JP6424694B2 - 燃料性状取得装置、及び燃料性状取得方法 - Google Patents

Description

本発明は、燃料供給システムで用いられる燃料の性状を取得する燃料性状取得装置、及び燃料性状取得方法に関する。

従来、燃料噴射弁による燃料の噴射時に燃圧センサにより検出される燃料圧力に基づいて、燃料圧力の変化を示す圧力波形を取得するものがある（特許文献１参照）。特許文献１に記載のものでは、圧力波形に基づいて燃料の噴射量を推定し、推定された噴射量に基づいて燃料の密度、ひいては燃料の動粘度を算出している。

特開２０１４−１４８９０６

しかしながら、特許文献１に記載のものでは、燃料の噴射量を精度よく推定できなかった場合に、算出される動粘度（燃料性状）の精度が低下するおそれがある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、燃料性状の取得精度を向上させることのできる燃料性状取得装置、及び燃料性状取得方法を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

本発明は、燃料を蓄圧保持する蓄圧容器と、前記蓄圧容器から前記燃料を排出する排出弁と、前記蓄圧容器内の燃料温度を検出する燃温センサと、前記蓄圧容器内の燃料圧力を検出する燃圧センサと、を備え、前記蓄圧容器内の前記燃料をリークしないように保持可能なリークレスの燃料供給システム、に適用される燃料性状取得装置であって、前記排出弁により前記蓄圧容器から前記燃料を排出させて、前記蓄圧容器内の燃料圧力を低下させる圧力低下手段と、前記圧力低下手段により前記蓄圧容器内の燃料圧力が低下させられてから、前記蓄圧容器内の前記燃料を保持させた状態において、前記燃温センサにより検出される前記燃料温度に基づいて、前記蓄圧容器内の燃料温度の上昇量を算出する温度上昇量算出手段と、前記圧力低下手段により前記蓄圧容器内の燃料圧力が低下させられてから、前記蓄圧容器内の前記燃料を保持させた状態において、前記燃圧センサにより検出される前記燃料圧力に基づいて、前記蓄圧容器内の燃料圧力の上昇量を算出する圧力上昇量算出手段と、前記温度上昇量算出手段により算出された前記燃料温度の上昇量、及び前記圧力上昇量算出手段により算出された前記燃料圧力の上昇量に基づいて、前記燃料の性状を取得する性状取得手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明は、燃料を蓄圧保持する蓄圧容器と、前記蓄圧容器から前記燃料を排出する排出弁と、前記蓄圧容器内の燃料圧力を検出する燃圧センサと、前記蓄圧容器内の燃料温度を検出する燃温センサと、を備え、前記蓄圧容器内の前記燃料をリークしないように保持可能なリークレスの燃料供給システム、に適用される燃料性状取得方法であって、前記排出弁により前記蓄圧容器から前記燃料を排出させて、前記蓄圧容器内の燃料圧力を低下させる圧力低下工程と、前記圧力低下工程により前記蓄圧容器内の燃料圧力を低下させた後、前記蓄圧容器内の前記燃料を保持した状態とし、前記燃温センサにより検出される前記燃料温度に基づいて、前記蓄圧容器内の燃料温度の上昇量を算出する温度上昇量算出工程と、前記圧力低下工程により前記蓄圧容器内の燃料圧力を低下させた後、前記蓄圧容器内の前記燃料を保持した状態とし、前記燃圧センサにより検出される前記燃料圧力に基づいて、前記蓄圧容器内の燃料圧力の上昇量を算出する圧力上昇量算出工程と、前記圧力上昇量算出工程により算出された前記燃料圧力の上昇量、及び前記温度上昇量算出工程により算出された前記燃料温度の上昇量に基づいて、前記燃料の性状を取得する性状取得工程と、を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、排出弁により蓄圧容器から燃料が排出され、蓄圧容器内の燃料圧力が低下させられる。蓄圧容器内の燃料圧力が低下させられると、蓄圧容器内の燃料が膨張して燃料の温度が低下する。そして、温度の低下した燃料に対して蓄圧容器から熱が伝達され、燃料の温度が上昇する。蓄圧容器内の燃料をリークしないように保持可能なリークレスの燃料供給システムでは、燃料温度の上昇に伴って燃料圧力が上昇する。

そこで、蓄圧容器内の燃料圧力が低下させられてから、蓄圧容器内の燃料が保持された状態において、燃温センサにより検出される燃料温度に基づいて、蓄圧容器内の燃料温度の上昇量が算出される。また、蓄圧容器内の燃料圧力が低下させられてから、蓄圧容器内の燃料が保持された状態において、燃圧センサにより検出される燃料圧力に基づいて、蓄圧容器内の燃料圧力の上昇量が算出される。

そして、算出された燃料圧力の上昇量、及び算出された燃料温度の上昇量に基づいて、燃料の性状が取得される。すなわち、燃料圧力の上昇量及び燃料温度の上昇量は燃料性状を反映するため、これらに基づいて燃料性状を取得することができる。さらに、燃料性状を取得する際に、燃温センサによる検出値及び燃圧センサによる検出値を用いており、燃料噴射量の推定値等を用いていないため、燃料性状の取得精度を向上させることができる。

燃料噴射システム及びディーゼルエンジンの概略を示す模式図。 燃料性状取得処理の実行可否判定の手順を示すフローチャート。 燃料性状取得処理の手順を示すフローチャート。 燃料性状取得処理における駆動信号、燃料温度、及び燃料圧力を示すタイムチャート。 燃料密度と体積弾性係数との関係を示す図。 燃料密度と体積膨張率との関係を示す図。 燃料温度及び燃料圧力と体積弾性係数との関係を示すマップ。 燃料温度及び燃料圧力と体積膨張率との関係を示すマップ。

以下、車載ディーゼルエンジンのコモンレール式燃料噴射システムに適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。ディーゼルエンジン（内燃機関）は、４つのインジェクタを備えており、インジェクタにより気筒内に高圧燃料を噴射して圧縮自着火燃焼させる。図１は、燃料噴射システム１０（燃料供給システム）及びディーゼルエンジン１８の概略を示す模式図である。

燃料タンク１１内の燃料は、フィードポンプ１２及びサプライポンプ１３（燃料ポンプ）により、燃料配管１９を介してコモンレール１４（蓄圧容器）へ圧送されて蓄圧保持される。燃料配管１９には、図示しない逆止弁が設けられており、サプライポンプ１３からコモンレール１４へ燃料が流通し、コモンレール１４からサプライポンプ１３への燃料の流通は阻止される。

コモンレール１４には、各燃料配管１７を介して、各気筒のインジェクタ１６が接続されている。コモンレール１４内の燃料は、各燃料配管１７を通じて、インジェクタ１６へ分配供給される。複数のインジェクタ１６（燃料噴射弁）は、所定の順序でそれぞれ気筒内へ燃料の噴射を行う。インジェクタ１６は、駆動停止時においてコモンレール１４から供給される高圧燃料が、低圧側通路１１Ａや気筒内へ漏れない静リークレス構造となっている。すなわち、燃料噴射システム１０は、コモンレール１４内の燃料をリークしないように保持可能なリークレスの燃料噴射システムである。また、コモンレール１４には、コモンレール１４から低圧側通路１１Ａへ燃料を排出する減圧弁１５（排出弁）が設けられている。低圧側通路１１Ａは、燃料タンク１１に接続されている。

コモンレール１４には、コモンレール１４内の燃料温度を検出する燃温センサ２１、及びコモンレール１４内の燃料圧力を検出する燃圧センサ２２が設けられている。エンジン１８には、エンジン１８の回転速度ＮＥを検出するＮＥセンサ２３、及びエンジン１８の冷却水温を検出する水温センサ２４が設けられている。エンジン１８を搭載する車両には、アクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ２５、ブレーキペダルの操作量を検出するブレーキセンサ２６、及び車両の速度を検出する車速センサ２７が設けられている。

ＥＣＵ３０（電子制御装置）は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、記憶装置、及び入出力インターフェイス等を備える周知のマイクロコンピュータである。燃温センサ２１、燃圧センサ２２、ＮＥセンサ２３、水温センサ２４、アクセルセンサ２５、ブレーキセンサ２６、及び車速センサ２７の出力は、それぞれＥＣＵ３０へ入力される。ＥＣＵ３０は、これらのセンサ２１〜２７の出力に基づいて、サプライポンプ１３、減圧弁１５、及びインジェクタ１６へ、それぞれポンプ駆動信号、減圧弁駆動信号、及びインジェクタ駆動信号を出力する。これらの駆動信号により、サプライポンプ１３、減圧弁１５、及びインジェクタ１６が、それぞれ駆動される。

ＥＣＵ３０は、エンジン１８の運転中に所定の停止条件が成立するとエンジン１８を自動停止させるとともに、その後、所定の再始動条件が成立するとエンジン１８を自動再始動させるアイドリングストップ制御を実行する。エンジン停止条件としては、例えば、ブレーキセンサ２６により検出される操作量が所定操作量よりも大きい（ブレーキペダルの踏み込み操作が行われている）こと、車速センサ２７により検出される車速が所定のアイドル停止車速よりも低いこと等の少なくとも１つが含まれる。エンジン再始動条件としては、例えば、エンジン停止状態において、ブレーキセンサ２６により検出される操作量が所定操作量よりも小さい（ブレーキペダルの踏込み操作が行われていない）こと、アクセルセンサ２５により検出される操作量が所定操作量よりも大きい（アクセルペダルの踏込み操作が行われている）こと等の少なくとも１つが含まれる。本実施形態では、ＥＣＵ３０（燃料性状取得装置）は、燃料噴射システム１０で現在使用されている燃料の性状を取得する燃料性状取得処理を実行する。

図２は、上記燃料性状取得処理の実行可否を判定する処理の手順を示すフローチャートである。この一連の処理は、ＥＣＵ３０によって所定の周期で繰り返し実行される。

まず、エンジン１８が始動されてから所定時間が経過したか否か判定する（Ｓ１１）。この所定時間は、エンジン１８の回転が安定したことを判定することのできる時間、例えば３０秒に設定されている。この判定において、エンジン１８が始動されてから所定時間が経過していないと判定した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、この一連の処理を一旦終了し、燃料性状取得処理の実行を許可しない。

一方、Ｓ１１の判定において、エンジン１８が始動されてから所定時間が経過したと判定した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、水温センサ２４の出力に基づいてエンジン１８の冷却水温が所定水温よりも高いか否か判定する（Ｓ１２）。この所定水温は、コモンレール１４内の燃料温度が所定時間に所定量上昇すると判定することのできる水温、例えば６０〜８０℃に設定されている。この判定において、エンジン１８の冷却水温が所定水温よりも高くないと判定した場合（Ｓ１２：ＮＯ）、この一連の処理を一旦終了し、燃料性状取得処理の実行を許可しない。

一方、Ｓ１２の判定において、エンジン１８の冷却水温が所定水温よりも高いと判定した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、アクセルセンサ２５の出力に基づいてアクセルペダルが踏み込まれていないか否か判定する（Ｓ１３）。この判定において、アクセルペダルが踏み込まれていると判定した場合（Ｓ１３：ＮＯ）、ＮＥセンサ２３の出力等に基づいてアイドリングストップ中であるか否か判定する（Ｓ１４）。この判定において、アイドリングストップ中でないと判定した場合（Ｓ１４：ＮＯ）、この一連の処理を一旦終了し、燃料性状取得処理の実行を許可しない。

そして、上記Ｓ１３の判定において、アクセルペダルが踏み込まれていないと判定した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、又はＳ１４の判定において、アイドリングストップ中であると判定した場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、燃料性状取得処理の実行を許可する（Ｓ１５）。その後、この一連の処理を終了する。

次に、図３のフローチャートを参照して、燃料性状取得処理の手順（燃料性状取得方法）を説明する。この一連の処理は、図２の判定処理において燃料性状取得処理の実行が許可されたことを条件として、ＥＣＵ３０によって実行される。

まず、減圧弁１５によりコモンレール１４からの燃料の排出を開始させる（Ｓ２１）。具体的には、図４に示すように、減圧弁駆動信号をオンにすることにより、減圧弁１５を開く。続いて、燃圧センサ２２の出力に基づいて、コモンレール１４内の燃料圧力の低下量が所定低下量を超えたか否か判定する（Ｓ２２）。この所定低下量は、リークレスの燃料噴射システム１０においてコモンレール１４内の燃料が膨張して、燃料温度が所定量低下すると判定することのできる低下量に設定されている。この判定において、コモンレール１４内の燃料圧力の低下量が所定低下量を超えていないと判定した場合（Ｓ２２：ＮＯ）、Ｓ２１の処理へ戻り、減圧弁１５による燃料の排出を継続させる。

一方、Ｓ２２の判定において、コモンレール１４内の燃料圧力の低下量が所定低下量を超えたと判定した場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、減圧弁１５による燃料の排出を終了させる（Ｓ２３）。具体的には、図４に示すように、減圧弁駆動信号をオフにすることにより、減圧弁１５を閉じる。続いて、燃温センサ２１の出力に基づいて開始温度Ｔｓを検出し、燃圧センサ２２の出力に基づいて開始圧力Ｐｓを検出し、開始温度Ｔｓ及び開始圧力Ｐｓを記憶する（Ｓ２４）。

続いて、コモンレール１４内の燃料が保持された状態であるか否か判定する（Ｓ２５〜Ｓ２７）。具体的には、インジェクタ１６により燃料が噴射されていないこと、サプライポンプ１３によりコモンレール１４へ燃料が圧送されていないこと、及び減圧弁１５によりコモンレール１４から燃料が排出されていないこと、の全てが成立した場合（Ｓ２５〜Ｓ２７：ＹＥＳ）、コモンレール１４内の燃料が保持された状態であると判定する。一方、Ｓ２５〜Ｓ２７の少なくとも１つが成立していない場合（Ｓ２５〜Ｓ２７のいずれか：ＮＯ）、コモンレール１４内の燃料が保持された状態でないと判定し、この一連の処理を一旦終了する。

コモンレール１４内の燃料が保持された状態であると判定した場合（Ｓ２５〜Ｓ２７：ＹＥＳ）、減圧終了から所定時間Ｔｄが経過したか否か判定する（Ｓ２８）。この判定において、減圧終了から所定時間Ｔｄが経過していないと判定した場合（Ｓ２８：ＮＯ）、Ｓ２５〜Ｓ２７の処理を再度実行する。

一方、Ｓ２８の判定において、減圧終了から所定時間Ｔｄが経過したと判定した場合（Ｓ２８：ＹＥＳ）、燃温センサ２１の出力に基づいて終了温度Ｔｅを検出し、燃圧センサ２２の出力に基づいて終了圧力Ｐｅを検出する（Ｓ２９）。

ここで、図４に示すように、温度の低下した燃料に対してコモンレール１４から熱が伝達され、燃料の温度が上昇する。コモンレール１４内の燃料をリークしないように保持可能なリークレスの燃料噴射システム１０では、燃料温度の上昇に伴って燃料圧力が上昇する。しかしながら、燃料性状を取得するために用いる燃料温度の上昇量ΔＴや燃料圧力の上昇量ΔＰが小さすぎる場合は、それらに基づいて取得される燃料性状の精度が低下するおそれがある。上記所定時間Ｔｄは、燃料性状の取得に用いる燃料温度の上昇量ΔＴや燃料圧力の上昇量ΔＰが小さすぎることを抑制することのできる時間に設定されている。

続いて、所定時間Ｔｄが経過する間における燃料温度の上昇量ΔＴ、及び所定時間Ｔｄが経過する間における燃料圧力の上昇量ΔＰを算出する（Ｓ３０）。具体的には、ΔＴ＝Ｔｅ−Ｔｓ、ΔＰ＝Ｐｅ−Ｐｓの式により、燃料温度の上昇量ΔＴ、燃料圧力の上昇量ΔＰを算出する。

続いて、燃料密度ρ、及び燃料密度の補正量Δρを算出する（Ｓ３１）。具体的には、図５に示すように、燃料密度ρと体積弾性係数Ｅとは相関関係を有しており、予め実験や文献等に基づいてこの相関関係を取得しておくことができる。そして、燃料密度ρと体積弾性係数Ｅとの関係を、Ｅ＝ａρ＋ｂの一次関数で近似することができる。ａ，ｂは既知の係数である。同様にして、図６に示すように、燃料密度ρと体積膨張率βとは相関関係を有しており、予め実験や文献等に基づいてこの相関関係を取得しておくことができる。そして、燃料密度ρと体積膨張率βとの関係を、β＝ｃρ＋ｄの一次関数で近似することができる。ｃ，ｄは既知の係数である。これらの相関関係は、燃料の種類にかかわらず、概ね一定となっている。

また、体積弾性係数Ｅ、燃料の体積Ｖ、体積変化量ΔＶ、圧力変化量ΔＰの間には、ΔＰ＝ＥΔＶ／Ｖの物理式１が成立する。体積膨張率β、燃料の体積Ｖ、体積変化量ΔＶ、温度変化量ΔＴの間には、ΔＶ＝ＶβΔＴの物理式２が成立する。これら２つの物理式１，２から、ΔＰ＝ＥβΔＴの関係式が導出される。この関係式に、上記Ｅ＝ａρ＋ｂと上記β＝ｃρ＋ｄを代入することにより、｛ａｃρ＾２＋（ａｄ＋ｂｃ）ρ＋（ｂｄ−ΔＰ／ΔＴ）｝＝０の二次方程式を導出される（ρ＾２はρの二乗を表す）。この二次方程式を解の公式により解くと、ρ＝［−（ａｄ＋ｂｃ）＋√｛（ａｄ＋ｂｃ）＾２−４ａｃ（ｂｄ−ΔＰ／ΔＴ）｝］／２ａｃの解が得られる。この解に、燃料温度の上昇量ΔＴ、燃料圧力の上昇量ΔＰを代入することにより、燃料性状としての燃料密度ρを算出する。そして、例えばエンジン１８に使用されると想定していた軽油の密度ρ０と、算出した燃料密度ρとの差を燃料密度の補正量Δρとして算出する（Δρ＝ρ−ρ０）。

続いて、燃料密度ρと体積弾性係数Ｅとの相関関係に基づいて、体積弾性係数Ｅ、及び体積弾性係数の補正量ΔＥを算出する（Ｓ３２）。具体的には、上述したように、Ｅ＝ａρ＋ｂの一次関数が成立する。この一次関数に、算出した燃料密度ρを代入することにより、燃料性状としての体積弾性係数Ｅを算出する。そして、例えばエンジン１８に使用されると想定していた軽油の体積弾性係数Ｅ０と、算出した体積弾性係数Ｅとの差を体積弾性係数の補正量ΔＥとして算出する（ΔＥ＝Ｅ−Ｅ０）。

続いて、体積弾性係数の補正量ΔＥの絶対値が、所定補正量よりも大きいか否か判定する（Ｓ３３）。この所定補正量は、算出された体積弾性係数の補正量ΔＥが、有意であることを判定することのできる補正量に設定されている。この判定において、体積弾性係数の補正量ΔＥの絶対値が、所定補正量よりも大きくないと判定した場合（Ｓ３３：ＮＯ）、体積弾性係数の補正量ΔＥを前回の補正量とする。すなわち、算出された体積弾性係数の補正量ΔＥが有意ではないと判定し、体積弾性係数の補正量ΔＥとして、前回算出された補正量ΔＥを用いる。

一方、Ｓ３３の判定において、体積弾性係数の補正量ΔＥの絶対値が、所定補正量よりも大きいと判定した場合（Ｓ３３：ＹＥＳ）、体積弾性係数Ｅが閾値１よりも大きく、且つ閾値２よりも小さいか否か判定する（Ｓ３５）。この閾値１，閾値２は、例えばエンジン１８に使用されると想定していた軽油の体積弾性係数Ｅ０として、許容される範囲内であることを判定することのできる閾値に設定されている。例えば、軽油の体積弾性係数Ｅ０から大きく外れ、灯油や重油の体積弾性係数に近い場合は、体積弾性係数Ｅが閾値１よりも小さくなったり、閾値２よりも大きくなったりする。これらの燃料の体積弾性係数は、予め実験や文献等に基づいて取得しておくことができる。

体積弾性係数Ｅが閾値１よりも小さい、又は閾値２よりも大きいと判定した場合（Ｓ３５：ＮＯ）、所定のフェイル処置を実行する（Ｓ３６）。例えば、エンジン１８の運転を停止させたり、エンジン１８の出力を制限したり、警告灯を表示させたりする。

一方、体積弾性係数Ｅが閾値１よりも大きく、且つ閾値２よりも小さいと判定した場合（Ｓ３５：ＹＥＳ）、燃料密度の補正量Δρ、及び体積弾性係数の補正量ΔＥを記憶する（Ｓ３７）。そして、これらの補正量Δρ及び補正量ΔＥを、各種制御に適用する（Ｓ３８）。例えば、燃料密度の補正量Δρや、体積弾性係数の補正量ΔＥに応じて、目標噴射状態（噴射段数、噴射開始時期、噴射終了時期、噴射量等）を補正する。その後、この一連の処理を終了する。

なお、Ｓ２１〜Ｓ２３の処理が圧力低下手段としての処理（圧力低下工程）に相当し、Ｓ２４〜Ｓ３０の処理が温度上昇量算出手段及び圧力上昇量算出手段としての処理（温度上昇量算出工程及び圧力上昇量算出工程）に相当し、Ｓ３１，Ｓ３２の処理が性状取得手段としての処理（性状取得工程）に相当する。

以上詳述した本実施形態は、以下の利点を有する。

・コモンレール１４内の燃料圧力が低下させられてから、コモンレール１４内の燃料が保持された状態において、燃温センサ２１により検出される燃料温度に基づいて、コモンレール１４内の燃料温度の上昇量ΔＴが算出される。また、コモンレール１４内の燃料圧力が低下させられてから、コモンレール１４内の燃料が保持された状態において、燃圧センサ２２により検出される燃料圧力に基づいて、コモンレール１４内の燃料圧力の上昇量ΔＰが算出される。そして、算出された燃料温度の上昇量ΔＴ、及び算出された燃料圧力の上昇量ΔＰに基づいて、燃料の性状が取得される。すなわち、燃料温度の上昇量ΔＴ及び燃料圧力の上昇量ΔＰは燃料性状を反映するため、これらに基づいて燃料性状を取得することができる。さらに、燃料性状を取得する際に、燃温センサ２１による検出値及び燃圧センサ２２による検出値を用いており、燃料噴射量の推定値等を用いていないため、燃料性状の取得精度を向上させることができる。

・燃料の密度ρと燃料の体積弾性係数Ｅとは相関関係を有しており、予め実験等に基づいてこの相関関係を取得しておくことができる。そして、燃料の密度ρと燃料の体積弾性係数Ｅとの相関関係に基づいて、燃料の性状として燃料の体積弾性係数Ｅが取得される。したがって、燃料の密度ρを算出することにより、燃料の体積弾性係数Ｅを取得することが可能となる。

・燃料の密度ρと燃料の体積膨張率βとは相関関係を有しており、予め実験等に基づいてこの相関関係を取得しておくことができる。そして、燃料の密度ρと燃料の体積弾性係数Ｅとの相関関係、及び燃料の密度ρと燃料の体積膨張率βとの相関関係を用いることにより、燃料の密度ρを取得することができる。

・コモンレール１４内の燃料圧力が低下させられてから、コモンレール１４内の燃料を保持させた状態において所定時間Ｔｄが経過する間に、燃料温度が上昇した量及び燃料圧力が上昇した量が算出される。このため、燃料性状の取得に用いる燃料温度の上昇量ΔＴや燃料圧力の上昇量ΔＰが小さすぎることを抑制することができる。

・所定時間Ｔｄが経過する間に、サプライポンプ１３によりコモンレール１４へ燃料が圧送されていないこと、インジェクタ１６により燃料が噴射されていないこと、及び減圧弁１５によりコモンレール１４から燃料が排出されていないことを条件として、燃料温度が上昇した量及び燃料圧力が上昇した量が算出される。このため、コモンレール１４内の燃料を確実に保持させた状態において、燃料温度の上昇量ΔＴ及び燃料圧力の上昇量ΔＰを算出することができる。

・コモンレール１４内の燃料圧力の低下量が小さすぎる場合は、燃料の膨張による燃料温度の低下量が小さくなり、その後の燃料温度の上昇量ΔＴや燃料圧力の上昇量ΔＰが小さくなるおそれがある。この点、燃圧センサ２２により検出される燃料圧力に基づいてコモンレール１４内の燃料圧力の低下量が算出され、その低下量が所定量になるまで減圧弁１５によりコモンレール１４から燃料が排出される。このため、燃料の膨張による燃料温度の低下量が小さすぎることを抑制することができ、ひいては燃料温度の上昇量ΔＴ、及び燃料圧力の上昇量ΔＰが小さすぎることを抑制することができる。

なお、上記実施形態を以下のように変更して実施することもできる。

・上記実施形態では、コモンレール１４内の燃料圧力の低下量が所定低下量を超えるまで、減圧弁１５によりコモンレール１４から燃料を排出させた。しかしながら、コモンレール１４内の燃料圧力が所定圧力になるまで、減圧弁１５によりコモンレール１４から燃料を排出させてもよい。この所定圧力は、エンジン１８の停止時に対応するコモンレール１４内の目標燃料圧力や、エンジン１８のアイドル運転時に対応するコモンレール１４内の目標燃料圧力に設定しておくことができる。

・コモンレール１４内の燃料が保持された状態であることを判定する条件として、コモンレール１４内の燃料圧力が上限圧力となった場合に解放されるリリーフ弁が解放されていないことを追加してもよい。

・上記実施形態では、減圧開始から所定時間Ｔｄが経過したと判定した場合（Ｓ２８：ＹＥＳ）、燃温センサ２１の出力に基づいて終了温度Ｔｅを検出し、燃圧センサ２２の出力に基づいて終了圧力Ｐｅを検出した（Ｓ２９）。しかしながら、コモンレール１４内の燃料温度の上昇量ΔＴが所定量を超えたと判定した場合に、コモンレール１４内の燃料圧量の上昇量ΔＰを算出したり、コモンレール１４内の燃料圧量の上昇量ΔＰが所定量を超えたと判定した場合に、コモンレール１４内の燃料温度の上昇量ΔＴを算出したりしてもよい。

・燃料の密度ρと燃料の体積膨張率βとの相関関係に基づいて、燃料の性状として体積膨張率βを取得することもできる。また、体積弾性係数Ｅは、図７に示すように、コモンレール１４（蓄圧容器）内の燃料圧力を検出する燃圧センサ２２により検出される燃料圧力と燃温センサ２１により検出される燃料温度から、予めＥＣＵ３０の適宜な記憶領域に記憶された体積弾性係数マップを参照して読み出してもよい。同様に、体積弾性膨張率βは、図８に示すように、燃料圧力と燃料温度から、予めＥＣＵ３０の適宜な記憶領域に記憶された体積膨張率マップを参照して読み出してもよい。

・上記実施形態では、エンジン１８に軽油が使用されると想定して各補正量を算出したが、ガソリンが使用されると想定したり、ＤＭＥ（ジメチルエーテル）が使用されると想定したりして、各補正量を算出することもできる。ガソリンエンジンに適用する場合は、コモンレール１４に代えてデリバリパイプ（蓄圧容器）を用いればよい。

１０…燃料噴射システム、１４…コモンレール、１５…減圧弁、２１…燃温センサ、２２…燃圧センサ、３０…ＥＣＵ。

Claims (7)

1. 燃料を圧送する燃料ポンプ（１３）と、前記燃料ポンプにより圧送された前記燃料を蓄圧保持する蓄圧容器（１４）と、前記蓄圧容器から供給される前記燃料を噴射する燃料噴射弁（１６）と、前記蓄圧容器から前記燃料を排出する排出弁（１５）と、前記蓄圧容器内の燃料温度を検出する燃温センサ（２１）と、前記蓄圧容器内の燃料圧力を検出する燃圧センサ（２２）と、を備え、前記蓄圧容器内の前記燃料をリークしないように保持可能なリークレスの燃料供給システム（１０）、に適用される燃料性状取得装置（３０）であって、
   前記排出弁により前記蓄圧容器から前記燃料を排出させて、前記蓄圧容器内の燃料圧力を低下させる圧力低下手段と、
   前記圧力低下手段により前記蓄圧容器内の燃料圧力が低下させられてから、前記蓄圧容器内の前記燃料を保持させた状態において、前記燃温センサにより検出される前記燃料温度に基づいて、所定時間が経過する間における前記蓄圧容器内の燃料温度の上昇量を算出する温度上昇量算出手段と、
   前記圧力低下手段により前記蓄圧容器内の燃料圧力が低下させられてから、前記蓄圧容器内の前記燃料を保持させた状態において、前記燃圧センサにより検出される前記燃料圧力に基づいて、前記所定時間が経過する間における前記蓄圧容器内の燃料圧力の上昇量を算出する圧力上昇量算出手段と、
   前記温度上昇量算出手段により算出された前記燃料温度の上昇量、及び前記圧力上昇量算出手段により算出された前記燃料圧力の上昇量に基づいて、前記燃料の性状を取得する性状取得手段と、
   を備えることを特徴とする燃料性状取得装置。
2. 前記性状取得手段は、前記温度上昇量算出手段により算出された前記燃料温度の上昇量、及び前記圧力上昇量算出手段により算出された前記燃料圧力の上昇量に基づいて、前記燃料の性状として前記燃料の密度を取得する請求項１に記載の燃料性状取得装置。
3. 前記性状取得手段は、前記燃料の密度と前記燃料の体積弾性係数との相関関係に基づいて、前記燃料の性状として前記燃料の体積弾性係数を取得する請求項２に記載の燃料性状取得装置。
4. 前記性状取得手段は、前記燃料の密度と前記燃料の体積弾性係数との相関関係、及び前記燃料の密度と前記燃料の体積膨張率との相関関係に基づいて、前記燃料の密度を取得する請求項２又は３に記載の燃料性状取得装置。
5. 前記温度上昇量算出手段は、前記所定時間が経過する間に、前記燃料ポンプにより前記蓄圧容器へ前記燃料が圧送されていないこと、前記燃料噴射弁により前記燃料が噴射されていないこと、及び前記排出弁により前記蓄圧容器から前記燃料が排出されていないことを条件として、前記燃料温度が上昇した量を算出し、
   前記圧力上昇量算出手段は、前記所定時間が経過する間に、前記燃料ポンプにより前記蓄圧容器へ前記燃料が圧送されていないこと、前記燃料噴射弁により前記燃料が噴射されていないこと、及び前記排出弁により前記蓄圧容器から前記燃料が排出されていないことを条件として、前記燃料圧力が上昇した量を算出する請求項１〜４のいずれか１項に記載の燃料性状取得装置。
6. 前記圧力低下手段は、前記燃圧センサにより検出される前記燃料圧力に基づいて前記蓄圧容器内の燃料圧力の低下量を算出し、前記低下量が、前記蓄圧容器内の燃料が膨張して前記燃料温度が所定量低下すると判定することのできる所定量になるまで前記排出弁により前記蓄圧容器から前記燃料を排出させる請求項１〜５のいずれか１項に記載の燃料性状取得装置。
7. 燃料を圧送する燃料ポンプと、前記燃料ポンプにより圧送された前記燃料を蓄圧保持する蓄圧容器と、前記蓄圧容器から供給される前記燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記蓄圧容器から前記燃料を排出する排出弁と、前記蓄圧容器内の燃料圧力を検出する燃圧センサと、前記蓄圧容器内の燃料温度を検出する燃温センサと、を備え、前記蓄圧容器内の前記燃料をリークしないように保持可能なリークレスの燃料供給システム、に適用される燃料性状取得方法であって、
   前記排出弁により前記蓄圧容器から前記燃料を排出させて、前記蓄圧容器内の燃料圧力を低下させる圧力低下工程と、
   前記圧力低下工程により前記蓄圧容器内の燃料圧力を低下させた後、前記蓄圧容器内の前記燃料を保持した状態とし、前記燃温センサにより検出される前記燃料温度に基づいて、所定時間が経過する間における前記蓄圧容器内の燃料温度の上昇量を算出する温度上昇量算出工程と、
   前記圧力低下工程により前記蓄圧容器内の燃料圧力を低下させた後、前記蓄圧容器内の前記燃料を保持した状態とし、前記燃圧センサにより検出される前記燃料圧力に基づいて、前記所定時間が経過する間における前記蓄圧容器内の燃料圧力の上昇量を算出する圧力上昇量算出工程と、
   前記圧力上昇量算出工程により算出された前記燃料圧力の上昇量、及び前記温度上昇量算出工程により算出された前記燃料温度の上昇量に基づいて、前記燃料の性状を取得する性状取得工程と、
   を備えることを特徴とする燃料性状取得方法。

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