WO2004031561A1

WO2004031561A1 - コモンレール式燃料噴射装置の燃料圧力検出装置及びその燃料圧力検出装置を備えたコモンレール式燃料噴射装置

Info

Publication number: WO2004031561A1
Application number: PCT/JP2003/012292
Authority: WO
Inventors: Hitoshi Adachi; Hideo Shiomi; Takashi Miyamoto
Original assignee: Yanmar Co., Ltd.
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2003-09-25
Publication date: 2004-04-15
Also published as: US20050103311A1; EP1548262B1; DE60329203D1; JP2004124716A; AU2003266634A1; EP1548262A1; KR20050051582A; CN100357584C; ATE442521T1; CN1643243A; EP1548262A4; JP3965098B2; US7267106B2

Abstract

エンジン運転中におけるコモンレール２内の燃料圧力データを収集するに際し、クランク軸が６°回転する毎にコモンレール内燃料圧力を検出し、気筒番号とクランク角度とコモンレール内燃料圧力とを互いに関連付けてテーブル化して記憶手段１２に記憶させる。これにより、検出データ精度の向上を図る。

Description

明細書コモンレール式燃料噴射装置の燃料圧力検出装置及びその燃料圧力検出装置を備えたコモンレール式燃料噴射装置 . - 技術分野

この発明は、ディーゼルエンジン等の燃料供給系に適用される蓄圧配管（所謂コモンレール）を備えたコモンレール式燃料噴射装置において、コモンレール内の燃料圧力を検出するための燃料圧力検出装置に係る。また、この燃料圧力検出装置を備えたコモンレール式燃料噴射装置にも係る。特に、本発明は、コモンレール内燃科圧力の検出データ精度の向上を図るための対策に関する。背景技術

従来より、多気筒ディーゼルエンジン等の燃料供給系として、メカ-カルな燃料噴射ポンプーノズル方式に比べて制御性に優れたコモンレール式燃料噴射装置が提案されている（例えば、特開 2 0 0 0— 1 8 0 5 2号公報参照）。

この種の燃料噴射装置は、高圧ポンプによつて所定圧力に加圧された燃料をコモンレールに貯留しておき、このコモンレールに貯留した燃料を燃料噴射タイミングに合わせて所定のインジェクタから燃焼室内に噴射する。また、この際、エンジンの運転状態に対して最適な噴射条件で燃料が噴射されるように、コントローラがコモンレール内燃料圧力ゃ各ィンジェクタの作動を制御するよう構成されている。このように、コモンレール式燃料噴射装置は、燃料噴射量及びその噴射時期に加えて、コモンレール内燃料圧力によって決定される燃料噴射圧力をもエンジンの運転状態に応じて制御可能であるため、制御性に優れた噴射装置として開発されてきている。

以下、一般的なコモンレール式燃料噴射装置を備えた燃料噴射システムについて説明する。

図 1 7は、コモンレール式燃料噴射装置を備えた多気筒ディーゼルエンジンの燃料供給系の全体構成の概略を示している。このコモンレール式燃料噴射装置は、デイーゼルエンジン（以下、単にエンジンという） aの各気筒に対応して取り付けられた複数の燃料噴射弁（以下、インジェクタと呼ぶ） b , b , …と、比較的高い圧力（コモンレール圧：例えば 2 O MP a )の高圧燃料を蓄圧するコモンレール cと、燃料タンク dから低圧ポンプ eを経て吸入した燃料を高圧に加圧してコモンレール c内に吐出する高圧ポンプ f と、上記インジェクタ b , b， …及び高圧ポンプ f を電子制御するコントローラ（E C U) gとを備えている。

各インジェクタ b， b， …は、コモンレール cにそれぞれ連通する燃料配管の下流端に取り付けられている。このインジヱクタ bからの燃料の噴射は、例えば燃料配管の途中に設けられた噴射制御用電磁弁 hへの通電および通電停止（O NZO F F) により制御される。つまり、インジェクタ bは、噴射制御用電磁弁 hが開弁している間、コモンレール cから供給された高圧燃料をエンジン aの燃焼室に向けて噴射する。このため、コモンレール cには、燃料噴射圧に相当する高い所定のコモンレール圧 ( 2 O MP a ) が蓄圧されている必要があり、そのために燃料供給配管 i、吐出弁 jを介して高圧ポンプ f が接続されている。

また、上記 E C U gには、エンジン回転数やエンジン負荷等の各種エンジン情報が入力され、これらの信号より判断される最適の燃料噴射時期及び燃料噴射量が得られるように E C U gは噴射制御用電磁弁 hに制御信号を出力する。同時に、 E C U gはエンジン回転数やエンジン負荷に応じて燃料噴射圧力が最適値となるように高圧ポンプ f に対して制御信号を出力する。更に、コモンレール cにはコモンレール内圧を検出するための圧力センサ kが取り付けられており、この圧力センサ k の信号がエンジン回転数やエンジン負荷に応じて予め設定された最適値となるように高圧ポンプ f からコモンレール cに吐出される燃料吐出量が制御される。また、上記コモンレール内燃料圧力を検出する手法を開示するものとして、特公平 7— 1 2 2 4 2 2号公報に開示の燃料噴射装置や、特許 3 2 3 5 2 0 1号公報に開示のコモンレール圧検出装置が提案されている。

特公平 7— 1 2 2 4 2 2号公報には、コモンレール内燃料圧力を常時監視することが開示されており、特許 3 2 3 5 2 0 1号公報には、コモンレール内燃料圧力を直接検出せず演算によって算出することが開示されている。

ところで、この種のコモンレール式燃料噴射装置において、エンジン回転数ゃェンジン負荷等に応じた最適な燃料噴射状態（燃料噴射時期及び燃料噴射量）を得るためには、この燃料噴射圧力を支配するコモンレール内燃料圧力を高レ、精度で認識しておき、このコモンレール内燃料圧力として常に最適な圧力が維持されるように圧力制御を行っておく必要がある。つまり、このコモンレール内燃料圧力を高い精度で認識して高圧ポンプの駆動制御やそれに伴う燃料噴射制御が適切に行えるようにしておくことが重要である。

しかしながら、従来より提案されているコモンレール式燃料噴射装置にあっては、コモンレール内の燃料圧力データを収集すること、さらには、そのデータ精度を向上することについては未だ適切な提案はなされていないのが実情である。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コモンレール式燃料噴射装置にぉレ、て、コモンレール内燃料圧力の検出データの精度を向上し、それによつてエンジン制御等に利用する基礎データの信頼性の向上を図ることにある。発明の開示

上記の目的を達成するために、本発明は、エンジン運転中におけるコモンレール内の燃料圧力データを収集するに際し、クランク角度の所定角度毎（クランク軸が所定角度だけ回転する毎）にコモンレール内燃料圧力を検出したり、または所定時間経過毎にコモンレール内燃料圧力を検出するようにして、燃料圧力データのサンプリングタイミングを規定することで検出データの精度の向上や、その検出データの利用価値の向上を図るものである。

具体的には、先ず、クランク角度の所定角度毎にコモンレール内燃料圧力を検出するようにした解決手段として以下の構成が掲げられる。つまり、燃料を圧送する燃科ポンプと、燃料ポンプから圧送された燃料を貯留するコモンレールと、コモンレールから供給された燃料を噴射する燃料噴射弁とを備えたコモンレール式燃料噴射装置においてコモンレール内燃料圧力を検出するための燃料圧力検出装置を前提とする。

この燃料圧力検出装置に対し、エンジンの気筒番号を判定する気筒番号判定手段と、クランク角度を検出するクランク角度検出手段と、このクランク角度検出手段の出力信号を受け、クランク角度の所定角度毎にコモンレール内燃料圧力を検出する圧力検出手段とを備えさせる。そして、上記気筒番号判定手段、クランク角度検出手段、圧力検出手段の出力を受け、気筒番号とクランク角度とコモンレール内燃料圧力とを互いに関連付けて記憶する記憶手段を備えさせている。

この特定事項により、エンジン回転数やエンジン負荷等に応じた最適な燃料噴射状態（燃料噴射時期及び噴射量）を得るための基礎データとなるコモンレール内燃料圧力の検出データを高い精度で取得し、それを記憶することができる。例えば、この記憶した検出データをテーブルィ匕するなどして、気筒番号やクランク角度に応じたコモンレール内燃料圧力の変動パターンを容易に認識することが可能となる。その結果、コモンレール内燃料圧力の制御やそれに伴う燃料噴射時期及び噴射量の制御等を適切行うための制御プログラムの構築を的確に行うことができ、高効率のェンジン運転制御を実現することが可能となる。

尚、上記クランク角度検出手段としては、クランク角度の所定角度毎に出力信号を発信し、その出力信号の発信タイミングに合わせて圧力検出手段がコモンレール内燃料圧力を検出するようにしてもよレ、。

また、上記解決手段において、特定のタイミングで検出されたコモンレール内燃料圧力データを抽出するための構成としては以下のものが掲げられる。つまり、燃料を複数段階に分けて圧送し最終圧送段階の終了時にコモンレール內燃料圧力を所定の燃料噴射圧力まで上昇させる燃料ポンプと、燃料ポンプから圧送された燃料を貯留するコモンレールと、コモンレールから供給された燃料を噴射する燃料噴射弁とを備えたコモンレール式燃料噴射装置においてコモンレール内燃料圧力を検出するための燃料圧力検出装置を前提とする。

この燃料圧力検出装置に対し、エンジンの気筒番号を判定する気筒番号判定手段と、クランク角度を検出するクランク角度検出手段と、クランク角度検出手段の出力信号を受け、クランク角度の所定角度毎にコモンレール内燃料圧力を検出する圧力検出手段とを備えさせる。そして、上記気筒番号判定手段、クランク角度検出手段、圧力検出手段の出力を受け、気筒番号とクランク角度とコモンレール内燃料圧力とを互いに関連付けて記憶する記憶手段を備えさせる。更に、この記憶手段に記憶されたデータのうち、上記最終圧送段階よりも前の段階での燃料圧送後、次段階の燃料圧送（最終圧送段階を含む）前までの間のコモンレール内燃料圧力に係るデ一タを判別するデータ判別手段を備えさせる。

この特定事項により、データ判別手段によって判別されて抽出されるデータとしては、コモンレール内燃料圧力が燃料噴射圧力に達していない状態であって且つコモンレール内に燃料が圧送されていない状況（隣り合う圧送段階の間の非圧送タイミング）で検出されたものとなる。つまり、コモンレール内燃料圧力が燃料噴射圧力に達していないタイミングで検出されたデータであることから、燃料噴射の実行によりコモンレール內燃料圧力が急変する可能性のあるタイミングから外れたタイミングで検出された圧力データであって、しかも、燃料の非圧送状態であるためコモンレール内燃料圧力の変化が比較的小さいタイミングで検出された圧力データとして抽出されることになる。このため、高い精度をもって検出されたコモンレール内燃料圧力のデータが抽出できる。

特に、コモンレール内燃料圧力が燃料噴射圧力に達している状況で検出したコモンレール内燃料圧力データは、燃料噴射が開始される前に圧力検出が完了したデータであればよいが、燃料噴射タイミングの設定によっては燃料嘖射中または噴射後のデータである可能性があり、所望のデータではない。このため、本解決手段では、燃料噴射の実行によりコモンレール内燃料圧力が急変する可能性があるタイミングから外れたタイミングで検出された圧力データを抽出することにより、信頼"生の高い圧力データを取得することができるようにしている。

上述の如く、コモンレール内燃料圧力の変化が比較的小さいタイミングで検出されたデータを抽出する場合において、最適なデータを検出するための構成としては以下のものが掲げられる。つまり、最終圧送段階よりも 1段階前における燃料圧送後、最終圧送段階の開始前までの間のコモンレール内燃料圧力に係るデータを判別するようデータ判別手段を構成したものである。つまり、最終圧送段階の直前の比較的コモンレール内燃料圧力が高い（燃料噴射圧力に近い）状態で検出された圧力データを抽出することが可能になる。つまり、変化が比較的小さいタイミングで検出されたコモンレール内燃料圧力データによつて燃料噴射圧力を推定する場合に、最も信頼性の高いタイミング（最も燃料噴射圧力に近い圧力状態となっているタイミング）で検出されたコモンレール内燃料圧力データを取得することが可能となる。以上力クランク角度の所定角度毎にコモンレール内燃料圧力を検出するようにした解決手段である。

次に、上記の目的を達成するために講じた他の解決手段として、所定時間経過毎にコモンレール内燃料圧力を検出するようにした解決手段について説明する。

先ず、この解決手段は、燃料を圧送する燃料ポンプと、燃料ポンプから圧送された燃料を貯留するコモンレールと、コモンレールから供給された燃料を噴射する燃料噴射弁とを備えたコモンレール式燃料噴射装置においてコモンレール内燃料圧力を検出するための燃料圧力検出装置を前提とする。この燃料圧力検出装置に対し、所定時間経過毎にコモンレール内燃料圧力を検出する圧力検出手段と、この圧力検出手段の出力を受け、所定時間経過毎のコモンレール内燃料圧力を記憶する記憶手段とを備えさせている。この解決手段によっても、エンジン回転数やエンジン負荷等に応じた最適な燃料噴射状態（燃料噴射時期及び噴射量）を得るための基礎データとなるコモンレール内燃料圧力の検出データを高い精度で取得し、それを記憶することができる。尚、この解決手段においてコモンレール内燃料圧力を検出する所定時間間隔としては数十 μ s e c〜数 m s e c (例えば 5 m s e c ) 程度である。

また、上記所定時間経過毎にコモンレール内燃料圧力を検出するようにした解決手段において、コモンレール内燃料圧力の検出開始タイミングを適切に設定するための構成としては以下のものが掲げられる。つまり、クランク角度を検出するクランク角度検出手段を備え、圧力検出手段が、クランク角度検出手段の出力を受け、所定時間経過毎にコモンレール内燃料圧力を検出する際の検出開始タイミングをクランク角度に基づいて開始するよう構成している。つまり、クランク角度が所定の角度に達した時点からコモンレール内燃料圧力の検出動作を開始するものである。

この特定事項により、コモンレール内の燃料圧力の時間的変化に基づくデータを必要な期間だけ得ることが可能となるので、制御装置の検出負荷が軽減でき、取得データと所望データの適合性が向上する。

更に、上記の目的を達成するために講じた他の解決手段として、以下の構成が掲げられる。つまり、燃料を複数段階に分けて圧送し最終圧送段階の終了時にコモンレール内燃料圧力を所定の燃料噴射圧力まで上昇させる燃料ポンプと、燃料ポンプ力ら圧送された燃料を貯留するコモンレールと、コモンレールから供給された燃料を噴射する燃料噴射弁とを備えたコモンレール式燃料噴射装置において上記コモンレール内燃料圧力を検出するための燃料圧力検出装置を前提とする。この燃料圧力検出装置に対し、クランク角度を検出するクランク角度検出手段と、このクランク角度検出手段の出力信号を受け、上記最終圧送段階よりも前の段階での燃料圧送後、次段階の燃料圧送前までの間のコモンレール内燃料圧力をクランク角度の所定角度毎に検出する圧力検出手段とを備えさせている。この特定事項によれば、上述の場合と同様に、コモンレール内の燃料圧力変化が小さいタイミングでコモンレール内燃料圧力を検出することができ、燃料圧力の検出精度を向上することができる。特に、本解決手段は、所望のタイミングでコモンレール内燃料圧力を検出することができ、つまり、ピンポイントでのコモンレール内燃料圧力が検出でき、例えばその検出データに基づいてエンジンの制御を行う場合に適用可能である。

また、上記構成において、圧力検出手段が、最終圧送段階よりも 1段階前における燃料圧送後、最終圧送段階の開始前までの間のコモンレール内燃料圧力をクランク角度の所定角度毎に検出するよう構成した場合には、上述と同様に、より燃料噴射圧に近い圧力を検出することになるので、燃料圧力の検出精度をさらに向上することができる。

また、上述した各解決手段のうち何れか一つに記載の燃料圧力検出装置を備え、コモンレールから供給された燃料を燃料噴射弁によって燃焼室に向けて噴射するよう構成されたコモンレール式燃料噴射装置も本発明の技術的思想の範疇である。図面の簡単な説明

図 1は、実施形態に係るコモンレール式燃料噴射装置を示す図である。

図 2は、高圧ポンプを側方から見た断面図である。

図 3は、高圧ポンプを正面から見た断面図である。

図 4は、クランク角度識別装置の概略構成を示すプロック図である。

図 5は、第 1および第 2の検出手段を図式的に示すクランク角度識別装置の基本構成図である。

図 6 ( a ) は、第 1の検出手段によるクランク角度の基準位置を示す説明図である。図 6 ( b ) は、クランク軸同期回転体の凸起を展開した図である。図 6 ( c ) は、第 1の検出器により検出した電磁ピックアツプ出力信号を増幅して形成した波形信号を示す図である。図 6 ( d ) は、波形信号を変換した矩形波のパルス信号を示す図である。

図 7 ( a ) は、第 2の検出手段によるカム角度の基準位置を示す説明図である。図 7 ( b ) は、カム軸同期回転体の凸起を展開した図である。図 7 ( c ) は、第 2 の検出器により検出した電磁ピックァップ出力信号を増幅して形成した波形信号を示す図である。図 7 ( d ) は、波形信号を変換した矩形波のパルス信号を示す図である。

図 8は、第 1の判定手段による第 1または第 2の検出信号の判定根拠を説明するパルス信号の波形図である。

' 図 9は、第 2の判定手段による第 3または第 4の検出信号の判定根拠を説明するパルス信号の波形図である。

図 1 0は、計数基準判定手段によるクランク角度の計数基準の判定根拠を説明するパルス信号の波形図である。

図 1 1は、記憶手段に記憶されるテーブルを示す図である。

図 1 2は、エンジンの運転動作に伴って検出される各種波形を示すタイムチヤ一トである。

図 1 3は、コモンレール内燃料圧力の検出動作を説明するためのフローチャートである。

図 1 4は、圧力検出データのテーブルを利用してコモンレール内燃料圧力を制御するための演算処理動作を示すフローチヤ一トである。

図 1 5は、第 2変形例において記憶手段に記憶されるテーブルを示す図である。図 1 6は、第 3変形例における圧力検出動作を示すフローチャートである。図 1 7は、従来のコモンレール式燃料噴射装置を備えた多気筒ディーゼルェンジンの燃料供給系の全体構成の概略を示す図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、 6気筒ディ一ゼルェンジンの燃料供給系に備えられたコモンレール式燃料噴射装置に本発明を適用した場合について説明する。

一コモンレール式燃料噴射装置の説明一

先ず、コモンレール式燃料噴射装置の全体構成について説明する。図 1は 6気筒エンジンについてのコモンレール式燃料噴射装置を示している。本図に示すコモンレール式燃料噴射装置を構成する各機器は、上記図 1 7を用いて説明したコモンレール式燃料噴射装置のものと略同一であるので、ここでの詳細説明は省略する。先ず、各インジェクタ 1への燃料供給は、コモンレール 2から燃料流路の一部を構成する分岐管 3を通じて行われる。燃料タンク 4からフィルタ 5を経てフィードポンプ（上記低圧ポンプ） 6によって取り出されて所定の吸入圧力に加圧された燃料は、燃料管 7を通じて高圧ポンプ（燃料ポンプ） 8に送られる。この高圧ポンプ 8は、例えばエンジンによって駆動されて燃料を運転状態等に基づいて定められる高圧に昇圧して燃料管 9を通じてコモンレール 2に供給する所謂プランジャ式のサプライ用の燃料供給ポンプである。尚、この高圧ポンプ 8の詳細構成については後述する。

この高圧ポンプ 8に供給された燃料は所定圧力に昇圧された状態でコモンレール 2に貯留され、コモンレール 2から各インジェクタ 1 , 1， …に供給される。ィンジェクタ 1は、エンジンの型式（気筒数、本形態では 6気筒）に応じて複数個設けられており、コントローラ 1 2の制御によって、コモンレール 2から供給された燃料を最適な噴射時期に最適な燃料噴射量でもって、対応する燃焼室内に噴射する。ィンジヱクタ 1から噴射される燃料の噴射圧はコモンレール 2に貯留されている燃料の圧力に略等しいので、燃料噴射圧を制御するにはコモンレール 2内の圧力を制御することになる。

分岐管 3からインジェクタ 1に供給された燃料のうち燃焼室への噴射に費やされなかった燃料は、戻し管 1 1を通じて燃料タンク 4に戻される。

電子制御ュ-ットであるコントローラ 1 2には、気筒番号及びクランク角度の情報が入力されている。

このコントローラ 1 2は、エンジン出力が運転状態に即した最適出力になるようにエンジン運転状態に基づいて予め定められた目標燃料嘖射条件（例えば，目標燃料噴射時期、目標燃料噴射量、目標コモンレール圧力）をマップや関数として記憶しており、各種センサが検出した現在のエンジン運転状態を表す信号に対応して目標燃料噴射条件（即ち、インジェクタ 1による燃料噴射タイミング及ぴ嘖射量）を求めて、その条件で燃料噴射が行われるようにインジヱクタ 1の作動とコモンレール内燃料圧力とを制御している。また、コモンレール 2には圧力センサ 1 3が設けられており、この圧力センサ 1 3によって検出されたコモンレール 2内圧力の検出信号がコントローラ 1 2に送られる。この圧力センサ 1 3からコントローラ 1 2への検出信号の送信タイミングについては後述する。

また、インジェクタ 1から燃料が噴射されることでコモンレール 2内の燃料が消費されても、コントローラ 1 2は、コモンレール 2内の燃料圧が一定となるように、高圧ポンプ 8の吐出量を制御する。

このように、コモンレール燃料噴射装置は、高圧ポンプ 8から圧送される吐出燃料をコモンレール 2に蓄圧し、ェンジンの運転状態に応じた適切な燃料噴射タイミング（燃料噴射時期）と燃料噴射量（コモンレール内燃料圧力と燃料噴射期間）とでインジェクタ 1を駆動して燃料を噴射するよう構成されている。コモンレール内燃料圧力の制御は、インジヱクタ 1からの燃料噴射に応じて高圧ポンプ 8を制御して燃料の圧送を行い、且つその圧送量を制御することにより、コモンレール圧力が低下しないように一定に維持するようにしている。

一高圧ポンプ 8の説明一

次に、上記高圧ポンプ 8について説明する。図 2は高圧ポンプ 8を側方から見た断面図であり、図 3は高圧ポンプ 8を正面から見た断面図である。

これら図に示すように、高圧ポンプ 8は、ポンプハウジング 8 1の下端部にカム室 8 1 aが形成されている。そのカム室 8 1 a内には、図示しないクランク軸の動力を受けてこのクランク軸の回転数と同回転数で回転するカム軸 8 2が揷通されており、このカム軸 8 2にはその軸線方向に所定間隔を存して一対のカム 8 2 a , 8 2 aが形成されている。このカム 8 2 aは、カム軸 8 2の 1回転あたり 3度の上昇行程（後述するプランジャ 8 4の上昇に伴う高圧燃料の吐出行程）を実行するように 3山カムで形成されており、各々のカム 8 2 a， 8 2 aのカムリフトの位相は 1 2 0度ずれている。このため、カム軸 8 2の 1回転あたりに各カム 8 2 a , 8 2 aそれぞれにおいて 3度の上昇行程が実行され、合計 6度の上昇行程が実行される構成となっている。エンジンは 1サイクル中にクランク軸が 2回転するため、これに同期してカム軸 8 2も 1サイクル中に 2回転し、その結果、 1サイクル中に 1 2 度の上昇行程が実行されることになる。つまり、コモンレール 2に対して 1 2回の圧送が実行される。上述した如本形態に係るエンジンは 6気筒であるため、 1 気筒に対して燃料噴射が実行された後に他の 1気筒に対して燃料噴射が実行されるまでの間に、コモンレール 2に対して 2段階で燃料の圧送が行われるようになつている。このように、 2段階で燃料の圧送が行われるようにした理由は、カム軸 8 2を回転駆動させるために必要な駆動トルクのピーク値を低く抑えるためである。つまり、 1段階の圧送でコモンレール内燃料圧力を所定の燃料噴射圧力まで上昇させようとした場合には、カム軸 8 2を回転駆動させるための駆動トルクのピーク値が著しく高くなり、高圧ポンプ 8を駆動するための動力損失が大きくなってしまう傾向がある。これを回避するために、本形態では、 2段階に分けて燃料の圧送が行われるようにしている。尚、 3段階以上に分けて燃料の圧送を行えば、更に上記駆動トルクのピーク値を抑えることは可能である。

また、ポンプハウジング 8 1の上部には、一対のプランジャバレル 8 3 , 8 3が内装されており、各プランジャバレル 8 3 , 8 3内部の下側半分には、プランジャ 8 4 , 8 4がそれぞれ嵌揷されている。また、これらプランジャバレル 8 3， 8 3 内部の上側半分には、弁ハウジング 8 5 , 8 5内に収容された吐出弁 8 5 a及びこの吐出弁 8 5 aに内挿された逆止弁 8 5 bが備えられている。上記プランジャ 8 4は、円柱形状であってプランジャバレル 8 3の内部に、図中上下方向に往復移動自在に嵌揷されている。また、プランジャ 8 4の上端面と弁ハウジング 8 5との間にはプランジャ室 8 6が形成されている。このプランジャ室 8 6は、上記弁ハウジング 8 5内に収容された逆止弁 8 5 bの上側空間（吐出弁 8 5 aとの間の空間）に連通している。そして、プランジャ室 8 6は、プランジャ 8 4 が下死点に位置しているとき（図 2における右側のプランジャ 8 4の状態のとき）は低圧となり、プランジャ 8 4が上死点に位置しているとき（図 2における左側のプランジャ 8 4の状態のとき）は高圧となる。

¹上記プランジャ 8 4の下側にはリターンスプリング 8 4 aによって下向きに付勢された摺動子 8 4 bが配設されている。この摺動子 8 4 bはカムローラ 8 4 cを有している。このカムローラ 8 4 cは、上記カム 8 2 aの外面に搢接している。したがって、カム軸 8 2の回転によりカム 8 2 aが回転すると、カムローラ 8 4 c及ぴ摺動子 8 4 bを介してプランジャ 8 4が上下方向に往復駆動される構成となつている。これにより、上記プランジャ室 8 6は、上述の如くプランジャ 8 4が下死点に位置しているとき（図 2における右側のプランジャ 8 4の状態のとき）は低圧となり、プランジャ 8 4が上死点に位置しているとき（図 2における左側のプランジャ 8 4の状態のとき）は高圧となる。なお、プランジャ 8 4の往復ストロークは、カム 8 2 aの高低差により決定される。

また、上記燃料タンク 4から延びる燃料管 7は、上記ポンプハウジング 8 1、プランジャバレル 8 3、弁ハウジング 8 5に亘つて形成された燃料導入経路 8 7に連通している。そして、この燃料導入経路 8 7の内部圧力が、弁ハウジング 8 5内の逆止弁 8 5 bの下端に作用している。尚、この逆止弁 8 5 b及び吐出弁 8 5 aはリターンスプリング 8 5 c， 8 5 dによって下向きの付勢力が作用している。このため、プランジャ 8 4の下降に伴って逆止弁 8 5 bの上側の圧力（プランジャ室 8 6 に連通する空間の圧力）が燃料導入経路 8 7の圧力よりも所定圧力だけ低くなった場合には、逆止弁 8 5 bがリターンスプリング 8 5 cの付勢力に抗して開放し、燃料導入経路 8 7内の燃料がプランジャ室 8 6に導入される。

一方、プランジャ 8 4の上昇に伴って逆止弁 8 5 bの上側の圧力が燃料導入経路 8 7の圧力よりも所定圧力だけ高くなった場合には、逆止弁 8 5 bがその圧力及ぴリターンスプリング 8 5 cの付勢力によって燃料導入経路 8 7を閉鎖し、同時に、吐出弁 8 5 aがリターンスプリング 8 5 dの付勢力に抗して開放し、プランジャ室 8 6内の燃料力 S、ポンプノヽウジング 8 1上部の吐出流路 8 8を経て燃料管 9に向けて吐出される。このようなプランジャ 8 4， 8 4の往復移動に伴い高圧状態となつた燃料が吐出流路 8 8及ぴ燃料管 9を経てコモンレール 3内に間欠的に圧送される。

—クランク角度認識装置一

次に、上記コントローラ 1 2に対してクランク角度情報及び気筒番号情報を送信するクランク角度認識装置の構成について説明する。本形態では、このクランク角度識別装置がクランク角度検出機能（本発明でいうクランク角度検出手段としての機能）と気筒番号判別機能（本発明でいう気筒番号判定（判別）手段としての機能）とを兼ね備えている。

図 4はクランク角度識別装置 1 0 0の概略構成を示す機能プロック図、図 5は図 4における第 1および第 2の検出手段を図式的に示す構成図である。

図 4および図 5において、 1 0 1はエンジンのクランク軸、 1 0 2は吸排気弁用のカム軸であって、このカム軸 1 0 2は、図示しない機構によってクランク軸 1 0 1に対し 1 / 2の減速比で同期して回転するようになっている。

クランク軸 1 0 1は、このクランク軸 1 0 1の回転に関連した第 1の所定角度毎の検出信号および第 2の所定角度毎の検出信号を得る第 1の信号検出手段 1 1 1 を備えている。この第 1の信号検出手段 1 1 1は、クランク軸 1 0 1に回転一体に連結されて同期回転するクランク軸同期回転体 1 1 2と、このクランク軸同期回転体 1 1 2の外周に沿って所定角度毎に設けられた複数の凸起 1 1 2 a， …と、電磁ピックアップ式の第 1の検出器 1 1 3とを備えている。上記クランク軸同期回転体 1 1 2の各凸起 1 1 2 aは、相隣なる凸起 1 1 2 a， 1 1 2 a間に該各凸起 1 1 2 aの周方向の幅とほぼ合致する程度の微少な隙間を存してクランク角度 6 ° 毎に半径方向外方に凸設され、クランク角度の基準位置 A (図 6参照）手前において 2つの凸起 1 1 2 a， 1 1 2 aが連続して欠落している (この欠落した凸起を欠落凸起 1 1 2 bとする）。この場合、凸起 1 1 2 a ,…は、クランク軸同期回転体 1 1 2の周方向において、クランク角度 6 ° 毎に設けられているものの、 2つ分の欠落凸起 1 1 2 b， 1 1 2 bを差し引いて、 5 8個凸設されてなる。第 1の所定角度毎の検出信号は、クランク軸同期回転体 1 1 2の周方向において凸起 1 1 2 aを検出する都度出力されるクランク角度 6 ° 毎の間隔の短い検出信号であって、クランク軸同期回転体 1 1 2が 1回転した際に 5 8回検出される。一方、第 2の所定角度毎の検出信号は、クランク軸同期回転体 1 1 2の周方向において連続して欠落している 2つ分の欠落凸起 1 1 2 bを検出する間隔の長い検出信号であって、クランク軸同期回転体 1 1 2が 1回転した際に 1回のみ検出され。

また、カム軸 1 0 2は、このカム軸 1 0 2の回転に関連した第 3の所定角度毎の検出信号および第 4の所定角度毎の検出信号を得る第 2の信号検出手段 1 2 1を備えている。この第 2の信号検出手段 1 2 1は、カム軸 1 0 2の軸端に回転一体に連結されて同期回転するカム軸同期回転体 1 2 2と、このカム軸同期回転体 1 2 2 の外周に沿って所定角度置きに設けられた複数の凸起 1 2 2 a， …と、電磁ピックアップ式の第 2の検出器 1 2 3とを備えている。

上記力ム軸同期回転体 1 2 2の各凸起 1 2 2 aは、力ム軸同期回転体 1 2 2の周方向におけるカム角度 6 0 ° 毎にほぼ相当する位置においてそれぞれ半径方向外方に凸設されている。また、カム角度の基準位置 Bの手前、具体的にはカム角度基準位置 Bの凸起 1 2 2 aからカム角度 6 ° 隔てた手前位置には、単一の凸起 1 2 2 bが凸設されている。この場合、凸起 1 2 2 a , …は、カム軸同期回転体 1 1 2の周方向において、エンジンの気筒数に相当する 6個が凸設されてなる。【0 0 5 8】第 3の所定角度毎の検出信号は、カム軸同期回転体 122の周方向において凸起 122 aを検出する都度出力される気筒毎に対応した一定間隔の気筒検出信号であって、カム軸同期回転体 122が 1回転した際に 6回検出される。一方、第 4の所定角度毎の検出信号は、カム角度の基準位置 Bの凸起 122 aとその手前に凸設した単一の凸起 122 bとにより連続して 2回検出される間隔の短い Wパルスの特定検出信号であって、カム軸同期回転体 122が 1回転した際に 1回（Wパルス）のみ検出される。この場合、図 6の（a) 及ぴ（a) を展開した（b) 並びに図 7 の（a) 及び（a) を展開した（b) に示すように、第 1および第 2の検出器 1 1 '3, 123により検出された検出信号（電磁ピックアップ出力信号）は、 1 1 1又は 121の信号検出手段の増幅手段により増幅されたのち、波形信号形成手段により矩形波のパルス信号に変換される。図 6の（c)及び図 7の（c) と図 6の（d) 及び図 7の（d) は、それぞれ、増幅手段の出力と、波形信号形成手段の出力を示している。これらのパルス信号は、凸起 1 12 a， 122 a, 122 bにそれぞれ対応している。

図 4において、 131は第 1の計測手段としての第 1タイマ手段であって、この第 1タイマ手段 131では、上記第 1の検出器 1 13からの出力を受け、クランク軸同期回転体 1 1 2に基づいて得られる第 1および第 2の検出信号の発生時間間隔を計測することが行われる。

132は第 2の計測手段としての第 2タイマ手段であって、この^ 2タイマ手段 132では、上記第 2の検出器 123からの出力を受け、カム軸同期回転体 1 22 に基づいて得られる第 3および第 4の検出信号の発生時間間隔を計測することが行われる。

また、 1 33は第 1の判定手段であって、この第 1の判定手段 133では、上記第 1タイマ手段 131からの出力を受け、図 8に示すように、第 1タイマ手段 1 3 1により計測された今回と前回の検出信号の発生時間間隔つまり相隣なる凸起 1 12 a, 1 12 a間での両検出信号の発生時間間隔 Tmとその 1つ前の前回と前々回の検出信号の発生時間間隔つまり 1つ前の相隣なる凸起 112 a, 112 a間での両検出信号の発生時間間隔 Tm—1とを比較し、この第 1タイマ手段 131により計測された検出信号が第 1の所定角度毎の検出信号（クランク角度 6 ° 毎の検出信号）もしくは第 2の所定角度毎の検出信号（ 1回転毎に 1回の欠落凸起 112 b を検出する特定検出信号）のいずれであるかを判定することが行われる。この場合、第 1の判定手段 133によって、第 1タイマ手段 131により計測された検出信号の発生時間間隔 Tmとその 1つ前の検出信号の発生時間間隔 Tm— 1を比較し、 2 ≤ TmZTm— 1≤ 4の関係を満たしているときに、今回の検出信号が第 2の所定角度毎の検出信号（欠落凸起 112 bによる特定検出信号）であることの判定がなされる。なお、 Tm/Tm— 1の範囲を規定する「2」および「4」は、エンジンの負荷、始動直後または加減速などのエンジンの運転条件などによって変更可能な定数である。

一方、 134は第 2の判定手段であって、この第 2の判定手段 134では、上記第 2タイマ手段 132からの出力を受け、図 9に示すように、第 2タイマ手段 13 2により計測された今回と前回の検出信号の発生時間間隔つまり相隣なる凸起 1 22 a, 122 a間での両検出信号の発生時間間隔 T nとその 1つ前の前回と前々回の検出信号の発生時間間隔つまり 1つ前の相隣なる凸起 122 a， 122 a間での両検出信号の発生時間間隔 Tn_lとを比較し、この第 2タイマ手段 132により計測された検出信号が第 3の所定角度毎の検出信号 (気筒毎に対応する気筒検出信号）もしくは第 4の所定角度毎の検出信号（1回転毎に 1回の Wパルスの特定検出信号）のいずれであるかを判定することが行われる。この場合、第 2の判定手段 134によって、第 2タイマ手段 132により計測された検出信号の発生時間間隔 Τηとその 1つ前の検出信号の発生時間間隔 Τη— 1を比較し、 ◦. Ι ^Τη,Τ η-1≤0. 5の関係を満たしているときに、今回の検出信号が第 4の所定角度毎の検出信号（Wパルスの特定検出信号）であることの判定がなされる。なお、 Τη /Τη— 1の範囲を規定する「0. 1」および「0. 5」は、エンジンの負荷、始動直後または加減速などのエンジンの運転条件などによつて変更可能な定数である。

そして、 1 3 5は計数基準判定手段であって、この計数基準判定手段 1 3 5では、上記第 1の判定手段 1 3 3およぴ第 2の判定手段 1 3 4からの出力を受け、図 1 0 に示すように、第 1の判定手段 1 3 3による第 2の所定角度毎の検出信号（1回転毎に 1回の特定検出信号）であることの判定と、第 2の判定手段 1 3 4による第 4 の所定角度毎の検出信号（Wパルスの特定検出信号）であることの判定がクランク軸同期回転体 1 1 2の所定角度内（例えば 3 0 ° 内）において行われたときに、第 1タイマ手段 1 3 1により最初に計測される第 1の検出信号の発生時点がクランク角度の計数基準 A (クランク角度の基準位置 A)であると判定することが行われ , る。この場合、図 6の（a ) に示すように、クランク角度の計数基準 A (クランク角度の基準位置 A)は、クランク軸同期回転体 1 1 2の回転方向におけるパルス信号（凸起 1 1 2 a ) の立ち上がりエッジ位置に規定されている。一方、図 7の（a ) に示すように、カム角度の基準位置 Bは、カム軸同期回転体 1 2 2の回転方向におけるパルス信号（凸起 1 2 2 a ) の立ち上がりエッジ位置に規定されている。図 4において、 1 4 1はカウント手段であって、このカウント手段 1 4 1では、第 1の判定手段 1 3 3からの出力を受け、クランク軸同期回転体 1 1 2に基づく第 1の検出信号が発生する毎にその信号発生数をカウントすることが行われる。このカウント手段 1 4 1は、クランク軸同期回転体 1 1 2に基づく第 1の検出信号の発生回数が所定値に達したときに、リセットされるようにしている。そして、上記力ゥント手段 1 4 1をリセットする所定値は、クランク軸同期回転体 1 1 2に基づく第 1の検出信号の信号発生数が 1気筒の回転相当値（= 3 6 0 ° 2回転7 6 ° / 6気筒）、つまり「2 0」となった時点としている。

尚、上述した 2つ分の欠落凸起 1 1 2 b , 1 1 2 bと合致する気筒の回転に相当する場合は、 2パルス分減算した「1 8」となった時点でカウント手段 1 4 1はリセットされる。そして、このカウント手段 1 4 1では、リセットされる毎に気筒番号が順次更新（1→2→3→4→5→6→1→〜）されていく。つまり、クランク軸同期回転体 1 1 2に基づく検出信号の信号発生数が「2 0」または「1 8」に達した時点で認識する気筒番号が順次更新されていく。

以上の構成により、クランク角度情報及び気筒番号情報を得ることができ、これら情報がコントローラ 1 2に送信されるようになっている。

一燃料圧力検出装置の構成説明—

次に、本コモンレール式燃料噴射装置に備えられた燃料圧力検出装置の特徴とする構成について説明する。この燃料圧力検出装置は、上述した気筒番号判別機能及ぴクランク角度検出機能を有するクランク角度識別装置 1 0 0、圧力検出手段としての圧力センサ 1 3、コントローラ 1 2に備えられた記憶手段 1 4を備えた構成となっている。

図 1に示すように、記憶手段 1 4は、コントローラ 1 2に備えちれており、上記気筒番号判別機能及びクランク角度検出機能を有する上記クランク角度識別装置 1 0 0からの出力信号、圧力センサ 1 3からの出力信号を受け、気筒番号とクランク角度とコモンレール内燃料圧力とを互いに関連付けて記憶するものである。具体的には、クランク角度 6 ° 毎に圧力センサ 1 3がコモンレール内燃料圧力を検出し、その圧力検出結果を記憶手段 1 4に送信する。

そして、この記憶手段 1 4は、圧力センサ 1 3からの圧力検出データ (コモンレール内燃料圧力データ）に対して、気筒番号及びクランク角度を互いに関連付けて、図 1 1に示すテーブルを作成し、このテーブルを記憶する。

このテーブルは、 k行 n列から成り、列方向がクランク角 P O S ( 1〜2 0 = n )： 1気筒当たり 2 0パルス分または 1 8パルス分）、行方向が気筒番号 C Y L ( 1 〜6 = k ) となっている。これにより、各気筒それぞれの状態（ピストンの上死点や下死点等の行程位置）と、クランク軸のクランク角度とに応じてコモンレー内燃料圧力のデータが一元管理されるようになっている。また、このテーブルは、圧力検出データが検出される度に、それに対応するブロック（テーブル中のデータ書き込み領域であって、認識している気筒番号と圧力検出されたタイミングでのクランク角度（パルス数）とに対応した領域）に、その圧力検出データが順次書き込まれて更新されていく。または、クランク軸が 2回転する毎に新たなテーブルを順次作成するようにしてもよい。つまり、テーブルが次々に作成されるようにしたものである。

一コモンレール内燃料圧力検出動作一

以上の如く構成されたコモンレール式燃料噴射装置の燃料圧力検出装置によるコモンレール内燃料圧力検出動作について以下に説明する。

図 Ί 2はエンジンの運転動作に伴って検出される各種波形を示すタイムチヤ一トである。図中（A) は上記クランク角度センサ（クランク角度識別装置 1 0 0により構成される）により送信されるクランク角度信号の波形であり、（B ) は上記カム角度センサ（同じく、クランク角度識別装置 1 0 0により構成される）により送信されるカム角度信号の波形である（各波形は図 1 0のものと略同じである）。また、（C) は高圧ポンプ 8の位相変化状態を示しており、斜線を付した部分が圧送行程である。つまり、この（C) の波形の 1サイクル（1つの山）が高圧ポンプ 8のブランジャ 8 4の 1回の往復移動による高圧燃料の吐出動作を示している。そして、（D) は所定のクランク角度毎（6 ° 毎）に検出されたコモンレール内燃料圧力をプロットすることにより得られたコモンレール内燃料圧力の変化状態を示す波形である。つまり、上記波形（A) のパルスが立ち下がるタイミングで圧力センサ 1 3がコモンレール内燃料圧力を検出し（欠落凸起 1 1 2 bの通過タイミングにおいても同様に検出し）、その圧力検出結果に基づいて（D) の波形が作成される。また、（E ) はインジヱクタ 1の噴射タイミングを示す燃料噴射率を示す波形である。

この図に示すように、コモンレール内燃料圧力は、 2段階の圧送段階を経て所定の燃料噴射圧力に達し、その後、 1つのインジェクタ 1の燃料噴射によって圧力が急下降するといった変動を繰り返している（上記 2段階の圧送段階が行われる構成については既に述べた）。へ _

ここでは、ィンジェクタ 1の燃料噴射後の 1段階目の圧送段階（図 1 2において Iで示す段階）を第 1圧送段階と呼び、 2段階目の圧送段階（図 1 2において III で示す段階）を第 2圧送段階と呼ぶ。また、第 1圧送段階と第 2圧送段階との間の非圧送段階を中間圧段階（図 1 2において IIで示す段階）と呼び、第 2圧送段階の終了時点から燃料噴射開始までの間の非圧送段階（図 1 2において IVで示す段階）を噴射圧段階と呼ぶ。つまり、第 1圧送段階 I及び第 2圧送段階 IIIではコモンレール内燃料圧力が次第に上昇しており、燃料噴射タイミングではィンジェクタ 1の燃料噴射に伴ってコモンレール内燃料圧力が急降下している。また、中間圧段階 II及び噴射圧段階 IVではコモンレール内燃料圧力が比較的安定している。そして、本形態では、上述した如く、圧力センサ 1 3がクランク角度 6 ° 毎、つまり、図 1 2においてクランク角度信号（A) のパルスが立ち下がるタイミングに同期して圧力センサ 1 3がコモンレール内燃料圧力を検出し、その圧力検出結果を記憶手段 1 4に送信しており、この記憶手段 1 4力気筒番号とクランク角度とコモンレール内燃料圧力とを互いに関連付けて、図 1 1に示すテーブルを作成し、それを記憶している。

この動作を示すのが図 1 3のフローチャートである。つまり、エンジンの運転動作が開始されると、クランク角度が初期角度から 6 ° 回転する毎に圧力センサ 1 3 がコモンレール内燃料圧力を検出し（ステップ S T 1 )、その圧力検出結果（サンプリング結果）を記憶手段 1 4のバッファに気筒番号とクランク角度とに関連付けて記憶する（ステップ S T 2 )。この動作をクランク角度が 6 ° 回転する毎に繰り返し、これら記憶データに基づいて上記のテーブルを作成する。

また、図 1 4は、上記テーブルを利用してコモンレール内燃料圧力の制御条件等を決定するための演算処理動作を示すフローチャートである。この処理動作では、ステップ S T 1 1において、コモンレール内燃料圧力の検出動作中、現在のクランク角度 P O Sがコモンレール内燃料圧力を参照するタイミングであるか否かを判定し、この判定が Y E Sであればステップ S T 1 2へ移る。この圧力参照タイミングとしては、例えば、演算処理により得られた制御条件を実行するタイミングから遡って、圧力データを抽出するための時間及び演算処理に要する時間を考慮したタィミングに設定される。

そして、ステップ S T 2 1において、上記テーブルを参照して気筒番号 C Y L及び所定のクランク角度 P O Sに対応するコモンレール内燃料圧力データを抽出して演算用バッファに送る。この演算用バッファでは、この圧力データを利用し、例えば、最適コモンレール内燃料圧力が得られる条件を求めるための演算が実行される。

具体的な一例を述べると、第 1番目の気筒を認識している場合に、第 1 0パルス目のタイミング（P O S = l 0のタイミング）で検出された圧力データを使用して (演算処理して）、第 1 5パルス目のタイミング（P O S = 1 5のタイミング）で制御条件を実行しょうとする場合、第 3パルス目のタイミング（P O S = 3のタイミング）でステップ S T 1 1が Y E Sに判定され、その後、前回、第 1番目の気筒を認識していた際に取得された第 1 0パルス目のタイミング（P O S = 1 0のタイミング）での圧力データを抽出して演算用バッファに送り、演算処理が実行される。尚、この演算処理動作は一例であり、各タイミングはこれに限るものではない。以上説明したように、本形態に係る燃料圧力検出装置によれば、クランク角度の所定角度毎にコモンレール内燃料圧力を検出してそのデータをテーブル化したことにより、エンジン回転数やエンジン負荷等に応じた最適な燃料噴射状態（燃料噴射時期及ぴ噴射量）を得るための基礎データとなるコモンレール内燃料圧力の検出データを高い精度で取得し、それを記憶することができる。そして、上記テーブル化により気筒番号やクランク角度に応じたコモンレール内燃料圧力の変動パターンを容易に認識することが可能となる。その結果、コモンレール内燃料圧力の制御やそれに伴う燃料噴射時期及ぴ嘖射量の制御等を適切行うための制御プログラムの構築を的確に行うことができ、高効率のエンジン運転制御を実現することが可能となる。

また、本実施形態では、コモンレール内燃料圧力を検出するタイミングをクランク角度の所定角度毎に規定しているため、データの再現性が良好であって、コモンレール内燃料圧力の制御やエンジンの制御を行う際に使用するデータとして好適なものが取得できる。

(第 1変形例）

次に、上記燃料圧力検出装置の変形例について説明する。

先ず、第 1の変形例としては、上記記憶手段 1 4に記憶されたデータのうち、最終圧送段階（上記第 2圧送段階 III) よりも前の段階、つまり、上記第 1圧送段階

Iでの燃料圧送後、次段階の燃料圧送（つまり上記第 2圧送段階 III) 前までの間のコモンレール内燃料圧力に係るデータを判別するデータ判別手段 1 5を備えさせるものである。言い換えると、本形態の場合には上記第 1圧送段階 Iと第 2圧送段階 IIIとの間の非圧送段階である中間圧段階 IIにおいて検出されたデータをデータ判別手段 1 5が判別し、必要に応じてそのデータを抽出できるようになっている。具体的には、コモンレール内燃料圧力の変化状態を認識して中間圧段階 IIにおいて検出されたデータであることを判別するようにしてもよいし、上記クランク角度信号（A：)、カム角度信号（B)、高圧ポンプ 8の位相 ( C) 等の波形と対比することにより、中間圧段階 IIにおいて検出されたデータであることを判別するように本第 1変形例の構成によれば、データ判別手段 1 5によつて判別されて抽出されるデータとしては、コモンレール内燃料圧力が燃料噴射圧力に達していない状態であって且つコモンレール 2内に燃料が圧送されていなレ、状況（上記中間圧段階 II) で検出されたものである。つまり、コモンレール内燃料圧力が燃料噴射圧力に達していないタイミングで検出されたデータであることから、燃料噴射の実行によりコモンレール内燃料圧力が急変する可能性のあるタイミングから外れたタイミングで検出された圧力データであって、しかも、燃料の非圧送状態であるためコモンレール内燃料圧力の変化が比較的小さいタイミングで検出された圧力データとして抽出されることになる。このため、高い精度をもって検出されたコモンレール内燃料圧力のデータが抽出できる。

上記噴射圧段階 IVにあってもコモンレール内燃料圧力の変化は比較的小さいが、このタイミングで検出された圧力データは、燃料噴射タイミングの設定値によっては燃料噴射中または噴射後のデータである可能性があり、所望のデータとは言えなレ、。このため、本変形例では、燃料噴射の実行によりコモンレール内燃料圧力が急変する可能性があるタイミングから外れたタイミングで検出された圧力データを抽出することにより、信頼†生の高い圧力データを取得することができるようにしている。

特に、本例では、第 1圧送段階 Iと第 2圧送段階 IIIとの 2段階でコモンレール 2へ燃料を圧送するものであって、この第 1圧送段階 Iと第 2圧送段階 IIIとの間の非圧送段階である中間圧段階 IIにおいて検出されたデータをデータ判別手段 1 5が判別して抽出できるようにしている。つまり、最終圧送段階の直前の比較的コモンレール内燃料圧力が高い（燃料噴射圧力に近い）状態で検出された圧力データを抽出することが可能になる。このため、変化が比較的小さいタイミングで検出されたコモンレール內燃料圧力データによつて燃料噴射圧力を推定する場合に、最も信頼性の高いタイミング（最も燃料噴射圧力に近い圧力状態となっているタイミング）で検出されたコモンレール内燃料圧力データを取得することが可能となる。

(第 2変形例）

上述した実施形態及び第 1の変形例では、クランク角度の所定角度毎にコモンレール内燃料圧力を検出するようにしたものであった。本変形例はそれに代えて、所定時間経過毎にコモンレール内燃料圧力を検出するものである。

具体的には、エンジンの運転中の 5 m s e c毎に圧力センサ 1 3によりコモンレール内燃料圧力を検出して、その検出データを記憶手段に送信し、図 1 5に示すテ一ブルを作成する。この圧力検出タイミングの時間間隔は 5 m s e cに限るものではなく、任意に設定可能である力コモンレール内燃料圧力の変動パターンを良好に認識するためには数十 μ s e c〜数 m s e c程度であることが好ましい。

尚、図 1 5に示すテーブルは、 n回のサンプリング、つまり、 5 X n (m s e c ) 間に検出したコモンレール内燃料圧力データをテープルイ匕したものである。

本変形例によっても、エンジン回転数やエンジン負荷等に応じた最適な燃料噴射状態（燃料噴射時期及び噴射量）を得るための基礎データとなるコモンレール内燃料圧力の検出データを高い精度で取得し、それを記憶することができる。

また、上記変形例において、所定時間経過毎にコモンレール内燃料圧力を検出する際の検出開始タイミングをクランク角度に基づいて開始するようにした場合には、コモンレール 2内の燃料圧力の時間変化に基づくデータを必要な期間だけ得ることが可能になる。このため、制御装置の検出負荷が軽減でき、取得データと所望データの適合性の向上を図ることができる。

また、本変形例では、コモンレール内燃料圧力を検出するタイミングを所定時間経過毎に規定しているため、エンジンの運転動作中の物理現象を解析するためのデータとして好適なものが取得できる。例えば、コモンレール内に生ずる脈動の発生状況等を解析するのに適したデータとしてコモンレール内燃料圧力を得ることが可能である。

(第 3変形例）

上述した実施形態及び変形例は、検出したコモンレール内燃料圧力データをテーブルィヒしていた。本変形例では、クランク角度の所定角度毎（例えば 6 ° 毎）にコモンレール内燃料圧力を検出するものに対し、コモンレール内燃料圧力データをテ一ブル化することなく、検出したコモンレール内燃料圧力データをそのままコモンレール内燃料圧力制御用のデータとして使用するものである。

また、本変形例では、最終圧送段階（上記第 2圧送段階 III) よりも前の段階、つまり、上記第 1圧送段階 Iでの燃料圧送後、次段階の燃科圧送（つまり上記第 2 圧送段階 ΙΠ) 前までの間のコモンレール内燃料圧力を検出し、その圧力検出データをコモンレール内燃料圧力制御用のデータとして使用している。

図 1 6は、本変形例における圧力検出動作を示すフローチャートである。この動作では、ステップ S T 2 1において、クランク角度が所定のクランク角度に達した力否かを判定し、そのクランク角度に達した時点で、ステップ S T 2.2において、圧力センサ 1 3によってコモンレール内燃料圧力を検出する（圧力サンプリング処理の実行)。その後、ステップ S T 2 3において、その検出したコモンレール内燃料圧力データをコモンレール内燃料圧力制御用のデータとして使用してコモンレール内燃料圧力制御を実行する（例えば高圧ポンプ 8の運転制御など)。

本第 3変形例の構成によれば、コモンレール内燃料圧力が燃料噴射圧力に達していな、状態であつて且つコモンレール 2内に燃料が圧送されていなレ、状況（上記中間圧段階 II) でコモンレール内燃料圧力を検出することになる。つまり、圧力変化が比較的安定したタイミングでコモンレール内燃料圧力を検出することになるため、コモンレール内燃料圧力の検出精度の向上を図ることができる。

—その他の実施形態一

上述した実施形態及ぴ変形例にあっては、 6気筒ディーゼルエンジンの燃料供給系に備えられたコモンレール式燃料噴射装置に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、 4気筒ディ一ゼルェンジン等、種々の形式のェンジンに対して適用可能である。

また、上記パルス信号の検出は、パルスの立ち上がり位置でもよいし、立ち上がり位置でもよい。更には、パルス信号中の何れかの位置でパルス信号の検出を行うようにしてもよレ、。

なお、本出願は、日本で出願された特願 2 0 0 2— 2 8 5 8 7 3号に基づく出願であり、その内容はこれらに言及することにより本出願に組み込まれる。また、本明細書に引用された文献は、これに言及することにより、その全部が具体的に組み込まれるものである。産業上の利用可能性

以上のように、本発明にかかるコモンレール式燃料噴射装置の燃料圧力検出装置及ぴその燃料圧力検出装置を備えたコモンレール式燃料噴射装置は、エンジン運転中におけるコモンレール内の燃料圧力データを収集するに際し、クランク角度の所定角度毎にコモンレール内燃料圧力を検出したり、または所定時間経過毎にコモンレール内燃料圧力を検出するようにして、燃料圧力データのサンプリングタイミングを規定することで検出データの精度の向上や、その検出データの利用価値の向上を図るのに有用である。このため、本発明によれば、気筒番号やクランク角度に応じたコモンレール内燃料圧力の変動パターンを容易に認識することができると共に、コモンレール内燃料圧力の検出データ精度の向上を図ることができる。その結果、コモンレール内燃料圧力の制御やそれに伴う燃料噴射時期及び噴射量の制御等を適切行うための制御プログラムの構築を的確に行うことができて、高効率のェン ;ン運転制御を実現することができる。

Claims

請求の範囲

1 . 燃料を圧送する燃料ポンプと、燃料ポンプから圧送された燃料を貯留するコモンレールと、コモンレールから供給された燃料を噴射する燃料噴射弁とを備えたコモンレール式燃料噴射装置においてコモンレール内燃料圧力を検出するための燃料圧力検出装置であって、

エンジンの気筒番号を判定する気筒番号判定手段と、

クランク角度を検出するクランク角度検出手段と、

上記グランク角度検出手段の出力信号を受け、クランク角度の所定角度毎にコモンレール内燃料圧力を検出する圧力検出手段と、

上記気筒番号判定手段、クランク角度検出手段、圧力検出手段の出力を受け、気筒番号とクランク角度とコモンレール内燃料圧力とを互いに関連付けて記憶する記憶手段とを備えていることを特徴とするコモンレール式燃料噴射装置の燃料圧力検出装置。

2 . 燃料を複数段階に分けて圧送し最終圧送段階の終了時にコモンレール内燃料圧力を所定の燃料嘖射圧力まで上昇させる燃料ポンプと、燃料ポンプから圧送された燃料を貯留するコモンレールと、コモンレールから供給された燃料を噴射する燃料噴射弁とを備えたコモンレール式燃料噴射装置においてコモンレール内燃料圧力を検出するための燃料圧力検出装置であって、

エンジンの気筒番号を判定する気筒番号判定手段と、

クランク角度を検出するクランク角度検出手段と、

上記クランク角度検出手段の出力信号を受け、クランク角度の所定角度毎にコモンレール内燃料圧力を検出する圧力検出手段と、

上記気筒番号判定手段、クランク角度検出手段、圧力検出手段の出力を受け、気筒番号とクランク角度とコモンレール内燃料圧力とを互いに関連付けて記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶されたデータのうち、上記最終圧送段階よりも前の段階での燃料圧送後、次段階の燃料圧送前までの間のコモンレール内燃料圧力に係るデータを判別するデータ判別手段とを備えていることを特徴とするコモンレール式燃料噴射装置の燃料圧力検出装置。

3 . 請求項 2記載の燃料圧力検出装置において、

データ判別手段は、最終圧送段階よりも 1段階前における燃料圧送後、最終圧送段階の開始前までの間のコモンレール内燃料圧力に係るデータを判別するよう構成されていることを特徴とするコモンレール式燃料噴射装置の燃料圧力検出装置。

4 燃料を圧送する燃料ポンプと、燃料ポンプから圧送された燃料を貯留するコモンレールと、コモンレールから供給された燃料を噴射する燃料噴射弁とを備えたコモンレール式燃料噴射装置にぉレ、てコモンレール内燃料圧力を検出するための燃料圧力検出装置であって、

所定時間経過毎にコモンレール内燃料圧力を検出する圧力検出手段と、上記圧力検出手段の出力を受け、所定時間経過毎のコモンレール内燃料圧力を記憶する記憶手段とを備えていることを特徴とするコモンレール式燃料噴射装置の燃料圧力検出装置。

5 . 請求項 4記載の燃料圧力検出装置において、

クランク角度を検出するクランク角度検出手段を備え、

圧力検出手段は、クランク角度検出手段の出力を受け、所定時間経過毎にコモンレール内燃料圧力を検出する際の検出開始タイミングをクランク角度に基づいて開始するよう構成されていることを特徴とするコモンレール式燃料噴射装置の燃料圧力検出装置。

6 . 燃料を複数段階に分けて圧送し最終圧送段階の終了時にコモンレール内燃料圧力を所定の燃料噴射圧力まで上昇させる燃料ポンプと、燃料ポンプから圧送された燃料を貯留するコモンレールと、コモンレールから供給された燃料を噴射する燃料噴射弁とを備えたコモンレール式燃料噴射装置において上記コモンレール内燃料圧力を検出するための燃料圧力検出装置であって、

クランク角度を検出するクランク角度検出手段と、

上記クランク角度検出手段の出力信号を受け、上記最終圧送段階よりも前の段階での燃料圧送後、次段階の燃料圧送前までの間のコモンレール内燃料圧力をクランク角度の所定角度毎に検出する圧力検出手段とを備えていることを特徴とするコモンレール式燃料噴射装置の燃料圧力検出装置。

7 . 請求項 6記載の燃料圧力検出装置において、

圧力検出手段は、最終圧送段階よりも 1段階前における燃料圧送後、最終圧送段階の開始前までの間のコモンレール内燃料圧力をクランク角度の所定角度毎に検出するよう構成されていることを特徴とするコモンレール式燃料噴射装置の燃料圧力検出装置。

8 . 請求項 1〜7のうち何れか一つに記載の燃料圧力検出装置を備え、コモンレールから供給された燃料を燃料噴射弁によつて燃焼室に向けて嘖射するよう構成されていることを特徴とするコモンレール式燃料噴射装置。