JP2014051920A - 燃料ヒーター制御方法及びコモンレール式燃料噴射制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料の動粘度に応じて燃料ヒーターの効率の良い駆動制御を可能とする。
【解決手段】燃料温度と燃料動粘度を入力パラメータとして燃料フィルタに設けられた燃料ヒーターの通電、又は、非通電が定められるよう構成され、予め電子制御ユニット記憶されたマップに基づき、エンジンの始動時に、燃料ヒーターの通電、又は、非通電が設定され、以後、マップに基づき燃料温度の変化に応じて燃料ヒーターの通電、又は、非通電が制御されるよう構成され、燃料ヒーターの効率の良い駆動制御が可能となっている。
【選択図】図２

Description

本発明は、コモンレール式燃焼噴射制御装置における燃料ヒーターの制御に係り、特に、燃料の動粘度に応じた燃料ヒーターの制御動作の安定性、信頼性の向上等を図ったものに関する。

いわゆるコモンレール式燃料噴射制御装置は、高圧ポンプによって燃料を加圧して蓄圧器であるコモンレールへ圧送して蓄圧し、その蓄圧された高圧燃料を燃料噴射弁へ供給することにより、燃料噴射弁による内燃機関への高圧燃料の噴射を可能として、燃費やエミッション特性等に優れるものとして良く知られているものである。
かかるコモンレール式燃料噴射制御装置には、軽油燃料が用いられるが、軽油は低温になるとワックス分が析出し、コモンレール式燃料噴射制御装置に設けられた燃料フィルタの目詰まりを招くことがある。

このような問題の対策として、上述の目詰まりが生ずる温度を、使用する季節や気温等を考慮して変えた燃料が種々市場に提供されており、車両を使用する季節や地域等に応じて適切な燃料を種々使い分けることが可能となっている。
ところが実際には、例えば、寒冷地以外の地域で使用している車両で、寒冷地に適した燃料に交換することなく、寒冷地へ移動したり、また、夏季の燃料のままで、寒い時期を迎えてしまったり、さらには、夏季の燃料のままで寒冷地へ移動するようなこともあり、このような場合には、先に述べたような燃料フィルタの目詰まりを招いてしまう。

そこで、そのような事態を回避する方策として、燃料を加熱する燃料ヒーターを燃料フィルターに取り付けたり（例えば、特許文献１等参照）、また、燃料フィルターの上流側に燃料ヒーターを設ける構成や、コモンレールの戻り燃料を燃料フィルターの上流側へ還流させる構成などが提案されている。
このような燃料ヒーターを設けた構成にあっては、燃料タンクに蓄えられている燃料の種類、クラスが把握できるような手段が設けられていないことが殆どであるため、燃料ヒーターのオン・オフは、単純に燃料温度や外気温度を基に行われる構成が採られることが多い。

特開２００７−２９１９４２号公報（第３−６頁、図１−図５）

しかしながら、上述のように燃料温度や外気温だけを基に燃料ヒーターのオン・オフを行う構成にあっては、燃料の特性、すなわち、目詰まりが生ずる温度や燃料の動粘度が把握されていないため、最も条件の厳しい燃料を想定して、燃料温度や外気温を基に燃料ヒーターのオン・オフ時間を設定することとなる。
そのため、使用する燃料によっては、燃料ヒーターが無駄にオン状態とされることもあり、車両装置の省電力化の要請に反するという問題がある。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、燃料の動粘度に応じて、燃料ヒーターの効率の良い駆動制御を可能とする燃料ヒーター制御方法及びコモンレール式燃料噴射制御装置を提供するものである。

上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る燃料ヒーター制御方法は、
燃料タンクの燃料が燃料濾過用の燃料フィルタを介して高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、前記燃料フィルタには通過燃料を加熱する燃料ヒーターが設けられてなるコモンレール式燃料噴射制御装置における前記燃料ヒーターの通電を制御する燃料ヒーター制御方法であって、
前記エンジンの始動時に、予め定められた、燃料温度及び燃料動粘度と前記燃料ヒーターの通電、非通電との相対関係に基づいて、前記燃料ヒーターの通電、又は、非通電を設定し、以後、前記相対関係に基づき前記燃料温度の変化に応じて前記燃料ヒーターの通電、又は、非通電を制御するよう構成されてなるものである。
また、上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る燃料ヒーター制御方法は、
燃料タンクの燃料が燃料濾過用の燃料フィルタを介して高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、前記燃料フィルタには通過燃料を加熱する燃料ヒーターが設けられてなるコモンレール式燃料噴射制御装置における前記燃料ヒーターの通電を制御する燃料ヒーター制御方法であって、
前記エンジンの始動時に、動粘度が判明している場合には、予め定められた、エンジン冷却水温又は外気温及び燃料動粘度と通電時間との第１の相対関係に基づいて、前記燃料ヒーターの通電時間を設定する一方、
前記エンジンの始動時に、動粘度が不明の場合には、予め定められた、エンジン冷却水温又は外気温と燃料ヒーターの通電時間との第２の相対関係に基づいて、前記燃料ヒーターの通電時間を設定し、
前記いずれかの前記通電時間が経過した際に、前記燃料ヒーターを非通電状態とするよう構成されてなるものも好適である。
また、上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るコモンレール式燃料噴射制御装置は、
燃料タンクの燃料が燃料濾過用の燃料フィルタを介して高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、電子制御ユニットによる動作制御により、前記コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、前記燃料フィルタには通過燃料を加熱する燃料ヒーターが設けられてなるコモンレール式燃料噴射制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、
前記エンジンの始動時に、予め定められた、燃料温度及び燃料動粘度と前記燃料ヒーターの通電、非通電との相対関係に基づいて、前記燃料ヒーターを通電状態、又は、非通電状態とし、以後、前記相対関係に基づき前記燃料温度の変化に応じて前記燃料ヒーターの通電、又は、非通電を制御するよう構成されてなるものである。
また、上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るコモンレール式燃料噴射制御装置は、
燃料タンクの燃料が燃料濾過用の燃料フィルタを介して高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、電子制御ユニットによる動作制御により、前記コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、前記燃料フィルタには通過燃料を加熱する燃料ヒーターが設けられてなるコモンレール式燃料噴射制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、
前記エンジンの始動時に、動粘度が判明している場合には、予め定められた、エンジン冷却水温又は外気温及び燃料動粘度と通電時間との第１の相対関係に基づいて、前記燃料ヒーターの通電時間を設定する一方、
前記エンジンの始動時に、動粘度が不明の場合には、予め定められた、エンジン冷却水温又は外気温と燃料ヒーターの通電時間との第２の相対関係に基づいて、前記燃料ヒーターの通電時間を設定し、
前記いずれかの前記通電時間が経過した際に、前記燃料ヒーターを非通電状態とするよう構成されてなるものも好適である。

本発明によれば、燃料の動粘度を考慮して燃料ヒーターの通電、非通電を制御できるようにしたので、従来と異なり、燃料ヒーターの無駄な通電を極力回避することができ、効率の良い通電駆動が可能となり、装置の省電力化に資することができるという効果を奏するものである。

本発明の実施の形態における燃料ヒーター制御方法が適用されるコモンレール式燃料噴射制御装置の構成例を示す構成図である。 本発明の実施の形態の第１の構成例における燃料ヒーター制御処理の手順を示すサブルーチンフローチャートである。 本発明の実施の形態の第２の構成例における燃料ヒーター制御処理の手順を示すサブルーチンフローチャートである。 ヒーターオン条件マップの一例を模式的に示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図４を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態におけるコモンレール式燃料噴射制御装置について、図１を参照しつつ説明する。
このコモンレール式燃料噴射制御装置は、高圧燃料の圧送を行う高圧ポンプ装置５０と、この高圧ポンプ装置５０により圧送された高圧燃料を蓄えるコモンレール１と、このコモンレール１から供給された高圧燃料をディーゼルエンジン（以下「エンジン」と称する）３の気筒へ噴射供給する複数の燃料噴射弁２−１〜２−ｎと、燃料噴射制御処理などを実行する電子制御ユニット（図１においては「ＥＣＵ」と表記）４を主たる構成要素として構成されたものとなっている。
かかる構成自体は、従来から良く知られているこの種の燃料噴射制御装置の基本的な構成と同一のものである。

高圧ポンプ装置５０は、燃料フィルタ１０と、供給ポンプ５と、調量弁６と、高圧ポンプ７とを主たる構成要素として構成されてなる公知・周知の構成を有してなるものである。
かかる構成において、燃料タンク９の燃料は、供給ポンプ５によって汲み上げられ、調量弁６を介して高圧ポンプ７へ供給されるようになっている。本発明の実施の形態においては、燃料タンク９と供給ポンプ５との間には、燃料フィルタ１０が設けられており、濾過した燃料が供給ポンプ５へ流入せしめられるようになっている。
本発明の実施の形態における燃料フィルタ１０には、通過する燃料を温めるための燃料ヒーター１２が設けられており、後述するように、その通電制御は、電子制御ユニット４において実行される燃料ヒーター制御処理によって行われるようになっている。

調量弁６には、電磁式比例制御弁が用いられ、その通電量が電子制御ユニット４に制御されることで、高圧ポンプ７への供給燃料の流量、換言すれば、高圧ポンプ７の吐出量が調整されるものとなっている。
なお、供給ポンプ５の出力側と燃料タンク９との間には、戻し弁８が設けられており、供給ポンプ５の出力側の余剰燃料を燃料タンク９へ戻すことができるようになっている。
また、供給ポンプ５は、高圧ポンプ装置５０の上流側に高圧ポンプ装置５０と別体に設けるようにしても、また、燃料タンク９内に設けるようにしても、いずれでも良いものである。

燃料噴射弁２−１〜２−ｎは、エンジン３の気筒毎に設けられており、それぞれコモンレール１から高圧燃料の供給を受け、電子制御ユニット４による噴射制御によって燃料噴射を行うようになっている。
本発明の実施の形態における燃料噴射弁２−１〜２−ｎは、例えば、従来から用いられているいわゆる電磁弁タイプのものである。かかる燃料噴射弁２−１〜２−ｎは、電子制御ユニット４によって、その駆動制御が行われ、エンジン３の気筒への高圧燃料の噴射を可能としてなるものである

電子制御ユニット４は、例えば、公知・周知の構成を有してなるマイクロコンピュータ（図示せず）を中心に、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶素子（図示せず）を有すると共に、燃料噴射弁２−１〜２−ｎを駆動するための駆動回路（図示せず）や、調量弁６への通電を行うための通電回路（図示せず）、また、燃料ヒーター１２の通電駆動を行うための通電駆動回路（図示せず）等を主たる構成要素として構成されたものとなっている。
かかる電子制御ユニット４には、コモンレール１の圧力（実レール圧）を検出する圧力センサ１１の検出信号が入力される他、エンジン回転数、アクセル開度、エンジン冷却水温、燃料温度などの各種の検出信号が、エンジン３の動作制御や燃料噴射制御、また、後述する燃料ヒーター制御等に供するために入力されるようになっている。なお、図１において、電子制御ユニット４へ入力されるその他の信号として”ｅｔｃ”と表記されているものの中には、例えば、外気温度などが含まれる。

次に、本発明の実施の形態における燃料ヒーター制御処理について、図２乃至図４を参照しつつ説明する。
最初に、第１の構成例における燃料ヒーター制御処理について、図２を参照しつつ説明する。
まず、以下に説明する燃料ヒーター制御処理を実行するに際し、本発明の実施の形態におけるコモンレール式燃料噴射制御装置においては、電子制御ユニット４により、使用されている燃料の動粘度が決定されるようになっていることを前提条件とする。
燃料の動粘度の値を算定、決定する手法は、従来から種々の方法が提案、実用化されており、本発明の実施の形態においては、電子制御ユニット４において、そのような従来の手法により動粘度が決定されるようになっていることを前提としている。

動粘度を算定、決定する具体的な手法としては、例えば、クランキング前に、燃料噴射弁２−１〜２−ｎに通電して内部の電磁バルブを開閉させ、通電を遮断した時点から、通電遮断後に電磁バルブに発生する誘起起電力がピークとなるまでの時間を測定すると共に、標準時間との差を算出し、その時間差によって、動粘度が、予め区分されたいずれの動粘度であるかを判定する手法がある。

この手法は、電磁バルブの通電遮断時に発生する誘起起電力のピークが、電磁バルブが閉弁状態となった時点に対応し、しかも、通電遮断時から誘起起電力のピークとなるまで、すなわち、完全に閉弁状態となるまでの時間が、燃料の動粘度に依存することを応用したものである。
ここで、標準時間は、標準燃料として予め設定された燃料を用いた場合に、上述のような電磁バルブの駆動を行った際に計測された、通電遮断時から誘起起電力のピークまでの時間である。

この手法においては、予め種々の燃料について、上述のように電磁バルブの駆動を行った際に計測された、通電遮断時から誘起起電力のピークまでの時間と、標準時間との差（以下、説明の便宜上、「ピーク時間差」と称する）を取得する。このピーク時間差は、一つの燃料について複数回取得され、その取得結果に基づいて、燃料の種類毎に、許容し得るピーク時間差の範囲（以下、説明の便宜上、「許容ピーク時間差範囲」と称する）が定められる。そして、許容ピーク時間差範囲と、それぞれに対応する燃料の種類によって定まる動粘度との対応関係がマップ化されて、電子制御ユニット４の適宜な記憶領域に記憶せしめられるものとなっている。
しかして、実際に時間差が取得された際には、上述のように予め記憶されたマップを用いて、取得された時間差が、いずれの許容ピーク時間差範囲に該当するかを判定し、それによって対応する動粘度が決定されることとなる。

また、他には、コモンレールに供給される燃料量の推定値と、コモンレールへの燃料の供給量を調整する調量弁における圧力の推定値を求め、これらの推定値とコモンレールの入口側において実測された圧力に基づいて燃料の動粘度を検出する方法なども知られている（例えば、特開２００９−１７４３８３号公報）。

なお、本発明の実施の形態においては、前者の手法、すなわち、クランキング前に、燃料噴射弁２−１〜２−ｎ内部の電磁バルブを開閉させて動粘度を判定する手法に基づいて燃料の動粘度が予め取得されるようになっているものとする。
次に、図２を参照しつつ、燃料ヒーター制御処理の第１の構成例について説明する。
まず、本発明の実施の形態における燃料ヒーター制御処理は、イグニッションスイッチ（図示せず）がオンとされエンジン１が始動された際に実行されるものである。これは、特に、本発明の実施の形態における燃料ヒーター制御処理は、エンジン１の始動時における燃料の目詰まりなどを防止する観点から燃料ヒーター１２を効率良く駆動可能とするものであるためである。
電子制御ユニット４による処理が開始されると、最初に、燃料温度Ｔｆの入力が行われる（図２のステップＳ１００参照）。すなわち、図示されないセンサにより検出された燃料温度が、電子制御ユニット４の適宜な記憶領域に暫定的に記憶されることとなる。

次いで、燃料の動粘度クラスが既に取得されているか否かが判定される（図２のステップＳ１０２参照）。
すなわち、本発明の実施の形態においては、先に述べたように、電子制御ユニット４により動粘度を決定するため動粘度決定処理が別個に実行されるようになっており、このステップＳ１０２においては、その動粘度決定処理により、使用されている燃料の動粘度が、予め電子制御ユニット４に種々記憶されているいずれに該当するのかが既に決定されているか否かが判定されることとなる。
そして、動粘度クラスが取得済み、すなわち、動粘度が既に取得されていると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、次述するステップＳ１０４の処理へ進む一方、動粘度は未だ取得されていないと判定された場合（ＮＯの場合）には、後述するステップＳ１１２の処理へ進むこととなる。

ステップＳ１０４においては、燃料ヒーターに通電を行うための条件（ヒーターＯＮ条件）が成立しているか否かが判定される。
ここで、本発明の実施の形態におけるヒーターＯＮ条件は、予め定められた、燃料温度及び燃料の動粘度と、燃料ヒーター１２の通電、非通電（オン・オフ）との相対関係により定められるものとなっている。
すなわち、具体的には、動粘度の大きさ（動粘度クラス）と燃料温度とに応じて、次述するようにして、燃料ヒーター１２のオン・オフを予め定めたマップ（以下、説明の便宜上「オン・オフマップ」と称する）により決定されるものとなっている。このオン・オフマップは、電子制御ユニット４の適宜な記憶領域に記憶されたものが用いられるようになっている。

図４には、かかるオン・オフマップの例が示されており、以下、同図について説明する。
図４において、横方向は動粘度クラスの区分であり、例えば、動粘度の小さいものから大きなものへ昇順に符号を付して動粘度を区別したものである。この図４の例においては、動粘度クラス１の動粘度＜動粘度クラス２の動粘度＜動粘度クラス３の動粘度＜動粘度クラス４の動粘度＜動粘度クラス５の動粘度となっている。
また、同図において、縦方向は燃料温度の区分であり、この例においては、−３０℃から１０℃までの間を５℃毎に区分したものとなっている。

そして、このオン・オフマップは、各動粘度（各動粘度クラス）毎に、上述のように区分された燃料温度に対して、燃料ヒーター１２をオンとするか、オフとするかが定められたものとなっている。なお、各動粘度における種々の燃料温度に対する燃料ヒーター１２のオン、オフは、試験結果やシュミレーション結果に基づいて定められたものである。

本発明の実施の形態においては、燃料がくもり始める温度と動粘度の間には、動粘度が大きくなるにしたがいくもり始めの温度が上昇する傾向にあり、また、燃料フィルタの目詰まりが生じ易くなる温度と動粘度との間には、同様に、動粘度が大きくなるにしたがい目詰まりが生じ易くなる温度が上昇する傾向にあるという本願発明者の知見に基づいて、図４に例示されたオン・オフマップが定められたものとなっている。
より具体的には、動粘度が低い程、すなわち、動粘度クラスが１に近い程、燃料ヒーター１２をオンとする時間が短くなるように設定されたものとなっている一方、動粘度が高い程、すなわち、動粘度クラスが５に近い程、燃料ヒーターをオンとする時間が長くなるように設定されたものとなっている。

ここで、再び、図２の説明に戻ることとする。
しかして、ステップＳ１０４において、上述のようにン・オフマップ（図４参照）により燃料ヒーター１２がオンと定められたか否かが判定され、燃料ヒーター１２のオンが定められたと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳ１０６の処理へ進む一方、燃料ヒーター１２がオンと定められてはいない判定された場合（ＮＯの場合）、すなわち、燃料ヒーター１２がオフと定められたと判定された場合（ＮＯの場合）には、燃料ヒーター１２はオフ（ＯＦＦ）、すなわち、燃料ヒーター１２の非通電状態とされ、一連の処理が終了されることとなる。

ステップＳ１０６においては、燃料ヒーター１２がオンとされる。すなわち、燃料ヒーター１２が通電状態とされ、次いで、先のステップＳ１００同様にして燃料温度Ｔｆの入力が行われる（図２のステップＳ１０８参照）。
次いで、再びステップＳ１０４の処理へ進み、同ステップ以降の処理が繰り返し実行されることとなる。
このようにして、ステップＳ１０４において、動粘度と燃料温度に応じて、燃料ヒーター１２のオン、オフの切り替えが適宜なされることで、燃料ヒーター１２の通電駆動が効率良く行われることとなる。

一方、ステップＳ１１２においては、燃料温度Ｔｆが所定閾値Ｔａを超えているか否かが判断され、所定閾値Ｔａを超えていると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、燃料ヒーター１２をオンとする必要はないとして一連の処理が終了されることとなる。
ここで、所定閾値Ｔａは、次のような点を考慮して、試験結果やシミュレーション結果等に基づいて適宜定められるものである。
すなわち、燃料ヒーター１２のオン、オフは、本来、燃料の動粘度に応じて制御されるのが望ましい。しかしながら、本発明の実施の形態においては、動粘度が取得されていない場合には、緊急避難的に燃料温度を基にして燃料ヒーター１２のオン、オフを行う趣旨であるので、燃料ヒーター１２のオンとする際の基準となる所定閾値Ｔａは、装置に使用されるであろう種々の燃料の動粘度を考慮して、加熱不足等が生じないよう好適な値が選定されるべきものである。

ステップＳ１１２において、燃料温度Ｔｆが所定閾値Ｔａを超えていないと判定された場合（ＮＯの場合）には、燃料ヒーター１２がオンとされる（図２のステップＳ１１４参照）。次いで、燃料温度Ｔｆが所定閾値Ｔａを超えているか否かの判断が、燃料温度Ｔｆが所定閾値Ｔａを超えていると判断されるまで繰り返され（図２のステップＳ１１６参照）、判断が繰り返されている間、燃料ヒーター１２のオン状態が維持されることとなる。そしてステップＳ１１６において、燃料温度Ｔｆが所定閾値Ｔａを超えていると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳ１１０の処理へ進み、燃料ヒーター１２がオフとされて一連の処理が終了されることとなる。

次に、第２の構成例について、図３を参照しつつ説明する。
先に説明した第１の構成例は、燃料温度センサによる燃料温度が取得される構成であることが前提であったが、それに対して、この第２の構成例は、燃料温度センサが設けられていない構成を前提とするものである。このような構成は、いわゆるオフハイウェと称される産業用機械（例えば、建設機械、トラクタ等）において採られることがある。
すなわち、第２の構成例の場合、図１に示された構成において、電子制御ユニット４への燃料温度の入力が無い構成であることが前提となる。
以下、図３を参照しつつ、第２の構成例における燃料ヒーター制御処理の手順について説明する。

電子制御ユニット４による処理が開始されると、最初に、水温（エンジン冷却水温）Ｔw、及び、外気温の入力が行われる（図３のステップＳ２００参照）。すなわち、図示されないセンサにより検出されたエンジン冷却水温、及び、外気温が、電子制御ユニット４の適宜な記憶領域に暫定的に記憶されることとなる。

次いで、燃料の動粘度クラスが既に取得されているか否かが判定される（図３のステップＳ２０２参照）。すなわち、先に第１の構成例で説明したように、従来の処理により、燃料の動粘度が予め電子制御ユニット４に種々記憶されているいずれに該当するのかが既に決定されているか否かが判定されることとなる。
しかして、ステップＳ２０２において、動粘度クラスが取得済み、すなわち、動粘度が既に取得されていると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、次述するステップＳ２０４の処理へ進む一方、動粘度は未だ取得されていないと判定された場合（ＮＯの場合）には、後述するステップＳ２０６の処理へ進むこととなる。

なお、本発明の実施の形態においては、ステップＳ２０２において、エンジン冷却水温と外気温との間に所定の差がある場合には、動粘度クラスは取得されていないとされ、ステップＳ２０６の処理へ進むようになっている。すなわち、この場合、動粘度クラスが取得されていないと擬制、又は、動粘度クラスが不明であると擬制されることとなる。
これは、特に、エンジン停止後に、直ぐに再始動されたような場合には、外気温とエンジン冷却水温、外気温と燃料温度との間には、それぞれ温度差があるため、ステップＳ２０４で説明するように外気温やエンジン冷却水温に応じた燃料ヒーター１２の適切な通電時間の設定ができなくなるためである。
なお、上述のエンジン冷却水温と外気温との所定の差は、試験結果やシミュレーション結果等に基づいて、車両の仕様等を考慮して適切な値を設定するのが好適である。

ステップＳ２０４においては、主オン時間ｔon-mainが、予め定められたエンジン冷却水温と燃料ヒーター１２の通電時間との第１の相関関係に基づいて算出されることとなる。
すなわち、主オン時間ｔon-mainは、取得されている動粘度クラス、すなわち、動粘度に応じて、予め定められた主オン時間マップ（図示せず）により求められるものとなっている。
主オン時間マップは、動粘度クラス毎に、例えば、始動時のエンジン冷却水温、すなわち、先のステップＳ２００において得られたエンジン冷却水温に応じて、燃料ヒーター１２をオンとする時間が定められてなるものである。この場合、エンジン冷却水温は、例えば、所定の温度幅で区分されたものとするのが好適である。オン時間を如何なる値とするかは、試験結果やシミュレーション結果に基づいて定めるのが好適である。
また、上述の主オン時間マップは、エンジン冷却水温に代えて、外気温に応じて燃料ヒーター１２をオンとする時間が定まるよう構成しても好適である。

一方、ステップＳ２０６においては、副オン時間ｔon-subが、予め定められたエンジン冷却水温と燃料ヒーター１２の通電時間との第２の相関関係に算出されることとなる。
すなわち、、副オン時間ｔon-subは、動粘度クラスが取得されていない場合に、先の主オン時間ｔon-mainに代えて用いられる燃料ヒーター１２を通電状態とする時間である。本発明の実施の形態においては、予め定められた副オン時間マップ（図示せず）により求められるものとなっている。

かかる副オン時間マップは、使用される可能性のある燃料の動粘度の中で最悪のもの、すなわち、動粘度が最も大きなものを基準として、始動時のエンジン冷却水温に応じて予め定めた燃料ヒーター１２をオンとする時間が読み出し可能に構成されたものである。かかる副オン時間マップは、試験結果やシミュレーション結果に基づいて定めるのが好適である。なお、かかる副オン時間マップは、始動時のエンジン冷却水温に代えて、外気温を入力パラメータとして燃料ヒーター１２をオンとする時間を読み出し可能に構成しても好適である。

次いで、上述のステップＳ２０４又はＳ２０６が実行された後は、電子制御ユニット４を介して燃料ヒーター１２の通電が開始（ヒーターＯＮ）されると共に、タイマーが始動（タイマーＯＮ）される（図３のステップＳ２０８参照）。ここで、タイマーは、電子制御ユニット４により実行されるいわゆる計時プログラムによるものである。
次いで、タイマーによる計時開始から所定のタイマー時間が経過したか否かが判定される（図３のステップＳ２１０参照）。

ここで、所定のタイマー時間は、先のステップＳ２０４が実行され、次いで、ステップＳ２０８が実行された場合には、所定の主タイマー時間が選択される一方、ステップＳ２０６が実行され、次いで、ステップＳ２０８が実行された場合には、所定の副タイマー時間が選択されるようになっている。
したがって、先のステップＳ２０４、ステップＳ２０８が実行された場合には、ステップＳ２１０においては、所定の主タイマー時間が経過したか否かが判定される一方、先のステップＳ２０６、ステップＳ２０８が実行された場合には、ステップＳ２１０においては、所定の副タイマー時間が経過したか否かが判定されることとなる。

しかして、所定タイマー時間が経過したと判定された場合（ＹＥＳの場合）には、次述するステップＳ２１２の処理へ進む一方、所定タイマー時間は未だ経過していないと判定された場合（ＮＯの場合）には、再度、ステップＳ２１０の処理が繰り返されることとなる。
ステップＳ２１２においては、燃料ヒーター１２の通電が停止（ヒーターＯＦＦ）されると共に、タイマーが停止（タイマーＯＦＦ）とされ、一連の処理が終了され、図示されないメインルーチンへ戻ることとなる。

なお、上述の第２の構成例におけるステップ２０２の処理においては、エンジン冷却水温と外気温度の温度差で、エンジン停止後に、直ぐ再始動された場合であることを判別できるようにし、この場合には、動粘度クラスは取得されていないと擬制するようにしたが、エンジン停止後に、直ぐ再始動された場合を判別する他の方法としては、エンジン停止からの経過時間を指標としても良い。この場合、経過時間は、例えば、エンジン停止時のエンジン冷却水温を基準として、その後の変化によって判断するようにしても良い。その際、エンジン停止後のレール圧の減圧の変化を考慮すると、経過時間の判断精度の向上の点から好適である。なお、エンジン冷却水温の変化やレール圧の減圧の変化と、エンジン停止からの経過時間との具体的な相対関係は、試験結果やシミュレーション結果等に基づいて設定するのが好適である。

燃料の動粘度に応じた燃料ヒーターの効率の良い駆動制御が所望されるコモンレール式燃料噴射制御装置に適用できる。

１…コモンレール
４…電子制御ユニット
９…燃料タンク
１０…燃料フィルタ
１２…燃料ヒーター

Claims (10)

1. 燃料タンクの燃料が燃料濾過用の燃料フィルタを介して高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、前記燃料フィルタには通過燃料を加熱する燃料ヒーターが設けられてなるコモンレール式燃料噴射制御装置における前記燃料ヒーターの通電を制御する燃料ヒーター制御方法であって、
   前記エンジンの始動時に、予め定められた、燃料温度及び燃料動粘度と前記燃料ヒーターの通電、非通電との相対関係に基づいて、前記燃料ヒーターの通電、又は、非通電を設定し、以後、前記相対関係に基づき前記燃料温度の変化に応じて前記燃料ヒーターの通電、又は、非通電を制御することを特徴とする燃料ヒーター制御方法。
2. 前記相対関係は、前記燃料温度と前記燃料動粘度を入力パラメータとして、前記燃料ヒーターの通電、又は、非通電が定められるよう構成されたマップに基づくものであることを特徴とする請求項１記載の燃料ヒーター制御方法。
3. 燃料タンクの燃料が燃料濾過用の燃料フィルタを介して高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、前記燃料フィルタには通過燃料を加熱する燃料ヒーターが設けられてなるコモンレール式燃料噴射制御装置における前記燃料ヒーターの通電を制御する燃料ヒーター制御方法であって、
   前記エンジンの始動時に、動粘度が判明している場合には、予め定められた、エンジン冷却水温又は外気温及び燃料動粘度と通電時間との第１の相対関係に基づいて、前記燃料ヒーターの通電時間を設定する一方、
   前記エンジンの始動時に、動粘度が不明の場合には、予め定められた、エンジン冷却水温又は外気温と燃料ヒーターの通電時間との第２の相対関係に基づいて、前記燃料ヒーターの通電時間を設定し、
   前記いずれかの前記通電時間が経過した際に、前記燃料ヒーターを非通電状態とすることを特徴とする燃料ヒーター制御方法。
4. 前記第１の相対関係は、エンジン冷却水温又は外気温と、燃料動粘度を入力パラメータとして、前記燃料ヒーターの通電時間が定められるよう構成されてなるマップに基づくものであり、
   前記第２の相対関係は、前記エンジン冷却水温又は外気温を入力パラメータとして、使用され得る燃料の動粘度の中で最も燃料の加熱を必要とするものを基準にして前記燃料ヒーターの通電時間が定められるよう構成されてなるマップに基づくものであることを特徴とする請求項３記載の燃料ヒーター制御方法。
5. 前記エンジン冷却水温と外気温との間に所定の差がある場合には、動粘度クラスは不明であると擬制されることを特徴とする請求項４記載の燃料ヒーター制御方法。
6. 燃料タンクの燃料が燃料濾過用の燃料フィルタを介して高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、電子制御ユニットによる動作制御により、前記コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、前記燃料フィルタには通過燃料を加熱する燃料ヒーターが設けられてなるコモンレール式燃料噴射制御装置であって、
   前記電子制御ユニットは、
   前記エンジンの始動時に、予め定められた、燃料温度及び燃料動粘度と前記燃料ヒーターの通電、非通電との相対関係に基づいて、前記燃料ヒーターを通電状態、又は、非通電状態とし、以後、前記相対関係に基づき前記燃料温度の変化に応じて前記燃料ヒーターの通電、又は、非通電を制御するよう構成されてなることを特徴とするコモンレール式燃料噴射制御装置。
7. 前記相対関係は、前記燃料温度と前記燃料動粘度を入力パラメータとして、前記燃料ヒーターの通電、又は、非通電が定められるよう構成されたマップに基づくものであることを特徴とする請求項６載のコモンレール式燃料噴射制御装置。
8. 燃料タンクの燃料が燃料濾過用の燃料フィルタを介して高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、電子制御ユニットによる動作制御により、前記コモンレールに接続された燃料噴射弁を介してエンジンへ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、前記燃料フィルタには通過燃料を加熱する燃料ヒーターが設けられてなるコモンレール式燃料噴射制御装置であって、
   前記電子制御ユニットは、
   前記エンジンの始動時に、動粘度が判明している場合には、予め定められた、エンジン冷却水温又は外気温及び燃料動粘度と通電時間との第１の相対関係に基づいて、前記燃料ヒーターの通電時間を設定する一方、
   前記エンジンの始動時に、動粘度が不明の場合には、予め定められた、エンジン冷却水温又は外気温と燃料ヒーターの通電時間との第２の相対関係に基づいて、前記燃料ヒーターの通電時間を設定し、
   前記いずれかの前記通電時間が経過した際に、前記燃料ヒーターを非通電状態とするよう構成されてなることを特徴とするコモンレール式燃料噴射制御装置。
9. 前記第１の相対関係は、エンジン冷却水温又は外気温と、燃料動粘度を入力パラメータとして、前記燃料ヒーターの通電時間が定められるよう構成されてなるマップに基づくものであり、
   前記第２の相対関係は、前記エンジン冷却水温又は外気温を入力パラメータとして、使用され得る燃料の動粘度の中で最も燃料の加熱を必要とするものを基準にして前記燃料ヒーターの通電時間が定められるよう構成されてなるマップに基づくものであることを特徴とする請求項７記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。
10. 前記電子制御ユニットは、前記エンジン冷却水温と外気温との間に所定の差があるか否かを判定し、前記エンジン冷却水温と外気温との間に所定の差があると判定された場合には、動粘度クラスは不明であると擬制するよう構成されてなることを特徴とする請求項９記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。

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