(57)【要約】【課題】燃料ポンプの吐出量を制御することで燃圧を調整する燃料供給装置において、低温始動時の燃焼を改善し、未燃焼成分の排出量を低減させる。【解決手段】スタートスイッチがＯＮされたとき（Ｓ１）の水温Ｔｗ（Ｓ２）に基づいて、低温始動時，常温始動時，高温始動時に判別し、高温始動時及び低温始動時における始動時燃圧を、常温始動時よりも高い燃圧に設定する一方、始動後から前記始動時燃圧を用いる時間Ｔを低温時ほど長い時間に設定する（Ｓ３）。低温始動時には、高い燃圧によって燃料の霧化を促進して燃焼を改善し、高温始動時には、高い燃圧によって配管中のベーパを押し潰して始動性を確保する。前記時間Ｔが経過した後は、エンジン負荷及びエンジン回転速度に応じた目標燃圧に基づいて燃料ポンプを制御する（Ｓ５，Ｓ６）。【選択図】　図３
2004019612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ポンプの吐出量を制御することで、エンジンに供給される燃料の圧力を目標圧力に調整する構成の車両用エンジンの燃料供給装置であって、
低温始動時に、常温始動時よりも高い目標圧力を設定することを特徴とする車両用エンジンの燃料供給装置。
【請求項２】
高温始動時に、常温始動時よりも高い目標圧力を設定することを特徴とする請求項１記載の車両用エンジンの燃料供給装置。
【請求項３】
エンジン始動から所定時間が経過するまでは、温度条件に応じて目標圧力を設定し、前記所定時間が経過した後は、エンジンの運転条件に応じて目標圧力を設定する構成であって、前記所定時間を、始動時温度が低いときほど長く設定することを特徴とする請求項１又は２記載の車両用エンジンの燃料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料ポンプの吐出量を制御することで、エンジンに供給される燃料の圧力を目標圧力に調整する構成の車両用エンジンの燃料供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、燃料ポンプの吐出量を制御することで、エンジンに供給される燃料の圧力を目標圧力に調整する構成の車両用エンジンの燃料供給装置として、特開平８−１７７５９０号公報に開示されるものがあった。
このものでは、高温始動時に、燃料温度が高いほど前記目標圧力を高くする構成となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来装置では、高温始動時におけるベーパ抑制を目的として燃圧を高く設定するが、低温始動時を常温始動時と区別せずに燃圧を設定する構成であったため、燃料の霧化性が悪化する低温始動時には、排気中に含まれる未燃焼成分が多くなるという問題があった。
【０００４】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、低温始動時において燃料の霧化促進を図り、低温始動時の燃焼性を改善することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そのため、請求項１記載の発明では、低温始動時に、常温始動時よりも高い目標圧力を設定する構成とした。
上記構成によると、低温始動時には、常温始動時よりも燃圧の目標値が高く設定され、この高い目標燃圧が得られるように燃料ポンプの吐出量が制御される。
【０００６】
従って、低温始動時においてエンジンに噴射される燃料の霧化が促進され、以って、エンジンの燃焼性が改善されるから、未燃焼成分の排出量を低減することができる。
請求項２記載の発明では、高温始動時に、常温始動時よりも高い目標圧力を設定する構成とした。
【０００７】
上記構成によると、高温始動時及び低温始動時には、常温始動時よりも高い目標圧力が設定され、この高い目標燃圧が得られるように、燃料ポンプの吐出量が制御される。
従って、高温始動時には、ベーパが抑制されて始動性が確保される一方、低温始動時には、燃料の霧化が促進されてエンジンの燃焼性が改善される。
【０００８】
請求項３記載の発明では、エンジン始動から所定時間が経過するまでは、温度条件に応じて目標圧力を設定し、前記所定時間が経過した後は、エンジンの運転条件に応じて目標圧力を設定する構成であって、前記所定時間を、始動時温度が低いときほど長く設定する構成とした。
上記構成によると、エンジン始動から所定時間内では、温度条件に応じた目標圧力に基づいて燃料ポンプを制御するが、前記所定時間が経過すると、エンジンの運転条件（エンジン負荷，エンジン回転速度など）に応じた目標圧力に基づいて燃料ポンプを制御するように切り換え、かつ、前記温度条件に基づいて目標圧力を設定する時間を、始動時温度が低いほど長くする。
【０００９】
従って、始動時から所定時間内では、始動時の温度条件に適した目標燃圧に基づいて、良好な始動性を得ることができる一方、前記所定時間が経過するとエンジン運転条件に応じた目標燃圧に基づいて、消費電力を抑制した燃料ポンプの制御を行える。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、実施の形態における車両用エンジンの燃料供給装置のシステム概略図である。
この図１において、燃料タンク１には、電動式の燃料ポンプ２が内設され、該燃料ポンプ２の吐出口に一端が接続される燃料供給管３の他端は、エンジン４のシリンダヘッド付近にシリンダ列方向に沿って固定される燃料ギャラリーパイプ５に接続され、前記燃料ポンプ２により燃料タンク１から吸い込まれた燃料が、前記燃料ギャラリーパイプ５に圧送される。
【００１１】
前記燃料ギャラリーパイプ５には、エンジン４の気筒毎（本実施形態では４気筒）に設けられる燃料噴射弁６ａ〜６ｄが接続され、該燃料噴射弁６ａ〜６ｄによって各気筒に対して個別に燃料が供給される。
前記燃料ポンプ２の印加電圧（吐出量）、及び、前記燃料噴射弁６ａ〜６ｄの噴射時期・噴射量は、マイクロコンピュータを内蔵するエンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵと略す）７によって制御される。
【００１２】
前記ＥＣＵ７には、各種センサからの検出信号が入力され、これらの検出信号に基づく演算処理によって、前記燃料ポンプ２の印加電圧（吐出量）を制御する電圧制御信号、及び、各燃料噴射弁６ａ〜６ｄの噴射時期・噴射量を制御する噴射パルス信号を出力する。
前記各種センサとしては、前記燃料ギャラリーパイプ５において燃料噴射弁６ａ〜６ｄに供給される燃料の圧力Ｐを検出する燃圧センサ１１、エンジン４の冷却水温度Ｔｗを検出する水温センサ１２、エンジン４の吸入空気流量Ｑを検出するエアフローメータ１３、エンジン４の回転速度Ｎｅを検出する回転センサ１４などが設けられる。
【００１３】
更に、前記ＥＣＵ７には、スタートスイッチ１５のＯＮ・ＯＦＦ信号が入力される。
ここで、前記ＥＣＵ７は、前記燃圧センサ１１で検出される燃圧Ｐが目標燃圧になるように、前記燃料ポンプ２の印加電圧（吐出量）をフィードバック制御するようになっており、以下では、係る燃圧制御の詳細を、図２のフローチャートに従って説明する。
【００１４】
図２のフローチャートにおいて、ステップＳ１では、スタートスイッチ１５がＯＮであるか否かを判別し、スタートスイッチ１５がＯＮであると、ステップＳ２へ進む。
ステップＳ２では、水温センサ１２で検出される冷却水温度Ｔｗを読み込む。そして、次のステップＳ３では、前記冷却水温度Ｔｗに基づいて、始動時の目標燃圧（始動時燃圧）を設定すると共に、始動後に始動時燃圧での制御を継続させる時間Ｔを設定する。
【００１５】
具体的には、冷却水温度Ｔｗが第１閾値（例えば８０℃）以上であるときを高温始動時、冷却水温度Ｔｗが前記第１閾値よりも低い第２閾値（例えば４０℃）以下であるときを低温始動時、冷却水温度Ｔｗが前記第１閾値未満でかつ前記第２閾値を超えるときを常温始動時と判別する。
そして、常温始動時であるときには、目標燃圧として始動時用基準圧（例えば２５０〜３００ＫＰａ）を設定し、高温始動時又は低温始動時であるときには、前記常温始動時の始動時用基準圧よりも高い目標燃圧（例えば３００ＫＰａ以上）を設定する。
【００１６】
尚、低温始動時と高温始動時とで同じ燃圧を目標として設定させても良いが、高温始動時よりも低温始動時の目標燃圧を高くすることが好ましく、具体的には、低温始動時の目標燃圧を４５０ＫＰａ以上とすることが好ましい。
また、前記時間Ｔは、低温始動時であるときに最も長い時間が設定され、高温始動時であるときに最も短い時間が設定される。
【００１７】
即ち、前記時間Ｔは、始動時水温Ｔｗが低いときほど長い時間に設定される。
ステップＳ４では、始動後から前記時間Ｔが経過したか否かを判別する。
そして、前記時間Ｔ内であるときには、ステップＳ５，６を迂回してステップＳ７へ進むことで、ステップＳ３で始動時の水温Ｔｗに基づいて設定した目標燃圧に、燃圧センサ１１による検出結果が一致するように、燃料ポンプ２の印加電圧をフィードバック制御する。
【００１８】
従って、低温始動時には、常温始動時よりも高い燃圧に制御され、その結果、燃料噴射弁６ａ〜６ｄから噴射される燃料の霧化が促進され、低温始動時の燃焼性が改善され、排気中の未燃焼成分量を低減できる。
一方、高温始動時にも、常温始動時よりも高い燃圧に制御され、その結果、燃料中に含まれるベーパが押し潰されるから、燃料噴射弁６ａ〜６ｄによる計量精度が確保され、始動性が確保される。
【００１９】
一方、ステップＳ４で、始動後から前記時間Ｔ以上経過していると判別されると、ステップＳ５へ進む。
ステップＳ５では、エンジン４の運転条件であるエンジン負荷Ｔｐ及びエンジン回転速度Ｎｅを読み込む。
前記エンジン負荷Ｔｐは、エアフローメータ１３で検出される吸入空気流量Ｑ及び回転センサ１４で検出されるエンジン回転速度Ｎｅとから求められるシリンダ吸入空気量から推定される。
【００２０】
ステップＳ６では、エンジン負荷Ｔｐ及びエンジン回転速度Ｎｅに応じて予め目標燃圧を記憶したマップを参照して、そのときのエンジン負荷Ｔｐ及びエンジン回転速度Ｎｅに対応する目標燃圧を検索する。
そして、ステップＳ６からステップＳ７へ進んだときには、前記エンジン負荷Ｔｐ及びエンジン回転速度Ｎｅに応じて設定された目標燃圧（通常マップ燃圧）に、燃圧センサ１１による検出結果が一致するように、燃料ポンプ２の印加電圧をフィードバック制御する（図３参照）。
【００２１】
前記時間Ｔは、始動時の水温Ｔｗが高いほど短い時間に設定されるから、高温始動時には、比較的短時間のうちにエンジン負荷Ｔｐ及びエンジン回転速度Ｎｅに応じた目標燃圧に切り換えられることになる。
高温始動時には、エンジン停止中に燃料配管内に発生したベーパを押し潰すために高い目標燃圧を設定させるが、この高い燃圧によるベーパの押し潰しは、配管内からベーパがなくなれば不要となるから、比較的短時間で終了させることができる。
【００２２】
一方、低温始動時における高い目標燃圧の設定は、環境温度が低く燃料の霧化が悪化するときに行わせるものであり、エンジン４の温度が上昇して、燃圧を通常時よりも高くしなくてもある程度の霧化が得られるようになるまで、継続することが望まれ、高い目標燃圧が要求される継続時間が高温始動時よりも長くなる。
【００２３】
そこで、本実施形態では、始動時の水温Ｔｗが高いほど前記時間Ｔを短い時間に設定し、高温始動時には、早期にエンジン負荷Ｔｐ及びエンジン回転速度Ｎｅに応じた目標燃圧に切り換えて、過剰に高い目標燃圧の設定によって燃料ポンプ２の消費電力が増大することを回避する。
一方、低温始動時には、高い燃料圧力による霧化促進が不要になるまで比較的長い時間を要することから、前記時間Ｔとして長い時間を設定し、良好な霧化が得られない状態で目標燃圧が低く切り換えられて、燃焼性が悪化してしまうことを回避する。
【００２４】
尚、上記実施形態では、低温始動，高温始動を、エンジン４の冷却水温度Ｔｗに基づいて判別させる構成としたが、この他、エンジン４の油温，吸気温度，燃料温度に基づいて低温始動，高温始動を判別させるようにしても良く、更には、これらのパラメータを複数組み合わせて、低温始動，高温始動を判別させるようにしても良い。
【００２５】
また、前記低温始動時及び高温始動時の常温始動時よりも高い目標燃圧及びその保持時間Ｔを、温度条件に応じて可変に設定する構成とすることができる。
更に、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術思想について、以下にその効果と共に記載する。
（イ）請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用エンジンの燃料供給装置において、
始動時温度を、エンジンの冷却水温度，油温，吸気温度，燃料温度のうちの少なくとも１つに基づいて判断することを特徴とする車両用エンジンの燃料供給装置。
【００２６】
上記構成によると、始動時の温度環境が、エンジンの冷却水温度，油温，吸気温度，燃料温度のうちの少なくとも１つに基づいて判断され、該判断結果に基づいて、始動時の目標燃圧（及び始動時燃圧による制御時間）が設定される。
従って、始動時の温度環境を既存のセンサで検出されるパラメータに基づいて容易に判断させることができる。
（ロ）請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用エンジンの燃料供給装置において、
低温始動時における目標圧力を４５０ＫＰａ以上に設定し、常温始動時における目標圧力を２５０〜３００ＫＰａに設定することを特徴とする車両用エンジンの燃料供給装置。
【００２７】
上記構成によると、常温始動時であれば、２５０〜３００ＫＰａの燃圧になるように燃料ポンプを制御し、低温始動時には、４５０ＫＰａ以上の燃圧になるように燃料ポンプを制御する。
従って、低温始動時には、４５０ＫＰａ以上の燃圧によって燃料の霧化が良好に促進され、高い燃焼改善効果が得られ、常温始動時には、燃圧を抑えて消費電力の低減を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における車両用エンジンの燃料供給装置のシステム構成図。
【図２】実施の形態における燃圧制御を示すフローチャート。
【図３】実施の形態における燃圧制御の特性を示すタイムチャート。
【符号の説明】
１…燃料タンク、２…燃料ポンプ、３…燃料供給管、４…エンジン、５…燃料ギャラリーパイプ、６ａ〜６ｄ…燃料噴射弁、７…エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）、１１…燃圧センサ、１２…水温センサ、１３…エアフローメータ、１４…回転センサ
【図１】
2004019612.tif 000003
【図２】
2004019612.tif 000004
【図３】
2004019612.tif 000005