(57)【要約】【課題】レール圧制御の安定性、信頼性の向上、及び、排気ガス特性の向上を図る。【解決手段】コモンレール式燃料噴射制御装置が搭載される一方、アイドリング状態の際にエンジン動作が停止せしめられるエンジン一時停止制御が実行されるよう構成されなる車両において、圧力制御弁１２のみがフィードバック制御されてレール圧が制御されるか、又は、調量弁６と圧力制御弁１２の双方がフィードバック制御されてレール圧が制御される動作状態において、一時停止制御の実行によりエンジンが停止されるタイミングであると判定された際に、エンジンの回転数が所定の回転数Ｎｓを下回るまでは、圧力制御弁１２に対してフィードバック制御を継続する一方、エンジンの回転数が所定の回転数Ｎｓを下回った以降は、閉弁状態として、エンジン停止時のレール圧の跳ね上がりを防止する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクの燃料が高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介して内燃機関へ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、前記高圧ポンプの上流側に低圧制御電磁弁が、前記高圧ポンプの下流側に高圧制御電磁弁が、それぞれ設けられ、電子制御ユニットによる前記低圧制御電磁弁と前記高圧制御電磁弁の駆動制御により、前記コモンレールのレール圧を制御可能としてなると共に、前記電子制御ユニットによりアイドリング状態の際にエンジン動作が停止せしめられるエンジン一時停止制御が実行されるよう構成されてなる車両におけるエンジン停止時レール圧制御方法であって、
前記高圧制御電磁弁のみがフィードバック制御されてレール圧が制御されるか、又は、前記低圧制御電磁弁及び前記高圧制御電磁弁がフィードバック制御されてレール圧が制御される動作状態において、前記一時停止制御の実行によりエンジンが停止される際に、前記エンジンの回転数が所定の回転数を下回るまで前記高圧制御電磁弁に対してフィードバック制御を継続する一方、前記エンジンの回転数が所定の回転数を下回った以降は、閉弁状態とすることを特徴とするエンジン停止時レール圧制御方法。
【請求項２】
エンジン回転数が所定の回転数を下回る前に、レール圧が所定のレール圧を下回った際に、高圧制御電磁弁を閉弁状態とすることを特徴とする請求項１記載のエンジン停止時レール圧制御方法。
【請求項３】
アイドリング状態の際にエンジン動作が停止せしめられるエンジン一時停止制御が実行されるよう構成されてなる車両に搭載され、
燃料タンクの燃料が高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介して内燃機関へ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、前記高圧ポンプの上流側に低圧制御電磁弁が、前記高圧ポンプの下流側に高圧制御電磁弁が、それぞれ設けられ、電子制御ユニットによる前記低圧制御電磁弁と前記高圧制御電磁弁の駆動制御により、前記コモンレールのレール圧を制御可能としてなるコモンレール式燃料噴射制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、
前記高圧制御電磁弁のみがフィードバック制御されてレール圧が制御されるか、又は、前記低圧制御電磁弁及び前記高圧制御電磁弁がフィードバック制御されてレール圧が制御される動作状態において、前記一時停止制御の実行によりエンジンが停止されるタイミングであると判定された際に、前記エンジンの回転数が所定の回転数を下回るまで前記高圧制御電磁弁に対してフィードバック制御を継続する一方、前記エンジンの回転数が所定の回転数を下回った以降は、前記高圧制御電磁弁を閉弁状態とするよう構成されてなることを特徴とするコモンレール式燃料噴射制御装置。
【請求項４】
電子制御ユニットは、
エンジン回転数が所定の回転数を下回る前に、レール圧が所定のレール圧を下回ったと判定された際に、高圧制御電磁弁を閉弁状態とするよう構成されてなることを特徴とする請求項３記載のコモンレール式燃料噴射制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コモンレール式燃料噴射制御装置におけるレール圧制御に係り、特に、車両の一時停止時にエンジン動作をオフとするアイドルスタート・ストップ機能を搭載した車両におけるレール圧制御の安定性の向上等を図ったものに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃費の改善と共に地球環境の保護等の観点から、車両が一時停止する際、すなわち、アイドリング状態となる場合に、エンジンを一旦停止させ、走行開始の際にエンジンを再起動させるようにしたアイドルスタート・ストップ制御を行うようにした車両が提案され、実用に供されている（例えば、特許文献１等参照）。
ところで、ディーゼルエンジンなどの内燃機関の燃料噴射制御装置として、高圧ポンプによって燃料を加圧して、蓄圧器であるコモンレールに圧送して蓄圧し、蓄圧された高圧燃料をインジェクタへ供給することにより、内燃機関への高圧燃料の噴射を可能としたコモンレール式燃料噴射制御装置は、燃費やエミション特性等に優れるとして実用に供されていることは、良く知られている通りである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１６３７９６号公報（第４−８頁、図１−図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかるコモンレール式燃料噴射制御装置を備えた車両においても、上述のアイドルスタート・ストップ制御が実行可能に構成されたものが実用に供されつつあるが、この場合、次述するような問題を生ずる。
すなわち、アイドルスタート・ストップ制御の実行によって、エンジン停止時と判定されると、コモンレールの圧力を調整するためコモンレールの出口近傍に設けられている電磁式の圧力制御弁が閉弁状態とされるが、燃料噴射の停止と同時に閉弁状態とされるため、レール圧の跳ね上がりが生じ、直後にエンジンを再起動する場合には、正常なエンジン起動ができなくなる虞があるばかりか、排気ガス中の窒化酸化物濃度の上昇を招く等の問題がある。
【０００５】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、アイドルスタート・ストップ制御が実行可能に構成された車両に設けられたコモンレール式燃料噴射制御装置におけるレール圧制御の安定性、信頼性の向上と共に、排気ガス特性の向上を図ったエンジン停止時レール圧制御方法及びコモンレール式燃料噴射制御装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るエンジン停止時レール圧制御方法は、
燃料タンクの燃料が高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介して内燃機関へ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、前記高圧ポンプの上流側に低圧制御電磁弁が、前記高圧ポンプの下流側に高圧制御電磁弁が、それぞれ設けられ、電子制御ユニットによる前記低圧制御電磁弁と前記高圧制御電磁弁の駆動制御により、前記コモンレールのレール圧を制御可能としてなると共に、前記電子制御ユニットによりアイドリング状態の際にエンジン動作が停止せしめられるエンジン一時停止制御が実行されるよう構成されてなる車両におけるエンジン停止時レール圧制御方法であって、
前記高圧制御電磁弁のみがフィードバック制御されてレール圧が制御されるか、又は、前記低圧制御電磁弁及び前記高圧制御電磁弁がフィードバック制御されてレール圧が制御される動作状態において、前記一時停止制御の実行によりエンジンが停止される際に、前記エンジンの回転数が所定の回転数を下回るまで前記高圧制御電磁弁に対してフィードバック制御を継続する一方、前記エンジンの回転数が所定の回転数を下回った以降は、閉弁状態とするよう構成されてなるものである。
また、上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るコモンレール式燃料噴射制御装置は、
アイドリング状態の際にエンジン動作が停止せしめられるエンジン一時停止制御が実行されるよう構成されてなる車両に搭載され、
燃料タンクの燃料が高圧ポンプによりコモンレールへ加圧、圧送され、当該コモンレールに接続された燃料噴射弁を介して内燃機関へ高圧燃料の噴射を可能としてなると共に、前記高圧ポンプの上流側に低圧制御電磁弁が、前記高圧ポンプの下流側に高圧制御電磁弁が、それぞれ設けられ、電子制御ユニットによる前記低圧制御電磁弁と前記高圧制御電磁弁の駆動制御により、前記コモンレールのレール圧を制御可能としてなるコモンレール式燃料噴射制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、
前記高圧制御電磁弁のみがフィードバック制御されてレール圧が制御されるか、又は、前記低圧制御電磁弁及び前記高圧制御電磁弁がフィードバック制御されてレール圧が制御される動作状態において、前記一時停止制御の実行によりエンジンが停止されるタイミングであると判定された際に、前記エンジンの回転数が所定の回転数を下回るまで前記高圧制御電磁弁に対してフィードバック制御を継続する一方、前記エンジンの回転数が所定の回転数を下回った以降は、前記高圧制御電磁弁を閉弁状態とするよう構成されてなるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、アイドリング状態の際にエンジン動作が停止せしめられるエンジン一時停止制御の実行時に、エンジン回転数が所定回転数を下回った際に、高圧制御電磁弁を閉弁状態としたので、従来と異なり、エンジン一時停止時におけるレール圧の跳ね上がりが確実に回避され、レール圧制御の安定性、信頼性の向上と共に、排気ガス特性が向上するという効果を奏するものである。
また、従来と異なり、エンジン停止時のレール圧の跳ね上がりがないので、エンジン再起動の際の従来のような大きな燃焼音が抑圧されるという効果を奏するものである。
さらに、従来と異なり、レール圧の跳ね上がり無いので、コンポーネント負荷を不要に増すことなく、従来に比して確実に低減することができ、装置の信頼性の向上に寄与することができるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態におけるコモンレール式燃料噴射制御装置の一構成例を示す構成図である。
【図２】図１に示されたコモンレール式燃料噴射制御装置を構成する電子制御ユニットにより実行されるエンジン停止時レール圧制御処理の手順を示すサブルーチンフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態におけるエンジン停止時レール圧制御処理が実行された際のコモンレール式燃料噴射制御装置の主要部における動作波形を模式的に示した波形図であって、図３（Ａ）は、燃料噴射弁の燃料噴射量の変化を模式的に示す波形図、図３（Ｂ）は、エンジン回転数の変化を模式的に示す波形図、図３（Ｃ）は、調量弁の負荷電流の変化を模式的に示す波形図、図３（Ｄ）は、圧力制御弁の負荷電流の変化を模式的に示す波形図、図３（Ｅ）は、実レール圧及び指示レール圧の変化を模式的に示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図３を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態におけるエンジン停止時レール圧制御方法が適用される内燃機関噴射制御装置の構成例について、図１を参照しつつ説明する。
この図１に示された内燃機関噴射制御装置は、具体的には、特に、コモンレール式燃料噴射制御装置が構成されたものとなっている。
【００１０】
このコモンレール式燃料噴射制御装置は、高圧燃料の圧送を行う高圧ポンプ装置５０と、この高圧ポンプ装置５０により圧送された高圧燃料を蓄えるコモンレール１と、このコモンレール１から供給された高圧燃料をディーゼルエンジン（以下「エンジン」と称する）３の気筒へ噴射供給する複数の燃料噴射弁（インジェクタ）２−１〜２−ｎと、燃料噴射制御処理や後述する圧力センサ故障診断処理などを実行する電子制御ユニット（図１においては「ＥＣＵ」と表記）４を主たる構成要素として構成されたものとなっている。
かかる構成自体は、従来から良く知られているこの種の燃料噴射制御装置の基本的な構成と同一のものである。
【００１１】
高圧ポンプ装置５０は、供給ポンプ５と、調量弁６と、高圧ポンプ７とを主たる構成要素として構成されてなる公知・周知の構成を有してなるものである。
かかる構成において、燃料タンク９の燃料は、供給ポンプ５により汲み上げられ、調量弁６を介して高圧ポンプ７へ供給されるようになっている。調量弁６には、電磁式比例制御弁が用いられ、その通電量が電子制御ユニット４に制御されることで、高圧ポンプ７への供給燃料の流量、換言すれば、高圧ポンプ７の吐出量が調整されるものとなっている。
なお、供給ポンプ５の出力側と燃料タンク９との間には、戻し弁８が設けられており、供給ポンプ５の出力側の余剰燃料を燃料タンク９へ戻すことができるようになっている。
また、供給ポンプ５は、高圧ポンプ装置５０の上流側に高圧ポンプ装置５０と別体に設けるようにしても、また、燃料タンク９内に設けるようにしても良いものである。
【００１２】
燃料噴射弁（インジェクタ）２−１〜２−ｎは、ディーゼルエンジン３の気筒毎に設けられており、それぞれコモンレール１から高圧燃料の供給を受け、電子制御ユニット４による噴射制御によって燃料噴射を行うようになっている。
【００１３】
本発明のコモンレール１には、余剰高圧燃料をタンク９へ戻すリターン通路（図示せず）に、圧力制御弁（以下、説明の便宜上、必要に応じて「ＰＣＶ」と称する）１２が設けられており、調量弁（以下、説明の便宜上、必要に応じて「ＭＰＲＯＰ」と称する）６と共にレール圧の制御に用いられるようになっている。
本発明の実施の形態においては、エンジン３の動作状態に応じて、調量弁６（低圧制御電磁弁）と圧力制御弁１２（高圧制御電磁弁）のそれぞれの動作状態を変えることで、適切なレール圧制御の実現を図っている。かかる調量弁６と圧力制御弁１２による本発明の実施の形態におけるレール圧制御について、概説すれば、まず、第１のレール圧制御の状態として、圧力制御弁１２を全閉状態、すなわち、コモンレール１からリターン通路への流路を閉じた状態とする一方、調量弁６からの燃料吐出量を調整することで、所望のレール圧を得るレール圧制御状態がある。
【００１４】
次に、第２のレール圧制御状態（以下、説明の便宜上、必要に応じて「ＰＣＶ制御モード」と称する）として、調量弁６を全開状態とする一方、圧力制御弁１２の弁開度を調整することで所望のレール圧を得るレール圧制御状態がある。
そして、第３のレール圧制御状態（以下、説明の便宜上、必要に応じて「ＣＰＣ制御モード」と称する）として、調量弁６、圧力制御弁１２を、それぞれ所定の弁開度にして、所望のレール圧を得るレール圧制御状態がある。
これらは、エンジン３の動作状態に応じて、択一的に選択されて実行されるものとなっている。
【００１５】
電子制御ユニット４は、例えば、公知・周知の構成を有してなるマイクロコンピュータ（図示せず）を中心に、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶素子（図示せず）を有すると共に、燃料噴射弁２−１〜２−ｎを駆動するための駆動回路（図示せず）や、調量弁６や圧力制御弁１２への通電を行うための通電回路（図示せず）を主たる構成要素として構成されたものとなっている。
かかる電子制御ユニット４には、コモンレール１の圧力を検出する圧力センサ１１の検出信号が入力される他、エンジン回転数やアクセル開度などの各種の検出信号が、エンジン３の動作制御や燃料噴射制御に供するために入力されるようになっている。
【００１６】
図２には、かかる電子制御ユニット４によって実行されるエンジン停止時レール圧制御の処理手順を示すサブルーチンフローチャートが示されており、以下、同図を参照しつつ本発明の実施の形態におけるエンジン停止時レール圧制御処理について説明する
まず、本発明の実施の形態における車両においては、電子制御ユニット４、又は、別個に設けられた他の電子制御ユニット（図示せず）により、アイドル運転の際に、エンジン動作を一時停止させる一時停止制御であるいわゆるアイドルスタート・ストップ制御（以下、便宜的に「ＩＳＳ(Idle Start Stop)制御」）が実行されるものであることが前提である。かかるＩＳＳ制御は、車両の一時停止の際（アイドル運転時）に、エンジン動作をオフとして、無駄な燃料消費の回避や排気ガスの軽減を図ることができるようにしたエンジン制御処理の一つで、昨今のエコロジー活動に資するものとし、多くの車両において採用されているものである。
【００１７】
しかして、電子制御ユニット４により処理が開始されると、ＩＳＳ制御処理におけるエンジン停止信号の読み込みが行われる（図２のステップＳ１０２）。このエンジン停止信号は、ＩＳＳ制御処理において、エンジン停止を行う際に、所定の論理値、例えば、論理値Ｌｏｗから論理値Ｈｉｇｈとされるもので、エンジン停止のために必要な回路動作の開始、例えば、燃料噴射弁２−１〜２−ｎの通電を遮断する等のトリガ信号として用いられるものである。
【００１８】
次いで、エンジン停止信号が、ＩＳＳ制御処理によるエンジン停止の開始を表す所定の論理値、例えば、論理値Ｈｉｇｈとなったか否か、換言すれば、ＩＳＳ制御処理がエンジン停止モードに移るか否かの判定が行われる（図２のステップＳ１０４参照）。
【００１９】
そして、ステップＳ１０４において、エンジン停止モードへ移るタイミングであると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、次述するステップＳ１０６の処理へ進む一方、エンジン停止モードへ移るタイミングではないと判定された場合（ＮＯの場合）には、エンジンは既に停止状態にあるとして、エンジン再起動モードへ移行することとなる（図２のステップＳ１２０参照）。
【００２０】
一方、ステップＳ１０６においては、レール圧制御モードの読み込みが行われる。
すなわち、本発明の実施の形態においては、先に述べたようにエンジン３の動作状態に応じて、３つのレール圧制御モードのいずれかが択一的に選択されて実行されるようになっているため、このステップＳ１０６においては、この時点において、その３つのレール圧制御モードのいずれが実行されているかの情報を、図示されないレール圧制御処理から得ることとなる。
【００２１】
次いで、この時点のレール圧制御モード、すなわち、アイドル運転中のレール圧制御モードが、ＰＣＶ制御モード又はＣＰＣ制御モードのいずれかであるか否かが判定されることとなり（図２のステップＳ１０８参照）、いずれかの制御モードであると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、後述するステップＳ１１０の処理へ進む一方、いずれの制御モードでもないと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳ１２２の処理へ進むこととなる。
ここで、アイドル運転中のレール圧制御モードとして、ＰＣＶ制御モードかＣＰＣ制御モードのいずれかであることを判定するのは、本発明の実施の形態におけるエンジン停止時レール圧制御処理においては、アイドル運転状態におけるレール圧制御のモードとしては、ＰＣＶ制御モード、ＣＰＣ制御モードのいずれかであれば良く、特定の制御モードに拘らない趣旨である。
ステップＳ１２２においては、圧力制御弁１２を閉成状態とすべく所定の一定電流を通電する一定通電モードの実行状態となり、図示されないメインルーチンへ一旦戻ることとなる。
【００２２】
一方、ステップＳ１１０においては、エンジン回転数が読み込まれ、次いで、そのエンジン回転数が、所定の回転数閾値Ｎｓより大であるか否かが判定されることとなる（図２のステップＳ１１２参照）。
そして、ステップＳ１１２において、この時点のエンジン回転数が、所定の回転数閾値Ｎｓより大ではないと判定された場合（ＮＯの場合）には、圧力制御弁１２を閉じるに適したエンジン回転数に低下しているとして、先のステップＳ１２２へ進み、既に説明したように圧力制御弁１２が閉成状態とされることとなる。
【００２３】
一方、ステップＳ１１２において、この時点のエンジン回転数が、所定の回転数閾値Ｎｓより大であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、圧力制御弁１２を閉成状態とするに適した状態ではないとして、ステップＳ１１４の処理へ進むこととなる。
ステップＳ１１４においては、コモンレール１のレール圧が読み込まれ、次いで、所定のレール圧閾値Ｐｓより大であるか否かが判定されることとなる（図２のステップＳ１１６参照）。
【００２４】
ステップＳ１１６において、レール圧が所定のレール圧閾値Ｐｓより大ではないと判定された場合（ＮＯの場合）には、圧力制御弁１２を閉弁状態とするに支障無い状態であるとして、先に説明したステップＳ１２２の処理へ進むこととなる。
一方、ステップＳ１１６において、レール圧が所定のレール圧閾値Ｐｓより大であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、圧力制御弁１２を閉弁状態とするに適した状態ではないとして、圧力制御弁１２をフィードバック制御することによりレール圧制御を行う状態とされ、図示されないメインルーチンへ一旦戻ることとなる。
【００２５】
図３には、本発明の実施の形態におけるエンジン停止時レール圧制御処理の実行によるコモンレール式燃料噴射制御装置の主要部における動作波形が模式的に示されており、以下、同図を参照しつつ、本発明の実施の形態におけるエンジン停止時レール圧制御処理の実行によるコモンレール式燃料噴射制御装置の動作について概括的に説明することとする。
【００２６】
ＩＳＳ制御処理によるエンジン停止動作（図３（Ａ）参照）の開始が、エンジン停止時レール圧制御処理によって検出（図２のステップＳ１０４参照）された場合に、エンジン回転数が所定の回転閾値Ｎｓより大で、かつ、レール圧が所定のレール圧閾値Ｐｓより大である間は、従来と異なり、圧力制御弁１２を閉弁状態とすることなく、フィードバック制御状態とされる（図２のステップＳ１１２、Ｓ１１６、及び、Ｓ１１８並びに図３（Ｄ）参照）一方、エンジン回転数が所定の回転閾値Ｎｓを下回るか、又は、レール圧が所定のレール圧閾値Ｐｓを下回った際には、圧力制御弁１２が閉弁状態とされるものとなっている（図２のステップＳ１１２，Ｓ１１６及び図３（Ｄ）参照）。
【００２７】
これによって、従来は、エンジン停止動作開始時、すなわち、換言すれば、燃料噴射弁２−１〜２−ｎの通電が遮断されて、インジェクタ噴射量が零とされたと同時に圧力制御弁１２が閉弁状態とされることで生じていたレール圧の跳ね上がり（図３（Ａ）及び図３（Ｅ）の点線の波形参照）が生ずることがなく、レール圧は指示圧に保持されることとなる（図３（Ｅ）の実線部分参照）。
なお、本発明の実施の形態におけるエンジン停止時レール圧制御処理においては、調量弁６は開弁状態のままで良く、その開弁の程度、すなわち、通電電流は特定値に限定されない（図３（Ｃ）参照）。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
ＩＳＳ制御に起因するレール圧制御の不安定性さを解消できるようしたので、ＩＳＳ制御が行われる車両に搭載のコモンレール式燃料噴射制御装置に適用できる。
【符号の説明】
【００２９】
１…コモンレール
２−１〜２−ｎ…燃料噴射弁
３…ディーゼルエンジン
４…電子制御ユニット
６…調量弁
７…高圧ポンプ
１２…圧力制御弁
５０…高圧ポンプ装置
【図１】
2011132923.tif 000003
【図２】
2011132923.tif 000004
【図３】
2011132923.tif 000005