(57)【要約】【課題】コモンレール圧を速やかに減圧し車両衝突時の燃料漏れを抑制するコモンレール式燃料噴射システムを提供する。【解決手段】コモンレール式燃料噴射システムは、エアバッグが展開したか否かを判別する（Ｓ１００）。そしてエアバッグが展開したことを認識すると、燃料噴射システムはポンプによるコモンレールへの燃料供給を停止し、減圧弁を開弁しコモンレールから燃料を排出することにより、コモンレール圧を減圧する（Ｓ１２０、Ｓ１２２）。このコモンレール圧の減圧制御は、コモンレール圧が略大気圧になるまで行われる。このようにしてコモンレール圧を速やかに大気圧まで減圧することにより、車両衝突時の燃料漏れを大幅に抑制することができる。【選択図】図１
2008031943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コモンレールと、
前記コモンレールに加圧した燃料を供給するポンプと、
前記コモンレール内の燃料を排出することにより、前記コモンレール内の燃料圧を減圧する減圧手段と、
車両の衝突を検出する検出手段と、
前記検出手段が車両の衝突を検出すると、前記コモンレール内の燃料を前記減圧手段に排出させる制御手段と、
を備えるコモンレール式燃料噴射システム。
【請求項２】
前記制御手段は、前記検出手段が車両の衝突を検出すると、前記ポンプを停止し、前記コモンレール内の燃料圧が略大気圧になるまで、前記減圧手段に前記コモンレール内の燃料を排出させる、請求項１に記載のコモンレール式燃料噴射システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記検出手段が車両の衝突を検出すると、前記コモンレール内の燃料圧が車両衝突前よりも低い非常時目標圧になるまで、前記コモンレール内の燃料を前記減圧手段に排出させる、請求項１に記載のコモンレール式燃料噴射システム。
【請求項４】
前記制御手段は、前記検出手段が車両の衝突を検出すると、車両衝突前よりも少ない量の燃料を前記コモンレールに対して前記ポンプに供給させる、請求項３に記載のコモンレール式燃料噴射システム。
【請求項５】
コモンレールと、
前記コモンレールに加圧した燃料を供給するポンプと、
前記コモンレール内の燃料を排出することにより、前記コモンレール内の燃料圧を減圧する減圧手段と、
車両の衝突を検出し、車両衝突時に車両に加わった衝撃の大きさを検出する検出手段と、
前記検出手段が車両の衝突を検出すると、前記コモンレール内の燃料圧が非常時目標圧になるまで前記コモンレール内の燃料を前記減圧手段に排出させる制御手段と、
車両衝突時の前記衝撃の大きさに応じた前記非常時目標圧を設定する設定手段と、
を備えるコモンレール式燃料噴射システム。
【請求項６】
前記検出手段は、車両の衝突前及び衝突後の車速の変化に基づいて、車両衝突時の前記衝撃の大きさを検出する、請求項５に記載のコモンレール式燃料噴射システム。
【請求項７】
前記検出手段は、車両に加わる衝撃の大きさに応じてエアバッグを展開させる展開信号を出力するセンサを有し、前記展開信号に基づいて車両の衝突を検出する、請求項１から６のいずれか一項に記載のコモンレール式燃料噴射システム。
【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システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の衝突を検出するとコモンレールへの燃料供給を停止又は燃料供給量を低減するコモンレール式燃料噴射システムが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。このような燃料噴射システムでは、上述したようにコモンレールへの燃料供給量を制限し、コモンレール内の燃料圧（以下、コモンレール内という。）を減圧することにより、車両衝突時の燃料漏れを抑制しようとしている。しかしながら、特許文献１、２記載されたような燃料噴射システムでは、コモンレールへの燃料の供給量を制御するにとどまるため、コモンレール内の燃料圧（以下、コモンレール圧という。）が低下するまでの長期に渡り燃料漏れが生じる。
【０００３】
【特許文献１】実開平３−  ３７２６７号公報
【特許文献２】特開平７−１８９８４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上述の問題を解決するためになされたものであって、コモンレール圧を速やかに減圧し車両衝突時の燃料漏れを抑制するコモンレール式燃料噴射システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１〜４に記載の発明では、車両の衝突を検出すると、コモンレールから燃料を排出する。このようにしてコモンレール圧を速やかに減圧することにより、車両衝突時の燃料漏れを抑制することができる。
請求項２に記載の発明では、車両の衝突を検出すると、コモンレールへの燃料供給を停止しつつコモンレールから燃料を排出する。このようしてコモンレール圧を速やかに略大気圧まで減圧することにより、車両衝突時の燃料漏れを大幅に抑制することができる。
【０００６】
請求項３及び４に記載の発明では、車両の衝突を検出すると、コモンレール内の燃料圧が車両衝突前よりも低い非常時目標圧になるまでコモンレールから燃料を排出する。このようしてコモンレール圧を速やかに非常時目標圧まで減圧することにより、車両衝突時の燃料漏れを抑制することができる。また、例えば非常時目標圧を退避走行可能な圧力に設定することにより、車両衝突時の燃料漏れを抑制しつつ車両を安全な場所まで退避させることが可能となる。
【０００７】
請求項５及び６に記載の発明では、車両の衝突を検出すると、コモンレール内の燃料圧が非常時目標圧になるまでコモンレールから燃料を排出する。非常時目標圧は車両衝突時の衝撃の大きさに応じて設定される。したがって、例えば車両衝突時の衝撃が小さいときは、非常時目標圧を退避走行可能な圧力に設定することにより、燃料漏れを抑制しつつ車両を安全な場所まで退避させることができる。一方、例えば車両衝突時の衝撃が大きいときは、非常時目標圧を退避走行可能な圧力よりも小さな圧力に設定することにより、燃料漏れを大幅に抑制することができる。
請求項７に記載の発明では、エアバッグの展開信号に基づいて車両の衝突を検出する。すなわち、エアバッグの展開と連動して、上述したいずれかのコモンレール圧の制御を行うことができる。
【０００８】
尚、本発明に備わる複数の手段の各機能は、構成自体で機能が特定されるハードウェア資源、プログラムにより機能が特定されるハードウェア資源、又はそれらの組み合わせにより実現される。また、これら複数の手段の各機能は、各々が物理的に互いに独立したハードウェア資源で実現されるものに限定されない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。各実施形態において同一の符号が付された構成要素は、その符号が付された他の実施形態の構成要素と対応する。
（第１実施形態）
１．コモンレール式燃料噴射システムの構成
図２に示す第１実施形態によるコモンレール式燃料噴射システム（以下、燃料噴射システムという。）１は、多気筒ディーゼル内燃機関等の内燃機関に組み込まれる燃料噴射システムである。燃料噴射システム１は、内燃機関の各気筒に搭載された複数のインジェクタ２と、内燃機関により回転駆動されるサプライポンプ３と、サプライポンプ３から圧送された燃料を蓄えるコモンレール５と、減圧弁６と、コモンレール５内の燃料圧を検出する圧力センサ２０と、エアバッグセンサ２２と、各部を制御する電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという。）１０とを備えている。
【００１０】
複数のインジェクタ２は、コモンレール５から分岐する複数の分岐管１６に接続されている。インジェクタ２は、図示しない電磁弁を有し、この電磁弁をＥＣＵ１０の制御に応じて開閉させニードルの背圧室の圧力を制御することにより燃料噴射を断続する公知のインジェクタである。
ポンプとしてのサプライポンプ３は、燃料配管１３を経由してコモンレール５に接続されている。サプライポンプ３は、内燃機関のクランク軸の回転に駆動され、燃料フィルタ４によって濾過された燃料を加圧してコモンレール５内に圧送する。
【００１１】
サプライポンプ３の入口側には調量弁が設けられている。調量弁は、例えばポンプ駆動回路による通電が停止されると弁が全開するノーマリオープンタイプの流量制御弁である。調量弁は、ＥＣＵ１０の制御に応じて開閉することにより、サプライポンプ３の加圧室内に汲み上げられる燃料を調整する。この結果、サプライポンプ３による燃料の吐出量が変化する。
リーク配管１４はインジェクタ２及びサプライポンプ３に接続され、インジェクタ２及びサプライポンプ３のリーク燃料を燃料タンク９に環流させる。
【００１２】
減圧手段としての減圧弁６は、コモンレール５から燃料タンク９へ燃料を排出するリリーフ配管１５に設けられている。減圧弁６は、ＥＣＵ１０の制御に応じて開閉することによりコモンレール圧を調整する。
圧力センサ２０はコモンレール５に取り付けられ、コモンレール５内の実際の燃料圧（以下、実コモンレール圧という。）に応じた検出信号を出力する。
【００１３】
検出手段としてのエアバッグセンサ２２は、車両に加わる衝撃の大きさが設定値以上になると、図示しないエアバッグを展開させる展開信号を出力する。展開信号は、エアバッグセンサ２２と図示しないエアバッグのインフレータとに接続されている信号線によって、エアバッグ展開用のガス発生装置であるインフレータに電送される。また展開信号は、エアバッグセンサ２２とＥＣＵ１０とに接続されている信号線によって、ＥＣＵ１０に電送される。
【００１４】
ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、各種プログラム及びデータを格納するＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されている。ＣＰＵがＲＯＭに格納されているプログラムを実行することにより、ＥＣＵ１０は請求項に記載の「減圧手段」、「検出手段」、「制御手段」として機能する。
ＥＣＵ１０は、以下の減圧処理を実行することで減圧手段として機能する。すなわち、ＥＣＵ１０は、車両の衝突を検出すると、減圧弁６を開弁させ、リリーフ配管１５を経由してコモンレール５内の燃料を燃料タンク９に戻す。具体的にはＥＣＵ１０は、減圧弁６を開弁させる信号を減圧弁６に対して出力する。
検出手段としてのＥＣＵ１０は、エアバッグセンサ２２の展開信号に基づいてエアバッグが展開したか否かを判別する。制御手段としてのＥＣＵ１０は、エアバッグの展開を認識すると、サプライポンプ３によるコモンレール５への燃料供給を停止し、上述した減圧処理を実行する。
【００１５】
２．コモンレール圧制御処理
次に、燃料噴射システム１のコモンレール圧制御処理を図１に基づいて説明する。尚、図１、図４及び図６では、実コモンレール圧を「実圧」と表記し、サプライポンプを「ポンプ」と表記する。
イグニッションキーをＯＮにすると、ＥＣＵ１０は燃料噴射システムを制御するプログラムを実行する。図１に示すコモンレール圧制御処理は、このプログラムに従って実行される一連の処理に含まれている。
【００１６】
まず、ＥＣＵ１０は、エアバッグが展開したか否かを判別する（図１に示すＳ１００参照）。
ＥＣＵ１０は、エアバッグが展開していないと認識すると、以下の処理を実行することによりコモンレール圧が通常時の目標コモンレール圧（以下、通常時目標圧という。）になるようにサプライポンプ３及び減圧弁６を制御する。ここで通常時目標圧とは、内燃機関の回転数やアクセル開度等の運転条件に応じて設定される圧力である。
【００１７】
すなわちＥＣＵ１０は、圧力センサ２０の検出信号から検出した実コモンレール圧が通常時目標圧よりも低い場合、サプライポンプ３の吐出量を増大させたり減圧弁６を閉弁することにより、コモンレール圧を昇圧制御する（図１に示すＳ１１０、Ｓ１１２参照）。一方、実コモンレール圧が通常時目標圧より高い場合、ＥＣＵ１０は、サプライポンプ３の吐出量を減少させたり減圧弁６を開弁することにより、コモンレール圧を減圧制御する（図１に示すＳ１１４、Ｓ１１６参照）。
【００１８】
一方、ＥＣＵ１０は、エアバッグが展開したと認識すると、以下の処理を実行することによりコモンレール圧が略大気圧になるようにサプライポンプ３及び減圧弁６を制御する。
すなわちＥＣＵ１０は、実コモンレール圧が大気圧よりも高いか否かを判別する（図１に示すＳ１２０参照）。そしてＥＣＵ１０は、実コモンレール圧が大気圧よりも高いと認識すると、サプライポンプ３による燃料供給を停止し減圧弁６を開弁することにより、コモンレール圧を減圧制御する（図１に示すＳ１２２参照）。
以上説明した第１実施形態による燃料噴射システム１では、エアバッグが展開するとコモンレール５への燃料供給を停止しつつコモンレール５から燃料を排出する。この結果、コモンレール５への燃料供給を停止するもコモンレール５からの燃料を排出しない場合（図３に示すグラフ３０参照）と比較して、コモンレール圧を略大気圧まで速やかに減圧することができる（図３に示すグラフ３２参照）。したがって、車両衝突時の燃料漏れを大幅に抑制することができる。
【００１９】
（第２実施形態）
第２実施形態による燃料噴射システムの構成は、第１実施形態による燃料噴射システム１と実質的に同一である。以下、第２実施形態による燃料噴射システムにおけるコモンレール圧制御処理を図４に基づいて説明する（図４に示すＳ１００参照）。
【００２０】
まず、ＥＣＵ１０は、エアバッグが展開したか否かを判別する。
ＥＣＵ１０は、エアバッグが展開していないと認識すると、第１実施形態のコモンレール圧制御処理と実質的に同一の処理により、コモンレール圧が通常時目標圧になるようにサプライポンプ３及び減圧弁６を制御する（図４に示すＳ１１０〜Ｓ１１６参照）。
一方、ＥＣＵ１０は、エアバッグが展開したと認識すると、以下の処理を実行することによりコモンレール圧が非常時の目標コモンレール圧（以下、非常時目標圧という。）になるようにサプライポンプ３及び減圧弁６を制御する。ここで非常時目標圧とは、例えば通常時目標圧より低く車両が退避走行可能な圧力である。
【００２１】
すなわちＥＣＵ１０は、圧力センサ２０の検出信号から検出した実コモンレール圧が非常時目標圧より低い場合、サプライポンプ３の吐出量を増大させ減圧弁６を閉弁することにより、コモンレール圧を昇圧制御する（図４に示すＳ２２０、Ｓ２２４参照）。一方、実コモンレール圧が非常時目標圧より高い場合、ＥＣＵ１０は、サプライポンプ３の吐出量を減少させ減圧弁６を開弁することにより、コモンレール圧を減圧制御する（図４に示すＳ２２４、Ｓ２２６参照）。
以上説明した第２実施形態による燃料噴射システムでは、エアバッグが展開すると、コモンレール５への燃料供給及びコモンレール５からの燃料排出を制御することにより、コモンレール圧を非常時目標圧に調整する。この結果、コモンレール５への燃料供給量のみを制御する場合（図５に示すグラフ２３０参照）と比較して、コモンレール圧を非常時目標圧まで速やかに減圧することができる（図５に示すグラフ２３２参照）。したがって、車両衝突時の燃料漏れを抑制しつつ、車両を安全な場所まで退避させることが可能となる。
【００２２】
（第３実施形態）
第３実施形態による燃料噴射システムの構成は、第１実施形態による燃料噴射システム１と実質的に同一である。以下、第３実施形態による燃料噴射システムにおけるコモンレール圧制御処理を図６に基づいて説明する。
まず、ＥＣＵ１０は、エアバッグが展開したか否かを判別する（図６に示すＳ１００参照）。
ＥＣＵ１０は、エアバッグが展開していないと認識すると、第１実施形態のコモンレール圧制御処理と実質的に同一の処理により、コモンレール圧が通常時目標圧になるようにサプライポンプ３及び減圧弁６を制御する（図６に示すＳ１１０〜Ｓ１１６参照）。
【００２３】
一方、ＥＣＵ１０は、エアバッグが展開したと認識すると、そのとき車両に加わった衝撃の大きさに応じた非常時目標圧を設定する（図６に示すＳ３００参照）。具体的にはＥＣＵ１０は、エアバッグセンサ２２を構成する加速度センサから車両衝突時の減速加速度を取得する。そしてＥＣＵ１０は、取得した減速加速度が大きいほど低圧の非常時目標圧を設定する。より具体的には、ＥＣＵ１０は、例えば複数範囲に区切られた減速加速度とそれらの範囲に対応する複数段階の非常時目標圧とのテーブルに従って、すなわち複数段階の衝撃度と非常時目標圧とのテーブルに従って、減速加速度に応じた非常時目標圧を設定する。
【００２４】
次に、ＥＣＵ１０は、第２実施形態と同様にして、コモンレール圧が設定した非常時目標圧になるようにサプライポンプ３及び減圧弁６を制御する（図６に示すＳ２２０〜Ｓ２２６参照）。
以上説明した第３実施形態による燃料噴射システムでは、エアバッグが展開すると、コモンレール圧を車両衝突時の衝撃に応じた非常時目標圧まで速やかに減圧することができる（図７参照）。このようにコモンレール圧を制御することにより、車両衝突時の衝撃が小さいときは、例えば非常時目標圧を退避走行可能な圧力に設定することにより、燃料漏れを抑制しつつ車両を安全な場所まで退避可能とすることができる。一方、車両衝突時の衝撃が大きいときは、車両衝突時の衝撃が小さい場合の非常時目標圧より低圧の非常時目標圧を設定することにより、燃料漏れを大幅に抑制することができる。
【００２５】
（他の実施形態）
上記複数の実施形態では、減圧弁６を開弁することによりコモンレール５から燃料を排出した。しかし、コモンレール５から燃料を排出する方法はこれに限定されない。例えばインジェクタ２を無噴射パルスで連続駆動し、インジェクタ２の燃料リーク量を増大させることにより、コモンレール５内の燃料をインジェクタ２から排出してもよい。この場合、インジェクタ２が請求項に記載の「減圧手段」に相当する。
上記複数の実施形態では、サプライポンプ３の入口側に設けた調量弁でサプライポンプ３による燃料の吐出量を制御することにより、コモンレール５への燃料供給量を制限した。しかし、サプライポンプ３の出口側でコモンレール５への燃料供給量を制限してもよい。例えば、サプライポンプ３とコモンレール５との間に燃料を燃料タンク９に環流させる配管と、この配管を流れる燃料の流量を調整する調量弁とを設けることにより、車両衝突時のコモンレール５への燃料供給量を制限してもよい。この場合、上記調量弁の開閉を制御することにより、上記配管を経由して燃料タンク９に環流する燃料の流量を調整する。
【００２６】
上記複数の実施形態では、エアバッグセンサ２２の展開信号に基づいて車両の衝突を検出した。しかし、エアバッグセンサ２２とは別の加速度センサや車速センサの出力信号から車両の加速度を取得し、その加速度が所定の減速加速度に達したことを車両の衝突として検出してもよい。車速センサを利用する場合は、車両衝突前及び車両衝突後の車速変量から車両衝突時の加速度を算出する。この場合、上記の加速度センサや車速センサが請求項に記載の「検出手段」に相当する。
上記複数の実施形態では、エアバッグセンサ２２の展開信号を専用の信号線でＥＣＵ１０に電送した。しかし、車載ＬＡＮ（Local Area Network）等の通信によりエアバッグの展開やそのときの衝撃を示す情報をエアバッグセンサ２２からＥＣＵ１０に送信してもよい。
【００２７】
上記第２実施形態では、非常時目標圧を退避走行可能な程度の低圧に設定したが、非常時目標圧は車両衝突時の燃料漏れによる二次災害が発生しない程度の低圧であればどのような圧力でもよい。
上記第３実施形態では、エアバッグセンサ２２を構成する加速度センサの出力を利用して車両衝突時の衝撃の大きさを検出した。しかし、エアバッグセンサ２２とは別の加速度センサや車速センサの出力から車両衝突時の加速度を取得し、車両衝突時の衝撃の大きさを検出してもよい。
上記第３実施形態では、複数段階の衝撃度に応じた非常時目標圧を設定した。しかし、車両衝突時の衝撃の大きさに応じて非常時目標圧を連続的に変化させてもよい。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態のコモンレール圧制御処理の流れを示すフローチャート。
【図２】第１実施形態の燃料噴射システムの構成を示す模式図。
【図３】第１実施形態のコモンレール圧制御を説明するための特性図。
【図４】第２実施形態のコモンレール圧制御処理の流れを示すフローチャート。
【図５】第２実施形態のコモンレール圧制御を説明するための模式図。
【図６】第３実施形態のコモンレール圧制御処理の流れを示すフローチャート。
【図７】（Ａ）は第３実施形態の車両衝突時の衝撃が小さい場合のコモンレール圧制御を説明するための特性図、（Ｂ）は衝撃が大きい場合の特性図。
【符号の説明】
【００２９】
１：コモンレール式燃料噴射システム、２：インジェクタ、３：サプライポンプ（ポンプ）、５：コモンレール、６：減圧弁（減圧手段）、１０：ＥＣＵ（減圧手段、検出手段、制御手段）、２２：エアバッグセンサ（検出手段）
【図１】
2008031943.tif 000003
【図２】
2008031943.tif 000004
【図３】
2008031943.tif 000005
【図４】
2008031943.tif 000006
【図５】
2008031943.tif 000007
【図６】
2008031943.tif 000008
【図７】
2008031943.tif 000009