(57)【要約】【課題】コモンレール用高圧ポンプ装置の低圧燃料系統に混入した空気を速やかに除去すること。【解決手段】フィードポンプ１１によって送給された低圧燃料を調量弁１４によって調量してプランジャ１２に送り、高圧燃料を得てコモンレールに送給するコモンレール用高圧ポンプ装置１０において、レール圧センサ３１からのレール圧信号ＰＡと回転数信号Ｎｅとに基づき、クランキング時に、所定時間Ｔ１内にレール圧ＰＡが所定値ＰＯに達しないと判別された場合には、調量弁１４を全閉状態としてクランキングを行って、低圧燃料系統内に混入している空気を除去するようにした。【選択図】　　　　図１
2004144037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィードポンプによって送給された低圧燃料を調量弁によって調量してプランジャに送り、高圧燃料を得るようにした、コモンレール用高圧ポンプの運転制御方法であって、
クランキング時に所定時間内にコモンレール圧が所定値に達したか否かを判別し、前記所定時間内にコモンレール圧が所定値に達しなかった場合には、前記調量弁を全閉状態としてクランキングを行うようにしたことを特徴とするコモンレール用高圧ポンプの運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コモンレール用高圧ポンプの運転制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
燃料タンク内の燃料を高圧ポンプを用いて高圧燃料とし、この高圧燃料をコモンレール内に蓄えておき、このようにしてコモンレール内に蓄えられている高圧燃料をインジェクタを用いて内燃機関の各気筒内に噴射供給するようにしたコモンレールシステムが公知である。
【０００３】
従来のコモンレール用高圧ポンプシステムの典型例が図４に示されている。図４に示した高圧ポンプシステム１は、燃料タンク２内の燃料Ｆがフィルタ３を備えた供給管４によって高圧ポンプ装置１０に供給され、高圧ポンプ装置１０で余った燃料がオーバーフロー管５を介して燃料タンク２内に戻される構成となっている。
【０００４】
高圧ポンプ装置１０は、フィードポンプ１１によって燃料タンク２内の燃料Ｆを供給管４を介して吸い上げ、プランジャ１２に送給する構成となっている。このため、フィードポンプ１１とプランジャ１２との間には送給油路１３が設けられており、送給油路１３には調量弁１４と一方向弁１５とが図示の如く設けられている。そして、オーバーフロー油路５の一端は、一方向弁１６を介してフィードポンプ１１と調量弁１４との間にある送給油路１３に接続されており、調量弁１４の出口側とフィードポンプ１１の入口側とは、ゼロデリバリィオリフィス１７の設けられている戻し油路１８によって接続されている。
【０００５】
高圧ポンプ装置１０は以上のように構成されているので、フィードポンプ１１によって吸い上げられた燃料Ｆは、調量弁１４によって調量された量だけプランジャ１２に送られ、ここで加圧されて得られた高圧燃料が、一方向弁１９を備えた高圧燃料油路２０を介してコモンレール（図示せず）に送られる。ここで、調量弁１４による調量で余った燃料Ｆはオーバーフロー油路５を介して燃料タンク２に戻される。また、調量弁１４はその調量を零に調節しても燃料の漏れがあるが、この漏れ燃料は、一方向弁１５を開くまでの圧力はなく、戻し油路１８を介してフィードポンプ１１手前に戻される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
コモンレール用の高圧ポンプシステムは以上のように構成され、動作するため、ガス欠、フィルタの交換、その他の理由で低圧燃料の配管系統に空気が混入した場合、その一部はプランジャ１２からコモンレールへと送られるが、ゼロ圧送性能を確保する目的で設けられた戻し油路１８に空気が入り込むと、これがフィードポンプ１１により調量弁１４の出力に現れ、再び戻し油路１８に入り込むというサイクルに陥る。これがため、クランキング時に空気が上記した経路中を循環し続け、フィードポンプ１１が燃料タンク２から燃料を吸い上げることができなくなって高圧燃料の圧送ができなくなるため、内燃機関の始動に支障を生じる場合がある。
【０００７】
本発明の目的はコモンレール用の高圧ポンプの低圧燃料系統に空気が混入してしまった場合、この混入した空気を低圧燃料系統から速やかに除去することができるコモンレール用高圧ポンプの運転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】
上記課題を解決するため、本発明によれば、フィードポンプによって送給された低圧燃料を調量弁によって調量してプランジャに送り、高圧燃料を得るようにした、コモンレール用高圧ポンプの運転制御方法であって、クランキング時に所定時間内にコモンレール圧が所定値に達したか否かを判別し、前記所定時間内にコモンレール圧が所定値に達しなかった場合には、前記調量弁を全閉状態としてクランキングを行うようにしたことを特徴とするコモンレール用高圧ポンプの運転制御方法が提案される。
【０００９】
クランキング時に所定時間内にコモンレール圧が所定値に達したか否かの判別は、クランキング運転が所定時間継続した後に実レール圧をチェックし、この実レール圧が所定の目標レール圧に達しているか否かを判別するようにすることができ、実レール圧が所定の目標レール圧に達していない場合に調量弁を全閉とする構成とすることができる。この判別処理は、マイクロコンピュータによるデータ処理で実現することができる。
【００１０】
また、実レール圧が所定の目標レール圧に達していないと判定された場合に調量弁を全閉とする操作は、操作者が手動により行う構成とすることもできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例につき詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施の形態を一例を示すシステムブロック図である。図１において、１は図４に示した高圧ポンプシステムと同一の構成の高圧ポンプシステム、３０はコモンレール、３１はコモンレール３０内の高圧燃料の圧力を検出するためのレール圧センサ、３２はマイクロコンピュータを用いた制御ユニットで、中央演算処理装置（ＣＰＵ）３３とメモリ３４とを備えている。
【００１３】
制御ユニット３２は、レール圧センサ３１から出力されるレール圧信号ＰＡと図示しないエンジン回転センサからの回転数信号Ｎｅとに基づき、高圧ポンプ１０の運転を電子的に制御するように構成されている。高圧ポンプ装置１０の運転制御は、メモリ３４に格納されている運転制御プログラムをＣＰＵ３３において実行させることにより行われる。
【００１４】
図２及び図３は、運転制御プログラムを示すフローチャートであり、以下、図２を参照して高圧ポンプ装置１０の運転制御について説明する。
【００１５】
図２は、主制御プログラムを示すフローチャートであり、主制御プログラムが起動されるとステップ４１で始動時調整弁制御処理が実行され、これにより始動時のエア抜きのための制御が行われる。
【００１６】
図３は、ステップ４１の詳細フローチャートであり、以下、図３を参照して、ステップ４１における始動時調整弁制御処理の詳細について説明する。
【００１７】
まず、ステップ５１で初期化が行われ、ステップ５２でデータの読み込みが実行され、ここでレール圧信号ＰＡ及び回転数信号Ｎｅの値等が読み込まれ、メモリ３４に格納される。以下の説明では、この読み込まれた値をレール圧ＰＡ及び回転数Ｎｅと称することがある。
【００１８】
次のステップ５３では、調量弁１４を内燃機関の始動に必要な開度にセットし、ステップ５４に入る。
【００１９】
ステップ５４では、回転数Ｎｅに基づいて内燃機関がクランキング中であるか否かが判別される。具体的には、回転数Ｎｅが所定の回転数範囲（ＮＡ〜ＮＢ）にあるか否かで判定している。ここで、ＮＡ及びＮＢの値はクランキングを判別するのに必要な適宜の値に設定することができる。ＮＡ＜Ｎｅ＜ＮＢでない場合には内燃機関はクランキング状態にないと判断され、ステップ５４の判別信号はＮＯとなり、主制御プログラムのステップ４２に進む。
【００２０】
一方、ステップ５４で、ＮＡ＜Ｎｅ＜ＮＢであると、内燃機関はクランキング中であると判断され、その判別結果はＹＥＳとなりステップ５５に入る。ステップ５５では、ステップ５４での判別結果がＹＥＳとなってから所定時間Ｔ１が経過したか否かが判別される。所定時間Ｔ１が経過するまではステップ５５の判別結果はＮＯとなってステップ５５を繰り返し実行し、所定時間Ｔ１が経過すると、ステップ５５の判別結果がＹＥＳとなってステップ５６に進む。
【００２１】
ステップ５６では、検出されたそのときのレール圧ＰＡが圧送状態判定圧力ＰＯより高いか否かが判別される。ＰＡ＞ＰＯの場合は高圧ポンプ装置１０が正常に運転されていると判断され、その判別結果はＹＥＳとなり、ステップ４２に進む。一方、ＰＡ≦ＰＯの場合は、所定時間Ｔ１が経過してもレール圧が目標値に達していないので、高圧ポンプ装置１０が正常に運転されていないと判断し、その判別結果がＮＯとなり、ステップ５７に入る。
【００２２】
ステップ５７では、調量弁１４を所定時間Ｔ２だけ全閉とする。調量弁１４を全閉とすれば、フィードポンプ１１からの送給燃料は殆どオーバーフロー油路５を介して燃料タンク２に戻されることになる。この結果、戻し油路１８内にあった燃料中の空気は徐々にオーバーフロー油路５から燃料タンク２に排出されて大気中に戻されることになる。そして、燃料タンク２からは空気の混入していない燃料がフィードポンプ１１に供給されるので、結局、高圧ポンプ装置１０の低圧燃料系統に混入していた空気が調量弁１４を全閉とすることにより除去できる。
【００２３】
次のステップ５８では、ステップ５４の実行が終了してから所定時間Ｔ３が経過したか否かが判別される。所定時間Ｔ３が経過していない場合にはその判別結果はＮＯとなりステップ５３に戻り、ステップ５３以降のステップが再び上述の如くして実行される。
【００２４】
ステップ５８において所定時間Ｔ３が経過したと判別されると、ステップ５８の判別結果はＹＥＳとなり、ステップ４２に進む。
【００２５】
図２に戻ると、ステップ４２ではエア抜きが完了したか否かが判別され、エア抜きが完了したと判別されるとステップ４２の判別結果はＹＥＳとなり、ステップ４３に入る。
【００２６】
ステップ４３では、高圧ポンプ装置１０により、レール圧を所定の値にするための高圧ポンプ運転制御（通常運転制御）が実行され、本制御プログラムの実行が終了する。
【００２７】
一方、ステップ４２の判別結果がＮＯの場合には、ステップ４４に進み、ここで高圧ポンプ装置１０の運転を停止し、この本制御プログラムの実行を終了する。
【００２８】
高圧ポンプ装置１０は、制御ユニット３２によって以上のように制御されるので、高圧ポンプ装置１０の低圧燃料系統に何等かの理由で空気が混入してしまったことによりレール圧が所要の目標値にまで上昇しないというような不具合が発生した場合には、これを、内燃機関の回転数に基づくクランキング動作判別（ステップ５４、５５）及びレール圧センサ３１からの実レール圧情報に基づくレール圧の適否判別（ステップ５６）に基づいて判別し、調量弁１４を全閉とすることによってその低圧燃料系統内に混入した空気を抜気するようにしたので、低圧燃料系統内に空気が混入した場合でも内燃機関を確実に始動できるようにすることができる。
【００２９】
上記説明から判るように、高圧ポンプ装置１０の運転の不具合の判別及び調量弁１４の全閉制御は、制御ユニット３２におけるソフトウエアの変更によって可能であるめ、コストを殆ど上昇させることなしに本発明による制御を実施でき、これにより、ガス欠、フィルタ交換等の後におけるハンドプライマによる手動プライミング工数の低減を図ることができる。
【００３０】
なお、上記実施の形態では、レール圧上昇不良が判別された場合、エア抜きのための調量弁１４の全閉動作を自動的に実行する構成としたが、本発明はこの構成に限定されず、ステップ４１の判別結果がＮＯとなった場合、この結果を操作者に表示するに止め、調量弁１４を全閉とするためのスイッチを別に設け、その表示結果を操作者が見て当該スイッチのオン、オフ操作を操作者の判断で行うようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によれば、上述の如く、コモンレール用高圧ポンプの低圧側に空気が混入してしまい、レール圧の上昇不良を生じるような不具合が発生した場合、これを極めて簡単に且つ低コストで正常状態に戻すことができるので、内燃機関の始動を確実に行える信頼性の高いコモンレールシステムの提供に大きく寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を一例を示すシステムブロック図。
【図２】図１の制御ユニットで実行される運転制御プログラムの主制御プログラムを示すフローチャート。
【図３】図２に示す主制御プログラムの始動時調整弁制御処理ステップの詳細フローチャート。
【図４】従来のコモンレール用高圧ポンプシステムのシステム構成図。
【符号の説明】
１　高圧ポンプシステム
２　燃料タンク
Ｆ　燃料
３　フィルタ
４　供給管
１０　高圧ポンプ装置
５　オーバーフロー油路
１１　フィードポンプ
１２　プランジャ
１３　送給油路
１４　調量弁
１５、１６　一方向弁
１７　ゼロデリバリィオリフィス
１８　戻し油路
３０　コモンレール
３１　レール圧センサ
３２　制御ユニット
３３　中央演算処理装置（ＣＰＵ）
３４　メモリ
【図１】
2004144037.tif 000003
【図２】
2004144037.tif 000004
【図３】
2004144037.tif 000005
【図４】
2004144037.tif 000006