(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内の燃料を圧送する電動式の低圧ポンプと、該低圧ポンプにより圧送された燃料を昇圧させるエンジンにより駆動される高圧ポンプと、該高圧ポンプにより昇圧された燃料が供給され第１の燃料噴射弁が取り付けられた第１のデリバリパイプと、該第１のデリバリパイプの下流側に接続されて余剰燃料を前記燃料タンクへ戻すリターン配管と、を備えるエンジンの燃料供給装置であって、
前記第１のデリバリパイプの燃料温度を検出する燃料温度検出手段と、
所定の自動停止条件が成立したときに前記エンジンを自動停止させ、所定の再始動条件が成立したときに自動停止中の前記エンジンを再始動させるアイドルストップ制御が実行されている間に、前記第１のデリバリパイプの燃料温度が第１の閾値よりも高くなると、燃料の強制循環を実行する強制循環手段と、を備えると共に、
前記高圧ポンプを迂回して当該高圧ポンプの上流側と下流側とを接続するバイパス通路と、該バイパス通路を開閉するバイパス弁とを備え、
前記強制循環手段は、前記バイパス弁を開弁させて前記低圧ポンプによる前記燃料の強制循環を実行する
ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンの燃料供給装置において、
前記エンジンの高負荷での運転時間を積算する運転時間積算手段を備え、
前記強制循環手段は、前記運転時間積算手段による積算結果が所定時間よりも長い場合に、前記燃料の強制循環を実行する
ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のエンジンの燃料供給装置において、
前記第１の燃料噴射弁から噴射される噴射量を積算する噴射量積算手段を備え、
前記強制循環手段は、前記噴射量積算手段による積算結果が所定噴射量よりも少ない場合に、前記燃料の強制循環を実行する
ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載のエンジンの燃料供給装置において、
前記強制循環手段は、前記第１のデリバリパイプの燃料温度が前記第１の閾値よりも低い第２の閾値まで低下すると、前記燃料の強制循環を終了する
ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載のエンジンの燃料供給装置において、
前記燃料タンク内の燃料温度を検出するタンク温度検出手段を備え、
前記強制循環手段による前記燃料の強制循環の実行中に、前記燃料タンク内の燃料温度が所定温度以上になると、前記エンジンを強制再始動させる強制再始動手段をさらに備える
ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一項に記載のエンジンの燃料供給装置において、
前記第１のデリバリパイプの下流側に減圧装置を介して接続されると共に、前記第１の燃料噴射弁よりも吸気通路の上流側に配置される第２の燃料噴射弁が取り付けられた第２のデリバリパイプを備え、
前記強制再始動手段は、前記第１のデリバリパイプの燃料温度が前記第１の閾値よりも大きい第３の閾値以下である場合には、前記第１の燃料噴射弁から燃料を噴射させて前記エンジンを強制再始動させ、前記第１のデリバリパイプの燃料温度が前記第３の閾値を超えている場合には、前記第２の燃料噴射弁から燃料を噴射させて前記エンジンを強制再始動させる
ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載のエンジンの燃料供給装置において、
前記第１の燃料噴射弁が、前記エンジンの筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁である
ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの燃料噴射弁に燃料を供給するエンジンの燃料供給装置に関し、詳しくは、アイドルストップ制御の実行中における燃料の供給技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の車両に搭載されるエンジン（内燃機関）は、燃料噴射弁として、例えば、燃焼室内（筒内）に燃料を直接噴射する筒内噴射弁を備えているものがあり、また筒内噴射弁と共に吸気路に燃料を噴射する吸気路噴射弁を備えているもの、吸気路噴射弁のみを備えているものもある。筒内噴射弁は燃焼室内に燃料を直接噴射するため、噴射のタイミングによっては、筒内噴射弁に供給される燃料の圧力を比較的高くする必要がある。このため、筒内噴射弁と吸気路噴射弁とを備えるエンジンにおいては、吸気路噴射弁に供給する燃料の圧力（燃圧）よりも高い圧力で燃料を供給可能な高圧ポンプを備え、この高圧ポンプにより昇圧された燃料が筒内噴射弁に供給されるようになっている。また吸気路噴射弁が筒内に近接して配置されている場合にも、筒内噴射弁の場合と同様に燃料が高圧ポンプによって昇圧されることがある。
【０００３】
例えば、燃料タンクからフィードポンプ（低圧ポンプ）により圧送された燃料を高圧ポンプにより昇圧した高圧の燃料（以下、「高圧燃料」ともいう）が筒内噴射弁に供給される一方、吸気路噴射弁には、高圧燃料を減圧し、筒内噴射弁に供給される燃料よりも低圧とした燃料（以下、「低圧燃料」ともいう）が供給されるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−８３１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、例えば、筒内噴射弁のように、シリンダヘッドに取り付けられている燃料噴射弁を備えている場合、シリンダヘッドの熱によって燃料噴射弁の温度が上昇し、それに伴い、燃料噴射弁に供給される燃料の温度が過度に上昇してしまう虞がある。
【０００６】
例えば、筒内噴射弁は、その先端部がエンジンの燃焼室内（筒内）に位置している。このため、高圧燃料が供給される高圧燃料系（筒内噴射弁を含む）では、燃料の温度が高温になる虞がある。詳しくは、燃焼室にて筒内噴射弁の先端部が加熱されると、その熱が高圧燃料系の燃料に伝わり（燃料が受熱し）、高圧燃料系の燃料温度が高温になる虞がある。
【０００７】
特に、筒内噴射弁と吸気路噴射弁とを備えるエンジンにおいて、吸気路噴射弁のみから燃料が噴射される運転状態が続いた場合など、筒内噴射弁から噴射される燃料量が少ないと、高圧燃料系の燃料温度が高温になり易い。
【０００８】
そして高圧燃料系の燃料温度が過度に上昇してしまうと、それに伴い筒内噴射弁のノズル先端部にデポジットが生じたり、またソレノイドの性能が変動すること等により、噴射量にバラツキが生じてしまう虞がある。また高圧ポンプ内に気泡が入り込み、高圧ポンプが正常に作動しなくなる虞もある。
【０００９】
特許文献１に記載のエンジンのように余剰燃料を燃料タンクに戻すリターン通路を備える場合、エンジン作動中であれば、リターン通路を介して余剰燃料を燃料タンクに戻すようにすることで、高圧燃料系の燃料温度の上昇を抑制することができる。
【００１０】
ただし、高圧ポンプが作動しないエンジン停止中には、余剰燃料を燃料タンクに戻すことはできないため、高圧燃料系の燃料温度の上昇を抑制することは難しい。
【００１１】
例えば、近年は、信号待ち時等の停車時に、エンジンを自動的に停止させ、発進時に自動的に再始動させるようにした、いわゆるアイドルストップ制御が実用化されている。そして、エンジンが高温になっている状態で、アイドルストップ制御によりエンジンが停止した場合、高圧燃料系の燃料温度がさらに上昇してしまう虞もある。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、アイドルストップ制御が実行されている場合でも、高圧燃料系の燃料の温度上昇を効果的に抑制することができるエンジンの燃料供給装置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】
【００１３】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、燃料タンク内の燃料を圧送する電動式の低圧ポンプと、該低圧ポンプにより圧送された燃料を昇圧させるエンジンにより駆動される高圧ポンプと、該高圧ポンプにより昇圧された燃料が供給され第１の燃料噴射弁が取り付けられた第１のデリバリパイプと、該第１のデリバリパイプの下流側に接続されて余剰燃料を前記燃料タンクへ戻すリターン配管と、を備えるエンジンの燃料供給装置であって、前記第１のデリバリパイプの燃料温度を検出する燃料温度検出手段と、所定の自動停止条件が成立したときに前記エンジンを自動停止させ、所定の再始動条件が成立したときに自動停止中の前記エンジンを再始動させるアイドルストップ制御が実行されている間に、前記第１のデリバリパイプの燃料温度が第１の閾値よりも高くなると、燃料の強制循環を実行する強制循環手段と、を備えると共に、前記高圧ポンプを迂回して当該高圧ポンプの上流側と下流側とを接続するバイパス通路と、該バイパス通路を開閉するバイパス弁とを備え、前記強制循環手段は、前記バイパス弁を開弁させて前記低圧ポンプによる前記燃料の強制循環を実行することを特徴とするエンジンの燃料供給装置にある。
【００１４】
本発明の第２の態様は、第１の態様のエンジンの燃料供給装置において、前記エンジンの高負荷での運転時間を積算する運転時間積算手段を備え、前記強制循環手段は、前記運転時間積算手段による積算結果が所定時間よりも長い場合に、前記燃料の強制循環を実行することを特徴とするエンジンの燃料供給装置にある。
【００１５】
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様のエンジンの燃料供給装置において、前記第
１の燃料噴射弁から噴射される噴射量を積算する噴射量積算手段を備え、前記強制循環手段は、前記噴射量積算手段による積算結果が所定噴射量よりも少ない場合に、前記燃料の強制循環を実行することを特徴とするエンジンの燃料供給装置にある。
【００１６】
本発明の第４の態様は、第１から３の何れか一つの態様のエンジンの燃料供給装置において、前記強制循環手段は、前記第１のデリバリパイプの燃料温度が前記第１の閾値よりも低い第２の閾値まで低下すると、前記燃料の強制循環を終了することを特徴とするエンジンの燃料供給装置にある。
【００１８】
本発明の第５の態様は、第１から４の何れか一つの態様のエンジンの燃料供給装置において、前記燃料タンク内の燃料温度を検出するタンク温度検出手段を備え、前記強制循環手段による前記燃料の強制循環の実行中に、前記燃料タンク内の燃料温度が所定温度以上になると、前記エンジンを強制再始動させる強制再始動手段をさらに備えることを特徴とするエンジンの燃料供給装置にある。
【００１９】
本発明の第６の態様は、第１から５の何れか一つの態様のエンジンの燃料供給装置において、前記第１のデリバリパイプの下流側に減圧装置を介して接続されると共に、前記第１の燃料噴射弁よりも吸気通路の上流側に配置される第２の燃料噴射弁が取り付けられた第２のデリバリパイプを備え、前記強制再始動手段は、前記第１のデリバリパイプの燃料温度が前記第１の閾値よりも大きい第３の閾値以下である場合には、前記第１の燃料噴射弁から燃料を噴射させて前記エンジンを強制再始動させ、前記第１のデリバリパイプの燃料温度が前記第３の閾値を超えている場合には、前記第２の燃料噴射弁から燃料を噴射させて前記エンジンを強制再始動させることを特徴とするエンジンの燃料供給装置にある。
【００２０】
本発明の第７の態様は、第１から６の何れか一つの態様のエンジンの燃料供給装置において、前記第１の燃料噴射弁が、前記エンジンの筒内に燃料を噴射する筒内噴射弁である
ことを特徴とするエンジンの燃料供給装置にある。
【発明の効果】
【００２１】
かかる本発明によれば、エンジンが停止している状態であっても、高圧燃料系の燃料を、リターン燃料を介して燃料タンクに戻すことができる。すなわち高圧燃料系の燃料を適宜循環させることができる。このため、アイドルストップ制御が実行されてエンジンが停止している状態であっても、高圧燃料系の燃料の温度上昇を効果的に抑制することができる。
【００２２】
したがって、エンジンを再始動させた際、高圧ポンプを介して燃料が供給される第１の燃料噴射弁、例えば、筒内噴射弁が良好に作動し、また高圧ポンプの気泡に起因する異常の発生も抑制することができる。よって第１の燃料噴射弁から噴射される燃料量の均一化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係るエンジンの燃料供給装置を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るエンジンの燃料供給装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る燃料の強制循環制御の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
本発明に係る燃料供給装置は、燃料タンク内の燃料をエンジン（内燃機関）に供給する装置である。
【００２５】
図１に示すように、燃料供給装置が適用されたエンジン１０は、自動車等の車両に搭載される、例えば、直列４気筒のエンジン（内燃機関）であり、一列に並設された４つの気筒（燃焼室）１１を備えている。各気筒１１には、図示は省略するが、それぞれ点火プラグが配されると共に、吸気ポート及び排気ポートが設けられている。さらにエンジン１０は、吸気ポートに接続される吸気マニホールド１２と、排気ポートに接続される排気マニホールド１３とを備えている。
【００２６】
またエンジン１０は、例えば、シリンダヘッドに設けられ各気筒（燃焼室）１１に燃料を直接噴射する複数（４つ）の筒内噴射弁（第１の燃料噴射弁）１４と、吸気通路内、例えば、吸気マニホールド１２の吸気ポート付近に燃料を噴射する複数（４つ）の吸気路噴射弁（第２の燃料噴射弁）１５と、を備えている。すなわち第２の燃料噴射弁である吸気路噴射弁１５は、第１の燃料噴射弁である筒内噴射弁１４よりも吸気通路の上流側に設けられている。例えば、本実施形態では、吸気路噴射弁１５は吸気マニホールド１２に設けられている。
【００２７】
そして燃料供給装置２０は、これら筒内噴射弁１４及び吸気路噴射弁１５を介して、燃料タンク２１内の燃料を、エンジン１０内（本実施形態では各気筒１１内あるいは吸気マニホールド１２内）に供給する。かかる燃料供給装置２０は、電動式の低圧ポンプであるフィードポンプ２２と、エンジン１０により駆動される高圧ポンプ２３と、を備えており、これらフィードポンプ２２及び高圧ポンプ２３によって、筒内噴射弁１４及び吸気路噴射弁１５に対して燃料タンク２１内の燃料を圧送する。
【００２８】
フィードポンプ２２は、燃料タンク２１と高圧ポンプ２３とを接続する低圧燃料配管（低圧燃料通路）２４の途中に設けられている。上述のようにフィードポンプ２２は電動式の低圧ポンプであり、燃料タンク２１内から汲み上げた低圧の燃料（低圧燃料）を高圧ポンプ２３に供給する。なお本実施形態では、フィードポンプ２２は、燃料タンク２１の外部に設けられているが、燃料タンク２１の内部に設けられていてもよい。
【００２９】
高圧ポンプ２３は、高圧燃料配管（高圧燃料通路）２５を介して、各筒内噴射弁１４が取り付けられた第１のデリバリパイプ（コモンレール）２６に接続されている。そしてフィードポンプ２２によって高圧ポンプ２３に供給された低圧燃料が、この高圧ポンプ２３によって所定の圧力まで昇圧される。そして昇圧された高圧の燃料（高圧燃料）が第１のデリバリパイプ２６に供給され、この第１のデリバリパイプ２６から各筒内噴射弁１４に分配される。なお図示は省略するが、高圧ポンプ２３は、エンジン１０のカムシャフトの回転を利用してシリンダ内を往復運動するプランジャを備え、このプランジャの往復運動によって燃料が昇圧されるように構成されている。
【００３０】
また本実施形態では、この高圧ポンプ２３を迂回して高圧ポンプ２３の上流側の低圧燃料配管２４と、下流側の高圧燃料配管２５とを接続するバイパス配管（バイパス通路）２７が設けられている。このバイパス配管２７には、バイパス配管２７を開閉する開閉弁であるバイパス弁２８が設けられている。なお図示は省略するが、バイパス配管２７には、バイパス弁２８と共に逆止弁が設けられており、バイパス配管２７は低圧燃料配管２４側から高圧燃料配管２５側にのみ、燃料が流れるようになっている。
【００３１】
さらに、第１のデリバリパイプ２６の下流側には複数の各吸気路噴射弁１５が取り付けられた第２のデリバリパイプ（コモンレール）２９が接続配管３０を介して接続されている。接続配管３０には、第１のデリバリパイプ２６から供給される燃料の流量を調整する流量調整弁３１が設けられている。
【００３２】
この流量調整弁３１は、その開度を調整することで燃料の流量を調整するものであり、通過する燃料の流量減少に伴って燃料の圧力が低下する。つまり流量調整弁３１は、第１のデリバリパイプ２６から供給される燃料を所定の圧力まで減圧する減圧装置として機能する。本実施形態では、第１のデリバリパイプ２６から接続配管３０に供給される高圧燃料が、流量調整弁３１によって所定圧力まで減圧される。そして減圧された低圧の燃料（低圧燃料）が、第２のデリバリパイプ２９に供給され、この第２のデリバリパイプ２９から各吸気路噴射弁１５に対して分配される。
【００３３】
第２のデリバリパイプ２９の下流側には、燃圧調整弁（レギュレータ）３２を介してリターン配管（リターン通路）３３の一端が接続されている。リターン配管３３の他端側は、燃料タンク２１に接続されている。燃圧調整弁３２は、第２のデリバリパイプ２９内の燃料圧力を略一定に保つためのものであり、第２のデリバリパイプ２９内の燃料圧力が所定圧力よりも高くなると機械的に開弁するように構成されている。
【００３４】
このような本実施形態に係る燃料供給装置２０は、燃料タンク２１から低圧燃料配管２４及び高圧燃料配管２５（バイパス配管２７含む）と、第１のデリバリパイプ２６と、接続配管３０と、第２のデリバリパイプ２９と、リターン配管３３とによって燃料供給系が形成されている。そのうち、高圧燃料配管２５及び第１のデリバリパイプ２６は、複数の筒内噴射弁１４に分配される高圧燃料が供給される高圧燃料系を形成し、接続配管３０、第２のデリバリパイプ２９は、複数の吸気路噴射弁１５に分配される低圧燃料が供給される低圧燃料系を形成する。そして、このような燃料供給系を有する燃料供給装置２０では、各筒内噴射弁１４及び吸気路噴射弁１５から燃料を噴射した後の余剰燃料は、リターン配管３３から燃料タンク２１に戻される。
【００３５】
また車両は、図２に示すように、電子制御ユニット（ＥＣＵ）４０を備えている。ＥＣＵ４０は、入出力装置、制御プログラムや制御マップ等の記憶を行う記憶装置、中央処理装置及びタイマやカウンタ類を備えて構成されている。このＥＣＵ４０が、各種センサ類からの情報に基づいて、エンジン１０の総合的な制御を行っている。
【００３６】
ＥＣＵ４０には、各種センサ類からの情報に基づいて、例えば、筒内噴射弁１４及び吸気路噴射弁１５から噴射される燃料噴射量等を適宜制御する。さらにＥＣＵ４０は、本実施形態に係る燃料供給装置２０の一部を構成し、筒内噴射弁１４及び吸気路噴射弁１５から噴射される燃料噴射量を制御する際には、エンジン１０の運転状態等に応じて、燃料タンク２１からエンジン１０への燃料の供給状態（供給量、供給圧力等）を適宜制御する。
【００３７】
さらに本実施形態に係る燃料供給装置２０は、アイドルストップ制御が実行されエンジン１０が停止している間にも、燃料タンク２１から燃料供給系（エンジン１０）への燃料の供給状態を適宜制御している。例えば、燃料供給装置２０は、アイドルストップ制御が実行されている間に、筒内噴射弁１４を含む高圧燃料系の燃料温度が高くなると、燃料タンク２１の燃料を燃料供給系で強制的に循環させ、高圧燃料系である第１のデリバリパイプ２６の燃料温度の上昇を抑制している。
【００３８】
以下では、このような燃料供給装置２０による燃料の強制循環について詳しく説明する。
ＥＣＵ４０は、上述のようにエンジン１０の総合的な制御を行うための各種機能を備えているが、その一つとして、図２に示すように、エンジン１０のアイドルストップ制御を実行するアイドルストップ制御手段４１を備えている。さらにＥＣＵ４０は、燃料供給装置２０を構成する強制循環手段４２、運転時間積算手段４３、噴射量積算手段４４及び強制再始動手段４５を備えている。
【００３９】
アイドルストップ制御手段４１は、車両の走行状態に基づいてアイドルストップ制御を適宜実行する。すなわちアイドルストップ制御手段４１は、所定のアイドルストップ条件（自動停止条件）が成立したときにエンジン１０を自動停止させ、所定の再始動条件が成立したときに自動停止中のエンジン１０を再始動させる。なお、このようにエンジンの再始動を前提としたアイドルストップ制御自体は、公知の技術である。このため、アイドルストップ制御の詳細、例えば、アイドルストップ条件や再始動条件等についての説明は省略する。
【００４０】
強制循環手段４２は、アイドルストップ制御手段４１によってアイドルストップ制御が実行されている際、複数の筒内噴射弁１４が取り付けられた第１のデリバリパイプ２６の燃料温度が第１の閾値よりも高いこと一つの条件として、燃料の強制循環を実行する。つまり強制循環手段４２は、高圧燃料系の燃料温度が第１の閾値よりも高いことを一つの条件として、燃料の強制循環を実行する。
【００４１】
第１のデリバリパイプ２６には、内部の燃料温度を検出する温度センサ（燃料温度検出手段）５０が設けられている。強制循環手段４２は、アイドルストップ制御が実行されてエンジン１０が停止すると、まずは、この温度センサ５０の検出結果に基づいて第１のデリバリパイプ２６の燃料温度が、予め設定された第１の閾値よりも高いか否かを判断する。
【００４２】
そして強制循環手段４２は、アイドルストップ制御が実行されている間に、第１のデリバリパイプ２６の燃料温度が第１の閾値よりも高い場合に燃料の強制循環を行うが、本実施形態では、さらに運転時間積算手段４３及び噴射量積算手段４４の演算結果に基づいて、燃料の強制循環の実行の要否を判断している。
【００４３】
ここで、運転時間積算手段４３は、エンジン１０が作動している際（アイドルストップ制御が実行される前）に、エンジン１０の高負荷での運転時間を積算して高負荷運転時間を演算する。運転時間積算手段４３は、例えば、エンジン１０の回転数と負荷とに基づいて設定される運転領域マップ等に基づいて、エンジン１０の運転状態が所定の高負荷運転領域である場合に、その時間を積算して高負荷運転積算時間を求める。なお運転時間積算手段４３は、例えば、過去数分間程度における高負荷運転時間を積算した高負荷運転積算時間を記憶し、時間の経過に伴ってその高負荷運転積算時間を順次更新する。勿論、運転時間積算手段４３が高負荷運転積算時間を演算する期間は、特に限定されず、適宜設定されればよい。
【００４４】
噴射量積算手段４４は、各筒内噴射弁１４から噴射された噴射量を積算して噴射量積算値を求める。噴射量積算手段４４による噴射量積算値の演算方法は、特に限定されないが、例えば、各筒内噴射弁１４の開弁期間（パルス幅）に基づいて求めることができる。なお噴射量積算手段４４も、運転時間積算手段４３と同様に、過去数分間程度における噴射量を積算した噴射量積算値を記憶し、時間の経過に伴って記憶した噴射量積算値を順次更新する。
【００４５】
高負荷運転積算時間が比較的長い場合にはエンジン１０の温度がかなり上昇しており、アイドルストップ制御の実行中に第１のデリバリパイプ２６の燃料温度が上昇し易いと判断できる。また噴射量積算値が少ない場合には、例えば、燃料供給系全体（燃料タンクを含む）の燃料温度が上昇していることが予想され、その結果、アイドルストップ制御の実行中に第１のデリバリパイプ２６の燃料温度が上昇し易いと判断できる。
【００４６】
そこで強制循環手段４２は、アイドルストップ制御が実行されている間に、第１のデリバリパイプ２６の燃料温度が第１の閾値よりも高く、高負荷運転積算時間が予め設定された第１の時間よりも長く且つ噴射量積算値が予め設定された第１の噴射量よりも少ない場合に、燃料供給系における燃料の強制循環を実行する。
【００４７】
ここで、強制循環手段４２は、具体的には、バイパス配管２７に設けられたバイパス弁２８及び接続配管３０に設けられた流量調整弁３１を開弁させ、この状態で、低圧ポンプであるフィードポンプ２２を作動させることで、燃料の強制循環を実行する。なお、流量調整弁３１は、所定開度で常時開弁されており、ここでいう流量調整弁３１の開弁とは、その開度を大きくする（好ましくは最大開度）ことである。
【００４８】
エンジン１０が停止している状態では、高圧ポンプ２３は作動しないため、通常は、第１のデリバリパイプ２６に燃料が供給されることはない。ただし、バイパス弁２８及び流量調整弁３１を開弁させた状態で、フィードポンプ２２を作動させることで、燃料タンク２１内から汲み上げられた低圧燃料が、低圧燃料配管２４からバイパス配管２７及び高圧燃料配管２５を介して第１のデリバリパイプ２６に供給される。すなわち低圧燃料が高圧ポンプ２３を迂回して第１のデリバリパイプ２６に供給される。これにより第１のデリバリパイプ２６内の燃料は、接続配管３０、第２のデリバリパイプ２９及びリターン配管３３を介して燃料タンク２１に戻される。つまり燃料供給系において燃料が強制的に循環され、高圧燃料系である第１のデリバリパイプ２６内の燃料が入れ替えられる。
【００４９】
このようにアイドルストップ制御が実行されている間に、燃料の強制循環を適宜実行することで、高圧燃料系である第１のデリバリパイプ２６内の燃料の温度上昇が抑制される。あるいは第１のデリバリパイプ２６内の燃料温度が低下する。これにより、例えば、筒内噴射弁１４のノズル先端部のデポジットを抑制することができ、またソレノイドの性能の変動を抑制することができる。さらには、高圧ポンプ２３内への気泡の侵入も抑制することができる。したがって、アイドルストップ制御が終了してエンジン１０が再始動される際、筒内噴射弁１４から噴射される燃料量のバラツキを抑制することができる。
【００５０】
なお強制循環手段４２は、第１のデリバリパイプ２６の燃料温度が第１の閾値よりも低い第２の閾値まで低下した段階で、燃料の強制循環を終了する。このようなタイミングで燃料の強制循環を停止することで、フィードポンプ２２を無駄に作動させることなく、第１のデリバリパイプ２６の燃料温度の上昇を効果的に抑制することができる。勿論、燃料の強制循環を終了するタイミングは、特に限定されず、例えば、アイドルストップ制御が実行されている間は、常に実施するようにしてもよい。
【００５１】
強制再始動手段４５は、強制循環手段４２による燃料の強制循環の実行中に、燃料タンク２１内の燃料温度が所定の第１の温度以上になると、エンジン１０を強制再始動させる。具体的には、バイパス弁２８及び流量調整弁３１を閉弁させた後、エンジン１０を強制再始動させる。本実施形態では、燃料タンク２１内に燃料温度を検出するタンク温度検出手段である温度センサ５１が設けられており、強制再始動手段４５は、この温度センサ５１の検出結果に基づいて燃料タンク２１内の燃料温度が第１の温度以上であるか否かを判定する。
【００５２】
上述のように燃料の強制循環を行うと、高温の燃料が燃料タンク２１に戻されるため、燃料タンク２１内の燃料温度が大きく上昇してしまう虞がある。この場合、燃料を強制循環させても、第１のデリバリパイプ２６内の燃料温度を十分に抑制することができない場合がある。そこで、燃料タンク２１内の燃料温度が所定温度以上になると、エンジン１０を一時的に強制再始動させて筒内噴射弁１４或いは吸気路噴射弁１５から高温の燃料を噴射させるようにした。これにより、高圧供給系である第１のデリバリパイプ２６内の燃料温度の上昇をより効果的に抑制することができる。
【００５３】
ここで本実施形態では、強制再始動手段４５は、第１のデリバリパイプ２６の燃料温度が第３の閾値（＞第１の閾値）以下である場合には、筒内噴射弁１４から燃料を噴射させてエンジン１０を強制再始動させる。第１のデリバリパイプ２６の燃料温度が比較的低い状態では、筒内噴射弁１４の燃料噴射量のバラツキは小さいと考えられるため、筒内噴射弁１４から燃料を噴射させる。これにより、エンジン１０を適切に再始動でき、第１のデリバリパイプ２６の燃料温度の上昇を効果的に抑制することができる。
【００５４】
一方、第１のデリバリパイプ２６の燃料温度が第３の閾値を超えている場合には、強制再始動手段４５は、吸気路噴射弁１５から燃料を噴射させてエンジン１０を強制再始動させる。第１のデリバリパイプ２６の燃料温度が比較的高い状態では、上述のように筒内噴射弁１４による燃料噴射量にバラツキが生じ易いため、吸気路噴射弁１５から燃料を噴射させる。これにより、エンジン１０を適切に再始動できる。またこの場合にも、第１のデリバリパイプ２６の燃料はその下流側に移動するため、第１のデリバリパイプ２６の燃料温度の上昇を抑制することができる。
【００５５】
なお強制再始動手段４５によるエンジン１０の再始動は、アイドリングストップ制御の終了に伴うエンジン１０の再始動とは異なり、アイドリングストップ制御を実行している状態で行う一時的なエンジン１０の再始動である。したがって、強制再始動手段４５が、例えば、燃料タンク２１内の燃料温度が所定温度よりも低くなりエンジン１０を停止させた際、アイドルストップ条件が成立していれば、その後、アイドリングストップ制御が継続される。
【００５６】
次に、図３のフローチャートを参照して本実施形態に係る燃料の強制循環制御の一例についてさらに説明する。
図３に示すように、ステップＳ１でアイドルストップ制御が実行されてエンジン１０が停止しているか否かを判定する。アイドルストップ制御が実行されていなければ（ステップＳ１：Ｎｏ）、燃料の強制循環を実行することなく処理を終了する。
【００５７】
アイドルストップ制御が実行されている場合には（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、次いでステップＳ２で、第１のデリバリパイプ２６の燃料温度が、予め設定された第１の閾値を超えているか否かを判定する。第１のデリバリパイプ２６の燃料温度が第１の閾値を超えている場合には（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、さらにステップＳ３で、アイドルストップ制御が実行される前における高負荷運転積算時間が、予め設定された第１の時間よりも長いか否かを判定する。高負荷運転積算時間が第１の時間よりも長い場合には（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、さらにステップＳ４でアイドルストップ制御が実行される前における噴射量積算値が、所定の第１の噴射量よりも少ないか否かを判定する。この噴射量積算値が第１の噴射量より少ない場合には（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、ステップＳ５に進み、燃料の強制循環を実行する。すなわちバイパス弁２８及び流量調整弁３１を開弁させると共に、フィードポンプ２２を作動させる。
【００５８】
なお第１のデリバリパイプ２６の燃料温度が第１の閾値以下の場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、高負荷運転積算時間が第１の時間以下の場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、あるいは噴射量積算値が第１の噴射量以上の場合には（ステップＳ４：Ｎｏ）、燃料の強制循環を実行することなく一連の処理を終了する。
【００５９】
ステップＳ５で燃料の強制循環を開始すると、次いでステップＳ６で第１のデリバリパイプ２６の燃料温度が第２の閾値（＜第１の閾値）以下であるか否かを判定する。第１のデリバリパイプ２６の燃料温度が第２の閾値以下まで低下している場合には（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、ステップＳ７に進み、燃料の強制循環を終了する。すなわちフィードポンプ２２を停止すると共に、バイパス弁２８及び流量調整弁３１を閉弁させる。
【００６０】
一方、ステップＳ６で第１のデリバリパイプ２６の燃料温度が第２の閾値よりも高い場合には（ステップＳ６：Ｎｏ）、ステップＳ８に進み、燃料タンク２１内の燃料温度が第１の温度以上であるか否かを判定する。燃料タンク２１内の燃料温度が第１の温度よりも低ければ（ステップＳ８：Ｎｏ）、ステップＳ６に戻る。燃料タンク２１内の燃料温度が第１の温度以上であれば（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、ステップＳ９に進み、バイパス弁２８及び流量調整弁３１を閉弁させた後、エンジン１０の強制再始動を実行する。
【００６１】
詳しくは、ステップＳ１０で第１のデリバリパイプ２６の燃料温度が第３の閾値（＞第１の閾値）を超えているか否かを判定する。第１のデリバリパイプ２６の燃料温度が第３の閾値を超えている場合には（ステップ１０：Ｙｅｓ）、ステップＳ１１に進み、吸気路噴射弁１５から燃料を噴射させてエンジン１０を強制再始動させる（ＭＰＩ始動）。また第１のデリバリパイプ２６の燃料温度が第３の閾値以下である場合には（ステップＳ１０：Ｎｏ）、ステップＳ１２に進み、筒内噴射弁１４から燃料を噴射させてエンジン１０を強制再始動させる（ＤＩ始動）。
【００６２】
このように本発明に係る燃料供給装置２０は、アイドルストップ制御が実行されている期間に、燃料の強制循環を適宜実行するようにしたので、高圧燃料系である第１のデリバリパイプ２６の燃料温度の上昇を抑制することができる。したがって、アイドルストップ制御が終了してエンジン１０が再始動される際、筒内噴射弁１４の燃料噴射量のバラツキを抑制することができる。
【００６３】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上述の実施形態では、バイパス配管及びバイパス弁を設けることで、フィードポンプによって第１のデリバリパイプに燃料が供給されるようにした。しかしながら、燃料タンクと第１のデリバリパイプとを繋ぐ配管構造は特に限定されるものではない。例えば、バイパス配管及びバイパス弁の代わりに、高圧ポンプの出口に電磁弁を設けるようにしてもよい。この場合、フィードポンプにより燃料の強制循環を行う際、高圧ポンプ出口の電磁弁を開弁させることで、高圧ポンプを介して低圧燃料が第１のデリバリパイプに供給される。すなわち上記配管構造は、フィードポンプによって第１のデリバリパイプに燃料を供給して燃料の強制循環を行うことができるものであればよい。
【００６４】
また上述の実施形態では、アイドルストップ制御が実行されている間に、第１のデリバリパイプの燃料温度が第１の閾値よりも高く、運転時間積算値が第１の時間よりも長く且つ噴射量積算値が第１の噴射量よりも少ない場合に、燃料の強制循環を実行するようにした。つまり３つの条件が成立した場合に、燃料の強制循環を実行するようにした。しかしながら、燃料の強制循環は、少なくとも第１のデリバリパイプの燃料温度が第１の閾値よりも高い場合に行うようにすればよく、例えば、２つの条件が成立した場合に行ってもよい。
【００６５】
また上述の実施形態では、高圧燃料が供給される第１の燃料噴射弁と、低圧燃料が供給される第２の燃料噴射弁とを備えたエンジンを例示して本発明を説明したが、本発明は、第１の燃料噴射弁のみを備えるエンジンにも適用することができるものである。
【００６６】
さらに、上述の実施形態では、第１の燃料噴射弁として筒内噴射弁を備えるエンジンを例示して本発明を説明したが、本発明は、第１の噴射弁としてエンジンの燃焼室近傍に配置された吸気路噴射弁を備えるエンジンにも適用することができる。すなわち第１の燃料噴射弁として吸気路噴射弁を備える場合であっても、上述した実施形態と同様に、高圧燃料系の燃料の温度上昇を抑制することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１０  エンジン
１１  気筒
１２  吸気マニホールド
１３  排気マニホールド
１４  筒内噴射弁（第１の燃料噴射弁）
１５  吸気路噴射弁（第２の燃料噴射弁）
２０  燃料供給装置
２１  燃料タンク
２２  フィードポンプ（低圧ポンプ）
２３  高圧ポンプ
２４  低圧燃料配管
２５  高圧燃料配管
２６  第１のデリバリパイプ
２７  バイパス配管
２８  バイパス弁
２９  第２のデリバリパイプ
３０  接続配管
３１  流量調整弁
３２  燃圧調整弁
３３  リターン配管
４０  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
４１  アイドルストップ制御手段
４２  強制循環手段
４３  運転時間積算手段
４４  噴射量積算手段
４５  強制再始動手段
５０、５１  温度センサ（温度検出手段）
【図１】
0006700590.tif 000002
【図２】
0006700590.tif 000003
【図３】
0006700590.tif 000004