ポンプの加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整するポンプ流量制御弁を用いても良い。
【００１５】
【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比較例の構成］
図１ないし図１１は本発明の第１比較例を示したもので、図１は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２方弁式電磁弁付きインジェクタの作動状態を示した図である。
【００１６】
本比較例のコモンレール式燃料噴射システムは、４気筒ディーゼルエンジン等の内燃機関（以下エンジンと言う）１により回転駆動される吸入調量型のサプライポンプ３と、燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器としてのコモンレール４と、このコモンレール４に蓄圧された高圧燃料をエンジン１の各気筒の燃焼室内に噴射供給する複数個（本例では４個）の２方弁式電磁弁付きインジェクタ（電磁式燃料噴射弁：以下インジェクタと略す）５と、サプライポンプ３の電磁式アクチュエータおよび複数個のインジェクタ５の各電磁式アクチュエータを電子制御する電子制御ユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ）１０とを備えている。
【００１７】
サプライポンプ３は、燃料系の低圧側となる燃料タンク６から吸入調量弁７を経て加圧室（図示せず）内に吸入した燃料をプランジャ（図示せず）の往復運動によって加圧して高圧化し、高圧燃料をコモンレール４内に圧送する高圧供給ポンプ（燃料供給ポンプ）である。このサプライポンプ３は、エンジン１のクランク軸（クランクシャフト）３１の回転に伴ってポンプ駆動軸３２が回転することで燃料タンク６内の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３２により回転駆動されるカム（図示せず）と、このカムにより上死点と下死点との間を往復運動するように駆動される複数個のプランジャと、これらのプランジャが複数個のシリンダ内をそれぞれ往復摺動することにより、燃料吸入経路（燃料流路：図示せず）を経て吸入された燃料を加圧する複数個の加圧室（プランジャ室）と、これらの加圧室内の燃料圧力が所定値以上に上昇すると開弁する複数個の吐出弁（図示せず）とを有している。
【００１８】
このサプライポンプ３のフィードポンプから加圧室内へ燃料を流入させるための燃料吸入経路には、その燃料吸入経路の開口度合（弁のリフト量または弁孔の開口面積）を調整することで、サプライポンプ３からコモンレール４への燃料の吐出量（ポンプ吐出量、ポンプ圧送量）を変更する吸入調量弁７が取り付けられている。吸入調量弁７は、図示しないポンプ駆動回路を介してＥＣＵ１０からのポンプ駆動信号によって電子制御されることにより、サプライポンプ３の加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整する吸入量調整用電磁弁で、各気筒のインジェクタ５からエンジン１へ噴射供給する燃料の噴射圧力、つまりコモンレール圧を変更する。その吸入調量弁７は、通電が停止されると弁状態が全開状態となるノーマリオープンタイプのポンプ流量制御弁である。
【００１９】
コモンレール４には、連続的に燃料の噴射圧力に相当する高い圧力（コモンレール圧）が蓄圧される必要があり、そのために燃料配管３３を介して高圧燃料を吐出するサプライポンプ３の吐出口と接続されている。なお、内部に高圧燃料流路を形成する燃料配管３３またはコモンレール４と内部に燃料還流路を形成するリリーフ配管３５との間には、コモンレール圧が限界設定圧を越えると開弁するプレッシャリミッタ３４が配設されて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。なお、サプライポンプ３からのリーク燃料は、内部に燃料還流路（リーク燃料流路）を形成するリーク配管３６を経て燃料タンク６にリターンされる。
【００２０】
エンジン１の各気筒毎に対応して搭載されたインジェクタ５は、コモンレール４より分岐する複数の分岐管（高圧燃料流路）３９の下流端に接続されている。これらのインジェクタ５は、エンジン１の各気筒の燃焼室内にコモンレール４内の高圧燃料を噴射供給するノズル１１と、このノズル１１内に収容されたノズルニードル１３を開弁方向に駆動する２方弁式電磁弁（以下電磁弁と略す）１２と、ノズルニードル１３を閉弁方向に付勢するリターンスプリング等のニードル付勢手段（図示せず）とから構成される。
【００２１】
ノズル１１は、複数個の噴射孔１６を有するノズルボディと、このノズルボディ内に摺動自在に収容されて、複数個の噴射孔１６を開閉するノズルニードル１３とから構成されている。なお、ノズルボディおよびこれに連結するノズルホルダよりなるノズル本体１５内には、ノズルニードル１３に連動して図示上下方向に移動するコマンドピストン１４が収容されている。ここで、１７は常に高圧燃料が供給される燃料溜まりで、１９はコマンドピストン１４の背圧を制御することでノズルニードル１３の動作制御を行なう背圧制御室（圧力制御室）で、２０、２１は通過する燃料の流量を調節するための入口側、出口側オリフィス（固定絞り）である。また、ノズル本体１５には、継手部（図示せず）から燃料溜まり１７および背圧制御室１９に高圧燃料を供給するための燃料通路（高圧通路）１８が形成されている。
【００２２】
電磁弁１２は、車載電源２２とインジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）に内蔵された常開型スイッチ２３を介して電気的に接続されたソレノイドコイル（本発明の電磁弁のコイルに相当する）２４、このソレノイドコイル２４の起磁力により図示上方へ吸引されるアーマチャ付きの弁体２５、およびこの弁体２５を閉弁方向に付勢するリターンスプリング２６等から構成されている。なお、インジェクタ５から燃料タンク６へリークするリーク燃料は、インジェクタ５内の各摺動部および背圧制御室１９からソレノイドコイル２４の周囲を巡る燃料流路２７を通って燃料出口２８から外部に排出され、内部に燃料還流路（リーク燃料流路）を形成するリーク配管３７を経て燃料タンク６に還流するように構成されている（図１および図２参照）。
【００２３】
そして、各気筒のインジェクタ５からエンジン１への燃料の噴射は、電磁弁１２を駆動するインジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）への電磁弁制御信号により電子制御される。そして、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）から各気筒毎のインジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４にインジェクタ駆動電流が印加されて電磁弁１２が開弁している間、ノズルニードル１３が弁座よりリフト（離間）することにより、噴射孔１６と燃料溜まり１７とが連通する。これにより、コモンレール４に蓄圧された高圧燃料がエンジン１の各気筒の燃焼室内に噴射供給される。
【００２４】
ＥＣＵ１０には、制御処理、演算処理を行なうＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ）、入力回路、出力回路、電源回路、インジェクタ駆動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。
【００２５】
ここで、本比較例の気筒判別手段は、エンジン１のカム軸に対応して回転するシグナルロータ（例えばクランク軸３１が２回転する間に１回転する回転体）と、このシグナルロータの外周に設けられた各気筒に対応した気筒歯（突起部）と、これらの気筒歯の接近と離間によって気筒判別信号パルスを発生する気筒判別センサ（電磁ピックアップ）４１とから構成されている。この気筒判別センサ４１は、エンジン１のクランク軸３１の回転に伴って、＃１気筒のピストンが噴射直前の位置に達した時に幅広の基準気筒判別信号パルス（Ｇ）を出力し、その後に、＃３気筒のピストンが噴射直前の位置に達した時に幅狭の気筒判別信号パルス（Ｇ）を出力し、その後に、＃４気筒のピストンが噴射直前の位置に達した時に幅狭の気筒判別信号パルス（Ｇ）を出力し、その後に、＃２気筒のピストンが噴射直前の位置に達した時に幅狭の気筒判別信号パルス（Ｇ）を出力する。
【００２６】
また、本比較例の回転速度検出手段は、エンジン１のクランク軸３１に対応して回転するシグナルロータ（例えばクランク軸３１が１回転する間に１回転する回転体）と、このシグナルロータの外周に多数形成されたクランク角検出用の歯（突起部）と、これらの歯の接近と離間によってＮＥ信号パルスを発生するクランク角度センサ（電磁ピックアップ）４２とから構成されている。このクランク角度センサ４２は、シグナルロータが１回転（クランク軸３１が１回転）する間に複数のＮＥ信号パルスを出力する。そして、ＥＣＵ１０は、ＮＥ信号パルスの間隔時間を計測することによってエンジン回転速度（以下エンジン回転数と言う：ＮＥ）を検出する。
【００２７】
そして、ＥＣＵ１０は、本発明のエンジン制御手段に相当するもので、エンジン１の運転条件に応じた最適なコモンレール圧を演算し、ポンプ駆動回路を介してサプライポンプ３の吸入調量弁７を駆動する吐出量制御手段（ＳＣＶ制御手段）を有している。すなわち、ＥＣＵ１０は、クランク角度センサ４２等の回転速度検出手段によって検出されたエンジン回転数（ＮＥ）および指令噴射量（Ｑ）等のエンジン運転情報から目標コモンレール圧（Ｐｔ）を算出し、この目標コモンレール圧（Ｐｔ）を達成するために、吸入調量弁７のソレノイドコイル（図示せず）へのポンプ駆動信号（駆動電流値、ＳＣＶ通電値）を調整して、サプライポンプ３より吐出される燃料の圧送量（ポンプ吐出量）を制御するように構成されている。
【００２８】
さらに、より好ましくは、燃料噴射量の制御精度を向上させる目的で、コモンレール圧力センサ４５によって検出されるコモンレール圧（Ｐｃ）がエンジン運転情報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の吸入調量弁７のソレノイドコイルへのポンプ駆動信号をフィードバック制御することが望ましい。
【００２９】
また、ＥＣＵ１０は、各気筒のインジェクタ５の噴射期間制御・噴射時期制御を行なう噴射期間・噴射時期制御手段を有している。これは、エンジン１の運転条件に応じた最適な基本噴射量、指令噴射時期（＝インジェクタ通電開始時期：Ｔ）を決定する噴射量・噴射時期決定手段と、エンジン１の運転条件またはコモンレール圧（Ｐｃ）および基本噴射量に応じた指令噴射期間（噴射指令パルス時間、噴射指令パルス幅、噴射指令パルス長さ：Ｔｑ）を演算する噴射期間決定手段と、インジェクタ駆動回路を介して各気筒のインジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４にパルス状のインジェクタ駆動電流（噴射指令パルス）を印加するインジェクタ駆動手段とから構成されている。
【００３０】
すなわち、ＥＣＵ１０は、クランク角度センサ４２等の回転速度検出手段によって検出されたエンジン回転数（ＮＥ）およびアクセル開度センサ４３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から基本噴射量を算出し、この算出した基本噴射量に燃料温度（ＴＨＦ）等を考慮した噴射量補正量を加味して指令噴射量（Ｑ）を算出し、コモンレール圧（Ｐｃ）および指令噴射量（Ｑ）から算出された噴射指令パルス長さ（Ｔｑ）に応じて各気筒のインジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４にインジェクタ噴射指令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１が運転される。
【００３１】
ここで、本比較例のＥＣＵ１０は、図３に示したように、インジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４のソレノイドコイル抵抗値（Ｒ０）を測定する抵抗値測定手段と、図４に示したように、この抵抗値測定手段によって測定された電磁弁１２のソレノイドコイル抵抗値（Ｒ０）から、インジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４のソレノイドコイル温度を推定するソレノイドコイル温度推定手段と、このソレノイドコイル温度推定手段によって推定した電磁弁１２のソレノイドコイル温度から、インジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４のコイル周辺を通過する燃料温度（本例ではソレノイドコイル２４の周囲を巡る燃料流路２７を通過する燃料の温度）を推定する燃料温度推定手段とを有している。なお、図３中の２９はシャント抵抗で、抵抗値はＲ１である。
【００３２】
［第１比較例の制御方法］
次に、本比較例の燃料漏れ検出処理方法を図１ないし図１１に基づいて簡単に説明する。ここで、図５はポンプ圧送開始位相、ポンプ圧送終了位相の算出処理方法を示したフローチャートである。
【００３３】
初めに、前回サイクル同一気筒でのポンプ圧送開始位相（ＰSTART)およびポンプ圧送終了位相（ＰEND)の算出処理を、図５の制御ルーチンに示す。なお、図５のルーチンは、イグニッションスイッチがＯＮとなった後に、所定のタイミング（例えば０．５〜１．０ｍｓｅｃまたは６°ＣＡ）毎に実行される。
【００３４】
先ず、コモンレール圧力センサ４５から出力されるセンサ信号を取り込んで、今回のコモンレール圧値（現在値：Ｐｃｉ）を読み込む（ステップＳ１）。次に、所定時間または所定クランク角前に読み込んでメモリに記憶保持しておいた過去（例えば前回）のコモンレール圧値（過去値：Ｐｃｉ-1）を読み込む。続いて、今回のコモンレール圧値（現在値：Ｐｃｉ）と前回のコモンレール圧値（過去値：Ｐｃｉ-1）との偏差（ΔＰｃ）を算出する（ステップＳ２）。
【００３５】
次に、ステップＳ２で算出した偏差（ΔＰｃ）が第１所定値以上に大きいか否かを判定する（ステップＳ３）。この判定結果がＹＥＳの場合には、コモンレール圧（Ｐｃ）が第１所定値以上の勾配で昇圧開始される位相、すなわち、ポンプ圧送開始位相であると判断し、現在の位相がポンプ圧送開始位相であるとメモリに記憶保持する（ステップＳ４）。その後に、今回のコモンレール圧値（現在値：Ｐｃｉ）を、過去（例えば前回）のコモンレール圧値（過去値：Ｐｃｉ-1）としてメモリに記憶保持した後に、図５のルーチンを抜ける。
【００３６】
また、ステップＳ３の判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ２で算出した偏差（ΔＰｃ）が第２所定値以上で、且つ第３所定値以下の範囲内にあるか否かを判定する。但し、第１所定値＞第３所定値＞第２所定値である（ステップＳ５）。この判定結果がＮＯの場合には、今回のコモンレール圧値（現在値：Ｐｃｉ）を、過去（例えば前回）のコモンレール圧値（過去値：Ｐｃｉ-1）としてメモリに記憶保持した後に、図５のルーチンを抜ける。なお、第２所定値は、燃料噴射による圧力降下との区別のための値であり、また、第３所定値は、インジェクタ静的リーク（インジェクタ静リーク）による圧力降下との区別のための値である。
【００３７】
また、ステップＳ５の判定結果がＹＥＳの場合には、コモンレール圧（Ｐｃ）の昇圧開始後に、昇圧勾配が第２所定値以上で且つ第３所定値以下の範囲内にある位相、すなわち、ポンプ圧送終了位相であると判断し、現在の位相がポンプ圧送終了位相であるとメモリに記憶保持する（ステップＳ６）。その後に、今回のコモンレール圧値（現在値：Ｐｃｉ）を、過去（例えば前回）のコモンレール圧値（過去値：Ｐｃｉ-1）としてメモリに記憶保持した後に、図５のルーチンを抜ける。
【００３８】
ここで、ポンプ圧送開始位相（ＰSTART)とは、エンジン１のクランク軸３１と同期して回転するポンプ駆動軸３２の基準位置に対してポンプ圧送を開始するカム位相で、例えばサプライポンプ３のプランジャがカム上をリフトして加圧室内の燃料圧が第１所定値以上となり吐出弁が開弁する時期（例えば＃２気筒や＃３気筒の上死点前のＢＴＤＣ７８°ＣＡ付近）である。また、ポンプ圧送終了位相（ＰEND)とは、エンジン１のクランク軸３１と同期して回転するポンプ駆動軸３２の基準位置に対してポンプ圧送を終了するカム位相で、例えばサプライポンプ３のプランジャがカム上をリフトして上死点（最大リフト）に達した時期（例えば＃２気筒や＃３気筒の上死点後のＡＴＤＣ４８°ＣＡ付近）である。
【００３９】
ここで、図６は３６０°ＣＡでの燃料漏れ検出処理方法を示したフローチャートである。この図６のルーチンは、イグニッションスイッチがＯＮとなった後に、所定のタイミング毎に繰り返される。
【００４０】
エンジン１の運転中に図６のルーチンに侵入すると（ＳＴＡＲＴ）、コモンレール圧（Ｐｃ）を読み込む（噴射圧力検出手段：ステップＳ１１）。次に、前述した図５のルーチンを用いて、前回サイクル同一気筒でのポンプ圧送開始位相（ＰSTART)とポンプ圧送終了位相（ＰEND)を検出しメモリに記憶する（圧送開始位相検出手段、圧送終了位相検出手段：ステップＳ１２）。次に、図７のタイミングチャートに示したように、メモリより取り込んだポンプ圧送開始位相（ＰSTART)とメモリより取り込んだポンプ圧送終了位相（ＰEND)とサプライポンプ３のカムプロフィール（またはプランジャ位置）とクランク角とから３６０°ＣＡでのポンプ圧送量（Ｑｐ）を算出する（ポンプ圧送量算出手段：ステップＳ１３）。
【００４１】
次に、エンジン回転数（ＮＥ）およびコモンレール圧（Ｐｃ）とインジェクタ静リーク量の基準値（ＱSLBASE）との関係を予め実験等により求めて作成した特性マップ（図８（ａ）参照）または演算式を用いてインジェクタ静リーク量の基準値（ＱSLBASE）を算出する。続いて、図４に示したように、インジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル抵抗値（Ｒ０）を測定する。なお、インジェクタ５の電磁弁１２の弁体２５が開弁する駆動電圧値（または駆動電流値）以下の電圧値（または電流値）でインジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル抵抗値（Ｒ０）を測定することが望ましい。この理由は、燃料の噴射時期ではない時にエンジン１の気筒の燃焼室内に高圧燃料が噴射してしまうことを防止するためである。
【００４２】
そして、ソレノイドコイル抵抗値（Ｒ０）とソレノイドコイル温度との関係を予め実験等により求めて作成した特性マップ（図４参照）または下記の演算式（数１〜数３の式）を用いてインジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル温度を推定する。そして、推定したソレノイドコイル温度とソレノイドコイル２４周辺を通過する燃料温度との関係を予め実験等により求めて作成した特性マップ（図示せず）または演算式を用いて燃料温度（ＴＨＦ）を推定する。そして、推定された燃料温度（ＴＨＦ）と燃料温度補正係数（α）との関係を予め実験等により求めて作成した特性マップ（図８（ｂ）参照）または演算式を用いて燃料温度補正係数（α）を算出する。続いて、インジェクタ静リーク量の基準値（ＱSLBASE）に燃料温度補正係数（α）を乗算してインジェクタ静リーク量（ＱSL）を算出する（静リーク量推定手段：ステップＳ１４）。
【数１】
【数２】
【数３】
【００４３】
次に、噴射指令パルス長さ（Ｔｑ）およびコモンレール圧（Ｐｃ）とインジェクタ動的リーク量（インジェクタ動リーク量：ＱDL）との関係を予め実験等により求めて作成した特性マップ（図９参照）または演算式を用いてインジェクタ動リーク量（ＱDL）を算出する（ステップＳ１５）。次に、エンジン回転数（ＮＥ）とアクセル開度センサ４３とから基本噴射量を算出し、この算出した基本噴射量に、上述のように推定した燃料温度（ＴＨＦ）やエンジン冷却水温センサ４４によって検出したエンジン冷却水温（ＴＨＷ）等を考慮した噴射量補正量を加味して指令噴射量（Ｑ）を算出する。そして、その指令噴射量（Ｑ）を燃料噴射量（ＱINJ)に変換してメモリに記憶する（動リーク量推定手段：ステップＳ１６）。
【００４４】
次に、図１０のタイミングチャートに示したように、３６０°ＣＡ間のコモンレール圧（Ｐｃ）の変化量（ΔＰ）を算出する。具体的には、コモンレール圧力センサ４５から出力されるセンサ信号を取り込んで、今回のコモンレール圧値（現在値：Ｐｃｎ）を読み込む。次に、３６０°ＣＡ前に読み込んでメモリに記憶保持しておいた過去のコモンレール圧値（過去値：Ｐｃｎ-360）を読み込む。続いて、今回のコモンレール圧値（現在値：Ｐｃｎ）と過去のコモンレール圧値（過去値：Ｐｃｎ-360）との偏差（ΔＰ）を算出する（ステップＳ１７）。
【００４５】
次に、高圧部容積（Ｖ）をΔＰ昇圧に必要な容積（ΔＶ）を下記の演算式（数４の式）または予め実験等により求めて作成した特性マップを用いて算出する（ステップＳ１８）。
【数４】
但し、Ｅは燃料の体積弾性係数である。
【００４６】
次に、３６０°ＣＡ中の燃料漏れ量（ＱLEAK）を、図１１のグラフおよび下記の演算式（数５の式）を用いて算出する（燃料漏れ量算出手段：ステップＳ１９）。
【数５】
但し、４気筒ディーゼルエンジンで、２噴射１圧送（３６０°ＣＡ中に２噴射）の場合を示す。
【００４７】
次に、ステップＳ１９で算出した３６０°ＣＡ中の燃料漏れ量（ＱLEAK）が所定値よりも多い量であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。この判定結果がＮＯの場合には、図６のルーチンを抜ける。また、ステップＳ２０の判定結果がＹＥＳの場合には、高圧燃料配管経路中に燃料漏れが発生していると判断して、各種処理を実施する（ステップＳ２１）。その後に、図６のルーチンを抜ける。ここで、各種処理としては、リンプフォームまたはエンジン停止するように噴射量制御またはポンプ制御を行なうことが望ましい。
【００４８】
［第１比較例の作動］
次に、本比較例のインジェクタ５の駆動方法を図１および図２に基づいて簡単に説明する。ここで、図２（ａ）はエンジン１の特定気筒のインジェクタ５の無噴射状態を示した図である。
【００４９】
エンジン１の特定気筒のインジェクタ５からエンジン１への燃料噴射は、図２（ｂ）に示したように、インジェクタ駆動回路の常開型スイッチ２３が閉じられて、特定気筒のインジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４に噴射指令パルスが印加されると、電磁弁１２の弁体２５が開弁する。この電磁弁１２が開弁している間は、背圧制御室１９内の燃料がオリフィス２１を経てソレノイドコイル２４の周囲を巡る燃料流路２７を通って燃料出口２８からリーク配管３７にリークされるので、図示しないリターンスプリングの付勢力に打ち勝ってノズルニードル１３がノズル本体１５を構成するノズルボデーの弁座よりリフト（離間）する。これにより、噴射孔１６と燃料溜まり１７とが連通するため、コモンレール４に蓄圧された高圧燃料がエンジン１の特定気筒の燃焼室内に噴射供給される。
【００５０】
その後に、噴射パルス開始時期から噴射期間が経過して噴射パルス終了時期になると、つまりインジェクタ駆動回路の常開型スイッチ２３が開かれると、図２（ｃ）に示したように、電磁弁１２の弁体２５が閉弁する。この電磁弁１２が閉弁している間は、燃料通路（高圧通路）１８からオリフィス２０を介して背圧制御室１９内に高圧燃料が充満するため、リターンスプリングの付勢力によってノズルニードル１３がノズルボデーの弁座に着座する。これにより、噴射孔１６と燃料溜まり１７との連通状態が遮断されるため、エンジン１の特定気筒の燃焼室内への燃料噴射が終了する。
【００５１】
［第１比較例の効果］
以上のように、本比較例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、サプライポンプ３側に設置される燃料温度センサによって検出されるポンプ吸入側の燃料温度ではなく、インジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル抵抗値（Ｒ０）からソレノイドコイル温度を精度良く推定できるので、ソレノイドコイル温度の異常上昇時に安全性を高める制御を実施することができる。
【００５２】
また、サプライポンプ３側に設置される燃料温度センサによって検出されるポンプ吸入側の燃料温度ではなく、インジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル抵抗値（Ｒ０）から、インジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４周辺を通過する燃料温度（ＴＨＦ）を精度良く推定できるので、エンジン運転情報に応じて設定される基本噴射量に、推定された燃料温度（ＴＨＦ）を考慮した噴射量補正量を加味した指令噴射量（Ｑ）を精度良く算出することができる。それによって、コモンレール圧（Ｐｃ）および指令噴射量（Ｑ）から算出された最適な噴射指令パルス長さ（Ｔｑ）に応じてインジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４にインジェクタ噴射指令パルスを印加することで、指令噴射量（Ｑ）と実際の噴射量との誤差を非常に小さくすることができ、噴射量精度を飛躍的に向上することができる。
【００５３】
サプライポンプ３側に設置される燃料温度センサによって検出されるポンプ吸入側の燃料温度ではなく、クランク角度センサ４２等の回転速度検出手段によって検出されたエンジン回転数（ＮＥ）とコモンレール圧力センサ４５によって検出されたコモンレール圧（Ｐｃ）とインジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル抵抗値（Ｒ０）から推定された、インジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４周辺を通過する燃料温度（ＴＨＦ）とから、インジェクタ静リーク量（ＱSL）を精度良く推定することができる。すなわち、燃料温度（ＴＨＦ）からのインジェクタ静リーク量（ＱSL）の推定精度を向上することができる。
【００５４】
そして、３６０°ＣＡでのポンプ圧送量（Ｑｐ）とインジェクタ静リーク量（ＱSL×４）とインジェクタ動リーク量（ＱDL×２）と燃料噴射量（ＱINJ ×２）と容積（ΔＶ）とから３６０°ＣＡ中の燃料漏れ量（ＱLEAK）を精度良く推定することができる。すなわち、燃料温度（ＴＨＦ）からの３６０°ＣＡ中の燃料漏れ量（ＱLEAK）の推定精度を向上することができる。それによって、クランク角度センサ４２等の回転速度検出手段によって検出されたエンジン回転数（ＮＥ）および指令噴射量（Ｑ）等のエンジン運転情報に応じて設定される目標コモンレール圧（Ｐｔ）に、インジェクタ静リーク量（ＱSL×４）とインジェクタ動リーク量（ＱDL×２）と３６０°ＣＡ中の燃料漏れ量（ＱLEAK）とを考慮した噴射圧力補正量を加味して、最終的な目標コモンレール圧（目標圧力値）を算出することができるので、噴射量精度を飛躍的に向上することができる。
【００５５】
ここで、インジェクタ５の電磁弁１２の弁体２５が開弁するとき、すなわち、エンジン１の気筒に燃料が噴射される時、サプライポンプ３の作動によって高圧となった燃料が一気にエンジン１の気筒の燃焼室内へと噴射されるために、燃料を高圧にするために使用された仕事量が熱量へと変換され、インジェクタ５内の燃料温度は急激に上昇する。この燃料温度の上昇により粘性が低下するため、インジェクタ５内の摺動部や背圧制御室１９から燃料のリーク量（インジェクタ静リーク量）は増大する。したがって、コモンレール式燃料噴射システムにおける高圧配管経路からの燃料漏れ量（ＱLEAK）を精度良く検出する目的で、燃料収支（コモンレール４への燃料の入量と出量の差）を算出するときに、その燃料収支を正確に算出するために、上記の燃料噴射時のインジェクタ静リーク量（ＱSL）を精度良く算出することが極めて重要である。
【００５６】
また、算出された３６０°ＣＡ中の燃料漏れ量（ＱLEAK）が所定値以上の場合には、安全性を高める噴射量制御またはポンプ制御を実施できる。例えば燃料供給ポンプの異常故障時、インジェクタ５の開弁異常時、燃料配管系の異常故障時には、エンジン停止またはリンプフォームを行なうように噴射量制御またはポンプ制御を実施することもできる。
【００５７】
また、ソレノイドコイル抵抗法によって推定されたソレノイドコイル温度、更にはソレノイドコイル２４周辺を通過する燃料温度（ＴＨＦ）が所定値以上の高温時に、目標コモンレール圧（Ｐｔ）や吸入調量弁７のソレノイドコイルに印加する駆動電流（駆動デューティ）にガードを設けることにより、サプライポンプ３からコモンレール４を介してインジェクタ５内に供給される高圧燃料の燃料温度の異常上昇を抑えることができる。
【００５８】
これにより、インジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル温度の異常上昇を抑えることができるので、インジェクタ５の高温度化を抑制できる。これにより、インジェクタ静リーク量が減少するため、インジェクタ５からエンジン１の各気筒の燃焼室内への噴射量精度を向上することができる。また、インジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル周辺材（例えば電磁弁１２のソレノイドコイル２４の絶縁皮膜等の樹脂製品やインジェクタ５内のゴムシール等のゴム製品）の温度を耐熱温度以下に維持できるので、ソレノイドコイル周辺材の高温信頼性（耐熱信頼性）を確保することができる。
【００５９】
［第１実施例］
図１２は本発明の第１実施例を示したもので、吸入調量弁への指令デューティ、ポンプ駆動電流の波形を示したタイミングチャートである。
【００６０】
本実施例のＥＣＵ１０は、例えばエンジン回転数（ＮＥ）および指令噴射量（Ｑ）等のエンジン運転情報から目標コモンレール圧（Ｐｔ）を算出し、この目標コモンレール圧（Ｐｔ）を達成するために、吸入調量弁７のソレノイドコイルへのポンプ駆動電流値を調整して、サプライポンプ３より吐出される燃料の圧送量（ポンプ吐出量）を制御するように構成されている。
【００６１】
なお、吸入調量弁７のソレノイドコイルへのポンプ駆動電流値の制御は、デューティ（ｄｕｔｙ）制御により行なうことが望ましい。すなわち、コモンレール圧力センサ４５によって検出されるコモンレール圧（Ｐｃ）と目標コモンレール圧（Ｐｔ）との圧力偏差に応じて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・指令デューティ）を調整して、吸入調量弁７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。
【００６２】
本実施例のＥＣＵ１０は、サプライポンプ３の吸入調量弁７のソレノイドコイルのソレノイドコイル抵抗値を測定する抵抗値測定手段と、この抵抗値測定手段によって測定された吸入調量弁７のソレノイドコイルのソレノイドコイル抵抗値から、吸入調量弁７のソレノイドコイルのソレノイドコイル温度を推定するソレノイドコイル温度推定手段と、このソレノイドコイル温度推定手段によって推定した吸入調量弁７のソレノイドコイルのソレノイドコイル温度から、吸入調量弁７のコイル周辺を通過する燃料温度を推定する燃料温度推定手段とを有している。これにより、サプライポンプ３の加圧室内に吸入されるポンプ吸入側の燃料温度を検出する燃料温度センサを廃止することができるので、部品点数および製品価格を減少することができる。
【００６３】
なお、図１２に示したように、吸入調量弁７のソレノイドコイルへのポンプ駆動信号の立ち上がりの６３％応答のポンプ駆動電流値で、吸入調量弁７のソレノイドコイル抵抗値を測定することにより、１次遅れ系と考えて、吸入調量弁７へのポンプ駆動電流の立ち上がりから時定数（τ）時刻のソレノイドコイル抵抗値を測定することが望ましい。そして、ポンプ駆動電流値の最大値は、下記の演算式（数６〜数７の式）を用いて求められる。
【数６】
【数７】
【００６４】
［変形例］
本実施例では、エンジン１の各気筒の燃焼室内に燃料を噴射供給するインジェクタの一例として、２方弁式電磁弁付きのインジェクタ５を使用した例を説明したが、３方弁式電磁弁付きのインジェクタやその他の電磁式燃料噴射弁を使用しても良い。また、本実施例では、サプライポンプ３より吐出される燃料の噴射圧力に相当するコモンレール圧（Ｐｃ）を、コモンレール４に配設したコモンレール圧力センサ４５によって検出したが、サプライポンプ３より吐出される燃料の噴射圧力を、サプライポンプ３の加圧室から各気筒のインジェクタ５内の燃料通路（高圧シール部）までの高圧燃料配管系内の燃料圧力を検出する噴射圧力センサまたは燃料圧力センサによって検出しても良い。
【００６５】
本実施例では、サプライポンプ３のカムプロフィール（またはカム位相またはプランジャ位置）とメモリより取り込んだポンプ圧送開始位相（ＰSTART)とメモリより取り込んだポンプ圧送終了位相（ＰEND)とからポンプ圧送量（Ｑｐ）を幾何学的に計算しているが、エンジン回転数（ＮＥ）と吸入調量弁７の弁開度または吸入調量弁７への通電電流値（ＳＣＶ通電値）とコモンレール圧（Ｐｃ）とからポンプ圧送量（Ｑｐ）を計算しても良い。また、エンジン回転数（ＮＥ）と燃料噴射量（指令噴射量：Ｑ）とコモンレール圧（Ｐｃ）と燃料温度（ＴＨＦ）とから燃料リーク量（ＱＬ）を計算し、ポンプ圧送量（Ｑｐ）と燃料噴射量（指令噴射量：Ｑ）と燃料リーク量（ＱＬ）とから、高圧配管経路からの燃料漏れ量（ＱLEAK）を計算しても良い。
【００６６】
本実施例では、エンジン１の運転条件を検出する運転条件検出手段として、クランク角度センサ４２等の回転速度検出手段およびアクセル開度センサ４３を用いて基本噴射量、指令噴射量（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、コモンレール圧力センサ４５によって検出されるコモンレール圧（Ｐｃ）、燃料温度（ＴＨＦ）、あるいは運転条件検出手段としてのその他のセンサ類（例えばエンジン冷却水温センサ４４、吸入空気量センサ、吸気温センサ、吸気圧センサ、噴射時期センサ等）からの検出信号（エンジン運転情報）を加味して指令噴射量（Ｑ）、噴射時期（Ｔ）および目標コモンレール圧（Ｐｔ）を補正するようにしても良い。
【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比較例）。
【図２】 （ａ）〜（ｃ）は２方弁式電磁弁付きのインジェクタの作動状態を示した説明図である（第１比較例）。
【図３】 インジェクタの電磁弁のソレノイドコイルへの通電状態を示した回路図である（第１比較例）。
【図４】 インジェクタの電磁弁のソレノイドコイル抵抗値（Ｒ０）とソレノイドコイル温度との関係を示した特性図である（第１比較例）。
【図５】 ポンプ圧送開始位相、ポンプ圧送終了位相の算出処理方法を示したフローチャートである（第１比較例）。
【図６】 ３６０°ＣＡでの燃料漏れ検出処理方法を示したフローチャートである（第１比較例）。
【図７】 クランク角に対するサプライポンプのカムプロフィールの推移を示したタイミングチャートである（第１比較例）。
【図８】 （ａ）はインジェクタ静リーク量の規準値を算出するための特性図、（ｂ）は燃料温度補正係数を示した対応図である（第１比較例）。
【図９】 インジェクタ動リーク量を算出するための特性図である（第１比較例）。
【図１０】 ３６０°ＣＡ間のコモンレール圧の推移を示したタイミングチャートである（第１比較例）。
【図１１】 ポンプ圧送量に対する燃料漏れ量、燃料噴射量、インジェクタ動リーク量、インジェクタ静リーク量等の割合を示した対応図である（第１比較例）。
【図１２】 吸入調量弁への指令デューティ、ポンプ駆動電流の波形を示したタイミングチャートである（第１実施例）。
【符号の説明】
１ エンジン
３ サプライポンプ（燃料供給ポンプ）
４ コモンレール（蓄圧容器）
５ インジェクタ
７ 吸入調量弁（電磁弁、ポンプ流量制御弁）
１０ ＥＣＵ（エンジン制御手段、抵抗値測定手段）
１２ 電磁弁
１３ ノズルニードル
１６ 噴射孔
１９ 背圧制御室
２４ 電磁弁のソレノイドコイル（電磁弁のコイル）
４２ クランク角度センサ（運転条件検出手段）
４３ アクセル開度センサ（運転条件検出手段）
４５ コモンレール圧力センサ（噴射圧力検出手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、サプライポンプ等の燃料供給ポンプより吐出された高圧燃料を蓄圧容器内に蓄圧すると共に、その蓄圧容器内に蓄圧された高圧燃料を電磁式燃料噴射弁等のインジェクタを介して多気筒ディーゼルエンジン等のエンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給する蓄圧式燃料噴射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば多気筒ディーゼルエンジン用の燃料噴射システムとして、エンジンの気筒の燃焼室内に噴射する燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器としてのコモンレールと、電磁式燃料噴射弁よりなる複数個のインジェクタと、燃料タンクからポンプ電磁弁を経て加圧室内に吸入された燃料を加圧してコモンレール内に圧送（吐出）する燃料供給ポンプとしてのサプライポンプとを備えた蓄圧式燃料噴射システムが知られている。
なお、特許文献は記載しません。
【０００３】
ここで、エンジンの各気筒毎に搭載される複数個のインジェクタは、噴射孔を開閉するノズルニードル、このノズルニードルの動作制御を行なう背圧制御室、この背圧制御室内に充満している高圧燃料をリークすることでノズルニードルを開弁方向に駆動する背圧制御用電磁弁、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ニードル付勢手段から構成されている。また、燃料供給ポンプは、燃料タンクから燃料を汲み上げるフィードポンプ、プランジャの往復運動によって燃料を加圧する加圧室、フィードポンプから加圧室内へ燃料を送り込むための燃料流路、およびこの燃料流路を開閉するポンプ電磁弁等から構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の蓄圧式燃料噴射システムにおいては、高圧燃料が蓄えられたインジェクタの背圧制御室の開弁により、高圧燃料の燃料系の低圧側への溢流がなされ、その際の急激な溢流燃料の流れによって圧力エネルギーが熱エネルギーに変化して燃料が高温度化し、インジェクタ温度を高温化させている。このインジェクタの高温度化は、インジェクタ静的リーク量を増大させて噴射量精度を低下させ、更なる高温度時には背圧制御用電磁弁のソレノイドコイル周辺材（例えばソレノイドコイルの絶縁皮膜等の樹脂製品やシール材等のゴム製品）の耐熱温度を超過し信頼性を低下させてしまう等の特有の課題を有している。
【０００５】
なお、蓄圧式燃料噴射システム用のインジェクタでは、上記の事情により、背圧制御用電磁弁のソレノイドコイル周辺部における温度を精度良く検出する必要がある。しかるに、従来より、燃料供給ポンプに取り付けた燃料温度センサによって測定されたポンプ吸入側の燃料温度によって、インジェクタ部位での燃料温度を推定していたが、精度が悪く問題であった。
【０００６】
【発明の目的】
本発明の目的は、電磁弁のコイル周辺を通過する燃料温度を精度良く検出することのできる蓄圧式燃料噴射装置を提供することにある。また、電磁弁のコイル周辺を通過する燃料温度を精度良く検出して以降のエンジン制御に反映させることのできる蓄圧式燃料噴射装置を提供することにある。さらに、電磁弁のコイル周辺材の高温信頼性を向上することのできる蓄圧式燃料噴射装置を提供することにある。
【０００７】
【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、燃料供給ポンプには、燃料系の低圧側から加圧室内に吸入される燃料が電磁弁のコイル周辺を通過する燃料流路が形成されている。そして、電磁弁のコイル抵抗値を測定する抵抗値測定手段によって測定された電磁弁のコイル抵抗値から、燃料供給ポンプの電磁弁のコイル周辺を通過する燃料温度を推定している。それによって、燃料供給ポンプ側の燃料温度センサを廃止しても、電磁弁のコイル周辺を通過する燃料温度を推定できるので、部品点数および製品コストを低減することができる。
また、電磁弁へのポンプ駆動信号の立ち上がりの６３％応答の駆動電圧値または駆動電流値で、電磁弁のコイル抵抗値を測定することにより、電磁弁へのポンプ駆動信号の立ち上がりから時定数（τ）時刻のコイル抵抗値を測定することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、電磁弁のコイル周辺を通過する燃料温度を、以降のエンジン制御に反映させることにより、例えばエンジンの運転条件に応じて設定された基本噴射量に、電磁弁のコイル周辺を通過する燃料温度を考慮した噴射量補正量を加味した最適な指令噴射量を算出することができる。また、エンジンの運転条件に応じて設定される目標噴射圧力に、電磁弁のコイル周辺を通過する燃料温度を考慮した補正量を加味した最適な目標噴射圧力やポンプ駆動信号を算出することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、燃料供給ポンプの電磁弁のコイル周辺を通過する燃料温度が所定値以上の時に、目標噴射圧力または電磁弁のコイルへのポンプ駆動信号の最大値を制限することにより、燃料供給ポンプの電磁弁のコイル周辺材の高温信頼性を向上することができる。さらに、請求項４に記載の発明によれば、電磁弁として、燃料供給ポンプの加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整するポンプ流量制御弁を用いても良い。
【００１５】
【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比較例の構成］
図１ないし図１１は本発明の第１比較例を示したもので、図１は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２方弁式電磁弁付きインジェクタの作動状態を示した図である。
【００１６】
本比較例のコモンレール式燃料噴射システムは、４気筒ディーゼルエンジン等の内燃機関（以下エンジンと言う）１により回転駆動される吸入調量型のサプライポンプ３と、燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器としてのコモンレール４と、このコモンレール４に蓄圧された高圧燃料をエンジン１の各気筒の燃焼室内に噴射供給する複数個（本例では４個）の２方弁式電磁弁付きインジェクタ（電磁式燃料噴射弁：以下インジェクタと略す）５と、サプライポンプ３の電磁式アクチュエータおよび複数個のインジェクタ５の各電磁式アクチュエータを電子制御する電子制御ユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ）１０とを備えている。
【００１７】
サプライポンプ３は、燃料系の低圧側となる燃料タンク６から吸入調量弁７を経て加圧室（図示せず）内に吸入した燃料をプランジャ（図示せず）の往復運動によって加圧して高圧化し、高圧燃料をコモンレール４内に圧送する高圧供給ポンプ（燃料供給ポンプ）である。このサプライポンプ３は、エンジン１のクランク軸（クランクシャフト）３１の回転に伴ってポンプ駆動軸３２が回転することで燃料タンク６内の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３２により回転駆動されるカム（図示せず）と、このカムにより上死点と下死点との間を往復運動するように駆動される複数個のプランジャと、これらのプランジャが複数個のシリンダ内をそれぞれ往復摺動することにより、燃料吸入経路（燃料流路：図示せず）を経て吸入された燃料を加圧する複数個の加圧室（プランジャ室）と、これらの加圧室内の燃料圧力が所定値以上に上昇すると開弁する複数個の吐出弁（図示せず）とを有している。
【００１８】
このサプライポンプ３のフィードポンプから加圧室内へ燃料を流入させるための燃料吸入経路には、その燃料吸入経路の開口度合（弁のリフト量または弁孔の開口面積）を調整することで、サプライポンプ３からコモンレール４への燃料の吐出量（ポンプ吐出量、ポンプ圧送量）を変更する吸入調量弁７が取り付けられている。吸入調量弁７は、図示しないポンプ駆動回路を介してＥＣＵ１０からのポンプ駆動信号によって電子制御されることにより、サプライポンプ３の加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整する吸入量調整用電磁弁で、各気筒のインジェクタ５からエンジン１へ噴射供給する燃料の噴射圧力、つまりコモンレール圧を変更する。その吸入調量弁７は、通電が停止されると弁状態が全開状態となるノーマリオープンタイプのポンプ流量制御弁である。
【００１９】
コモンレール４には、連続的に燃料の噴射圧力に相当する高い圧力（コモンレール圧）が蓄圧される必要があり、そのために燃料配管３３を介して高圧燃料を吐出するサプライポンプ３の吐出口と接続されている。なお、内部に高圧燃料流路を形成する燃料配管３３またはコモンレール４と内部に燃料還流路を形成するリリーフ配管３５との間には、コモンレール圧が限界設定圧を越えると開弁するプレッシャリミッタ３４が配設されて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。なお、サプライポンプ３からのリーク燃料は、内部に燃料還流路（リーク燃料流路）を形成するリーク配管３６を経て燃料タンク６にリターンされる。
【００２０】
エンジン１の各気筒毎に対応して搭載されたインジェクタ５は、コモンレール４より分岐する複数の分岐管（高圧燃料流路）３９の下流端に接続されている。これらのインジェクタ５は、エンジン１の各気筒の燃焼室内にコモンレール４内の高圧燃料を噴射供給するノズル１１と、このノズル１１内に収容されたノズルニードル１３を開弁方向に駆動する２方弁式電磁弁（以下電磁弁と略す）１２と、ノズルニードル１３を閉弁方向に付勢するリターンスプリング等のニードル付勢手段（図示せず）とから構成される。
【００２１】
ノズル１１は、複数個の噴射孔１６を有するノズルボディと、このノズルボディ内に摺動自在に収容されて、複数個の噴射孔１６を開閉するノズルニードル１３とから構成されている。なお、ノズルボディおよびこれに連結するノズルホルダよりなるノズル本体１５内には、ノズルニードル１３に連動して図示上下方向に移動するコマンドピストン１４が収容されている。ここで、１７は常に高圧燃料が供給される燃料溜まりで、１９はコマンドピストン１４の背圧を制御することでノズルニードル１３の動作制御を行なう背圧制御室（圧力制御室）で、２０、２１は通過する燃料の流量を調節するための入口側、出口側オリフィス（固定絞り）である。また、ノズル本体１５には、継手部（図示せず）から燃料溜まり１７および背圧制御室１９に高圧燃料を供給するための燃料通路（高圧通路）１８が形成されている。
【００２２】
電磁弁１２は、車載電源２２とインジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）に内蔵された常開型スイッチ２３を介して電気的に接続されたソレノイドコイル（本発明の電磁弁のコイルに相当する）２４、このソレノイドコイル２４の起磁力により図示上方へ吸引されるアーマチャ付きの弁体２５、およびこの弁体２５を閉弁方向に付勢するリターンスプリング２６等から構成されている。なお、インジェクタ５から燃料タンク６へリークするリーク燃料は、インジェクタ５内の各摺動部および背圧制御室１９からソレノイドコイル２４の周囲を巡る燃料流路２７を通って燃料出口２８から外部に排出され、内部に燃料還流路（リーク燃料流路）を形成するリーク配管３７を経て燃料タンク６に還流するように構成されている（図１および図２参照）。
【００２３】
そして、各気筒のインジェクタ５からエンジン１への燃料の噴射は、電磁弁１２を駆動するインジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）への電磁弁制御信号により電子制御される。そして、インジェクタ駆動回路（ＥＤＵ）から各気筒毎のインジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４にインジェクタ駆動電流が印加されて電磁弁１２が開弁している間、ノズルニードル１３が弁座よりリフト（離間）することにより、噴射孔１６と燃料溜まり１７とが連通する。これにより、コモンレール４に蓄圧された高圧燃料がエンジン１の各気筒の燃焼室内に噴射供給される。
【００２４】
ＥＣＵ１０には、制御処理、演算処理を行なうＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ）、入力回路、出力回路、電源回路、インジェクタ駆動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。
【００２５】
ここで、本比較例の気筒判別手段は、エンジン１のカム軸に対応して回転するシグナルロータ（例えばクランク軸３１が２回転する間に１回転する回転体）と、このシグナルロータの外周に設けられた各気筒に対応した気筒歯（突起部）と、これらの気筒歯の接近と離間によって気筒判別信号パルスを発生する気筒判別センサ（電磁ピックアップ）４１とから構成されている。この気筒判別センサ４１は、エンジン１のクランク軸３１の回転に伴って、＃１気筒のピストンが噴射直前の位置に達した時に幅広の基準気筒判別信号パルス（Ｇ）を出力し、その後に、＃３気筒のピストンが噴射直前の位置に達した時に幅狭の気筒判別信号パルス（Ｇ）を出力し、その後に、＃４気筒のピストンが噴射直前の位置に達した時に幅狭の気筒判別信号パルス（Ｇ）を出力し、その後に、＃２気筒のピストンが噴射直前の位置に達した時に幅狭の気筒判別信号パルス（Ｇ）を出力する。
【００２６】
また、本比較例の回転速度検出手段は、エンジン１のクランク軸３１に対応して回転するシグナルロータ（例えばクランク軸３１が１回転する間に１回転する回転体）と、このシグナルロータの外周に多数形成されたクランク角検出用の歯（突起部）と、これらの歯の接近と離間によってＮＥ信号パルスを発生するクランク角度センサ（電磁ピックアップ）４２とから構成されている。このクランク角度センサ４２は、シグナルロータが１回転（クランク軸３１が１回転）する間に複数のＮＥ信号パルスを出力する。そして、ＥＣＵ１０は、ＮＥ信号パルスの間隔時間を計測することによってエンジン回転速度（以下エンジン回転数と言う：ＮＥ）を検出する。
【００２７】
そして、ＥＣＵ１０は、本発明のエンジン制御手段に相当するもので、エンジン１の運転条件に応じた最適なコモンレール圧を演算し、ポンプ駆動回路を介してサプライポンプ３の吸入調量弁７を駆動する吐出量制御手段（ＳＣＶ制御手段）を有している。すなわち、ＥＣＵ１０は、クランク角度センサ４２等の回転速度検出手段によって検出されたエンジン回転数（ＮＥ）および指令噴射量（Ｑ）等のエンジン運転情報から目標コモンレール圧（Ｐｔ）を算出し、この目標コモンレール圧（Ｐｔ）を達成するために、吸入調量弁７のソレノイドコイル（図示せず）へのポンプ駆動信号（駆動電流値、ＳＣＶ通電値）を調整して、サプライポンプ３より吐出される燃料の圧送量（ポンプ吐出量）を制御するように構成されている。
【００２８】
さらに、より好ましくは、燃料噴射量の制御精度を向上させる目的で、コモンレール圧力センサ４５によって検出されるコモンレール圧（Ｐｃ）がエンジン運転情報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の吸入調量弁７のソレノイドコイルへのポンプ駆動信号をフィードバック制御することが望ましい。
【００２９】
また、ＥＣＵ１０は、各気筒のインジェクタ５の噴射期間制御・噴射時期制御を行なう噴射期間・噴射時期制御手段を有している。これは、エンジン１の運転条件に応じた最適な基本噴射量、指令噴射時期（＝インジェクタ通電開始時期：Ｔ）を決定する噴射量・噴射時期決定手段と、エンジン１の運転条件またはコモンレール圧（Ｐｃ）および基本噴射量に応じた指令噴射期間（噴射指令パルス時間、噴射指令パルス幅、噴射指令パルス長さ：Ｔｑ）を演算する噴射期間決定手段と、インジェクタ駆動回路を介して各気筒のインジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４にパルス状のインジェクタ駆動電流（噴射指令パルス）を印加するインジェクタ駆動手段とから構成されている。
【００３０】
すなわち、ＥＣＵ１０は、クランク角度センサ４２等の回転速度検出手段によって検出されたエンジン回転数（ＮＥ）およびアクセル開度センサ４３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から基本噴射量を算出し、この算出した基本噴射量に燃料温度（ＴＨＦ）等を考慮した噴射量補正量を加味して指令噴射量（Ｑ）を算出し、コモンレール圧（Ｐｃ）および指令噴射量（Ｑ）から算出された噴射指令パルス長さ（Ｔｑ）に応じて各気筒のインジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４にインジェクタ噴射指令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１が運転される。
【００３１】
ここで、本比較例のＥＣＵ１０は、図３に示したように、インジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４のソレノイドコイル抵抗値（Ｒ０）を測定する抵抗値測定手段と、図４に示したように、この抵抗値測定手段によって測定された電磁弁１２のソレノイドコイル抵抗値（Ｒ０）から、インジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４のソレノイドコイル温度を推定するソレノイドコイル温度推定手段と、このソレノイドコイル温度推定手段によって推定した電磁弁１２のソレノイドコイル温度から、インジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４のコイル周辺を通過する燃料温度（本例ではソレノイドコイル２４の周囲を巡る燃料流路２７を通過する燃料の温度）を推定する燃料温度推定手段とを有している。なお、図３中の２９はシャント抵抗で、抵抗値はＲ１である。
【００３２】
［第１比較例の制御方法］
次に、本比較例の燃料漏れ検出処理方法を図１ないし図１１に基づいて簡単に説明する。ここで、図５はポンプ圧送開始位相、ポンプ圧送終了位相の算出処理方法を示したフローチャートである。
【００３３】
初めに、前回サイクル同一気筒でのポンプ圧送開始位相（ＰSTART)およびポンプ圧送終了位相（ＰEND)の算出処理を、図５の制御ルーチンに示す。なお、図５のルーチンは、イグニッションスイッチがＯＮとなった後に、所定のタイミング（例えば０．５〜１．０ｍｓｅｃまたは６°ＣＡ）毎に実行される。
【００３４】
先ず、コモンレール圧力センサ４５から出力されるセンサ信号を取り込んで、今回のコモンレール圧値（現在値：Ｐｃｉ）を読み込む（ステップＳ１）。次に、所定時間または所定クランク角前に読み込んでメモリに記憶保持しておいた過去（例えば前回）のコモンレール圧値（過去値：Ｐｃｉ-1）を読み込む。続いて、今回のコモンレール圧値（現在値：Ｐｃｉ）と前回のコモンレール圧値（過去値：Ｐｃｉ-1）との偏差（ΔＰｃ）を算出する（ステップＳ２）。
【００３５】
次に、ステップＳ２で算出した偏差（ΔＰｃ）が第１所定値以上に大きいか否かを判定する（ステップＳ３）。この判定結果がＹＥＳの場合には、コモンレール圧（Ｐｃ）が第１所定値以上の勾配で昇圧開始される位相、すなわち、ポンプ圧送開始位相であると判断し、現在の位相がポンプ圧送開始位相であるとメモリに記憶保持する（ステップＳ４）。その後に、今回のコモンレール圧値（現在値：Ｐｃｉ）を、過去（例えば前回）のコモンレール圧値（過去値：Ｐｃｉ-1）としてメモリに記憶保持した後に、図５のルーチンを抜ける。
【００３６】
また、ステップＳ３の判定結果がＮＯの場合には、ステップＳ２で算出した偏差（ΔＰｃ）が第２所定値以上で、且つ第３所定値以下の範囲内にあるか否かを判定する。但し、第１所定値＞第３所定値＞第２所定値である（ステップＳ５）。この判定結果がＮＯの場合には、今回のコモンレール圧値（現在値：Ｐｃｉ）を、過去（例えば前回）のコモンレール圧値（過去値：Ｐｃｉ-1）としてメモリに記憶保持した後に、図５のルーチンを抜ける。なお、第２所定値は、燃料噴射による圧力降下との区別のための値であり、また、第３所定値は、インジェクタ静的リーク（インジェクタ静リーク）による圧力降下との区別のための値である。
【００３７】
また、ステップＳ５の判定結果がＹＥＳの場合には、コモンレール圧（Ｐｃ）の昇圧開始後に、昇圧勾配が第２所定値以上で且つ第３所定値以下の範囲内にある位相、すなわち、ポンプ圧送終了位相であると判断し、現在の位相がポンプ圧送終了位相であるとメモリに記憶保持する（ステップＳ６）。その後に、今回のコモンレール圧値（現在値：Ｐｃｉ）を、過去（例えば前回）のコモンレール圧値（過去値：Ｐｃｉ-1）としてメモリに記憶保持した後に、図５のルーチンを抜ける。
【００３８】
ここで、ポンプ圧送開始位相（ＰSTART)とは、エンジン１のクランク軸３１と同期して回転するポンプ駆動軸３２の基準位置に対してポンプ圧送を開始するカム位相で、例えばサプライポンプ３のプランジャがカム上をリフトして加圧室内の燃料圧が第１所定値以上となり吐出弁が開弁する時期（例えば＃２気筒や＃３気筒の上死点前のＢＴＤＣ７８°ＣＡ付近）である。また、ポンプ圧送終了位相（ＰEND)とは、エンジン１のクランク軸３１と同期して回転するポンプ駆動軸３２の基準位置に対してポンプ圧送を終了するカム位相で、例えばサプライポンプ３のプランジャがカム上をリフトして上死点（最大リフト）に達した時期（例えば＃２気筒や＃３気筒の上死点後のＡＴＤＣ４８°ＣＡ付近）である。
【００３９】
ここで、図６は３６０°ＣＡでの燃料漏れ検出処理方法を示したフローチャートである。この図６のルーチンは、イグニッションスイッチがＯＮとなった後に、所定のタイミング毎に繰り返される。
【００４０】
エンジン１の運転中に図６のルーチンに侵入すると（ＳＴＡＲＴ）、コモンレール圧（Ｐｃ）を読み込む（噴射圧力検出手段：ステップＳ１１）。次に、前述した図５のルーチンを用いて、前回サイクル同一気筒でのポンプ圧送開始位相（ＰSTART)とポンプ圧送終了位相（ＰEND)を検出しメモリに記憶する（圧送開始位相検出手段、圧送終了位相検出手段：ステップＳ１２）。次に、図７のタイミングチャートに示したように、メモリより取り込んだポンプ圧送開始位相（ＰSTART)とメモリより取り込んだポンプ圧送終了位相（ＰEND)とサプライポンプ３のカムプロフィール（またはプランジャ位置）とクランク角とから３６０°ＣＡでのポンプ圧送量（Ｑｐ）を算出する（ポンプ圧送量算出手段：ステップＳ１３）。
【００４１】
次に、エンジン回転数（ＮＥ）およびコモンレール圧（Ｐｃ）とインジェクタ静リーク量の基準値（ＱSLBASE）との関係を予め実験等により求めて作成した特性マップ（図８（ａ）参照）または演算式を用いてインジェクタ静リーク量の基準値（ＱSLBASE）を算出する。続いて、図４に示したように、インジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル抵抗値（Ｒ０）を測定する。なお、インジェクタ５の電磁弁１２の弁体２５が開弁する駆動電圧値（または駆動電流値）以下の電圧値（または電流値）でインジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル抵抗値（Ｒ０）を測定することが望ましい。この理由は、燃料の噴射時期ではない時にエンジン１の気筒の燃焼室内に高圧燃料が噴射してしまうことを防止するためである。
【００４２】
そして、ソレノイドコイル抵抗値（Ｒ０）とソレノイドコイル温度との関係を予め実験等により求めて作成した特性マップ（図４参照）または下記の演算式（数１〜数３の式）を用いてインジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル温度を推定する。そして、推定したソレノイドコイル温度とソレノイドコイル２４周辺を通過する燃料温度との関係を予め実験等により求めて作成した特性マップ（図示せず）または演算式を用いて燃料温度（ＴＨＦ）を推定する。そして、推定された燃料温度（ＴＨＦ）と燃料温度補正係数（α）との関係を予め実験等により求めて作成した特性マップ（図８（ｂ）参照）または演算式を用いて燃料温度補正係数（α）を算出する。続いて、インジェクタ静リーク量の基準値（ＱSLBASE）に燃料温度補正係数（α）を乗算してインジェクタ静リーク量（ＱSL）を算出する（静リーク量推定手段：ステップＳ１４）。
【数１】
次に、噴射指令パルス長さ（Ｔｑ）およびコモンレール圧（Ｐｃ）とインジェクタ動的リーク量（インジェクタ動リーク量：ＱDL）との関係を予め実験等により求めて作成した特性マップ（図９参照）または演算式を用いてインジェクタ動リーク量（ＱDL）を算出する（ステップＳ１５）。次に、エンジン回転数（ＮＥ）とアクセル開度センサ４３とから基本噴射量を算出し、この算出した基本噴射量に、上述のように推定した燃料温度（ＴＨＦ）やエンジン冷却水温センサ４４によって検出したエンジン冷却水温（ＴＨＷ）等を考慮した噴射量補正量を加味して指令噴射量（Ｑ）を算出する。そして、その指令噴射量（Ｑ）を燃料噴射量（ＱINJ)に変換してメモリに記憶する（動リーク量推定手段：ステップＳ１６）。
【００４４】
次に、図１０のタイミングチャートに示したように、３６０°ＣＡ間のコモンレール圧（Ｐｃ）の変化量（ΔＰ）を算出する。具体的には、コモンレール圧力センサ４５から出力されるセンサ信号を取り込んで、今回のコモンレール圧値（現在値：Ｐｃｎ）を読み込む。次に、３６０°ＣＡ前に読み込んでメモリに記憶保持しておいた過去のコモンレール圧値（過去値：Ｐｃｎ-360）を読み込む。続いて、今回のコモンレール圧値（現在値：Ｐｃｎ）と過去のコモンレール圧値（過去値：Ｐｃｎ-360）との偏差（ΔＰ）を算出する（ステップＳ１７）。
【００４５】
次に、高圧部容積（Ｖ）をΔＰ昇圧に必要な容積（ΔＶ）を下記の演算式（数４の式）または予め実験等により求めて作成した特性マップを用いて算出する（ステップＳ１８）。
【数４】
【００４６】
次に、３６０°ＣＡ中の燃料漏れ量（ＱLEAK）を、図１１のグラフおよび下記の演算式（数５の式）を用いて算出する（燃料漏れ量算出手段：ステップＳ１９）。
【数５】
【００４７】
次に、ステップＳ１９で算出した３６０°ＣＡ中の燃料漏れ量（ＱLEAK）が所定値よりも多い量であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。この判定結果がＮＯの場合には、図６のルーチンを抜ける。また、ステップＳ２０の判定結果がＹＥＳの場合には、高圧燃料配管経路中に燃料漏れが発生していると判断して、各種処理を実施する（ステップＳ２１）。その後に、図６のルーチンを抜ける。ここで、各種処理としては、リンプフォームまたはエンジン停止するように噴射量制御またはポンプ制御を行なうことが望ましい。
【００４８】
［第１比較例の作動］
次に、本比較例のインジェクタ５の駆動方法を図１および図２に基づいて簡単に説明する。ここで、図２（ａ）はエンジン１の特定気筒のインジェクタ５の無噴射状態を示した図である。
【００４９】
エンジン１の特定気筒のインジェクタ５からエンジン１への燃料噴射は、図２（ｂ）に示したように、インジェクタ駆動回路の常開型スイッチ２３が閉じられて、特定気筒のインジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４に噴射指令パルスが印加されると、電磁弁１２の弁体２５が開弁する。この電磁弁１２が開弁している間は、背圧制御室１９内の燃料がオリフィス２１を経てソレノイドコイル２４の周囲を巡る燃料流路２７を通って燃料出口２８からリーク配管３７にリークされるので、図示しないリターンスプリングの付勢力に打ち勝ってノズルニードル１３がノズル本体１５を構成するノズルボデーの弁座よりリフト（離間）する。これにより、噴射孔１６と燃料溜まり１７とが連通するため、コモンレール４に蓄圧された高圧燃料がエンジン１の特定気筒の燃焼室内に噴射供給される。
【００５０】
その後に、噴射パルス開始時期から噴射期間が経過して噴射パルス終了時期になると、つまりインジェクタ駆動回路の常開型スイッチ２３が開かれると、図２（ｃ）に示したように、電磁弁１２の弁体２５が閉弁する。この電磁弁１２が閉弁している間は、燃料通路（高圧通路）１８からオリフィス２０を介して背圧制御室１９内に高圧燃料が充満するため、リターンスプリングの付勢力によってノズルニードル１３がノズルボデーの弁座に着座する。これにより、噴射孔１６と燃料溜まり１７との連通状態が遮断されるため、エンジン１の特定気筒の燃焼室内への燃料噴射が終了する。
【００５１】
［第１比較例の効果］
以上のように、本比較例のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、サプライポンプ３側に設置される燃料温度センサによって検出されるポンプ吸入側の燃料温度ではなく、インジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル抵抗値（Ｒ０）からソレノイドコイル温度を精度良く推定できるので、ソレノイドコイル温度の異常上昇時に安全性を高める制御を実施することができる。
【００５２】
また、サプライポンプ３側に設置される燃料温度センサによって検出されるポンプ吸入側の燃料温度ではなく、インジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル抵抗値（Ｒ０）から、インジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４周辺を通過する燃料温度（ＴＨＦ）を精度良く推定できるので、エンジン運転情報に応じて設定される基本噴射量に、推定された燃料温度（ＴＨＦ）を考慮した噴射量補正量を加味した指令噴射量（Ｑ）を精度良く算出することができる。それによって、コモンレール圧（Ｐｃ）および指令噴射量（Ｑ）から算出された最適な噴射指令パルス長さ（Ｔｑ）に応じてインジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４にインジェクタ噴射指令パルスを印加することで、指令噴射量（Ｑ）と実際の噴射量との誤差を非常に小さくすることができ、噴射量精度を飛躍的に向上することができる。
【００５３】
サプライポンプ３側に設置される燃料温度センサによって検出されるポンプ吸入側の燃料温度ではなく、クランク角度センサ４２等の回転速度検出手段によって検出されたエンジン回転数（ＮＥ）とコモンレール圧力センサ４５によって検出されたコモンレール圧（Ｐｃ）とインジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル抵抗値（Ｒ０）から推定された、インジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル２４周辺を通過する燃料温度（ＴＨＦ）とから、インジェクタ静リーク量（ＱSL）を精度良く推定することができる。すなわち、燃料温度（ＴＨＦ）からのインジェクタ静リーク量（ＱSL）の推定精度を向上することができる。
【００５４】
そして、３６０°ＣＡでのポンプ圧送量（Ｑｐ）とインジェクタ静リーク量（ＱSL×４）とインジェクタ動リーク量（ＱDL×２）と燃料噴射量（ＱINJ ×２）と容積（ΔＶ）とから３６０°ＣＡ中の燃料漏れ量（ＱLEAK）を精度良く推定することができる。すなわち、燃料温度（ＴＨＦ）からの３６０°ＣＡ中の燃料漏れ量（ＱLEAK）の推定精度を向上することができる。それによって、クランク角度センサ４２等の回転速度検出手段によって検出されたエンジン回転数（ＮＥ）および指令噴射量（Ｑ）等のエンジン運転情報に応じて設定される目標コモンレール圧（Ｐｔ）に、インジェクタ静リーク量（ＱSL×４）とインジェクタ動リーク量（ＱDL×２）と３６０°ＣＡ中の燃料漏れ量（ＱLEAK）とを考慮した噴射圧力補正量を加味して、最終的な目標コモンレール圧（目標圧力値）を算出することができるので、噴射量精度を飛躍的に向上することができる。
【００５５】
ここで、インジェクタ５の電磁弁１２の弁体２５が開弁するとき、すなわち、エンジン１の気筒に燃料が噴射される時、サプライポンプ３の作動によって高圧となった燃料が一気にエンジン１の気筒の燃焼室内へと噴射されるために、燃料を高圧にするために使用された仕事量が熱量へと変換され、インジェクタ５内の燃料温度は急激に上昇する。この燃料温度の上昇により粘性が低下するため、インジェクタ５内の摺動部や背圧制御室１９から燃料のリーク量（インジェクタ静リーク量）は増大する。したがって、コモンレール式燃料噴射システムにおける高圧配管経路からの燃料漏れ量（ＱLEAK）を精度良く検出する目的で、燃料収支（コモンレール４への燃料の入量と出量の差）を算出するときに、その燃料収支を正確に算出するために、上記の燃料噴射時のインジェクタ静リーク量（ＱSL）を精度良く算出することが極めて重要である。
【００５６】
また、算出された３６０°ＣＡ中の燃料漏れ量（ＱLEAK）が所定値以上の場合には、安全性を高める噴射量制御またはポンプ制御を実施できる。例えば燃料供給ポンプの異常故障時、インジェクタ５の開弁異常時、燃料配管系の異常故障時には、エンジン停止またはリンプフォームを行なうように噴射量制御またはポンプ制御を実施することもできる。
【００５７】
また、ソレノイドコイル抵抗法によって推定されたソレノイドコイル温度、更にはソレノイドコイル２４周辺を通過する燃料温度（ＴＨＦ）が所定値以上の高温時に、目標コモンレール圧（Ｐｔ）や吸入調量弁７のソレノイドコイルに印加する駆動電流（駆動デューティ）にガードを設けることにより、サプライポンプ３からコモンレール４を介してインジェクタ５内に供給される高圧燃料の燃料温度の異常上昇を抑えることができる。
【００５８】
これにより、インジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル温度の異常上昇を抑えることができるので、インジェクタ５の高温度化を抑制できる。これにより、インジェクタ静リーク量が減少するため、インジェクタ５からエンジン１の各気筒の燃焼室内への噴射量精度を向上することができる。また、インジェクタ５の電磁弁１２のソレノイドコイル周辺材（例えば電磁弁１２のソレノイドコイル２４の絶縁皮膜等の樹脂製品やインジェクタ５内のゴムシール等のゴム製品）の温度を耐熱温度以下に維持できるので、ソレノイドコイル周辺材の高温信頼性（耐熱信頼性）を確保することができる。
【００５９】
［第１実施例］
図１２は本発明の第１実施例を示したもので、吸入調量弁への指令デューティ、ポンプ駆動電流の波形を示したタイミングチャートである。
【００６０】
本実施例のＥＣＵ１０は、例えばエンジン回転数（ＮＥ）および指令噴射量（Ｑ）等のエンジン運転情報から目標コモンレール圧（Ｐｔ）を算出し、この目標コモンレール圧（Ｐｔ）を達成するために、吸入調量弁７のソレノイドコイルへのポンプ駆動電流値を調整して、サプライポンプ３より吐出される燃料の圧送量（ポンプ吐出量）を制御するように構成されている。
【００６１】
なお、吸入調量弁７のソレノイドコイルへのポンプ駆動電流値の制御は、デューティ（ｄｕｔｙ）制御により行なうことが望ましい。すなわち、コモンレール圧力センサ４５によって検出されるコモンレール圧（Ｐｃ）と目標コモンレール圧（Ｐｔ）との圧力偏差に応じて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・指令デューティ）を調整して、吸入調量弁７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。
【００６２】
本実施例のＥＣＵ１０は、サプライポンプ３の吸入調量弁７のソレノイドコイルのソレノイドコイル抵抗値を測定する抵抗値測定手段と、この抵抗値測定手段によって測定された吸入調量弁７のソレノイドコイルのソレノイドコイル抵抗値から、吸入調量弁７のソレノイドコイルのソレノイドコイル温度を推定するソレノイドコイル温度推定手段と、このソレノイドコイル温度推定手段によって推定した吸入調量弁７のソレノイドコイルのソレノイドコイル温度から、吸入調量弁７のコイル周辺を通過する燃料温度を推定する燃料温度推定手段とを有している。これにより、サプライポンプ３の加圧室内に吸入されるポンプ吸入側の燃料温度を検出する燃料温度センサを廃止することができるので、部品点数および製品価格を減少することができる。
【００６３】
なお、図１２に示したように、吸入調量弁７のソレノイドコイルへのポンプ駆動信号の立ち上がりの６３％応答のポンプ駆動電流値で、吸入調量弁７のソレノイドコイル抵抗値を測定することにより、１次遅れ系と考えて、吸入調量弁７へのポンプ駆動電流の立ち上がりから時定数（τ）時刻のソレノイドコイル抵抗値を測定することが望ましい。そして、ポンプ駆動電流値の最大値は、下記の演算式（数６〜数７の式）を用いて求められる。
【数６】
［変形例］
本実施例では、エンジン１の各気筒の燃焼室内に燃料を噴射供給するインジェクタの一例として、２方弁式電磁弁付きのインジェクタ５を使用した例を説明したが、３方弁式電磁弁付きのインジェクタやその他の電磁式燃料噴射弁を使用しても良い。また、本実施例では、サプライポンプ３より吐出される燃料の噴射圧力に相当するコモンレール圧（Ｐｃ）を、コモンレール４に配設したコモンレール圧力センサ４５によって検出したが、サプライポンプ３より吐出される燃料の噴射圧力を、サプライポンプ３の加圧室から各気筒のインジェクタ５内の燃料通路（高圧シール部）までの高圧燃料配管系内の燃料圧力を検出する噴射圧力センサまたは燃料圧力センサによって検出しても良い。
【００６５】
本実施例では、サプライポンプ３のカムプロフィール（またはカム位相またはプランジャ位置）とメモリより取り込んだポンプ圧送開始位相（ＰSTART)とメモリより取り込んだポンプ圧送終了位相（ＰEND)とからポンプ圧送量（Ｑｐ）を幾何学的に計算しているが、エンジン回転数（ＮＥ）と吸入調量弁７の弁開度または吸入調量弁７への通電電流値（ＳＣＶ通電値）とコモンレール圧（Ｐｃ）とからポンプ圧送量（Ｑｐ）を計算しても良い。また、エンジン回転数（ＮＥ）と燃料噴射量（指令噴射量：Ｑ）とコモンレール圧（Ｐｃ）と燃料温度（ＴＨＦ）とから燃料リーク量（ＱＬ）を計算し、ポンプ圧送量（Ｑｐ）と燃料噴射量（指令噴射量：Ｑ）と燃料リーク量（ＱＬ）とから、高圧配管経路からの燃料漏れ量（ＱLEAK）を計算しても良い。
【００６６】
本実施例では、エンジン１の運転条件を検出する運転条件検出手段として、クランク角度センサ４２等の回転速度検出手段およびアクセル開度センサ４３を用いて基本噴射量、指令噴射量（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、コモンレール圧力センサ４５によって検出されるコモンレール圧（Ｐｃ）、燃料温度（ＴＨＦ）、あるいは運転条件検出手段としてのその他のセンサ類（例えばエンジン冷却水温センサ４４、吸入空気量センサ、吸気温センサ、吸気圧センサ、噴射時期センサ等）からの検出信号（エンジン運転情報）を加味して指令噴射量（Ｑ）、噴射時期（Ｔ）および目標コモンレール圧（Ｐｔ）を補正するようにしても良い。
【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比較例）。
【図２】 （ａ）〜（ｃ）は２方弁式電磁弁付きのインジェクタの作動状態を示した説明図である（第１比較例）。
【図３】 インジェクタの電磁弁のソレノイドコイルへの通電状態を示した回路図である（第１比較例）。
【図４】 インジェクタの電磁弁のソレノイドコイル抵抗値（Ｒ０）とソレノイドコイル温度との関係を示した特性図である（第１比較例）。
【図５】 ポンプ圧送開始位相、ポンプ圧送終了位相の算出処理方法を示したフローチャートである（第１比較例）。
【図６】 ３６０°ＣＡでの燃料漏れ検出処理方法を示したフローチャートである（第１比較例）。
【図７】 クランク角に対するサプライポンプのカムプロフィールの推移を示したタイミングチャートである（第１比較例）。
【図８】 （ａ）はインジェクタ静リーク量の規準値を算出するための特性図、（ｂ）は燃料温度補正係数を示した対応図である（第１比較例）。
【図９】 インジェクタ動リーク量を算出するための特性図である（第１比較例）。
【図１０】 ３６０°ＣＡ間のコモンレール圧の推移を示したタイミングチャートである（第１比較例）。
【図１１】 ポンプ圧送量に対する燃料漏れ量、燃料噴射量、インジェクタ動リーク量、インジェクタ静リーク量等の割合を示した対応図である（第１比較例）。
【図１２】 吸入調量弁への指令デューティ、ポンプ駆動電流の波形を示したタイミングチャートである（第１実施例）。
【符号の説明】
１ エンジン
３ サプライポンプ（燃料供給ポンプ）
４ コモンレール（蓄圧容器）
５ インジェクタ
７ 吸入調量弁（電磁弁、ポンプ流量制御弁）
１０ ＥＣＵ（エンジン制御手段、抵抗値測定手段）
１２ 電磁弁
１３ ノズルニードル
１６ 噴射孔
１９ 背圧制御室
２４ 電磁弁のソレノイドコイル（電磁弁のコイル）
４２ クランク角度センサ（運転条件検出手段）
４３ アクセル開度センサ（運転条件検出手段）
４５ コモンレール圧力センサ（噴射圧力検出手段）
Claims (4)
- （ａ）燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器と、
（ｂ）この蓄圧容器内に蓄圧された高圧燃料をエンジンの気筒内に噴射供給するインジェクタと、
（ｃ）燃料系の低圧側から電磁弁を経て加圧室内に吸入した燃料をプランジャの往復運動によって加圧して高圧化し、高圧燃料を前記蓄圧容器内に圧送する吸入調量型の燃料供給ポンプと、
（ｄ）前記燃料系の低圧側から前記加圧室内に吸入される燃料の温度を検出する燃料温度検出手段と
を備え、
前記燃料供給ポンプは、前記燃料系の低圧側から前記加圧室内に吸入される燃料が前記電磁弁のコイル周辺を通過する燃料流路を有し、
前記燃料温度検出手段は、前記電磁弁のコイル抵抗値を測定する抵抗値測定手段を有し、
前記抵抗値測定手段は、前記電磁弁へのポンプ駆動信号の立ち上がりの６３％応答の駆動電圧値または駆動電流値で、前記電磁弁のコイル抵抗値を測定し、
この抵抗値測定手段によって測定された前記電磁弁のコイル抵抗値から、前記電磁弁のコイル周辺を通過する燃料温度を推定することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - 請求項１に記載の蓄圧式燃料噴射装置において、
前記エンジンの運転条件に応じて設定された目標噴射圧力に対応したポンプ駆動信号を前記電磁弁に出力するエンジン制御手段を備え、
前記エンジン制御手段は、前記電磁弁のコイル周辺を通過する燃料温度を、以降のエンジン制御に反映させることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - 請求項２に記載の蓄圧式燃料噴射装置において、
前記エンジン制御手段は、前記電磁弁のコイル周辺を通過する燃料温度が所定値以上の時に、前記目標噴射圧力または前記電磁弁へのポンプ駆動信号の最大値を制限することを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。 - 請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の蓄圧式燃料噴射装置において、
前記電磁弁は、前記燃料供給ポンプの加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整するポンプ流量制御弁であることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
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