燃料噴射装置
【課題】燃料フィルタの目詰まり発生後におけるドライバビリティの低下を防止する。
【解決手段】差圧センサで検出した燃料フィルタ１２の前後差圧が所定値を超えている場合は、燃料フィルタ１２が目詰まり状態であると判定し、燃料フィルタ１２を通過する燃料量を所定量以下に制限する。これにより、燃料が燃料フィルタ１２を通過する際の圧損が小さくなり、燃料フィルタ１２の下流側圧力の低下が抑制される。したがって、気泡が発生しにくくなり、高圧ポンプ６の吸入量不足が発生しにくくなる。
【解決手段】差圧センサで検出した燃料フィルタ１２の前後差圧が所定値を超えている場合は、燃料フィルタ１２が目詰まり状態であると判定し、燃料フィルタ１２を通過する燃料量を所定量以下に制限する。これにより、燃料が燃料フィルタ１２を通過する際の圧損が小さくなり、燃料フィルタ１２の下流側圧力の低下が抑制される。したがって、気泡が発生しにくくなり、高圧ポンプ６の吸入量不足が発生しにくくなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を内燃機関に噴射する燃料噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の燃料噴射装置は、フィードポンプにより燃料タンクから燃料を汲み上げ、その燃料を高圧ポンプにより加圧するようになっている。また、燃料を濾過する燃料フィルタの目詰まりを目詰まり検出器により検出し、目詰まり発生時にはランプを点灯させて乗員に報知するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−５７３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の燃料噴射装置は、燃料フィルタの目詰まり発生時にランプを点灯させて乗員に報知するものの、内燃機関への燃料供給はそのまま継続される。そして、目詰まりにより圧損が大きくなると燃料フィルタの下流側圧力が低下するため、燃料フィルタの下流側に気泡が発生しやすくなり、高圧ポンプがその気泡を吸い込んで高圧ポンプの吸入量不足が発生し、ひいては噴射量不足が発生する。その結果、内燃機関のスムーズな運転が阻害されてドライバビリティが低下したり、また甚だしい場合はエンジンストールが発生するという問題があった。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、燃料フィルタの目詰まり発生後におけるドライバビリティの低下を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、フィードポンプ（５）および燃料フィルタ（１２）を介して供給される燃料をインジェクタ（２）から噴射させる燃料噴射装置において、燃料フィルタ（１２）の目詰まり度合いが所定目詰まり度合いに達したときに、燃料フィルタ（１２）を通過する燃料量を所定量以下に制限することを特徴とする。
【０００７】
これによると、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達すると、燃料フィルタ（１２）を通過する燃料量を所定量以下に制限するため、燃料が燃料フィルタ（１２）を通過する際の圧損が小さくなり、燃料フィルタ（１２）の下流側圧力の低下が抑制され、気泡が発生しにくくなる。その結果、燃料フィルタ（１２）の目詰まり発生後においても、内燃機関のスムーズな運転が可能となり、ドライバビリティの低下を防止することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、フィードポンプ（５）および燃料フィルタ（１２）を介して高圧ポンプ（６）に供給される燃料の流量を吸入調量弁（７）にて調節し、高圧ポンプ（６）にて加圧された高圧燃料をコモンレール（１）に蓄える燃料噴射装置であって、燃料フィルタ（１２）の目詰まり度合いを検出する目詰まり検出器（１８、２２）と、目詰まり検出器（１８、２２）にて検出した燃料フィルタ（１２）の目詰まり度合いが所定目詰まり度合いに達したときに、燃料フィルタ（１２）を通過する燃料量を所定量以下に制限する燃料量制限手段（Ｓ１６０）とを備えることを特徴とする。
【０００９】
これによると、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達すると、燃料フィルタ（１２）を通過する燃料量を所定量以下に制限するため、燃料が燃料フィルタ（１２）を通過する際の圧損が小さくなり、燃料フィルタ（１２）の下流側圧力の低下が抑制される。したがって、気泡が発生しにくくなり、高圧ポンプ（６）の吸入量不足が発生しにくくなる。その結果、燃料フィルタ（１２）の目詰まり発生後においても、内燃機関のスムーズな運転が可能となり、ドライバビリティの低下を防止することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の燃料噴射装置において、フィードポンプ（５）は、内燃機関に駆動され内燃機関の回転に同期して作動するものであり、燃料量制限手段（Ｓ１６０）は、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達したときの内燃機関の最高回転数を、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達していないときよりも低く制限することを特徴とする。
【００１１】
これによると、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達すると、内燃機関の最高回転数の制限によってフィードポンプ（５）の最高回転数も制限されるため、フィードポンプ（５）の吐出量が制限され、ひいては燃料フィルタ（１２）を通過する燃料量が制限される。したがって、燃料フィルタ（１２）の目詰まり発生後においても、内燃機関のスムーズな運転が可能となり、ドライバビリティの低下を防止することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、請求項２または３に記載の燃料噴射装置において、吸入調量弁（７）は、フィードポンプ（５）から高圧ポンプ（６）に至る燃料流路の面積を調整して燃料の流量を調節するものであり、燃料量制限手段（Ｓ１６０）は、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達したときの燃料流路の最大面積が、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達していないときよりも小さくなるように、吸入調量弁（７）の作動を制御することを特徴とする。
【００１３】
これによると、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達すると、燃料流路の最大面積が小さく制限されることによって高圧ポンプ（６）の最大吸入量が少なくなり、燃料フィルタ（１２）を通過する燃料量が制限される。したがって、燃料フィルタ（１２）の目詰まり発生後においても、内燃機関のスムーズな運転が可能となり、ドライバビリティの低下を防止することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、請求項２ないし４のいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、燃料量制限手段（Ｓ１６０）は、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達したときの最大噴射量を、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達していないときよりも少なく制限することを特徴とする。
【００１５】
これによると、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達すると、最大噴射量が少なく制限されることによって、高圧ポンプ（６）に対する要求吐出量が少なくなり、ひいては燃料フィルタ（１２）を通過する燃料量が制限される。したがって、燃料フィルタ（１２）の目詰まり発生後においても、内燃機関のスムーズな運転が可能となり、ドライバビリティの低下を防止することができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明では、請求項２ないし５のいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、燃料量制限手段（Ｓ１６０）は、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達したときのコモンレール（１）内の最高燃料圧力を、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達していないときよりも低く制限することを特徴とする。
【００１７】
これによると、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達すると、コモンレール（１）内の最高燃料圧力が低く制限されることによって、高圧ポンプ（６）に対する要求吐出量が少なくなり、ひいては燃料フィルタ（１２）を通過する燃料量が制限される。したがって、燃料フィルタ（１２）の目詰まり発生後においても、内燃機関のスムーズな運転が可能となり、ドライバビリティの低下を防止することができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明のように、目詰まり検出器（１８）は、燃料フィルタ（１２）の前後差圧により燃料フィルタ（１２）の目詰まり度合いを検出するものであってもよい。
【００１９】
請求項８に記載の発明のように、目詰まり検出器（２２）は、燃料フィルタ（１２）と吸入調量弁（７）との間の圧力により燃料フィルタ（１２）の目詰まり度合いを検出するものであってもよい。
【００２０】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料噴射装置の構成を示す図である。
【図２】ＥＣＵ１００において実行される燃料量制限制御のフローチャートである。
【図３】エンジン回転数と所定値Ｋ１との関係を示す特性図である。
【図４】（ａ）はエンジン回転数と燃料噴射量との関係を示す特性図、（ｂ）は燃料フィルタ１２の前後差圧Ｐｄｉｆｆとエンジン最高回転数Ｎｍｒとの関係を示す特性図である。
【図５】（ａ）は第１変形例の説明に供する吸入調量弁７の駆動電流と吸入調量弁７の吐出量との関係を示す特性図、（ｂ）は燃料フィルタ１２の前後差圧Ｐｄｉｆｆと吸入調量弁７の吐出量上限値ＱＰｍａｘとの関係を示す特性図である。
【図６】（ａ）は第２変形例の説明に供する吸入調量弁７の駆動電流と吸入調量弁７の開口面積との関係を示す特性図、（ｂ）は燃料フィルタ１２の前後差圧Ｐｄｉｆｆと吸入調量弁７の電流下限値Ｉｓｃｖｌとの関係を示す特性図である。
【図７】（ａ）は第３変形例の説明に供するエンジン回転数と燃料噴射量との関係を示す特性図、（ｂ）は燃料フィルタ１２の前後差圧Ｐｄｉｆｆと噴射量最大値Ｑｆｕｌｌとの関係を示す特性図である。
【図８】（ａ）は第４変形例の説明に供するエンジン回転数と目標レール圧との関係を示す特性図、（ｂ）は燃料フィルタ１２の前後差圧Ｐｄｉｆｆと目標レール圧最高値Ｐｍａｘとの関係を示す特性図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る燃料噴射装置の構成を示す図である。
【図１０】ＥＣＵ１００において実行される燃料量制限制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２３】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態に係る燃料噴射装置の構成を示す図である。
【００２４】
この燃料噴射装置は、高圧燃料を蓄えるコモンレール１、コモンレール１内の高圧燃料をディーゼルエンジン（以下、エンジンという）の各燃焼室に噴射するインジェクタ２、コモンレール１に高圧燃料を供給する燃料供給装置３、さらには制御装置１００（以下、ＥＣＵという）を備えて構成されている。
【００２５】
ＥＣＵ１００は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータを備え、マイクロコンピュータに記憶したプログラムに従って演算処理を行うものである。
【００２６】
コモンレール１は、燃料供給装置３より供給された高圧燃料を目標レール圧に保持して蓄える畜圧手段である。なお、目標レール圧は、例えば、アクセル開度信号、エンジン回転数信号といったエンジンの運転状態に基づいて、ＥＣＵ１００によって決定される。
【００２７】
さらに、コモンレール１には、コモンレール１内の燃料圧力が予め定めた上限値を超えたときに開弁してコモンレール１の燃料圧力を逃がすプレッシャリミッタ１ａが取り付けられている。プレッシャリミッタ１ａより流出した燃料は、燃料配管１ｂを介して、後述する燃料供給装置３の燃料タンク４に戻される。
【００２８】
インジェクタ２は、高圧燃料をエンジンの燃焼室に噴射する燃料噴射手段である。インジェクタ２には、高圧配管２ａを介してコモンレール１の高圧燃料が供給され、コモンレール１から供給された燃料のうち噴射されない余剰燃料は、燃料配管２ｂを介して燃料タンク４へ戻される。なお、このインジェクタ２はＥＣＵ１００に接続されており、ＥＣＵ１００の制御信号によって、燃料の噴射時期および噴射量が制御される。
【００２９】
燃料供給装置３は、燃料を溜めておく燃料タンク４、燃料タンク４から燃料を汲み上げるフィードポンプ５、フィードポンプ５から供給される燃料を加圧してコモンレール１へ圧送する高圧ポンプ６、フィードポンプ５から高圧ポンプ６へ供給される燃料流量を調整する吸入調量弁７等を有して構成される。
【００３０】
フィードポンプ５は、吸入配管４ａを介して燃料タンク４から汲み上げた燃料を高圧ポンプ６に供給するものである。本実施形態では、フィードポンプ５として内接歯車ポンプであるトロコイドポンプを採用しており、後述する高圧ポンプ６のカム軸６１に連結され、このカム軸６１から回転駆動力が伝達される。このカム軸６１は、エンジンによって駆動されてエンジンの回転に同期して回転する。したがって、フィードポンプ５は、エンジンの回転に同期して作動する。
【００３１】
吸入配管４ａには、燃料タンク４より吸入された燃料を濾過して異物を除去するプレフィルタ８、および、車両の組立時等に配管内のエア抜きを行うために手動操作により燃料タンク４から燃料を汲み上げて圧送するプライミングポンプ９が配置されている。
【００３２】
フィードポンプ５の下流側には、燃料通路５ａを介して、燃料フィルタ１２が接続されている。この燃料フィルタ１２により、フィードポンプ５から吐出される燃料が濾過される。
【００３３】
フィードポンプ５と燃料フィルタ１２との間と、プライミングポンプとフィードポンプ５との間は、リターン通路１４にて接続されている。このリターン通路１４には、フィードポンプ５から吐出される燃料の圧力を所定圧以下に調整するリリーフ弁１６が配置されている。このリリーフ弁１６は、フィードポンプ５から吐出される燃料の圧力が所定圧を超えると開弁し、フィードポンプ５より吐出された燃料の一部が、リターン通路１４を介してフィードポンプ５の吸入側に戻される。
【００３４】
燃料フィルタ１２の下流側には、燃料通路１２ａを介して吸入調量弁７が接続されている。吸入調量弁７は、弁開度を連続的に変更可能に構成されたリニアソレノイド式の電磁弁であり、換言すると、吸入調量弁７は、フィードポンプ５から高圧ポンプ６に至る燃料流路の面積を調整して燃料の流量を調節するものであり、エンジンの運転状態に基づいてＥＣＵ１００から出力される制御信号によって弁開度（すなわち燃料流路の面積）が制御される。
【００３５】
燃料フィルタ１２と並列に、目詰まり検出器としての差圧センサ１８が配置されている。この差圧センサ１８は、燃料フィルタ１２の前後差圧に応じた電気信号をＥＣＵ１００に出力し、ＥＣＵ１００は、差圧センサ１８からの電気信号に基づいて燃料フィルタ１２の目詰まり度合いを判定する。
【００３６】
燃料フィルタ１２と吸入調量弁７との間と、プライミングポンプとフィードポンプ５との間は、燃料通路１２ｂにて接続されている。この燃料通路１２ｂには、レギュレートバルブ２０が配置されている。レギュレートバルブ２０は、弁開度を調整する弁体部、弁体部を閉弁させるように付勢するバネ手段等を有して構成され、機械的機構によって吸入調量弁７の上流側の燃料圧力を一定以下に制御するものである。また、燃料通路１２ｂには、レギュレートバルブ２０の上流側から後述する高圧ポンプ６のカム室６４へ燃料を導く燃料通路１２ｃが接続されている。
【００３７】
高圧ポンプ６は、図１の一点鎖線の枠内に示すように、エンジンによって駆動されるカム軸６１、カム軸６１から駆動力が伝達されてシリンダの内部を往復運動するプランジャ６２等を有して構成される。
【００３８】
カム軸６１には、カム軸６１の回転運動を直線運動に変換してプランジャ６２に伝達するカム６３が連結されており、カム６３はポンプハウジングに形成されるカム室６４に配置される。そして、前述の燃料通路１２ｃを介してカム室６４へ導かれる燃料は、カム室６４内の摺動部に対して潤滑油として作用する。カム室６４からオーバフローした余剰燃料は、燃料通路６ａを介して、燃料タンク４へ戻される。
【００３９】
シリンダの内部には、プランジャ６２の往復運動に応じて容積変化する加圧室６５が形成されている。この加圧室６５には、燃料通路７ａを介して加圧室６５へ供給される燃料が通過する吸入通路６５ａ、および、加圧室６５からコモンレール１側へ吐出される燃料が通過する吐出通路６５ｂが接続されている。
【００４０】
また、吸入通路６５ａには、加圧室６５に燃料が吸入される際に開弁する吸入弁６６が配置され、吐出通路６５ｂには、加圧室６５より燃料が吐出される際に開弁する吐出弁６７が配置されている。そして、吐出通路６５ｂは、燃料通路１ｃを介してコモンレール１に接続される。
【００４１】
上記構成において、エンジン運転時には、エンジンの作動に伴って高圧ポンプ６のカム軸６１が回転する。前述の如く、カム軸６１にはフィードポンプ５が連結されているので、カム軸６１からフィードポンプ５へ回転駆動力が伝達されてフィードポンプ５が駆動される。
【００４２】
これによって、フィードポンプ５は、吸入配管４ａを介して燃料タンク４から燃料を汲み上げる。フィードポンプ５から圧送された燃料は、燃料通路５ａを介して燃料フィルタ１２へ流入し、燃料フィルタ１２を通過する際に濾過され、さらに、燃料通路１２ａを介して吸入調量弁７へ流入する。
【００４３】
吸入調量弁７の弁開度は、ＥＣＵ１００から出力された制御信号によって制御されているので、エンジンの作動に必要十分な流量の燃料が、燃料通路７ａを通過して高圧ポンプ６へ流入する。
【００４４】
さらに、カム軸６１とともにカム６３が回転すると、高圧ポンプ６１のプランジャ６２が往復運動する。この往復運動によってプランジャ６２がシリンダの内部をカム軸６１側へ移動すると、加圧室６５の容積が拡大して加圧室６５の圧力が低下する。これにより、吸入弁６６が開弁して吸入調量弁７の下流側の燃料が燃料通路７ａ→吸入通路６５ａの順に流れ加圧室６５に吸入される。
【００４５】
また、プランジャ６２がシリンダの内部を反カム軸側へ移動すると、加圧室６５の容積が縮小して加圧室６５に吸入された燃料が加圧される。加圧された燃料圧力が吐出弁６７の開弁圧を超えると、吐出弁６７が開弁して、加圧室６５の燃料が吐出通路６５ｂ→燃料通路１ｃを通過してコモンレール１へ圧送される。
【００４６】
これにより、コモンレール１に高圧燃料が蓄えられる。そして、コモンレール１に蓄えられた高圧燃料は、ＥＣＵ１００の制御信号によって駆動されるインジェクタ２からエンジンの各燃焼室に噴射される。
【００４７】
本実施形態では、燃料フィルタ１２が所定目詰まり度合いに達した場合に、燃料フィルタ１２を通過する燃料量を所定量以下に制限するための、燃料量制限制御を行う。図２はＥＣＵ１００において実行される燃料量制限制御のフローチャートである。
【００４８】
図２の制御処理は、エンジン１の始動時に図示しないキースイッチの操作によりＥＣＵ１００に電源が投入されると開始され、エンジン１の停止時にキースイッチの操作によりＥＣＵ１００への電力供給が停止されると終了する。
【００４９】
まず、Ｓ１００（Ｓはステップを表す）ではエンジンが始動されたか否かを判定する。具体的には、エンジン回転数が所定回転数以上であればＳ１００にて肯定判定され、Ｓ１１０に進む。なお、所定回転数は、アイドリング回転数相当、ないしはアイドリング回転数よりも僅かに低い回転数である。
【００５０】
Ｓ１１０では、差圧センサ１８が正常であるか否かを判定する。そして、例えば断線やショートが発生していなければＳ１１０にて肯定判定され、Ｓ１２０に進む。
【００５１】
Ｓ１２０では、燃料フィルタ１２の前後差圧を検出する条件が成立しているか否かを判定し、燃料フィルタ１２を通過する燃料量が比較的多くなる運転状態のときにＳ１２０にて肯定判定される。具体的には、エンジン回転数が所定範囲のときにＳ１２０にて肯定判定される。なお、所定範囲は、例えばエンジンの最高出力発生時回転数の５０〜６０％に設定する。
【００５２】
また、Ｓ１２０では、エンジン負荷または燃料噴射量が所定範囲内であることを、成立要件として追加してもよい。さらに、Ｓ１２０では、エンジンが定常運転状態であること、具体的には、エンジン回転数変動が所定値以内で、且つエンジン負荷または燃料噴射量の変動が所定値以内であることを、成立要件として追加してもよい。さらにまた、Ｓ１２０では、エンジンが暖機完了状態であること、具体的には、燃料温度やエンジン冷却水温が所定値以上であることを、成立要件として追加してもよい。
【００５３】
Ｓ１２０にて否定判定された場合は、Ｓ１２０にて肯定判定されるまでＳ１１０およびＳ１２０の判定が繰り返し実行される。
【００５４】
そして、Ｓ１２０にて肯定判定されるとＳ１３０に進み、このＳ１３０では、差圧センサ１８にて検出した燃料フィルタ１２の前後差圧Ｐｄｉｆｆを読み込む。
【００５５】
続いて、Ｓ１４０では、燃料フィルタ１２が目詰まり状態であるか否かを判定する。具体的には、Ｓ１３０で読み込んだ燃料フィルタ１２の前後差圧Ｐｄｉｆｆが所定値Ｋ１を超えている場合は、燃料フィルタ１２が目詰まり状態である（すなわち、所定目詰まり度合いに達している）と判断され、Ｓ１４０にて肯定判定される。
【００５６】
ここで、本実施形態のフィードポンプ５はエンジンの回転に同期して作動するため、エンジンの回転数が高くなるのに伴って、フィードポンプ５の吐出量が増加し、ひいては燃料フィルタ１２を通過する燃料量が増加し、燃料フィルタ１２の前後差圧が大きくなる。そこで、図３に示すように、エンジンの回転数が高くなるのに伴って、所定値Ｋ１を大きくすることにより、燃料フィルタ１２の目詰まり状態をより正確に判定することができる。
【００５７】
Ｓ１４０にて肯定判定されるとＳ１５０に進み、このＳ１５０では、燃料フィルタ１２が目詰まり状態であることを乗員に報知するためにランプを点灯する。 続いて、Ｓ１６０に進み、燃料量制限手段としてのＳ１６０では、燃料フィルタ１２を通過する燃料量を所定量以下に制限する。
【００５８】
ここで、図４（ａ）はエンジンの全回転域で調速作用を行なういわゆるオールスピード制御におけるエンジン回転数と燃料噴射量との関係を示す特性図であり、この図４（ａ）に示すように、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時のエンジン最高回転数Ｎｍｒを、燃料フィルタ１２が目詰まり状態ではない（すなわち、所定目詰まり度合いに達していない）場合のエンジン最高回転数Ｎｍｒよりも低く設定する。なお、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時のエンジン最高回転数Ｎｍｒは、例えばエンジンの最高出力発生時回転数の７０％に設定する。
【００５９】
また、図４（ｂ）に示すように、燃料フィルタ１２の前後差圧Ｐｄｉｆｆが大きくなるのに伴って、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時のエンジン最高回転数Ｎｍｒを低くしてもよい。
【００６０】
これにより、フィードポンプ５の吐出量が制限され、ひいては燃料フィルタ１２を通過する燃料量が所定量以下に制限されるため、燃料が燃料フィルタ１２を通過する際の圧損が小さくなり、燃料フィルタ１２の下流側圧力の低下が抑制される。したがって、気泡が発生しにくくなり、高圧ポンプ６の吸入量不足が発生しにくくなる。その結果、燃料フィルタ１２の目詰まり発生後においても、エンジンのスムーズな運転が可能となり、ドライバビリティの低下を防止し、またエンジンストールを防止することができる。
【００６１】
（第１実施形態の変形例）
なお、上記実施形態においては、Ｓ１６０において、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時のエンジン最高回転数Ｎｍｒを、燃料フィルタ１２が目詰まり状態ではない場合のエンジン最高回転数Ｎｍｒよりも低く制限したが、図５〜図８に示す第１〜第４変形例のようにしてもよい。
【００６２】
すなわち、図５（ａ）は、ノーマリーオープンタイプの吸入調量弁７を用いた場合の、吸入調量弁７の駆動電流と吸入調量弁７の吐出量との関係を示す特性図であり、この図５（ａ）に示すように、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時の吸入調量弁７の吐出量上限値ＱＰｍａｘを、燃料フィルタ１２が目詰まり状態ではない場合の吐出量上限値ＱＰｍａｘよりも低く設定する。また、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時の吐出量上限値ＱＰｍａｘは一定であってもよいし、あるいは、図５（ｂ）に示すように、燃料フィルタ１２の前後差圧Ｐｄｉｆｆが大きくなるのに伴って吐出量上限値ＱＰｍａｘを低くしてもよい。
【００６３】
これによると、燃料フィルタ１２が目詰まり状態になると、高圧ポンプ６の最大吸入量が少なくなるため、燃料フィルタ１２を通過する燃料量が制限され、燃料が燃料フィルタ１２を通過する際の圧損が小さくなり、燃料フィルタ１２の下流側圧力の低下が抑制される。
【００６４】
また、図６（ａ）は、ノーマリーオープンタイプの吸入調量弁７の駆動電流と吸入調量弁７の開口面積との関係を示す特性図であり、この図６（ａ）に示すように、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時の吸入調量弁７の電流下限値Ｉｓｃｖｌを、燃料フィルタ１２が目詰まり状態ではない場合の電流下限値Ｉｓｃｖｌよりも高く設定する。また、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時の電流下限値Ｉｓｃｖｌは一定であってもよいし、あるいは、図６（ｂ）に示すように、燃料フィルタ１２の前後差圧Ｐｄｉｆｆが大きくなるのに伴って、電流下限値Ｉｓｃｖｌを高くしてもよい。
【００６５】
これによると、燃料フィルタ１２が目詰まり状態になると、高圧ポンプ６の最大吸入量が少なくなるため、燃料フィルタ１２を通過する燃料量が制限され、燃料が燃料フィルタ１２を通過する際の圧損が小さくなり、燃料フィルタ１２の下流側圧力の低下が抑制される。
【００６６】
さらに、図７（ａ）はエンジン回転数と燃料噴射量との関係を示す特性図であり、この図７（ａ）に示すように、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時の噴射量最大値Ｑｆｕｌｌを、燃料フィルタ１２が目詰まり状態ではない場合の噴射量最大値Ｑｆｕｌｌよりも低く設定する。また、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時の噴射量最大値Ｑｆｕｌｌは一定であってもよいし、あるいは、図７（ｂ）に示すように、燃料フィルタ１２の前後差圧Ｐｄｉｆｆが大きくなるのに伴って、噴射量最大値Ｑｆｕｌｌを低くしてもよい。
【００６７】
これによると、燃料フィルタ１２が目詰まり状態になると、最大噴射量が少なく制限されて、高圧ポンプ６に対する要求吐出量が少なくなるため、燃料フィルタ１２を通過する燃料量が制限され、燃料が燃料フィルタ１２を通過する際の圧損が小さくなり、燃料フィルタ１２の下流側圧力の低下が抑制される。
【００６８】
さらにまた、図８（ａ）はエンジン回転数と目標レール圧との関係を示す特性図であり、この図８（ａ）に示すように、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時の目標レール圧最高値Ｐｍａｘを、燃料フィルタ１２が目詰まり状態ではない場合の目標レール圧最高値Ｐｍａｘよりも低く設定する。また、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時の目標レール圧最高値Ｐｍａｘは一定であってもよいし、あるいは、図８（ｂ）に示すように、燃料フィルタ１２の前後差圧Ｐｄｉｆｆが大きくなるのに伴って、目標レール圧最高値Ｐｍａｘを低くしてもよい。
【００６９】
これによると、燃料フィルタ１２が目詰まり状態になると、コモンレール１内の最高燃料圧力が低く制限されて、高圧ポンプ６に対する要求吐出量が少なくなるため、燃料フィルタ１２を通過する燃料量が制限され、燃料が燃料フィルタ１２を通過する際の圧損が小さくなり、燃料フィルタ１２の下流側圧力の低下が抑制される。
【００７０】
なお、本実施形態および第１〜第４変型例は、実施可能な範囲で任意に組み合わせが可能である。この場合、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時のエンジン最高回転数Ｎｍｒを燃料フィルタ１２が目詰まり状態ではない場合のエンジン最高回転数Ｎｍｒよりも低く制限する制御と、第１〜第４変型例の制御とを組み合わせるのが望ましい。
【００７１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図９は第２実施形態に係る燃料噴射装置の構成を示す図、図１０はＥＣＵ１００において実行される燃料量制限制御のフローチャートである。
【００７２】
本実施形態は、差圧センサ１８に代えて圧力センサ２２を採用したものである。なお、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
【００７３】
図９に示すように、目詰まり検出器としての圧力センサ２２は、燃料フィルタ１２と吸入調量弁７との間に配置されている。この圧力センサ２２は、燃料フィルタ１２と吸入調量弁７との間の圧力（以下、フィルタ下流側圧力という）に応じた電気信号をＥＣＵ１００に出力し、ＥＣＵ１００は、圧力センサ２２からの電気信号に基づいて燃料フィルタ１２の目詰まり度合いを判定する。
【００７４】
図１０に示すように、エンジンが始動され（Ｓ１００：ＹＥＳ）、圧力センサ２２が正常（Ｓ１１０：ＹＥＳ）であれば、Ｓ１２０ａに進む。
【００７５】
Ｓ１２０ａでは、第１実施形態のＳ１２０と同様にして、フィルタ下流側圧力を検出する条件が成立しているか否かを判定する。
【００７６】
そして、Ｓ１２０ａにて肯定判定されるとＳ１３０ａに進み、このＳ１３０ａでは、圧力センサ２２にて検出したフィルタ下流側圧力を読み込む。
【００７７】
続いて、Ｓ１４０ａでは、燃料フィルタ１２が目詰まり状態であるか否かを判定する。具体的には、Ｓ１３０ａで読み込んだフィルタ下流側圧力が所定値Ｋ２以下である場合は、燃料フィルタ１２が目詰まり状態である（すなわち、所定目詰まり度合いに達している）と判断され、Ｓ１４０ａにて肯定判定される。
【００７８】
Ｓ１４０ａにて肯定判定されるとＳ１５０に進み、このＳ１５０では、燃料フィルタ１２が目詰まり状態であることを乗員に報知するためにランプを点灯する。
【００７９】
続いて、Ｓ１６０に進み、このＳ１６０では、燃料フィルタ１２を通過する燃料量を所定量以下に制限する。これにより、燃料が燃料フィルタ１２を通過する際の圧損が小さくなり、フィルタ下流側圧力の低下が抑制される。したがって、気泡が発生しにくくなり、高圧ポンプ６の吸入量不足が発生しにくくなる。その結果、燃料フィルタ１２の目詰まり発生後においても、エンジンのスムーズな運転が可能となり、ドライバビリティの低下を防止し、またエンジンストールを防止することができる。 （他の実施形態）
上記各実施形態では、コモンレール１を備える燃料噴射装置を示したが、本発明は、コモンレール１を備えていない燃料噴射装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１ コモンレール
２ インジェクタ
４ 燃料タンク
５ フィードポンプ
６ 高圧ポンプ
７ 吸入調量弁
１２ 燃料フィルタ
１８ 差圧センサ（目詰まり検出器）
２２ 圧力センサ（目詰まり検出器）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料を内燃機関に噴射する燃料噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の燃料噴射装置は、フィードポンプにより燃料タンクから燃料を汲み上げ、その燃料を高圧ポンプにより加圧するようになっている。また、燃料を濾過する燃料フィルタの目詰まりを目詰まり検出器により検出し、目詰まり発生時にはランプを点灯させて乗員に報知するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−５７３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の燃料噴射装置は、燃料フィルタの目詰まり発生時にランプを点灯させて乗員に報知するものの、内燃機関への燃料供給はそのまま継続される。そして、目詰まりにより圧損が大きくなると燃料フィルタの下流側圧力が低下するため、燃料フィルタの下流側に気泡が発生しやすくなり、高圧ポンプがその気泡を吸い込んで高圧ポンプの吸入量不足が発生し、ひいては噴射量不足が発生する。その結果、内燃機関のスムーズな運転が阻害されてドライバビリティが低下したり、また甚だしい場合はエンジンストールが発生するという問題があった。
【０００５】
本発明は上記点に鑑みて、燃料フィルタの目詰まり発生後におけるドライバビリティの低下を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、フィードポンプ（５）および燃料フィルタ（１２）を介して供給される燃料をインジェクタ（２）から噴射させる燃料噴射装置において、燃料フィルタ（１２）の目詰まり度合いが所定目詰まり度合いに達したときに、燃料フィルタ（１２）を通過する燃料量を所定量以下に制限することを特徴とする。
【０００７】
これによると、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達すると、燃料フィルタ（１２）を通過する燃料量を所定量以下に制限するため、燃料が燃料フィルタ（１２）を通過する際の圧損が小さくなり、燃料フィルタ（１２）の下流側圧力の低下が抑制され、気泡が発生しにくくなる。その結果、燃料フィルタ（１２）の目詰まり発生後においても、内燃機関のスムーズな運転が可能となり、ドライバビリティの低下を防止することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、フィードポンプ（５）および燃料フィルタ（１２）を介して高圧ポンプ（６）に供給される燃料の流量を吸入調量弁（７）にて調節し、高圧ポンプ（６）にて加圧された高圧燃料をコモンレール（１）に蓄える燃料噴射装置であって、燃料フィルタ（１２）の目詰まり度合いを検出する目詰まり検出器（１８、２２）と、目詰まり検出器（１８、２２）にて検出した燃料フィルタ（１２）の目詰まり度合いが所定目詰まり度合いに達したときに、燃料フィルタ（１２）を通過する燃料量を所定量以下に制限する燃料量制限手段（Ｓ１６０）とを備えることを特徴とする。
【０００９】
これによると、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達すると、燃料フィルタ（１２）を通過する燃料量を所定量以下に制限するため、燃料が燃料フィルタ（１２）を通過する際の圧損が小さくなり、燃料フィルタ（１２）の下流側圧力の低下が抑制される。したがって、気泡が発生しにくくなり、高圧ポンプ（６）の吸入量不足が発生しにくくなる。その結果、燃料フィルタ（１２）の目詰まり発生後においても、内燃機関のスムーズな運転が可能となり、ドライバビリティの低下を防止することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の燃料噴射装置において、フィードポンプ（５）は、内燃機関に駆動され内燃機関の回転に同期して作動するものであり、燃料量制限手段（Ｓ１６０）は、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達したときの内燃機関の最高回転数を、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達していないときよりも低く制限することを特徴とする。
【００１１】
これによると、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達すると、内燃機関の最高回転数の制限によってフィードポンプ（５）の最高回転数も制限されるため、フィードポンプ（５）の吐出量が制限され、ひいては燃料フィルタ（１２）を通過する燃料量が制限される。したがって、燃料フィルタ（１２）の目詰まり発生後においても、内燃機関のスムーズな運転が可能となり、ドライバビリティの低下を防止することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、請求項２または３に記載の燃料噴射装置において、吸入調量弁（７）は、フィードポンプ（５）から高圧ポンプ（６）に至る燃料流路の面積を調整して燃料の流量を調節するものであり、燃料量制限手段（Ｓ１６０）は、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達したときの燃料流路の最大面積が、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達していないときよりも小さくなるように、吸入調量弁（７）の作動を制御することを特徴とする。
【００１３】
これによると、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達すると、燃料流路の最大面積が小さく制限されることによって高圧ポンプ（６）の最大吸入量が少なくなり、燃料フィルタ（１２）を通過する燃料量が制限される。したがって、燃料フィルタ（１２）の目詰まり発生後においても、内燃機関のスムーズな運転が可能となり、ドライバビリティの低下を防止することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、請求項２ないし４のいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、燃料量制限手段（Ｓ１６０）は、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達したときの最大噴射量を、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達していないときよりも少なく制限することを特徴とする。
【００１５】
これによると、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達すると、最大噴射量が少なく制限されることによって、高圧ポンプ（６）に対する要求吐出量が少なくなり、ひいては燃料フィルタ（１２）を通過する燃料量が制限される。したがって、燃料フィルタ（１２）の目詰まり発生後においても、内燃機関のスムーズな運転が可能となり、ドライバビリティの低下を防止することができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明では、請求項２ないし５のいずれか１つに記載の燃料噴射装置において、燃料量制限手段（Ｓ１６０）は、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達したときのコモンレール（１）内の最高燃料圧力を、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達していないときよりも低く制限することを特徴とする。
【００１７】
これによると、燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達すると、コモンレール（１）内の最高燃料圧力が低く制限されることによって、高圧ポンプ（６）に対する要求吐出量が少なくなり、ひいては燃料フィルタ（１２）を通過する燃料量が制限される。したがって、燃料フィルタ（１２）の目詰まり発生後においても、内燃機関のスムーズな運転が可能となり、ドライバビリティの低下を防止することができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明のように、目詰まり検出器（１８）は、燃料フィルタ（１２）の前後差圧により燃料フィルタ（１２）の目詰まり度合いを検出するものであってもよい。
【００１９】
請求項８に記載の発明のように、目詰まり検出器（２２）は、燃料フィルタ（１２）と吸入調量弁（７）との間の圧力により燃料フィルタ（１２）の目詰まり度合いを検出するものであってもよい。
【００２０】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る燃料噴射装置の構成を示す図である。
【図２】ＥＣＵ１００において実行される燃料量制限制御のフローチャートである。
【図３】エンジン回転数と所定値Ｋ１との関係を示す特性図である。
【図４】（ａ）はエンジン回転数と燃料噴射量との関係を示す特性図、（ｂ）は燃料フィルタ１２の前後差圧Ｐｄｉｆｆとエンジン最高回転数Ｎｍｒとの関係を示す特性図である。
【図５】（ａ）は第１変形例の説明に供する吸入調量弁７の駆動電流と吸入調量弁７の吐出量との関係を示す特性図、（ｂ）は燃料フィルタ１２の前後差圧Ｐｄｉｆｆと吸入調量弁７の吐出量上限値ＱＰｍａｘとの関係を示す特性図である。
【図６】（ａ）は第２変形例の説明に供する吸入調量弁７の駆動電流と吸入調量弁７の開口面積との関係を示す特性図、（ｂ）は燃料フィルタ１２の前後差圧Ｐｄｉｆｆと吸入調量弁７の電流下限値Ｉｓｃｖｌとの関係を示す特性図である。
【図７】（ａ）は第３変形例の説明に供するエンジン回転数と燃料噴射量との関係を示す特性図、（ｂ）は燃料フィルタ１２の前後差圧Ｐｄｉｆｆと噴射量最大値Ｑｆｕｌｌとの関係を示す特性図である。
【図８】（ａ）は第４変形例の説明に供するエンジン回転数と目標レール圧との関係を示す特性図、（ｂ）は燃料フィルタ１２の前後差圧Ｐｄｉｆｆと目標レール圧最高値Ｐｍａｘとの関係を示す特性図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る燃料噴射装置の構成を示す図である。
【図１０】ＥＣＵ１００において実行される燃料量制限制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００２３】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は第１実施形態に係る燃料噴射装置の構成を示す図である。
【００２４】
この燃料噴射装置は、高圧燃料を蓄えるコモンレール１、コモンレール１内の高圧燃料をディーゼルエンジン（以下、エンジンという）の各燃焼室に噴射するインジェクタ２、コモンレール１に高圧燃料を供給する燃料供給装置３、さらには制御装置１００（以下、ＥＣＵという）を備えて構成されている。
【００２５】
ＥＣＵ１００は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータを備え、マイクロコンピュータに記憶したプログラムに従って演算処理を行うものである。
【００２６】
コモンレール１は、燃料供給装置３より供給された高圧燃料を目標レール圧に保持して蓄える畜圧手段である。なお、目標レール圧は、例えば、アクセル開度信号、エンジン回転数信号といったエンジンの運転状態に基づいて、ＥＣＵ１００によって決定される。
【００２７】
さらに、コモンレール１には、コモンレール１内の燃料圧力が予め定めた上限値を超えたときに開弁してコモンレール１の燃料圧力を逃がすプレッシャリミッタ１ａが取り付けられている。プレッシャリミッタ１ａより流出した燃料は、燃料配管１ｂを介して、後述する燃料供給装置３の燃料タンク４に戻される。
【００２８】
インジェクタ２は、高圧燃料をエンジンの燃焼室に噴射する燃料噴射手段である。インジェクタ２には、高圧配管２ａを介してコモンレール１の高圧燃料が供給され、コモンレール１から供給された燃料のうち噴射されない余剰燃料は、燃料配管２ｂを介して燃料タンク４へ戻される。なお、このインジェクタ２はＥＣＵ１００に接続されており、ＥＣＵ１００の制御信号によって、燃料の噴射時期および噴射量が制御される。
【００２９】
燃料供給装置３は、燃料を溜めておく燃料タンク４、燃料タンク４から燃料を汲み上げるフィードポンプ５、フィードポンプ５から供給される燃料を加圧してコモンレール１へ圧送する高圧ポンプ６、フィードポンプ５から高圧ポンプ６へ供給される燃料流量を調整する吸入調量弁７等を有して構成される。
【００３０】
フィードポンプ５は、吸入配管４ａを介して燃料タンク４から汲み上げた燃料を高圧ポンプ６に供給するものである。本実施形態では、フィードポンプ５として内接歯車ポンプであるトロコイドポンプを採用しており、後述する高圧ポンプ６のカム軸６１に連結され、このカム軸６１から回転駆動力が伝達される。このカム軸６１は、エンジンによって駆動されてエンジンの回転に同期して回転する。したがって、フィードポンプ５は、エンジンの回転に同期して作動する。
【００３１】
吸入配管４ａには、燃料タンク４より吸入された燃料を濾過して異物を除去するプレフィルタ８、および、車両の組立時等に配管内のエア抜きを行うために手動操作により燃料タンク４から燃料を汲み上げて圧送するプライミングポンプ９が配置されている。
【００３２】
フィードポンプ５の下流側には、燃料通路５ａを介して、燃料フィルタ１２が接続されている。この燃料フィルタ１２により、フィードポンプ５から吐出される燃料が濾過される。
【００３３】
フィードポンプ５と燃料フィルタ１２との間と、プライミングポンプとフィードポンプ５との間は、リターン通路１４にて接続されている。このリターン通路１４には、フィードポンプ５から吐出される燃料の圧力を所定圧以下に調整するリリーフ弁１６が配置されている。このリリーフ弁１６は、フィードポンプ５から吐出される燃料の圧力が所定圧を超えると開弁し、フィードポンプ５より吐出された燃料の一部が、リターン通路１４を介してフィードポンプ５の吸入側に戻される。
【００３４】
燃料フィルタ１２の下流側には、燃料通路１２ａを介して吸入調量弁７が接続されている。吸入調量弁７は、弁開度を連続的に変更可能に構成されたリニアソレノイド式の電磁弁であり、換言すると、吸入調量弁７は、フィードポンプ５から高圧ポンプ６に至る燃料流路の面積を調整して燃料の流量を調節するものであり、エンジンの運転状態に基づいてＥＣＵ１００から出力される制御信号によって弁開度（すなわち燃料流路の面積）が制御される。
【００３５】
燃料フィルタ１２と並列に、目詰まり検出器としての差圧センサ１８が配置されている。この差圧センサ１８は、燃料フィルタ１２の前後差圧に応じた電気信号をＥＣＵ１００に出力し、ＥＣＵ１００は、差圧センサ１８からの電気信号に基づいて燃料フィルタ１２の目詰まり度合いを判定する。
【００３６】
燃料フィルタ１２と吸入調量弁７との間と、プライミングポンプとフィードポンプ５との間は、燃料通路１２ｂにて接続されている。この燃料通路１２ｂには、レギュレートバルブ２０が配置されている。レギュレートバルブ２０は、弁開度を調整する弁体部、弁体部を閉弁させるように付勢するバネ手段等を有して構成され、機械的機構によって吸入調量弁７の上流側の燃料圧力を一定以下に制御するものである。また、燃料通路１２ｂには、レギュレートバルブ２０の上流側から後述する高圧ポンプ６のカム室６４へ燃料を導く燃料通路１２ｃが接続されている。
【００３７】
高圧ポンプ６は、図１の一点鎖線の枠内に示すように、エンジンによって駆動されるカム軸６１、カム軸６１から駆動力が伝達されてシリンダの内部を往復運動するプランジャ６２等を有して構成される。
【００３８】
カム軸６１には、カム軸６１の回転運動を直線運動に変換してプランジャ６２に伝達するカム６３が連結されており、カム６３はポンプハウジングに形成されるカム室６４に配置される。そして、前述の燃料通路１２ｃを介してカム室６４へ導かれる燃料は、カム室６４内の摺動部に対して潤滑油として作用する。カム室６４からオーバフローした余剰燃料は、燃料通路６ａを介して、燃料タンク４へ戻される。
【００３９】
シリンダの内部には、プランジャ６２の往復運動に応じて容積変化する加圧室６５が形成されている。この加圧室６５には、燃料通路７ａを介して加圧室６５へ供給される燃料が通過する吸入通路６５ａ、および、加圧室６５からコモンレール１側へ吐出される燃料が通過する吐出通路６５ｂが接続されている。
【００４０】
また、吸入通路６５ａには、加圧室６５に燃料が吸入される際に開弁する吸入弁６６が配置され、吐出通路６５ｂには、加圧室６５より燃料が吐出される際に開弁する吐出弁６７が配置されている。そして、吐出通路６５ｂは、燃料通路１ｃを介してコモンレール１に接続される。
【００４１】
上記構成において、エンジン運転時には、エンジンの作動に伴って高圧ポンプ６のカム軸６１が回転する。前述の如く、カム軸６１にはフィードポンプ５が連結されているので、カム軸６１からフィードポンプ５へ回転駆動力が伝達されてフィードポンプ５が駆動される。
【００４２】
これによって、フィードポンプ５は、吸入配管４ａを介して燃料タンク４から燃料を汲み上げる。フィードポンプ５から圧送された燃料は、燃料通路５ａを介して燃料フィルタ１２へ流入し、燃料フィルタ１２を通過する際に濾過され、さらに、燃料通路１２ａを介して吸入調量弁７へ流入する。
【００４３】
吸入調量弁７の弁開度は、ＥＣＵ１００から出力された制御信号によって制御されているので、エンジンの作動に必要十分な流量の燃料が、燃料通路７ａを通過して高圧ポンプ６へ流入する。
【００４４】
さらに、カム軸６１とともにカム６３が回転すると、高圧ポンプ６１のプランジャ６２が往復運動する。この往復運動によってプランジャ６２がシリンダの内部をカム軸６１側へ移動すると、加圧室６５の容積が拡大して加圧室６５の圧力が低下する。これにより、吸入弁６６が開弁して吸入調量弁７の下流側の燃料が燃料通路７ａ→吸入通路６５ａの順に流れ加圧室６５に吸入される。
【００４５】
また、プランジャ６２がシリンダの内部を反カム軸側へ移動すると、加圧室６５の容積が縮小して加圧室６５に吸入された燃料が加圧される。加圧された燃料圧力が吐出弁６７の開弁圧を超えると、吐出弁６７が開弁して、加圧室６５の燃料が吐出通路６５ｂ→燃料通路１ｃを通過してコモンレール１へ圧送される。
【００４６】
これにより、コモンレール１に高圧燃料が蓄えられる。そして、コモンレール１に蓄えられた高圧燃料は、ＥＣＵ１００の制御信号によって駆動されるインジェクタ２からエンジンの各燃焼室に噴射される。
【００４７】
本実施形態では、燃料フィルタ１２が所定目詰まり度合いに達した場合に、燃料フィルタ１２を通過する燃料量を所定量以下に制限するための、燃料量制限制御を行う。図２はＥＣＵ１００において実行される燃料量制限制御のフローチャートである。
【００４８】
図２の制御処理は、エンジン１の始動時に図示しないキースイッチの操作によりＥＣＵ１００に電源が投入されると開始され、エンジン１の停止時にキースイッチの操作によりＥＣＵ１００への電力供給が停止されると終了する。
【００４９】
まず、Ｓ１００（Ｓはステップを表す）ではエンジンが始動されたか否かを判定する。具体的には、エンジン回転数が所定回転数以上であればＳ１００にて肯定判定され、Ｓ１１０に進む。なお、所定回転数は、アイドリング回転数相当、ないしはアイドリング回転数よりも僅かに低い回転数である。
【００５０】
Ｓ１１０では、差圧センサ１８が正常であるか否かを判定する。そして、例えば断線やショートが発生していなければＳ１１０にて肯定判定され、Ｓ１２０に進む。
【００５１】
Ｓ１２０では、燃料フィルタ１２の前後差圧を検出する条件が成立しているか否かを判定し、燃料フィルタ１２を通過する燃料量が比較的多くなる運転状態のときにＳ１２０にて肯定判定される。具体的には、エンジン回転数が所定範囲のときにＳ１２０にて肯定判定される。なお、所定範囲は、例えばエンジンの最高出力発生時回転数の５０〜６０％に設定する。
【００５２】
また、Ｓ１２０では、エンジン負荷または燃料噴射量が所定範囲内であることを、成立要件として追加してもよい。さらに、Ｓ１２０では、エンジンが定常運転状態であること、具体的には、エンジン回転数変動が所定値以内で、且つエンジン負荷または燃料噴射量の変動が所定値以内であることを、成立要件として追加してもよい。さらにまた、Ｓ１２０では、エンジンが暖機完了状態であること、具体的には、燃料温度やエンジン冷却水温が所定値以上であることを、成立要件として追加してもよい。
【００５３】
Ｓ１２０にて否定判定された場合は、Ｓ１２０にて肯定判定されるまでＳ１１０およびＳ１２０の判定が繰り返し実行される。
【００５４】
そして、Ｓ１２０にて肯定判定されるとＳ１３０に進み、このＳ１３０では、差圧センサ１８にて検出した燃料フィルタ１２の前後差圧Ｐｄｉｆｆを読み込む。
【００５５】
続いて、Ｓ１４０では、燃料フィルタ１２が目詰まり状態であるか否かを判定する。具体的には、Ｓ１３０で読み込んだ燃料フィルタ１２の前後差圧Ｐｄｉｆｆが所定値Ｋ１を超えている場合は、燃料フィルタ１２が目詰まり状態である（すなわち、所定目詰まり度合いに達している）と判断され、Ｓ１４０にて肯定判定される。
【００５６】
ここで、本実施形態のフィードポンプ５はエンジンの回転に同期して作動するため、エンジンの回転数が高くなるのに伴って、フィードポンプ５の吐出量が増加し、ひいては燃料フィルタ１２を通過する燃料量が増加し、燃料フィルタ１２の前後差圧が大きくなる。そこで、図３に示すように、エンジンの回転数が高くなるのに伴って、所定値Ｋ１を大きくすることにより、燃料フィルタ１２の目詰まり状態をより正確に判定することができる。
【００５７】
Ｓ１４０にて肯定判定されるとＳ１５０に進み、このＳ１５０では、燃料フィルタ１２が目詰まり状態であることを乗員に報知するためにランプを点灯する。 続いて、Ｓ１６０に進み、燃料量制限手段としてのＳ１６０では、燃料フィルタ１２を通過する燃料量を所定量以下に制限する。
【００５８】
ここで、図４（ａ）はエンジンの全回転域で調速作用を行なういわゆるオールスピード制御におけるエンジン回転数と燃料噴射量との関係を示す特性図であり、この図４（ａ）に示すように、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時のエンジン最高回転数Ｎｍｒを、燃料フィルタ１２が目詰まり状態ではない（すなわち、所定目詰まり度合いに達していない）場合のエンジン最高回転数Ｎｍｒよりも低く設定する。なお、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時のエンジン最高回転数Ｎｍｒは、例えばエンジンの最高出力発生時回転数の７０％に設定する。
【００５９】
また、図４（ｂ）に示すように、燃料フィルタ１２の前後差圧Ｐｄｉｆｆが大きくなるのに伴って、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時のエンジン最高回転数Ｎｍｒを低くしてもよい。
【００６０】
これにより、フィードポンプ５の吐出量が制限され、ひいては燃料フィルタ１２を通過する燃料量が所定量以下に制限されるため、燃料が燃料フィルタ１２を通過する際の圧損が小さくなり、燃料フィルタ１２の下流側圧力の低下が抑制される。したがって、気泡が発生しにくくなり、高圧ポンプ６の吸入量不足が発生しにくくなる。その結果、燃料フィルタ１２の目詰まり発生後においても、エンジンのスムーズな運転が可能となり、ドライバビリティの低下を防止し、またエンジンストールを防止することができる。
【００６１】
（第１実施形態の変形例）
なお、上記実施形態においては、Ｓ１６０において、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時のエンジン最高回転数Ｎｍｒを、燃料フィルタ１２が目詰まり状態ではない場合のエンジン最高回転数Ｎｍｒよりも低く制限したが、図５〜図８に示す第１〜第４変形例のようにしてもよい。
【００６２】
すなわち、図５（ａ）は、ノーマリーオープンタイプの吸入調量弁７を用いた場合の、吸入調量弁７の駆動電流と吸入調量弁７の吐出量との関係を示す特性図であり、この図５（ａ）に示すように、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時の吸入調量弁７の吐出量上限値ＱＰｍａｘを、燃料フィルタ１２が目詰まり状態ではない場合の吐出量上限値ＱＰｍａｘよりも低く設定する。また、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時の吐出量上限値ＱＰｍａｘは一定であってもよいし、あるいは、図５（ｂ）に示すように、燃料フィルタ１２の前後差圧Ｐｄｉｆｆが大きくなるのに伴って吐出量上限値ＱＰｍａｘを低くしてもよい。
【００６３】
これによると、燃料フィルタ１２が目詰まり状態になると、高圧ポンプ６の最大吸入量が少なくなるため、燃料フィルタ１２を通過する燃料量が制限され、燃料が燃料フィルタ１２を通過する際の圧損が小さくなり、燃料フィルタ１２の下流側圧力の低下が抑制される。
【００６４】
また、図６（ａ）は、ノーマリーオープンタイプの吸入調量弁７の駆動電流と吸入調量弁７の開口面積との関係を示す特性図であり、この図６（ａ）に示すように、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時の吸入調量弁７の電流下限値Ｉｓｃｖｌを、燃料フィルタ１２が目詰まり状態ではない場合の電流下限値Ｉｓｃｖｌよりも高く設定する。また、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時の電流下限値Ｉｓｃｖｌは一定であってもよいし、あるいは、図６（ｂ）に示すように、燃料フィルタ１２の前後差圧Ｐｄｉｆｆが大きくなるのに伴って、電流下限値Ｉｓｃｖｌを高くしてもよい。
【００６５】
これによると、燃料フィルタ１２が目詰まり状態になると、高圧ポンプ６の最大吸入量が少なくなるため、燃料フィルタ１２を通過する燃料量が制限され、燃料が燃料フィルタ１２を通過する際の圧損が小さくなり、燃料フィルタ１２の下流側圧力の低下が抑制される。
【００６６】
さらに、図７（ａ）はエンジン回転数と燃料噴射量との関係を示す特性図であり、この図７（ａ）に示すように、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時の噴射量最大値Ｑｆｕｌｌを、燃料フィルタ１２が目詰まり状態ではない場合の噴射量最大値Ｑｆｕｌｌよりも低く設定する。また、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時の噴射量最大値Ｑｆｕｌｌは一定であってもよいし、あるいは、図７（ｂ）に示すように、燃料フィルタ１２の前後差圧Ｐｄｉｆｆが大きくなるのに伴って、噴射量最大値Ｑｆｕｌｌを低くしてもよい。
【００６７】
これによると、燃料フィルタ１２が目詰まり状態になると、最大噴射量が少なく制限されて、高圧ポンプ６に対する要求吐出量が少なくなるため、燃料フィルタ１２を通過する燃料量が制限され、燃料が燃料フィルタ１２を通過する際の圧損が小さくなり、燃料フィルタ１２の下流側圧力の低下が抑制される。
【００６８】
さらにまた、図８（ａ）はエンジン回転数と目標レール圧との関係を示す特性図であり、この図８（ａ）に示すように、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時の目標レール圧最高値Ｐｍａｘを、燃料フィルタ１２が目詰まり状態ではない場合の目標レール圧最高値Ｐｍａｘよりも低く設定する。また、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時の目標レール圧最高値Ｐｍａｘは一定であってもよいし、あるいは、図８（ｂ）に示すように、燃料フィルタ１２の前後差圧Ｐｄｉｆｆが大きくなるのに伴って、目標レール圧最高値Ｐｍａｘを低くしてもよい。
【００６９】
これによると、燃料フィルタ１２が目詰まり状態になると、コモンレール１内の最高燃料圧力が低く制限されて、高圧ポンプ６に対する要求吐出量が少なくなるため、燃料フィルタ１２を通過する燃料量が制限され、燃料が燃料フィルタ１２を通過する際の圧損が小さくなり、燃料フィルタ１２の下流側圧力の低下が抑制される。
【００７０】
なお、本実施形態および第１〜第４変型例は、実施可能な範囲で任意に組み合わせが可能である。この場合、燃料フィルタ１２が目詰まり状態時のエンジン最高回転数Ｎｍｒを燃料フィルタ１２が目詰まり状態ではない場合のエンジン最高回転数Ｎｍｒよりも低く制限する制御と、第１〜第４変型例の制御とを組み合わせるのが望ましい。
【００７１】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。図９は第２実施形態に係る燃料噴射装置の構成を示す図、図１０はＥＣＵ１００において実行される燃料量制限制御のフローチャートである。
【００７２】
本実施形態は、差圧センサ１８に代えて圧力センサ２２を採用したものである。なお、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、異なる部分についてのみ説明する。
【００７３】
図９に示すように、目詰まり検出器としての圧力センサ２２は、燃料フィルタ１２と吸入調量弁７との間に配置されている。この圧力センサ２２は、燃料フィルタ１２と吸入調量弁７との間の圧力（以下、フィルタ下流側圧力という）に応じた電気信号をＥＣＵ１００に出力し、ＥＣＵ１００は、圧力センサ２２からの電気信号に基づいて燃料フィルタ１２の目詰まり度合いを判定する。
【００７４】
図１０に示すように、エンジンが始動され（Ｓ１００：ＹＥＳ）、圧力センサ２２が正常（Ｓ１１０：ＹＥＳ）であれば、Ｓ１２０ａに進む。
【００７５】
Ｓ１２０ａでは、第１実施形態のＳ１２０と同様にして、フィルタ下流側圧力を検出する条件が成立しているか否かを判定する。
【００７６】
そして、Ｓ１２０ａにて肯定判定されるとＳ１３０ａに進み、このＳ１３０ａでは、圧力センサ２２にて検出したフィルタ下流側圧力を読み込む。
【００７７】
続いて、Ｓ１４０ａでは、燃料フィルタ１２が目詰まり状態であるか否かを判定する。具体的には、Ｓ１３０ａで読み込んだフィルタ下流側圧力が所定値Ｋ２以下である場合は、燃料フィルタ１２が目詰まり状態である（すなわち、所定目詰まり度合いに達している）と判断され、Ｓ１４０ａにて肯定判定される。
【００７８】
Ｓ１４０ａにて肯定判定されるとＳ１５０に進み、このＳ１５０では、燃料フィルタ１２が目詰まり状態であることを乗員に報知するためにランプを点灯する。
【００７９】
続いて、Ｓ１６０に進み、このＳ１６０では、燃料フィルタ１２を通過する燃料量を所定量以下に制限する。これにより、燃料が燃料フィルタ１２を通過する際の圧損が小さくなり、フィルタ下流側圧力の低下が抑制される。したがって、気泡が発生しにくくなり、高圧ポンプ６の吸入量不足が発生しにくくなる。その結果、燃料フィルタ１２の目詰まり発生後においても、エンジンのスムーズな運転が可能となり、ドライバビリティの低下を防止し、またエンジンストールを防止することができる。 （他の実施形態）
上記各実施形態では、コモンレール１を備える燃料噴射装置を示したが、本発明は、コモンレール１を備えていない燃料噴射装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１ コモンレール
２ インジェクタ
４ 燃料タンク
５ フィードポンプ
６ 高圧ポンプ
７ 吸入調量弁
１２ 燃料フィルタ
１８ 差圧センサ（目詰まり検出器）
２２ 圧力センサ（目詰まり検出器）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク（４）から燃料を汲み上げて圧送するフィードポンプ（５）と、
前記フィードポンプ（５）の下流側に配置されて燃料を濾過する燃料フィルタ（１２）と、
前記燃料フィルタ（１２）の下流側に配置されて燃料を内燃機関に噴射するインジェクタ（２）とを備える燃料噴射装置において、
前記燃料フィルタ（１２）の目詰まり度合いが所定目詰まり度合いに達したときに、前記燃料フィルタ（１２）を通過する燃料量を所定量以下に制限することを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
燃料タンク（４）から燃料を汲み上げて圧送するフィードポンプ（５）と、
前記フィードポンプ（５）の下流側に配置されて燃料を濾過する燃料フィルタ（１２）と、
前記フィードポンプ（５）および燃料フィルタ（１２）を介して供給される燃料を加圧して吐出する高圧ポンプ（６）と、
前記燃料フィルタ（１２）と前記高圧ポンプ（６）との間に配置されて、前記高圧ポンプ（６）に供給される燃料の流量を調節する吸入調量弁（７）と、
前記高圧ポンプ（６）から供給される高圧燃料を蓄えるコモンレール（１）と、
前記コモンレール（１）から供給される高圧燃料を内燃機関に噴射するインジェクタ（２）と、
前記燃料フィルタ（１２）の目詰まり度合いを検出する目詰まり検出器（１８、２２）と、
前記目詰まり検出器（１８、２２）にて検出した前記燃料フィルタ（１２）の目詰まり度合いが所定目詰まり度合いに達したときに、前記燃料フィルタ（１２）を通過する燃料量を所定量以下に制限する燃料量制限手段（Ｓ１６０）とを備えることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項３】
前記フィードポンプ（５）は、前記内燃機関に駆動され前記内燃機関の回転に同期して作動するものであり、
前記燃料量制限手段（Ｓ１６０）は、前記燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達したときの前記内燃機関の最高回転数を、前記燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達していないときよりも低く制限することを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記吸入調量弁（７）は、前記フィードポンプ（５）から前記高圧ポンプ（６）に至る燃料流路の面積を調整して燃料の流量を調節するものであり、
前記燃料量制限手段（Ｓ１６０）は、前記燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達したときの前記燃料流路の最大面積が、前記燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達していないときよりも小さくなるように、前記吸入調量弁（７）の作動を制御することを特徴とする請求項２または３に記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記燃料量制限手段（Ｓ１６０）は、前記燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達したときの最大噴射量を、前記燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達していないときよりも少なく制限することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記燃料量制限手段（Ｓ１６０）は、前記燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達したときの前記コモンレール（１）内の最高燃料圧力を、前記燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達していないときよりも低く制限することを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１つに記載の燃料噴射装置。
【請求項７】
前記目詰まり検出器（１８）は、前記燃料フィルタ（１２）の前後差圧により前記燃料フィルタ（１２）の目詰まり度合いを検出することを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１つに記載の燃料噴射装置。
【請求項８】
前記目詰まり検出器（２２）は、前記燃料フィルタ（１２）と前記吸入調量弁（７）との間の圧力により前記燃料フィルタ（１２）の目詰まり度合いを検出することを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１つに記載の燃料噴射装置。
【請求項１】
燃料タンク（４）から燃料を汲み上げて圧送するフィードポンプ（５）と、
前記フィードポンプ（５）の下流側に配置されて燃料を濾過する燃料フィルタ（１２）と、
前記燃料フィルタ（１２）の下流側に配置されて燃料を内燃機関に噴射するインジェクタ（２）とを備える燃料噴射装置において、
前記燃料フィルタ（１２）の目詰まり度合いが所定目詰まり度合いに達したときに、前記燃料フィルタ（１２）を通過する燃料量を所定量以下に制限することを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項２】
燃料タンク（４）から燃料を汲み上げて圧送するフィードポンプ（５）と、
前記フィードポンプ（５）の下流側に配置されて燃料を濾過する燃料フィルタ（１２）と、
前記フィードポンプ（５）および燃料フィルタ（１２）を介して供給される燃料を加圧して吐出する高圧ポンプ（６）と、
前記燃料フィルタ（１２）と前記高圧ポンプ（６）との間に配置されて、前記高圧ポンプ（６）に供給される燃料の流量を調節する吸入調量弁（７）と、
前記高圧ポンプ（６）から供給される高圧燃料を蓄えるコモンレール（１）と、
前記コモンレール（１）から供給される高圧燃料を内燃機関に噴射するインジェクタ（２）と、
前記燃料フィルタ（１２）の目詰まり度合いを検出する目詰まり検出器（１８、２２）と、
前記目詰まり検出器（１８、２２）にて検出した前記燃料フィルタ（１２）の目詰まり度合いが所定目詰まり度合いに達したときに、前記燃料フィルタ（１２）を通過する燃料量を所定量以下に制限する燃料量制限手段（Ｓ１６０）とを備えることを特徴とする燃料噴射装置。
【請求項３】
前記フィードポンプ（５）は、前記内燃機関に駆動され前記内燃機関の回転に同期して作動するものであり、
前記燃料量制限手段（Ｓ１６０）は、前記燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達したときの前記内燃機関の最高回転数を、前記燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達していないときよりも低く制限することを特徴とする請求項２に記載の燃料噴射装置。
【請求項４】
前記吸入調量弁（７）は、前記フィードポンプ（５）から前記高圧ポンプ（６）に至る燃料流路の面積を調整して燃料の流量を調節するものであり、
前記燃料量制限手段（Ｓ１６０）は、前記燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達したときの前記燃料流路の最大面積が、前記燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達していないときよりも小さくなるように、前記吸入調量弁（７）の作動を制御することを特徴とする請求項２または３に記載の燃料噴射装置。
【請求項５】
前記燃料量制限手段（Ｓ１６０）は、前記燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達したときの最大噴射量を、前記燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達していないときよりも少なく制限することを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の燃料噴射装置。
【請求項６】
前記燃料量制限手段（Ｓ１６０）は、前記燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達したときの前記コモンレール（１）内の最高燃料圧力を、前記燃料フィルタ（１２）が所定目詰まり度合いに達していないときよりも低く制限することを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１つに記載の燃料噴射装置。
【請求項７】
前記目詰まり検出器（１８）は、前記燃料フィルタ（１２）の前後差圧により前記燃料フィルタ（１２）の目詰まり度合いを検出することを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１つに記載の燃料噴射装置。
【請求項８】
前記目詰まり検出器（２２）は、前記燃料フィルタ（１２）と前記吸入調量弁（７）との間の圧力により前記燃料フィルタ（１２）の目詰まり度合いを検出することを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１つに記載の燃料噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−６４０８２（Ｐ２０１１−６４０８２Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１３１３３（Ｐ２００９−２１３１３３）
【出願日】平成２１年９月１５日（２００９．９．１５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１５日（２００９．９．１５）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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