(57)【要約】  【課題】ディーゼルエンジンを自動停止させる際、燃料ポンプを駆動してエンジンに負荷を与え吸入空気による燃焼室の温度低下を抑制し、更に、燃料ポンプによりフュエルレールに燃料を圧送して、エンジンの再始動に必要な燃料圧をフュエルレール内に確保しておき、ディーゼルエンジンの再始動性を高めることである。  【解決手段】ディーゼルエンジンを自動停止させる際、自動停止条件の成立後、燃料ポンプがディーゼルエンジンのフュエルレールに燃料を圧送し、その燃料圧がディーゼルエンジンのアイドル運転時にフュエルレールに供給する燃料圧よりも高くなるように、燃料ポンプをディーゼルエンジンの駆動力で駆動するように制御する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の自動停止条件が成立した場合にディーゼルエンジンを自動停止させるディーゼルエンジンの自動停止制御方法において、
前記自動停止条件の成立後、燃料圧がディーゼルエンジンのアイドル運転時に供給する燃料圧よりも高くなるように、燃料ポンプをディーゼルエンジンの駆動力で駆動するように制御することを特徴とするディーゼルエンジンの自動停止制御方法。
【請求項２】
前記自動停止条件の成立後、燃料圧が許容最大圧まで高くなるように、燃料ポンプをディーゼルエンジンの駆動力で駆動することを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの自動停止制御方法。
【請求項３】
前記自動停止条件の成立後、燃料ポンプをその出力が最大となるように駆動制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のディーゼルエンジンの自動停止制御方法。
【請求項４】
所定の自動停止条件が成立した場合にディーゼルエンジンを自動停止させるディーゼルエンジンの自動停止装置において、
前記ディーゼルエンジンの駆動力で駆動されディーゼルエンジンのフュエルレールに燃料を圧送可能な燃料ポンプと、
前記フュエルレール内の燃料圧が所定高圧以上にならないように調整するリリーフ弁と、
前記自動停止条件の成立後、前記燃料圧がディーゼルエンジンのアイドル運転時にフュエルレールに供給する燃料圧よりも高くなるように、燃料ポンプを駆動制御する自動停止制御手段と、
を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの自動停止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の自動停止条件が成立した場合にディーゼルエンジンを自動停止させるディーゼルエンジンの自動停止技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディーゼルエンジンを搭載した自動車等の車両において、燃費の向上、排気ガスの低減等を目的に、所定の自動停止条件が成立した（例えば、車速が略０のときにブレーキペダルが一定時間以上継続して踏まれた）場合に、ディーゼルエンジンを自動停止させる技術が普及しつつあるが、ディーゼルエンジンを自動停止させた後に再始動させる場合に、その再始動を確実に且つ速やかに行うこと、つまり、ディーゼルエンジンの再始動性を高めることが要求される。
【０００３】
一方、ディーゼルエンジンにおいて、その燃焼室に燃料を直接噴射するインジェクタを有するものでは、ディーゼルエンジンの作動時、燃料ポンプがディーゼルエンジンの駆動力で駆動されてフュエルレールに燃料を圧送し、このフュエルレール内の高圧の燃料がフュエルレールからインジェクタに供給される。ディーゼルエンジンを自動停止させる場合、先ず燃焼室への燃料カットを行うが、通常、この燃料カットと共に燃料ポンプがフュエルレールに燃料を圧送しないように出力を停止する。
【０００４】
ここで、特許文献１には、エンジンの自動停止条件の成立後、ロックアップクラッチを係合させたり、エンジンの駆動力でオルタネータを駆動したりして、エンジンに負荷を与え、エンジンの停止過程における空転量を小さくする技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２１４２１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ディーゼルエンジンを自動停止させる場合、先ず燃焼室への燃料カットを行うが、この燃料カット後からディーゼルエンジンが完全に停止する迄のエンジン停止過程において、燃焼室の温度が燃焼に供しない吸入空気によって低下する。このエンジンの停止過程における空転量が大きくなると、それに伴って増大する吸入空気による燃焼室の温度低下も大きくなるため、ディーゼルエンジンの再始動性を高めるのに不利である。特許文献１に記載の技術では、この点改善することができる。
【０００６】
しかし、特許文献１の技術を含む従来技術では、ディーゼルエンジンを自動停止させる場合、通常、燃料カットと共に、燃料ポンプがフュエルレールに燃料を圧送しないように出力を停止するため、エンジンの再始動時に、インジェクタから燃焼室への燃料噴射を確実に行うために必要な燃料圧をフュエルレール内に確保しておくこと、つまり、エンジン再始動におけるフュエルレールの作動信頼性を確保することが難しく、この点がディーゼルエンジンの再始動性を高める上で障害になる。
【０００７】
特に、ディーゼルエンジンを自動停止させる場合、通常、ディーゼルエンジンのアイドル運転時或いはアイドル運転移行時に、自動停止条件が成立して、燃料カットと共に燃料ポンプの出力停止が行われ、エンジンのアイドル運転時には、エンジン制御による要求により、フュエルレール内の燃料圧がエンジンのアイドル運転時以外の作動時のフュエルレール内の燃料圧よりも低くなるため、また、一般に、フュエルレール内の燃料圧が所定高圧以上にならないように調整するリリーフ弁が設けられ、エンジン停止後はフュエルレール内の燃料圧がリリーフ弁から徐々にリークして低下するため、エンジン再始動に必要な燃料圧をフュエルレール内に確保しておくことが難しい。
【０００８】
本発明の目的は、ディーゼルエンジンを自動停止させる際、燃料ポンプを駆動することで、ディーゼルエンジンに負荷を与え、エンジンの停止過程における空転量を小さくして吸入空気による燃焼室の温度低下を抑制し、更に、燃料ポンプによりフュエルレールに燃料を圧送することで、エンジンの再始動時に、インジェクタから燃焼室への燃料噴射を確実に行うために必要な燃料圧をフュエルレール内に確保しておき、つまり、エンジン再始動におけるフュエルレールの作動信頼性を確保し、以て、ディーゼルエンジンの再始動性を高めることができる、ディーゼルエンジンの自動停止技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明「ディーゼルエンジンの自動停止制御方法」は、所定の自動停止条件が成立した場合にディーゼルエンジンを自動停止させるディーゼルエンジンの自動停止制御方法において、前記自動停止条件の成立後、燃料圧がディーゼルエンジンのアイドル運転時に供給する燃料圧よりも高くなるように、燃料ポンプをディーゼルエンジンの駆動力で駆動するように制御するものである。
【００１０】
ここで、請求項１の発明においては、前記自動停止条件の成立後、燃料圧が許容最大圧まで高くなるように、燃料ポンプをディーゼルエンジンの駆動力で駆動する構成（請求項２の発明）とし、請求項１又は２の発明においては、前記自動停止条件の成立後、燃料ポンプをその出力が最大となるように駆動制御する構成（請求項３の発明）としてもよい。
【００１１】
請求項４の発明「ディーゼルエンジンの自動停止装置」は、所定の自動停止条件が成立した場合にディーゼルエンジンを自動停止させるディーゼルエンジンの自動停止装置において、前記ディーゼルエンジンの駆動力で駆動されディーゼルエンジンのフュエルレールに燃料を圧送可能な燃料ポンプと、前記フュエルレール内の燃料圧が所定高圧以上にならないように調整するリリーフ弁と、前記自動停止条件の成立後、前記燃料圧がディーゼルエンジンのアイドル運転時にフュエルレールに供給する燃料圧よりも高くなるように、燃料ポンプを駆動制御する自動停止制御手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１のディーゼルエンジンの自動停止制御方法によれば、ディーゼルエンジンを自動停止させる際、自動停止条件の成立後、燃料圧がディーゼルエンジンのアイドル運転時に供給する燃料圧よりも高くなるように、燃料ポンプをディーゼルエンジンの駆動力で駆動するように制御するので、先ず、燃料ポンプを駆動することで、ディーゼルエンジンに負荷を与え、エンジンの停止過程における空転量を小さくして吸入空気による燃焼室の温度低下を抑制し、更に、燃料圧がディーゼルエンジンのアイドル運転時に供給する燃料圧よりも高くなるようにして、エンジンの再始動時に、インジェクタから燃焼室への燃料噴射を確実に行うために必要な燃料圧を確保しておき、つまり、エンジン再始動における作動信頼性を確保し、以て、ディーゼルエンジンの再始動性を高めることができる。
【００１３】
請求項２のディーゼルエンジンの自動停止制御方法によれば、自動停止条件の成立後、燃料圧が許容最大圧まで高くなるように、燃料ポンプをディーゼルエンジンの駆動力で駆動するので、フュエルレール等の機器の誤作動や故障を防止したうえで、エンジン再始動に必要な燃料圧を確実に確保しておくことができる。
【００１４】
請求項３のディーゼルエンジンの自動停止制御方法によれば、自動停止条件の成立後、燃料ポンプをその出力が最大となるように駆動制御するので、燃料圧をできるだけ高くし、燃料ポンプによるディーゼルエンジンの負荷を最大にして、吸入空気による燃焼室の温度低下を確実に抑制することができる。
【００１５】
請求項４のディーゼルエンジンの自動停止装置によれば、ディーゼルエンジンの駆動力で駆動されディーゼルエンジンのフュエルレールに燃料を圧送可能な燃料ポンプ、フュエルレール内の燃料圧が所定高圧以上にならないように調整するリリーフ弁、自動停止制御手段を備え、特に、自動停止制御手段により、自動停止条件の成立後、フュエルレール内の燃料圧がディーゼルエンジンのアイドル運転時にフュエルレールに供給する燃料圧よりも高くなるように、燃料ポンプを駆動制御するので、請求項１と同様の効果を奏する。
【００１６】
また、リリーフ弁によりフュエルレールの信頼性を高め、エンジン停止後はフュエルレール内の燃料圧がリリーフ弁から徐々にリークして低下するが、ディーゼルエンジンを自動停止させる際、燃料ポンプによりフュエルレールに燃料を圧送することで、エンジンの再始動時に、インジェクタから燃焼室への燃料噴射を確実に行うために必要な燃料圧をフュエルレール内に確保しておくことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明のディーゼルエンジンの自動停止技術は、所定の自動停止条件が成立した場合にディーゼルエンジンを自動停止させるものであり、自動停止条件の成立後、燃料ポンプがディーゼルエンジンのフュエルレールに燃料を圧送し、その燃料圧がディーゼルエンジンのアイドル運転時にフュエルレールに供給する燃料圧よりも高くなるように、燃料ポンプをディーゼルエンジンの駆動力で駆動するように制御する。
【実施例】
【００１８】
図１は、車両（自動車）に搭載されたディーゼルエンジン１（以下、エンジン１という）と、エンジン１とその自動停止装置２に関連する機器の概略構成を示し、図２は、エンジン１に燃料を供給する燃料供給装置３０の概略構成を示している。エンジン１は、例えば４気筒の４サイクルディーゼルエンジン１である。
【００１９】
図１に示すように、エンジン１は、シリンダヘッド３とシリンダブロック４を有し、このシリンダヘッド３とシリンダブロック４により４つの気筒５が直列配置で形成されている。各気筒５の内部にコネクティングロッド（図示略）によりクランクシャフト６に連結されたピストン７が挿嵌され、各気筒５においてピストン７の上側に燃焼室８が形成されている。複数の気筒５のピストン７は所定の位相差でクランクシャフト６の回転を伴って上下運動を行い、各気筒５において吸気、圧縮、膨張、排気の各工程が順次行われる。
【００２０】
シリンダヘッド３には、気筒５毎に、燃焼室８に臨む吸気ポート１０及び排気ポート１１と、吸気ポート１０及び排気ポート１１を夫々開閉する吸気弁１２及び排気弁１３と、燃焼室８にピストン７の上端部に形成されたキャビティ７ａに向けて燃料を直接噴射するインジェクタ３１が設けられている。吸気ポート１０と排気ポート１１には吸気流量調節制御弁１４を備えた吸気通路１５と排気通路１６が夫々接続され、この吸気通路１５と排気通路１６は、排気通路１６から排気ガスの一部を吸気通路１５に還流させるために開閉制御弁１７を備えた還流通路１８で接続されている。
【００２１】
吸気弁１２及び排気弁１３を開閉駆動する機構については、図示省略するが、クランクシャフト６に連動連結されたカム機構を介して駆動するもの、或いは、クランクシャフト６には連係をとらずに、吸気弁１２及び排気弁１３を電磁式アクチュエータで独自に駆動するものが採用されている。
【００２２】
尚、エンジン１には、タイミングベルト等で連結されエンジン１の駆動力で駆動され発電するオルタネータ２０と、エンジン１を始動させる為のスタータ２１が設けられている。スタータ２１は、そのピニオン２０ａがフライホイール（図示略）に固定されたリングギヤ２２に噛合している。２３はブレーキペダル、２４はアクセルペダルである。
【００２３】
図１、図２に示すように、燃料供給装置３０は、前記インジェクタ３１と、インジェクタ３１に接続されたフュエルレール３２と、フュエルレール３２内の燃料圧が所定高圧（例えば、２８０ＭＰａ）以上にならないように調整するリリーフ弁３３と、燃料タンク３４と、エンジン１の駆動力で駆動され燃料タンク３４内の燃料をフュエルレール３２に圧送可能な燃料ポンプ３５とを備え、フュエルレール３２内の高圧の燃料がフュエルレール３２から複数のインジェクタ３１に供給され、各インジェクタ３１において、燃料噴射通路が開けられると、高圧の燃料が真弁を開けて噴孔から燃焼室８に噴射される。
【００２４】
燃料ポンプ３５は、ポンプシリンダ４０と、ポンプシリンダ４０内を往復運動するポンプピストン４１と、ポンプピストン４１を駆動するカム４２と、燃料吸入側に設けられた電磁制御弁であるスピル弁４３と、燃料吸吐出側に設けられた逆止弁４４とを有する。燃料タンク３４とスピル弁４３とが管路４５で接続され、この管路４５には、燃料タンク３４内の燃料をスピル弁４３に圧送する低圧ポンプ４６と、その燃料を清浄化するフィルタ４７とが設けられている。
【００２５】
管路４５にはフィルタ４７から分岐して燃料タンク３４内に達する戻り管路４５ａが接続され、この戻り管路４５ａに管路４５内の燃料圧を所定低圧以下に維持するレギュレータ４８が設けられている。また、フュエルレール３２と管路４５とが還流管路４５ｂで接続され、この還流管路４５ｂにリリーフ弁３３が設けられ、即ち、フュエルレール３２内の燃料圧が所定高圧以上になると、リリーフ弁３３が開弁して、燃料が還流管路４５ｂから管路４５に還流される。
【００２６】
スピル弁４３は、弁体５０と、弁体５０を閉弁側へ付勢するバネ５１と、弁体５０を開弁側へ駆動するソレノイド５２を有し、基本的に、ポンプピストン４１の往復運動に同期してソレノイド５２をオン・オフして弁体５０を開閉し、弁体５０が開のときにポンプピストン４１が退入運動すると、管路４５からスピル弁４３を介してポンプシリンダ４０側に燃料を吸入し、弁体５０が閉のときにポンプピストン４１が突出運動すると、ポンプシリンダ４０側の燃料が加圧され、逆止弁４４を開けてフュエルレール３２に圧送される。
【００２７】
この燃料供給装置３０においては、ＥＣＵ６０（エンジン制御ユニット６０）により、複数のインジェクタ３１を駆動するインジェクタドライバ３１ａ、燃料ポンプ３５のスピル弁４３（ソレノイド５２）、低圧ポンプ４６が、圧力センサ６１により検出されたフュエルレール３２内の燃料圧の検出情報の他、センサ６２〜６４により検出された吸気温、吸入空気量、エンジン回転数等の検出情報に基づいて制御される。
【００２８】
この場合、スピル弁４３のソレノイド５２の制御により、弁体５０の開閉タイミングが変更されることで、燃料ポンプ３５の出力（即ち、燃料の加圧力）が変更され、この変更により、フュエルレール３２内の燃料圧が調節される。エンジン１がアイドル運転時のフュエルレール３２内の燃料圧は、エンジン１がアイドル運転時以外の作動時のフュエルレール３２内の燃料圧よりも低くなるように調節される。
【００２９】
さて、エンジン１の自動停止装置２は、所定の自動停止条件が成立した（例えば、車速が略０のときにブレーキペダル２３が一定時間以上継続して踏まれた）場合にエンジン１を自動停止させるものであり、エンジン１の自動停止後、所定の再始動条件が成立した（例えば、アクセルペダル２４が踏まれた）場合にはエンジン１が再始動する。
【００３０】
このエンジン１の自動停止装置２は、燃料供給装置３０（インジェクタ３１、リリーフ弁３３、燃料ポンプ３５）等を備えるとともに、スイッチ・センサ類６１，６５，６６と、ＥＣＵ６０を備え、このＥＣＵ６０が、スイッチ・センサ類６１，６５，６６からの検出信号を受けて、自動停止条件を満たした場合に、インジェクタ３１（インジェクタドライバ３１ａ）、燃料ポンプ３５（スピル弁４３）等を制御して、エンジン１を自動停止させる。尚、前記スイッチ・センサ類において、６５は車速センサ、６６はブレーキペダル２３が操作されたことを検出するブレーキペダルスイッチである。尚、エンジン１には、その制御に必要な他の種々のスイッチ・センサ類が付設されているが省略する。
【００３１】
ＥＣＵ６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータで構成され、自動停止条件の成立後、燃料ポンプ３５がフュエルレール３２に燃料を圧送し、その燃料圧がエンジン１のアイドル運転時にフュエルレール３２に供給する燃料圧よりも高くなるように、燃料ポンプ３５をエンジン１の駆動力で駆動するように制御する自動停止制御部６０ａ（自動停止制御手段６０ａ）を備えている。
【００３２】
次に、ＥＣＵ６０が実行するエンジン１の自動停止制御（自動停止制御方法）について詳しく説明する。尚、この自動停止制御を実行する為のプログラムは、ＥＣＵ６０コンピュータＲＯＭ等に格納されている。
【００３３】
図３に示すように、この自動停止制御は、イグニションスイッチ（図示略）がオンされ、エンジン１が作動しているときに実行され、先ず、エンジン１の自動停止条件が成立したか否か、例えば、車速センサ６５、ブレーキペダルスイッチ６６からの信号に基づいて、車速が略０のときにブレーキペダル２３が一定時間以上継続して踏まれたか否か判定される（Ｓ１）。Ｓ１；Noの場合、リターンする。
【００３４】
Ｓ１；Yes の場合、インジェクタ３１が燃焼室８に燃料を噴射しないように制御されて、燃焼室８への燃料カット（Ｓ２）が行われ、続いて、燃料ポンプ３５がエンジン１の駆動力で駆動され、フュエルレール３２に燃料を圧送しフュエルレール３２内の燃料圧を上昇させるように、燃料ポンプ３５のスピル弁４３（ソレノイド５２）が制御される（Ｓ３）。このとき、燃料ポンプ３５はその出力（即ち、燃料の加圧力）が最大となるように、スピル弁４３の弁体５０の開閉タイミングを調節するように駆動制御される。
【００３５】
次に、圧力センサ６１により検出されたフュエルレール３２内の燃料圧が許容最大圧（例えば、２６０ＭＰａ）以上か否か判定され（Ｓ４）、Ｓ４；Yes になるまで待機する。そして、Ｓ４；Yes になると、スピル弁４３の弁体５０を開に保持することで、燃料ポンプ３５がフュエルレール３２に燃料を圧送しないように出力停止するように制御され（Ｓ５）、終了する。但し、Ｓ４；Yes になるまでにエンジン１が完全に停止した場合に、そのエンジン１の停止と共にこの制御も終了する。
【００３６】
このエンジン１の自動停止制御方法及び自動停止装置２によれば次の効果を奏する。
エンジン１を自動停止させる際、自動停止条件の成立後、燃料ポンプ３５がフュエルレール３２に燃料を圧送し、その燃料圧がエンジン１のアイドル運転時にフュエルレール３２に供給する燃料圧よりも高くなるように、燃料ポンプ３５をエンジン１の駆動力で駆動するように制御するので、先ず、燃料ポンプ３５を駆動することで、エンジン１に負荷を与え、エンジン１の停止過程における空転量を小さくして吸入空気による燃焼室８の温度低下を抑制することができる。
【００３７】
ここで、エンジン１を自動停止させる場合、通常、エンジン１のアイドル運転時或いはアイドル運転移行時に、自動停止条件が成立して、燃料カットと共に燃料ポンプ３５の出力停止が行われ、エンジン１のアイドル運転時には、エンジン制御による要求により、フュエルレール３２内の燃料圧がエンジン１のアイドル運転時以外の作動時のフュエルレール３２内の燃料圧よりも低くなるため、フュエルレール３２の内の燃料圧をエンジン１のアイドル運転時にフュエルレール３２に供給する燃料圧よりも高くすることができる。
【００３８】
そして、エンジン１を自動停止させる際、フュエルレール３２の内の燃料圧をエンジン１のアイドル運転時にフュエルレール３２に供給する燃料圧よりも高くするように、燃料ポンプ３５によりフュエルレール３２に燃料を圧送することで、エンジン１の再始動時に、インジェクタ３１から燃焼室８への燃料噴射を確実に行うために必要な燃料圧をフュエルレール３２内に確保しておき、つまり、エンジン１の再始動におけるフュエルレール３２の作動信頼性を確保し、以て、エンジン１の再始動性を高めることができる。
【００３９】
しかも、自動停止条件の成立後、フュエルレール３２に供給する燃料圧が許容最大圧まで高くなるように、燃料ポンプ３５をエンジン１の駆動力で駆動することで、フュエルレール３２等の誤作動や故障を防止したうえで、エンジン１の再始動に必要な燃料圧をフュエルレール３２内に確実に確保しておくことができる。更に、自動停止条件の成立後、燃料ポンプ３５をその出力が最大となるように駆動制御するので、フュエルレール３２に供給する燃料圧をできるだけ高くすることができ、しかも、燃料ポンプ３５によるエンジン１の負荷を最大にして、吸入空気による燃焼室８の温度低下を確実に抑制することができる。
【００４０】
尚、前記実施例の変形例として、図３に示すエンジン１の自動停止制御（自動停止制御方法）において、Ｓ４とＳ５を省略してもよい。即ち、Ｓ３において、燃料ポンプ３５がエンジン１の駆動力で駆動され、フュエルレール３２に燃料を圧送しフュエルレール３２内の燃料圧を上昇させるように、燃料ポンプ３５のスピル弁４３（ソレノイド５２）が制御され、この状態を、エンジン１が完全に停止するまで継続させてもよい。ここで、フュエルレール３２内の燃料圧が上昇しすぎないように、リリーフ弁３３が機能して、フュエルレール３２内の燃料圧が所定高圧以上にならないように補償される。
【００４１】
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲において、前記開示以外に種々の変更を付加して実施可能であり、また、本発明については、種々の自動車や自動車以外の種々の車両に搭載されるディーゼルエンジンを自動停止させる技術に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】ディーゼルエンジンとその自動停止装置に関連する機器の概略構成図である。
【図２】自動停止装置を含む燃料供給装置の概略構成図である。
【図３】エンジンの自動停止制御のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４３】
１  ディーゼルエンジン
２  自動停止装置
８  燃焼室
３２  フュエルレール
３３  リリーフ弁
３５  燃料ポンプ
６０  ＥＣＵ（エンジン制御ユニット）
【図１】
2010025088.tif 000003
【図２】
2010025088.tif 000004
【図３】
2010025088.tif 000005