JP3815512B2 - エンジン用蓄圧式燃料供給装置の制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧燃料供給ポンプから蓄圧式コモンレールを経てインジェクタに高圧燃料を供給するエンジンの燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、実開平５−１８５４号公報および特開平７−１５８５３６号公報に開示されているように、高圧燃料供給ポンプから蓄圧式コモンレールを経てインジェクタに高圧燃料を供給する燃料供給系において、コモンレールに圧力制御弁を接続する燃料供給装置が知られている。このような燃料供給装置では、コモンレール内の燃料圧力が所定圧を越えて上昇すると、圧力制御弁が開弁してコモンレールから燃料を排出してコモンレールの燃料圧力を所定圧以下に規制している。
【０００３】
蓄圧式燃料供給装置のコモンレール圧を制御する圧力制御弁は、従来は機械式のもので、電気信号により開閉制御をする装置は知られていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本出願人によると、エンジンの高温再始動時の燃料供給系において発生する空気や燃料ベーパを除去するため、コモンレール内の圧力を電気的に制御する燃料供給装置が提案されている。
この種のエンジン用蓄圧式燃料供給装置においては、エンジン始動開始後コモンレールの内圧が十分に高くなった状態でエンジンの始動完了をする。したがって、コモンレール内圧が十分に高い状態でエンジンが安定した通常運転状態になる。このため、コモンレール内圧が所定値に到達した時をエンジン始動完了時と定義すれば、エンジン用蓄圧式燃料供給装置においては、コモンレールを備えない通常の燃料供給装置に比べ、エンジン始動開始後エンジン始動完了にいたるまでエンジンの不安定な運転状態が相対的に長期間継続する。この種の蓄圧式燃料供給装置を備えたエンジンでは始動完了までの期間が長期間になる傾向があるので、エンジンが安定状態になるまでの期間を短縮する要請は大きい。
【０００５】
また、従来の高圧燃料噴射ポンプを備えた蓄圧式燃料供給装置においては、エンジン始動開始後例えばスターターオン時以降にインジェクタを開閉する駆動パルスが各気筒について、エンジンの吸気、圧縮、燃焼および排気からなる１サイクル毎に１回である。このため、燃焼室内の混合気の燃焼しやすさの観点からは均一かつ短期間に燃焼しやすい混合気を形成することにはならず、▲１▼エンジン始動開始から初爆までのクランキング期間ないし▲２▼初爆からコモンレール内圧が十分に上昇するまでの始動完了にいたるまでの期間に長期間を要し、エンジン始動完了まで運転状態の不安定さを回避することはできなかったし、回避しようとする工夫は十分になされていなかった。
【０００６】
本発明の目的は、エンジン始動開始後に速やかに初爆させ始動完了させるようにしたエンジン用蓄圧式燃料供給装置の制御方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、エンジン始動開始から始動完了までの期間を短縮し、スタータの負荷軽減による長寿命化および燃費の向上を図るエンジン用蓄圧式燃料供給装置の制御方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、エンジン始動後コモンレール内の圧力を早期に立ち上げ、燃料の噴射特性を向上し、エンジンの始動性を向上するエンジン用蓄圧式燃料供給装置の制御方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のエンジン用蓄圧式燃料供給装置の制御方法によると、始動時カムの位相の算出ができない場合においても、コモンレール内蓄圧室の圧力を効果的に早期に上昇させることができる。
【０００９】
請求項２記載のエンジン用蓄圧式燃料供給装置の制御方法によると、エンジン始動開始信号の入力に先立って、エンジン始動予測信号の入力時に低圧燃料供給ポンプを駆動するため、エンジンの始動をなお一層早期に完了することができる。
請求項３記載のエンジン用蓄圧式燃料供給装置の制御方法によると、エンジン始動開始信号は、スタータオン信号、低圧燃料供給ポンプオン信号、イグニッションキーオン信号のいずれかであるため、エンジンの始動開始を的確に捉え、電子制御することができる。
【００１０】
請求項４記載のエンジン用蓄圧式燃料供給装置の制御方法によると、エンジン始動完了信号は、前記燃料供給系の圧力を検知する圧力センサのコモンレール圧所定値検知信号、エンジン回転数所定値信号のいずれかであるため、エンジンの始動完了を的確に捉え、その後の通常運転を適正に移行することができる。
【００１１】
請求項５記載のエンジン用蓄圧式燃料供給装置の制御方法によると、燃料の促進による始動期間短縮と蓄圧室の圧力の早期の上昇とがあいまってより早期にエンジン始動を完了させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例を図１〜図５に示す。
図１は、本発明の燃料供給装置をガソリンエンジン用燃料供給システムに適用したシステム構成図である。低圧燃料供給ポンプ１０１により燃料タンク１００から汲み上げられフィルタ１０２を介して高圧燃料供給ポンプ１０４に供給される燃料の圧力は、低圧プレッシャレギレータ１０３により０．２〜０．５ＭＰａに調圧されている。吸入弁１０４ａから高圧燃料供給ポンプ１０４に吸入された燃料は数ＭＰａ〜数十ＭＰａに昇圧されてデリバリバルブ２３０からコモンレール１０５に送出される。吸入弁１０４ａと吐出弁１０４ｂの開弁圧力は低圧燃料供給ポンプ１０１の燃料供給圧力よりも低く設定されている。
【００１３】
高圧燃料供給ポンプ１０４で加圧圧送されコモンレール１０５に供給された高圧燃料は、コモンレール１０５内に形成された図示しない蓄圧室で蓄圧されてエンジンの各気筒に配設されたインジェクタ１０６に供給される。コモンレール１０５に取付けられた圧力センサ１０７により蓄圧室の燃料圧力が検出され、ＥＣＵ１１０に圧力信号が送出される。コモンレール１０５にはさらに圧力制御弁としての高圧プレッシャレギュレータ１０が取付けられている。
【００１４】
高圧プレッシャレギュレータ１０が開弁すると、蓄圧室の燃料が燃料タンク１００に排出され、蓄圧室の燃料圧力が調整される。ＥＣＵ１１０は圧力センサ１０７からの圧力信号以外にも、各種センサからイグニション（Ｉｇ）信号 、スタータ（ＳＴＡ）信号、エンジン回転数（ＮＥ）信号を入力し、エンジン運転状態を把握している。
【００１５】
次に、高圧プレッシャレギュレータ１０について図２に基づいて詳細に説明する。
高圧プレッシャレギュレータ１０は、機械式に入口と出口の圧力差に応じて開弁するし、また入口と出口の圧力差に関わらず電磁式に電気信号の入力により強制開弁することができる。 高圧プレッシャレギュレータ１０のハウジング１１の一方の端部はバルブボディ１２とかしめ固定されており、ハウジング１１の他方の端部は固定コア２１とかしめ固定されている。バルブボディ１２の燃料吸入側にフィルタケース１３が挿入されており、このフィルタケース１３内に燃料フィルタ１４が収容されている。ハウジング１１の中央部外周壁に設けられた雄ねじ部１１ａがコモンレール１０５の図示しない雌ねじ部とねじ結合することにより高圧プレッシャレギュレータ１０はコモンレール１０５に取付けられている。
【００１６】
ニードル弁１５はバルブボディ１２に往復移動可能に収容されており、ニードル弁１５の一方の端部である当接部１５ａはノズルボディ１２に設けられた弁座１２ａに着座可能である。ニードル弁１５の他方の端部である固定部１５ｂは可動コア２２とレーザー溶接等により固定されている。ノズルボディ１２とハウジング１１との間にはスペーサ１６が配設されており、このスペーサ１６の厚みを調節することによりニードル弁１５のリフト量を調整することができる。
【００１７】
固定コア２１はハウジング１１とかしめ固定されており、このかしめ部を含み固定コア２１の外周壁にコネクタ４０がモールド成形されている。アジャスティングパイプ３１は固定コア２１内に圧入することにより固定コア２１にかしめ固定されている。アジャスティングパイプ３１の押し込み量を調節することにより圧縮コイルスプリング３４の付勢力を調節することができる。圧縮コイルスプリング３４の付勢力は、高圧燃料供給ポンプ１０４の燃料供給圧力からニードル弁１５が開弁方向に受ける力よりも大きくなるように設定されている。
【００１８】
固定コア２１、可動コア２２、コイル３５は電磁駆動部を構成している。固定コア２１の外周にはスプール３６に巻回されたコイル３５が配設されており、コネクタ４０に設けられてたターミナル４１からコイル３５に電力が供給される。可動コア２２はハウジング１１に往復移動可能に支持されており、圧縮コイルスプリング３４によりニードル弁１５の弁座着座方向に付勢されている。
【００１９】
次に電磁式プレッシャレギュレータの作動について図３、４に基づいて説明する。
コイル３５への通電オン時、図３に示すように、固定コア２１に可動コア２２が当接することにより、弁座１２ａから当接部１５ａが離間し、コモンレール側の高圧燃料が燃料通路２４を通りアジャスティングパイプ３１の内部を通り低圧側に逃がされる。これにより、コモンレール１０５の内部の圧力が降下する。
【００２０】
コイル３５の通電オフ時、コモンレール側の圧力とアジャスティングパイプ３１の内部の圧力と圧縮コイルスプリング３４の付勢設定圧とのバランスに応じてニードル弁１５の位置が決まる。圧縮コイルスプリング３４の設定圧よりも低いコモンレール側の圧力であれば、ニードル弁１５の当接部１５の当接部１５ａが弁座１２ａに当接する。コモンレール側の圧力が圧縮コイルスプリング３４の設定圧を越えると、ニードル弁１５の当接部１５ａが弁座１２ａから離間し、図４に示すように、コモンレール側の高圧燃料が燃料通路２４ならびに可動コア２２の周囲とハウジング１１の内壁との間の隙間の燃料通路２５を通り、低圧側に逃げる。これにより、コモンレール圧が過度に上昇したとき、コモンレール圧を設定圧に保持する。
【００２１】
ニードル弁１５のシート１５ａとノズルボディ１２の弁座１２ａの弁１５のリフトによる開口面積は、コモンレール圧力により開口後に変化する。シート１５ａと弁座１２ａ間の面積より流路２４および２５の流路面積の和の方が大きく設定されている。これにより、コモンレール内圧力が異常上昇したときにニードル弁１５がリフトするのでこのリフト量に応じて圧力の逃し分が大きくなるようにしている。
【００２２】
図５に示すように、高圧燃料供給ポンプ１０４は、吸入口２１２と調量弁としての電磁弁２２０とデリバリバルブ２３０とを収容しているシリンダ２１１の上部をエンジンハウジングの一部であるヘッドカバー２００に固定している。ヘッドカバー２００に収容されている高圧燃料供給ポンプ１０４のその他の部分は、円筒状のスリーブ２４０に囲われてヘッドカバー２００のスリーブ収容孔２７６に収容されている。スリーブ２４０はスクリュウねじ２６０によりシリンダ２１１に固定されている。ポンプカム１１１は、エンジンの吸気弁または排気弁を開閉駆動するバルブカムシャフトに取付けられ、プランジャ２４３を駆動する。
【００２３】
プランジャ２４３を往復動可能に支持するシリンダ２１１の内壁には、円環状の燃料溜まり２１１ｂおよび２１１ｃが形成されている。燃料溜まり２１１ｂはリターン通路２１７を介して吸入通路２１２ａと連通し、燃料溜まり２１１ｃは、図示しないリターン通路に連通している。
吸入口２１２には吸入通路２１２ａが形成されており、低圧燃料供給ポンプ１０１から燃料が供給される。吸入通路２１２ａは燃料通路２１３と連通し、リターン通路２１７を介して燃料溜まり２１１ｂと連通している。
【００２４】
電磁弁２２０はシリンダ２１１に鉛直下向きに嵌挿されており、電磁弁２２０の内部には燃料の供給通路の形成されたバルブボディ２２２が嵌挿されている。弁体２２３は、弁座２２１に対して当接および離間可能にバルブボディ２２２に配設されている。また、弁体２２３は、図示しない付勢手段としてのスプリングにより、下方に付勢され、電磁弁の非通電時には、弁座２２１と離間し、通電時には、スプリング力に抗して、弁体２２３が上方に移動するので、弁座２２１と当接して電磁弁が閉塞する。そして、このスプリングは、プランジャ２４３が上昇時、後述する燃料加圧室２１６内の圧力上昇により、弁体２２３が弁座２２１を閉塞する付勢力に設定されている。バルブボディ２２２の−Ｚ軸方向端面はプレート２２４と、プレート２２４の−Ｚ軸方向端面はワッシャ２２５と、そしてワッシャ２２５の−Ｚ軸方向端面はシリンダ２１１と面接触している。電磁弁２２０周囲のシリンダ２１１の内壁には環状の燃料ギャラリ２１４が形成され、この燃料ギャラリ２１４は燃料通路２１３および燃料加圧室２１６と連通している。
【００２５】
デリバリバルブ２３０はシリンダ２１１とねじ結合で固定し、吐出弁体２３１は、圧縮コイルスプリング２３２により弁座２３３に付勢されている。燃料加圧室２１６内の圧力が所定圧以上になると、圧縮コイルスプリング２３２の付勢力に抗して吐出弁体２３１がリフトし、吐出通路２１５と吐出口２３４とが連通し、燃料を吐出する。デリバリバルブ２３０は図示しない燃料配管によりコモンレール１０５と接続されている。
【００２６】
タペット２４１は有底円筒状に形成され、ポンプカム１１１に底面２４１ａを当接している。タペット２４１はスリーブ２４０の内壁２４０ｂに摺動可能に支持されている。スリーブ２４０の内壁２４０ｂとタペット２４１の外壁との間には円筒状の油溜まり２４２が形成されており、ヘッドカバー２００に形成された油通路２０１、スリーブ２４０に形成された油通孔２４０ａを介して潤滑油が供給され、タペット２４１の往復動によるスリーブ２４０との焼付きを防止している。タペット２４１は、図５に示すプランジャ２４３の下死点位置においてもピン２６１に係止しないが、ヘッドカバー２００への組付け時、ピン２６１により落下を防止される。
【００２７】
プランジャ２４３は、摺動孔２１１ａを形成するシリンダ２１１の内壁に軸方向に摺動可能に支持されている。スプリングシート２４４は圧縮コイルスプリング２４５により図５の−Ｚ軸方向に付勢され、タペット２４１の内底面に当接している。プランジャ２４３のヘッド部２４３ａは、タペット２４１の内底面とスプリングシート２４４との間に挟持され、スプリングシート２４４により図５の−Ｚ軸方向に付勢されている。プランジャ２４３の図５の＋Ｚ軸方向の端面と、シリンダ２１１の内壁と、電磁弁２２０の端面とにより燃料加圧室２１６が形成されている。
【００２８】
ＥＣＵ１１０は、圧力センサ１０７により検出された圧力信号、および、エンジンの回転数や負荷等のエンジン運転状態等に応じて燃料噴射圧が最適値になるように電磁弁２２０の通電時期を制御することによりコモンレール１０５へ吐出される燃料量を制御している。すなわち、プランジャ２４３が下死点から上死点まで移動する間のある時点で通電することで電磁弁を閉じ燃料加圧室２１６を閉塞する。その後もプランジャ２４３は上昇を続け、デリバリバルブ２３０が所定圧力になると、吐出弁体２３１がリフトし燃料をコモンレール１０５に吐出し始める。プランジャ２４３が上死点に達するまで、燃料加圧室２１６内の燃料がコモンレール１０５に吐出され、コモンレール１０５に吐出し始めてからプランジャ２４３が上死点に達するまでの時間が長いほど多くの燃料量がコモンレール１０５に送られる。したがって、通電時期を制御することにより、コモンレール１０５へ送られる燃料量を制御できコモンレール内圧力を制御できる。
【００２９】
また、 ＥＣＵ１１０は、センサ類１０８からエンジンの回転数や負荷状態等のエンジンの運転状態を検出し、これに応じて燃料噴射時期および噴射期間を制御するための制御信号をインジェクタ１０６に出力している。ここでセンサ類とは例えばアクセル開度信号または自動変速機のシフトアップ信号も含む。このような検出信号に基づいてエンジンからのコモンレール内圧力の減圧要求を判断し、高圧燃料ポンプ１０４の電磁弁２２０の閉弁時期を制御したり電磁式プレッシャレギュレータ１１２の開閉を制御し、コモンレール内圧力を制御している。
【００３０】
次に、本実施例のエンジンの始動制御のさいの高圧ポンプ制御とインジェクタ制御とについて図６に基づいて説明する。
( １) 始動予測
エンジンの始動開始が予測される始動予測信号が入力されたとき、低圧燃料供給ポンプ１０１がオンになる。これは、エンジンキースイッチのオンされる前、低圧燃料供給ポンプ１０１をいち早くオンすることにより蓄圧式コモンレール１０５に早期に低圧燃料を供給し、その後のスタータオン後通常の運転状態に早期に移行させるためである。ここで始動予測信号としては、エンジンの始動が開始される蓋然性の高い運転者の行動パターンを検知したときである。例えば車両運転席のドア閉モードからドア開モードへの切換え、ドアキー挿入の検知、などである。
【００３１】
( ２) スタータモータ始動
エンジンキースイッチのオンによりスタータモータが始動されると、高圧燃料供給ポンプ１０４のデューティ制御を開始する。このデューティ制御は、高圧燃料供給ポンプ１０４の吐出量を調量弁である電磁弁２２０のデューティ制御によりコモンレール圧力を早期に圧力上昇するもので、エンジンの気筒判別が未成立の段階で実行され、気筒判別が成立するまで継続される。ここで、気筒判別の成立とは、これによりポンプカム１１１の位相を算出し、これにより調量弁を制御することでポンプの吐出量を制御するものである。すなわち、気筒判別が未成立の状態、すなわちカムの位相を算出できない状態では、ポンプカム１１１の位相が不明であり、吐出量の制御が不能であるので、次のようなデューティ制御でコモンレール内圧力を早期に圧力上昇させる。すなわち、電磁弁２２０をポンプカム１１１の位相に関わらず、微少間隔で開閉させるデューティ制御を行うと、ポンプカムの回転によりプランジャが上昇するとき、電磁弁２２０の通電がないときにおいても、燃料加圧室２１６の圧力上昇により弁体２２３は付勢手段に抗して弁座２２１と当接し閉じたままであるので、燃料加圧室２１６内を上昇させることができる。ポンプカムが更に回転して、プランジャが下降する際には、電磁弁の非通電時に、付勢手段の付勢力が燃料加圧室２１６内の圧力を上回るので、弁体２２３は弁座２２１から離間するので、燃料通路２１３から燃料加圧室２１６に燃料が供給される。この繰り返しにより、気筒判別が未成立の状態においても、コモンレール内圧を上昇させることができる。そして、スタータモータによる駆動力がクランクシャフトに伝達されてクランキング回転される。
【００３２】
( ３) エンジン気筒判別
クランクシャフトの回転中ポンプカムが取付けられるバルブカムシャフトはクランクシャフトに連動しているのでクランク角信号の入力により気筒判別が成立する。気筒判別が成立したのち、高圧燃料供給ポンプ１０４は通常運転時のポンプ制御に移行する。すなわちこの気筒判別によりポンプカム１１１の位相が判別され、これにより調量弁としての電磁弁２２０の通電時期制御すなわち調量弁の開閉タイミング制御を容易に行なうことができる。インジェクタ１０６は、気筒判別が成立した後、吸気、圧縮、燃焼および排気の１サイクル中に複数回噴射この例では２回噴射を継続する。これは、低温始動時、空燃比をリッチ側に制御することで、混合気の着火を速め、早期に初爆させ、始動モードを完了するためである。
【００３３】
( ４) エンジンの初爆
スタータモータによるクランクシャフトの回転によりやがて気筒判別の成立後初爆を完結する。初爆後は他気筒においても燃焼を実現し、早期にエンジン回転数が上昇する。エンジン回転数が所定値に至るまですなわち始動完了するまで、インジェクタの複数回噴射を実行しつづける。
【００３４】
( ５) エンジン始動完了
エンジン回転数が所定回転値以上に到達すると、その後インジェクタ制御は通常の１回噴射に切換える。１回の燃料噴射期間（燃料噴射量）はエンジン負荷信号、エンジン回転信号などの信号により演算された処理結果の期間である。本実施例では、エンジン始動完了をエンジン回転数の所定回転値で検知したが、本発明では、コモンレール内圧の所定値で検知しても良い。
【００３５】
次に、エンジン始動モードの高圧ポンプ制御ならびにインジェクタ制御の制御方法について説明する。
図７は、高圧ポンプ制御を示す。
まずエンジン始動状態を読み込み（ステップ２０１）、スタータをオンし（ステップ２０２）、高圧燃料供給ポンプ調量弁である電磁弁２２０のデューティ駆動を開始し（ステップ２０３）、エンジン気筒の判別が確認できたかを判定する（ステップ２０４）。
【００３６】
▲１▼エンジン気筒の判別が未確認である場合、クランク角信号の入力があったとき（ステップ２０７）、クランク角信号が所定回未満であれば（ステップ２０６）、高圧燃料供給ポンプ１０４の調量弁のデューティ駆動を継続する（ステップ２０３）。クランク角信号が未入力であれば（ステップ２０７）、スタータを停止する（ステップ２０８）。これは、クランク角センサが故障しているときなどにスタータをオフに切換えるためである。 ▲２▼エンジンの気筒判別が確認できた後は（ステップ２０４）、高圧燃料供給ポンプ１０４の調量弁の基本駆動タイミングを算出し（ステップ２０５）、通常の高圧ポンプタイミング制御に切換える（ステップ２０９）。
【００３７】
一方、インジェクタ制御については、図８に示すように、まず、エンジン運転状態を読み込み（ステップ３０１）、エンジン気筒判別を読み込み（ステップ３０２）、コモンレール圧を読み込む（ステップ３０３）。コモンレール圧Ｐc が所定圧ＰSG未満であれば（ステップ３０４）、エンジン水温ＴEWが設定温度ＴEWG 未満であると（ステップ３０５）、インジェクタの複数回噴射を指令し（ステップ３０６）、エンジン回転数ＮE が所定エンジン回転数ＮESG 未満である限り（ステップ３０９）、インジェクタの複数回噴射を継続する。このとき、エンジン回転数ＮE が所定エンジン回転数ＮSGを超えたときは（ステップ３０９）、その後インジェクタを通常運転制御に切換える（ステップ３１０）。
【００３８】
コモンレール圧Ｐc が設定圧ＰSG以上となれば（ステップ３０４）、コモンレール高圧と判定し、インジェクタの１回噴射始動増指令を出力する（ステップ３０８）。これは、始動時に始動増量を行うことにより早期にエンジンを始動状態終了し通常の運転状態に移行するためである。エンジン回転数ＮE が所定回転数ＮESG 以上になれば、インジェクタを通常の運転制御に切換える（ステップ３１０）。
【００３９】
コモンレール圧Ｐc が所定圧ＰSG未満でエンジン水温ＴEWが所定温度ＴEWG 以上であると判定されたとき（ステップ３０５）、エンジン回転数ＮE が所定回転数ＮSG未満であれば（ステップ３０７）、インジェクタの複数回噴射指令を出力する（ステップ３０６）。このときエンジン回転数ＮE が所定回転数ＮSG以上であると判定されれば、初爆を完結したとみなし、始動時の１回噴射始動増量を指令し（ステップ３０８）、インジェクタの１回噴射始動増量を指令し、不安定な始動制御状態を早期に通常の運転制御に移行するようにする。エンジン回転数ＮE が所定回転数ＮESG 以上になれば、通常のインジェクタ運転制御に切り換える（ステップ３１０）。
【００４０】
以上説明したように、本実施例によれば、気筒判別が未成立の状態においても燃料加圧室内の圧力を上昇させることができ、コモンレール内圧を上昇させることが早期にできる。また、エンジン始動時、インジェクタ１０６の噴射回数を１サイクルあたり複数回パルス噴射を実行するため、回転数の相対的に低い不安定な状態に燃焼しやすい混合気を燃焼室内に生成し、燃焼を促進し、始動期間を短縮する。すなわち始動時の不安定な運転状態を早期に完結し、エンジン運転性能の快適性ならびに排ガスエミッションの低減を実現する。
【００４１】
本実施例によると、エンジン始動時、インジェクタ１０６による複数回噴射を始動初期から実行し、しかも低圧燃料供給ポンプ圧をいち早く始動予告信号を入力したときから開始することによりエンジン始動完了を早期に終了し、スタータ負荷を低減するという効果がある。したがって車両に搭載した電源の節約と始動早期完了にともなう燃費の向上ならびにスタータの寿命長寿化をはかることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料供給装置のシステム構成図である。
【図２】本発明の実施例による高圧プレッシャレギュレータの断面図である。
【図３】図２の電磁弁オン時の主要部断面図である。
【図４】図２に示す高圧プレッシャレギュレータの電磁弁オフ時の主要部断面図である。
【図５】本発明の実施例による高圧燃料供給ポンプの断面図である。
【図６】本発明の実施例によるエンジン始動制御のタイムチャートである。
【図７】本発明の実施例による高圧ポンプ制御の制御フローである。
【図８】本発明の実施例によるインジェクタ制御の制御フローである。
【符号の説明】
１０ 高圧プレッシャレギュレータ
１１ ハウジング
１２ バルブボディ
１５ ニードル弁
２１ 固定コア
２２ 可動コア
１００ 燃料タンク
１０１ 低圧燃料供給ポンプ
１０２ フィルタ
１０３ 低圧プレッシャレギュレータ
１０４ 高圧燃料供給ポンプ
１０５ コモンレール
１０６ インジェクタ
１０７ 圧力センサ
１１０ ＥＣＵ
１１２ 電磁式プレッシャレギュレータ
（高圧式プレッシャレギュレータ）
１１３ 機械式プレッシャレギュレータ
（高圧式プレッシャレギュレータ）
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧燃料供給ポンプから蓄圧式コモンレールを経てインジェクタに高圧燃料を供給するエンジンの燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、実開平５−１８５４号公報および特開平７−１５８５３６号公報に開示されているように、高圧燃料供給ポンプから蓄圧式コモンレールを経てインジェクタに高圧燃料を供給する燃料供給系において、コモンレールに圧力制御弁を接続する燃料供給装置が知られている。このような燃料供給装置では、コモンレール内の燃料圧力が所定圧を越えて上昇すると、圧力制御弁が開弁してコモンレールから燃料を排出してコモンレールの燃料圧力を所定圧以下に規制している。
【０００３】
蓄圧式燃料供給装置のコモンレール圧を制御する圧力制御弁は、従来は機械式のもので、電気信号により開閉制御をする装置は知られていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本出願人によると、エンジンの高温再始動時の燃料供給系において発生する空気や燃料ベーパを除去するため、コモンレール内の圧力を電気的に制御する燃料供給装置が提案されている。
この種のエンジン用蓄圧式燃料供給装置においては、エンジン始動開始後コモンレールの内圧が十分に高くなった状態でエンジンの始動完了をする。したがって、コモンレール内圧が十分に高い状態でエンジンが安定した通常運転状態になる。このため、コモンレール内圧が所定値に到達した時をエンジン始動完了時と定義すれば、エンジン用蓄圧式燃料供給装置においては、コモンレールを備えない通常の燃料供給装置に比べ、エンジン始動開始後エンジン始動完了にいたるまでエンジンの不安定な運転状態が相対的に長期間継続する。この種の蓄圧式燃料供給装置を備えたエンジンでは始動完了までの期間が長期間になる傾向があるので、エンジンが安定状態になるまでの期間を短縮する要請は大きい。
【０００５】
また、従来の高圧燃料噴射ポンプを備えた蓄圧式燃料供給装置においては、エンジン始動開始後例えばスターターオン時以降にインジェクタを開閉する駆動パルスが各気筒について、エンジンの吸気、圧縮、燃焼および排気からなる１サイクル毎に１回である。このため、燃焼室内の混合気の燃焼しやすさの観点からは均一かつ短期間に燃焼しやすい混合気を形成することにはならず、▲１▼エンジン始動開始から初爆までのクランキング期間ないし▲２▼初爆からコモンレール内圧が十分に上昇するまでの始動完了にいたるまでの期間に長期間を要し、エンジン始動完了まで運転状態の不安定さを回避することはできなかったし、回避しようとする工夫は十分になされていなかった。
【０００６】
本発明の目的は、エンジン始動開始後に速やかに初爆させ始動完了させるようにしたエンジン用蓄圧式燃料供給装置の制御方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、エンジン始動開始から始動完了までの期間を短縮し、スタータの負荷軽減による長寿命化および燃費の向上を図るエンジン用蓄圧式燃料供給装置の制御方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、エンジン始動後コモンレール内の圧力を早期に立ち上げ、燃料の噴射特性を向上し、エンジンの始動性を向上するエンジン用蓄圧式燃料供給装置の制御方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のエンジン用蓄圧式燃料供給装置の制御方法によると、始動時カムの位相の算出ができない場合においても、コモンレール内蓄圧室の圧力を効果的に早期に上昇させることができる。
【０００９】
請求項２記載のエンジン用蓄圧式燃料供給装置の制御方法によると、エンジン始動開始信号の入力に先立って、エンジン始動予測信号の入力時に低圧燃料供給ポンプを駆動するため、エンジンの始動をなお一層早期に完了することができる。
請求項３記載のエンジン用蓄圧式燃料供給装置の制御方法によると、エンジン始動開始信号は、スタータオン信号、低圧燃料供給ポンプオン信号、イグニッションキーオン信号のいずれかであるため、エンジンの始動開始を的確に捉え、電子制御することができる。
【００１０】
請求項４記載のエンジン用蓄圧式燃料供給装置の制御方法によると、エンジン始動完了信号は、前記燃料供給系の圧力を検知する圧力センサのコモンレール圧所定値検知信号、エンジン回転数所定値信号のいずれかであるため、エンジンの始動完了を的確に捉え、その後の通常運転を適正に移行することができる。
【００１１】
請求項５記載のエンジン用蓄圧式燃料供給装置の制御方法によると、燃料の促進による始動期間短縮と蓄圧室の圧力の早期の上昇とがあいまってより早期にエンジン始動を完了させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
本発明の第１実施例を図１〜図５に示す。
図１は、本発明の燃料供給装置をガソリンエンジン用燃料供給システムに適用したシステム構成図である。低圧燃料供給ポンプ１０１により燃料タンク１００から汲み上げられフィルタ１０２を介して高圧燃料供給ポンプ１０４に供給される燃料の圧力は、低圧プレッシャレギレータ１０３により０．２〜０．５ＭＰａに調圧されている。吸入弁１０４ａから高圧燃料供給ポンプ１０４に吸入された燃料は数ＭＰａ〜数十ＭＰａに昇圧されてデリバリバルブ２３０からコモンレール１０５に送出される。吸入弁１０４ａと吐出弁１０４ｂの開弁圧力は低圧燃料供給ポンプ１０１の燃料供給圧力よりも低く設定されている。
【００１３】
高圧燃料供給ポンプ１０４で加圧圧送されコモンレール１０５に供給された高圧燃料は、コモンレール１０５内に形成された図示しない蓄圧室で蓄圧されてエンジンの各気筒に配設されたインジェクタ１０６に供給される。コモンレール１０５に取付けられた圧力センサ１０７により蓄圧室の燃料圧力が検出され、ＥＣＵ１１０に圧力信号が送出される。コモンレール１０５にはさらに圧力制御弁としての高圧プレッシャレギュレータ１０が取付けられている。
【００１４】
高圧プレッシャレギュレータ１０が開弁すると、蓄圧室の燃料が燃料タンク１００に排出され、蓄圧室の燃料圧力が調整される。ＥＣＵ１１０は圧力センサ１０７からの圧力信号以外にも、各種センサからイグニション（Ｉｇ）信号 、スタータ（ＳＴＡ）信号、エンジン回転数（ＮＥ）信号を入力し、エンジン運転状態を把握している。
【００１５】
次に、高圧プレッシャレギュレータ１０について図２に基づいて詳細に説明する。
高圧プレッシャレギュレータ１０は、機械式に入口と出口の圧力差に応じて開弁するし、また入口と出口の圧力差に関わらず電磁式に電気信号の入力により強制開弁することができる。 高圧プレッシャレギュレータ１０のハウジング１１の一方の端部はバルブボディ１２とかしめ固定されており、ハウジング１１の他方の端部は固定コア２１とかしめ固定されている。バルブボディ１２の燃料吸入側にフィルタケース１３が挿入されており、このフィルタケース１３内に燃料フィルタ１４が収容されている。ハウジング１１の中央部外周壁に設けられた雄ねじ部１１ａがコモンレール１０５の図示しない雌ねじ部とねじ結合することにより高圧プレッシャレギュレータ１０はコモンレール１０５に取付けられている。
【００１６】
ニードル弁１５はバルブボディ１２に往復移動可能に収容されており、ニードル弁１５の一方の端部である当接部１５ａはノズルボディ１２に設けられた弁座１２ａに着座可能である。ニードル弁１５の他方の端部である固定部１５ｂは可動コア２２とレーザー溶接等により固定されている。ノズルボディ１２とハウジング１１との間にはスペーサ１６が配設されており、このスペーサ１６の厚みを調節することによりニードル弁１５のリフト量を調整することができる。
【００１７】
固定コア２１はハウジング１１とかしめ固定されており、このかしめ部を含み固定コア２１の外周壁にコネクタ４０がモールド成形されている。アジャスティングパイプ３１は固定コア２１内に圧入することにより固定コア２１にかしめ固定されている。アジャスティングパイプ３１の押し込み量を調節することにより圧縮コイルスプリング３４の付勢力を調節することができる。圧縮コイルスプリング３４の付勢力は、高圧燃料供給ポンプ１０４の燃料供給圧力からニードル弁１５が開弁方向に受ける力よりも大きくなるように設定されている。
【００１８】
固定コア２１、可動コア２２、コイル３５は電磁駆動部を構成している。固定コア２１の外周にはスプール３６に巻回されたコイル３５が配設されており、コネクタ４０に設けられてたターミナル４１からコイル３５に電力が供給される。可動コア２２はハウジング１１に往復移動可能に支持されており、圧縮コイルスプリング３４によりニードル弁１５の弁座着座方向に付勢されている。
【００１９】
次に電磁式プレッシャレギュレータの作動について図３、４に基づいて説明する。
コイル３５への通電オン時、図３に示すように、固定コア２１に可動コア２２が当接することにより、弁座１２ａから当接部１５ａが離間し、コモンレール側の高圧燃料が燃料通路２４を通りアジャスティングパイプ３１の内部を通り低圧側に逃がされる。これにより、コモンレール１０５の内部の圧力が降下する。
【００２０】
コイル３５の通電オフ時、コモンレール側の圧力とアジャスティングパイプ３１の内部の圧力と圧縮コイルスプリング３４の付勢設定圧とのバランスに応じてニードル弁１５の位置が決まる。圧縮コイルスプリング３４の設定圧よりも低いコモンレール側の圧力であれば、ニードル弁１５の当接部１５の当接部１５ａが弁座１２ａに当接する。コモンレール側の圧力が圧縮コイルスプリング３４の設定圧を越えると、ニードル弁１５の当接部１５ａが弁座１２ａから離間し、図４に示すように、コモンレール側の高圧燃料が燃料通路２４ならびに可動コア２２の周囲とハウジング１１の内壁との間の隙間の燃料通路２５を通り、低圧側に逃げる。これにより、コモンレール圧が過度に上昇したとき、コモンレール圧を設定圧に保持する。
【００２１】
ニードル弁１５のシート１５ａとノズルボディ１２の弁座１２ａの弁１５のリフトによる開口面積は、コモンレール圧力により開口後に変化する。シート１５ａと弁座１２ａ間の面積より流路２４および２５の流路面積の和の方が大きく設定されている。これにより、コモンレール内圧力が異常上昇したときにニードル弁１５がリフトするのでこのリフト量に応じて圧力の逃し分が大きくなるようにしている。
【００２２】
図５に示すように、高圧燃料供給ポンプ１０４は、吸入口２１２と調量弁としての電磁弁２２０とデリバリバルブ２３０とを収容しているシリンダ２１１の上部をエンジンハウジングの一部であるヘッドカバー２００に固定している。ヘッドカバー２００に収容されている高圧燃料供給ポンプ１０４のその他の部分は、円筒状のスリーブ２４０に囲われてヘッドカバー２００のスリーブ収容孔２７６に収容されている。スリーブ２４０はスクリュウねじ２６０によりシリンダ２１１に固定されている。ポンプカム１１１は、エンジンの吸気弁または排気弁を開閉駆動するバルブカムシャフトに取付けられ、プランジャ２４３を駆動する。
【００２３】
プランジャ２４３を往復動可能に支持するシリンダ２１１の内壁には、円環状の燃料溜まり２１１ｂおよび２１１ｃが形成されている。燃料溜まり２１１ｂはリターン通路２１７を介して吸入通路２１２ａと連通し、燃料溜まり２１１ｃは、図示しないリターン通路に連通している。
吸入口２１２には吸入通路２１２ａが形成されており、低圧燃料供給ポンプ１０１から燃料が供給される。吸入通路２１２ａは燃料通路２１３と連通し、リターン通路２１７を介して燃料溜まり２１１ｂと連通している。
【００２４】
電磁弁２２０はシリンダ２１１に鉛直下向きに嵌挿されており、電磁弁２２０の内部には燃料の供給通路の形成されたバルブボディ２２２が嵌挿されている。弁体２２３は、弁座２２１に対して当接および離間可能にバルブボディ２２２に配設されている。また、弁体２２３は、図示しない付勢手段としてのスプリングにより、下方に付勢され、電磁弁の非通電時には、弁座２２１と離間し、通電時には、スプリング力に抗して、弁体２２３が上方に移動するので、弁座２２１と当接して電磁弁が閉塞する。そして、このスプリングは、プランジャ２４３が上昇時、後述する燃料加圧室２１６内の圧力上昇により、弁体２２３が弁座２２１を閉塞する付勢力に設定されている。バルブボディ２２２の−Ｚ軸方向端面はプレート２２４と、プレート２２４の−Ｚ軸方向端面はワッシャ２２５と、そしてワッシャ２２５の−Ｚ軸方向端面はシリンダ２１１と面接触している。電磁弁２２０周囲のシリンダ２１１の内壁には環状の燃料ギャラリ２１４が形成され、この燃料ギャラリ２１４は燃料通路２１３および燃料加圧室２１６と連通している。
【００２５】
デリバリバルブ２３０はシリンダ２１１とねじ結合で固定し、吐出弁体２３１は、圧縮コイルスプリング２３２により弁座２３３に付勢されている。燃料加圧室２１６内の圧力が所定圧以上になると、圧縮コイルスプリング２３２の付勢力に抗して吐出弁体２３１がリフトし、吐出通路２１５と吐出口２３４とが連通し、燃料を吐出する。デリバリバルブ２３０は図示しない燃料配管によりコモンレール１０５と接続されている。
【００２６】
タペット２４１は有底円筒状に形成され、ポンプカム１１１に底面２４１ａを当接している。タペット２４１はスリーブ２４０の内壁２４０ｂに摺動可能に支持されている。スリーブ２４０の内壁２４０ｂとタペット２４１の外壁との間には円筒状の油溜まり２４２が形成されており、ヘッドカバー２００に形成された油通路２０１、スリーブ２４０に形成された油通孔２４０ａを介して潤滑油が供給され、タペット２４１の往復動によるスリーブ２４０との焼付きを防止している。タペット２４１は、図５に示すプランジャ２４３の下死点位置においてもピン２６１に係止しないが、ヘッドカバー２００への組付け時、ピン２６１により落下を防止される。
【００２７】
プランジャ２４３は、摺動孔２１１ａを形成するシリンダ２１１の内壁に軸方向に摺動可能に支持されている。スプリングシート２４４は圧縮コイルスプリング２４５により図５の−Ｚ軸方向に付勢され、タペット２４１の内底面に当接している。プランジャ２４３のヘッド部２４３ａは、タペット２４１の内底面とスプリングシート２４４との間に挟持され、スプリングシート２４４により図５の−Ｚ軸方向に付勢されている。プランジャ２４３の図５の＋Ｚ軸方向の端面と、シリンダ２１１の内壁と、電磁弁２２０の端面とにより燃料加圧室２１６が形成されている。
【００２８】
ＥＣＵ１１０は、圧力センサ１０７により検出された圧力信号、および、エンジンの回転数や負荷等のエンジン運転状態等に応じて燃料噴射圧が最適値になるように電磁弁２２０の通電時期を制御することによりコモンレール１０５へ吐出される燃料量を制御している。すなわち、プランジャ２４３が下死点から上死点まで移動する間のある時点で通電することで電磁弁を閉じ燃料加圧室２１６を閉塞する。その後もプランジャ２４３は上昇を続け、デリバリバルブ２３０が所定圧力になると、吐出弁体２３１がリフトし燃料をコモンレール１０５に吐出し始める。プランジャ２４３が上死点に達するまで、燃料加圧室２１６内の燃料がコモンレール１０５に吐出され、コモンレール１０５に吐出し始めてからプランジャ２４３が上死点に達するまでの時間が長いほど多くの燃料量がコモンレール１０５に送られる。したがって、通電時期を制御することにより、コモンレール１０５へ送られる燃料量を制御できコモンレール内圧力を制御できる。
【００２９】
また、 ＥＣＵ１１０は、センサ類１０８からエンジンの回転数や負荷状態等のエンジンの運転状態を検出し、これに応じて燃料噴射時期および噴射期間を制御するための制御信号をインジェクタ１０６に出力している。ここでセンサ類とは例えばアクセル開度信号または自動変速機のシフトアップ信号も含む。このような検出信号に基づいてエンジンからのコモンレール内圧力の減圧要求を判断し、高圧燃料ポンプ１０４の電磁弁２２０の閉弁時期を制御したり電磁式プレッシャレギュレータ１１２の開閉を制御し、コモンレール内圧力を制御している。
【００３０】
次に、本実施例のエンジンの始動制御のさいの高圧ポンプ制御とインジェクタ制御とについて図６に基づいて説明する。
( １) 始動予測
エンジンの始動開始が予測される始動予測信号が入力されたとき、低圧燃料供給ポンプ１０１がオンになる。これは、エンジンキースイッチのオンされる前、低圧燃料供給ポンプ１０１をいち早くオンすることにより蓄圧式コモンレール１０５に早期に低圧燃料を供給し、その後のスタータオン後通常の運転状態に早期に移行させるためである。ここで始動予測信号としては、エンジンの始動が開始される蓋然性の高い運転者の行動パターンを検知したときである。例えば車両運転席のドア閉モードからドア開モードへの切換え、ドアキー挿入の検知、などである。
【００３１】
( ２) スタータモータ始動
エンジンキースイッチのオンによりスタータモータが始動されると、高圧燃料供給ポンプ１０４のデューティ制御を開始する。このデューティ制御は、高圧燃料供給ポンプ１０４の吐出量を調量弁である電磁弁２２０のデューティ制御によりコモンレール圧力を早期に圧力上昇するもので、エンジンの気筒判別が未成立の段階で実行され、気筒判別が成立するまで継続される。ここで、気筒判別の成立とは、これによりポンプカム１１１の位相を算出し、これにより調量弁を制御することでポンプの吐出量を制御するものである。すなわち、気筒判別が未成立の状態、すなわちカムの位相を算出できない状態では、ポンプカム１１１の位相が不明であり、吐出量の制御が不能であるので、次のようなデューティ制御でコモンレール内圧力を早期に圧力上昇させる。すなわち、電磁弁２２０をポンプカム１１１の位相に関わらず、微少間隔で開閉させるデューティ制御を行うと、ポンプカムの回転によりプランジャが上昇するとき、電磁弁２２０の通電がないときにおいても、燃料加圧室２１６の圧力上昇により弁体２２３は付勢手段に抗して弁座２２１と当接し閉じたままであるので、燃料加圧室２１６内を上昇させることができる。ポンプカムが更に回転して、プランジャが下降する際には、電磁弁の非通電時に、付勢手段の付勢力が燃料加圧室２１６内の圧力を上回るので、弁体２２３は弁座２２１から離間するので、燃料通路２１３から燃料加圧室２１６に燃料が供給される。この繰り返しにより、気筒判別が未成立の状態においても、コモンレール内圧を上昇させることができる。そして、スタータモータによる駆動力がクランクシャフトに伝達されてクランキング回転される。
【００３２】
( ３) エンジン気筒判別
クランクシャフトの回転中ポンプカムが取付けられるバルブカムシャフトはクランクシャフトに連動しているのでクランク角信号の入力により気筒判別が成立する。気筒判別が成立したのち、高圧燃料供給ポンプ１０４は通常運転時のポンプ制御に移行する。すなわちこの気筒判別によりポンプカム１１１の位相が判別され、これにより調量弁としての電磁弁２２０の通電時期制御すなわち調量弁の開閉タイミング制御を容易に行なうことができる。インジェクタ１０６は、気筒判別が成立した後、吸気、圧縮、燃焼および排気の１サイクル中に複数回噴射この例では２回噴射を継続する。これは、低温始動時、空燃比をリッチ側に制御することで、混合気の着火を速め、早期に初爆させ、始動モードを完了するためである。
【００３３】
( ４) エンジンの初爆
スタータモータによるクランクシャフトの回転によりやがて気筒判別の成立後初爆を完結する。初爆後は他気筒においても燃焼を実現し、早期にエンジン回転数が上昇する。エンジン回転数が所定値に至るまですなわち始動完了するまで、インジェクタの複数回噴射を実行しつづける。
【００３４】
( ５) エンジン始動完了
エンジン回転数が所定回転値以上に到達すると、その後インジェクタ制御は通常の１回噴射に切換える。１回の燃料噴射期間（燃料噴射量）はエンジン負荷信号、エンジン回転信号などの信号により演算された処理結果の期間である。本実施例では、エンジン始動完了をエンジン回転数の所定回転値で検知したが、本発明では、コモンレール内圧の所定値で検知しても良い。
【００３５】
次に、エンジン始動モードの高圧ポンプ制御ならびにインジェクタ制御の制御方法について説明する。
図７は、高圧ポンプ制御を示す。
まずエンジン始動状態を読み込み（ステップ２０１）、スタータをオンし（ステップ２０２）、高圧燃料供給ポンプ調量弁である電磁弁２２０のデューティ駆動を開始し（ステップ２０３）、エンジン気筒の判別が確認できたかを判定する（ステップ２０４）。
【００３６】
▲１▼エンジン気筒の判別が未確認である場合、クランク角信号の入力があったとき（ステップ２０７）、クランク角信号が所定回未満であれば（ステップ２０６）、高圧燃料供給ポンプ１０４の調量弁のデューティ駆動を継続する（ステップ２０３）。クランク角信号が未入力であれば（ステップ２０７）、スタータを停止する（ステップ２０８）。これは、クランク角センサが故障しているときなどにスタータをオフに切換えるためである。 ▲２▼エンジンの気筒判別が確認できた後は（ステップ２０４）、高圧燃料供給ポンプ１０４の調量弁の基本駆動タイミングを算出し（ステップ２０５）、通常の高圧ポンプタイミング制御に切換える（ステップ２０９）。
【００３７】
一方、インジェクタ制御については、図８に示すように、まず、エンジン運転状態を読み込み（ステップ３０１）、エンジン気筒判別を読み込み（ステップ３０２）、コモンレール圧を読み込む（ステップ３０３）。コモンレール圧Ｐc が所定圧ＰSG未満であれば（ステップ３０４）、エンジン水温ＴEWが設定温度ＴEWG 未満であると（ステップ３０５）、インジェクタの複数回噴射を指令し（ステップ３０６）、エンジン回転数ＮE が所定エンジン回転数ＮESG 未満である限り（ステップ３０９）、インジェクタの複数回噴射を継続する。このとき、エンジン回転数ＮE が所定エンジン回転数ＮSGを超えたときは（ステップ３０９）、その後インジェクタを通常運転制御に切換える（ステップ３１０）。
【００３８】
コモンレール圧Ｐc が設定圧ＰSG以上となれば（ステップ３０４）、コモンレール高圧と判定し、インジェクタの１回噴射始動増指令を出力する（ステップ３０８）。これは、始動時に始動増量を行うことにより早期にエンジンを始動状態終了し通常の運転状態に移行するためである。エンジン回転数ＮE が所定回転数ＮESG 以上になれば、インジェクタを通常の運転制御に切換える（ステップ３１０）。
【００３９】
コモンレール圧Ｐc が所定圧ＰSG未満でエンジン水温ＴEWが所定温度ＴEWG 以上であると判定されたとき（ステップ３０５）、エンジン回転数ＮE が所定回転数ＮSG未満であれば（ステップ３０７）、インジェクタの複数回噴射指令を出力する（ステップ３０６）。このときエンジン回転数ＮE が所定回転数ＮSG以上であると判定されれば、初爆を完結したとみなし、始動時の１回噴射始動増量を指令し（ステップ３０８）、インジェクタの１回噴射始動増量を指令し、不安定な始動制御状態を早期に通常の運転制御に移行するようにする。エンジン回転数ＮE が所定回転数ＮESG 以上になれば、通常のインジェクタ運転制御に切り換える（ステップ３１０）。
【００４０】
以上説明したように、本実施例によれば、気筒判別が未成立の状態においても燃料加圧室内の圧力を上昇させることができ、コモンレール内圧を上昇させることが早期にできる。また、エンジン始動時、インジェクタ１０６の噴射回数を１サイクルあたり複数回パルス噴射を実行するため、回転数の相対的に低い不安定な状態に燃焼しやすい混合気を燃焼室内に生成し、燃焼を促進し、始動期間を短縮する。すなわち始動時の不安定な運転状態を早期に完結し、エンジン運転性能の快適性ならびに排ガスエミッションの低減を実現する。
【００４１】
本実施例によると、エンジン始動時、インジェクタ１０６による複数回噴射を始動初期から実行し、しかも低圧燃料供給ポンプ圧をいち早く始動予告信号を入力したときから開始することによりエンジン始動完了を早期に終了し、スタータ負荷を低減するという効果がある。したがって車両に搭載した電源の節約と始動早期完了にともなう燃費の向上ならびにスタータの寿命長寿化をはかることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料供給装置のシステム構成図である。
【図２】本発明の実施例による高圧プレッシャレギュレータの断面図である。
【図３】図２の電磁弁オン時の主要部断面図である。
【図４】図２に示す高圧プレッシャレギュレータの電磁弁オフ時の主要部断面図である。
【図５】本発明の実施例による高圧燃料供給ポンプの断面図である。
【図６】本発明の実施例によるエンジン始動制御のタイムチャートである。
【図７】本発明の実施例による高圧ポンプ制御の制御フローである。
【図８】本発明の実施例によるインジェクタ制御の制御フローである。
【符号の説明】
１０ 高圧プレッシャレギュレータ
１１ ハウジング
１２ バルブボディ
１５ ニードル弁
２１ 固定コア
２２ 可動コア
１００ 燃料タンク
１０１ 低圧燃料供給ポンプ
１０２ フィルタ
１０３ 低圧プレッシャレギュレータ
１０４ 高圧燃料供給ポンプ
１０５ コモンレール
１０６ インジェクタ
１０７ 圧力センサ
１１０ ＥＣＵ
１１２ 電磁式プレッシャレギュレータ
（高圧式プレッシャレギュレータ）
１１３ 機械式プレッシャレギュレータ
（高圧式プレッシャレギュレータ）
Claims (5)
- カム駆動によりプランジャを往復運動させて燃料加圧室内の燃料を加圧するとともに前記加圧室内に設けられた調量弁の開閉タイミング制御により吐出量を制御する高圧燃料供給ポンプと、
該高圧燃料供給ポンプから圧送された高圧燃料を蓄える蓄圧室を有するコモンレールと、
前記蓄圧室で蓄圧された燃料をエンジンに供給するインジェクタとを備えるエンジン用蓄圧式燃料供給装置において、
通常運転時にはカムの位相の算出に基づいて前記調量弁の開閉タイミングを制御するとともに、始動時にカムの位相の算出できない場合に前記調量弁の開閉をデューティ制御することを特徴とするエンジン用蓄圧式燃料供給装置の制御方法。 - エンジン始動開始信号の入力に先立って、エンジン始動予測信号の入力時に低圧燃料供給ポンプを駆動することを特徴とする請求項１記載のエンジン用蓄圧式燃料供給装置の制御方法。
- エンジン始動開始信号は、スタータオン信号、低圧燃料供給ポンプオン信号、イグニッションキーオン信号のいずれかであることを特徴とする請求項１または２記載のエンジン用蓄圧式燃料供給装置の制御方法。
- エンジン始動完了信号は、燃料供給系の圧力を検知する圧力センサのコモンレール圧所定値検知信号、エンジン回転数所定値信号のいずれかであることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載のエンジン用蓄圧式燃料供給装置の制御方法。
- エンジン始動開始信号入力からエンジン始動完了信号入力までの期間、前記インジェクタの燃料噴射を１サイクルあたり複数回噴射することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載のエンジン用蓄圧式燃料供給装置の制御方法。
Priority Applications (1)
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