JP2007100656A - 蓄圧式燃料噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料噴射圧の高圧化による圧力使用範囲の拡大に対応して、広い圧力範囲全域で、高精度な圧力検出が可能な蓄圧式燃料噴射装置を提供する。
【解決手段】燃料の噴射圧に相当する高圧燃料をコモンレール１内に蓄圧するとともに、そのコモンレール１内に蓄圧された高圧燃料を内燃機関の各気筒に搭載された燃料噴射弁２に分配供給する蓄圧式燃料噴射装置において、燃料の噴射圧に相当する燃料圧信号（出力電圧）を出力する圧力範囲で、分解能が異なる二つの燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂと、各燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂより出力される出力電圧に基づいて、分解能が高い圧力領域にある燃料圧力センサを選択し、その選択した燃料圧力センサの出力電圧を検出値として使用する圧力検出処理手段とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、蓄圧式燃料噴射装置に関するものである。

従来、多気筒ディーゼルエンジン等のエンジンにより回転駆動される燃料供給ポンプによってコモンレール内に高圧燃料を加圧圧送して蓄圧するとともに、そのコモンレール内に蓄圧された高圧燃料をエンジンの各気筒に搭載された燃料噴射弁に分配し、各気筒の燃焼室内へ噴射供給する蓄圧式燃料噴射装置が知られている（特許文献１等参照）。

この種の燃料噴射装置では、一個の燃料圧力センサによってコモンレール内の燃料圧力を実コモンレール圧として検出し、この実コモンレール圧が、エンジンの運転状態に基づいて設定された目標コモンレール圧と略一致するように、燃料供給ポンプの吐出量をフィードバック制御する吐出量制御を実施している。また、実コモンレール圧およびエンジンの運転状態に基づいて設定された目標噴射量をベースにして噴射パルス幅を演算し、噴射パルス幅に応じた噴射駆動信号をインジェクタに通電制御する噴射量制御を実施している。

このため、高精度な噴射制御には、コモンレール圧検出のための高い検出精度を確保することが重要となっている。

特許文献２の開示する技術では、２個の燃料圧力センサをコモンレールに取り付け、２個のセンサ出力を平均値化することで、検出精度の向上を図っている。この技術では、出力特性のばらつき規格を二分割し、分割規格Ａ、Ｂに対応する２個のセンサを組み合わせてセンサ信号を平均化処理している。
特公平７−１２２４２２号公報 特開２００３−１６１２２５号公報

近年の排気ガス規制の強化に伴ない、蓄圧式燃料噴射装置の燃料噴射圧力の高圧化が要求されており、従来に比べて実コモンレール圧の検出範囲が大幅に拡大している。

しかしながら、特許文献１等による従来技術では、センサの出力電圧範囲がセンサ単体やＥＣＵなどの制御装置の制約から自由に拡張することが難しいため、センサ出力特性の傾きを大きくせざるを得ず（図４中の一点鎖線の特性参照）、結果として、分解能が低下し、圧力検出精度が低下するという問題がある。

なお、特許文献２による従来技術を適用した場合、この方法では、平均化処理することでセンサの特性ばらつきを低減することはできるが、出力特性そのものは変わらないため、検出範囲拡大に伴なう精度低下は避けられない。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、燃料噴射圧の高圧化による検出範囲の拡大に対応して、広い圧力検出範囲全域で、高精度な圧力検出が可能な蓄圧式燃料噴射装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を備える。

即ち、請求項１乃至４に記載の発明では、燃料の噴射圧に相当する高圧燃料をコモンレール内に蓄圧するとともに、そのコモンレール内に蓄圧された高圧燃料を内燃機関の各気筒に搭載された燃料噴射弁に分配供給する蓄圧式燃料噴射装置において、
燃料の噴射圧に相当する燃料圧信号を出力する圧力範囲で、分解能が異なる少なくとも二つの燃料圧力センサと、
各燃料圧力センサより出力される燃料圧信号に基づいて、分解能が高い圧力領域にある燃料圧力センサを選択し、その選択した燃料圧力センサの燃料圧信号を検出値として使用する圧力検出処理手段とを備えていることを特徴とする。

これによると、圧力に対する燃料圧信号の分解能が異なる燃料圧力センサを少なくとも二つ備え、各燃料圧力センサより出力される燃料圧信号に基づいて、分解能が高い圧力領域にある燃料圧力センサを選択し、その選択した燃料圧力センサの燃料圧信号を検出値として使用するので、広い圧力検出範囲全域で、分解能が高い圧力領域にある燃料圧力センサを選択することにより高精度な圧力検出が可能である。

さらに、このように分解能が異なる燃料圧力センサを組み合わせることで、従来技術のようにセンサの出力特性の傾きを大きくすることなく、圧力検出範囲の拡大が図れる。

特に、請求項２に記載の発明では、燃料圧力センサは、圧力範囲の高圧側で分解能が高い燃料圧力センサと、圧力範囲の低圧側で分解能が高い燃料圧力センサとを備えていることを特徴とする。

これにより、圧力検出範囲全域に対して、高圧側で分解能が高いものと低圧側で分解能が高いものの二つの燃料圧力センサを組み合わせることができるので、広い圧力検出範囲全域で高精度な圧力検出を確実に行なうことができる。

また、請求項３に記載の発明では、燃料圧力センサは二つであって、圧力検出処理手段は、圧力範囲における中間圧領域では、二つの燃料圧力センサの燃料信号に対応する検出燃料圧力を平均値処理し、その平均値を検出値とすることを特徴とする。

これによると、圧力範囲における中間圧領域では、二つの燃料圧力センサの分解能にほとんど差がない場合において、二つの燃料圧力センサの燃料信号に対応する検出燃料圧力を平均値処理し、その平均値を検出値とするので、個々の燃料圧力センサの特性ばらつきを抑えて検出精度の向上が図れる。

また、請求項４に記載の発明では、圧力検出処理手段は、燃料圧力センサのうちのいずれか一方が故障したとき、一方の燃料圧力センサを除く他の燃料圧力センサを使用することを特徴とする。

これによると、万が一燃料圧力センサのうちのいずれかが故障したとき、故障した燃料圧力センサ以外の正常な燃料圧力センサより選択することができる。したがって、故障した燃料圧力センサにおいて分解能が高い圧力領域では他の燃料圧力センサのいずれかを選択するしかないため、その圧力領域については検出精度が低下するものの、バックアップ運転することができる。

以下、本発明の蓄圧式燃料噴射装置を、具体化した実施形態を図面に従って説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係わる分解能の異なる燃料圧力センサを組み合わせたものでのセンサ出力と検出値との関係を示すグラフである。図２は、実施形態に係わる分解能の異なる燃料圧力センサを組み合わせたものから分解能の高い圧力領域にある燃料圧力センサを選択する制御方法を示すフローチャートである。図３は、本実施形態を適用した蓄圧式燃料噴射装置のシステム全体図である。

図３に示すように、蓄圧式燃料噴射制御装置は、例えば自動車等の車両に搭載された多気筒（例えば、本実施例では４気筒）の図示しないディーゼルエンジン（以下、エンジンと呼ぶ）の各気筒に燃料噴射を行なうシステムであり、コモンレール１、燃料噴射弁としてのインジェクタ２、高圧ポンプとしてのサプライポンプ３、制御手段としての制御ユニット（以下、ＥＣＵ）、および駆動回路としての駆動ユニット（以下、ＥＤＵ）を含んで構成されている。

コモンレール１は、インジェクタ２に供給する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器であり、連続的に燃料噴射圧に相当するコモンレール圧が蓄圧されるように高圧燃料配管（以下、ポンプ配管）６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るとともに、各インジェクタ２へ高圧燃料を供給する複数の高圧燃料配管７が接続されている。

コモンレール１から燃料タンク８へ燃料を戻すリリーフ配管９には、プレッシャリミッタ１０が取り付けられている。このプレッシャリミッタ１０は圧力安全弁であり、コモンレール１内の燃料圧が限界設定圧を超えたときに開弁して、コモンレール１の燃料圧を限界設定圧以下に抑える。

コモンレール１には、コモンレール１に蓄圧された燃料を溢流させる排出路（コモンレール１とリリーフ配管９を連通する通路）の開度を調整する減圧弁１１が取り付けられている。この減圧弁１１は、ＥＣＵ４から与えられる開弁指示信号によって開弁し、リリーフ配管９を介してコモンレール圧を急速に減圧するものである。このように、コモンレール１に減圧弁１１を搭載することによって、ＥＣＵ４はコモンレール圧を車両走行状態に応じた圧力へ素早く低減制御できる。

インジェクタ２は、エンジンの各気筒に搭載されて燃料を各気筒へ噴射供給するものであり、コモンレール１より分岐する複数の高圧燃料配管７の下流端に接続されて、コモンレール１に蓄圧された高圧燃料を各気筒に噴射供給する燃料噴射ノズル（図示せず）、およびこの燃料噴射ノズル内に収容されたニードルのリフト制御を行なう電磁弁（図示せず）等を搭載する周知構造の燃料噴射弁である。なお、インジェクタ２からのリーク燃料等の余剰燃料も、リリーフ配管９を経て燃料タンク８へ戻される。

サプライポンプ３は、コモンレール１へ高圧燃料を圧送する高圧燃料ポンプであり、燃料タンク８内の燃料をフィルタ１２を介してサプライポンプ３へ吸引する予備圧送部としてのフィードポンプ（図示せず）と、このフィードポンプによって吸い上げられた燃料を高圧に圧縮する加圧室、一端が加圧室に臨むプランジャ、およびプランジャを往復移動するカムを有する圧送部としての高圧ポンプ（図示せず）とを備えている。サプライポンプ３のフィードポンプおよび高圧ポンプは、共通のカムシャフト１３によって駆動される。なお、このカムシャフト１３は、エンジンによって回転駆動されるものである。

サプライポンプ３は、電気的に吐出量を制御する機構を有しており、ＥＣＵ４から出力される電気信号により、コモンレール圧を車両走行状態に応じた圧力に制御する。

ＥＣＵ４は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等（図示しない）を搭載しており、ＲＯＭに記憶されたプログラムと、ＲＡＭに読み込まれたセンサ類の信号（車両の運転状態）とに基づいて各種の演算処理を行なう。

具体的な演算の一例を示すと、ＥＣＵ４は、燃料の噴射毎に、ＲＯＭに記憶されたプログラムと、ＲＡＭに読み込まれたセンサ類の信号（車両の運転状態）とに基づいて、各気筒の目標噴射量、パイロット噴射やマルチ噴射等の噴射形態、インジェクタ２の開弁および閉弁の時期を決定するように構成されている。

ＥＤＵ５は、ＥＣＵ４から与えられるインジェクタ開弁信号に基づいてインジェクタ２の電磁弁へ開弁駆動電流を与える駆動回路であり、開弁駆動電流を電磁弁に与えることにより高圧燃料が気筒内に噴射供給され、開弁駆動電流を停止することで燃料噴射が停止するものである。

なお、ＥＣＵ４には、車両の運転状態等を検出する手段として、コモンレール圧を検出する燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂの他に、アクセル開度を検出するアクセルセンサ（図示せず）、エンジン回転数を検出する回転数センサ（図示せず）、エンジンの冷却水温度を検出する水温センサ（図示せず）等のセンサ類が接続されている。

なお、コモンレール圧を検出する燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂの構成およびその組み合わせ構成での検出値選択方法については、後述する。

なお、ここで、ＥＣＵ４は、インジェクタ２の噴射動作を制御する噴射手段と、コモンレール１内のコモンレール圧を目標燃料圧力（目標コモンレール圧）に制御するコモンレール圧制御手段とを備えている。なお、ここで、目標コモンレール圧は、インジェクタ２より噴射される燃料噴射圧相当し、エンジンの運転状態に応じた最適な燃料圧力に設定されている。

噴射手段は、目標噴射量決定手段と、噴射時期決定手段と、噴射期間決定手段と、インジェクタ駆動手段とから構成されている。目標噴射量決定手段は、各種センサ類により検出したエンジンの運転状態に応じて最適な目標噴射量Ｑｆｉｎを決定する。噴射時期決定手段は、目標噴射量Ｑｆｉｎとエンジン回転数Ｎｅとに基づいて指令噴射時期（通電パルス時期）Ｔｆｉｎを決定する。噴射期間決定手段は、コモンレール圧Ｐｃと目標噴射量Ｑｆｉｎとに基づいて指令噴射期間（通電パルス時間）Ｔｉｎｊを決定する。インジェクタ駆動手段は、各気筒のインジェクタ２に、指令噴射時期（Ｔｆｉｎ）から噴射指令パルス時間（Ｔｉｎｊ）が経過するまでの間、略パルス状の通電電流を印加する。

コモンレール圧制御手段は、サプライポンプ３のコモンレール１への吐出量を制御する吐出量制御手段とを備えており、燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂによりコモンレール１内の実燃料圧力（以下、実コモンレール圧と呼ぶ）を検出し、実コモンレール圧Ｐｃｆが目標コモンレール圧Ｐｃａに略一致するようにフィードバック制御する。

吐出量制御手段は、目標コモンレール圧Ｐｃａと燃料温度Ｔｆとに基づいてＳＣＶ１４への基本駆動信号を決定してサプライポンプ３を駆動制御し、検出した実コモンレール圧Ｐｃａと目標コモンレール圧Ｐｃａが一致しない場合には、実コモンレール圧Ｐｃａと目標コモンレール圧Ｐｃａの差に応じて基本駆動信号を補正し、補正された補正後駆動信号によりサプライポンプ３を駆動制御する。

次に、コモンレール圧を検出する燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂの構成およびその組み合わせ構成での検出値選択方法を、図１および図２に従って説明する。図１において、横軸は、燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂより出力される燃料圧力信号としての出力電圧、縦軸は、出力電圧に対応する燃料圧力としての検出圧力を示している。

燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂは、第１燃料圧力センサ１５Ａと第２燃料圧力センサ１５Ｂの二つを組み合わせたものである。なお、燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂは、二つの燃料圧力センサを組み合わせたものに限らず、三つ、四つなどの複数個の燃料圧力センサを組み合わせたものであってもよい。

第１燃料圧力センサ１５Ａと第２燃料圧力センサ１５Ｂは、図１に示すように、検出圧力範囲（図２では、圧力Ｐ２以下）での分解能が異なっており、異なるセンサ出力特性を有している。第１燃料圧力センサ１５Ａおよび第２燃料圧力センサ１５Ｂは、図１に示すように、出力特性の傾きが途中で変化しており、出力特性の傾きが小さい線形領域と、傾きが大きく変化する非線形領域からなる。

詳しくは、第１燃料圧力センサ１５Ａは、低圧側で、傾きの小さい出力特性を有する第１線形領域（図１では、出力電圧Ｖ０〜Ｖａ、検出圧力０〜Ｐａｍの範囲）となっており、高圧側では、第１線形領域より傾きが大きい第１非線形領域（図１では、出力電圧Ｖａ〜Ｖ１、検出圧力Ｐａｍ〜Ｐ２の範囲）となっている。一方、第２燃料圧力センサ１５Ｂは、高圧側で、傾きの小さい出力特性を有する第２線形領域（図１では、出力電圧Ｖｂ〜Ｖ１、検出圧力Ｐｂｌ〜Ｐ２の範囲）となっており、低圧側では、第２線形領域より傾きが大きい第２非線形領域（図１では、出力電圧Ｖ０〜Ｖｂ、検出圧力０〜Ｐｂｌの範囲）となっている。

なお、ここで、出力電圧範囲において、Ｖｂは第２線形領域の下限出力電圧、Ｖａは第１線形領域の上限出力電圧を構成する。また、検出圧力範囲において、Ｐｂｌは第２線形領域の下限検出圧力、Ｐａｍは第１線形領域の上限検出電圧を構成する。

また、本実施形態では、上述のＶｂとＶａ、およびＰｂｌとＰａｍの関係は、Ｖ０＜Ｖｂ＜Ｖａ＜Ｖ１、０＜Ｐｂｌ＜Ｐａｍ＜Ｐ２の関係にある。ここで、０〜Ｐｂｌの圧力範囲を低圧側領域、Ｐｂｌ〜Ｐａｍの圧力範囲を中間圧領域、Ｐａｍ〜Ｐ２の圧力範囲を高圧側領域と呼ぶ。

上述の第１燃料圧力センサ１５Ａおよび第２燃料圧力センサ１５Ｂの出力特性において、低圧側領域０〜Ｐｂｌでは、第１燃料圧力センサ１５Ａの出力特性の傾きが第２燃料圧力センサ１５Ｂに比べて小さく、検出圧力に対する出力電圧の分解能（以下、分解能と呼ぶ）は、第１燃料圧力センサ１５Ａが高い。

中間圧領域Ｐｂｌ〜Ｐａｍでは、出力特性の傾きが第１燃料圧力センサ１５Ａと第２燃料圧力センサ１５Ｂでほぼ同じであり、分解能は第１燃料圧力センサ１５Ａおよび第２燃料圧力センサ１５Ｂの差はほとんどない。

高圧側領域Ｐａｍ〜Ｐ２では、分解能は、第２燃料圧力センサ１５Ｂの方が高い。

本実施形態では、出力特性の傾きを小さく分解能を高めるために、図１に示すように、低圧側領域０〜Ｐｂｌでは第１燃料圧力センサ１５Ａを、高圧側領域Ｐａｍ〜Ｐ２では第２燃料圧力センサ１５Ｂを選択し、その選択した燃料圧力センサの出力電圧に基づいて検出値としての検出圧力を決定する。

中間圧領域Ｐｂｌ〜Ｐａｍでは両者１５Ａ、１５Ｂの分解能に差がないため、第１燃料圧力センサ１５Ａおよび第２燃料圧力センサ１５Ｂのいずれを選択してもよい。

なお、ここで、本実施形態では、中間領域Ｐｂｌ〜Ｐａｍでは、第１燃料圧力センサ１５Ａおよび第２燃料圧力センサ１５Ｂのいずれを選択する上記方法に代えて、両者１５Ａ、１５Ｂの検出圧力を補間処理（詳しくは、平均値処理）し、その平均値を検出圧力として使用することが好ましい。

これにより、分解能がほぼ同じの個々の燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂの出力特性ばらつきを抑えることができ、従って検出精度の向上が更に図れる。

以下の本実施形態の説明では、中間領域Ｐｂｌ〜Ｐａｍでは、第１燃料圧力センサ１５Ａおよび第２燃料圧力センサ１５Ｂの検出圧力を平均値処理するものとする。

次に、上述した構成を有する燃料噴射制御装置の動作、特に燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂの組み合わせ構成での検出値選択方法について、以下図２に従って説明する。

図２に示すように、Ｓ２０１（Ｓはステップ）では、燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂより出力される信号としての出力電圧Ｖを読み込む。Ｓ２０２、Ｓ２０３、およびＳ２０５の制御処理では、その出力電圧Ｖの読取値より第１燃料圧力センサ１５Ａおよび第２燃料圧力センサ１５Ｂがセンサとして正常に機能しているか否かを判定する。

判定方法は、例えばその読取値の出力電圧での検出圧力が、エンジン停止の大気圧相当の検出値として予め定められた所定範囲内か外かを判定し、所定範囲外であればセンサ異常とする。なお、この方法に限らず、他の出力電圧範囲をチェックする方法や、各燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂの相関を調べる方法など、周知のいずれの異常検出方法であってもよい。

以下の本実施形態で説明するセンサ異常判定方法では、エンジン停止の大気圧相当する特定の出力電圧範囲をチェックする方法とする。なお、エンジン停止状態の読取値は、例えばエンジン始動前の出力電圧を読み取ったもの、あるいはエンジン停止後に所定条件を満足したときの出力電圧であってもよい。

Ｓ２０２では、第１燃料圧力センサ１５Ａの読取値に基づいてセンサ機能が正常か否かを判定する。第１燃料圧力センサ１５Ａが正常であれば、Ｓ２０３へ移行する。逆に、第１燃料圧力センサ１５Ａが異常であれば、Ｓ２０５へ移行する。

Ｓ２０３では、第２燃料圧力センサ１５Ｂの読取値に基づいてセンサ機能が正常か否かを判定する。第２燃料圧力センサ１５Ｂが正常であれば、Ｓ２０８へ移行する。逆に、第２燃料圧力センサ１５Ｂが異常であれば、第２燃料圧力センサ１５Ｂが故障状態であると判断し、Ｓ２０４へ移行して第１燃料圧力センサ１５Ａを選択する。

Ｓ２０５では、第２燃料圧力センサ１５Ｂの読取値に基づいてセンサ機能が正常か否かを判定する。第２燃料圧力センサ１５Ｂが正常であれば、故障状態の第１燃料圧力センサ１５Ａに対して第２燃料圧力センサ１５Ｂは故障状態にないと判断し、Ｓ２０６へ移行して第２燃料圧力センサ１５Ｂを選択する。逆に、第２燃料圧力センサ１５Ｂが異常であれば、両燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂともに故障状態であると判断し、Ｓ２０７へ移行して読取値をデフォルト値に置き換え、エンジンを搭載する車両の走行が可能な程度の圧力制御および噴射制御を可能する。

上記Ｓ２０２およびＳ２０３の制御処理にて両燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂが正常であると判定されると、Ｓ２０８およびＳ２１０の制御処理では、出力特性の傾きを小さく分解能を高めるための両両燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂの選択を行なう。

具体的には、Ｓ２０８では、第１燃料圧力センサ１５Ａの出力電圧Ｖが上限出力電圧Ｖａ以下であるか否かを判定する。第１燃料圧力センサ１５Ａの出力電圧Ｖが上限出力電圧Ｖａ以下であれば、Ｓ２１０へ移行する。逆に、その出力電圧Ｖが上限出力電圧Ｖａを超えれば、その出力電圧Ｖに対応する検出圧力Ｐは高圧側領域Ｐａｍ〜Ｐ２の範囲にあり、第２燃料圧力センサ１５Ｂの方が分解能が高い圧力領域にある判断し、Ｓ２０９へ移行し、第２燃料圧力センサ１５Ｂを選択する。

Ｓ２１０では、第２燃料圧力センサ１５Ｂの出力電圧Ｖが下限出力電圧Ｖｂ以上であるか否かを判定する。第２燃料圧力センサ１５Ｂの出力電圧Ｖが下限出力電圧Ｖｂ以上であれば、中間圧領域であると判断し、Ｓ２１１へ移行する。逆に、その出力電圧Ｖが下限出力電圧Ｖａ未満であれば、低圧側領域０〜Ｐｂｌの範囲にあり、第１燃料圧力センサ１５Ａの方が分解能が高い圧力領域にある判断し、Ｓ２１２へ移行し、第１燃料圧力センサ１５Ａを選択する。

Ｓ２１１では、Ｓ２１０で中間圧領域であると判断されると、両燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂの検出圧力Ｐを平均値処理し、その平均値を検出圧力として使用する。

次に、本実施形態の作用効果を説明すると、本実施形態では、燃料の噴射圧に相当する燃料圧信号としての出力電圧Ｖを出力する圧力範囲Ｐで、検出圧力に対する出力電圧の分解能が異なる二つの燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂとを備え、各燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂより出力される出力電圧Ｖに基づいて、分解能が高い圧力領域にある燃料圧力センサを選択し、その選択した燃料圧力センサの出力電圧を検出値として使用する。

これにより、広い圧力検出範囲０〜Ｐ２の全域で、分解能が高い圧力領域にある燃料圧力センサを選択することができ、従って高精度な圧力検出ができる。

さらに、このように分解能が異なる燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂを組み合わせることで、従来技術のようにセンサの出力特性の傾きを大きくすることなく、圧力検出範囲の拡大が図れる。

また、本実施形態では、第１燃料圧力センサ１５Ａは低圧側で分解能が高く、第２燃料圧力センサ１５Ｂは高圧側で分解能が高いので、この両者を組み合わせることで広い圧力検出範囲０〜Ｐ２の全域で高精度な圧力検出を確実に行うことができる。

また、本実施形態では、圧力検出範囲０〜Ｐ２のうち、中間圧領域Ｐｂｌ〜Ｐａｍでは両燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂの分解能に差がない。この場合、燃料圧力センサの出力電圧Ｖに対応する検出圧力Ｐを平均値処理し、その平均値を検出圧力として使用することが好ましい。これにより、個々の燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂの特性ばらつきを抑えて検出精度の向上が更に図れる。

また、本実施形態では、各燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂのセンサ機能が正常か異常を判断し、異常な燃料圧力センサを特定する。このような場合、万が一燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂのうちのいずれかが故障したとき、故障した燃料圧力センサ以外の正常な燃料圧力センサより検出値を選択するように構成することが好ましい。

このような構成にすることによって、故障した燃料圧力センサにおいて分解能が高い圧力領域では他の燃料圧力センサのいずれかを選択するしかないため、その圧力領域については検出精度が低下するものの、バックアップ運転することができる。したがって、蓄圧式燃料噴射装置は、例えばエンジンを搭載する車両等を走行可能な程度の圧力制御および噴射制御が可能となる。

（他の実施形態）
（１）以上説明した本実施形態では、分解能が異なる燃料圧力センサの組み合わせを、二つの燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂの組み合わせで説明したが、組み合わせは二つに限らず、３つ、４つなどの複数個の組み合わせであってもよい。

（２）なお、三つ以上を組み合わせることで、例えば特定の燃料圧力センサが分解能が高い圧力センサを、高圧側領域、中間圧領域、および低圧側領域などの領域ごとに選択することが可能である。したがって、広い圧力検出範囲全域にわたって分解能を高められる。

（３）以上説明した本実施形態では、中間圧領域Ｐｂｌ〜Ｐａｍでは両燃料圧力センサ１５Ａ、１５Ｂの検出圧力Ｐを平均値処理し、その平均値を検出圧力とした。これに対して上記の三つ以上の燃料圧力センサを組み合わせる構成では、中間圧領域だけでなく、例えば低圧側領域および高圧側領域の少なくともいずれか一方についても、平均値処理し、その平均値を検出圧力とすることが可能である。

本発明の実施形態に係わる分解能の異なる燃料圧力センサを組み合わせたものでのセンサ出力と検出値との関係を示すグラフである。 本発明の実施形態に係わる分解能の異なる燃料圧力センサを組み合わせたものから分解能の高い圧力領域にある燃料圧力センサを選択する制御方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態を適用した蓄圧式燃料噴射装置のシステム全体図である。 従来の燃料圧力センサでのセンサ出力と検出値との関係を示すグラフである。

符号の説明

１ コモンレール
２ インジェクタ（燃料噴射弁）
３ サプライポンプ（高圧ポンプ）
４ ＥＣＵ（制御手段、制御装置）
１４ ＳＣＶ（吸入調量弁）
１５Ａ 第１燃料圧力センサ（燃料圧力センサ）
１５Ｂ 第２燃料圧力センサ（燃料圧力センサ）

Claims (4)

1. 燃料の噴射圧に相当する高圧燃料をコモンレール内に蓄圧するとともに、そのコモンレール内に蓄圧された高圧燃料を内燃機関の各気筒に搭載された燃料噴射弁に分配供給する蓄圧式燃料噴射装置において、
   前記燃料の噴射圧に相当する燃料圧信号を出力する圧力範囲で、分解能が異なる少なくとも二つの燃料圧力センサと、
   前記各燃料圧力センサより出力される燃料圧信号に基づいて、分解能が高い圧力領域にある燃料圧力センサを選択し、その選択した燃料圧力センサの燃料圧信号を検出値として使用する圧力検出処理手段とを備えていることを特徴とする蓄圧式燃料噴射装置。
2. 前記燃料圧力センサは、前記圧力範囲の高圧側で分解能が高い燃料圧力センサと、前記圧力範囲の低圧側で分解能が高い燃料圧力センサとを備えていることを特徴とする請求項１に記載の蓄圧式燃料噴射装置。
3. 前記燃料圧力センサは二つであって、
   前記圧力検出処理手段は、前記圧力範囲における中間圧領域では、前記二つの燃料圧力センサの燃料信号に対応する検出燃料圧力を平均値処理し、その平均値を検出値とすることを特徴とする請求項２に記載の蓄圧式燃料噴射装置。
4. 前記圧力検出処理手段は、前記燃料圧力センサのうちのいずれか一方が故障したとき、前記一方の燃料圧力センサを除く他の燃料圧力センサを使用することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の蓄圧式燃料噴射装置。

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