CN113187635A - 内燃机的燃料压力控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种内燃机的燃料压力控制装置，可防止内燃机的起动时的燃料的压力的过冲，使内燃机的启动提前，由此确保良好的起动性。内燃机的燃料压力控制装置控制供给至燃料喷射阀(4)的燃料的压力(燃压)(PF)，其包括：高压燃料泵(20)，将内燃机(3)作为驱动源，朝燃料喷射阀(4)侧喷出经加压的燃料；升压控制部件(图4的步骤3、4)，在内燃机(3)的起动过程中，在从转动曲柄开始时至中途的规定的时机为止的期间，执行将高压燃料泵(20)的燃料喷出量(QFP)设定成升压用的最大值(QMAX)的升压控制；及限制控制部件(步骤8～11)，紧接在升压控制之后，执行利用上限值(QLMT)来限制燃料喷出量(QFP)的限制控制。

Description

内燃机的燃料压力控制装置
技术领域
本发明涉及一种控制供给至内燃机的燃烧室的燃料的压力的内燃机的燃料压力控制装置。
背景技术
一般而言，在从燃料喷射阀朝燃烧室直接喷射燃料的类型的内燃机中，以利用高压燃料泵对燃料进行加压并喷出，而供给至燃料喷射阀侧的输送管的方式构成。在此情况下，将输送管内的燃料的压力(以下称为“燃压”)控制成目标燃压，所述目标燃压以通过调整高压燃料泵的燃料喷出量，而可抗拒燃烧室内的压力来喷射燃料的方式设定。另外，在内燃机的起动时，为了使其启动(完全爆发(complete explosion))尽可能提前，而增加燃料喷出量，由此使燃压朝目标燃压迅速地上升。因此，存在产生燃压大幅度超过目标燃压的过冲(overshoot)的情况，在此情况下，燃压超过泄压阀开阀压力，泄压阀开阀，燃压大幅度下降，由此存在无法起动，起动性恶化的担忧。
作为企图消除此种不良情况的以往的燃料压力控制装置，例如已知有专利文献1中公开的燃料压力控制装置。在所述燃料压力控制装置中，高压燃料泵包括包含电磁阀的溢流控制阀(spill control valve)，并以溢流控制阀的通电占空比越高，燃料喷出量越进一步变大的方式构成。而且，在内燃机的起动时，将溢流控制阀的通电占空比限制成比100％更小的规定的上限值。由此，抑制燃料喷出量及燃压的上升，由此防止燃压的过冲。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2001-295725号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
在所述以往的燃料压力控制装置中，可防止内燃机的起动时的燃压的过冲。但是，因抑制燃料喷出量而抑制燃压的上升，因此在燃压到达目标燃压之前需要长时间。其结果，从燃料喷射阀喷射燃料的时机变晚，由此内燃机的启动变晚，无法确保良好的起动性。
本发明是为了解决如以上那样的课题而形成的发明，其目的在于提供一种可防止内燃机的起动时的燃料的压力的过冲，并且使内燃机的启动提前，由此确保良好的起动性的内燃机的燃料压力控制装置。
[解决问题的技术手段]
为了达成所述目的，技术方案1的发明是一种内燃机的燃料压力控制装置，其控制供给至燃料喷射阀4的燃料的压力PF(实施方式中的(以下，在本项中相同)燃压PF)，包括：燃料泵(高压燃料泵20)，将内燃机3作为驱动源，朝燃料喷射阀4侧喷出经加压的燃料；升压控制部件(电子控制单元(Electronic Control Unit，ECU)2，图4的步骤3、步骤4)，在内燃机3的起动过程中，在从转动曲柄(cranking)开始时至中途的规定的时机为止的期间，执行将燃料泵的燃料喷出量QFP设定成燃料的升压用的规定值(最大值QMAX)的升压控制；以及限制控制部件(ECU 2，步骤8～步骤11)，紧接在升压控制之后，执行利用比规定值更小的上限值QLMT来限制燃料喷出量QFP的限制控制。
在所述燃料压力控制装置中，将内燃机作为驱动源的燃料泵对燃料进行加压，并朝燃料喷射阀侧喷出。在内燃机的起动过程中，在从转动曲柄开始时至中途的规定的时机为止的期间，执行升压控制，由此将燃料泵的燃料喷出量设定成升压用的规定值。由此，燃料的压力迅速地上升，最终提前到达从燃料喷射阀喷射燃料所需要的目标值，由此使喷射燃料的时机提前，由此可使内燃机的启动(完全爆发)提前。
另外，紧接在升压控制之后，执行限制控制，由此将燃料喷出量限制成比所述升压控制的情况的规定值更小的上限值。由此，在升压控制后，燃料压力更缓慢地上升，不会大幅度超过目标值，由此可防止起动时的燃料压力的过冲，可与所述内燃机的启动的提前化互相结合来确保良好的起动性。
关于技术方案2的发明，在技术方案1中记载的内燃机的燃料压力控制装置中，作为从燃料喷射阀4喷射燃料所需要的燃料的压力PF的目标值，设定目标燃料压力(目标燃压PFCMD)，燃料压力控制装置还包括：燃料压力检测部件(燃压传感器41)，检测燃料的压力PF，规定的时机是经检测的燃料的压力PF已达到目标燃料压力的附近(阈值PFREF)的时机。
根据所述结构，作为从燃料喷射阀喷射燃料所需要的燃料的压力的目标值，设定目标燃料压力，执行升压控制直至经检测的燃料压力达到目标燃料压力的附近为止，其后，执行限制控制。由此，可在对应于实际的燃料压力与目标燃料压力的关系的适当的时机，切换升压控制与限制控制。因此，可平衡性良好地实现作为技术方案1的效果的内燃机的启动的提前化与燃料压力的过冲的防止。
关于技术方案3的发明，在技术方案1或技术方案2中记载的内燃机的燃料压力控制装置中，还包括：泄压阀18，在燃料的压力PF已达到规定的泄压阀开阀压力PRF时开阀，释放燃料的压力PF；以及上限值设定部件(ECU2，步骤9)，根据规定的时机的燃料的压力PF与泄压阀开阀压力PRF的关系，设定上限值QLMT。
根据所述结构，在限制控制中限制燃料喷出量的上限值根据经检测的燃料压力与泄压阀开阀压力的关系来设定。另外，作为燃料压力，使用在规定的时机所检测到的燃料压力，因此可一边反映朝限制控制转变时的实际的燃料压力，一边例如以燃料压力不超过泄压阀开阀压力的方式适当地设定上限值，由此可适当地进行限制控制中的燃料喷出量的限制。
关于技术方案4的发明，在技术方案1至技术方案3的任一者中记载的内燃机的燃料压力控制装置中，还包括：转速检测部件(曲柄角传感器42)，检测内燃机3的转速(发动机转速)NE，限制控制部件在经检测的内燃机3的转速NE已达到规定的转速(空转转速NEIDL)时(步骤1：是(YES))、或从内燃机3的起动开始时经过了规定期间时，结束限制控制(步骤12)。
当内燃机的转速已达到规定的转速时，内燃机启动，因此推断已进行从燃料喷射阀的燃料的喷射，不存在燃料压力的过冲的担忧。另外，当从内燃机的起动开始时经过了规定期间时，也同样地推断已进行燃料喷射，不存在燃料压力的过冲的担忧。根据所述结构，当所述两个条件的任一者成立时，结束限制控制，因此可避免燃料压力的不必要的抑制。
关于技术方案5的发明，在技术方案1至技术方案4的任一者中记载的内燃机的燃料压力控制装置中，还包括：压力状态判定部件(ECU 2，步骤6、步骤7)，判定内燃机3的起动开始时的燃料的压力的状态，限制控制部件将燃料的压力被判定处于高的状态作为条件，执行限制控制(步骤6～步骤8)。
在内燃机的起动开始时的燃料的压力高的状态下，与从燃料喷射阀喷射燃料所需要的燃料的压力的目标值的压力差比较小，因此容易产生过冲。根据所述结构，将燃料的压力处于高的状态作为条件，由此可仅在容易产生过冲的状况下有效地执行限制控制。
附图说明
图1是概略性地表示应用本发明的内燃机的燃料供给装置的图。
图2是表示将燃料压力控制装置与其输入/输出元件一同表示的框图。
图3是概略性地表示高压燃料泵的图。
图4是表示由ECU执行的燃料压力控制处理的流程图。
图5是将通过图4的燃料压力控制处理所获得的动作例与比较例一同表示的图。
[符号的说明]
2：ECU(升压控制部件、限制控制部件、上限值设定部件)
3：发动机(内燃机)
4：喷射器(燃料喷射阀)
18：泄压阀
20：高压燃料泵(燃料泵)
41：燃压传感器(燃料压力检测部件)
42：曲柄角传感器(转速检测部件)
PF：燃压(燃料的压力)
QFP：燃料喷出量
QMAX：最大值(升压用的规定值)
QLMT：燃料喷出量的上限值
PFCMD：目标燃压(目标燃料压力)
PFREF：阈值(目标燃料压力的附近)
PRF：泄压阀开阀压力
NE：发动机转速(内燃机的转速)
NEIDL：空转转速(规定的转速)
TMSK：发动机的停止时间(起动开始时的燃料的压力的状态)
TW：发动机水温(起动开始时的燃料的压力的状态)
具体实施方式
以下，一边参照附图，一边对本发明的优选的实施方式进行详细说明。图1中所示的内燃机(以下称为“发动机”)3例如为车辆(未图示)用的汽油发动机，具有四个气缸3a(#1～#4)。在发动机3，针对各气缸3a设置燃料喷射阀(以下称为“喷射器”)4及火花塞5(参照图2)，并且在各喷射器4设置有供给燃料的燃料供给装置1。
发动机3是从喷射器4朝气缸3a的燃烧室内直接喷射燃料的缸内喷射式的发动机，在气缸3a内生成的混合气体由火花塞5点燃。喷射器4的开闭由来自后述的ECU 2(参照图2)的控制信号控制，由此对应于开阀时机来控制燃料喷射时期，通过开阀时间来控制燃料喷射量。在此情况下，将喷射器4的燃料喷射时期控制成从进气冲程至压缩冲程为止的期间内的规定的时机。另外，在图2中，为了方便说明，喷射器4及火花塞5仅代表性地表示一个。
燃料供给装置1包括：存积燃料的燃料箱11、设置在燃料箱11内的低压燃料泵12、以及高压燃料泵20。
低压燃料泵12是由ECU 2控制的电动型的泵，在发动机3的运转过程中始终受到驱动。在低压燃料泵12连接有燃料吸入通道13、低压燃料通道14及燃料返回通道15。低压燃料泵12经由燃料吸入通道13而吸入燃料箱11内的燃料，升压至规定的低压的进给压力为止后，朝低压燃料通道14喷出。低压燃料泵12的剩余的燃料经由燃料返回通道15而返回燃料箱11中。另外，在低压燃料通道14的下游侧端部连接有高压燃料泵20，已从低压燃料泵12朝低压燃料通道14喷出的低压的燃料被供给至高压燃料泵20。
高压燃料泵20是将发动机3作为驱动源，由发动机3的动力来驱动的泵，与输送管16连接。高压燃料泵20对已从低压燃料泵12供给的低压的燃料进一步进行加压，并朝输送管16喷出。高压燃料泵20的结构及动作的详细情况将后述。
在输送管16，并列地设置有所述四个喷射器4。已从高压燃料泵20朝输送管16喷出的高压的燃料被供给至各喷射器4，伴随喷射器4的开阀，而朝对应的气缸3a内喷射。进而，在输送管16设置有检测其内部的燃料的压力(以下称为“燃压”)PF的燃压传感器41，燃压传感器41的检测信号被输出至ECU 2。
另外，燃料供给装置1包括绕过高压燃料泵20的旁通管17，在旁通管17设置有泄压阀18。泄压阀18是机械式的阀，在输送管16内的燃压PF已达到规定的泄压阀开阀压力PRF(例如22Mpa)时开阀，使燃料退回至低压燃料通道14侧，由此以不超过泄压阀开阀压力PRF的方式限制燃压PF。
如图3所示，高压燃料泵20包括：柱塞23，滑动自如地配置在加压室21内，与泵驱动凸轮22卡合；以及弹簧24，朝泵驱动凸轮22侧对柱塞23施力。泵驱动凸轮22一体地设置在发动机3的排气凸轮轴6。由于以上的结构，及泵驱动凸轮22在圆周方向上具有等间隔的两个凸轮突起22a、22a，因此每当排气凸轮轴6旋转一次，柱塞23在加压室21内以均等的周期往返两次。
另外，在高压燃料泵20形成有与加压室21连通的吸入口25及喷出口26。吸入口25经由低压燃料通道14而与低压燃料泵12连接，喷出口26与输送管16连接。
在加压室21与喷出口26之间设置有止回阀27。止回阀27包含阀体27a、及朝加压室21侧对阀体27a施力的弹簧27b。止回阀27在加压室21内的燃料的压力已变得比输送管16的燃压PF大时开阀，容许从喷出口26喷出燃料，另一方面，在其他情况下闭阀，阻止燃料朝加压室21逆流。
另外，在加压室21与吸入口25之间设置有溢流控制阀28。溢流控制阀28包含电磁阀，包括螺线管29、在前端具有阀体31并由螺线管29来驱动的柱塞30、以及朝加压室21侧对柱塞30施力的弹簧32等。溢流控制阀28是常开型的阀，在螺线管29的非励磁时，通过弹簧32施加的力来维持成开阀状态，将吸入口25打开，另一方面，在通过通电来对螺线管29进行了励磁时闭阀，将吸入口25关闭。
在以上的结构的高压燃料泵20中，在通过泵驱动凸轮22及弹簧24来使柱塞23下降的过程中(从加压室21退避的过程中)，将溢流控制阀28控制成开阀状态，由此燃料从低压燃料泵12侧经由低压燃料通道14及吸入口25而被吸入加压室21中。另一方面，在柱塞23上升的过程中，溢流控制阀28通过通电而闭阀，由此加压室21内的燃料得到加压，其压力上升。而且，当加压室21内的燃料的压力已超过输送管16的燃压PF时，止回阀27开阀，由此加压室21内的燃料经由喷出口26而朝输送管16喷出。
另外，在柱塞23的上升时，在将溢流控制阀28维持成开阀状态直至上升的中途为止，其后进行了闭阀的情况下，加压室21内的燃料在溢流控制阀28闭阀之前，穿过已被打开的吸入口25，经由低压燃料通道14及燃料返回通道15而回流至燃料箱11中。以下，将此种暂时被吸入高压燃料泵20中的燃料朝低压侧的回流称为“溢流”。另外，在溢流控制阀28闭阀后，对应于其闭阀时机，在加压室21内的燃料的压力已超过输送管16的燃压PF的时间点喷出燃料。
所述柱塞23的上升时的溢流控制阀28的闭阀时机通过朝螺线管29的通电占空比DTSC(通电期间在整个期间中所占的比例)来控制，由此控制朝输送管16的燃料喷出量QFP及输送管16的燃压PF。
例如，当通电占空比DTSC为100％时，溢流控制阀28的闭阀时机变成最早，其结果，燃料喷出量QFP变成最大，对应于此，燃压PF的上升速度变成最大。另一方面，通电占空比DTSC越小，溢流控制阀28的闭阀时机越进一步变晚，其结果，燃料喷出量QFP及燃压PF的上升速度进一步变小。
另外，在发动机3的曲柄轴(未图示)设置有曲柄角传感器42(参照图2)。曲柄角传感器42伴随曲柄轴的旋转，输出作为脉冲信号的CRK信号及TDC信号。
CRK信号在各规定的曲柄角度(例如30°)产生。ECU 2根据CRK信号，算出发动机3的转速(以下称为“发动机转速”)NE。TDC信号是表示在任一个气缸3a中发动机3的活塞(未图示)位于进气冲程开始时的TDC(上死点)附近的信号。在本实施方式中，发动机3具有四个气缸3a，因此TDC信号在各曲柄角度180°产生。
进而，从水温传感器43朝ECU 2输入表示发动机3的冷却水的温度(以下称为“发动机水温”)TW的检测信号，从油门开度传感器44朝ECU 2输入表示车辆的油门踏板(未图示)的操作量(以下称为“油门开度”)AP的检测信号。
ECU 2包含微型计算机(未图示)，所述微型计算机包含中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(ReadOnly Memory，ROM)及输入/输出接口(均未图示)等。ECU 2对应于来自所述传感器41～传感器44的检测信号等，按照已被存储在ROM中的控制程序，辨别发动机3的运转状态，并且执行包含利用喷射器4的燃料喷射或利用火花塞5的点火时期的控制的发动机控制。在本实施方式中，特别执行经由高压燃料泵20来控制燃压PF的燃料压力控制。
图4表示所述燃料压力控制处理。在发动机3的运转过程中，从发动机3的起动开始时至到达常规运转时为止，与CRK信号的产生同步地重复执行所述处理。在本处理中，首先在步骤1(图示为“S1”。以下相同)中，辨别经检测的发动机转速NE是否为规定的空转转速NEIDL以上。
当所述步骤1的答案为否(NO)，发动机转速NE未达到空转转速NEIDL时，视作正在转动曲柄，而进入步骤2，辨别经检测的燃压PF是否为规定的阈值PFREF以上。将所述阈值PFREF设定成起动时的目标燃压PFCMD(例如16Mpa)的附近，具体而言，设定成从目标燃压PFCMD减去比较小的规定值所得的值。
当所述步骤2的答案为否，燃压PF未达到阈值PFREF时，执行升压控制。具体而言，将高压燃料泵20的燃料喷出量QFP设定成规定的最大值QMAX(步骤3)，并且为了实现所述最大值QMAX，将溢流控制阀28的通电占空比DTSC设定成最大溢流值DFULL(＝100％)(步骤4)，并结束本处理。通过此种燃料喷出量QFP及通电占空比DTSC的设定，在升压控制中，燃压PF以最大速度上升。
另一方面，当所述步骤2的答案为是，燃压PF已达到阈值PFREF时，辨别限制控制旗标F_LMT是否为“1”(步骤5)。在本处理初次跳转至步骤5的情况下，其答案变成否，对应于此而执行步骤6。在所述步骤6中，辨别发动机3的停止时间(从前次的停止时至本次的起动开始时为止的时间)TMSK是否为规定时间TMREF(例如8小时)以上。
当所述步骤6的答案为是，发动机3的停止时间TMSK比较长时，推断在本次的起动时之前燃压PF已充分地下降，由此不存在产生伴随起动的燃压PF的过冲的担忧。因此，不执行后述的限制控制，而进入所述步骤3及步骤4，将燃料喷出量QFP设定成最大值QMAX，将通电占空比DTSC设定成最大溢流值DFULL，并结束本处理。
另一方面，当所述步骤6的答案为否时，在步骤7中，辨别经检测的发动机水温TW是否为规定温度TWREF以上。当其答案为否时，推断因燃料的温度低而导致燃压PF处于比较低的状态，由此不存在产生伴随起动的燃压PF的过冲的担忧。因此，在此情况下，也不执行燃压PF的限制控制，而执行所述步骤3及步骤4。
另一方面，当步骤7的答案为是时，发动机3的停止时间TMSK短、且燃料的温度高，因此燃压PF处于比较高的状态，由此存在产生伴随起动的燃压PF的过冲的担忧，为了防止其的产生，在步骤8以后执行限制控制。
具体而言，首先在步骤8中，为了表示正在执行限制控制，而将限制控制旗标F_LMT设置成“1”。继而，通过下式(1)来算出高压燃料泵20的燃料喷出量的上限值QLMT(步骤9)。
QLMT＝ΔP·V/K…(1)
此处，ΔP是燃压变化量，作为泄压阀开阀压力PRF与燃压PF的差(＝PRF-PF)来算出。V是输送管16的容量，K是燃料的体积弹性系数。
另外，式(1)是基于作为与液体相关的压力、容积及体积的关系式的下式(2)，来获得针对燃料体积变化量ΔQ来表示式(2)的式(3)，并且将ΔQ替换成燃料喷出量的上限值QLMT的式。
ΔP＝(ΔQ/V)·K…(2)
ΔQ：燃料体积变化量
ΔQ＝ΔP·V/K…(3)
因此，由式(1)所算出的上限值QLMT表示从当前时间点至燃压PF达到泄压阀开阀压力PRF为止，高压燃料泵20在每一次的动作中可喷出的燃料量的极限值。
回到图4，在步骤10中，将在步骤9中所算出的上限值QLMT作为燃料喷出量QFP来设定。继而，在步骤11中，对应于燃料喷出量QFP，检索规定的图(未图示)，由此算出溢流控制阀28的通电占空比DTSC，并结束本处理。
另外，在执行所述步骤8后，步骤3的答案变成是，在此情况下，跳过步骤6～步骤9，执行步骤10及步骤11，由此将燃料喷出量QFP设定成上限值QLMT，并且对应于燃料喷出量QFP来算出通电占空比DTSC。
另一方面，当所述步骤1的答案为是，发动机转速NE已达到空转转速NEIDL时，视作转动曲柄完成，发动机3已启动(已完全爆发)，将限制控制旗标F_LMT重置成“0”(步骤12)，结束限制控制，并且转变成常规控制。
在所述常规控制中，首先算出目标燃压PFCMD(步骤13)。所述目标燃压PFCMD的算出例如可通过对应于发动机转速NE及要求转矩TRQ，检索规定的图(未图示)来进行。另外，要求转矩TRQ可通过对应于发动机转速NE及经检测的油门开度AP，检索规定的图(未图示)来算出。
在接下来的步骤14中，对应于燃压PF与目标燃压PFCMD，以燃压PF变成目标燃压PFCMD的方式，通过反馈控制来算出溢流控制阀28的通电占空比DTSC，并结束本处理。
图5将通过目前为止所说明的图4的燃料压力控制处理所获得的动作例(实线)与比较例(虚线)一同表示。比较例是如专利文献1中所记载那样，从内燃机的起动开始时进行溢流控制阀的通电占空比及燃料喷出量的限制的例子。
在此例中，在时间点t1开始起动(转动曲柄)。从所述起动开始时至燃压PF达到阈值PFREF(时间点t2)为止，图4的步骤2的答案变成否，执行燃压PF的升压控制。在升压控制中，将燃料喷出量QFP设定成最大值QMAX(步骤3)，将通电占空比DTSC设定成最大溢流值DFULL(步骤4)，由此燃压PF急速地上升。
若燃压PF达到阈值PFREF(时间点t2)，则将限制控制旗标F_LMT设置成“1”(步骤8)，开始燃压PF的限制控制。在限制控制中，通过由式(1)所算出的上限值QLMT来限制燃料喷出量QFP，并且对应于已被限制的燃料喷出量QFP，算出通电占空比DTSC(步骤9～步骤11)。由此，燃压PF的上升速度变小，燃压PF在时间点t3达到目标燃压PFCMD。伴随于此，从喷射器4喷射燃料，进行燃烧，由此发动机转速NE进一步上升。
其后，若发动机转速NE达到空转转速NEIDL(时间点t4)，则视作发动机3已启动，将限制控制旗标F_LMT重置成“0”(步骤12)，结束限制控制，并且开始燃压PF的常规控制。在所述常规控制中，以燃压PF变成对应于发动机3的运转状态所设定的目标燃压PFCMD的方式，通过反馈控制来算出通电占空比DTSC(步骤13～步骤14)。
相对于此，在比较例中，从发动机的起动开始时进行溢流控制阀的通电占空比及燃料喷出量的限制，因此如由虚线所示，燃压PF的上升速度受到抑制。其结果，虽然不产生燃压PF的过冲，但达到目标燃压PFCMD的时机变晚(时间点t5)，发动机的启动晚。
如上所述，根据本实施方式，在发动机3的起动过程中，从转动曲柄开始时至燃压PF达到比目标燃压PFCMD略小的阈值PFREF为止，执行燃压PF的升压控制，由此将溢流控制阀28的通电占空比DTSC设定成最大溢流值DFULL，将高压燃料泵20的燃料喷出量QFP控制成最大值QMAX，由此最大限度地控制燃压PF的上升速度。由此，燃压PF从转动曲柄开始时迅速地上升，而提前到达目标燃压PFCMD，由此使从喷射器4喷射燃料的时机提前，由此可使发动机3的启动提前。
另外，紧接在升压控制之后执行限制控制，利用上限值QLMT来限制燃料喷出量QFP，由此抑制燃压PF的上升速度。由此，可防止燃压PF大幅度超过目标燃压PFCMD而达到泄压阀开阀压力PRF的过冲，因此，可与所述发动机3的启动的提前化互相结合来确保良好的起动性。
另外，通过式(1)，并根据朝限制控制转变时所检测到的燃压PF与泄压阀开阀压力PRF的关系，设定限制燃料喷出量QFP的上限值QLMT，因此可一边反映此时间点的实际的燃压PF，一边以燃压PF不超过泄压阀开阀压力PRF的方式适当地设定上限值QLMT，由此可适当地进行限制控制中的燃料喷出量QFP的限制。
进而，当发动机转速NE已达到空转转速NEIDL时，推断已进行从喷射器4的燃料的喷射，不存在燃压PF的过冲的担忧，而结束限制控制，因此可避免燃压PF的不必要的抑制。
另外，只在发动机3的停止时间TMSK比规定时间TMREF更短的条件、及发动机水温TW为规定温度TWREF以上的条件成立的情况下，执行限制控制，因此可仅在发动机3的起动开始时的燃压PF高，容易产生过冲的状况下，有效地进行限制控制。
另外，本发明并不限定于已说明的实施方式，能够以各种方式来实施。例如，在实施方式中，将发动机3的起动开始后，燃压PF已达到比目标燃压PFCMD略小的阈值PFREF的时机设为规定的时机，进行从升压控制朝限制控制的切换。只要达成发动机3的提前的启动与燃压PF的过冲的防止，则可任意地设定所述规定的时机。例如，可将所述阈值PFREF设定成与目标燃压PFCMD相等的值或比目标燃压PFCMD略大的值。或者，作为规定的时机，也可以采用发动机3的转动曲柄开始后，经过了规定期间的时机。
另外，在实施方式中，当转动曲柄开始后，发动机转速NE已达到空转转速NEIDL时，视作已开始从喷射器4的燃料的喷射动作，而结束限制控制，但也可以在转动曲柄开始后，经过了规定期间时结束限制控制。
进而，在实施方式中，在发动机3的停止时间TMSK比较短的情况、或发动机水温TW比较高的情况下，判定发动机3的起动开始时的燃压PF处于高的状态，而执行限制控制，但也可以使用表示起动开始时的燃压PF的状态的其他适当的参数，例如外部空气温度或者润滑油或燃料的温度等来代替这些参数。
另外，实施方式的高压燃料泵20是包括溢流控制阀28，通过变更溢流控制阀28的通电占空比DTSC来控制燃料喷出量QFP的类型的泵，但只要可变更燃料喷出量，则其结构任意。此外，可在本发明的主旨的范围内适宜变更细微部分的结构。

Claims (5)

1.一种内燃机的燃料压力控制装置，是控制供给至燃料喷射阀的燃料的压力的内燃机的燃料压力控制装置，其特征在于，包括：
燃料泵，将所述内燃机作为驱动源，朝所述燃料喷射阀侧喷出经加压的燃料；
升压控制部件，在所述内燃机的起动过程中，在从转动曲柄开始时至中途的规定的时机为止的期间，执行将所述燃料泵的燃料喷出量设定成所述燃料的升压用的规定值的升压控制；以及
限制控制部件，紧接在所述升压控制之后，执行利用比所述规定值更小的上限值来限制所述燃料喷出量的限制控制。
2.根据权利要求1所述的内燃机的燃料压力控制装置，其特征在于，作为从所述燃料喷射阀喷射燃料所需要的所述燃料的压力的目标值，设定目标燃料压力，
所述燃料压力控制装置还包括：燃料压力检测部件，检测所述燃料的压力，
所述规定的时机是经检测的所述燃料的压力已达到所述目标燃料压力的附近的时机。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机的燃料压力控制装置，其特征在于，还包括：
泄压阀，在所述燃料的压力已达到规定的泄压阀开阀压力时开阀，释放所述燃料的压力；以及
上限值设定部件，根据在所述规定的时机所检测到的所述燃料的压力与所述泄压阀开阀压力的关系，设定所述上限值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的内燃机的燃料压力控制装置，其特征在于，还包括：转速检测部件，检测所述内燃机的转速，
所述限制控制部件在经检测的所述内燃机的转速已达到规定的转速时、或从所述内燃机的起动开始时经过了规定期间时，结束所述限制控制。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的内燃机的燃料压力控制装置，其特征在于，还包括：压力状态判定部件，判定所述内燃机的起动开始时的所述燃料的压力的状态，
所述限制控制部件将所述燃料的压力被判定处于高的状态作为条件，执行所述限制控制。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009250192A (ja) * 2008-04-10 2009-10-29 Denso Corp コモンレール圧制御装置およびそれを用いた燃料噴射システム
US20100031911A1 (en) * 2006-09-22 2010-02-11 Bertrand Gessier Device for starting an internal combustion engine, particularly a diesel engine
CN101737185A (zh) * 2008-11-14 2010-06-16 日立汽车***株式会社 内燃机的控制装置
US20110162622A1 (en) * 2008-09-19 2011-07-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel supply apparatus and fuel supply method for internal combustion engine
CN108386286A (zh) * 2017-02-02 2018-08-10 三菱自动车工业株式会社 内燃机的燃料喷射装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60204961A (ja) * 1984-03-29 1985-10-16 Mazda Motor Corp デイ−ゼルエンジンの燃料噴射装置
JPH09151823A (ja) * 1995-11-28 1997-06-10 Denso Corp 燃料供給装置
JP4707795B2 (ja) 2000-04-12 2011-06-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料圧力制御装置
US8833343B2 (en) * 2007-10-12 2014-09-16 Ford Global Technologies, Llc Fuel system for improved engine starting
DE102012204758B4 (de) * 2012-03-26 2021-06-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuergerät zum Start eines Ottomotors
JP6160600B2 (ja) * 2014-11-25 2017-07-12 トヨタ自動車株式会社 車両の制御装置
JP7226173B2 (ja) * 2019-07-30 2023-02-21 株式会社デンソー 燃料噴射システムの制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100031911A1 (en) * 2006-09-22 2010-02-11 Bertrand Gessier Device for starting an internal combustion engine, particularly a diesel engine
JP2009250192A (ja) * 2008-04-10 2009-10-29 Denso Corp コモンレール圧制御装置およびそれを用いた燃料噴射システム
US20110162622A1 (en) * 2008-09-19 2011-07-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel supply apparatus and fuel supply method for internal combustion engine
CN101737185A (zh) * 2008-11-14 2010-06-16 日立汽车***株式会社 内燃机的控制装置
CN108386286A (zh) * 2017-02-02 2018-08-10 三菱自动车工业株式会社 内燃机的燃料喷射装置

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